KR100606358B1 - Apparatus and control method for transmitter for multi FA in mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것으로, 원천 신호를 다중 FA 기저대역 신호로 변환시키고, 디지털 이득제어 라인을 통해 제어부로부터 각 FA별 디지털 이득제어를 받는 기저대역 처리부와; 상기 기저대역 처리부의 출력 신호를 업샘플링으로 상향 처리하여 WCDMA 표준인 3GPP에 맞게 직접 대역확산 신호로 변조한 후 아날로그 IF 신호로 변환시키는 IF 생성부와; 상기 IF 생성부의 출력 신호를 입력받아 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇄, 증폭시키는 RF 처리부와; 상기 기저대역 처리부에서 다중 FA인 기저대역 신호의 세기를 검출하는 기저대역 검출부와; 상기 RF 처리부에서 RF 신호의 세기를 검출하는 RF 검출부와; 상기 기저대역 검출부와 상기 RF 검출부의 출력을 입력받아 제어이득을 보상하여, 디지털 이득제어 라인을 통해 상기 기저대역 처리부를 제어하고, 제어 전압 라인을 통해 상기 RF 처리부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성함으로써, 다중 FA용 WCDMA 송신기의 송신 전력을 기저대역 처리부와 RF 감쇄기를 통해 제어하여 동적 범위를 향상시키고 FA별 미세 동조를 수행할 수 있게 되는 것이다.The present invention is to provide a multi-FA transmitter for the mobile communication system and a control method thereof, the base signal is converted into a multi-FA baseband signal, the base receiving digital gain control for each FA from the control unit through the digital gain control line A band processor; An IF generator configured to up-process the output signal of the baseband processor by upsampling to directly modulate the spread spectrum signal to 3GPP, which is a WCDMA standard, and then convert the signal into an analog IF signal; An RF processor which receives the output signal of the IF generator and generates a high frequency signal and attenuates and amplifies the high frequency signal; A baseband detector for detecting the strength of a baseband signal of multiple FAs in the baseband processor; An RF detector for detecting the strength of the RF signal in the RF processor; Comprising a control gain by receiving the output of the baseband detector and the RF detector to control the baseband processor through a digital gain control line, and comprising a control unit for controlling the RF processor through a control voltage line In addition, by controlling the transmission power of the multi-FA WCDMA transmitter through the baseband processor and the RF attenuator, it is possible to improve dynamic range and perform fine tuning for each FA.
Description
도 1은 종래 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 블록구성도이고,1 is a block diagram of a multiple FA transmitter of a conventional mobile communication system,
도 2는 종래 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 제어방법을 보인 흐름도이며,2 is a flowchart illustrating a control method of a multi-FA transmitter in a conventional mobile communication system.
도 3은 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 블록구성도이고,3 is a block diagram of a multiple FA transmitter of a mobile communication system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 제어방법을 보인 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of a multi-FA transmitter in a mobile communication system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
210 : 기저대역 처리부 211 : 모뎀210: baseband processor 211: modem
212 : 4FA 분리부 213 : 4FA 합성부212: 4FA separation unit 213: 4FA synthesis unit
214 : 기저대역 감쇄부 220 : IF 생성부214: baseband attenuator 220: IF generator
230 : RF 처리부 231 : RF 생성부230: RF processor 231: RF generator
232 : RF 감쇄부 233 : RF 증폭부232: RF attenuator 233: RF amplifier
240 : 기저대역 검출부 250 : RF 검출부240: baseband detector 250: RF detector
260 : 제어부 270 : 제어 전압 라인260
280 : 디지털 이득제어 라인280: digital gain control line
본 발명은 이동통신 시스템의 다중 FA(Frequency Allocation)용 송신기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 다중 FA용 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 송신기의 송신 전력을 기저대역 처리부(Baseband, BB)와 RF(Radio Frequency) 감쇄기를 통해 제어하여 동적 범위(Dynamic Range)를 향상시키고 FA별 미세 동조(Fine Tuning)를 수행하기에 적당하도록 한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기 및 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmitter for multiple frequency allocation (FA) in a mobile communication system and a method of controlling the same. The present invention relates to a multi-FA transmitter of a mobile communication system and a method of controlling the same, which are controlled through attenuator to improve dynamic range and to perform fine tuning for each FA.
일반적으로 이동통신 시스템은 사람, 자동차, 선박, 열차, 항공기 등 이동체를 대상으로 하는 통신 시스템으로, 이에는 키폰 시스템, 이동전화(휴대전화, 차량전화), 항만전화, 항공기전화, 이동공중전화(열차, 유람선, 고속버스 등에 설치), 무선호출, 무선전화, 위성이동통신, 아마추어무선, 어업무선 등이 포함된다.In general, a mobile communication system is a communication system that targets mobile devices such as people, cars, ships, trains, and airplanes, which includes key phone systems, mobile phones (mobile phones, vehicle phones), port phones, aircraft phones, and mobile phones. Trains, cruise ships, express buses), radio calling, radiotelephony, satellite mobile communication, amateur radio, and fishing service ships.
이러한 이동통신 시스템에는 아날로그 방식을 사용하는 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 시스템, 디지털 방식을 사용하는 CDMA(Code Division Multiple Access, 부호 분할 다원 접속) 시스템, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access, 시분할 다원 접속) 시스템, FDMA(Frequency Division Multiple Access, 주파수 분할 다원접속) 시스템, WLL(Wireless Local Loop, 무선 가입자 망), CDMA2000-1x, IMT-2000(International Mobile Telecommunication in the year 2000, 범세계 이동통신) 시스템, GSM(Global System for Mobile communication) 시스템 등이 있다.The mobile communication system includes an AMPS (Advanced Mobile Phone Service) system using an analog method, a Code Division Multiple Access (CDMA) system using a digital method, a Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), and a TDMA (Time). Division Multiple Access, Time Division Multiple Access (FDMA) system, Frequency Division Multiple Access (FDMA) system, Wireless Local Loop (WLL), CDMA2000-1x, IMT-2000 (International Mobile Telecommunication in the year 2000 , Global mobile communication (GSM) systems, and GSM (Global System for Mobile communication) systems.
그리고 WCDMA는 TDMA 대신에 CDMA를 사용함으로써 GSM 시스템의 데이터 전송속도를 높이기 위한 3G(3rd Generation) 기술이다. WCDMA는 ITU(International Telecommunication Union)의 3G 규격에 있는 DS(Digital Speed) 모드가 되어, 1배속 멀티캐리어 모드(1xMC)와 3배속 멀티캐리어 모드(3xMC)를 포함한다. 1xMC(이전에는 CDMA2000으로 불렸었다)와 3xMC는 이미 CDMA(CDMAOne)를 사용하는 통신회사들을 위해 3G로 업그레이드할 수 있는 경로를 이룬다.WCDMA is a 3rd generation (3G) technology for increasing the data rate of GSM systems by using CDMA instead of TDMA. WCDMA becomes a DS (Digital Speed) mode in the 3G standard of the International Telecommunication Union (ITU), and includes a 1x multicarrier mode (1xMC) and a 3x multicarrier mode (3xMC). 1xMC (formerly known as CDMA2000) and 3xMC already provide an upgrade path to 3G for carriers using CDMA (CDMAOne).
도 1은 종래 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a multiple FA transmitter of a conventional mobile communication system.
이에 도시된 바와 같이, 음성, 영상, 데이터 같은 원천 신호를 다중 FA 기저대역 신호로 변환시키는 기저대역 처리부(110)와; 상기 기저대역 처리부(110)의 출력 신호를 업샘플링(Up-sampling)으로 상향 처리하여 WCDMA 표준인 3GPP에 맞게 직접 대역확산 신호로 변조한 후 아날로그 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환시키는 IF 생성부(120)와; 상기 IF 생성부(120)의 출력 신호를 입력받아 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇄, 증폭시키는 RF 처리부(130)와; 상기 기저대역 처리부(110)에서 다중 FA인 기저대역 신호의 세기를 검출하는 기저대역 검출부(140)와; 상기 RF 처리부(130)에서 RF 신호의 세기를 검출하는 RF 검출부(150)와; 상기 기저대역 검출부(140)와 상기 RF 검출부(150)의 출력을 입력받아 제어이득을 보상하여 제어 전압 라인(170)을 통해 상기 RF 처리부(130)를 제어하는 제어부(160)로 구성된다.As shown therein, a
상기에서 기저대역 처리부(110)는, 통신 회선과 접속하여 변복조를 수행하는 모뎀(111)과; 상기 모뎀(111)과 연결되어 음성, 영상, 데이터가 담긴 원천신호에서 받은 신호를 4FA로 분리하는 4FA 분리부(112)와; 상기 4FA 분리부(112)에서 분리된 신호를 합성하여 IF 생성부(120)로 출력하는 4FA 합성부(113)로 구성된다.The
상기에서 RF 처리부(130)는, 국부 발진기 주파수를 기준으로 IF 생성부(120)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환시키는 RF 생성부(131)와; 상기 RF 생성부(131)의 출력 신호 전력을 제어부(160)에서의 제어 전압(170)에 의한 소정 이득으로 감쇄시키는 RF 감쇄부(132)와; 상기 RF 감쇄부(132)의 출력신호를 소정 이득으로 다단 증폭하여 안테나로 출력시키면서 일부 신호는 RF 검출부(150)로 전송하는 RF 증폭부(133)로 구성된다.The
도 2는 종래 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 제어방법을 보인 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a control method of a multi-FA transmitter in a conventional mobile communication system.
이에 도시된 바와 같이, 기저대역 검출부(140)에서 각 FA별 디지털 신호의 크기를 검출하는 단계(ST11)와; 상기 검출 후 제어부(160) 내부의 메모리에서 각 FA별 기저대역 전력 변화 데이터를 참조하여 검출된 각 FA별 기저대역 신호의 변화량을 산출하는 단계(ST11)(ST12)와; 상기 각 FA별 기저대역 신호의 변화량 산출 후 RF 검출부(150)에서 디지털 신호가 출력되면 상기 제어부(160)는 내부 메모리에 저장되어 있는 온도 변화에 의한 고주파 전력 변화 데이터를 참조하여 고주파 신호의 변화량을 산출하는 단계(ST13)와; 상기 제어부(160)는 산출된 각각의 변화량을 연산하여 현재 기저대역 처리부(110)에서 RF 처리부(130)까지 4FA의 현재 이득을 산 출하는 단계(ST14)와; 상기 산출된 FA별 현재 이득과 제어 이득이 일치하는지 판별하는 단계(ST15)와; 상기 산출된 FA별 현재 이득과 제어 이득이 일치하지 않으면, 상기 제어부(160)에서 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 계산한 후 메모리에 저장되어 있는 전력 변화 데이터를 참조하여 오프셋 값을 산출하고 그 값으로 제어 이득 값을 보상하여 새로운 제어 이득을 산출하는 단계(ST16 ~ ST18)와; 상기 제어부(160)에서 새로운 제어 이득을 아날로그 신호로 변환하여 RF 감쇄부(132)의 제어 전압으로 출력한 다음 상기 산출된 FA별 현재 이득과 제어 이득이 일치하는지 판별하는 단계로 리턴하는 단계(ST19)와; 상기 산출된 FA별 현재 이득과 제어 이득이 일치하면 종료하는 단계를 수행한다.As shown therein, the
이와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the prior art configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 기저대역 처리부(110)에서는 음성, 영상, 데이터 같은 원천 신호를 다중 FA 기저대역 신호로 변환한다.First, the
그리고 기저대역 처리부(110) 내의 모뎀(111)은 통신 회선과 접속하여 변복조를 수행한다.Then, the
4FA 분리부(112)는 모뎀(111)과 연결되어 음성, 영상, 데이터가 담긴 원천신호에서 받은 신호를 4FA로 분리한다.The
4FA 합성부(113)는 4FA 분리부(112)에서 분리된 신호를 합성하여 IF 생성부(120)로 출력한다.The 4FA
IF 생성부(120)는 기저대역 처리부(110)의 출력 신호를 업샘플링으로 상향 처리하여 WCDMA 표준인 3GPP에 맞게 직접 대역확산 신호로 변조한 후 아날로그 IF 신호로 변환시킨다.The
RF 처리부(130)는 IF 생성부(120)의 출력 신호를 입력받아 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇄, 증폭시킨다.The
RF 처리부(130) 내의 RF 생성부(131)는 국부 발진기 주파수를 기준으로 IF 생성부(120)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환시킨다.The
RF 감쇄부(132)는 RF 생성부(131)의 출력 신호 전력을 제어부(160)에서의 제어 전압(170)에 의한 소정 이득으로 감쇄시킨다.The
RF 증폭부(133)는 RF 감쇄부(132)의 출력신호를 소정 이득으로 다단 증폭하여 안테나로 출력시키면서 일부 신호는 RF 검출부(150)로 전송한다.The
또한 기저대역 검출부(140)는 기저대역 처리부(110)의 4FA 분리부(112)의 출력 단자와 연결되어 다중 FA인 기저대역 신호의 세기를 검출한다.In addition, the
RF 검출부(150)는 RF 처리부(130)에서 RF 신호의 세기를 검출한다.The
제어부(160)는 기저대역 검출부(140)와 상기 RF 검출부(150)의 출력을 입력받아 제어이득을 보상하여 제어 전압 라인(170)을 통해 상기 RF 처리부(130)를 제어한다.The
그래서 제어부(160)는 다음과 같이 동작하게 된다.Thus, the
1) 상위 시스템으로부터 전송받은 기저대역 이득 데이터를 메모리에 저장한 후 RF 감쇄량을 위한 제어 이득을 계산한다.1) After storing the baseband gain data received from the upper system in the memory, calculate the control gain for the amount of RF attenuation.
2) 기저대역에서 FA별 신호의 세기를 검출한 후 메모리 내부의 테이블을 참 조하여 전력 값으로 변환한다.2) After detecting the strength of each FA signal at baseband, refer to the table inside the memory and convert it to power value.
3) 고주파 신호의 크기를 검출한 후 메모리 내부의 테이블을 참조하여 전력 값으로 변환한다.3) After detecting the magnitude of the high frequency signal, it converts it into power value by referring to the table inside the memory.
4) 이렇게 변환된 각각의 전력 값을 상호 연산하여 현재 이득을 계산한다.4) Calculate the current gain by mutually computing each of these converted power values.
5) 계산된 현재 이득과 제어 이득이 일치하는지 비교한다.5) Compare the calculated current gain with the control gain.
6) 비교 결과가 일치하지 않는 경우, 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 산출한 후 메모리 내부의 테이블 및 이전 오프셋 값을 참조하여 오프셋 값을 계산한다.6) If the comparison result does not match, calculate the difference value between the current gain and the control gain, and then calculate the offset value by referring to the table and the previous offset value in the memory.
7) 제어 이득을 오프셋 값만큼 보상하여 제어 이득을 가변한다.7) The control gain is varied by compensating the control gain by an offset value.
이러한 5) ~ 7) 까지의 동작을 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 반복적으로 수행한다.These operations 5) to 7) are repeatedly performed until the current gain and the control gain coincide.
이러한 종래 다중 FA용 송신기에서 감쇄기를 이용한 동적 범위(Dynamic Range) 향상 및 FA별 미세 동조(fine tuning)를 수행하기 위한 동작은 다음과 같이 설명된다.An operation for performing dynamic range enhancement and fine tuning for each FA using the attenuator in the conventional multiple FA transmitter will be described as follows.
먼저 기저대역 처리부(110)에서 모뎀(111)은 음성, 영상, 데이터가 담긴 원천신호를 받아 4FA 분리부(112)로 보낸다. 그리고 4FA 분리부(112)는 이 신호를 4FA 신호로 변환하여 4FA 합성부(113)로 보낸다. 그러면 기저대역 처리부(11)의 4FA 합성부(113)에서는 합성된 4FA 신호를 IF 생성부(120)로 출력하게 된다.First, in the
IF 생성부(120)는 전체적으로 불필요한 잡음 성분이 제거되도록 디지털 방식으로 IF 신호를 만드는데 그 존재 의의가 있다. 기저대역 처리부(110)에서 입력된 4FA 신호를 각각 3.84MHz의 대역 신호로 만든 후 이를 업샘플링(Up-sampling)하고, 4개의 채널을 독립 선택 가능한 중심 주파수로 각각 이동시킨 후 디지털 신호를 아날로그 IF 신호로 변환하여 RF 처리부(130)로 보낸다.The
RF 처리부(130)에서 RF 생성부(131)는 국부 발진기 주파수를 기준으로 IF 생성부(120)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환하고, RF 감쇄부(132)는 RF 생성부(131)의 출력 신호 전력을 제어부(160)에서의 제어 전압(170)에 의한 소정 이득으로 감쇄시키고, RF 증폭부(133)는 RF 감쇄기(132)의 출력신호를 소정 이득으로 다단 증폭하여 안테나로 출력시키면서 일부 신호는 RF 검출부(150)로 보낸다.In the
기저대역 검출부(140)는 기저대역 처리부(110) 내부에서 4FA인 기저대역 신호의 세기를 각 주파수 별로 검출하여 제어부(160)로 보고하게 된다. 이 때 세기 측정시 각 4FA I, Q 신호의 자승의 합에 제곱근(Square Root) 값을 이용한다.The
RF 검출부(150)는 기저대역 신호가 검출된 시점으로부터 소정 지연 시간이 경과된 후 RF 처리부(130)의 출력 신호를 검출하여 RF 신호의 세기를 측정하고, 내부 온도 센서를 이용하여 RF 처리부(130)에서 발생하는 온도의 오차를 측정하고, 그 온도 오차 만큼의 전력 변화를 고려하여 출력 전력을 보상한 후 디지털 신호로 변환하여 제어부(170)로 보낸다.The
제어부(160)에서는 다음과 같이 동작한다.The
1) 첫째, 기저대역 검출부(140)가 각 FA별 디지털 신호의 크기를 검출하면 제어부(160)의 내부 메모리에서 각 FA별 기저대역 전력 변화 데이터를 참조하여 검출된 각FA별 기저대역 신호의 변화량을 산출한다.1) First, when the
2) 둘째, RF 검출부(150)에서 디지털 신호가 출력되면 제어부(160)는 내부 메모리에 저장되어 있는 온도 변화에 의한 고주파 전력 변화 데이터를 참조하여 고주파 신호의 변화량을 산출한다.2) Second, when a digital signal is output from the
3) 셋째, 제어부(160)는 산출된 각각의 변화량을 연산하여 현재 기저대역 처리부(110)에서 RF 처리부(130)까지 4FA의 현재 이득을 산출한 후 제어 이득과 일치하는지 비교하게 된다. 만일, 산출된 FA별 현재 이득과 제어 이득이 일치하지 않는 경우 제어부(160)는 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 계산한 후 메모리에 저장되어 있는 전력 변화 데이터를 참조하여 오프셋 값을 산출하고, 그 값으로 제어 이득 값을 보상하여 새로운 제어 이득을 산출하게 된다.3) Third, the
4) 이에 따라 RF 처리부(130)에 새로운 제어 이득을 아날로그 신호로 변환하여 제어 전압 라인(170)을 통해 RF 감쇄부(132)의 제어 전압으로 출력하게 된다.4) The
5) 이러한 동작은 현재 산출된 이득과 제어 이득이 같을 때까지 반복 수행된다. 이를 일정 시간 간격으로 반복 수행시킴으로써 RF 처리부(130)에서 출력되는 신호를 소정의 레벨로 유지시키게 된다.5) This operation is repeated until the current calculated gain is equal to the control gain. By repeating this at regular time intervals, the signal output from the
그러나 이러한 종래의 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, this conventional technology has the following problems.
1) 동적 범위(Dynamic Range)는 전적으로 전압제어 감쇄기의 특성에 의존해야 하고 범위를 확대시키려면 전압제어 감쇄기를 다중으로 설치해야 하기에 정확성과 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.1) The dynamic range has to be completely dependent on the characteristics of the voltage-controlled attenuator, and in order to expand the range, it is necessary to install multiple voltage-controlled attenuators.
2) RF 처리부(130)는 RF 감쇄기 하나로만 구성되어 있으므로 송신기에서 4FA 이득을 동시에 조절할 수 있지만, FA별 이득을 개별적으로 다르게 조절할 수는 없 는 단점도 있었다. 예를 들어 일반호(음성호)의 셀(Cell) 반경과 패킷 데이터의 셀 반경이 달라야 할 경우 미세 동조(Fine Tuning)가 불가능하고 정확성이 떨어지게 된다.2) Since the
3) RF 감쇄기 하나로만 AGC(Automatic Gain Control, 자동 이득 제어)를 수행하므로 정밀도 및 신속도가 떨어지는 문제점이 있었다.3) Since only one RF attenuator performs AGC (Automatic Gain Control), there is a problem in that precision and speed are inferior.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다중 FA용 WCDMA 송신기의 송신 전력을 기저대역 처리부와 RF 감쇄기를 통해 제어하여 동적 범위를 향상시키고 FA별 미세 동조를 수행할 수 있는 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to control the transmission power of the multi-FA WCDMA transmitter through the baseband processor and the RF attenuator to improve the dynamic range and FA-specific The present invention provides a multi-FA transmitter for a mobile communication system capable of performing fine tuning and a control method thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기는,In order to achieve the above object, the multi-FA transmitter of the mobile communication system according to an embodiment of the present invention,
원천 신호를 다중 FA 기저대역 신호로 변환시키고, 디지털 이득제어 라인을 통해 제어부로부터 각 FA별 디지털 이득제어를 받는 기저대역 처리부와; 상기 기저대역 처리부의 출력 신호를 업샘플링으로 상향 처리하여 WCDMA 표준인 3GPP에 맞게 직접 대역확산 신호로 변조한 후 아날로그 IF 신호로 변환시키는 IF 생성부와; 상기 IF 생성부의 출력 신호를 입력받아 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇄, 증폭시키는 RF 처리부와; 상기 기저대역 처리부에서 다중 FA인 기저대역 신호의 세기를 검출하는 기저대역 검출부와; 상기 RF 처리부에서 RF 신호의 세기를 검출하는 RF 검출부와; 상기 기저대역 검출부와 상기 RF 검출부의 출력을 입력받아 제어이득을 보상하여, 디지털 이득제어 라인을 통해 상기 기저대역 처리부를 제어하고, 제어 전압 라인을 통해 상기 RF 처리부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A baseband processor converting the source signal into a multiple FA baseband signal and receiving digital gain control for each FA from the controller through a digital gain control line; An IF generator configured to up-process the output signal of the baseband processor by upsampling to directly modulate the spread spectrum signal to 3GPP, which is a WCDMA standard, and then convert the signal into an analog IF signal; An RF processor which receives the output signal of the IF generator and generates a high frequency signal and attenuates and amplifies the high frequency signal; A baseband detector for detecting the strength of a baseband signal of multiple FAs in the baseband processor; An RF detector for detecting the strength of the RF signal in the RF processor; Comprising a control gain by receiving the output of the baseband detector and the RF detector to control the baseband processor through a digital gain control line, and a control unit for controlling the RF processor through a control voltage line The technical configuration features.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 제어방법은,In order to achieve the above object, a control method of a multi-FA transmitter of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention,
상위 시스템으로부터 전송받은 기저대역 이득 데이터를 제어부 내의 메모리에 저장한 후 RF 감쇄량을 위한 제어 이득을 계산하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계 후 기저대역 처리부의 FA별 신호의 세기를 검출한 후 상기 제어부 내 메모리의 테이블을 참조하여 전력 값으로 변환하고, 상기 처리부의 RF 신호의 크기를 검출한 후 메모리 내부의 테이블을 참조하여 전력 값으로 변환하고, 변환된 각각의 전력 값을 상호 연산하여 현재 이득을 계산하는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계 후 계산된 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 산출한 후 메모리 내부의 테이블 및 이전 오프셋 값을 참조하여 오프셋 값을 계산하고 제어 이득을 오프셋 값만큼 보상하고 제어 이득을 가변하여, 새로운 제어 이득으로 기저대역 감쇄부와 RF 감쇄부를 제어하는 동작을 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 반복 수행하는 제 3 단계를 포함하여 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A first step of storing the baseband gain data received from the upper system in a memory in the controller and calculating a control gain for the amount of RF attenuation; After the first step, the baseband processor detects the strength of each FA signal, converts it into a power value by referring to a table of the memory in the controller, and detects the size of the RF signal of the processor, and then refers to a table inside the memory. Converting the power values to each other, and calculating a current gain by mutually calculating the converted power values; After calculating the difference between the current gain and the control gain until the current gain and the control gain calculated after the second step are identical, the offset value is calculated by referring to the table and the previous offset value in the memory and the control gain is the offset value. And compensating for the control gain and varying the control gain, and repeating the operation of controlling the baseband attenuator and the RF attenuator with the new control gain until the current gain and the control gain coincide. It features.
이하, 상기와 같은 본 발명, 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기 및 그 제어방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention, a technical concept of a multi-FA transmitter for a mobile communication system and a control method thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 블록구성도이다.3 is a block diagram of a multiple FA transmitter of a mobile communication system according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 원천 신호를 다중 FA 기저대역 신호로 변환시키고, 디지털 이득제어 라인(280)을 통해 제어부(260)로부터 각 FA별 디지털 이득제어를 받는 기저대역 처리부(210)와; 상기 기저대역 처리부(210)의 출력 신호를 업샘플링으로 상향 처리하여 WCDMA 표준인 3GPP에 맞게 직접 대역확산 신호로 변조한 후 아날로그 IF 신호로 변환시키는 IF 생성부(220)와; 상기 IF 생성부(220)의 출력 신호를 입력받아 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇄, 증폭시키는 RF 처리부(230)와; 상기 기저대역 처리부(210)에서 다중 FA인 기저대역 신호의 세기를 검출하는 기저대역 검출부(240)와; 상기 RF 처리부(230)에서 RF 신호의 세기를 검출하는 RF 검출부(250)와; 상기 기저대역 검출부(240)와 상기 RF 검출부(250)의 출력을 입력받아 제어이득을 보상하여, 디지털 이득제어 라인(280)을 통해 상기 기저대역 처리부(210)를 제어하고, 제어 전압 라인(270)을 통해 상기 RF 처리부(230)를 제어하는 제어부(260)를 포함하여 구성된다.As shown therein, the
상기에서 기저대역 처리부(210)는, 통신 회선과 접속하여 변복조를 수행하는 모뎀(211)과; 상기 모뎀(211)과 연결되어 음성, 영상, 데이터가 담긴 원천신호에서 받은 신호를 4FA로 분리하는 4FA 분리부(212)와; 상기 4FA 분리부(212)의 출력 신호 전력을 제어부(260)에서의 디지털 이득제어(280)에 의한 소정 이득으로 감쇄시키는 기저대역 감쇄부(214)와; 상기 기저대역 감쇄부(214)에서 감쇄된 신호를 합성하여 IF 생성부(220)로 출력하는 4FA 합성부(213)를 포함하여 구성된다.The
상기에서 RF 처리부(230)는, 국부 발진기 주파수를 기준으로 IF 생성부(220)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환시키는 RF 생성부(231)와; 상기 RF 생성부(231)의 출력 신호 전력을 제어부(260)에서의 제어 전압(270)에 의한 소정 이득으로 감쇄시키는 RF 감쇄부(232)와; 상기 RF 감쇄부(232)의 출력신호를 소정 이득으로 다단 증폭하여 안테나로 출력시키면서 일부 신호는 RF 검출부(250)로 전송하는 RF 증폭부(233)를 포함하여 구성된다.The
상기에서 제어부(260)는, 상위 시스템으로부터 전송받은 기저대역 이득 데이터를 내부 메모리에 저장한 후 RF 감쇄량을 위한 제어 이득을 계산하고, 기저대역의 FA별 신호의 세기와 RF 신호의 크기를 검출하여 현재 이득을 계산하고, 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 산출하여 제어 이득을 오프셋 값만큼 보상하고, 제어 이득을 가변하여 상기 기저대역 처리부(210)와 RF 처리부(230)를 제어하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.The
도 4는 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기의 제어방법을 보인 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of a multi-FA transmitter in a mobile communication system according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 상위 시스템으로부터 전송받은 기저대역 이득 데이터를 제어부(260) 내의 메모리에 저장한 후 RF 감쇄량을 위한 제어 이득을 계산하는 제 1 단계(ST31)(ST32)와; 상기 제 1 단계 후 기저대역 처리부(210)의 FA별 신호의 세기를 검출한 후 상기 제어부(260) 내 메모리의 테이블을 참조하여 전력 값으로 변환하고, 상기 처리부(230)의 RF 신호의 크기를 검출한 후 메모리 내부의 테이블을 참조하여 전력 값으로 변환하고, 변환된 각각의 전력 값을 상호 연산하여 현재 이득을 계산하는 제 2 단계(ST33 ~ ST35)와; 상기 제 2 단계 후 계산된 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 산출한 후 메모리 내부의 테이블 및 이전 오프셋 값을 참조하여 오프셋 값을 계산하고 제어 이득을 오프셋 값만큼 보상하고 제어 이득을 가변하여, 새로운 제어 이득으로 기저대역 감쇄부(214)와 RF 감쇄부(232)를 제어하는 동작을 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 반복 수행하는 제 3 단계(ST36 ~ ST39)를 포함하여 수행한다.As shown therein, a first step (ST31) (ST32) of storing baseband gain data received from the upper system in a memory in the
상기에서 제 3 단계는, 제어부(260)에서 기저대역 처리부(210) 내의 기저대역 감쇄부(214)를 제어할 때 디지털 이득제어 라인(280)을 통해 디지털로 제어하는 것을 특징으로 한다.In the third step, when the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기 및 그 제어방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the multi-FA transmitter and its control method of the mobile communication system according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명은 다중 FA용 WCDMA 송신기의 송신 전력을 기저대역 처리부와 RF 감쇄기를 통해 제어하여 동적 범위를 향상시키고 FA별 미세 동조를 수행하고자 한 것이다.First, the present invention is to control the transmission power of the multi-FA WCDMA transmitter through the baseband processor and the RF attenuator to improve the dynamic range and perform fine tuning for each FA.
그래서 기저대역 처리부(210)에서는 음성, 영상, 데이터 같은 원천 신호를 다중 FA 기저대역 신호로 변환시키고, 디지털 이득제어 라인(280)을 통해 제어부(260)로부터 각 FA별 디지털 이득제어를 받게 된다.Thus, the
이러한 기저대역 처리부(210)에서 모뎀(211)은 통신 회선과 접속하여 변복조를 수행한다.In the
4FA 분리부(212)는 모뎀(211)과 연결되어 음성, 영상, 데이터가 담긴 원천신 호에서 받은 신호를 4FA로 분리한다.The
기저대역 감쇄부(214)는, 특히 본 발명에 의해 새롭게 추가된 것으로, 4FA 분리부(212)의 출력 신호 전력을 제어부(260)에서의 디지털 이득제어(280)에 의한 소정 이득으로 감쇄시키게 된다. 그래서 각각의 FA 크기 조절을 신속 정밀하게 또는 개별적으로 다르게 해야 할 경우 제어부(260)에 의해 각 FA별 기저대역 감쇄부(214)의 기능을 통하여 디지털 이득제어 라인(280)에 의해 디지털 이득제어(Digital Gain Control)가 가능하게 된다.In particular, the baseband attenuator 214 is newly added by the present invention, and the output signal power of the
4FA 합성부(213)는 기저대역 감쇄부(214)에서 감쇄된 신호를 합성하여 IF 생성부(220)로 출력한다.The
또한 IF 생성부(220)는 기저대역 처리부(210)의 출력 신호를 업샘플링으로 상향 처리하여 WCDMA 표준인 3GPP에 맞게 직접 대역확산 신호로 변조한 후 아날로그 IF 신호로 변환시킨다.In addition, the
RF 처리부(230)는 IF 생성부(220)의 출력 신호를 입력받아 고주파 신호를 생성하고 그 고주파 신호를 감쇄, 증폭시킨다.The
RF 처리부(230) 내에서 RF 생성부(231)는 국부 발진기 주파수를 기준으로 IF 생성부(220)의 출력 신호를 주파수 상향 처리하여 RF 신호로 변환시킨다.In the
RF 감쇄부(232)는 RF 생성부(231)의 출력 신호 전력을 제어부(260)에서의 제어 전압(270)에 의한 소정 이득으로 감쇄시킨다.The
RF 증폭부(233)는 RF 감쇄부(232)의 출력신호를 소정 이득으로 다단 증폭하여 안테나로 출력시키면서 일부 신호는 RF 검출부(250)로 전송한다.The
또한 기저대역 검출부(240)는 기저대역 처리부(210)에서 다중 FA인 기저대역 신호의 세기를 검출하여 제어부(260)로 보낸다.In addition, the
RF 검출부(250)는 RF 처리부(230)에서 RF 신호의 세기를 검출하여 제어부(260)로 보낸다.The
제어부(260)는 기저대역 검출부(240)와 RF 검출부(250)의 출력을 입력받아 제어이득을 보상하여, 디지털 이득제어 라인(280)을 통해 기저대역 처리부(210)를 제어하고, 제어 전압 라인(270)을 통해 RF 처리부(230)를 제어하게 된다.The
그래서 이러한 제어부(260)는 상위 시스템으로부터 전송받은 기저대역 이득 데이터를 내부 메모리에 저장한 후 RF 감쇄량을 위한 제어 이득을 계산하고, 기저대역의 FA별 신호의 세기와 RF 신호의 크기를 검출하여 현재 이득을 계산하고, 현재 이득과 제어 이득이 일치할 때까지 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 산출하여 제어 이득을 오프셋 값만큼 보상하고, 제어 이득을 가변하여 기저대역 처리부(210)와 RF 처리부(230)를 제어하도록 동작하게 된다.Thus, the
이러한 본 발명의 동작을 제어부(260)에서의 제어동작을 중심으로 다시 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention will be described with reference to the control operation of the
1) 기저대역 처리부(210) 내의 기저대역 검출부(240)가 각 FA별 디지털 신호의 크기를 검출하면 제어부(260) 내부의 메모리에 저장되어 있는 테이블의 각 FA별 기저대역 전력 변화 데이터를 참조하여 검출된 각 FA별 기저대역 신호의 변화량을 산출한다.1) When the
2) RF 검출부(250)에서 RF 세기에 대한 디지털 신호가 출력되면 제어부(260) 는 내부 메모리에 저장되어 있는 테이블의 온도 변화에 의한 RF 전력 변화 데이터를 참조하여 RF 신호의 변화량을 산출한다.2) When the digital signal for the RF intensity is output from the
3) 제어부(260)는 산출된 각각의 변화량을 연산하여 현재 기저대역 처리부(210)에서 RF 처리부(230)까지 4FA의 현재 이득을 산출한 후 제어 이득과 일치하는지 비교하게 된다. 만일 산출된 FA별 현재 이득과 제어 이득이 일치하지 않는 경우 제어부(260)는 현재 이득과 제어 이득의 차 값을 계산한 후 메모리에 저장되어 있는 테이블과 이전 오프셋 값을 참조하여 오프셋 값을 산출한다. 그리고 그 오프셋 값으로 제어 이득값을 보상하여 새로운 제어 이득을 산출하게 된다.3) The
4) 이에 따라 RF 특성을 보상하기 위해 아날로그 이득 제어(Analog Gain Control) 처럼 새로운 제어 이득을 아날로그 신호로 변환하여 제어 전압 라인(270)을 통해 RF 처리부(230)에 구비되어 있는 RF 감쇄부(232)의 제어 전압을 출력하게 된다.4) The
5) 이러한 과정은 현재 산출된 이득과 제어 이득이 같을 때까지 반복 수행된다. 따라서 이러한 과정을 일정 시간 간격으로 반복 수행시킴으로써 RF 처리부(230)에서 출력되는 신호를 소정의 레벨로 유지시키게 된다.5) This process is repeated until the current calculated gain is equal to the control gain. Therefore, by repeating this process at predetermined time intervals, the signal output from the
6) 또한 각각의 FA 크기 조절을 신속 정밀하게 또는 개별적으로 다르게 해야 할 경우 디지털로 가능하게 하기 위해 기저대역 처리부(210)로 디지털 이득 제어 라인(280)을 통해 디지털 이득 제어 신호를 전송하여 새로운 제어 이득을 보낼 수도 있다.6) New control by transmitting a digital gain control signal through the digital
이와 같은 과정도 일정 시간 간격으로 반복 수행시킴으로써 기저대역 처리부 (210)에서 출력되는 신호를 소정의 레벨로 유지시키게 된다.This process is also repeated at regular time intervals to maintain the signal output from the
이처럼 본 발명은 다중 FA용 WCDMA 송신기의 송신 전력을 기저대역 처리부와 RF 감쇄기를 통해 제어하여 동적 범위를 향상시키고 FA별 미세 동조를 수행하게 되는 것이다.As such, the present invention improves dynamic range and performs fine tuning for each FA by controlling the transmission power of a multi-FA WCDMA transmitter through a baseband processor and an RF attenuator.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 이동통신 시스템의 다중 FA용 송신기 및 그 제어방법은 RF 및 기저대역 감쇄기를 동시에 이용할 수 있기 때문에 만약 동적 범위를 확대해야 할 경우 하드웨어를 추가적으로 설치할 필요 없이 원하는 범위까지 제어가 가능하여 정확성 및 경제성을 갖춘 송신기를 구성할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, since the multi-FA transmitter and its control method of the mobile communication system according to the present invention can use the RF and the baseband attenuator at the same time, if the dynamic range needs to be expanded, it is not necessary to install additional hardware. Up to controllable, it is possible to configure a transmitter with accuracy and economy.
또한 RF 처리부에 대한 AGC(Analog Gain Control) 및 기저대역 처리부에 대한 DGC(Digital Gain Control)가 가능하게 되어 다중 FA용 송신기에서 FA 이득을 동시 또는 개별적으로 다르게 조절할 수 있는 효과도 있게 된다. 예를 들어, 일반호(음성호)의 셀 반경과 패킷 데이터의 셀 반경이 달라야 할 경우 미세 동조(Fine Tuning)가 가능하게 된다.In addition, the AGC (Analog Gain Control) for the RF processing unit and the Digital Gain Control (DGC) for the baseband processing unit are enabled, and thus the FA gain can be adjusted simultaneously or separately in the multiple FA transmitter. For example, fine tuning is possible when the cell radius of the general call (voice call) and the cell radius of the packet data need to be different.
더불어 기존의 RF 감쇄기를 통한 AGC 뿐만 아니라, 기저대역 신호도 디지털 에 의해 4FA를 각각 측정하고 제어할 수 있으므로 안정적인 성능 유지와 신속성, 정확성을 갖춘 송신기를 구성할 수 있는 장점도 있게 된다.In addition, the baseband signal, as well as the AGC through conventional RF attenuator, can digitally measure and control each of the 4FAs, resulting in a reliable performance, fast and accurate transmitter.
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