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KR100753847B1 - 저전력 통신을 위한 탐색 장치 및 방법 - Google Patents

저전력 통신을 위한 탐색 장치 및 방법 Download PDF

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KR100753847B1
KR100753847B1 KR1020060096601A KR20060096601A KR100753847B1 KR 100753847 B1 KR100753847 B1 KR 100753847B1 KR 1020060096601 A KR1020060096601 A KR 1020060096601A KR 20060096601 A KR20060096601 A KR 20060096601A KR 100753847 B1 KR100753847 B1 KR 100753847B1
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KR
South Korea
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energy value
signal
input signal
value
Prior art date
Application number
KR1020060096601A
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최원철
김내수
표철식
Original Assignee
한국전자통신연구원
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0229—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a wanted signal

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Abstract

본 발명은 저전력 통신을 위한 탐색 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 초기 동기화를 위한 탐색 장치는 연산이 이루어지는 제어 모듈과 신호를 선택하는 선택기를 포함한다. 상기 제어 모듈은 미리 알고 있는 다수개의 비트로 구성된 프리엠블 신호와 입력 신호를 연산하는 과정에서 상기 프리엠블 신호 및 입력 신호를 등분하여 구간별로 에너지값을 계산하여 후속 구간의 연산 진행을 제어한다.
따라서, 본 발명의 탐색 장치는 필요없이 동작되는 연산 과정을 제거함으로써 낮은 전력으로 동작할 수 있다.
제어 모듈, 프리엠블 신호, 활성화 신호

Description

저전력 통신을 위한 탐색 장치 및 방법{Searcher and searching method for low-powered communication in wireless communication system}
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 입력이 직렬 형태인 탐색 장치의 구성도,
도 3은 도 4의 본 발명의 일실시예에 따른 탐색 장치 내 제어 모듈의 동작 흐름도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 탐색 장치 내에서 프리엠블과 입력 신호가 처리되는 신호 처리 과정 및 각 단계에서 에너지를 검사하여 모듈의 활성화/비활성화 과정을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력이 병렬 형태인 탐색 장치의 구성도,
도 6은 도 5의 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐색 장치 내 제어 모듈의 상태 흐름도이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 저전력 통신을 위한 탐색 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 센서 노드 모뎀과 같은 저전력을 필요로 하는 모뎀에서 연산 과정을 제거함으로써 저전력으로 초기 동기화를 획득할 수 있는 신호 탐색 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템의 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 송신기(11) 및 수신기(12)를 포함하며, 상기 송신기(11)는 변조부(111) 및 송신 필터(112)를 포함하고, 상기 수신기(12)는 에너지 검사기(121), 탐색기(122), 채널추정/주파수 옵셋 보정부(123) 및 복조부(124)를 포함한다.
상기 송신기(11)로 입력된 사용자 데이터는 변조부(111)에서 변조를 거치고, 변조된 신호는 송신 필터(112)를 통해 주파수 영역에서 인접 채널에 대한 영향이 최소화되어 무선 주파수(RF)를 통해서 송신된다. 이렇게 송신된 데이터는 무선 환경 때문에 채널 영향 및 잡음이 추가된다.
상기 수신기(12)는 전송되어 온 데이터가 자신의 신호인지를 에너지 검사기(121)를 통해 파악하고 자신의 신호이면 수신기 모듈을 활성화한다. 다음으로 탐색기(122)에서 초기 동기화가 이루어진다. 이렇게 동기화된 신호는 채널 추정/주파수 옵셋 보정부(123)로 전달되어 무선 채널에서 왜곡된 부분이 보상되고, 다음으로 복조부(124)를 통해 원래의 사용자 데이터로 복조된다.
수신기는 수신된 신호의 동기를 모르기 때문에 탐색기 자체에 저장된 이미 알고 있는 기준 신호를 입력 신호와 상관하여 초기 동기화를 한다. 상기 종래의 탐색기(122)는 입력 신호와 기준 신호를 일정 시간만큼 지연시킨 프리엠블 신호 각각 을 상관기를 통해 상관한 후 에너지값을 계산한다. 상관 에너지값이 크다는 것은 동기가 맞다는 것을 나타내므로 상기 계산된 에너지값 중 가장 큰 에너지값을 선택함으로써 초기 동기화가 이루어진 것으로 판단한다. 그러나 상기 방법은 입력 신호와 각각의 프리엠블 신호 전체에 대해 상관을 진행하기 때문에 많은 전력을 소모한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 센서 노드 모뎀과 같이 저전력이 요구되는 탐색 장치에서 필요없이 행해지는 연산 과정을 제거하여 저전력으로 동작할 수 있는 탐색 장치 및 탐색 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 필요없는 연산 과정을 제거하여 저전력으로 동작할 수 있는 탐색 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 저전력이 요구되는 탐색 장치에서 필요없이 행해지는 연산 과정을 제거하여 저전력으로 동작할 수 있도록 하는 탐색 방법 및 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 명확히 알게될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 저전력 통신을 위한 탐색 장치는, 입력 신호와 기준 신호를 0 비트부터 n-1 비트까지 지연시킨 n개의 프리엠블 신호들 각각을 일정 간격의 구간들로 나누어 상기 구간별로 연산하고, 상기 구간별 연산에 의한 구간 에너지값을 기초로 구간별 연산의 계속 진행을 제어하고, 상기 구간 에너지값을 누적하여 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 끝까지 상기 구간별 연산이 진행되는 경우에 누적된 에너지값을 총 에너지값으로 출력하는 제어 모듈; 및 상기 제어 모듈로부터 출력되는 상기 총 에너지값 중 가장 큰 에너지값을 선택하는 선택기를 포함한다.
상기 제어 모듈은 연산을 제어하는 장치로서, 상기 일정 간격의 구간들로 나누어진 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호 각각을 상기 구간별로 곱한 후 더하여 구간 에너지값을 계산하고 상기 구간 에너지값을 누적하는 연산부; 상기 구간 에너지값과 미리 설정된 한계 값을 비교하여 상기 구간 에너지값이 한계 값 이상인 경우, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호에 대한 구간별 연산을 계속 진행시키는 활성화 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 활성화 신호에 응답하여 상기 구간 에너지값 및 상기 총 에너지값을 출력하는 스위칭부를 포함한다.
여기에서 상기 구간별 에너지값은 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 구간별로 한 비트씩 연속적으로 또는 동시에 연산하여 계산될 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 프리엠블 신호의 비트 수와 동일한 개수만큼 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 저전력 통신을 위한 탐색 방법은 입력 신호와 기 준 신호를 0 비트부터 n-1 비트까지 지연시킨 n개의 프리엠블 신호들 각각을 일정 간격의 구간들로 나누어 상기 구간별로 연산하고, 상기 구간별 연산에 의한 구간 에너지값을 기초로 구간별 연산의 계속 진행 여부 및 상기 구간 에너지값의 누적값 출력을 제어하는 단계; 및 상기 출력되는 에너지값의 누적값 중 가장 큰 에너지값을 선택하는 단계를 포함한다.
여기에서, 상기 제어 단계는 상기 일정 간격의 구간들로 나누어진 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호 각각을 구간별로 곱한 후 합하여 구간 에너지값을 계산하는 단계; 상기 구간 에너지값과 미리 설정된 한계 값을 비교하여 상기 구간 에너지값이 한계 값 이상인 경우, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호에 대한 구간별 연산을 계속 진행시키는 활성화 신호를 출력하는 단계; 상기 구간 에너지값을 누적하는 단계; 및 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 끝까지 상기 구간별 연산이 진행되는 경우에 상기 누적된 에너지값을 총 에너지값으로 출력하는 단계를 포함한다.
상기 에너지값은 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 구간별로 한 비트씩 연속적으로 또는 동시에 곱한 후 합하여 계산한다.
또한 본 발명은 저전력 통신을 위한 신호 탐색 방법 및 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 관해 상세히 설명하겠다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 입력이 직렬 형태인 탐색 장치의 구성도 이고, 도 3은 상기 도 2의 탐색 장치 내 제어 모듈의 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 저전력 통신을 위한 탐색 장치(2)는 입력 신호와 프리엠블 신호를 입력으로 하고 제어 모듈(21) 및 선택기(25)를 포함한다.
상기 제어 모듈(21)은 입력 신호와 프리엠블 신호를 일정 간격의 구간들로 나누어 구간별로 연산한다. 다음으로 상기 연산에 따른 구간 에너지값을 기초로 후속 구간의 연산 진행 여부를 판단하고, 상기 구간 에너지값을 누적한다. 그리고, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 마지막 구간까지 상기 연산이 진행되는 경우에 누적된 구간 에너지값을 상기 선택기(25)로 출력한다. 본 명세서에서 상기 제어 모듈(21)은 상기 프리엠블 신호의 비트 수(n)만큼 구비된 병렬 구조의 n 개의 모듈(211 내지 21n)을 일실시예로 하고 있으나, 소정 비트 지연된 프리엠블 신호 각각을 순차적으로 연산하는 하나의 모듈로 구성될 수도 있다.
상기 연산되는 프리엠블 신호는 탐색 장치(2) 내의 기준 신호를 0에서 (n-1) 비트까지 한 비트씩 지연시킨 n 개의 신호로서, 탐색 장치(2)의 메모리(예를 들어 롬(ROM)(미도시) 등)에 저장된다.
상기 n 개의 제어 모듈 각각은 동일한 기능을 하는 동일한 구성 요소로 구성되기 때문에 이하 제어 모듈1(211)에 대해서만 설명하겠다.
상기 제어 모듈1(211)은 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호에 대한 구간 에너지값(D1)을 계산하는 연산부(220), 상기 연산부(220)의 동작을 제어하는 제어부(229) 및 에너지값을 출력하는 스위칭부(225)를 포함한다.
상기 연산부(220)는 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 연산을 일정 간 격의 구간별로 수행시키기 위한 내부 카운터(미도시), 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 구간별로 곱하는 곱셈기(221), 상기 구간 내에서 곱해진 값을 더하고 상기 구간별 곱셈과 덧셈을 거쳐 계산된 구간 에너지값(D1)을 누적하기 위한 덧셈기가 포함된 누적기(223) 및 지연기(227)를 포함한다.
상기 제어 모듈(21)은 신호가 직렬로 입력되기 때문에 상기 곱셈기(221)는 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 상기 구간별로 한 비트씩 연속적으로 곱하여 연산하나, 후술되는 다른 실시예에서처럼 신호가 병렬로 입력되는 경우에는 동시에 곱할 수도 있다.
신호를 일정 간격의 구간으로 나누는 것은 사용자에 의해 변경될 수 있다. 구간을 적게 나누면 에너지 효과를 덜 볼 수 있고, 구간을 많이 나누면 연산 과정에서 불필요한 연산을 줄일 수 있지만 제어가 복잡한 단점이 있기 때문에 적용되는 시스템에 따라 선정하는 것이 바람직하다.
상기 제어부(229)는 상기 구간 에너지값(D1)을 한계 값과 비교하여 상기 구간 에너지값(D1)이 한계 값 이상인 경우, 활성화 신호(E1, E2)를 상기 연산부(220) 및 스위칭부(229)로 출력한다. 상기 활성화 신호(E1)를 수신한 상기 연산부(220)는 상기 프리엠블 신호와 입력 신호의 후속 구간에 대한 연산을 이어서 진행한다.
상기 스위칭부(229)는 상기 활성화 신호(E2)에 의해 각각의 상기 구간 에너지값(D1) 및 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 전체 구간에 대해 연산이 진행된 경우 누적된 에너지값인 총 에너지값(O1)을 출력한다. 따라서 구간 에너지값 연산이 중간에 중단되는 경우 상기 스위칭부(229)는 비활성화되어 누적값을 최종 출력하지 않는다. 즉, 상기 스위칭부(229)는 활성화 신호(E2)에 따라 출력을 온/오프하는 스위치 역할을 한다.
상기 선택기(25)는 상기 스위칭부(229)가 출력하는 하나 이상의 총 에너지값(O1 내지 On) 중 가장 큰 에너지값을 선택하여 초기 동기화를 획득한다.
초기 동기화를 위한 상기 본 발명의 탐색 장치에 의한 탐색 방법은 먼저 입력 신호와 기준 신호를 0 비트부터 n-1 비트까지 지연시킨 n개의 프리엠블 신호들 각각을 등간격의 구간들로 나누고 구간별로 연산하여 구간 에너지값을 계산한다. 다음으로 상기 구간 에너지값과 미리 설정된 한계 값을 비교한다. 만일 상기 구간 에너지값이 한계 값 이상인 경우, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호에 대한 구간별 연산을 계속 진행시키는 활성화 신호를 출력한다. 다음으로 상기 구간 에너지값을 계속 누적한다. 만일 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 끝까지 상기 구간별 연산이 진행되는 경우에는 상기 누적된 에너지값을 총 에너지값으로 출력한다. 상기 출력되는 에너지값의 누적값 중 가장 큰 에너지값을 선택하여 초기 동기화를 획득한다.
이하, 도 3을 추가 참조하여 보다 구체적으로 상기 도 2의 직렬 입력 형태의 탐색 장치 내 제어 모듈의 동작 흐름을 살펴보겠다.
시작 상태에서는 활성화 신호(E1, E2)는 0으로 설정되어, 제어 모듈은 불활성화 상태이다.
입력 신호와 프리엠블 신호가 상기 제어 모듈(21)로 입력되면, 제어 모듈(21)은 입력되는 신호가 시작 프레임인지를 판단(S301)한다.
시작 프레임인 경우 제어부(229)는 초기 상태를 활성 상태로 하도록 활성화 신호(E1, E2)를 각각 1로 설정하고, 연산부(220) 는 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 제1 구간에 대해 연산을 시작한다(S302). 내부 카운터는 구간의 미리 정해진 간격(m)만큼 카운팅을 한다(S303).
상기 제1 구간에 대한 연산으로 제1 구간 에너지값(D1)이 계산되면 상기 제어부(229)는 상기 제1 구간 에너지값(D1)이 미리 설정된 한계 값 이상인지를 판단한다(S304).
판단 결과 상기 제1 구간 에너지값(D1)이 상기 한계 값 이상인 경우, 활성화 신호(E1, E2)를 1로 유지하여 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 제2 구간에 대해서 제2 구간 에너지값 연산을 수행한다.
상기 단계(S302) 내지 단계(S304)는 직렬로 입력되는 신호의 구간 에너지값이 상기 한계 값보다 작을 때까지 반복된다.
만일 계산된 구간 에너지값이 상기 한계 값보다 작은 경우 상기 제어부(229)는 활성화 신호(E1, E2)를 0으로 설정하여 상기 연산부(220) 및 상기 스위칭부(225)의 동작을 불활성화시킨다(S305).
상기 구간별 연산이 마지막 구간까지 진행된 경우에는 만일 계산된 구간 에너지값이 상기 한계 값보다 큰 경우라도, 상기 제어부(229)는 활성화 신호(E1, E2)를 0으로 설정하여 상기 연산부(220) 및 상기 스위칭부(225)의 동작을 불활성화시킨다(S306).
만일 파워 오프이면 종료되고, 후속 신호의 입력이 있는 경우 다시 단 계(S301)부터 진행된다(S307).
도 4의 (a)는 상기 도 2 및 도 3의 본 발명의 직렬 입력 형태의 탐색 장치 내에서 프리엠블 신호와 입력 신호가 처리되는 신호 처리 과정을 도시하고, (b)는 상기 신호 처리를 통해 계산된 구간 에너지값을 검사하여 탐색 장치의 활성화/비활성화 과정을 결정하는 일실시예를 나타낸다.
도 4의 실시예는 구간 에너지값 계산 및 활성화 과정을 설명하기 위한 예로서, IEEE 802.15.4/b 의 동일한 16 비트 프리엠블 신호 두 개로 구성된 32 비트 프리엠블 신호를 이용한다. 이 프리엠블 신호는 I/Q 채널로 분리되기 때문에 한 채널(I 또는 Q)은 16 비트의 프리엠블 신호를 갖는다.
도 4를 참조하면, 제어 모듈은 16 비트 프리엠블 신호를 이용하므로 16 개의 병렬 구조로 구성된다. 각 모듈(411~416)은, 기준 신호가 0에서 15 비트까지 지연된 프리엠블 신호 각각과 입력 신호를 4 비트씩 4개의 구간으로 나누고, 제1 구간(최좌측)부터 곱셈기에서 곱한 후 덧셈기가 포함된 누적기에서 합산한다.
한계 값을 (최대값/2)으로 정하는 경우, 4비트로 만들 수 있는 최대값은 4(1+1+1+1)이므로, 한계 값은 2이다. 상기 한계 값은 잡음을 고려하여 채널 환경에 따라 적절히 설정될 수 있다.
모듈1(411)에서 맨 왼쪽 제1 구간의 4비트 연산 결과 에너지값은 4이다. 에너지값＞한계 값(즉, 4＞2)이므로, 모듈1(411)에서는 다음 제2 구간의 4비트 연산 과정을 활성화시키고, 그 결과 에너지값은 4가 된다. 상기 제2 구간 에너지값 역시 에너지값＞한계 값(즉, 4＞2)이므로, 모듈1(411)에서는 다음 제3 구간의 4비트 연 산 과정을 활성화시킨다. 그 결과 에너지값은 4가 되어, 다음 제4 구간의 4비트 연산 과정을 활성화시킨다. 따라서, 모듈1(411)에서는 신호의 전 구간이 활성화되어 각 구간 에너지값의 합이 총 에너지값으로 최종 출력된다.
모듈2(412)에서 맨 왼쪽 제1 구간의 4비트 연산 결과 에너지값은 0이다. 0은 에너지값＜한계 값(즉, 0＜2)이므로, 다음 제2 구간 이후의 연산은 비활성화된다.
마지막 모듈16(416)에서 맨 왼쪽 제1 구간의 4비트 연산 결과 에너지값은 2이다. 2는 에너지값=한계 값(즉, 2=2)이므로, 다음 제2 구간의 4비트 연산은 활성화된다. 제2 구간의 연산 결과 에너지값은 0이다. 0은 에너지값＜한계 값(즉, 0＜2)이므로, 다음 제3 구간 이후의 연산은 비활성화된다.
나머지 모듈3 내지 모듈15에서도 전술한 바와 같은 제1 구간 연산 및 한계 값과 에너지값 비교에 의한 후속 구간의 연산 진행 여부 판단 과정이 동일하게 진행된다.
따라서, 첫 단계에서 계산된 에너지값에 의해서 후속 연산을 활성 또는 비활성시키기 때문에 불필요한 연산 과정을 줄일 수 있고, 이렇게 함으로써 탐색 장치의 전력 소모를 줄이는 효과를 볼 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 병렬 입력 형태의 탐색 장치 내 제어 모듈의 구성도이고, 도 6은 상기 도 5의 탐색 장치 내 제어 모듈의 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 병렬 입력 형태의 탐색 장치는 직렬 입력 형태의 제어 모듈에 비해 한번에 처리하는 비트 수가 하나 이상이라는 점에 차이가 있다. 본 명세 서의 실시예에서는 다수의 곱셈기(521) 및 덧셈기가 포함된 누적기(523)를 구비하고 있으나. 직렬 입력 형태와 같이 하나의 곱셈기 및 덧셈기가 포함된 누적기로 수행될 수도 있다.
상기 실시예에서는 다수의 제어 모듈 중 모듈1(511)을 예시하고 있으며, 나머지 제어 모듈은 후술되는 동작과 동일하게 수행하므로 도면 및 설명을 생략한다. 또한 상기 실시예는 16비트 신호가 이용되고, 한 구간을 4비트씩 나누어 구간 처리한다. 설명의 간략화 및 이해를 돕기 위해 일부 구성 요소는 생략되었다.
상기 제어 모듈(511)은 기준 신호를 한 비트씩 지연시킨 프리엠블 신호 각각과 입력 신호의 각 구간의 4비트를 동시에 곱하는 곱셈기(521), 상기 곱해진 값을 더하는 덧셈기가 포함된 누적기(523) 및 상기 곱한 후 더함으로써 계산된 구간 에너지 값(D1 내지 D4)을 미리 정해진 한계 값과 비교하여 후속 구간의 연산 진행 여부를 판단하는 제어기(529)를 포함한다.
상기 제어기(529)로부터의 활성화 신호(E1, E2, E3, E4)에 따라 상기 구간 에너지값 계산이 진행됨에 따라 상기 덧셈기가 포함된 누적기(523)는 상기 각 구간 에너지값(D1 내지 D4)을 누적한다.
마지막 구간까지 구간별로 연산이 진행되면 상기 누적된 구간 에너지값은 스위칭부를 통해 총 에너지값(sum4)으로 출력되고, 연산이 도중에 중단된 경우에는 누적된 에너지값은 최종 출력되지 않는다.
선택기는 상기 제어 모듈(511)로부터 출력되는 총 에너지값 중 가장 큰 에너지값을 선택하여 초기 동기화를 획득한다.
이하, 도 6을 추가 참조하여 도 5의 병렬 입력 형태의 탐색 장치 내 제어 모듈의 동작 흐름을 살펴보겠다.
도 6의 실시예에서, 프리엠블 신호는 16비트이고, 4구간으로 나누어 동시에 4비트씩 처리하는 것으로 가정한다. 구간을 나누는 것은 역시 사용자에 의해 변경될 수 있다.
입력 신호와 프리엠블 신호가 상기 제어 모듈(511)로 입력되면, 제어 모듈(511)은 입력되는 신호가 시작 프레임인지를 판단(S601)한다.
시작 프레임인 경우 활성화 신호(E1)가 1로 설정되고 나머지 활성화 신호는 0으로 설정되어, 곱셈기(521)에서 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 제1 구간 내 4비트를 동시에 곱한 후 누적기(523)에서 합하여 구간 에너지값을 구한다(S602).
다음으로 제어기(529)에서 상기 제1 구간 에너지값(D11)을 미리 설정된 한계 값과 비교하여 상기 제1 구간 에너지값(D11)이 상기 한계 값 이상인지를 판단한다(S603).
판단 결과 상기 제1 구간 에너지값(D11)이 상기 한계 값 이상인 경우, 제어기(529)는 활성화 신호(E1, E2)를 1로 유지하고 나머지 활성화 신호는 0으로 설정하여, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 제2 구간에 대해서 에너지값 계산을 수행하게 한다(S604).
다음으로 제어기(529)에서 상기 제2 구간 에너지값(D12)이 미리 설정된 한계 값 이상인지를 판단한다(S605).
판단 결과 상기 제2 구간 에너지값(D12)이 상기 한계 값 이상인 경우, 활성화 신호(E1, E2, E3)만을 1로 유지하여 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 제3 구간에 대해서 에너지값 계산을 수행한다(S606). 상기 제1 구간 에너지값(D11)과 상기 제2 구간 에너지값(D12)이 상기 누적기(523)에서 누적된다(sum2=D11+D12).
마찬가지로, 제어기(529)에서 상기 제3 구간에 대한 에너지값(D13)이 미리 설정된 한계 값 이상인지를 판단한다(S607).
판단 결과 상기 제3 구간 에너지값(D13)이 상기 한계 값 이상인 경우, 활성화 신호(E1, E2, E3, E4)를 1로 유지하여 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 제4 구간에 대해서 에너지값 계산을 수행한다(S608). 상기 누적기(523)에서 상기 누적 에너지값(sum2)에 상기 제3 구간 에너지값(D13)이 누적된다(sum3=sum2+D13).
상기 제4 구간은 마지막 구간이기 때문에 에너지값이 계산된 후 제어 모듈(511)은 비활성화된다(S609).
마지막 구간까지 연산이 진행되었으므로 상기 제4 구간에 대한 에너지값(D14)은 상기 누적 에너지값(sum3)에 누적(sum4=sum3+D14)되고, 최종적으로 총 에너지값(sum4)으로 출력된다.
상기 단계(S603, S605, S607)에서 각 구간의 에너지값이 한계 값보다 작은 경우에는 활성화 신호(E1, E2, E3, E4)는 모두 0으로 설정된다(S609).
만일 파워 오프이면 종료되고, 후속 신호의 입력이 있는 경우 다시 단계(S601)부터 진행된다(S610).
따라서, 첫 단계에서 계산된 에너지값에 의해서 후속 연산을 활성 또는 비활성시키기 때문에 불필요한 연산 과정을 줄일 수 있고, 이렇게 함으로써 탐색 장치의 전력 소모를 줄이는 효과를 볼 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 탐색 장치의 동작시, 프리엠블 신호와 입력 신호의 첫 구간 내 비트의 연산에 의한 구간 에너지값에 의해서 후속 구간의 연산을 활성 또는 비활성시킴으로써 불필요한 연산 과정을 줄이기 때문에 탐색 장치의 계산량을 줄여 저전력으로 동작시킬 수 있다.
또한 본 발명은 센서 노드 모뎀과 같은 낮은 전력 소모를 요구하는 시스템에 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 입력 신호와 기준 신호를 0 비트부터 n-1 비트까지 지연시킨 n개의 프리엠블 신호들 각각을 일정 간격의 구간들로 나누어 상기 구간별로 연산하고, 상기 구간별 연산에 의한 구간 에너지값을 기초로 구간별 연산의 계속 진행을 제어하고, 상기 구간 에너지값을 누적하여 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 끝까지 상기 구간별 연산이 진행되는 경우에 누적된 구간 에너지값을 총 에너지값으로 출력하는 제어 모듈; 및
    상기 제어 모듈로부터 출력되는 상기 총 에너지값 중 가장 큰 에너지값을 선택하는 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 탐색 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
    상기 일정 간격의 구간들로 나누어진 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호 각각을 상기 구간별로 곱한 후 더하여 구간 에너지값을 계산하고 상기 구간 에너지값을 누적하는 연산부;
    상기 구간 에너지값과 미리 설정된 한계 값을 비교하여 상기 구간 에너지값이 한계 값 이상인 경우, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호에 대한 구간별 연산을 계속 진행시키는 활성화 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 제어부의 활성화 신호에 응답하여 상기 구간 에너지값 및 상기 총 에너지값을 출력하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 탐 색 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 상기 구간별로 한 비트씩 연속적으로 또는 동시에 곱한 후 합하여 구간 에너지값을 계산하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 탐색 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
    상기 프리엠블 신호의 비트 수와 동일한 개수만큼 구비되는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 탐색 장치.
  5. 입력 신호 및 소정 비트만큼 지연시킨 프리엠블 신호를 일정 간격의 구간들로 나누어 상기 구간별로 곱한 후 합하여 구간 에너지값을 계산하고 상기 구간 에너지값을 누적하는 연산부;
    상기 구간 에너지값과 미리 설정된 한계 값을 비교하여 상기 구간 에너지값이 한계 값 이상인 경우, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호에 대한 구간별 연산을 계속 진행시키는 활성화 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 활성화 신호에 응답하여 상기 구간 에너지값 외에 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 끝까지 상기 구간별 연산이 진행되는 경우에 상기 누적된 구간 에너지값을 총 에너지값으로 출력하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 전력 통신을 위한 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 구간별로 한 비트씩 연속적으로 또는 동시에 곱한 후 합하여 구간 에너지값을 계산하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 제어 장치.
  7. 입력 신호와 기준 신호를 0 비트부터 n-1 비트까지 지연시킨 n개의 프리엠블 신호들 각각을 일정 간격의 구간들로 나누어 상기 구간별로 연산하고, 상기 구간별 연산에 의한 구간 에너지값을 기초로 구간별 연산의 계속 진행 여부 및 상기 구간 에너지값의 누적값 출력을 제어하는 단계; 및
    상기 출력되는 구간 에너지값의 누적값 중 가장 큰 에너지값을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 탐색 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 단계는,
    상기 일정 간격의 구간들로 나누어진 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호 각각을 구간별로 곱한 후 합하여 구간 에너지값을 계산하는 단계;
    상기 구간 에너지값과 미리 설정된 한계 값을 비교하여 상기 구간 에너지값이 한계 값 이상인 경우, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호에 대한 구간별 연산을 계속 진행시키는 활성화 신호를 출력하는 단계;
    상기 구간 에너지값을 누적하는 단계; 및
    상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 끝까지 상기 구간별 연산이 진행되는 경우에 상기 누적된 구간 에너지값을 총 에너지값으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 탐색 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 구간 에너지값 계산 단계는,
    상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 상기 구간별로 한 비트씩 연속적으로 또는 동시에 곱한 후 합하여 구간 에너지값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 탐색 방법.
  10. 입력 신호 및 소정 비트만큼 지연시킨 프리엠블 신호를 일정 간격의 구간들로 나누고 구간별 연산하여 구간 에너지값을 계산하는 단계;
    상기 구간 에너지값과 미리 설정된 한계 값을 비교하여 상기 구간 에너지값이 한계 값 이상인 경우, 상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 후속 구간 연산을 계속 진행시키는 활성화 신호를 출력하는 단계;
    상기 구간 에너지값을 누적하는 단계; 및
    상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호의 끝까지 상기 구간별 연산이 진행되는 경우에 상기 누적된 구간 에너지값을 총 에너지값으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 구간 에너지값 계산 단계는,
    상기 입력 신호와 상기 프리엠블 신호를 구간별로 한 비트씩 연속적으로 또는 동시에 곱한 후 합하여 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신을 위한 제어 방법.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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