KR20200074833A

KR20200074833A - 도달 각도를 추정하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20200074833A
Application number: KR1020190076262A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 포트; 브람 반 덴 보쉬
Original assignee: 코르보 유에스, 인크.
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-06-25
Also published as: US11313937B2; CN111327337A; JP7430493B2; EP3667354A1; US20200191899A1; CN111327337B; JP2020095006A; EP3667354B1

Abstract

무선 수신기를 동작시키는 방법은 제1 안테나 및 제2 안테나에서 전송기로부터 무선 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 상기 무선 신호는 신호 반송파 및 상기 신호 반송파에서 변조된 하나 이상의 데이터 심볼을 포함한다. 상기 무선 신호에서 상기 하나 이상의 데이터 심볼은 디코딩되어 심볼 위상 기여분이 결정된다. 하나 이상의 심볼 기간 동안 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 상기 무선 신호의 위상이 추정되어 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트가 각각 제공된다. 상기 심볼 위상 기여분은 상기 위상 측정값의 제1 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 세트로부터 제거되어 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 위상 측정값의 제2 정정된 세트가 각각 제공되고, 상기 위상 측정값들은 상기 무선 신호의 도달 각도를 추정하는데 사용된다.

Description

도달 각도를 추정하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR ANGLE OF ARRIVAL ESTIMATION}

본 발명은 무선 신호의 도달 각도를 추정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도달 각도를 추정하기 위해 특별히 설계된 표준화된 프로토콜 또는 신호 방식을 필요로 하지 않는다는 점에서 표준에 상관 없이 무선 신호의 도달 각도를 추정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

무선 수신기에서 측정된 무선 신호의 도달 각도는 무선 신호가 무선 수신기에 대해 전송되는 방향을 나타낸다. 도달 각도는 전송기와 수신기 간의 공간적 관계에 대한 정보를 제공하여, 실내 위치 서비스, 자산 추적 및 서비스 발견과 같은 여러 무선 응용의 전망을 보여준다. 무선 신호의 도달 각도는 상이한 안테나에서 수신된 무선 신호들 간의 위상차를 검출함으로써 추정될 수 있다. 종래의 도달 각도 추정은 무선 신호의 수신기가 무선 신호가 상이한 안테나에서 수신될 때 무선 신호들 사이의 위상차를 적절히 추정할 수 있도록 일정한 톤(tone)과 같은 합의된 독점적인 또는 표준화된 무선 신호를 전송할 것을 필요로 한다. 이러한 접근법은 도달 각도를 추정하기 위해 이러한 합의된 신호 방식을 갖지 않는 이전 세대 또는 미래 세대의 무선 시스템과는 역 호환되지 않는다. 이것은 유망한 응용이 널리 채용되는 것을 방해한다. 전술된 바를 고려하여, 입사 각도를 추정하기 위한 개선된 시스템 및 방법이 필요하다.

일 실시예에서, 무선 수신기를 동작시키는 방법은 제1 안테나 및 제2 안테나에서 전송기로부터 무선 신호를 수신하는 것으로 시작한다. 상기 무선 신호는 신호 반송파 및 상기 신호 반송파에서 변조된 하나 이상의 데이터 심볼(data symbol)을 포함한다. 다음으로, 상기 무선 신호 내 상기 하나 이상의 데이터 심볼이 디코딩되어 심볼 위상 기여분(symbol phase contribution)이 결정된다. 상기 심볼 위상 기여분은 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 변조하는 것으로 인해 발생하는 상기 신호 반송파의 위상, 진폭, 주파수 또는 이러한 특징의 임의의 조합의 변화이다. 상기 하나 이상의 데이터 심볼은 상이한 심볼 기간 동안 상기 신호 반송파에서 각각 변조된다. 다음으로, 하나 이상의 심볼 기간 동안 상기 제1 안테나에서 상기 무선 신호의 위상이 추정되어 위상 측정값의 제1 세트가 제공된다. 하나 이상의 심볼 기간 동안 상기 제2 안테나에서 상기 무선 신호의 위상이 또한 추정되어 위상 측정값의 제2 세트가 제공된다. 상기 심볼 위상 기여분은 상기 위상 측정값의 제1 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 세트 모두로부터 제거되어 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 위상 측정값의 제2 정정된 세트가 제공된다. 상기 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 정정된 세트는 상기 무선 신호의 도달 각도를 추정하는데 사용된다. 상기 심볼 위상 기여분을 결정하고 상기 심볼 위상 기여분을 상기 위상 측정값의 제1 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 세트로부터 제거함으로써, 임의의 데이터 패킷에 정확한 도달 각도 추정이 수행될 수 있고, 이에 의해 상기 전송기에서 전문화된 합의된 또는 표준에 따르는 신호 방식에 대한 필요성을 제거할 수 있다.

일 실시예에서, 무선 수신기는 제1 안테나 및 제2 안테나, 디코더 회로, 위상 추정 회로, 및 도달 각도 추정 회로를 포함한다. 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나는 각각 전송기로부터 무선 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 무선 신호는 신호 반송파 및 상기 신호 반송파에서 변조된 하나 이상의 데이터 심볼을 포함한다. 상기 디코더 회로는 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 결합되고, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로부터 상기 무선 신호의 적어도 일부분을 수신하고 상기 무선 신호 내 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하여 심볼 위상 기여분을 결정하도록 구성된다. 상기 심볼 위상 기여분은 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 변조하는 것으로 인한 상기 신호 반송파의 위상, 진폭, 주파수 또는 이러한 특징의 임의의 조합의 변화이다. 상기 하나 이상의 데이터 심볼은 상이한 심볼 기간 동안 상기 신호 반송파에서 각각 변조된다. 상기 위상 추정 회로는 상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 디코더 회로에 결합되고, 하나 이상의 심볼 기간에서 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하여 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트를 각각 제공하도록 구성된다. 또한, 상기 위상 추정 회로는 상기 위상 측정값의 제1 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 세트로부터 상기 심볼 위상 기여분을 제거하여 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 위상 측정값의 제2 정정된 세트를 각각 제공하도록 구성된다. 상기 도달 각도 추정 회로는 상기 위상 추정 회로에 결합되고, 상기 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 정정된 세트에 기초하여 상기 무선 신호의 도달 각도를 추정하도록 구성된다. 상기 심볼 위상 기여분을 결정하고 상기 심볼 위상 기여분을 상기 위상 측정값의 제1 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 세트로부터 제거함으로써, 임의의 데이터 패킷에 정확한 도달 각도 추정이 수행될 수 있고, 이에 의해 상기 전송기에서 전문화된 합의된 또는 표준을 따르는 신호 방식에 대한 필요성을 제거할 수 있다.

이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 이해하고, 첨부된 도면과 관련하여 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 읽은 후에 추가적인 양태를 구현할 수 있을 것이다.

본 명세서에 포함되어 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면은 본 발명의 일부 양태를 도시하고, 본 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 수신기를 동작시키는 방법을 나타내는 흐름도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 수신기를 나타내는 블록도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷을 나타내는 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷 흐름을 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷 흐름을 나타내는 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 패킷 흐름을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 추정 회로를 나타내는 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 추정 회로를 나타내는 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도달 각도를 추정하기 위한 데이터 패킷을 나타내는 도면; 및
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 도달 각도를 추정하는데 사용하기 위한 일련의 반복 데이터 심볼을 나타내는 도면.

이하에서 제시되는 실시예는 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 실시예를 실시할 수 있게 하고 실시예를 실시하는 최상의 모드를 설명할 수 있게 하기 위해 필요한 정보를 제공한다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 첨부 도면에 비추어 다음의 설명을 읽을 때, 본 발명의 개념을 이해하고 구체적으로 본 명세서에서 다루지 않은 이러한 개념의 응용을 인식할 수 있을 것이다. 이들 개념 및 응용은 본 발명의 범위 및 첨부된 청구 범위 내에 있는 것으로 이해된다.

제1, 제2 등의 용어가 본 명세서에서 다양한 요소를 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 요소는 이들 용어에 의해 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 이 용어는 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 제1 요소는 제2 요소로 지칭될 수 있고, 마찬가지로, 제2 요소는 제1 요소로 지칭될 수 있다. 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 관련된 나열된 항목의 하나 이상의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함한다.

층, 영역 또는 기판과 같은 하나의 요소가 다른 요소 "위에" 있거나 또는 다른 요소 "위로 연장되는" 것으로 언급될 때, 이 하나의 요소는 다른 요소 바로 위에 있거나 또는 바로 위로 연장될 수 있고, 또는 개재 요소가 존재할 수도 있는 것으로 이해된다. 이와 달리, 하나의 요소가 다른 요소 "바로 위에" 또는 "바로 위로" 연장되는 것으로 언급될 때에는, 개재 요소가 존재하지 않는다. 마찬가지로, 층, 영역 또는 기판과 같은 하나의 요소가 다른 요소 "위에" 있거나 "바로 위로" 연장되는 것으로 언급될 때, 이 하나의 요소는 다른 요소 바로 위에 있거나 또는 바로 위로 연장될 수 있고 또는 개재 요소가 존재할 수도 있는 것으로 이해된다. 이와 달리, 하나의 요소가 다른 요소 "바로 위에" 있거나 또는 "바로 위로" 연장되는 것으로 언급될 때에는, 개재 요소가 존재하지 않는다. 또한, 하나의 요소가 다른 요소에 "연결"되거나 또는 "결합"되는 것으로 언급될 때, 이 하나의 요소는 다른 요소에 직접 연결되거나 결합될 수 있고 또는 개재 요소가 존재할 수 있는 것으로 이해된다. 이와 달리, 하나의 요소가 다른 요소에 "직접 연결"되거나 또는 "직접 결합"되는 것으로 언급될 때에는, 개재 요소가 존재하지 않는다.

"아래" 또는 "위" 또는 "상부" 또는 "하부" 또는 "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적인 용어는 도면에 도시된 하나의 요소, 층 또는 영역과 다른 요소, 층, 또는 영역의 관계를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 이들 용어 및 위에서 논의된 용어는 도면에 도시된 배향에 더하여 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된 것으로 이해된다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하려고 의도된 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 단수 형태의 요소 및 "상기" 요소는 문맥 상 달리 지시되지 않는 한 복수 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에 사용된 "포함한다", "포함하는", "구비하는" 및/또는 "갖는"이라는 용어는 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성 요소가 존재하는 것을 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성 요소 및/또는 이들의 그룹이 존재하거나 또는 추가되는 것을 배제하지 않는 것으로 더 이해된다.

달리 한정되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술적 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명 및 관련 기술의 상황에서 사용되는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명시적으로 그렇게 한정되지 않는 한, 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안 되는 것으로 더 이해된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 신호의 도달 각도를 추정하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 먼저, 무선 신호가 제1 안테나 및 제2 안테나에서 수신된다(단계 100). 무선 신호는 신호 반송파 및 이 신호 반송파에서 변조된 하나 이상의 데이터 심볼을 포함한다. 하나 이상의 데이터 심볼은 무선 신호가 하나 이상의 데이터 패킷을 포함하도록 하나 이상의 데이터 패킷의 일부일 수 있다. 다음으로, 하나 이상의 데이터 패킷 내 적어도 하나의 데이터 패킷의 패킷 길이가 결정된다(단계 102). 적어도 하나의 데이터 패킷의 패킷 길이를 결정하는 것은 데이터 패킷의 적어도 일부를 디코딩하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 데이터 패킷의 패킷 길이를 결정하는 것은 데이터 패킷의 길이를 포함하는 데이터 패킷의 헤더를 디코딩하는 것을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 데이터 패킷 또는 그 일부를 디코딩하는 것은 데이터 패킷 또는 그 일부로부터 데이터를 복구하는 것을 포함한다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 그렇게 하는 데 필요한 단계(즉, 복조, 아날로그-디지털 변환 등)를 쉽게 이해할 수 있을 것이므로, 이들 단계는 본 명세서에서 논의되지 않는다. 다음으로, 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 무선 신호의 일부가 디코딩되어 심볼 위상 기여분이 결정된다(단계 104). 구체적으로, 무선 신호는 이하에 설명되는 바와 같이 데이터 심볼을 포함하는 다수의 심볼 기간 각각에서 디코딩된다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 심볼 위상 기여분은 신호 반송파에서 하나 이상의 데이터 심볼을 변조하는 것으로 인한 신호 반송파의 위상 변화이다. 심볼 위상 기여분을 결정하기 위해서는 하나 이상의 데이터 심볼이 디코딩되어야 하는데, 이는 상기 결정된 패킷 길이를 필요로 할 수 있다.

다음으로, 제1 안테나에서 무선 신호의 위상은 위상 측정값의 제1 세트를 제공하도록 추정된다(단계 106). 또한, 제2 안테나에서 무선 신호의 위상은 위상 측정값의 제2 세트를 제공하도록 추정된다(단계 108). 특히, 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트 각각은 데이터 패킷의 심볼 기간 동안 이산 위상 측정값이며, 이에 따라 심볼 위상 기여분을 포함한다. 다시 말해, 아래에서 상세히 논의되는 바와 같이, 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트는 일반적으로 하나 이상의 데이터 심볼 중 상이한 데이터 심볼 동안 직렬로 추정된다. 따라서, 위상 측정값의 제1 세트와 위상 측정값의 제2 세트 사이의 위상차는 부분적으로는 제1 안테나와 제2 안테나 사이의 공간 관계 및 부분적으로 심볼 위상 기여분으로 인한 것이다. 도달 각도 추정은 제1 안테나와 제2 안테나 사이의 공간 관계로 인한 위상 측정값의 제1 세트와 위상 측정값의 제2 세트 사이의 위상차만을 알 것을 필요로 한다. 따라서, 심볼 위상 기여분은 위상 측정값의 제1 세트로부터 제거되어 위상 측정값의 제1 정정된 세트(단계 110)가 제공되고, 위상 측정값의 제2 세트로부터 제거되어 위상 측정값의 제2 정정된 세트가 제공된다(단계 112). 심볼 위상 기여분이 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트로부터 제거될 때, 결과적인 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 위상 측정값의 제2 정정된 세트는 각각 본질적으로 무선 신호의 신호 반송파의 위상 측정값이다. 따라서, 위상 측정값의 제1 정정된 세트와 위상 측정값의 제2 정정된 세트 사이의 위상차는 심볼 위상 기여분으로 인한 것이 아니라, 제1 안테나와 제2 안테나 사이의 공간 관계에만 기인한 것이다. 마지막으로, 무선 신호의 도달 각도는 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 위상 측정값의 제2 정정된 세트에 기초하여 추정된다(단계 114). 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 위상 측정값의 제2 정정된 세트를 사용하여 무선 신호의 도달 각도를 추정하는 것은 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있는 임의의 수의 방식으로 달성될 수 있으며, 이들 방식은 모두 본 명세서에서 고려된다. 도시되지는 않았지만, 디코딩된 데이터 심볼은 통상적으로 그리고 이후에 작용할 때 상류 회로로 전달될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 신호의 도달 각도를 추정하기 위한 수신기 회로(10)를 도시한다. 수신기 회로(10)는 제1 안테나(12A), 제2 안테나(12B), 안테나 스위칭 회로(14), 디코더 회로(16), 위상 추정 회로(18) 및 도달 각도 추정 회로(20)를 포함한다. 제1 안테나(12A) 및 제2 안테나(12B)는 안테나 스위칭 회로(14)를 통해 디코더 회로(16)와 위상 추정 회로(18)에 결합된다. 위상 추정 회로(18)는 디코더 회로(16)와 도달 각도 추정 회로(20) 사이에 더 결합된다. 디코더 회로(16), 위상 추정 회로(18), 및 도달 각도 추정 회로(20)는 수신기 회로(10)에서 별개의 부분으로 도시되어 있지만, 이들은 본 발명의 원리를 벗어나지 않고 임의의 수의 상이한 구성 요소로 결합되거나 더 분리될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 수신기 회로(10)는 안테나 스위칭 회로(14), 디코더 회로(16) 및 위상 추정 회로(18) 사이에 복조 회로를 더 포함할 수 있다.

수신기 회로(10)는 도 1과 관련하여 전술한 방법에 따라 무선 신호의 도달 각도를 추정하도록 구성된다. 무선 신호는 제1 안테나(12A) 및 제2 안테나(12B)에서 수신된다. 각각의 안테나(12)에 대해 RF 프론트-엔드 하드웨어, 디코더 회로(16), 위상 추정 회로(18), 및 도달 각도 추정 회로(20)가 중복되는 것을 피하기 위해, 실용적인 저전력 저비용 시스템은, 디코더 회로(16) 및 위상 추정 회로(18)에 결합된 안테나(12)를 스위칭하여, 위상 추정 회로(18)로 하여금 제1 안테나(12A) 및 제2 안테나(12B) 모두에서 무선 신호의 위상을 추정하여 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트를 각각 제공할 수 있게 하는, 안테나 스위칭 회로(14)를 요구한다. 이 안테나 스위칭으로 인해 과도 현상이 도입되어 위상 및 심볼 추정이 복잡해진다. 디코더 회로(16)는, 무선 신호 내의 패킷 길이 및 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하고, 상기 패킷 길이와 상기 하나 이상의 데이터 심볼은 상기 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 정정된 세트를 생성하기 위해 상기 위상 추정 회로(18)에 의해 사용된다. 상기 도달 각도 추정 회로(20)는 상기 무선 신호의 도달 각도를 추정하기 위해 상기 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 정정된 세트를 사용한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 데이터 패킷(22)을 도시한다. 데이터 패킷(22)은 프리앰블(preamble)(24) 및 데이터(26)를 포함한다. 데이터(26)는 다수의 데이터 심볼(S1 내지 SN으로 도시됨)을 포함한다. 데이터 심볼 각각의 경계는 이 데이터 심볼에 대한 심볼 기간을 나타낸다. 이것은 데이터 심볼이 전송되는 시간의 양을 나타낸다. 전술한 위상 측정값은 하나 이상의 데이터 심볼 기간 동안 행해진다. 데이터 패킷(22)을 운반하는 무선 신호의 형식에 따라, 데이터 심볼 각각이 전송되는 시간 또는 전술한 심볼 기간은 상이할 수 있다. 예를 들어, 무선 신호가 지그비(Zigbee) 무선 신호인 경우 심볼 기간은 무선 신호가 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy: BTLE) 무선 신호인 경우보다 상당히 더 길다. 전술한 바와 같이 제1 안테나(12A)와 제2 안테나(12B)에서 위상을 측정하기 위해 수신기 회로(10)의 안테나(12) 사이를 스위칭할 때, 신호를 손상시키는 스위칭 과도 현상이 도입된다. 심볼 기간이 충분히 길다면, 안테나 스위칭 회로(14)는 심볼들 사이의 경계에서 제1 안테나(12A)와 제2 안테나(12B) 사이를 스위칭할 수 있고, 데이터 심볼을 신뢰성 있게 디코딩하기 위해 디코더 회로(16)에 이용 가능하기에 충분하고, 입력되는 무선 신호의 위상을 신뢰성 있게 추정하기 위해 위상 추정 회로(18)에 이용 가능하기에 충분한 손상되지 않은 신호가 여전히 존재할 수 있다. 따라서, 무선 신호의 도달 각도는 단일 데이터 패킷을 사용하여 결정될 수 있다.

그러나, 심볼 기간이 너무 짧으면(예를 들어, 스위칭 과도 현상보다 더 짧거나 비슷하다면), 스위칭 과도 현상이 디코더 회로(16)가 데이터 심볼을 검출하는 것을 막을 수 있다. 이러한 경우에, 무선 신호의 도달 각도를 추정하는 것은 단일 데이터 패킷을 초과하는 패킷을 필요로 할 수 있다. 오히려 도달 각도를 용이하게 추정하기 위해 단일 데이터 패킷을 초과하는 패킷을 제공하는 전문화된 전송기 회로를 요구하지 않고, 본 발명은 도달 각도를 추정하는데 필요한 추가적인 데이터 패킷을 얻기 위해 잘 알려져 있고 표준화된 재전송 프로토콜을 사용할 것을 제안한다. 예를 들어, 많은 무선 표준은 패킷이 수신기에 의해 수신확인 응답을 받지 못하면 패킷을 재전송할 것을 규정한다. 이러한 재전송 프로토콜을 이용함으로써, 도달 각도를 추정하는데 필요한 다수의 데이터 패킷은 전송기를 전문화함이 없이 수신기에 의해 얻어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 도달 각도를 추정하기 위한 데이터 패킷 흐름을 나타내는 도면이다. 데이터 패킷 흐름은 최초 데이터 패킷이 전송되는 제1 시간 슬롯(timeslot)(28)으로 시작한다. 수신기 회로(10)는 최초 데이터 패킷(original data packet)을 디코딩하여 이 내에 있는 패킷 길이 및 데이터 심볼을 결정할 수 있다. 따라서, 제1 시간 슬롯(28) 동안 안테나 스위칭 회로(14)는, 스위칭 과도 현상이 데이터 심볼의 디코딩을 간섭하지 않도록 안테나(12)들 중 하나를 디코더 회로(16)에 결합시킬 수 있다. 제2 시간 슬롯(30)에서, 수신기 회로(10)는 응답하지 않아서, 이에 의해 최초 데이터 패킷의 수신을 수신확인 응답을 하지 않음으로써 재전송을 요청한다. 따라서, 제3 시간 슬롯(32)에서, 재전송된 데이터 패킷이 전송된다. 수신기 회로(10)는 재전송된 데이터 패킷을 사용하여 위상 추정 회로(18)에 결합된 안테나(12)를 스위칭함으로써 제1 안테나(12A)와 제2 안테나(12B)에서 무선 신호의 위상을 추정할 수 있다. 특히, 안테나 스위칭 회로(14)는 재전송된 데이터 패킷 내의 데이터 심볼의 경계에서 위상 추정 회로(18)에 결합된 안테나(12)를 스위칭하여, 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트가 데이터 심볼의 상이한 것을 전송하는 동안 발생하도록 할 수 있다. 스위칭 과도 현상은 안테나가 스위칭될 때마다 도입될 수 있으므로, 그래서 위상 추정이 손상되지 않은 심볼 경계로부터 시작하여 이루어지기 전에 과도 현상이 해결되도록 일부 개수의 데이터 심볼을 무시할 수 있다. 마지막으로, 제4 시간 슬롯(34)에서, 수신기 회로(10)는 재전송된 패킷의 수신을 수신확인 응답할 수 있다.

도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 도달 각도를 추정하기 위한 데이터 패킷 흐름을 도시하는 도면이다. 데이터 패킷 흐름은, 수신기 회로(10)가 제1 시간 슬롯(28)에서 최초 데이터 패킷의 일부를 디코딩하여 최초 데이터 패킷을 사용하여 제1 안테나(12A) 및 제2 안테나(12B)에서 무선 신호의 위상을 추정하면서도 패킷 길이를 결정한다는 점에서 도 4에 도시된 것과 실질적으로 유사하다. 따라서 안테나 스위칭 회로(12)는 최초 데이터 패킷의 패킷 길이를 정확하게 결정하기 위해 제1 시간 슬롯(28)의 제1 부분 동안 안테나(12)들 중 하나를 디코더 회로(16)에 결합시킨 후, 안테나(12) 각각의 위상을 추정하기 위해 제1 안테나(12A)와 제2 안테나(12B) 사이를 스위칭하기 시작할 수 있다. 수신기 회로(10)는 재전송된 데이터 패킷으로부터 데이터 심볼을 더 디코딩하고, 그리하여 안테나 스위칭 회로(14)는 제3 시간 슬롯(32) 동안 안테나(12)들 중 하나를 디코더 회로(16)에 결합시키고 이 시간 동안 안테나 스위칭을 수행하지 않는다.

도 6은 본 발명의 추가적인 실시예에 따라 도달 각도를 추정하기 위한 데이터 패킷 흐름을 나타내는 도면이다. 데이터 패킷 흐름은 최초 데이터 패킷이 전송되는 제1 시간 슬롯(36)으로 시작한다. 수신기 회로(10)는 최초 데이터 패킷의 일부를 디코딩하여 패킷 길이를 결정할 수 있다. 안테나 스위칭 회로(14)는 패킷 길이가 정확하게 결정될 수 있도록 제1 시간 슬롯(36) 동안 안테나(12)들 중 하나를 디코더 회로(16)에 결합시킬 수 있다. 제2 시간 슬롯(38)에서, 수신기 회로(10)는 응답하지 않아서, 이에 의해 최초 패킷의 수신을 수신확인 응답하지 않음으로써 재전송을 요청한다. 따라서, 제3 시간 슬롯(40)에서, 제1 재전송된 데이터 패킷이 전송된다. 수신기 회로는 제3 시간 슬롯(40) 동안 위상 추정 회로(18)에 결합된 안테나(12)를 스위칭함으로써 제1 재전송된 데이터 패킷을 사용하여 제1 안테나(12A) 및 제2 안테나(12B)에서 무선 신호의 위상을 추정할 수 있다. 특히, 안테나 스위칭 회로(14)는 제1 재전송된 데이터 패킷 내의 데이터 심볼들 사이의 경계에서 위상 추정 회로(18)에 결합된 안테나(12)를 스위칭하여, 위상 측정값의 제1 세트 및 위상 측정값의 제2 세트가 데이터 심볼의 상이한 것들의 전송 동안 일어나도록 할 수 있다. 제4 시간 슬롯(42)에서, 수신기 회로(10)는 다시 한번 응답을 하지 않아서, 이에 의해 제1 재전송된 데이터 패킷의 수신을 수신확인 응답하지 않음으로써 재전송을 요청한다. 따라서, 제5 시간 슬롯(44)에서, 제2 재전송된 데이터 패킷이 전송된다. 수신기 회로(10)는 제2 재전송된 데이터 패킷을 사용하여 이 패킷 내에 있는 데이터 심볼을 디코딩할 수 있다. 따라서, 제5 시간 슬롯(44) 동안 안테나 스위칭 회로(14)는 스위칭 과도 현상이 제2 재전송된 데이터 패킷의 데이터 심볼의 디코딩을 간섭하지 않도록 안테나(12)들 중 하나를 디코더 회로(16)에 결합시킬 수 있다. 최종적으로, 제6 시간 슬롯(46)에서, 수신기 회로(10)는 제2 재전송된 데이터 패킷의 수신을 수신확인 응답할 수 있다.

특히, 상기 데이터 패킷 흐름은 단지 예시적인 것이다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 개념이 많은 상이한 방식으로 적용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이고, 이들 모두는 본 명세서에서 고려된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 추정 회로(18)의 상세를 도시한다. 위상 추정 회로(18)는 위상 측정 회로(48) 및 심볼 위상 기여분 상쇄 회로(symbol phase contribution cancellation circuitry)(50)를 포함한다. 위상 측정 회로(48)는 무선 신호의 동위상 성분(I_IN) 및 직교 성분(Q_IN)을 수신하도록 구성된 에지 검출기 회로(edge detector circuitry)(52)를 포함한다(전술한 바와 같이, 이들 요소는 도시되지 않은 수신기 회로(10) 내의 복조기에 의해 제공될 수 있다). 수신기 회로(10)가 엄격히 한정(hard-limited)되는 것으로 가정하면, 무선 신호의 동위상 성분(I_IN) 및 직교 성분(Q_IN)은 에지만이 정보를 포함하도록 이진 신호로서 제공된다. 에지 검출기 회로(52)는 에지 검출 신호(E_DET) 및 에지 정정 신호(E_CORR)를 제공한다. 에지 검출 신호(E_DET)는 무선 신호의 동위상 성분(I_IN) 또는 직교 성분(Q_IN)의 상승 에지 또는 하강 에지의 존재를 나타낸다. 에지 정정 신호(E_CORR)는 어느 성분의 어느 에지가 검출되는지에 의존하는 에지 오프셋 값을 제공한다.

검출된 에지가 무선 신호의 동위상 성분(I_IN)의 양의 에지(positive edge)일 때, 에지 정정 신호(E_CORR)는 +180으로 제공된다. 검출된 에지가 무선 신호의 동위상 성분(I_IN)의 음의 에지(negative edge)일 때, 에지 정정 신호(E_CORR)는 0으로 제공된다. 검출된 에지가 무선 신호의 직교 성분(Q_IN)의 양의 에지일 때, 에지 정정 신호(E_CORR)는 +270으로 제공된다. 검출된 에지가 무선 신호의 직교 성분(Q_IN)의 음의 에지일 때, 에지 정정 신호(E_CORR)는 +90으로 제공된다.

에지 검출 신호(E_DET)는 이에 응답하여 톱니파 발진기(sawtooth oscillator)(56)의 출력을 샘플링하도록 트리거되는 샘플러(sampler)(54)에 제공된다. 톱니파 발진기(56)는 심볼 위상 기여분 상쇄 회로(50)로부터 동작 주파수 신호(F_OP)에 의해 결정되는 주파수에서 0 내지 360에서 진폭이 변하는 톱니파 출력(ST_OSC)을 제공한다. 에지 검출 신호(E_DET)에 의해 트리거될 때, 샘플러(54)는 샘플링된 톱니파 출력(ST_OSC(t))을 가산기(adder)(58)에 제공한다. 가산기(58)는 또한 에지 검출 회로(52)로부터 에지 정정 신호(E_CORR)를 수신하고, 이들 둘을 가산하여 위상 추정값(PH_EST)을 제공한다. 위상 추정 신호(PH_EST)는 평균화 회로(averaging circuitry)(60)에 제공되고, 이 평균화 회로는 하나 이상의 이전의 위상 추정 신호와 위상 추정 신호(PH_EST)를 평균화해서 평균화된 위상 추정값(AVG(PH_EST))을 제공한다. 평균화 회로(60)는 평균화 가산기(62), 지연기(64), 및 제산기(divider)(66)를 포함한다. 위상 추정 신호(PH_EST)는 가산기(62)에 제공되고, 여기서 위상 추정 신호는 지연기(64)에 유지된 하나 이상의 이전의 위상 추정값에 가산된다. 결합된 위상 추정값은 제산기(66)에 제공되고, 여기서 결합된 위상 추정값은 위상 추정값의 수로 제산되어, 평균화된 위상 추정값(AVG(PH_EST))이 제공된다. 위상 측정 회로(48)에 관한 보다 상세한 설명은 공동 양도되고 계류 중인 미국 특허 출원 번호 16/175,184에서 발견될 수 있으며, 이 문헌의 전체 내용은 본 명세서에 병합된다.

심볼 위상 기여분 상쇄 회로(50)는, 양의 주파수 오프셋 신호(+Δf), 음의 주파수 오프셋 신호(-Δf), 및 데이터 심볼(데이터_SYM)을 수신하고 양의 주파수 오프셋 신호(+Δf)와 음의 주파수 오프셋 신호(-Δf) 중 하나를 주파수 오프셋 값(F_OFF)으로서 제공하는 주파수 선택기 회로(68)를 포함한다. 양의 주파수 오프셋 신호(+Δf) 및 음의 주파수 오프셋 신호(-Δf) 중 어느 것이 사용될지는 데이터 심볼(데이터_SYM)에 의존한다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 연속 위상 주파수 시프트 키잉(continuous phase frequency shift keying: CPFSK) 시스템에서 주파수가 상이한 데이터 심볼을 전달하기 위해 ±Δf만큼 변조된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 BTLE 시스템에서 주파수는 ±250kHz만큼 변조되고, 지그비 시스템에서는 주파수는 ±500kHz만큼 변조된다. 따라서, 주파수 오프셋 값(F_OFF)은 데이터 심볼(데이터_SYM)을 나타낸다.

주파수 오프셋 값(F_OFF)은 무선 신호의 알려진 중간 주파수(F_IF) 및 무선 신호의 추정된 반송파 주파수 오프셋(CF_OFF)에 가산기(70)에 의해 가산되어 동작 주파수 신호(F_OP)가 제공된다. 반송파 주파수 오프셋(CF_OFF)은, 예를 들어, 데이터 패킷들 중 하나의 데이터 패킷의 프리앰블을 디코딩할 때 결정될 수 있다. 동작 주파수 신호(F_OP)는 위상 추정 회로(50) 및 승산기(multiplier)(72)에 제공되고, 여기서 동작 주파수 신호는 심볼 기간(P_SYM * 2π)과 곱해져서 심볼 위상 기여분(SYM_PH_CN)이 제공되고, 이 심볼 위상 기여분은 전술된 바와 같이 현재 데이터 심볼(데이터_SYM)을 변조한 것으로 인해 신호 반송파의 위상이다. 심볼 위상 기여분(SYM_PH_CN)은 데이터 패킷 내의 이전의 심볼에 대해 이전에 결정된 심볼 위상 기여분과 누산되어, 누산된 심볼 위상 기여분(ACC(SYM_PH_CN))이 제공된다. 이것은 CPFSK 시스템에서 각각의 데이터 심볼의 심볼 위상 기여분이 그 이전의 데이터 심볼의 심볼 위상 기여분에 의해 영향을 받기 때문이다. 누산기(accumulator)(74)는 가산기(76) 및 지연기(78)를 포함한다. 심볼 위상 기여분(SYM_PH_CN)은 가산기(76)에 제공되고, 여기서 심볼 위상 기여분은 지연기(78)에 보유된 하나 이상의 이전의 심볼 위상 기여분에 가산된다.

누산된 심볼 위상 기여분(ACC(SYM_PH_CN))은 위상 측정 회로(48)의 감산기(subtractor)(80)에 제공되고, 여기서 누산된 심볼 위상 기여분은 평균된 위상 추정값(AVG(PH_EST))으로부터 감산되어, 정정된 위상(CORR_PH)이 제공된다. 전술한 바와 같이, 정정된 위상은 심볼 위상 기여분의 영향 없이 반송파 신호의 위상만을 나타낸다. 특히, 위상 측정 회로(48)는 패킷의 모든 데이터 심볼 동안 무선 신호의 위상을 측정하지 않을 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 심볼 위상 기여분 상쇄 회로(50)는 패킷 내의 각각의 심볼에 대한 심볼 위상 기여분을 누산하는데, 그 이유는 전술한 바와 같이, 각각의 데이터 심볼의 심볼 위상 기여분이 모든 이전의 데이터 심볼의 심볼 위상 기여분에 의존할 수 있기 때문이다.

도 8은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 위상 추정 회로(18)의 상세를 도시한다. 다시 한번, 위상 추정 회로(18)는 위상 측정 회로(48) 및 심볼 위상 기여분 상쇄 회로(50)를 포함한다. 심볼 위상 기여분 상쇄 회로(50)는 도 7에서와 동일하지만, 위상 측정 회로(48)는 대신 CORDIC(82), 상관 회로(84), ARCTAN 회로(86) 및 감산기(88)를 포함한다. CORDIC(82)는 무선 신호를 수신하고, 이 무선 신호를 동위상 성분(I) 및 직교 성분(Q)으로 분해한다. 상관 회로(84)는 동위상 성분(I) 및 직교 성분(Q)을 다수의 알려진 심볼 패턴(SYM_PATS)과 상관시켜 데이터 심볼(데이터_SYM)을 검출한다. ARCTAN 회로(86)는 데이터 심볼을 위상 추정값(PH_EST)으로 변환한다. 감산기 회로(88)는 심볼 위상 기여분 상쇄 회로(50)로부터 누산된 심볼 위상 기여분(ACC(SYM_PH_CN))을 감산하여 정정된 위상(CORR_PH)을 제공한다. 전술한 바와 같이, 정정된 위상은 심볼 위상 기여분의 영향 없이 반송파 신호의 위상만을 나타낸다.

일부 상황에서, 도달 각도를 추정하기 위해 특정 데이터 패킷을 전송하는 것이 여전히 바람직할 수 있다. 그러나, 이 패킷은 도달 각도를 추정하는데 향상된 정확도 및 성능을 제공하면서도 여전히 전송기에 의해 채택된 무선 표준과 여전히 호환 가능하다. 먼저, 알려진 데이터 심볼 시퀀스가 전송될 수 있다. 알려진 데이터 심볼 시퀀스를 전송함으로써, 심볼 위상 기여분을 검출하는 것과 관련된 오버헤드가 제거된다. 또한, 이렇게 함으로써, 도달 각도를 추정하는 정확도를 향상시키는 바람직한 심볼 시퀀스 및 패킷 길이를 선택할 수 있게 함으로써 개선된 성능을 제공할 수 있다. 따라서, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도달 각도를 추정하기 위한 데이터 패킷(90)을 나타낸다. 데이터 패킷(90)은 프리앰블, 시작 프레임 획정자(start frame delimiter: SFD), 헤더, 일부 알려진 데이터, 다수의 반복된 데이터 심볼 및 순환 중복 검사(cyclic redundancy check: CRC)를 포함한다. 알려진 데이터는 초기 시간 및 주파수 추정값을 개선하기 위한 다수의 랜덤 또는 알려진 데이터 심볼을 포함한다. 반복되는 심볼은 수신기가 도달 각도를 추정하는 것을 더 쉽게 할 수 있는 긴 데이터 심볼 시퀀스를 포함한다. 프리앰블 및 SFD 동안, 수신기 회로(10)는 이렇게 하기 위해 잘 알려진 시스템 및 방법을 사용하여 데이터 패킷에 동기화될 수 있다. 헤더 및 알려진 데이터 동안, 수신기 회로(10)는 주파수 및 타이밍 오프셋을 추정하기 위해 잘 알려진 시스템 및 방법을 사용하여 주파수 추적을 수행할 수 있다. 알려진 데이터는 그 길이가 임의의 데이터 패킷에서 주파수를 추적하는데 이용될 수 있는 것보다 상당히 더 길 수 있기 때문에 주파수 오프셋 및 타이밍 오프셋의 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 마지막으로, 수신기 회로(10)는 반복된 심볼 동안 무선 신호의 위상을 추정할 수 있다. 반복된 심볼이 미리 알려지고 반복된 심볼의 수가 제어될 수 있기 때문에, 임의의 데이터 패킷을 사용하는 것에 비해 위상 추정값의 정확도 및 이에 따라 도달 각도 추정이 향상될 수 있다. 또한, 반복된 심볼에 사용된 데이터 심볼은 1 또는 0 칩(chip)의 긴 시퀀스를 갖는 데이터 심볼을 선택함으로써 위상 추정을 더 쉽게 하도록 선택될 수 있다.

이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 최소-시프트 키잉(minimum-shift keying: MSK) 변조 방식에서, 각각의 데이터 심볼이 3번 반복하는 MSK 데이터 심볼(92)을 도시하는 도 10에 도시된 바와 같이 1 또는 0으로 표현되는 다수의 칩으로 구성된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 각각의 데이터 심볼은 6개의 연속적인 0 칩의 스트링(string)을 포함한다. 아래에서 논의되는 바와 같이 이러한 심볼을 선택하고 위상을 측정하면, 수신기에 의해 수행된 위상 측정의 정확도가 향상되고 그에 따라 도달 각도 추정이 향상될 수 있다. 첫째, 심볼 내 동일한 위치에서 심볼마다 한번 안테나(12)를 스위칭하면 심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI) 기여분이 이러한 방식으로 수행될 때 각각의 안테나에서 동일하기 때문에 위상 추정에 대한 심볼 간 간섭(ISI)의 영향을 감소시킬 수 있다. 다음으로, 도시된 위상 측정 기간의 수 마이크로 초 전에 안테나를 스위칭함으로써 위상 측정에 대한 스위칭 과도 현상의 영향을 피할 수 있다. 마지막으로, 1 또는 0 칩(도 10에 도시된 예에서는 0 칩)의 긴 시퀀스 동안 위상 측정을 수행함으로써, 위상 추정은 타이밍 동기화 에러에 보다 강건하다. 고정된 타이밍 에러는 위상 측정 기간이 1 또는 0 칩의 시퀀스 내에 남아 있는 한, 도달 각도를 추정하는 정확도에 영향을 미치지 않는다. 특히, 이 마지막 측정 기술은 데이터 심볼이 미리 알려졌는지 여부에 관계없이 적용될 수 있다. 즉, 데이터 심볼은 미리 알려지지 않은 경우에 검출될 수 있고, 위상 추정값은 (전술된 바와 같이, 예를 들어, 1 또는 0 칩의 긴 스트링 동안) 정확도의 가능성이 더 높은, 심볼 내 바람직한 위치에서 여전히 수행될 수 있다.

이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 개선 및 수정을 인식할 수 있을 것이다. 이러한 모든 개선 및 수정은 본 명세서에 개시된 개념의 범위 및 다음의 청구 범위 내에서 고려된다.

Claims

무선 수신기를 동작시키는 방법으로서,

제1 안테나 및 제2 안테나에서 전송기로부터 무선 신호를 수신하는 단계 - 상기 무선 신호는 신호 반송파 및 상기 신호 반송파에서 변조된 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고, 상기 하나 이상의 데이터 심볼 각각은 상이한 심볼 기간 동안 상기 신호 반송파에서 변조됨 -;

심볼 위상 기여분(symbol phase contribution)을 결정하기 위해 상기 무선 신호 내의 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하는 단계 - 심볼 위상 기여분은 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 변조하는 것으로 인한 상기 신호 반송파의 위상의 변화임 -;

위상 측정값의 제1 세트를 제공하기 위해 하나 이상의 심볼 기간에서 상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계;

위상 측정값의 제2 세트를 제공하기 위해 하나 이상의 심볼 기간에서 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계;

상기 위상 측정값의 제1 세트로부터 상기 심볼 위상 기여분을 제거하여 위상 측정값의 제1 정정된 세트를 제공하는 단계;

상기 위상 측정값의 제2 세트로부터 상기 심볼 위상 기여분을 제거하여 위상 측정값의 제2 정정된 세트를 제공하는 단계; 및

상기 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 정정된 세트를 분석하여 상기 무선 신호의 도달 각도를 추정하는 단계를 포함하는, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
제1항에 있어서,

상기 무선 신호의 제1 부분에 있는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하고;

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계는 상기 무선 신호의 상기 제1 부분에 있는, 상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계를 포함하고;

상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계는 상기 무선 신호의 상기 제1 부분에 있는, 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계를 포함하는, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
제1항에 있어서,

상기 무선 신호의 제1 부분에 있는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하고;

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 상기 무선 신호의 제2 부분에 있는, 상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계를 포함하고, 상기 무선 신호의 상기 제2 부분은 상기 무선 신호의 상기 제1 부분과 비연속적이고;

상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계는 상기 무선 신호의 상기 제2 부분에 있는, 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 단계를 포함하는, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
제3항에 있어서,

상기 하나 이상의 데이터 심볼은 데이터 패킷의 일부이고;

상기 방법은 상기 무선 신호가 최초 데이터 패킷 및 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷을 포함하도록 상기 전송기로부터 상기 데이터 패킷의 재전송을 요청하는 단계를 더 포함하는, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
제4항에 있어서,

상기 무선 신호의 상기 제1 부분은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 제1 데이터 패킷에 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고;

상기 무선 신호의 상기 제2 부분은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 제2 데이터 패킷에 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고, 상기 제2 데이터 패킷은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 상기 제1 데이터 패킷과는 다른, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 데이터 패킷의 길이를 결정하기 위해 상기 무선 신호의 상기 제1 부분을 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 데이터 패킷의 길이를 결정하기 위해 상기 무선 신호의 상기 제2 부분을 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 데이터 패킷의 길이를 결정하기 위해 상기 무선 신호의 제3 부분을 디코딩하는 단계를 더 포함하고,

상기 무선 신호의 상기 제3 부분은 상기 무선 신호의 상기 제1 부분 및 상기 무선 신호의 상기 제2 부분과 비연속적이고;

상기 무선 신호의 상기 제3 부분은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 제3 데이터 패킷에 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고, 상기 제3 데이터 패킷은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 상기 제1 데이터 패킷, 및 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 상기 제2 데이터 패킷과는 다른, 무선 수신기를 동작시키는 방법.
무선 수신기로서,

전송기로부터 무선 신호를 수신하도록 각각 구성된 제1 안테나 및 제2 안테나 - 상기 무선 신호는 신호 반송파 및 상기 신호 반송파에서 변조된 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고, 상기 하나 이상의 데이터 심볼 각각은 상이한 심볼 기간 동안 상기 신호 반송파에서 변조됨 -;

상기 제1 안테나, 상기 제2 안테나 및 상기 디코더 회로에 결합된 위상 추정 회로로서,

상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로부터 상기 무선 신호의 적어도 일부를 수신하는 동작;

심볼 위상 기여분을 결정하기 위해 상기 무선 신호 내의 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하는 동작 - 상기 심볼 위상 기여분은 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 변조한 것으로 인한 상기 신호 반송파 위상의 변화임 -;

하나 이상의 심볼 기간에서 상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하여 위상 측정값의 제1 세트를 제공하는 동작;

하나 이상의 심볼 기간에서 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하여 위상 측정값의 제2 세트를 제공하는 동작;

상기 위상 측정값의 제1 세트로부터 상기 심볼 위상 기여분을 제거하여 위상 측정값의 제1 정정된 세트를 제공하는 동작; 및

상기 위상 측정값의 제2 세트로부터 상기 심볼 위상 기여분을 제거하여 위상 측정값의 제2 정정된 세트를 제공하는 동작을 수행하도록 구성된, 상기 위상 추정 회로; 및

상기 위상 추정 회로에 결합되고, 상기 위상 측정값의 제1 정정된 세트 및 상기 위상 측정값의 제2 정정된 세트에 기초하여 상기 무선 신호의 도달 각도를 추정하도록 구성된 도달 각도 추정 회로를 포함하는, 무선 수신기.
제9항에 있어서, 상기 위상 추정 회로는,

상기 무선 신호의 제1 부분에 있는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하는 동작; 및

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하고, 상기 무선 신호의 상기 제1 부분에 있는, 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 동작을 수행하도록 구성된, 무선 수신기.
제10항에 있어서, 안테나 스위칭 회로를 더 포함하며, 상기 안테나 스위칭 회로는,

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 측정하기 위해 상기 위상 추정 회로의 입력을 상기 제1 안테나에 선택적으로 결합시키는 동작; 및

상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 측정하기 위해 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 상기 제2 안테나에 선택적으로 결합시키는 동작을 수행하도록 구성된, 무선 수신기.
제11항에 있어서, 상기 안테나 스위칭 회로는 상기 데이터 심볼 각각의 경계에서 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이의 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 스위칭하도록 구성된, 무선 수신기.
제9항에 있어서, 상기 위상 추정 회로는,

상기 무선 신호의 제1 부분에 있는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하는 동작; 및

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하고, 상기 무선 신호의 상기 제1 부분과 비연속적인 상기 무선 신호의 제2 부분에 있는, 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하는 동작을 수행하도록 구성된, 무선 수신기.
제13항에 있어서, 안테나 스위칭 회로를 더 포함하며, 상기 안테나 스위칭 회로는,

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 측정하기 위해 상기 위상 추정 회로의 입력을 상기 제1 안테나에 선택적으로 결합시키는 동작; 및

상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 측정하기 위해 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 상기 제2 안테나에 선택적으로 결합시키는 동작을 수행하도록 구성된, 무선 수신기.
제14항에 있어서, 상기 안테나 스위칭 회로는 상기 데이터 심볼 각각의 경계에서 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이에서 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 스위칭하도록 구성된, 무선 수신기.
제13항에 있어서,

상기 하나 이상의 데이터 심볼은 데이터 패킷의 일부이고;

상기 무선 수신기는 상기 무선 신호가 최초 데이터 패킷 및 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷을 포함하도록 상기 전송기로부터 상기 데이터 패킷의 재전송을 요청하도록 구성된, 무선 수신기.
제16항에 있어서,

상기 무선 신호의 상기 제1 부분은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 제1 데이터 패킷에 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고;

상기 무선 신호의 상기 제2 부분은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 제2 데이터 패킷에 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고, 상기 제2 데이터 패킷은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 상기 제1 데이터 패킷과는 다른, 무선 수신기.
제17항에 있어서, 상기 디코더 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 데이터 패킷의 길이를 결정하기 위해 상기 무선 신호의 상기 제1 부분을 디코딩하도록 더 구성된, 무선 수신기.
제17항에 있어서, 상기 디코더 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 데이터 패킷의 길이를 결정하기 위해 상기 무선 신호의 상기 제2 부분을 디코딩하도록 더 구성된, 무선 수신기.
제17항에 있어서, 상기 디코더 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하는 데이터 패킷의 길이를 결정하기 위해 상기 무선 신호의 제3 부분을 디코딩하도록 더 구성되고,

상기 무선 신호의 상기 제3 부분은 상기 무선 신호의 상기 제1 부분 및 상기 무선 신호의 상기 제2 부분과 비연속적이고;

상기 무선 신호의 상기 제3 부분은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 제3 데이터 패킷에 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 포함하고, 상기 제3 데이터 패킷은 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 상기 제1 데이터 패킷, 및 상기 최초 데이터 패킷과 상기 하나 이상의 재전송된 데이터 패킷 중 상기 제2 데이터 패킷과는 다른, 무선 수신기.
제9항에 있어서, 상기 위상 추정 회로는,

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하고 상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 추정하도록 구성된 위상 측정 회로; 및

상기 심볼 위상 기여분을 결정하기 위해 상기 무선 신호 내의 상기 하나 이상의 데이터 심볼을 디코딩하도록 구성된 심볼 위상 기여분 상쇄 회로를 포함하는, 무선 수신기.
제21항에 있어서, 상기 위상 측정 회로는 상기 무선 신호의 하나 이상의 제로 크로싱에 기초하여 상기 무선 신호의 위상을 추정하도록 구성된, 무선 수신기.
제21항에 있어서, 상기 위상 측정 회로는 하나 이상의 심볼 패턴을 갖는 상기 무선 신호의 상관에 기초하여 상기 무선 신호의 위상을 추정하도록 구성된, 무선 수신기.
제21항에 있어서, 상기 무선 신호의 각각의 심볼 기간 동안,

상기 위상 측정 회로는 위상 측정을 제공하기 위해 상기 무선 신호의 위상을 추정하도록 구성되고;

상기 심볼 위상 기여분 상쇄 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼 중 하나를 디코딩하고 상기 심볼 위상 기여분을 업데이트하여, 상기 심볼 위상 기여분이 전송된 상기 하나 이상의 데이터 심볼 각각을 변조한 것으로 인한 상기 신호 반송파의 위상의 변화가 되도록 구성되고;

상기 위상 추정 회로는 상기 위상 측정값으로부터 상기 심볼 위상 기여분을 감산하여 정정된 위상 측정값을 생성하도록 구성된, 무선 수신기.
제9항에 있어서, 안테나 스위칭 회로를 더 포함하며, 상기 안테나 스위칭 회로는,

상기 제1 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 측정하기 위해 상기 위상 추정 회로의 입력을 상기 제1 안테나에 선택적으로 결합시키는 동작; 및

상기 제2 안테나에서 수신된 상기 무선 신호의 위상을 측정하기 위해 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 상기 제2 안테나에 선택적으로 결합시키는 동작을 수행하도록 구성된, 무선 수신기.
제25항에 있어서, 상기 안테나 스위칭 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼 각각에 대해 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이에서 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 스위칭하도록 구성된, 무선 수신기.
제26항에 있어서, 상기 안테나 스위칭 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼 각각의 동일한 위치에서 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이에서 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 스위칭하도록 구성된, 무선 수신기.
제27항에 있어서, 상기 위상 추정 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼 각각의 동일한 위치에서 상기 무선 신호의 위상을 추정하도록 구성된, 무선 수신기.
제26항에 있어서, 상기 안테나 스위칭 회로는 상기 위상 추정 회로가 상기 무선 신호의 위상을 추정하도록 구성되기 미리 결정된 시간 기간 전에 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나 사이에서 상기 위상 추정 회로의 상기 입력을 스위칭하도록 구성된, 무선 수신기.
제9항에 있어서, 상기 위상 추정 회로는 상기 하나 이상의 데이터 심볼 각각에서 알려진 칩 시퀀스(known sequence of chips) 동안 상기 무선 신호의 위상을 측정하도록 구성된, 무선 수신기.