KR20150038462A

KR20150038462A - 무선기, 무선기의 안테나 선택 방법

Info

Publication number: KR20150038462A
Application number: KR1020157005158A
Authority: KR
Inventors: 고타로 와타나베
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2015-04-08
Also published as: KR101647264B1; DE112012006832B4; CN104584453B; US9509386B2; WO2014030183A1; JPWO2014030183A1; DE112012006832T5; CN104584453A; JP5774229B2; TW201409950A; TWI496423B; US20150207553A1

Abstract

안테나가 수신한 수신 프리앰블 정보와 해당 수신 프리앰블 정보에 대응하여 미리 유지한 대응 프리앰블 정보에 근거하여 SINR을 산출하는 무선 송수신기에 있어서, 상기 수신 프리앰블 정보에 대해 심볼마다 위상 신호를 산출하는 적분부, 해당 위상 신호에 근거하여 전력치를 산출하는 전력치 계산부, 상기 위상 신호와 상기 대응 프리앰블 정보의 상관치로부터 희망 신호 전력을 산출하는 상관 연산부, 상기 전력치와 상기 희망 신호 전력으로부터 SINR치를 산출하는 SINR 연산부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 송수신기이다.

Description

무선 송수신기, 무선 송수신기의 안테나 선택 방법{RADIO TRANSCEIVER AND METHOD FOR SELECTING ANTENNAS OF RADIO TRANSCEIVER}

본 발명은 GMSK, GFSK 변조에 있어서의 SINR치에 근거하는 무선 송수신기의 송수신 안테나 선택 다이버시티 기술에 관한 것이다.

통신 방식의 하나로서 순간 주파수를 변조 베이스밴드에 비례시켜 통신을 행하는 주파수 변조에서는, 변조 신호에 가우시안 필터를 실시함으로써 대역 제한을 행하는 GFSK(Gaussian-filtered Frequency Shift Keying)나, 순간 주파수의 편이(偏移)가 직교하는 최소의 순간 주파수를 이용한 GMSK(Gaussian-filtered Minimum Shift Keying)가 통신 방식으로서 알려져 있다. 이들은 일반적으로 FSK 변조라고도 불리고 있다.

또한, 무선 통신에서는, 수신시에 멀티 패스에 의해서 수신 전력이 크게 저하하는 페이딩이 발생한다. 페이딩에 의해 수신 전력이 저하하면, 수신 신호의 복조 성능이 열화되는 문제가 발생한다. 이 문제를 해결하는 기술의 하나로서, 안테나에 의해 수신되는 신호의 전파로가 상이한 것을 이용한, 복수의 안테나를 이용한 다이버시티 기술이 있다. 다이버시티 기술에는 여러 방식이 존재하지만, 그 1개로, 복수의 안테나로부터 1개를 선택하는 안테나 선택 다이버시티 기술이 있다. 안테나 선택 다이버시티 기술이란 송신 또는 수신시에 전파로 특성이 좋은 안테나를 선택하여 송신 또는 수신함으로써, 통신 품질을 향상시키는 기술이다.

특허문헌 1에는 FSK 복조기에 있어서, 프리앰블 신호의 검출 결과에 근거하여 수신 신호의 RSSI치(수신 신호 강도)가 보다 큰 쪽의 안테나를 선택하는 다이버시티 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 공보 평09-064924호

그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는, 안테나 선택 다이버시티 기술에서는, RSSI치에 의해 안테나 선택을 행하고 있지만, 간섭파가 존재하는 경우에는, 수신 전력이 크더라도 간섭파가 혼입되어 있어, 반드시 RSSI치가 큰 안테나를 선택한 경우에 통신 품질이 향상된다고는 할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 데이터 프레임의 프리앰블을 이용한 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)을 기준으로 한 안테나 선택 다이버시티를 이용함으로써, 선택 안테나 정밀도를 향상하여, 통신 품질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해서, 무선 송수신기는, 안테나가 수신하는 수신 프리앰블 정보와 수신 프리앰블 정보에 대응하여 미리 유지한 대응 프리앰블 정보에 근거하여 SINR을 산출하는 무선 송수신 장치에 있어서, 수신 프리앰블 정보에 대해 심볼마다 위상 신호를 산출하는 적분부, 위상 신호에 근거하여 전력치를 산출하는 전력치 계산부, 위상 신호와 대응 프리앰블 정보의 상관치로부터 희망 신호 전력을 산출하는 상관 연산부, 전력치와 희망 신호 전력으로부터 SINR치를 산출하는 SINR 연산부를 구비하는 것이다.

안테나 선택부를 더 갖고, 안테나 선택부는 제 1 안테나가 수신한 수신 프리앰블 정보에 의해 산출된 제 1 SINR치, 제 2 안테나가 수신한 수신 프리앰블 정보에 의해 산출된 제 2 SINR치에 근거하여 안테나를 선택한다.

안테나 전환부를 더 갖고, 안테나 전환부는 안테나 선택부가 선택한 안테나로 하여금 무선 신호를 송신하게 한다.

안테나 전환부를 더 갖고, 안테나 전환부는 안테나 선택부가 선택한 안테나로 하여금 무선 신호를 수신하게 한다.

위상 검출부, 비트 타이밍 어긋남 검출부를 더 갖고, 위상 검출부는 상관 연산부가 산출한 희망 신호 전력에 근거하여 위상을 산출하고, 비트 타이밍 어긋남 검출부는 상기 위상 검출부에서 검출된 위상에 근거하여 비트 타이밍 어긋남을 검출한다.

수신 전력 검출부를 더 갖고, 선택한 안테나에 대응한 SINR치가, 미리 결정된 임계치보다 작은 경우, 수신 전력 검출부는 제 1 안테나가 수신 프리앰블을 수신했을 때의 제 1 수신 전력, 제 2 안테나가 수신 프리앰블을 수신했을 때의 제 2 수신 전력을 산출하고, 수신 제어부는 제 1 수신 전력, 제 2 수신 전력에 근거하여 안테나를 선택한다.

본 발명에 따른 무선 송수신기, 무선 송수신기의 안테나 선택 방법은, 위상 신호에 근거하여 전력치를 산출하는 전력치 계산부, 위상 신호와 대응 프리앰블 정보의 상관치로부터 희망 신호 전력을 산출하는 상관 연산부에 의해 프리앰블을 사용해서 희망파와, 간섭파 및 잡음의 분리가 가능해져, SINR 추정치에 근거하는 수신 안테나 선택 다이버시티에 의한 간섭 저감이 가능해진다.

도 1은 실시 형태 1에 있어서의 무선 송수신 장치의 전체도이다.
도 2는 실시 형태 1에 있어서의 프리앰블 처리부를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 형태 1에 있어서의 SINR 추정부를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1에 있어서의 프레임의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 실시 형태 1에 있어서의 무선 송수신 장치의 송신시의 흐름도이다.
도 6은 실시 형태 1에 있어서의 무선 송수신 장치의 수신시의 흐름도이다.
도 7은 실시 형태 1에 있어서의 SINR 추정부의 흐름도이다.
도 8은 실시 형태 2에 있어서의 SINR 추정부를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 2에 있어서의 무선 송수신 장치의 수신시의 흐름도이다.
도 10은 실시 형태 2에 있어서의 SINR 추정부의 흐름도이다.
도 11은 실시 형태 3에 있어서의 무선 송수신 장치의 송신시의 흐름도이다.
도 12는 실시 형태 4에 있어서의 무선 송수신 장치의 전체도이다.
도 13은 실시 형태 4에 있어서의 무선 송수신 장치의 수신시의 흐름도이다.
도 14는 실시 형태 4에 있어서의 SINR 추정부의 흐름도이다.

이하, 본 발명에 따른 무선 송수 장치 및 무선 송수 장치의 안테나 선택 방법의 실시 형태를 도면을 기초로 상세하게 설명한다. 또, 본 실시 형태의 설명에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(실시 형태 1)

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 무선 송수신 장치를 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서, 100은 안테나 전환부, 200은 RF부, 300은 밴드패스 필터부, 400은 변조부, 500은 프레임 생성부, 600은 송신 제어부, 700은 복조부, 800은 프리앰블 처리부, 900은 수신 제어부, 110은 프레임 검출부, 120은 제 1 안테나인 안테나#1, 130은 제 2 안테나인 안테나#2이다. 여기서는 1개의 무선 송수신 장치는 무선 신호의 송신 기능과 수신 기능을 가지는 것으로 하여 설명한다. 또한, 여기서는 무선 송수신 장치가 안테나를 2개 가지는 것으로 하여 설명하지만 이것에 한정되는 것이 아니며, 안테나를 3개 이상 가지는 경우도 있다.

도 2는 본 실시 형태에 따른 프리앰블 처리부(800)의 상세를 나타내는 도면이다. 810은 비트 타이밍 검출부, 820은 SINR 추정부이다.

도 3은 본 실시 형태에 따른 SINR 추정부(820)의 상세를 나타내는 도면이다. 821은 주파수 변별 검파부, 822는 적분부, 823은 전력치 계산부인 2승 계산부, 824는 상관 연산부, 825는 복소 정현파 생성부, 826은 SINR 연산부, 827 안테나 선택부이다.

도 4는 무선 송수신 장치가 수신하는 데이터의 프레임 구성을 나타낸다. 프레임 구성 중 101은 프리앰블, 102는 유니크 워드(unique word), 103은 PHY 페이로드이다. 프리앰블(101)은 「0」과 「1」의 비트로 이루어지고 「0」이 연속하고, 그 후에 이 「0」이 연속한 것과 동일한 회수만큼 「1」이 연속하는 것이다. 「0」, 「1」이 연속하지 않는 경우는 「0」과 「1」이 교호한다. 예를 들면 「0」, 「1」이 1개 교대로 배열되는 「0101010101…」, 「0」이 2개 연속하고 「1」이 2개 연속하여 교대로 배열되는 「001100110011…」, 「0」이 3개 연속하고 「1」이 3개 연속하여 교대로 배열되는 「000111000111…」 등의 패턴이 있다. 또, 여기서는 「0」과 「1」의 순번이 반대이더라도 좋다. 이 프리앰블의 정보는 데이터를 송신하는 송신기, 그 데이터를 수신하는 수신기가 미리 공유한다. 또, 프레임 구성은 반드시 도 4에 한정되는 것이 아니며, 적어도 프리앰블(101)이 존재하는 프레임 구성이면 좋다.

다음으로, 실시 형태 1에 있어서의 무선 송수신기의 동작에 대해 「송신시」, 「수신시」로 나누어 설명한다.

도 5는 무선 송수신기의 「송신시」의 동작의 흐름도이다. 스텝 10에서는, 송신 제어부(600)가 상위(예를 들면 MAC부, 도시하지 않음)로부터 송신 요구를 받은 경우, 이 송신 요구에 근거하여, 안테나 전환부(100), 변조부(400) 및 프레임 생성부(500)에 대해 후술하는 지시를 낸다.

다음으로 스텝 11에서는, 프레임 생성부(500)는 송신 제어부(600)로부터의 지시에 근거하여, 송출하는 PHY 페이로드(103)에 대해, 유니크 워드(102), 프리앰블(101)을 부가해서, 변조부(400)에 이 프레임 신호를 출력한다.

다음으로 스텝 12에서는, 변조부(400)는, 프레임 생성부(500)로부터 입력된 프레임의 신호에 대해 송신 제어부(600)의 지시에 근거하여 GFSK 또는 GMSK의 변조를 행하고, 변조한 신호를 밴드패스 필터부(300)에 출력한다.

다음으로 스텝 13에서는, 밴드패스 필터(300)는 변조부(400)로부터 입력된 변조된 신호에 대해 대역 제한을 행하고 대역 제한한 신호를 RF부에 출력한다.

다음으로 스텝 14에서는, RF부(200)는, 밴드패스 필터(300)로부터 입력된 대역 제한된 신호에 대해 D/A 변환이나 업 컨버트를 실시해서 무선 신호를 생성하여 안테나 전환부(100)에 출력한다.

다음으로 스텝 15에서는, 안테나 전환부(100)는, 송신 제어부(600)로부터의 지시에 근거하여 지정된 안테나(안테나#1 또는 안테나#2 중 지정된 안테나)에 대해서 무선 신호를 출력하고, 지정된 안테나#1 또는 안테나#2는 입력된 무선 신호를 상대의 수신기에 송신한다. 또, 송신 동작은 여기서 설명한 방법에 한정되지 않는다.

도 6은 무선 송수신기의 「수신시」의 동작의 흐름도이다. 도 6의 스텝 22및 스텝 24에 있어서의 프리앰블 처리란 비트 타이밍 처리, SINR 추정 처리이며, 그 상세한 것은 후술한다.

스텝 21에서는, 수신 제어부(900)는 안테나#1 또는 안테나#2를 선택하고, 안테나 전환부(100)에 대해 선택한 안테나로 전환하도록 지시한다. 여기서는 우선 안테나#1을 선택하는 것으로 하여 설명한다. 안테나 전환부(100)에 의해 전환된 안테나#1은 검파한 전파를 RF부(200)에 출력한다. RF부(200)는 입력된 신호에 대해 A/D 변환 및 다운 컨버트를 행하여 밴드패스 필터부(300)에 출력한다. 밴드패스 필터부(300)는 입력된 신호에 대해 대역 제한을 행하고, 대역 제한을 행한 신호를 복조부(700) 및 프리앰블 처리부(800)에 출력한다.

다음으로 스텝 22에서는, 프리앰블 처리부(800)는 일정 기간인 T1만큼 입력된 프리앰블(101)의 신호에 대해 프리앰블 처리를 행한다. 프리앰블 처리를 하여 산출된 SINR#1치를 수신 제어부(900)에 출력한다. 프리앰블 처리에 대해서는 후술한다.

다음으로 스텝 23에서는, 수신 제어부(900)는 안테나 전환부(100)에 대해 T1 경과 후에 안테나#1로부터 안테나#2로 전환을 하도록 지시한다. 전환된 안테나#2는 검파한 전파를 RF부(200)에 출력하고, RF부(200)는 A/D 변환 및 다운 컨버트를 행하여 밴드패스 필터부(300)에 출력한다. 밴드패스 필터부(300)는 입력된 신호에 대해 대역 제한을 행하고, 대역 제한을 행한 신호를 복조부(700) 및 프리앰블 처리부(800)에 출력한다.

다음으로 스텝 24에서는, 프리앰블 처리부(800)는 일정 기간인 T2만큼 입력된 프리앰블(101)의 신호에 대해 프리앰블 처리를 행한다. 프리앰블 처리를 하여 산출된 SINR#2치를 수신 제어부(900)에 출력한다. 프리앰블 처리에 대해서는 후술한다.

다음으로 스텝 25에서는, 수신 제어부(900)는 안테나#1에서의 검파에 근거하는 프리앰블(101)에 대해 프리앰블 처리를 행했을 때에 추정한 SINR치인 SINR#1, 안테나#2에서의 검파에 근거하는 프리앰블(101)에 대해 프리앰블 처리를 행했을 때에 추정한 SINR치인 SINR#2를 비교한다.

SINR#1이 큰 경우는, 스텝 27에서, 수신 제어부(900)가 안테나 전환부(100)에 대해 안테나#1을 선택시키고, SINR#2가 큰 경우는, 스텝 26에서, 수신 제어부(900)가 안테나 전환부(100)에 대해 안테나#2를 선택시킨다. SINR치의 산출에 대해서는 후술한다.

다음으로 스텝 28에서는, 복조부(700)는 스텝 26 또는 스텝 27에서 선택된 안테나를 사용하여 검파해서 얻은 신호에 대해 복조를 개시한다. 이것에 의해, 최적인 안테나를 이용하여 얻은 무선 신호에 대해 복조를 할 수 있다.

다음으로 스텝 29에서는, 프레임 검출부(110)는 복조부(700)의 복조 결과로부터 프레임의 유니크 워드(102) 부분을 검출하고, 유니크 워드(102)에 계속되는 PHY 페이로드(103)의 개시 위치를 검출한다.

다음으로 스텝 30에서는, 프레임 검출부(110)에서의 프레임 개시 위치의 검출에 근거하여 복조부(700)는 복조한 PHY 페이로드(103)를 상위(예를 들면 MAC)에 출력한다.

다음으로, 도 6에 있어서의 프리앰블 처리(스텝 21 및 스텝 24)의 상세에 대하여 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이 프리앰블 처리는 프리앰블 처리부(800)의 비트 타이밍 검출부(810)가 비트 타이밍 처리를 행하고, SINR 추정부(820)가 SINR 추정을 행한다.

비트 타이밍 처리는 비트 타이밍 검출부(810)에서 행해지지만, 비트 타이밍 처리로서는, 일반적인 방법으로서 예를 들면 제로 크로스 타이밍 검출이 있는데, 본원 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 7을 이용하여 SINR 추정부(820)의 동작에 대해 설명한다. 프리앰블 처리가 개시되면, 스텝 32에서는, 주파수 변별 검파부(821)는 주파수 변별 처리를 행하고, GFSK 또는 GMSK 변조된 신호의 주파수 성분을 진폭으로 변환하고, 변환한 신호를 적분부(822)에 출력한다.

다음으로 스텝 33에서는, 적분부(822)는 주파수 변별 검파부(821)로부터 입력된 주파수 변별 처리된 신호에 대해 샘플마다 적분 처리를 행한다.

다음으로 스텝 34에서는, 적분부(822)는 1심볼 경과할 때까지 스텝 32, 스텝 33을 반복하는 것에 의해 적분 처리를 행하고, 그 적분 결과인 심볼마다의 위상 신호를 2승 계산부(823) 및 상관 연산부(824)에 출력한다.

다음으로 스텝 35에서는, 2승 계산부(823)는, 적분 처리에서 1심볼분 적분된 값(n번째의 심볼시의 값을 ph[n])에 대해 2승 계산을 행하고, 이를 전회의 전체 전력치 p[n-1]에 적분하여, 전체 전력치 p[n]으로서 산출한다. 구체적으로는, 이하의 식으로 산출한다.

다음으로 스텝 36에서는, 상관 연산부(824)는, 적분 처리에서 1심볼분 적분된 ph[n]과 복소 정현파 생성부(825)에서 생성된 복소 정현파의 복소 상관을 취하고 전회의 상관치에 대해 복소 성분으로 적분하여, 희망 신호 S[n]으로 한다.

여기서, 복소 정현파 생성부에서 생성되는 복소 정현파는 n번째의 심볼에 대해,

로 되는 복소 정현파를 이용한다. Ns는 1 심볼의 샘플수이다. 또한, Nb는 무선 신호를 송신하는 송신기와 무선 신호를 수신하는 수신기의 사이에서 미리 결정된 프리앰블에 근거하는 값이며, 「01」이 반복되는 경우 2이고, 「0011」이 반복되는 경우 4이며, 「000111」이 반복되는 경우 6으로 된다.

또한, S[n]은 이하와 같이 계산된다. 또, Ph[n]은 스칼라이고, S[n]는 벡터치이다. 또한, *는 복소 승산이다.

프리앰블 처리 시간(T1 또는 T2)이 경과할 때까지는 스텝 32~스텝 36을 반복하고, 프리앰블 처리 시간이 경과한 경우는, s[n]를 희망 신호로서 SINR 연산부(826)에 출력한다.

다음으로 스텝 38에서는, 프리앰블 처리 시간(T1 또는 T2) 경과 후, SINR 연산부(826)는 SINR 추정치를 산출한다. SINR 추정치의 산출 방법은 전체 전력을 P, 희망파 신호 전력을 S로 하고, 프리앰블 심볼수를 Nsymb로 하여, 이하와 같이 계산한다.

간섭파 및 잡음 전력을 N으로 하면,

로서, 잡음 전력 N을 계산한다. 상기의 S와 N를 이용하여 SINR 추정치를

으로 계산한다. 여기서, log를 취하지 않고 S/N을 SINR 추정치로 하여도 좋다. 스텝 22에서는 식(6)을 안테나#1이 검파한 신호에 대해 SINR#1로서 기록하고, 스텝 24에서는 안테나#2가 검파한 신호에 대해 SINR#2로서 기록한다.

그리고, 안테나 선택부(827)는 SINR#1과 SINR#2를 비교하여, 그 값이 큰 쪽의 안테나를 선택하고, 그 후의 전파의 검파에서는 선택한 안테나를 이용한다.

이상에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 무선 송수신 장치에 의하면, 위상 신호에 근거하여 전력치를 산출하는 전력치 계산부, 위상 신호와 대응 프리앰블 정보의 상관치로부터 희망 신호 전력에 의해 프리앰블을 사용해서 희망파와, 간섭파 및 잡음의 분리가 가능해져, 의사적인 SINR 추정치에 근거하는 수신 안테나 선택 다이버시티에 의한 간섭 저감이 가능해진다.

또, 여기서는, 무선 송수신기가 RF부(200), 밴드패스 필터(300), 복조부(700), 프리앰블 처리부(800), 프레임 검출부(110) 등을 1개 가지는 것으로 하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 이들을 2개 가지는 것에 의해, 안테나#1, 안테나#2가 동시에 전파를 검파하고, 검파한 동일한 프리앰블(101)에 대해 독립하여 프리앰블 처리 등을 하는 것에 의해, SINR#1, SINR#2의 추정 정밀도를 향상시킬 수 있어, 수신 품질의 향상이 가능해진다.

(실시 형태 2)

실시 형태 1에서는 프리앰블 처리부는 비트 타이밍 검출부(810)와 SINR 추정부(820)로 나누어 설명했지만, 본 실시 형태에서는 상관 연산부(824)의 결과를 유용하여 비트 타이밍 검출을 행하기 때문에 비트 타이밍 검출부(810)가 불필요해진다. 즉 상관 연산부(824)의 결과를 유용하여 비트 타이밍 검출을 행함으로써, 비트 타이밍 검출부가 불필요해져 무선 송수신기의 회로 규모 삭감 효과가 있다. 또, 여기서는, 실시 형태 1과 다른 사항만 설명하고 공통되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

실시 형태 1과 다른 SINR 추정부(820)의 구성을 도 8로 설명한다. 도 8에 나타내는 바와 같이 SINR 추정부(820)는 위상 검출기(828) 및 비트 타이밍 어긋남 검출부(829)를 더 구비한다.

다음으로, 실시 형태 2에 있어서의 무선 송수신기의 동작에 대해 설명한다. 「송신시」는 실시 형태 1과 동일하기 때문에 「수신시」에 대해서만 설명한다.

수신시의 흐름도를 도 9에 나타낸다. 스텝 41의 동작 이외는 실시 형태 1과 동일하다. 스텝 41에서는, 스텝 22에서 산출하는 비트 타이밍 어긋남값 Nbit#1(후술)과 스텝 24에서 산출하는 비트 타이밍 어긋남값 Nbit#2(후술)로부터, 이 선택된 안테나에서 산출한 비트 타이밍 어긋남값을 사용해서 비트 타이밍 보정을 행한다.

실시 형태 2에 따른 도 9의 스텝 22, 스텝 24의 처리의 동작 흐름을 도 10으에서 상세히 나타낸다. 스텝 39 이외는 실시 형태 1과 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 스텝 39에서는, 위상 검출부(828)는 상관 연산부(824)에서 식(3)에 의해 산출한 벡터 S[Nsymb]에 대해, 다음 식 (7)을 이용하여 위상 phbit를 산출한다.

계속해서, 비트 타이밍 어긋남 검출부(829)에서, 위상 phbit로부터 비트 타이밍 어긋남 Nbit로 환산한다. 식 (2)에서 사용하는 정현파는 주기가 Ns+Nb의 정현파이기 때문에, 이하와 같이 비트 타이밍 어긋남을 산출한다.

스텝 22에서는 식 (8)의 결과를 Nbit#1로서, 스텝 24에서는 Nbit#2로서 기억한다.

이상에 나타낸 바와 같이, 실시 형태 2에서는, 상관 연산부는 희망 신호 전력에 근거하여 위상을 산출하고, 비트 타이밍 어긋남 검출부는 위상 검출부에서 검출된 위상에 근거하여 비트 타이밍 어긋남을 검출하기 때문에, 비트 타이밍 처리 회로가 불필요해져, 연산 규모, 회로 규모의 삭감이 가능해진다.

(실시 형태 3)

실시 형태 1 및 실시 형태 2에서는, 송신측에서 고정된 안테나를 이용하여 송신을 행하고, 수신시에 선택한 안테나를 이용하고 있는 것으로 하여 설명했지만, 본 실시 형태에서는, 수신측에서 행한 SINR 추정에 근거하여 선택한 안테나를 송신시에도 이용함으로써, 송신 및 수신에서 통신 품질의 향상이 가능해진다. 본 실시 형태에서의 구성도는 실시 형태 1과 동일하다.

다음으로, 본 실시 형태 3에 있어서의 무선 송수신기의 동작은 「수신시」는 실시 형태 1 또는 실시 형태 2와 동일하기 때문에 「송신시」에 대해서만 설명한다.

무선 송수신기의 「송신시」의 동작 흐름을 도 11에 나타낸다. 스텝 14b 이외는 실시 형태 1 또는 실시 형태 2와 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 스텝 14 b에서는, 수신측에서 선택된 안테나를 선택하고, 데이터를 송신할 때에는 선택된 안테나를 이용하여 무선 신호를 송출한다.

실시 형태 3에 의하면, 수신시에 선택한 안테나를 송신에서 사용함으로써, 수신뿐만 아니라 송신에서도 통신 품질의 향상이 가능해진다. 또, 여기서는 송신시 및 수신시에서 선택한 안테나를 이용하는 것으로 하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 송신시만 선택한 안테나를 이용하는 것도 가능하다.

(실시 형태 4)

실시 형태 4에서는, 수신 안테나의 전환을 SINR 추정과 수신 전력의 양쪽을 기준으로 하여 행하는 것이다. SINR 추정만을 기준으로 안테나를 선택할 때, 양 안테나의 SINR치의 절대치가 작은 경우, 반드시 적절한 안테나 선택을 할 수 없는 경우가 있어, 수신 전력이 큰 쪽의 안테나를 사용하는 것이 좋은 경우가 있다. 그래서, 선택한 안테나의 SINR 추정치가 임의의 임계치 이하인 경우는 수신 전력의 큰 쪽의 안테나를 이용하여 수신한다. 그렇게 함으로써, 수신 안테나 정밀도를 더 향상시키는 것이 가능해진다.

실시 형태 4에 따른 구성도를 도 12에 나타낸다. 수신 전력 검출부(140) 이외는 실시 형태 1 내지 실시 형태 3과 동일하다.

다음으로, 실시 형태 4에 있어서의 무선 송수신기의 동작에 대해 설명한다. 「송신시」는 실시 형태 1 내지 실시 형태 3과 동일하기 때문에 「수신시」에 대해서만 설명한다. 무선 송수신기의 수신시의 동작 흐름을 도 13에 나타낸다. 스텝 21 내지 스텝 25, 스텝 28 내지 30은 실시 형태 1 내지 실시 형태 3과 동일하다.

또한, 프리앰블 처리부(800)의 동작도 실시 형태 1 내지 실시 형태 3과 동일하다. 스텝 71에서는 스텝 22의 프리앰블 처리의 구간, 수신 전력 계산부(140)는 안테나#1을 이용하여 1심볼당의 평균 수신 전력 POW#1을 계산한다.

스텝 72에서는 스텝 24의 프리앰블 처리의 구간, 수신 전력 계산부(140)는 안테나#2를 이용하여 수신 전력 계산부(140)에서 1심볼당의 평균 수신 전력 POW#2를 계산한다.

스텝 73, 스텝 74에서는, 스텝 25에서 수신 제어부(900)는 프리앰블 처리부(800)에서 산출한 SINR 추정치#1, SINR 추정치#2 중 큰 쪽을 선택하고, SINR_MAX로 한다.

스텝 75에서는 수신 제어부(900)에서 미리 설정되어 있는 임계치 SINR_TH와 SINR_MAX를 비교한다.

스텝 76에서는, SINR_MAX의 값이 SINR_TH보다 작은 경우는, POW#1과 POW#2를 비교한다. 한편, 스텝 77에서는, SINR_MAX의 값이 SINR_TH보다 큰 경우는 SINR_MAX의 안테나를 선택한다.

스텝 77에서는 POW#2가 큰 경우는 안테나#2를 선택한다. 스텝 78에서는, POW#1이 큰 경우는 안테나#1을 선택한다. 안테나 선택 후의 동작은 실시 형태 1 내지 실시 형태 3과 동일하다. 또, 수신 전력 POW#1, POW#2의 계산은 수신 전력 계산부(140)가 아니고, 밴드패스 필터부(300)의 출력 결과로부터 구해도 좋다.

이상에 나타낸 바와 같이, 실시 형태 4에서는, SINR 추정치에 근거하여 선택한 안테나의 SINR치를 미리 결정된 임계치보다 작은 경우는, 수신 전력치에 근거하여 안테나 선택함으로써, 안테나 선택 정밀도를 향상하는 것이 가능해진다.

(산업상의 이용 가능성)

이상과 같이, 본 발명에 따른 무선 송수신기, 무선 송수신기에 의한 안테나 선택 방법은 통신 품질을 향상시키는데 적합하다.

100： 안테나 전환부
200： RF부
300： 밴드패스 필터부
400： 변조부
500： 프레임 생성부
600： 송신 제어부
700： 복조부
800： 프리앰블 처리부
900： 수신 제어부
110： 프레임 검출부
120： 안테나#1
130： 안테나#2
810： 비트 타이밍 검출부
820： SINR 추정부
821： 주파수 변별 검파부
822： 적분부
823： 2승 계산부
824： 상관 연산부
825： 복소 정현파 생성부
826： SINR 연산부
827： 안테나 선택부
101： 프리앰블
102： 유니크 워드
103： PHY 페이로드
140： 수신 전력 계산부

Claims

안테나가 수신한 수신 프리앰블 정보와 상기 수신 프리앰블 정보에 대응하여 미리 유지한 대응 프리앰블 정보에 근거해서 SINR을 산출하는 무선 송수신기에 있어서,
상기 수신 프리앰블 정보에 대해 심볼마다 위상 신호를 산출하는 적분부와,
상기 위상 신호에 근거하여 전력치를 산출하는 전력치 계산부와,
상기 위상 신호와 상기 대응 프리앰블 정보의 상관치로부터 희망 신호 전력을 산출하는 상관 연산부와,
상기 전력치와 상기 희망 신호 전력으로부터 SINR치를 산출하는 SINR 연산부
를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 송수신기.
제 1 항에 있어서,
안테나 선택부를 더 갖고,
상기 안테나 선택부는, 제 1 안테나가 수신한 수신 프리앰블 정보에 의해 산출된 제 1 SINR치, 제 2 안테나가 수신한 수신 프리앰블 정보에 의해 산출된 제 2 SINR치에 근거하여 안테나를 선택하는 것
을 특징으로 하는 무선 송수신기.
제 2 항에 있어서,
안테나 전환부를 더 갖고,
상기 안테나 전환부는 상기 안테나 선택부가 선택한 안테나로 하여금 무선 신호를 수신하게 하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기.
제 2 항에 있어서,
안테나 전환부를 더 갖고,
상기 안테나 전환부는 상기 안테나 선택부가 선택한 안테나로 하여금 무선 신호를 송신하게 하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
위상 검출부, 비트 타이밍 어긋남 검출부를 더 갖고,
상기 위상 검출부는 상기 상관 연산부가 산출한 희망 신호 전력에 근거하여 위상을 산출하고,
상기 비트 타이밍 어긋남 검출부는 상기 위상 검출부에서 검출된 위상에 근거하여 비트 타이밍 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기.
제 2 항에 있어서,
수신 전력 검출부를 더 갖고,
상기 선택한 안테나에 대응한 SINR치가, 미리 결정된 임계치보다 작은 경우,
상기 수신 전력 검출부는, 제 1 안테나가 수신 프리앰블을 수신했을 때의 제 1 수신 전력, 제 2 안테나가 수신 프리앰블을 수신했을 때의 제 2 수신 전력을 산출하고,
상기 수신 제어부는 상기 제 1 수신 전력, 상기 제 2 수신 전력에 근거하여 안테나를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기.
안테나가 수신하는 수신 프리앰블 정보와 상기 수신 프리앰블 정보에 대응하여 미리 유지한 대응 프리앰블 정보에 근거하여 SINR을 산출하는 무선 송수신기의 안테나 선택 방법에 있어서,
상기 수신 프리앰블 정보에 대해 심볼마다 위상 신호를 산출하는 적분 스텝과,
상기 위상 신호에 근거하여 전력치를 산출하는 전력치 계산 스텝과,
상기 위상 신호와 상기 대응 프리앰블 정보의 상관치로부터 희망 신호 전력을 산출하는 상관 연산 스텝과,
상기 전력치와 상기 희망 신호 전력으로부터 SINR치를 산출하는 SINR 연산 스텝
을 구비한 것을 특징으로 하는 무선 송수신기의 안테나 선택 방법.