KR100689431B1 - 압축 모드에 따른 자동 이득 제어기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 기지국간들의 핸드오버에 따른 신호 측정 구간인 전송 공백 구간 동작을 수행하는 압축 모드를 지원하는 비동기식 이동 통신 시스템에서, 자동 이득 제어 신호에 상응하게 수신 신호의 수신 전력을 보정하고, 상기 보정된 수신 전력과 타겟 수신 전력간의 차인 표준 오차를 생성하고, 상기 표준 오차에 이득 상수를 곱셈하고, 상기 표준 오차와 상기 이득 상수가 곱셈된 신호를 미리 설정된 구간 동안 누적하여 상기 자동 이득 제어 신호로 생성하며, 상기 압축 모드 수행에 따른 전송 공백 구간을 검출하고, 상기 전송 공백 구간의 시작 시점 및 종료 시점에서 상기 자동 이득 제어기가 포착 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성한다.

AGC, 포착 모드, 추적 모드, compressed mode, DTX

Description

압축 모드에 따른 자동 이득 제어기 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING AN AUTOMATIC GAIN CONTROLLER DUE TO A COMPRESSED MODE}

도 1은 통상적인 UMTS 통신 시스템에서 compressed mode 수행에 따른 전송 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 2a 내지 도 2c는 통상적인 UMTS 통신 시스템에서 compressed mode 수행시 송신 전력에 오프셋을 적용하는 동작을 개략적으로 도시한 도면

도 3은 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면

도 4는 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 동작 모드에 따른 수신 신호의 수신 전력을 도시한 그래프

도 5는 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 동작 모드 천이를 개략적으로 도시한 도면

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 동작 모드 천이를 개략적으로 도시한 도면

도 7은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 AGC 제어 장치 내부 구조를 도시한 도면

도 8은 단일 프레임 방식을 사용하면서, E<F일 경우의 이득 스텝 제어기 (717)의 이득 상수 제어 동작을 개략적으로 도시한 도면

도 9는 단일 프레임 방식을 사용하면서,

일 경우의 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 개략적으로 도시한 도면

도 10은 이중 프레임 방식을 사용할 경우의 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 개략적으로 도시한 도면

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 compressed mode에서 이득 상수 제어시(추적 이득 상수 : 32, 포착 이득 상수: 128) 수신 신호의 수신 전력 변동을 도시한 그래프

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 compressed mode에서 이득 상수 제어시(추적 이득 상수 : 4, 포착 이득 상수: 128) 수신 신호의 수신 전력 변동을 도시한 그래프

본 발명은 비동기식 이동 통신 시스템의 자동 이득 제어기의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 비동기식 이동 통신 시스템의 압축 모드에 따라 상기 자동 이득 제어기를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

차세대 비동기식 이동 통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Terrestrial System, 이하 'UMTS'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 압축 모드(compressed mode, 이하 'compressed mode'라 칭하기로 한다)를 지원한다. 그러면 여기서 상기 compressed mode에 대해서 설명하기로 한다.

상기 compressed mode는 임의의 사용자 단말기(UE: User Element, 이하 'UE'라 칭하기로 한다)가 상이한 주파수간 핸드오버, 즉 inter-frequency handover(이하 'inter FR HO'라 칭하기로 한다), 또는 상이한 무선 접속 방식간 HO, 즉 inter-radio access technology handover(이하, 'inter RAT HO'라 칭하기로 한다)를 수행하기 위해 필요한 측정(measurement) 구간을 제공하는 모드를 나타낸다.

그러면 여기서 상기 UE의 핸드오버 수행 동작에 대해서 설명하기로 한다.

먼저 UE는 수신 가능한 셀(cell)들, 즉 서빙 셀(serving cell)과 인접 셀(neighbor cell)들의 제1 공통 파일럿 채널(PCPICH: Primary Common Pilot Channel, 이하 'PCPICH'라 칭하기로 한다) 신호를 수신하고, 상기 셀들로부터 수신되는 PCPICH 신호들의 수신 전계 강도를 측정한다. 그리고 상기 측정한 PCPICH 신호의 수신 전계 강도를 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller, 이하 'RNC'라 칭하기로 한다)로 보고한다. 그러면 상기 RNC는 상기 UE로부터 보고받은 PCPICH 신호의 수신 전계 강도를 기반으로 상기 UE의 핸드오버 상태, 즉 (1) 상기 UE가 핸드오버를 수행해야하는지, (2) 상기 UE가 핸드오버를 수행할 경우 상기 셀들중 어느 셀로 핸드오버를 수행해야 할지를 결정한다. 결국 상기 UE가 상기 핸드오버를 수행하기 위해서는 상기 UE에 대한 인접 셀들의 PCPICH 신호를 측정하는 동작은 필수적으로 필요하게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 UE가 핸드오버를 수행하기 위해서는 서빙 셀뿐만 아니라 인접 셀들로부터의 PCPICH 신호를 측정하는 동작은 필수적인데, 상기 UE가 현재 속해있는 셀과 상기 인접 셀들간에 사용 주파수 및 사용 무선 접속 방식이 상이할 경우 문제가 발생하게 된다. 즉, 상기 인접 셀들이 상기 UE가 현재 속한 셀과 다른 주파수를 사용하거나 혹은 다른 무선 접속 방식을 사용할 경우, 상기 UE는 상기 인접 셀들에 대한 PCPICH 신호를 측정하기 위해서 송수신기(transceiver)의 주파수 또는 무선 접속 방식을 상기 인접 셀들에 상응하도록 변경해야만 한다. 일 예로, 임의의 UE A가 2000 MHz 대역(이하 'F_1'이라 칭하기로 한다)의 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 시스템을 통해서 통신을 수행하고 있으며, 800MHz 대역(이하 'F_2'이라 칭하기로 한다)의 GSM(Global System for Mobile communication) 시스템으로 inter FR/inter RAT HO를 수행하고자 한다면, 상기 UE A는 상기 F_1으로 설정되어 있는 통신을 일시적으로 중단하고, 상기 UE A 자신의 송수신기를 F_2로 조정한 뒤 상기 F_2에 대한 신호 측정을 수행하게 된다. 그리고 나서 차후에 다시 상기 송수신기를 F_1으로 조정시켜서 상기 UTRAN 시스템을 통한 통신을 재개하여야 한다. 결국, 상기 compressed mode는 상기에서 설명한 바와 같이 현재 접속되어 있는 셀에서 사용하는 주파수 및 무선 접속 방식과는 다른 주파수 또는 다른 무선 접속 방식으로 전환해서 필요한 신호 측정을 수행할 수 있도록, UE와 네트워크가 일정 기간 통신을 중지하도록 하는 모드를 나타낸다.

그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 compressed mode 수행에 따른 전송 구조에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 1은 통상적인 UMTS 통신 시스템에서 compressed mode 수행에 따른 전송 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 우선 상기 compressed mode는 일련의 상이한 전송 공백 패턴(TGP: Transmission Gap pattern, 이하 'TGP'라 칭하기로 한다)들로 구성되며, 상기 TGP들을 송신 공백 패턴 시퀀스(TGPS: Transmission Gap Pattern Sequence, 이하 'TGPS'라 칭하기로 한다)라고 하는데, 상기 도 1에는 임의의 TGPS를 도시하고 있다. 1개의 TGPS는 TGP1과 TGP2가 전송 공백 패턴 반복 횟수(TGPRC: Transmission Gap Pattern Repetition Counter, 이하 'TGPRC'라 칭하기로 한다)만큼 반복되며, 상이한 TGPS들은 상이한 TGP1과 TGP2를 가진다. 여기서, 상기 TGPRC는 상기 TGP의 반복 회수를 나타낸다. 한편, 상기 TGPS는 상위 계층으로부터 각 기지국과 UE로 전달되며, 상기 상위 계층으로부터 전달되는 정보들은 다음과 같다.

(1) TGPS는 TGPRC개의 TGP1과 TGP2로 구성된다.

(2) 임의의 TGP는 전송 공백(TG: Transmission Gap, 이하 'TG'라 칭하기로 한다) TG1과 TG2로 구성되며, UE는 상기 TG1과 TG2에서 inter frequency measurement 등을 수행한다.

(3) TG1의 시작점은 TGCFN과 전송 공백 시작 슬롯 번호(TGSN: Transmission Gap Starting Slot Number, 이하 'TGSN'이라 칭하기로 한다)로부터 산출된다. 즉 TG1의 시작점은 전송 공백 연결 프레임 번호(TGCFN: Transmission Gap Connection Frame Number, 이하 'TGCFN'이라 칭하기로 한다) 라디오 프레임의 TGSN번째 타임 슬롯(time slot)이다. 결국, 상기 TGCFN은 해당 TGPS가 시작될 무선 프레임(radio frame) 번호를 나타내며, 상기 TGSN은 첫 번째 TG가 시작되는 TGCFN의 슬롯 번호를 나타낸다.

(4) TG2의 시작점은 전송 공백 거리(TGD: Transmission Gap Distance, 이하 'TGD'라 칭하기로 한다)로 정의된다. 즉 TG2의 시작점은 TG1의 시작점으로부터 TGD번째 타임 슬롯이다.

(5) TG1의 크기는 TGL1개의 타임슬롯이다.

(6) TG2의 크기는 TGL2개의 타임슬롯이다.

(7) TGP1의 전체크기는 TGPL1개의 라디오 프레임이다.

(8) TGP2의 전체크기는 TGPL2개의 라디오 프레임이다.

상기 (1) 내지 (8)과 같은 정보들을 정리하면 다음과 같다.

임의의 TGPS는 전송 공백 패턴 시퀀스 식별자(TGPSI: Transmission Gap Pattern Sequence Identifier, 이하 'TGPSI'라 칭하기로 한다)로 식별되며, TGPS를 구성하는 정보들은 TGP1에 대한 정보와 TGP2에 대한 정보가 있으며, TGP1에 관한 정보들로, TGPL1, TG1, TG2, TGD가 있고, TGP2에 관한 정보로 TGPL2, TG1, TG2, TGD가 있다. 상기 각각의 정보들은 상호 독립적인 값들이며, compressed mode를 시작하기 전에 상위 계층으로부터 상기 기지국 및 UE에게 미리 전달되어야 하는 정보들이다. 여기서, 상기 TGPSI는 다수의 TGPS들중 어느 하나를 지시하는 식별자를 나타낸다. 상기 TGPS를 구성하는 정보들은 상기 정보들 이외에도 TGPRS, TGCFN, TGSN 등이 있으며, 상기 정보들은 TGP1과 TGP2에 공히 적용되고, compressed mode를 시작하기 직전에 상기 기지국과 UE에게 각각 전달된다.

또한, 상기 무선 프레임은 상기 UMTS 통신 시스템에서 전송 시점을 나타내는 단위이며, 한 개의 무선 프레임은 15개의 타임 슬롯들로 구성되며 10msec 길이를 가진다. 그리고, 상기 타임슬롯은 0.667 msec 길이를 가지고 2560 chips로 구성된다. UE와 RNC 사이에 전용 물리 채널(DPCH: Dedicated Physical CHannel, 이하 'DPCH'라 칭하기로 한다)이 구성되는 순간부터 연결 프레임 번호(CFN: Connection Frame Number, 이하 'CFN'이라 칭하기로 한다)는 순차적으로 1씩 증가한다. 즉, 임의의 무선 프레임에 UE와 RNC 사이에 전용 채널(DCH: Dedicated CHannel, 이하 'DCH'라 칭하기로 한다)인 DPCH가 구성되면, 상기 DPCH가 구성된 시점부터 한 무선 프레임이 경과할 때마다 상기 CFN이 1씩 증가한다. 상기 RNC와 UE 및 기지국은 UE별로 동일한 CFN을 유지한다. 상기와 같이 RNC가 기지국 및 UE에게 compressed mode 수행에 대한 정보들을 전달하면, 상기 기지국 및 UE는 상기 RNC로부터 수신한 compressed mode 수행에 대한 정보들에 따라 TG마다 송수신을 중지하고, UE는 inter frequency measurement를 수행하게 된다.

한편, 상기 TGL에 해당하는 타임 슬럿들을 공백 처리하기 위해서는 상기 TGL에 해당하는 만큼의 전송 구간을 줄여야만 한다. 상기 전송 구간을 줄이기 위한 방식으로는 하기와 같은 3가지 방식들이 존재한다.

(1) 천공 방식(compressed mode by puncturing)

(2) 확산 계수 방식(compressed mode by spreading factor by 2)

상기 확산 계수 방식은 확산 계수를 1/2로 감소시켜 상기 전송 구간을 줄이는 방식이다.

(3) 상위 계층 스케쥴링 방식(compressed mode by higher layer scheduling)

상위 계층 스케쥴링 방식은 상위 계층에서 데이터를 물리 계층으로 전달하기 이전에 미리 스케쥴링을 수행하여 실제 데이터 전송 시 상기 전송 구간을 줄이는 방식이다.

상기 3가지 방식들 중 상기 상위 계층 스케쥴링 방식을 사용할 경우를 제외하고는, 즉 상기 천공 방식과 상기 확산 계수 방식을 사용할 경우에는 송신기에서 전송해야할 데이터를 원래의 전송 구간보다 줄어든, 즉 상기 TGL에 해당하는 타임 슬럿들만큼 줄어든 전송 구간에서 모두 전송해야만 한다. 따라서, 상기 줄어든 전송 구간에서 데이터를 모두 전송하기 위해서는 별도의 전력 보상 동작이 필요하게 되며, 이를 위해 기지국과 UE는 외부 루프 전력 제어(outer loop power control)를 수행하면서 상기 compressed mode 수행에 따른 전력 보상을 동시에 수행해야만 한다.

상기 외부 루프 전력 제어의 최소 단위는 전송 시구간(TTI: Transmission Time Interval)이며, 상기 TG 동안 내부 루프 전력 제어(inner loop power control)를 수행하지 않음과 동시에 상기 TG를 보상하기 위해 송신기, 즉 기지국은 상기 compressed mode를 수행하는 동안 일반적인 DPCH 신호를 송신하는 송신 전력에 비해 미리 설정되어 있는 오프셋(offset)만큼 가산한 송신 전력으로 DPCH 신호를 송신한다. 따라서, 상기 수신기는 상기 외부 루프 전력 제어를 수행할 경우에는 이를 고려하여 타겟(target) 신호대 간섭비(SIR: Signal to Interference Ratio, 이하 'SIR'이라 칭하기로 한다)를 결정해야만 한다. 여기서, 상기 타겟 SIR은 하기 수학식 1과 같이 결정된다.

상기 수학식 1에서, i는 프레임 인덱스(frame index)를 나타내며,

는 i번째 프레임의 타겟(target) SIR을 나타내며,

는 i번째 프레임의 송신 전력 변화량을 나타낸다.

상기 compressed mode를 수행하는 구간에서는 상기 타겟 SIR은 매 프레임단위로 업데이트(update)되며, 송신기는 상기 compressed mode 수행에 따라 보상된 송신 전력으로 신호를 송신한다. 또한, 상기 수신기는 상기 오프셋을 반영하여 타겟 SIR을 업데이트한다. 여기서, 상기 송신기가 compressed mode 수행을 위해 증감시키는 송신 전력은 하기 수학식 2와 같이 계산된다.

상기 수학식 2에서, n은 코드 혼합 트랜스포트 채널(CCTrCH: Code Composite Transport Channel, 이하 'CCTrCH'라 칭하기로 한다)의 모든 트랜스포트 채널(TrCH: Transport Channel, 이하 'TrCH'라 칭하기로 한다)에 존재하는 TTI들의 다른 TTI 길이의 개수를 나타내며,

과

은 상기 compressed mode 수행에 따른 천공 등의 동작으로 인해 감소한 송신 전력을 보상하기 위한 오프셋을 나 타낸다. 여기서, 상기 오프셋들

과

은 하기 수학식 3 및 수학식 4와 같이 계산된다.

상기 수학식 3 및 수학식 4에서 DeltaSIR1과, DeltaSIR2와, DeltaSIRafter1과. DeltaSIRafter2는 상위 계층으로부터 전달받는 파라미터들로서, 상기 DeltaSIR1과, DeltaSIR2와, DeltaSIRafter1과. DeltaSIRafter2는 각각 0 ~3[dB]의 값을 가진다(단, 0.1[dB] 스텝 사이즈(step size)를 가질 경우).

한편, 상기 수학식 2에서

은 상기 compressed mode를 수행하는 방식에 상응하게, 즉 상기 compressed mode를 수행함에 있어 전송 구간을 줄이기 위한 방식에 상응하게 결정되는 값으로서 일 예로 하기 수학식 5와 같이 결정된다.

상기 수학식 5에서 Fi는 현재 TrCH의 TTI당 프레임 수를 나타내며, TGLi는 현재 TrCH의 TTI의 Fi개의 프레임 내에 존재하는 TG들의 길이에 해당하는 타임 슬럿들의 개수를 나타낸다.

한편, 동시에 compressed mode 프레임이 다수개 존재할 경우에는 상기

를 각 compressed mode 패턴 별로 계산한 후 상기 compressed mode 패턴별로 계산한

들을 가산하여 생성한다. 그러면 여기서 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 compressed mode 수행에 따른 오프셋 적용 동작에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 2a 내지 도 2c는 통상적인 UMTS 통신 시스템에서 compressed mode 수행시 송신 전력에 오프셋을 적용하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2a 및 도 2b에는 첫 번째 프레임에는

이 DeltaSIR1,

이 0로 적용되고, 두 번째 프레임에는

이 DeltaSIRafter1고,

이 DeltaSIR2로 적용되고, 세 번째 프레임에는

이 0,

이 DeltaSIRafter2로 적용된 경우의 오프셋 적용 동작이 도시되어 있다. 또한, 상기 도 2c에는 첫 번째 프레임에는

이 DeltaSIR1,

이 DeltaSIR2로 적용되고, 두 번째 프레임에는

이 DeltaSIRafter1,

이 DeltaSIRafter2로 적용되고, 세 번째 프레임에는

이 0,

이 0으로 적용된 경우의 오프셋 적용 동작이 도시되어 있다.

그러면 여기서 도 3을 참조하여 일반적인 UMTS 통신 시스템에서 compressed mode 수행시 자동 이득 제어기(AGC: Automatic Gain Controller, 이하 'AGC'라 칭하기로 한다)의 동작에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 3은 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 자동 이득 제어기는 듀플렉서(duplexer)(311)와, 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 이하 'LNA'라 칭하기로 한다)(313)와, 자동 이득 제어부(320)와, 아날로그/디지털 변환기(A/D(Analog to Digital) converter))(327)와, 복조기(demodulator)(329)와, 전력 검출기(power detector)(331)와, 곱셈기(333)와, 누적기(accumulator)(335)와, 펄스 지속 변조(PDM: Pulse Duration Modulation, 이하 'PDM'이라 칭하기로 한다) 변환기(337)와, 직렬 인터페이스부(339)를 포함한다. 여기서, 상기 지동 이득 제어부(320)는 LNA(321)와, 곱셈기(323)와, AGC(325)를 포함한다.

먼저, 신호가 수신되면, 상기 수신 신호는 상기 듀플렉서(311)로 전달되고, 상기 듀플렉서(311)는 상기 수신 신호를 듀플렉싱하여 상기 LNA(313)로 출력한다. 상기 LNA(313)는 상기 듀플렉서(311)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 증폭률로 저잡음 증폭한 후 상기 저잡음 증폭부(320)의 LNA(321)로 출력한다. 상기 LNA(321)는 상기 LNA(313)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 증폭률로 저잡음 증폭한 후 상기 곱셈기(323)로 출력한다. 상기 곱셈기(323)는 상기 LNA(321)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 반송파와 곱한 후 상기 AGC(325)로 출력한다.

상기 AGC(325)는 상기 곱셈기(323)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 직렬 인터페이스부(339)에서 출력하는 신호, 즉 AGC 제어 신호에 상응하게 상기 곱셈기(323)에서 출력한 신호를 자동 이득 제어하여 상기 아날로그/디지털 변환기(327)로 출력한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(327)는 상기 AGC(325)에서 출력한 신호를 입력하여 디지털 변환한 후 상기 복조기(329) 및 전력 검출기(331)로 출력한다. 상기 복조기(329)는 상기 아날로그/디지털 변환기(327)에서 출력한 신호를 송신기의 변조기에서 적용한 변조 방식에 상응하는 복조 방식으로 복조한 후 출력한다.

또한, 상기 전력 검출기(331)는 상기 아날로그/디지털 변환기(327)에서 출력한 신호를 입력하여 수신 신호의 샘플(sample) 전력 오차를 검출한 후 상기 곱셈기(333)로 출력한다. 상기 곱셈기(333)는 상기 전력 검출기(331)에서 출력한 신호와 미리 설정되어 있는 이득 상수(gain constant)를 곱한 후 상기 누적기(335)로 출력한다. 상기 누적기(335)는 상기 곱셈기(333)에서 출력한 신호를 누적하여 자동 이 득 제어 신호를 생성한 후 상기 PDM 변환기(337)로 출력한다. 여기서, 상기 누적기(335)는 일종의 루프 필터(loop filter)로서 동작하는 것이며, 상기 이득 상수 값에 상응하게 루프 필터의 필터링 대역이 상이하게 되며, 상기 루프 필터의 출력에 상응하게 상기 AGC(325)의 자동 이득 제어 동작을 제어하기 위한 자동 이득 제어 신호를 생성하는 것이다. 상기 PDM 변환기(337)는 상기 누적기(335)에서 출력한 신호를 PDM 변환하여 상기 직렬 인터페이스부(339)로 출력한다. 상기 직렬 인터페이스부(339)는 상기 PDM 변환기(337)에서 출력한 신호를 상기 AGC(325)로 피드백시켜 상기 AGC(325)가 상기 자동 이득 제어 신호에 상응하게 자동 이득 제어를 수행하도록 한다.

그러면 여기서 상기 자동 이득 제어 신호를 생성하기 위한 상기 전력 검출기(331)와 누적기(335)의 동작에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 상기 전력 검출기(331)는 수신 샘플의 절대값을 구하고, 상기 절대값을 미리 설정된 설정 구간 누적하여 그 값에 해당하는 표준 오차값을 생성한다. 즉, 상기 전력 검출기(331)가 계산한 수신 전력값이 상기 수신기가 수신하기를 원하는 수신 전력값, 즉 타겟(target) 수신 전력값과 동일할 경우 상기 전력 검출기(331)는 상기 표준 오차값을 0으로 생성하고, 상기 계산한 수신 전력값이 상기 타겟 수신 전력값을 초과한다면 상기 표준 오차값을 양(+)의 값으로 생성하고, 상기 계산한 수신 전력값이 상기 타겟 수신 전력값 미만이라면 상기 표준 오차값을 음(-)의 값으로 생성한다.

상기 전력 검출기(331)에서 출력한 신호, 즉 표준 오착값은 상기 곱셈기 (333)에서 상기 이득 상수와 곱해진 후 상기 누적기(335)로 출력된다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 이득 상수에 따라 상기 누적기(335)의 루프 필터링 대역이 상이해지며, 결과적으로 상기 이득 상수에 따라 상기 AGC(325)가 수신 신호의 수신 전력 변화를 추적하는 성능이 상이하게 되어 그 자동 이득 제어 성능이 상이해진다. 여기서, 상기 이득 상수는 상기 수신기의 상태에 따라 상이하게 결정되는데, 상기 수신기의 초기화시, 즉 무선 주파수 인터페이스(radio frequency interface)의 초기화시 혹은, compressed mode 수행시 수신 주파수의 변경시 등과 같은 상태에서는 수신 전력이 급격하게 변화할 수 있으므로 상기 이득 상수는 비교적 큰 값으로 결정되어 상기 AGC(325)가 포착 모드(acquisition mode)로 동작하도록 제어한다.

다음으로 도 4를 참조하여 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 초기 동작에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 4는 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 동작 모드에 따른 수신 신호의 수신 전력을 도시한 그래프이다.

상기 도 4를 참조하면, 상기 AGC가 초기화 동작을 수행할 경우 최초에는 포착 모드로 동작하여, 즉 수신 전력을 비교적 큰 스텝(large step)으로 조정함으로써 수신 신호의 수신 전력을 포착한 후 다시 추적 모드(tracking mode)로 동작하여 수신 전력을 비교적 작은 스텝(small step)으로 조정한다.

다음으로 도 5를 참조하여 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 동작 모드에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 5는 일반적인 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 동작 모드 천이를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 상기에서 설명한 바와 같이 compressed mode를 수행할 경우에는 TG 구간에서는 수신기의 수신 주파수 대역이 변화하게 되어 주파수 대역이 변화하기 이전과 이후의 AGC 이득 조정이 전혀 상이하게 된다. 그러나, 현재 UMTS 통신 시스템에서는 compressed mode 수행에 따른 송신 전력 보상으로 인한 AGC 제어에 대한 고려가 전혀 없으며 따라서 AGC는 지속적으로 추적 모드로 동작하게 되어 수신 신호의 자동 이득 제어가 실패할 수 있으며, 따라서 상기 추적 모드로 동작하는 AGC를 가지고 상기 compressed mode 수행에 따른 송신 전력 보상된 신호를 정확하게 수신하는 것은 굉장히 난이하다.

상기에서 설명한 바와 같이, 상기 compressed mode 수행에 따라 TG가 발생한다고 하더라도 실제 데이터의 송수신이 중지되거나 혹은 데이터 송수신 성능이 열화되면 안되므로 송신기는 상기 TG에 해당하는 프레임에 대해 전력을 보상할 수 있다. 상기 전력 보상으로 인해 수신기에서는 적으면 일 예로 2~3[dB]에서 많으면 일 예로 9[dB]에 해당하는 수신 전력 증감이 발생할 수 있으며, 상기 수신 전력 증감 범위는 수신기의 AGC의 일반적인 자동 이득 제어 동작으로는 추적하기 난이한 범위이다. 일반적으로, 파워 온(power on)에 따라 초기화 동작을 수행하는 초기 동작 과정을 제외하면 상기 AGC는 포착 모드가 아닌 추적 모드로 동작하므로 상기 수신 전력 증감 범위에 상응하게 상기 AGC가 정상적으로 동작하기 위해서는 그 소요 시간이 굉장히 길어지게 되며, 상기 AGC 동작의 비정상으로 인해 수신측의 수신 성능 열화가 발생하게 된다.

이렇게, 수신 전력을 정확하게 보정하는데 소요되는 시간이 증가하게 되면 상기 수신 전력이 정확하게 보정되는 시간 동안은 타겟 수신 전력과 실제 수신 전력간의 차이가 크게 되고 이로 인해 하기와 같은 문제점들이 발생할 수 있다.

(1) ACG의 양자화 잡음 증가로 인한 성능 열화

(2) AGC의 포화(saturation) 가능성으로 인한 비선형 구간 동작 가능성

(3) TGSN이 짧을 경우 수신 전력 보정이 성공하기 전에 TG 구간으로 진입할 가능성이 존재

또한, 상기 UMTS 통신 시스템은 상기 TG 구간 뿐만 아니라 불연속 전송(DTX: discontinuous transmission, 이하 'DTX'라 칭하기로 한다) 구간에 따른 동작까지 지원하는데, 상기 DTX 구간에서도 상기 TG 구간에서 발생할 수 있는 AGC 동작의 문제점들이 동일하게 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 비동기식 이동 통신 시스템의 압축 모드에 따라 자동 이득 제어기를 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 압축 모드 수행시 TG에 따른 전력 보상 동작에 상응하게 자동 이득 제어기를 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 기지국간들의 핸드오버에 따른 신호 측정 구간인 전송 공백 구간 동작을 수행하는 압축 모드에 따른 자동 이득 제어기 제어 장치에 있어서, 소정 제어에 따라 생성되는 자동 이득 제어 신호에 상응하게 수신 신호의 수신 전력을 보정하는 자동 이득 제어기와, 상기 보정된 수신 전력과 타겟 수신 전력간의 차인 표준 오차를 생성하는 전력 검출기와, 상기 표준 오차와 소정 제어에 따라 생성되는 이득 상수를 곱셈하는 곱셈기와, 상기 곱셈기에서 출력한 신호를 미리 설정된 구간 동안 누적하여 상기 자동 이득 제어 신호로 생성하는 누적기와, 상기 압축 모드 수행에 따른 전송 공백 구간을 검출하고, 상기 전송 공백 구간의 시작 시점 및 종료 시점에서 상기 자동 이득 제어기가 포착 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성하는 이득 스텝 제어기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 기지국간들의 핸드오버에 따른 신호 측정 구간인 전송 공백 구간 동작을 수행하는 압축 모드에 따른 자동 이득 제어기 제어 방법에 있어서, 소정 제어에 따라 생성되는 자동 이득 제어 신호에 상응하게 수신 신호의 수신 전력을 보정하는 과정과, 상기 보정된 수신 전력과 타겟 수신 전력간의 차인 표준 오차를 생성하는 과정과, 상기 표준 오차와 소정 제어에 따라 생성되는 이득 상수를 곱셈하는 과정과, 상기 표준 오차와 이득 상수가 곱셈된 신호를 미리 설정된 구간 동안 누적하여 상기 자동 이득 제어 신호로 생성하는 과정과, 상기 압축 모드 수행에 따른 전송 공백 구간을 검출하고, 상기 전송 공백 구간의 시작 시점 및 종료 시점에서 상기 자동 이득 제어기가 포착 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성하는 과정을 포 함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 비동기식 이동 통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Terrestrial System, 이하 'UMTS'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서 수신기가 압축 모드(compressed mode, 이하 'compressed mode'라 칭하기로 한다) 동작을 수행할 때 상기 compressed mode 수행에 따라 송신기의 송신 전력이 변경되는 시점에서 자동 이득 제어기(AGC: Automatic Gain Controller, 이하 'AGC'라 칭하기로 한다)의 동작 모드를 추적 모드(tracking mode)에서 포착 모드(acquisition mode)로 변경하도록 제어하여 수신 신호의 수신 전력 보정을 정확하면서도 신속하게 수행하도록 하는 장치 및 방법을 제안한다. 이하, 본 발명에서는 설명의 편의상 상기 compressed mode 수행에 따른 AGC 동작에 대해서만 설명하지만 불연속 전송(DTX: discontinuous transmission, 이하 'DTX'라 칭하기로 한다) 동작에 따른 AGC 동작 역시 상기 compressed mode 수행에 따른 AGC 동작과 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 UMTS 통신 시스템의 수신기에서 AGC의 동작 모드 천이를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 AGC는 추적 모드로 동작하다가 상기 compressed mode 수행에 따 전송 공백(TG: Transmission Gap, 이하 'TG'라 칭하기로 한다)이 시작되는 시점, 즉 전송 공백 시작 슬롯 번호(TGSN: Transmission Gap Starting Slot Number, 이하 'TGSN'이라 칭하기로 한다)에 해당하는 시점에서는 포착 모드로 동작하도록 한다. 이와는 반대로 상기 compressed mode로 동작하다가 상기 compressed mode 동작이 종료될 경우 역시 상기 포착 모드로 동작하도록 제어한다. 이렇게 상기 수신기의 동작 모드가 일반 동작 모드에서 compressed mode로 변경될 경우와, 상기 compressed mode에서 일반 동작 모드로 변경될 경우 상기 AGC가 포착 모드로 동작하도록 제어할 경우 상기 AGC의 수신 신호의 수신 전력 보정 시간이 단축되어 정상적인 신호 수신 동작이 가능하게 된다.

그런데, 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 상기 AGC의 동작 모드를 변경해주기 위해서는 상기 AGC의 동작을 제어하기 위한 자동 이득 제어 신호를 생성해야만 하는데, 상기 자동 이득 제어 신호를 생성하는 동작을 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 7은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 AGC 제어 장치 내부 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 7을 설명하기에 앞서, 본 발명에서 제안하는 AGC 제어 장치는 종래 기술 부분의 도 3에서 설명한 UMTS 통신 시스템의 수신기 구조와 동일한 수신기 구조에 적용되며, 다만 AGC로 제공되는 자동 이득 제어 신호를 상기 compressed mode 수행 여부에 따라 상이하게 생성한다는 면에서만 상이할 뿐이다. 이와 같이 상기 UMTS 통신 시스템의 수신기 구조는 상기 도 3에서 설명한 UMTS 통신 시스템의 수신기 구조와 동일하다고 가정하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 하며, 상기 AGC로 제공되는 자동 이득 제어 신호를 생성하는 상기 AGC 제어 장치에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 도 7을 참조하면, 먼저 상기 AGC 제어 장치는 전력 검출기(power detector)(711)와, 곱셈기(713)와, 누적기(accumulator)(715)와, 이득 스텝 제어기(gain step controller)(717)와, 펄스 지속 변조(PDM: Pulse Duration Modulation, 이하 'PDM'이라 칭하기로 한다) 변환기(719)를 포함한다.

먼저, 상기 전력 검출기(711)로는 상기 수신기의 아날로그/디지털 변환기(A/D(Analog to Digital) converter))(327)에서 출력한 신호를 입력하여 수신 신호의 샘플(sample) 전력 오차를 검출한 후 상기 곱셈기(713)로 출력한다. 상기 곱셈기(713)는 상기 전력 검출기(711)에서 출력한 신호와 미리 설정되어 있는 이득 상수(gain constant)를 곱한 후 상기 누적기(715)로 출력한다. 상기 누적기(715)는 상기 곱셈기(713)에서 출력한 신호를 누적하여 자동 이득 제어 신호를 생성한 후 상기 PDM 변환기(718)로 출력한다. 여기서, 상기 누적기(715)는 일종의 루프 필터(loop filter)로서 동작하며, 상기 이득 상수 값에 상응하게 루프 필터의 필터링 대역이 설정된다. 그리고 상기 루프 필터의 출력에 상응하게 상기 AGC(325)를 위한 자동 이득 제어 신호를 생성하는 것이다. 상기 PDM 변환기(719)는 상기 누적기(715)에서 출력한 신호를 PDM 변환하여 상기 AGC(325)로 피드백시켜 상기 AGC(325) 가 상기 자동 이득 제어 신호에 상응하게 자동 이득 제어를 수행하도록 한다.

그러면 여기서 상기 자동 이득 제어 신호를 생성하기 위한 상기 전력 검출기(711)와 누적기(715)의 동작에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 상기 전력 검출기(711)는 수신 샘플의 절대값을 구하고, 상기 절대값을 미리 설정된 설정 구간 누적하여 그 값에 해당하는 표준 오차값을 생성한다. 즉, 상기 전력 검출기(711)가 계산한 수신 전력값이 상기 수신기가 수신하기를 원하는 수신 전력값, 즉 타겟(target) 수신 전력값과 동일할 경우 상기 전력 검출기(711)는 상기 표준 오차값을 0으로 생성하고, 상기 계산한 수신 전력값이 상기 타겟 수신 전력값을 초과한다면 상기 표준 오차값을 양(+)의 값으로 생성하고, 상기 계산한 수신 전력값이 상기 타겟 수신 전력값 미만이라면 상기 표준 오차값을 음(-)의 값으로 생성한다.

상기 전력 검출기(711)에서 출력한 신호, 즉 표준 오착값은 상기 곱셈기(713)에서 상기 이득 상수와 곱해진 후 상기 누적기(715)로 출력된다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 이득 상수에 따라 상기 누적기(715)의 루프 필터링 대역이 상이해지며, 결과적으로 상기 이득 상수에 따라 상기 AGC(325)가 수신 신호의 수신 전력 변화를 추적하는 성능이 상이하게 되어 그 자동 이득 제어 성능이 상이해진다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 이득 상수에 따라 상기 자동 이득 제어 성능이 상이해지므로 본 발명에서는 상기 이득 상수를 다음과 같이 제어한다.

첫 번째로, compressed mode가 시작되는 프레임의 최초 타임 슬럿에서는 상 기 이득 상수를 상기 AGC가 포착 모드로 동작할 수 있도록 생성한다.

두 번째로, 일반적인 TG 구간에서의 AGC 동작은 그대로 지원한다.

세 번째로, DTX 구간 역시 실제 신호 수신이 존재하지 않는 구간이므로 상기 TG 구간 이후 혹은 상기 TG 구간 이전에 DTX 구간이 존재할 경우에는 상기 TG 구간과 DTX 구간이 가산된 구간 동안 신호 수신이 존재하지 않는다고 가정하여 AGC 동작을 지원하도록 한다. 즉, 상기 이득 상수가 0으로 생성되도록 한다. 그러면 여기서 상기 DTX 구간을 검출하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 DTX 구간을 검출하기 위해서는 다음과 같은 파라미터(parameter)들을 고려해야만 한다.

(1) D: 한 프레임내의 전송 포맷 조합 표시(TFCI: Transport Format Combination Indicator) 필드(field)의 비트(bit) 수

(2) N_TFCI: 한 타임 슬럿내의 TFCI 필드의 비트 수

(3) N_first: TG가 시작되는 타임 슬럿의 번호

(4) N_last: TG가 종료되는 타임 슬럿의 번호

(5) E: DTX를 채워넣기 시작하는 TFCI 필드의 처음 비트의 위치, 즉 한 프레임(frame)에서 TG가 시작되기 이전 타임 슬럿( 0 ~ N^first-1)내의 TFXI 필드의 비트 수( E = N_TFCI * N_first)

(6) F: 한 프레임에서 실제 송신되는 TFCI 비트 수

(

)

단, nA 및 nB는 다운링크(downlink) 전용 물리 채널(DPCH: Dedicated Physical CHannel, 이하 'DPCH'라 칭하기로 한다)의 슬롯 포맷(slot format)을 나타내며, 상기 DPCH 슬롯 포맷은 상위 계층(upper layer)에서 물리 계층(physical layer)으로 미리 통보한다.

한편, compressed mode에서 TG는 단일 프레임(single frame) 방식과 이중 프레임(double frame) 방식의 두 가지 방식들에 의해 결정되며, 상기 단일 프레임 방식에는 두 가지 DTX 구간 삽입 방식들이 존재하며, 상기 이중 프레임 방식에는 한 가지 DTX 구간 삽입 방식이 존재한다. 여기서, 상기 AGC 제어 장치, 즉 이득 스텝 제어기(717)는 상기 수신기가 현재 어떤 방식으로 TG를 결정하고, DTX를 삽입하는지에 대해서는 미리 알고 있어야만 한다.

먼저, 상기 이득 스텝 제어기(717)는 상기 N_TFCI와, N_first와, N_last 및 전송 공백 길이(TGL: Transmission Gap Length, 이하 'TGL'이라 칭하기로 한다)를 기반으로 하여 상기 파라미터 E와 D의 값을 계산한다. 여기서, 상기 UMTS 통신 시스템의 슬롯 포맷은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.

먼저, 상기 수신기가 상기 compressed mode에서 상기 단일 프레임 방식을 사용하여 TG를 결정할 경우에는 DTX 삽입 방식이 두 가지 존재하고, 상기 이중 프레임 방식을 사용하여 TG를 결정할 경우에는 DTX 삽입 방식이 한 가지 존재하므로 총 세 가지 방식으로 이득 상수를 상기 AGC가 포착 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.

그러면, 첫 번째로 단일 프레임 방식을 사용하면서 E<F인 경우의 상기 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 8은 단일 프레임 방식을 사용하면서, E<F일 경우의 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 먼저 상기 이득 스텝 제어기(717)는 포착(acquisition) 화살표가 지적하고 있는 부분에서는 AGC(325)의 동작 모드를 포착 모드로 제어해야만 하므로 그 이득 상수를 상기 AGC(325)가 포착 모드로 동작할 수 있도록 생성하고, 추적(tracking) 화살표가 지적하고 있는 부분에서는 AGC(325)의 동작 모드를 추적 모드로 제어해야만 하므로 그 이득 상수를 상기 AGC(325)가 추적 모드로 동작할 수 있도록 생성하고, DTX 구간으로 인해 hold가 된 곳에서는 AGC(325)의 이득 상수를 0으로 생성한다. 여기서, 상기 이득 상수를 0으로 생성하는 이유는 상기 AGC(325)의 동작을 hold시키기 위해서이다.

상기 도 8에서는 N_TFCI = 16, N_first = 5, N_last = 8, TGL = 4(UMTS 통신 시스템에서 슬롯 포맷이 12A 일 경우)의 F와, E와 D를 계산하고, 따라서 F = 128, E = N_firstN_TFCI =80(E<F), D = N_TFCI*(15-TGL) = 176으로 계산된다.

두 번째로, 단일 프레임 방식을 사용하면서

인 경우의 상기 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 9는 단일 프레임 방식을 사용하면서,

일 경우의 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 먼저 상기 이득 스텝 제어기(717)는 포착(acquisition) 화살표가 지적하고 있는 부분에서는 AGC(325)의 동작 모드를 포착 모드로 제어해야만 하므로 그 이득 상수를 상기 AGC(325)가 포착 모드로 동작할 수 있도록 생성하고, 추적(tracking) 화살표가 지적하고 있는 부분에서는 AGC(325)의 동작 모드를 추적 모드로 제어해야만 하므로 그 이득 상수를 상기 AGC(325)가 추적 모드로 동작할 수 있도록 생성하고, DTX 구간으로 인해 유지(hold)가 된 곳에서는 AGC(325)의 이득 상수를 0으로 생성한다.

상기 도 9에서는 N_TFCI = 4, N_first = 9, N_last = 13, TGL = 5(UMTS 통신 시스템에서 슬롯 포맷이 11A 일 경우)의 E를 계산하고, 따라서 F = 32, E = N_firstN_TFCI =36(E>F)으로 계산된다. 여기서, 상기 F는 한 프레임 내에서 전송되는 TFCI의 비트수를 나타내며, 상기 UMTS 통신 시스템에서는 상기 F는 32과 128 중 어느 한 값을 가진다.

세 번째로, 이중 프레임 방식을 사용할 경우의 상기 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 10은 이중 프레임 방식을 사용할 경우의 이득 스텝 제어기(717)의 이득 상수 제어 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 10을 참조하면, 먼저 상기 이득 스텝 제어기(717)는 포착(acquisition) 화살표가 지적하고 있는 부분에서는 AGC(325)의 동작 모드를 포착 모드로 제어해야만 하므로 그 이득 상수를 상기 AGC(325)가 포착 모드로 동작할 수 있도록 생성하고, 추적(tracking) 화살표가 지적하고 있는 부분에서는 AGC(325)의 동작 모드를 추적 모드로 제어해야만 하므로 그 이득 상수를 상기 AGC(325)가 추적 모드로 동작할 수 있도록 생성하고, DTX 구간으로 인해 유지(hold)가 된 곳에서는 AGC(325)의 이득 상수를 0으로 생성한다.

상기 도 10에서는 N_TFCI = 16, N_last = 4, TGL = 10(UMTS 통신 시스템에서 슬롯 포맷이 12A 일 경우)의 F와, E와 D를 계산하고, 따라서 F = 128, E = 0, D = (14-N_last)*N_TFCI =160으로 계산된다.

다음으로 도 11 및 도 12를 참조하여 compressed mode에서 상기 수신기로 입력되는 수신 신호의 수신 전력 변동에 대해서 설명하기로 한다.

상기 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 compressed mode에서 이득 상수 제어시(추적 이득 상수 : 32, 포착 이득 상수: 128) 수신 신호의 수신 전력 변동을 도시한 그래프이다.

상기 도 11에서 적색 그래프는 본 발명의 실시예에 따라 compressed mode에서 TG 및 DTX 구간 발생에 따라 이득 상수를 제어하였을 경우의 AGC를 통한 수신 신호의 수신 전력 변동을 나타낸 그래프이며, 청색 그래프는 일반적인 경우의 AGC를 통한 수신 신호의 수신 전력 변동을 나타낸 그래프로서 그 성능 차이가 크게 발생함을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서와 같이 compressed mode에서 TG 및 DTX 구간 발생에 따라 이득 상수를 제어하였을 경우 TG 구간 및 DTX 구간에서도 타겟 수신 전력과 유사한 수신 전력을 유지할 수 있어 그 성능이 우수하게 된다.

상기 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 compressed mode에서 이득 상수 제어시(추적 이득 상수 : 4, 포착 이득 상수: 128) 수신 신호의 수신 전력 변동을 도시한 그래프이다.

상기 도 12에서 적색 그래프는 본 발명의 실시예에 따라 compressed mode에서 TG 및 DTX 구간 발생에 따라 이득 상수를 제어하였을 경우의 AGC를 통한 수신 신호의 수신 전력 변동을 나타낸 그래프이며, 청색 그래프는 일반적인 경우의 AGC를 통한 수신 신호의 수신 전력 변동을 나타낸 그래프로서 그 성능 차이가 크게 발생함을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서와 같이 compressed mode에서 TG 및 DTX 구간 발생에 따라 이득 상수를 제어하였을 경우 TG 구간 및 DTX 구간에서도 타겟 수신 전력과 유사한 수신 전력을 유지할 수 있어 그 성능이 우수하게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, UMTS 통신 시스템의 수신기에서 compressed mode에 따라 수신 신호의 수신 전력을 AGC의 동작 모드를 포착 모드로 변경시켜 조정하도록 함으로써 수신 신호의 수신 전력 보정을 정확하면서도 신속하게 수행하도록 한다.

Claims (18)

1. 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 기지국간들의 핸드오버에 따른 신호 측정 구간인 전송 공백 구간 동작을 수행하는 압축 모드에 따른 자동 이득 제어기 제어 장치에 있어서,

   자동 이득 제어 신호에 상응하게 수신 신호의 수신 전력을 보정하는 자동 이득 제어기와,

   상기 보정된 수신 전력과 타겟 수신 전력간의 차인 표준 오차를 생성하는 전력 검출기와,

   상기 표준 오차에 이득 상수를 곱셈하는 곱셈기와,

   상기 곱셈기에서 출력한 신호를 미리 설정된 구간 동안 누적하여 상기 자동 이득 제어 신호로 생성하는 누적기와,

   상기 압축 모드 수행에 따른 전송 공백 구간을 검출하고, 상기 전송 공백 구간의 시작 시점 및 종료 시점에서 상기 자동 이득 제어기가 포착 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 제어하는 이득 스텝 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이득 스텝 제어기는 상기 전송 공백 구간의 시작 시점 및 종료 시점 이외의 시점에서는 상기 자동 이득 제어기가 추적 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성함을 특징으로 하는 상기 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이득 스텝 제어기는 상기 압축 모드 수행시 상기 전송 공백 구간 뿐만 아니라 불연속 전송 구간이 존재함을 검출하면, 상기 전송 공백 구간과 불연속 전송 구간을 가산한 구간의 시작 시점 및 종료 시점에서 상기 자동 이득 제어기가 포착 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성하는 이득 스텝 제어기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 이득 스텝 제어기는 상기 전송 공백 구간과 불연속 전송 구간을 가산한 구간의 시작 시점 및 종료 시점 이외의 시점에서는 상기 자동 이득 제어기가 추적 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성함을 특징으로 하는 상기 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 이득 스텝 제어기는 상기 불연속 전송 구간에서는 상기 이득 상수를 0으로 생성하여 상기 자동 이득 제어기가 이전 동작을 유지하도록 제어함을 특징으로 하는 상기 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 이득 스텝 제어기는 한 타임 슬럿 내의 전송 포맷 조합 표시(TFCI: Transport Format Combination Indicator) 필드의 비스트와, 상기 전송 공백이 시작하는 시점의 타임 슬럿 번호와, 상기 전송 공백이 종료하는 시점의 타임 슬럿 번호와, 상기 전송 공백을 구성하는 타임 슬럿들의 개수에 상응하게 상기 불연속 전송 구간을 검출함을 특징으로 하는 상기 장치.
7. 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 기지국간들의 핸드오버에 따른 신호 측정 구간인 전송 공백 구간 동작을 수행하는 압축 모드에 따른 자동 이득 제어기 제어 방법에 있어서,

   자동 이득 제어 신호에 상응하게 수신 신호의 수신 전력을 보정하는 과정과,

   상기 보정된 수신 전력과 타겟 수신 전력간의 차인 표준 오차를 생성하는 과정과,

   상기 표준 오차에 이득 상수를 곱셈하는 과정과,

   상기 표준 오차와 상기 이득 상수가 곱셈된 신호를 미리 설정된 구간 동안 누적하여 상기 자동 이득 제어 신호로 생성하는 과정과,

   상기 압축 모드 수행에 따른 전송 공백 구간을 검출하고, 상기 전송 공백 구간의 시작 시점 및 종료 시점에서 상기 자동 이득 제어기가 포착 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 압축 모드 수행에 따른 전송 공백 구간을 검출한 후, 상기 전송 공백 구간의 시작 시점 및 종료 시점 이외의 시점에서는 상기 자동 이득 제어기가 추적 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
9. 제7항에 있어서,

   상기 압축 모드 수행시 상기 전송 공백 구간 뿐만 아니라 불연속 전송 구간이 존재함을 검출하면, 상기 전송 공백 구간과 불연속 전송 구간을 가산한 구간의 시작 시점 및 종료 시점에서 상기 자동 이득 제어기가 포착 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 전송 공백 구간 뿐만 아니라 불연속 전송 구간이 존재함을 검출한 후, 상기 전송 공백 구간과 불연속 전송 구간을 가산한 구간의 시작 시점 및 종료 시점 이외의 시점에서는 상기 자동 이득 제어기가 추적 모드로 동작하도록 상기 이득 상수를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 전송 공백 구간 뿐만 아니라 불연속 전송 구간이 존재함을 검출한 후, 상기 불연속 전송 구간에서는 상기 이득 상수를 0으로 생성하여 상기 자동 이득 제어기가 이전 동작을 유지하도록 제어하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 불연속 전송 구간을 검출하는 과정은 한 타임 슬럿 내의 전송 포맷 조합 표시(TFCI: Transport Format Combination Indicator) 필드의 비스트와, 상기 전송 공백이 시작하는 시점의 타임 슬럿 번호와, 상기 전송 공백이 종료하는 시점 의 타임 슬럿 번호와, 상기 전송 공백을 구성하는 타임 슬럿들의 개수에 상응하게 상기 불연속 전송 구간을 검출하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
13. 통신시스템에서 자동 이득 제어를 수행하는 방법은:

    정상모드에서 신호를 수신할 때, 추적 모드(tracking mode)로 자동이득제어를 수행하는 과정과,

    압축모드에서 신호를 수신할 때, 상기 압축모드의 시작시점에서 포착 모드(acquisition mode)로 자동이득제어를 수행하는 과정으로 구성됨을 특징으로 하는 상기 방법.
14. 제13항에 있어서,

    압축모드가 끝나는 시점, 압축모드의 전송 공백구간(Transmission Gap) 시작시점, 압축모드의 전송공백구간(Transmission Gap) 종료시점 중 최소한 한 시점에서 추적모드에서 포착 모드로 전환하여 자동이득제어를 수행함을 특징으로 하는 상기 방법.
15. 제13항에 있어서,

    불연속 전송(DTX: discontinuous transmission) 구간 동안 자동이득제어를 hold시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
16. 통신시스템에서 자동 이득 제어를 수행하는 장치는:

    수신 신호의 이득을 제어하는 자동이득 제어부와,

    수신신호의 전력을 검출하는 전력 검출부와,

    상기 전력 검출부의 출력값을 이용하여 이득 상수(gain constant)를 생성하는 이득 상수 생성부와,

    정상모드에서 신호를 수신할 때, 추적 모드(tracking mode)로 자동이득제어가 수행되도록 상기 이득 상수를 조절하고, 압축모드에서 신호를 수신할 때, 상기 압축모드의 시작시점에서 포착 모드(acquisition mode)로 자동이득제어가 수행되도록 상기 이득 상수를 조절하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 상기 장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 제어부는 압축모드가 끝나는 시점, 압축모드의 전송 공백구간(Transmission Gap) 시작시점, 압축모드의 전송공백구간(Transmission Gap) 종료시점 중 최소한 한 시점에서 추적모드에서 포착 모드로 전환하여 자동이득제어를 수행하도록 상기 이득 상수를 조절함을 특징으로 하는 상기 장치.
18. 제16항에 있어서,

    상기 제어부는 불연속 전송(DTX: discontinuous transmission) 구간 동안 자동이득제어를 hold시키도록 상기 이득 상수를 조절함을 특징으로 하는 상기 장치.

Images