재구성 가능한 무선 통신 장치 및 라디오 document_id A220623067483

블루투스, 무선 랜(wireless local area networks, WLAN), 광대역폭(ultra wideband, UWB), 및 센서 라디오들(예컨대, 지그비(ZigBee))과 같은, 무선 액세스 통신 기술들은 휴대용 장치들을 위해 점진적으로 많이 이용되고 중요하게 여겨지고 있다. 이런 기술들은 종종 휴대용 장치들에 확장된 통신 성능들을 제공하는 더 전통적인 셀룰러 액세스 기술들을 보완한다. 각각의 개별 액세스 기술은 종종 특정 유형의 사용들 및 애플리케이션들에 매우 적합하다. 따라서, 사용자에게 다수의 애플리케이션들(예를 들어, 무선 헤드 셋, 고속 인터넷 액세스, 동기화, 및 콘텐츠 다운 로딩)을 경험할 능력을 제공하는 장치의 경우 장치가 다중 액세스 기술들을 지원하는 것이 바람직하다. WLAN들은 장치들 간에 정보를 교환하기 위해 유선보다 고주파수 라디오 파들을 채용하는 근거리 통신망(local area networks,LAN)이다. IEEE 802.11는 IEEE에서 개발된 WLAN 표준들의 패밀리를 참조한다. 일반적으로, IEEE 802.11 패밀리에 따른 WLAN들은 주파수 호핑 확산 스펙트럼(FHSS) 또는 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(DSSS) 전송 기술들 중 하나를 사용하여 (IEEE 802.11a를 제외하고) 2.4 GHz 대역에서 1 또는 2 Mbps 전송을 제공한다. IEEE 802.11 패밀리에는 IEEE 802.11b,IEEE 802.11g, 및 IEEE 802.11a 표준들이 있다. 802.11 고속율(High Rate) 또는 와이 파이(Wi-Fi)라고 지칭되는 IEEE 802.11b는 IEEE 802.11 규격의 확장이고, 2.4 GHz 대역에서 11 Mbps까지의 데이터율을 제공한다. 이것은 이더넷에 필적하는 무선 기능을 가능하게 한다. IEEE 802.11b는 DSSS 전송 기술들만을 채용한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz 대역에서 54 Mbps까지의 데이터율을 제공한다. 20 Mbps 이상의 속도로 데이터를 전송하기 위해 또는 모든 장치들이 IEEE 802.11g 규격을 만족할 때, IEEE 802.11g는 직교주파수분할다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 전송 기술들을 채용한다. 그러나 20 Mbps 이하의 속도로 정보를 전송하기 위해, IEEE 802.11g는 DSSS 전송 기술들을 채용한다. IEEE 802.11b 및 IEEE 802.11g의 DSSS 전송 기술들은 20MHz 와이드 채널에 포함된 신호들을 포함한다. 이러한 20 MHz 채널들은 산업 과학 의학(Industrial Scientific Medical, ISM) 대역에 있다. IEEE 802.11a는 OFDM 전송 기술들을 채용하고 5 GHz 대역에서 54 Mbps까지의 데이터율을 제공한다. 무선 개인 영역 통신망(Wireless personal area networks, WPAN)들은 개인 근방에 있는 휴대용 전화기들 및 PDA들(personal digital assistants)과 같은 장치들과 정보를 교환하기 위해 사용된다. WPAN 기술들의 예들은 IrDA(Infrared Data Association) 및 블루투스를 포함한다. 블루투스는 피코넷(piconet)으로 지칭되는 단거리 라디오 네트워크를 정의한다. 하나의 장치는 마스터 장치로 지칭되고 나머지 장치들은 슬래이브 장치들로 지칭되는 8개 장치들까지의 애드 혹 (ad-hoc) 네트워크들을 생성하는데 사용될 수 있다. 슬래이브 장치들은 마스터 장치 및 마스터 장치를 경유하여 서로 간에 통신할 수 있다. 블루투스 장치들은 그들의 통신 범위 내에서 다른 블루투스 장치들을 찾고 그들이 어떤 서비스들을 제공하는지 발견하도록 설계된다. 블루투스 피코넷의 전형적인 범위는 10 미터이다. 그러나, 어떤 환경에서는 100미터 단위의 범위들이 달성될 수 있다. 지그비(ZigBee)는 블루투스 및 IEEE 802.11b와 같이 2.4GHz(ISM) 라디오 대역에서 동작하는 무선 통신 액세스 기술이다. 지그비는 네트워크당 255 장치들까지 연결할 수 있고, 30미터까지의 범위에 250 Kbps까지의 데이터 전송율을 제공할 수 있다. IEEE 802.11b 및 블루투스보다 느리지만, 지그비 장치들은 상당히 작은 전력을 소모한다. 보다 높은 데이터율에서 정보 교환을 제공하는 초광대역(ultra wideband, UWB) 전송과 같은 무선 기술들을 채용하는 고속율 WPAN 방식들이 현재 개발중에 있다. 2002년 미국연방통신위원회(Federal Communications Commission, FCC)에서 승인을 얻은 이후, UWB 기술들은 단거리 무선 통신을 위한 매력적인 해결책이 되었다. 현재 FCC 규정들은 3.1 내지 10.6 GHz 사이의 주파수 대역에서의 통신 목적을 위해 UWB 전송을 허용한다. 그러나 이런 전송들의 경우, 평균 스펙트럼 밀도는 -41.3 dBm/MHz 이하이고 이용된 -1OdBc 대역폭은 500MHz 이상이어야 한다. 이런 요구들을 충족시키는 많은 UWB 전송 기술들이 있다. 일반적이고 실용적인 UWB 기술은 임펄스 라디오(IR)이라고 불린다. IR의 경우, 데이터는 시간 간격들로 분리된 짧은 베이스밴드 펄스들을 사용하여 전송된다. 따라서, IR은 반송신호를 사용하지 않는다. 이 간격들은 IR을 종래의 연속 웨이브 라디오보다 다중경로 진행 문제들에 직면하게 한다. RF 게이팅(gating)은 임펄스가 게이트된 RF 펄스인 특정 유형의 IR이다. 이 게이트된 펄스는 시간 영역에서 소정 펄스 모양으로 마스크된 사인파이다. 위에서 설명된 바와 같이, 장치가 다중 액세스 기술들을 지원하는 것이 바람직하다. 하나의 접근 방식은 장치에 다중 라디오들 - 각 액세스 기술마다 하나씩-을 제공하는 것이다. 그러나 이런 접근 방법은 몇몇 결점들을 가져온다. 예를 들어, 모든 추가적 라디오는 회로 보드 상에 추가적인 물리적 공간(및 잠재적인 전용 안테나)에 대한 필요뿐 아니라 추가 비용을 유발한다. 더욱이 몇몇 라디오들을 제어하는 것은 장치 제어에 복잡성을 부가한다. 또한, 각각의 분리된 라디오는 명백한 신뢰도 이슈(distinct reliability issue)를 생성한다. 새로운 장치들의 개발에 관해, 소정 유형의 링크들을 위해 새로운 라디오들을 설계 및 제공하는데 필요한 노력은 지연들과 추가적인 프로젝트 리스크들을 가져온다. 따라서, 장치에 추가적 라디오들을 제공함이 없이 다중 액세스 기술들을 지원할 필요가 있다.