KR20150116242A - 이중 수신 구조로 된 수신 장치 및 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법 - Google Patents

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Abstract

이중 수신 구조를 이용하여 신호를 수신하는 장치 및 방법이 제공된다. 일 실시예에 따르면, 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보(interference information)에 기초하여 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나를 선택하고, 수신 제어부의 선택에 응답하여 제1 Q값을 갖도록 설계된 제1 수신부 및 제2 Q값을 갖도록 설계된 제2 수신부 중 하나를 통해 미리 정한 대역의 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 제2 Q값은 제1 Q값보다 클 수 있다.

Description

이중 수신 구조로 된 수신 장치 및 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법{RECEPTION DEVICE WITH DUAL RECEPTION STRUCTURE AND METHOD TO RECEIVE SIGNAL USING DUAL RECEPTION STRUCTURE}
이하, 신호를 수신하는 장치 및 방법이 제공된다.
초재생 발진(SRO, Super-Regenerative Oscillation)을 이용한 수신 구조는 높은 RF 이득(Radio Frequency Gain) 특성으로 인해, 저전력에서도 좋은 수신 감도를 나타낼 수 있다. 다만, 구조적으로 수신되는 신호에 대한 필터링이 RF에서 이루어 지게 됨으로써, 주파수 선택도(Frequency Selectivity)와 관련된 성능은 높지 않게 나타날 수 있다.
또한, 초재생 발진을 이용한 수신 구조는, 주파수 선택도 특성이 좋지 않기 때문에, 신호가 수신되는 채널에 인접한 채널 또는 신호가 수신되는 주파수 대역에 인접한 주파수 대역에 존재하는 간섭 신호(interfere) 성분이 RF에서 수신된 신호를 열화시킬 수 있다.
이러한 초재생 발진을 이용한 수신 구조의 기술적 장점(예를 들면, 높은 RF 이득)을 유지하면서 주파수 선택도와 관련된 성능을 개선하기 위해, 예를 들면, 초재생 발진 구조에 기반한 ?칭 신호(Quenching signal)를 조정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 Q값(Quality factor value)을 갖도록 설계되어, 수신 제어부의 선택에 응답하여 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 제1 수신부(first receiver); 제2 Q값을 갖도록 설계되어, 수신 제어부의 선택에 응답하여 신호를 수신하는 제2 수신부(second receiver); 및 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보(interference information)에 기초하여 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나를 선택하는 수신 제어부(reception controller)를 포함하고, 제2 Q값은 제1 Q값보다 큰, 이중 수신 구조(dual reception structure)로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 인접 대역으로부터 간섭 신호(interference signal)를 감지하는 간섭 검출부(interference indicator)를 더 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부는, 인접 대역에 간섭 신호가 존재하면 제2 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어하는, 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부는, 인접 대역에 간섭 신호가 존재하지 않으면 제1 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어하는, 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부는, 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 때 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제1 시간구간에 대한 패킷에러율(PER, packet error rate)을 산출하고, 패킷에러율이 제1 임계값보다 큰 경우 제2 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어하는, 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부는, 제2 수신부를 통해 신호를 수신하는 동안 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제2 시간구간 동안 인접 대역에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율을 산출하고, 시간의 비율이 제2 임계값보다 작은 경우 제1 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어하는, 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 제1 수신부는, 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 때 초재생 발진(super-regenerative oscillate)하는 제1 발진기를 포함하고, 제2 수신부는, 제2 수신부를 통해 신호를 수신할 때 신호를 저역 중간 주파수(low intermediate frequency)로 변환하는 주파수 변환부(frequency converter)를 포함하며, 주파수 변환부는 제1 발진기에 의해 구동되는, 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 제1 수신부는, 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 때 초재생 발진(super-regenerating)하는 제1 발진기를 포함하고, 제2 수신부는, 제2 수신부를 통해 신호를 수신할 때 신호를 저역 중간 주파수로 변환하는 주파수 변환부를 포함하며, 주파수 변환부는, 제1 발진기와 독립된, 제2 발진기가 생성하는 LO 신호(local oscillation signal)에 의해 동작되는, 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 제2 수신부는, 신호를 저역 중간 주파수에 대응하는 인페이즈 신호(In-phase signal)로 변환하는 인페이즈 변환부; 및 신호를 저역 중간 주파수에 대응하는 쿼드러쳐 신호(Quadrature signal)로 변환하는 쿼드러쳐 변환부를 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부는, 신호를 제2 수신부를 통해 수신한 이후 미리 정한 주기가 경과하면 신호를 제1 수신부를 통해 수신하도록 제어하는, 이중 수신 구조로 된 수신 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보에 기초하여 제1 Q값을 갖도록 설계된 제1 수신부 및 제2 Q값을 갖도록 설계된 제2 수신부 중 하나를 선택하는 단계; 및 수신 제어부의 선택에 응답하여 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나를 통해 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 제2 Q값은 제1 Q값보다 큰, 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 인접 대역으로부터 간섭 신호를 감지하는 단계를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보에 기초하여 제1 Q값을 갖도록 설계된 제1 수신부 및 제2 Q값을 갖도록 설계된 제2 수신부 중 하나를 선택하는 단계는, 인접 대역에 간섭 신호가 존재하면 제2 수신부를 선택하는 단계를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보에 기초하여 제1 Q값을 갖도록 설계된 제1 수신부 및 제2 Q값을 갖도록 설계된 제2 수신부 중 하나를 선택하는 단계는, 인접 대역에 간섭 신호가 존재하지 않으면 제1 수신부를 선택하는 단계를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 때 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제1 시간구간에 대한 패킷에러율을 산출하는 단계; 및 패킷에러율이 제1 임계값보다 큰 경우 제2 수신부를 선택하는 단계를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 제2 수신부를 통해 신호를 수신하는 동안 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제2 시간구간 동안 인접 대역에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율을 산출하는 단계; 및 시간의 비율이 제2 임계값보다 작은 경우 제1 수신부를 선택하는 단계를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부의 선택에 응답하여 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나를 통해 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계는, 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 때 제1 발진기가 초재생 발진하는 단계; 및 제2 수신부를 통해 신호를 수신할 때, 제1 발진기에 의해 구동되는 주파수 변환부를 통해 신호를 저역 중간 주파수로 변환하는 단계를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부의 선택에 응답하여 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나를 통해 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계는, 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 때 제1 발진기가 초재생 발진하는 단계; 및 제2 수신부를 통해 신호를 수신할 때, 제1 발진기와 독립된, 제2 발진기가 생성하는 LO 신호에 의해 동작되는 주파수 변환부를 통해, 신호를 저역 중간 주파수로 변환하는 단계를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 수신 제어부의 선택에 응답하여 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나를 통해 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계는, 제2 수신부를 통해 신호를 수신하는 경우, 신호를 저역 중간 주파수에 대응하는 인페이즈 신호 및 쿼드러쳐 신호로 변환하는 단계를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 신호를 제2 수신부를 통해 수신한 이후 미리 정한 주기가 경과하면 신호를 제1 수신부를 통해 수신하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법이 제공될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 초재생 수신기(SRR, Super-Regenerative Receiver)의 구조 및 주파수 응답을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 간섭 검출부를 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따라 추가적인 발진기를 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치를 통해 간섭 신호를 제거하는 과정을 도시한 도면이다.
도 13은 다른 일 실시예에 따라 인페이즈 신호(In-phase signal) 및 쿼드러쳐 신호(Quadrature signal)를 이용하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치를 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조에서 제1 수신부 및 제2 수신부의 주파수 응답 특성을 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치의 구조를 개괄적으로 도시한 블럭도이다.
도 16 내지 도 18은 일 실시예에 따른 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1 내지 도 3은 초재생 수신기(SRR, Super-Regenerative Receiver)(100)의 구조 및 주파수 응답을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 초재생 수신기(100)는, RF에서 수신되어 저 잡음 증폭기(LNA, Low-Noise Amplifier)(110)를 통과한, 신호에 초재생 이득(Super-regenerative gain)을 적용하는 초재생 발진기(SRO, Super-Regenerative Oscillator)(120)를 이용하는 수신기를 나타낼 수 있다. 초재생 이득을 얻는 초재생 발진기(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이 입력되는 신호의 주파수(FRF)와 동일한 주파수(FOSC)로 제어될 수 있고, 전단의 저 잡음 증폭기(110)를 통해 들어온 신호에 락킹(Locking)될 수 있다. 여기서, 초재생 수신기(100)의 입력 주파수의 락킹 범위는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
상술한 수학식 1에서 Q는 초재생 수신기(100)에 포함된 초재생 발진기(120)의 LC의 퀄리티 팩터(Quality factor) 값을 나타낼 수 있다. IInj은 입력되는 신호의 전류 크기이고, IOSC는 초재생 발진기(120)에서 출력하는 발진 신호의 전류 크기이며, wo는 초재생 발진기(120)의 동작 주파수를 나타낼 수 있다.
상술한 수학식 1에 나타난 바와 같이, 초재생 수신기(100)의 주파수 락킹 범위 flock은 초재생 발진기(120)의 Q 값에 반비례할 수 있다. 수신되는 신호의 주파수와 초재생 발진기(120)의 동작 주파수가 거의 동일하다면, Q가 커질수록 IInj도 커져야 동일한 주파수 락킹 범위를 나타낼 수 있다. 여기서, 초재생 발진기(120)의 Q 값이 상당히 큰 값을 나타내므로, 초재생 수신기(100)의 수신 감도를 높이는 것을 방해 할 수 있다.
또한, 초재생 수신기(100)의 주파수 선택도(Frequency Selectivity)를 개선하기 위해서, 필터 역할을 하는 초재생 발진기(120)의 Q 값이 커져야 하나, 초재생 발진기(120)는 반송파(carrier signal)의 RF와 동일한 주파수로 발진하므로 Q값을 높이는 것도 한계가 있을 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 초재생 수신기(100)는 저 잡음 증폭기(110)에서 들어온 입력 신호(input signal)(210)을 기준으로 초재생 발진기(120)(예를 들면, 전압제어발진기(VCO, voltage-controlled oscillator))의 발진을 제어하여 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 초재생 수신기(100)는 RF에서 수신되는 신호를, 주파수가 신호와 동일한, 초재생 발진기(120)의 출력 신호(output signal)를 통해 센싱할 수 있다. 이 때, 초재생 수신기(100)의 주파수 선택도는 초재생 발진기(120)의 공진부(resonator)의 주파수 응답에 비례할 수 있다.
RF에서 공진부의 Q값은 상대적으로 낮기 때문에 초재생 수신기는 주파수 선택도가 낮을 수 있다. 예를 들면, 필터 역할을 하는 초재생 발진기(120)의 주파수 응답 특성(220)이 도 2에 도시된 바와 같이 완만하게 나타나므로, 원하는 주파수 대역 주변의 간섭 신호에 의해 RF에서 수신된 신호가 쉽게 열화될 수 있다.
이러한 초재생 수신기(100)의 주파수 선택도를 개선하기 위해, 예를 들면, 초재생 수신기(100) 전단에 추가적인 필터를 위치시키거나, 초재생 발진기(120)의 Q값 증가시킬 수 있다. 다만, RF 에서 온칩(On-Chip) 상에 높은 Q(High Q)를 구현하는 것은 기술적으로 어려울 수 있다. 다른 예를 들면, 초재생 수신기(100)의 ?칭 신호(Quenching signal)을 개선하여 주파수 선택도를 개선할 수 있으나, 부가적인 회로가 많이 요구되어 초재생 수신기(100)의 복잡도를 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 초재생 수신기 구조에 추가적으로 저역 중간 주파수 수신기 구조(예를 들면, Low IF 또는 Double Conversion 수신 구조) 및 간섭 검출부가 삽입될 수 있다. 여기서, 간섭 검출부에서 검출된 간섭 신호에 대응하는 간섭 정보에 기초하여 최적의 수신 구조를 선택할 수 있다. 구체적으로는 하기에서 상세히 설명한다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하, 본 명세서에서 미리 정한 대역은 신호를 수신하기 위해 사용되는 대역으로서, 원하는 대역, 통신 밴드 또는 인밴드(In-band)로 나타낼 수 있다. 인접 대역은 미리 정한 대역에 인접한 대역을 나타낼 수 있다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 간섭 검출부를 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치(400, 500)를 도시한 도면이다.
일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신기(Receiver with dual reception mode)는 제1 수신부(예를 들면, 초재생 수신기) 구조에 추가적으로 제2 수신부(예를 들면, 저역 중간 주파수 수신기(Low IF receiver, Low Intermediate Frequency Receiver)) 구조를 포함할 수 있다. 여기서, 저역 중간 주파수 수신기는 주파수 변환부(421, 521)를 이용하여 RF를 DC 또는 중간 주파수(IF, intermediate frequency) 대역으로 주파수 변환(frequency-convert)할 수 있다. 변환된 신호는 필터(422, 522)(예를 들면, LPF (low pass filter) 또는 IF 필터(intermediate frequency filter))를 통과하면서, 원하는 신호 대역만 남도록 여과됨으로써, 간섭 신호 또는 다른 주파수 대역의 잡음 신호가 제거될 수 있다. 이 때, 주파수 변환부(421, 521)는 믹서(mixer)를 포함할 수 있다.
기저 대역(BB, Base Band)에서 주파수 필터링을 하는 저역 중간 주파수 수신기는, 초재생 수신기에서 원하는 대역에 인접한 간섭 신호에 대한 제거율이 낮은, 문제를 해결할 수 있다.
일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(400, 500)는, 인접한 간섭 신호가 있는 RF 수신 환경에서는 저역 중간 주파수 수신기로서 동작할 수 있고, 인접한 간섭 신호가 없는 RF 수신 환경에서는 초재생 수신기로서 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초재생 수신기 구조(410, 510)에 따른 저 전력 특정 및 높은 수신 감도 특성을 유지하면서, 저역 중간 주파수 수신기 구조(420, 520)를 통해 주파수 선택도를 개선할 수 있다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(400, 500)의 기본적인 구조를 도시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이중 수신 구조로 된 수신 장치(400, 500)는 초재생 수신기 구조(410, 510), 저역 중간 주파수 수신기 구조(420, 520), 및 베이스밴드 블럭(Baseband block)(430, 530)을 포함할 수 있다. 여기서, 초재생 수신기 구조(410, 510)는 저 잡음 증폭기(411, 511) 및 초재생 발진기(412, 512)를 포함할 수 있다. 저역 중간 주파수 수신기 구조(420, 520)는 주파수 변환부(421, 521)(예를 들면, 믹서(Mixer)), 및 필터(예를 들면, LPF 또는 BPF)를 포함할 수 있다. 베이스밴드 블럭(430, 530)은 VGA (Variable-gain amplifier)(431, 531), 및 ADC (Analog-to-Digital Converter)(432, 532)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 이중 수신 구조로 된 수신 장치(400, 500)는 원하는 대역에 인접한 간섭 신호가 있는 수신환경에서는 저역 중간 주파수 수신기 구조(420, 520), 원하는 대역에 인접한 간섭 신호가 없는 수신환경에서는 초재생 수신기 구조(410, 510)를 통해 신호를 수신하도록 동작할 수 있다. 여기서, 저역 중간 주파수 수신기 구조(420, 520) 및 초재생 수신기 구조(410, 510)는 도 4에 도시된 스위치(451) 또는 도 5에 도시된 절연 증폭기(Isolation Amp)(552)를 온/오프(on/off)시키는 제어를 통해 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면 초재생 수신기 구조에 저역 중간 주파수 수신기 구조 또는 이중 변환(Double Conversion) 수신 구조를 삽입하여, 수신 장치의 주파수 선택도를 개선할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저전력과 높은 수신 감도가 요구될 때 초재생 수신기 구조로서 동작할 수 있고, 간섭 신호가 제거될 필요가 있을 때 저역 중간 주파수 수신기 구조로서 동작함으로써 안정된 저 전력 및 저 잡음으로 동작하면서도 간섭 신호를 효과적으로 제거할 수 있다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(600, 700)를 도시한 도면이다.
도 6은 원하는 대역에 인접한 인접 대역에 간섭 신호가 있는 경우의 이중 수신 구조로 된 수신 장치(600)를 나타낼 수 있다.
도 6에서 저 잡음 증폭기(611), 초재생 발진기(612), 주파수 변환부(621), 필터(622), VGA(631) 및 ADC(632)는 상술한 도 4 및 도 5에 도시된 저 잡음 증폭기(411, 511), 초재생 발진기(412, 512), 주파수 변환부(421, 521), 필터(422, 522), VGA(431, 531) 및 ADC(432, 532)와 유사할 수 있다.
예를 들면, 도 6에 도시된 이중 수신 구조로 된 수신 장치(600)에서 초재생 수신기 구조가 비활성화되고, 저역 중간 주파수 수신기 구조에 대응하는 경로가 활성화될 수 있다. 이 때, 초재생 발진기(612)의 필터 역할(예를 들면, 초재생 이득)에 대응하는 경로(610)가 비활성화될 수 있다. 다만, 초재생 발진기(612)(예를 들어, 제1 발진기)는 저역 중간 주파수 수신기 구조에 포함된 주파수 변환부(621)를 동작시킬 수 있다.
도 7은 인접 대역에 간섭 신호가 없는 경우의 이중 수신 구조로 된 수신 장치(700)를 나타낼 수 있다.
도 7에서 저 잡음 증폭기(711), 초재생 발진기(712), VGA(731) 및 ADC(732)는 상술한 도 4 및 도 5에 도시된 저 잡음 증폭기(411, 511), 초재생 발진기(412, 512), 주파수 변환부(421, 521), 필터(422, 522), VGA(431, 531) 및 ADC(432, 532)와 유사할 수 있다.
예를 들면, 도 7에 도시된 이중 수신 구조로 된 수신 장치(700)에서 초재생 수신기 구조가 활성화되고, 저역 중간 주파수 수신기 구조에 대응하는 경로(720)가 비활성화될 수 있다. 이 때, 초재생 발진기(712)의 필터 역할(예를 들면, 초재생 이득)이 활성화될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상술한 도 6 및 도 7에서 사용되지 않는 경로 및 블럭들에 대해 전력을 끊을 수 있다(Power Down).
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따라 추가적인 발진기를 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치(800, 900)를 도시한 도면이다.
일 실시예에 따르면 도 8 및 도 9에 도시된 이중 수신 구조로 된 수신 장치(800, 900)는 제1 발진기(예를 들면, 초재생 발진기)(812)에 더하여, 제2 발진기(923)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 여기서, 저 잡음 증폭기(811, 911) 및 제1 발진기(812)는 능동 소자의 전류를 차단함으로써 LC 탱크(LC tank)를 공유할 수 있다.
여기서, 도 8 및 도 9에 도시된 저 잡음 증폭기(811, 911), 제1 발진기(812), 주파수 변환부(921), 필터(922), VGA(831, 931), 및 ADC(832, 932)는 도 4 및 도 5에 도시된 저 잡음 증폭기(411, 511), 초재생 발진기(412, 512), 주파수 변환부(421, 521), 필터(422, 522), VGA(431, 531) 및 ADC(432, 532)와 유사할 수 있다.
도 8은 이중 수신 구조로 된 수신 장치(800)가 초재생 수신기 구조로서 동작하는 경우를 나타낼 수 있다. 이 때, 초재생 발진기(812)에서의 전류는 바이어스 전류원(Bias Current Source)(813) 또는 ?칭 파형 생성기(QWG, Quenching Waveform Generator)(814)에 의해 제어될 수 있다. 여기서, 저역 중간 주파수 수신기 구조에 대응하는 경로(820)는 비활성화될 수 있다.
도 9는 이중 수신 구조로 된 수신 장치(900)가 저역 중간 주파수 수신기 구조로서 동작하는 경우를 나타낼 수 있다. 이 때, 제2 발진기(923)는 LO 신호(Local Oscillation signal)를 생성할 수 있고, LO 신호에 의해 주파수 변환부(921)가 동작될 수 있다. 여기서, 초재생 수신기 구조에 대응하는 경로(910)는 비활성화될수 있다. 예를 들면, 초재생 발진기의 전류 및 ?칭 전류(Quenching current)가 차단될 수 있다.
도 10 내지 도 12는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1000, 1100, 1200)를 통해 간섭 신호를 제거하는 과정을 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 12에 도시된 저 잡음 증폭기(1011, 1111, 1211), 제1 발진기(1212), 주파수 변환부(1021, 1121), 필터(1022, 1122), VGA(1031, 1131, 1231) 및 ADC(1032, 1132, 1232)는 도 4 및 도 5에 도시된 저 잡음 증폭기(411, 511), 초재생 발진기(412, 512), 주파수 변환부(421, 521), 필터(422, 522), VGA(431, 531) 및 ADC(432, 532)와 유사할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1000)가 저역 중간 주파수 수신기 구조로서 동작할 때, 간섭 신호(1009)가 제거되는 과정을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 원하는 신호(wanted signal)(1001) 및 원하는 신호(1001)에 인접한 간섭 신호(1009)는 저 잡음 증폭기(1011)에 의해 증폭될 수 있다. 증폭된 원하는 신호(1001) 및 간섭 신호(1009)는 주파수 변환부(1021)에 의해 중간 주파수 대역(IF band)으로 변환될 수 있다. 여기서, 주파수 변환부(1021)는 제2 발진기(1023)에 의해 생성된 LO 신호(1002)에 의해 동작될 수 있다. 이후, 필터(1022)(예를 들면, LPF 또는 BPF)를 거쳐 원하는 신호(1001)가 위치한 미리 정한 대역만 분리되고, 간섭 신호(1009)는 제거될 수 있다. 간섭 신호(1009)가 제거된 원하는 신호(1001)는 VGA(1031)에 의해 증폭되어, ADC(1032)에 의해 디지털 신호로 변환될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1100)가 저역 중간 주파수 수신기 구조로서 동작할 때, 간섭 신호를 검출하는 간섭 검출부(interference indicator)를 나타낼 수 있다.
주파수 변환부(1121)는 도 10에 도시된 주파수 변환부(1021)와 유사하게, 제2 발진부(1123)에 의해 생성된 LO 신호(1102)에 의해 동작될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 주파수 변환부(1121)에 의해 중간 주파수로 하향 변환된 원하는 신호(1101)는 필터(1122)(예를 들면, LPF 또는 BPF)를 통과함으로써, ADC(1132)에서 디지털 신호로 복원될 수 있다.
주파수 변환부(1121)에 의해 중간 주파수로 하향 변환된 간섭 신호(1109)는 간섭 검출부(1140)에 의해 검출될 수 있다. 여기서, 간섭 검출부(1140)는 간섭 정보(interference information)를 수집할 수 있다. 예를 들어, 간섭 검출부(1140)는 간섭 신호(1109)만 필터링할 수 있는 간섭 필터(1141)(예를 들면, HPF) 및 필터링된 간섭 신호(1109)의 크기를 검출하는 전력 검출부(power detector)(1142)를 통해 간섭 신호(1109)의 존재 여부를 판별할 수 있다. 간섭 신호(1109)는 미리 정한 간섭 임계값을 초과할 경우 존재하는 것으로 수신 제어부에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 간섭 정보는 임의의 시간구간 동안 수신된 에러 패킷 수, 임의의 시간구간 동안 수신된 총 패킷 수, 패킷에러율(PER, packet error rate), 간섭 신호의 크기, 임의의 시간 구간 동안 간섭 신호가 존재한 비율, 간섭 신호의 양 및 간섭 신호의 존재 여부를 판단하기 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1200)가 초재생 수신기 구조로서 동작할 때, 원하는 신호를 처리하는 과정을 나타낼 수 있다.
여기서, 수신 환경에서 간섭 신호가 존재하지 않으므로, 수신 장치(1200)는 초재생 수신기 구조를 통해 저전력으로 동작하면서 고감도로 원하는 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 원하는 신호(1201)는 저 전력 증폭기(1211)를 통과하여, 초재생 발진기(1212)에 의해 고감도로 증폭되고, VGA(1231)에서 증폭되어, ADC(1232)에 의해 디지털 신호로 복원될 수 있다.
도 13은 다른 일 실시예에 따라 인페이즈 신호(In-phase signal) 및 쿼드러쳐 신호(Quadrature signal)를 이용하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1300)를 도시한 도면이다.
예를 들면, 저역 중간 주파수 수신기 구조에서는 이미지 신호(image signal)(1308)에 의한 잡음이 발생할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 원하는 신호(1301)를 인페이즈 신호 및 쿼드러쳐 신호로 변환하여 처리함으로써, 이미지 신호(1308)를 제거할 수 있다.
일 실시예에 따르면, RF에서 수신되는 신호는 원하는 신호(1301)(예를 들어, 리얼 신호) 및 이미지 신호(1308)를 포함할 수 있다. 원하는 신호(1301) 및 이미지 신호(1308)는 저 잡음 증폭기(1311)를 통과하여 주파수 변환부(1321)에 의해 하향 주파수 변환될 수 있다. 여기서, 주파수 변환부(1321)는 초재생 발진기(1312)에 의해 생성된 flo 주파수의 신호(1302)에 의해 동작될 수 있다.
이 때, 하향 변환된 원하는 신호(1301) 및 이미지 신호(1308)는 인페이즈 변환부(In-phase converter)(1322) 및 쿼드러쳐 변환부(Quadrature converter)(1323)에 의해 중간 주파수에 대응하는 인페이즈 신호 및 쿼드러쳐 신호로 변환될 수 있다. 인페이즈 신호 및 쿼드러쳐 신호는 각각 필터(1324), VGA(1325, 1326) 및 ADC(1327, 1328)을 거쳐 디지털 신호로 복원될 수 있다. 상술한 과정에서 이미지 신호(1308)가 제거될 수 있다. 이 때, 인페이즈 변환부(1322) 및 쿼드러쳐 변환부(1323)는 분주기(예를 들어, /2)(1313)에 의해 분주된 초재생 발진기(1312)의 출력 신호에 의해 동작될 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조에서 제1 수신부 및 제2 수신부의 주파수 응답 특성을 도시한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 제1 수신부(예를 들면, 초재생 수신기 구조)는 제1 Q값을 갖도록 설계되고, 제2 수신부(예를 들면, 저역 중간 주파수 수신기 구조)는 제2 Q값을 갖도록 설계될 수 있다. 여기서, 제2 Q값은 제1 Q값보다 클 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제1 수신부에 따른 경로(1410)는 제2 수신부에 따른 경로(1420)보다 주파수 응답 특성이 완만할 수 있다. 예를 들어, 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 간섭 정보에 따라 제1 수신부(예를 들어, 초재생 수신기 구조) 및 제2 수신부(예를 들어, 저역 중간 주파수 수신기 구조) 중 하나를 선택함으로써 최적의 수신 성능을 유지할 수 있다.
여기서 초재생 수신기 구조는 상술한 바와 같이 RF에서 높은 이득을 얻고 저전력이 특징이나 채널 선택도 성능이 좋지 않을 수 있다. 저역 중간 주파수 수신기 구조는 주파수 변환부를 이용하여 기저 대역(BB, Baseband)에서 높은 Q로 필터링(High Q Filtering)이 가능할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1500)의 구조를 개괄적으로 도시한 블럭도이다.
일 실시예에 따르면 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1500)는 제1 수신부(first receiver)(1510), 제2 수신부(second receiver)(1520), 간섭 검출부(interference indicator)(1530) 및 수신 제어부(reception controller)(1540)를 포함할 수 있다.
제1 수신부(1510)는 제1 Q값(Quality factor value)을 갖도록 설계되어, 수신 제어부(1540)의 선택에 응답하여 미리 정한 대역의 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 제1 Q값은 광대역 특성(wideband characteristic)에 대응할 수 있다. 예를 들면, 미리 정한 대역은 RF에 대응할 수 있다. 미리 정한 대역의 신호는 원하는 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 수신부(1510)는 초재생 수신기 구조를 포함할 수 있다.
제2 수신부(1520)는 제2 Q값을 갖도록 설계되어, 수신 제어부(1540)의 선택에 응답하여 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 제2 Q값은 협대역 특성(narrow band characteristic)에 대응할 수 있다. 예를 들면, 제2 Q값은 제1 Q값보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 수신부(1520)는 저역 중간 주파수 수신기 구조를 포함할 수 있다.
간섭 검출부(1530)는 인접 대역으로부터 간섭 신호(interference signal)를 감지할 수 있다. 여기서, 인접 대역은 미리 정한 대역에 인접한 대역을 나타낼 수 있고, 간섭 신호는 인접 대역에 존재할 수 있다. 예를 들어, 제2 수신부(1520)는 협대역 특성을 나타내므로, 간섭 검출부(1530)는 제2 수신부(1520)를 사용하는 경우 신호 및 인접 대역의 간섭 신호를 구분할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 수신부(1510)는 광대역 특성을 나타내므로, 간섭 검출부(1530)는 제1 수신부(1510)를 사용하는 경우 신호 및 인접 대역의 간섭 신호를 구분하지 못할 수 있다.
수신 제어부(1540)는 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보(interference information)에 기초하여 제1 수신부(1510) 및 제2 수신부(1520) 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들어, 수신 제어부(1540)는 인접 대역에 간섭 신호가 존재하면 제2 수신부(1520)를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 수신 제어부(1540)는 인접 대역에 간섭 신호가 존재하지 않으면 제1 수신부(1510)를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다.
다른 예를 들어, 수신 제어부(1540)는 제1 수신부(1510)를 통해 신호를 수신할 때 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제1 시간구간(first time interval)에 대한 패킷에러율(PER, packet error rate)을 산출하고, 패킷에러율이 제1 임계값보다 큰 경우 제2 수신부(1520)를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 여기서, 미리 정한 제1 시간구간은 제1 수신부(1510)가 동작하는 시간에 대해 임의로 결정된 시간구간일 수 있다. 예를 들어, 패킷에러율은 (제1 시간구간 동안 수신된 에러 패킷 수)/(제1 시간구간 동안 수신된 총 패킷 수)로 나타낼 수 있다. 이 때, 제1 임계값은 어플리케이션에서 요구하는 QoS(Quality-of-Service)의 요구사항을 만족하는 PER 값일 수 있다.
또 다른 예를 들면, 수신 제어부(1540)는, 제2 수신부(1520)를 통해 신호를 수신하는 동안 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제2 시간구간 동안 인접 대역에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율을 산출하고, 시간의 비율이 제2 임계값보다 작은 경우 제1 수신부(1510)를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 여기서, 미리 정한 제2 시간구간은 제2 수신부(1520)가 동작하는 시간에 대해 임의로 결정된 시간구간일 수 있다. 간섭 신호가 존재한 시간의 비율은 (간섭 신호가 존재한 시간)/(제2 시간구간)으로 나타낼 수 있다. 이 때, 제2 임계값은 제2 시간구간 동안 간섭 신호의 존재를 허용하는 시간의 비율을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제2 임계값은 일 실시예에 따른 수신 장치(1500)가 상술한 제1 임계값을 유지할 수 있도록 설정될 수 있다.
또 다른 예를 들면, 수신 제어부(1540)는 제1 수신부(1510) 및 제2 수신부(1520)를 통해 수신되는 신호의 세기를 측정할 수 있다. 수신 제어부(1540)는 간섭 신호의 크기가 미리 정한 간섭 임계값을 초과하는 경우 간섭 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 수신 제어부(1540)는 통신 환경(예를 들면, 간섭 세기, 간섭 양), 통신 프로토콜(예를 들며, TDMA, CSMA/CA)에 따라 제1 수신부(1510), 제2 수신부(1520) 및 간섭 검출부(1530)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 이중 수신 구조로 된 수신 장치(1500)는, RF 집적회로(RF Integrated Circuit), 초재생 수신기/발진기, 초저전력 송수신기(Ultra Low Power Transceiver), 저전력 RFIC 솔루션(Low power RFIC solution), 초저전력 무선(ULP Radio, Ultra-low power radio), WLAN, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 및 임플란트 장치 간 통신 서비스(MICS, Medical Implant Communication Service) 등에 적용될 수 있다.
도 16 내지 도 18은 일 실시예에 따른 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 16은 일 실시예에 따라 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법을 개괄적으로 도시한 흐름도이다.
단계(1610)에서는 수신 제어부가 간섭 정보에 기초하여 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들면, 수신 제어부는 통신환경(예를 들어, 간섭 신호의 세기, 간섭 신호의 양), 통신 프로토콜(예를 들어, TDMA, CSMA/CA)에 따라 제1 수신부(예를 들어, 초재생 수신기), 제2 수신부(예를 들어, 저역 중간 주파수 수신기), 간섭 검출부의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 수신제어부는 제1 수신부 및 제2 수신부 중 하나만 동작 시킬 수 있다.
그리고 단계(1620)에서는 수신 제어부가 제1 수신부를 선택하면, 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 수 있다. 이어서 단계(1630)에서는 수신 제어부가 제2 수신부를 선택하면, 제2 수신부를 통해 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따른 수신 장치는 상술한 도 4 내지 도 13에 도시된 바와 같은 구조를 통해 신호를 수신하도록 동작할 수 있다.
일 실시예에 따른 수신 장치는 단계들(1620, 1630)에서 미리 정한 주기가 경과하면 단계(1610)를 반복할 수 있다. 예를 들어, 수신 제어부는 신호를 제2 수신부를 통해 수신한 이후 미리 정한 주기가 경과하면 신호를 제1 수신부를 통해 수신하도록 제어할 수 있다. 상술한 바와 같이 저전력에서 동작하는 제1 수신부를 통해 신호를 수신하는 시간을 최대화함으로써, 일 실시예에 따른 수신 장치는 전체적인 전력 소모를 절감할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 수신 장치는 하기 도 18에 도시된 바와 같이 간섭 정보에 기초하여 장기(long-term) 동작에서 신호를 수신할 수신부를 결정할 수 있다.
도 17은 단기(short-term) 동작에서 일 실시예에 따른 수신 장치가 신호를 수신하는 방법을 도시한 흐름도이다.
일 실시예에 따르면, 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 수신 장치의 동작 전 또는 단기 동작에서 간섭 검출부를 이용하여, 인접 밴드에 간섭 신호가 존재하는지 여부를 판단하여 어떤 수신부를 동작시킬지 결정할 수 있다.
예를 들어, 단계(1710)에서 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 간섭 검출부를 통해 인접 밴드에서 간섭 신호를 검출할 수 있다. 일 실시예에 따르면 수신 장치는 각 프레임(frame)의 수신 시점이 정해져 있는 경우, 수신 시작 전에 간섭 검출부를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 통신 프로토콜이 TDMA, slotted CSMA/CA인 경우에는 슬롯 시작 시간이 미리 정해져 있는 바, 슬롯 시작 시간 전마다 간섭 검출부를 동작시킬 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 수신 장치는 각 프레임의 수신 시점이 미리 정해지지 않은 경우, 일정 시간마다 간섭 검출부를 동작시킬 수 있다.
그리고 단계(1720)에서 수신 제어부는 인접 밴드에 간섭 신호가 존재하는지 판단할 수 있다.
이 때, 단계(1730)에서 간섭 신호가 존재하지 않는 경우, 수신 제어부는 제1 수신부를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 수신부는 초재생 수신기를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 수신부가 장기 동작하는 경우, 하기 도 18의 단계(1810)을 수행할 수 있다.
그리고 단계(1740)에서 간섭 신호가 존재하는 경우, 수신 제어부는 제2 수신부를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 수신부는 저역 중간 주파수 수신기를 포함할 수 있다. 이 때, 제2 수신부가 장기 동작하는 경우, 하기 도 18의 단계(1830)을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면 인접 밴드에 간섭 신호가 존재하지 않는 경우, 제1 수신부를 이용하여 신호를 수신할 수 있다. 인접 밴드에 간섭 신호가 존재하는 경우, 제2 수신부를 이용하여 신호를 수신할 수 있다.
도 18은 장기(Long-term) 동작에서 일 실시예에 따른 수신 장치가 신호를 수신하는 방법을 도시한 흐름도이다.
일 실시예에 따른 수신 장치는 장기 동작에서, 제1 수신부(예를 들어, 초재생 수신기)를 디폴트(default)로 사용하면서 통신을 수행할 수 있고, 일정 시간 동안 PER 성능이 저하될 경우(예를 들어, PER값이 증가하는 경우)에 제2 수신부(예를 들어, 저역 중간 주파수 수신기)를 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 수신 장치는 제2 수신부로 신호를 수신할 때, 일정 시간 동안 인접 밴드에 간섭 신호가 없는 경우 제1 수신부로 변경할 수 있다. 이러한 장기 동작은 적용될 수 있는 통신 프로토콜에 제한이 없을 수 있다. 구체적으로는 하기 단계들에서 상세히 설명한다.
단계(1810)에서 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 수신 장치는 간섭 검출부를 통해 간섭 신호를 검출하고, 간섭 신호에 대응하는 간섭 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 제1 수신부를 통해 신호를 수신하는 동안, 간섭 검출부는 에러 패킷 수 및 총 수신 패킷 수를 수집할 수 있다.
그리고 단계(1820)에서 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 PER(Ta)가 PERth보다 큰 지 판단할 수 있다. 여기서, Ta는 제1 수신부를 통해 신호를 수신하는 시간에 대해 임의로 결정된 시간구간으로서 미리 정한 제1 시간구간, PER(Ta)는 Ta 시간구간 동안 측정된 PER을 나타낼 수 있다. PERth는 어플리케이션에서 요구하는 QoS의 요구사항을 만족시키는 PER 값으로서 제1 임계값일 수 있다.
예를 들어, 수신 장치는 제1 수신부를 통해 신호를 수신할 때 미리 정한 제1 시간구간 동안 간섭 정보에 기초하여 패킷에러율(PER, packet error rate)을 산출할 수 있다. 이 때, 패킷에러율이 제1 임계값보다 큰 경우, 수신 제어부는 제2 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 패킷에러율이 제1 임계값보다 크지 않은 경우, 수신 제어부는 계속해서 제1 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다.
이어서 단계(1830)에서 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 PER(Ta)가 PERth보다 큰 경우, 제2 수신부를 통해 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 수신 장치는 간섭 검출부를 통해 간섭 신호를 검출하고, 간섭 신호에 대응하는 간섭 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 제2 수신부를 통해 신호를 수신하는 동안 간섭 검출부는 인접 대역에 간섭 신호가 존재한 시간 등을 수집할 수 있다.
그리고 단계(1840)에서 이중 수신 구조로 된 수신 장치는 R(Tb)가 Rth보다 작은 지 판단할 수 있다. 여기서, Tb는 제2 수신부를 통해 신호를 수신하는 시간에 대해 임의로 결정된 시간구간으로서 미리 정한 제2 시간구간, R(Tb)는 Tb 시간구간 동안 인접 밴드에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율을 나타낼 수 있다. Rth는 SNR(signal-to-noise ratio)가 충분히 클 때, PERth를 유지할 수 있을 정도로 간섭 신호의 존재가 허용되는 시간의 비율로서 제2 임계값을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 수신 장치는 제2 수신부를 통해 신호를 수신하는 동안 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제2 시간구간 동안 인접 대역에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율을 산출할 수 있다. 이 때, 수신 제어부는, 시간의 비율이 제2 임계값보다 작은 경우 제1 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 시간의 비율이 제2 임계값보다 작지 않은 경우, 수신 제어부는 계속해서 제2 수신부를 통해 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 인접 밴드에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율은 인접 밴드에 대한 간섭 점유율로도 나타낼 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 수신 장치가 장기 동작하는 경우, 수신 장치는 초재생 수신기의 동작 시간을 최대화하여 전력 소모량을 최소화할 수 있다. 예를 들어, SINR(Signal to Interference Noise Ratio)가 낮은 경우는 송수신부 간의 거리가 멀거나 인밴드(In-band) 간섭이 존재하는 경우로서, 이 때는 제2 수신부를 사용하더라도 잡음 제거 성능이 향상되지 않으므로, 제1 수신부를 사용하여 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저 전력으로 통신 채널(예를 들면, 인밴드)의 간섭 신호 존재를 확인하기 위해, 수신 제어부가 수신 신호의 세기(예를 들면, SINR)에 따라 제1 수신부 및 제2 수신부를 교대로 사용할 수 있다.
다른 예를 들어, 인접 밴드에 간섭 신호가 존재하는 경우에는 제2 수신부를 사용할 경우 잡음 제거 성능이 향상될 수 있는 바, 수신 제어부는 제1 수신부의 성능이 낮아지면(예를 들어, PER 값이 증가하면) 제2 수신부를 동작시킬 수 있다. 또한, 수신 제어부는 제2 수신부로 통신을 하면서, 간섭 검출부에서 검출된 인접 밴드의 간섭 점유율이 낮으면 제1 수신부로 변경할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1500: 이중 수신 구조로 된 수신 장치
1510: 제1 수신부
1520: 제2 수신부
1530: 간섭 검출부
1540: 수신 제어부

Claims (20)

  1. 제1 Q값(Quality factor value)을 갖도록 설계되어, 수신 제어부의 선택에 응답하여 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 제1 수신부(first receiver);
    제2 Q값을 갖도록 설계되어, 상기 수신 제어부의 선택에 응답하여 상기 신호를 수신하는 제2 수신부(second receiver); 및
    상기 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보(interference information)에 기초하여 상기 제1 수신부 및 상기 제2 수신부 중 하나를 선택하는 수신 제어부(reception controller)
    를 포함하고,
    상기 제2 Q값은 상기 제1 Q값보다 큰,
    이중 수신 구조(dual reception structure)로 된 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인접 대역으로부터 간섭 신호(interference signal)를 감지하는 간섭 검출부(interference indicator)
    를 더 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신 제어부는,
    상기 인접 대역에 간섭 신호가 존재하면 상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신하도록 제어하는,
    이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신 제어부는,
    상기 인접 대역에 간섭 신호가 존재하지 않으면 상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신하도록 제어하는,
    이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신 제어부는,
    상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 상기 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제1 시간구간에 대한 패킷에러율(PER, packet error rate)을 산출하고,
    상기 패킷에러율이 제1 임계값보다 큰 경우 상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신하도록 제어하는,
    이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신 제어부는,
    상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신하는 동안 상기 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제2 시간구간 동안 상기 인접 대역에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율을 산출하고,
    상기 시간의 비율이 제2 임계값보다 작은 경우 상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신하도록 제어하는,
    이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수신부는,
    상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 초재생 발진(super-regenerative oscillate)하는 제1 발진기
    를 포함하고,
    상기 제2 수신부는,
    상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 상기 신호를 저역 중간 주파수(low intermediate frequency)로 변환하는 주파수 변환부(frequency converter)
    를 포함하며,
    상기 주파수 변환부는 상기 제1 발진기에 의해 구동되는,
    이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수신부는,
    상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 초재생 발진(super-regenerating)하는 제1 발진기
    를 포함하고,
    상기 제2 수신부는,
    상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 상기 신호를 저역 중간 주파수로 변환하는 주파수 변환부
    를 포함하며,
    상기 주파수 변환부는, 상기 제1 발진기와 독립된, 제2 발진기가 생성하는 LO 신호(local oscillation signal)에 의해 동작되는,
    이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 수신부는,
    상기 신호를 저역 중간 주파수에 대응하는 인페이즈 신호(In-phase signal)로 변환하는 인페이즈 변환부; 및
    상기 신호를 저역 중간 주파수에 대응하는 쿼드러쳐 신호(Quadrature signal)로 변환하는 쿼드러쳐 변환부
    를 포함하는 이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수신 제어부는,
    상기 신호를 제2 수신부를 통해 수신한 이후 미리 정한 주기가 경과하면 상기 신호를 제1 수신부를 통해 수신하도록 제어하는,
    이중 수신 구조로 된 수신 장치.
  11. 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보에 기초하여 제1 Q값을 갖도록 설계된 제1 수신부 및 제2 Q값을 갖도록 설계된 제2 수신부 중 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 수신 제어부의 선택에 응답하여 상기 제1 수신부 및 상기 제2 수신부 중 하나를 통해 상기 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제2 Q값은 상기 제1 Q값보다 큰,
    이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인접 대역으로부터 간섭 신호를 감지하는 단계
    를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보에 기초하여 제1 Q값을 갖도록 설계된 제1 수신부 및 제2 Q값을 갖도록 설계된 제2 수신부 중 하나를 선택하는 단계는,
    상기 인접 대역에 간섭 신호가 존재하면 상기 제2 수신부를 선택하는 단계,
    를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 미리 정한 대역에 인접한 인접 대역과 연관된 간섭 정보에 기초하여 제1 Q값을 갖도록 설계된 제1 수신부 및 제2 Q값을 갖도록 설계된 제2 수신부 중 하나를 선택하는 단계는,
    상기 인접 대역에 간섭 신호가 존재하지 않으면 상기 제1 수신부를 선택하는 단계,
    를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 상기 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제1 시간구간에 대한 패킷에러율을 산출하는 단계; 및
    상기 패킷에러율이 제1 임계값보다 큰 경우 상기 제2 수신부를 선택하는 단계
    를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신하는 동안 상기 간섭 정보에 기초하여 미리 정한 제2 시간구간 동안 상기 인접 대역에 간섭 신호가 존재한 시간의 비율을 산출하는 단계; 및
    상기 시간의 비율이 제2 임계값보다 작은 경우 상기 제1 수신부를 선택하는 단계
    를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 수신 제어부의 선택에 응답하여 상기 제1 수신부 및 상기 제2 수신부 중 하나를 통해 상기 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계는,
    상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 제1 발진기가 초재생 발진하는 단계; 및
    상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때, 상기 제1 발진기에 의해 구동되는 주파수 변환부를 통해 상기 신호를 저역 중간 주파수로 변환하는 단계
    를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 수신 제어부의 선택에 응답하여 상기 제1 수신부 및 상기 제2 수신부 중 하나를 통해 상기 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계는,
    상기 제1 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때 제1 발진기가 초재생 발진하는 단계; 및
    상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신할 때, 상기 제1 발진기와 독립된, 제2 발진기가 생성하는 LO 신호에 의해 동작되는 주파수 변환부를 통해, 상기 신호를 저역 중간 주파수로 변환하는 단계
    를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 수신 제어부의 선택에 응답하여 상기 제1 수신부 및 상기 제2 수신부 중 하나를 통해 상기 미리 정한 대역의 신호를 수신하는 단계는,
    상기 제2 수신부를 통해 상기 신호를 수신하는 경우, 상기 신호를 저역 중간 주파수에 대응하는 인페이즈 신호 및 쿼드러쳐 신호로 변환하는 단계
    를 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 신호를 제2 수신부를 통해 수신한 이후 미리 정한 주기가 경과하면 상기 신호를 제1 수신부를 통해 수신하도록 제어하는 단계,
    를 더 포함하는 이중 수신 구조를 통해 신호를 수신하는 방법.
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