KR20070022416A - 시분할 복신 시스템에서 수신 신호 검출 장치 및 방법 - Google Patents

시분할 복신 시스템에서 수신 신호 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 수신 신호를 점검하기 위해 커플링하는 검출부와, 상기 커플링된 신호를 수신하여 상기 수신신호가 정상적으로 수신되는지 확인하는 계측부와, 수신 구간에서 검출부와 계측부를 연결하는 스위치를 포함하며, 수신 신호 검출시 누설 송신 신호를 차단하여 수신 신호의 상태를 정확하게 점검할 수 있는 이점이 있다.
시분할 복신 수신기, 누설 송신 신호, 수신신호 검출, 누설 송신신호 차단

Description

시분할 복신 시스템에서 수신 신호 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTTING RECEIVED SIGNAL IN TDD SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템 시분할 복신 송수신기 구조의 일 예를 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템 시분할 복신 송수신기 구조의 다른 예를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하는 도면,
도 6은 발명의 제 2실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하는 도면,
도 8은 발명의 제 3실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하는 도면,
도 9는 발명의 제 4실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하는 도면,
도 10은 발명의 제 4실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 제 5실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 제 5실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 제 6실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하는 도면,
도 14는 본 발명의 제 6실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하는 도면, 및
도 15는 본 발명에 따른 수신신호를 검출하는 제어신호를 나타내는 그래프.
본 발명은 무선 통신시스템 시분할 복신 송수신기 장치 및 방법에 관한 것으 로서 특히, 상기 시분할 복신 송수신기에서 시스템 운용 시 수신 신호 상태를 점검하기 위해 상기 수신신호를 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 시분할 기술(TDD : Time Division Duplex)은 양방향 통신을 위해 상향(uplink)와 하향(downlink)에 다른 주파수 대역을 사용하는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식과 달리 동일한 주파수 대역을 이용하여 양방향 전송을 지원한다. 상기 TDD방식은 상기 FDD방식 보다 적은 타임슬롯(timeslot)을 사용하여 동일한 전송속도 지원이 가능하고, 상기 타임슬롯의 동적 할당으로 비대칭(asymmetric)이나 버스티(bursty)한 애플리케이션의 전송에 적합하여 저렴한 무선인터넷 서비스를 제공하고자 하는 통신사업자에게 매우 매력적인 기술로 연구 개발되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템 시분할 복신 송수신기 구조의 일 예를 도시하고 있다. 이하 설명에서 시분할 복신 송수신기의 시분할 모듈은, 써큘레이터 또은 RF 스위치를 사용하여 송신 또는 수신모드의 데이터를 검출하지만, 이하 설명에서 RF 스위치를 사용하는 것으로 가정한다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 시분할 복신 송수신기는 기저대역(Baseband), 중간주파수(IF: Intermediate Frequency)대역, 및 무선주파수(RF: Radio Frequency)대역에서의 각각 신호처리를 수행하는 기저대역 처리부(10), IF부(20), RF부(30)로 구성된다.
먼저 기저대역 처리부(10)는 모뎀(11)(Modem : Modulator and Demodulator), DUC(12)(Digital Up Converter), DDC(14)(Digital Down Converter), 및 FPGA(13)(Field Programmable Gate Array)를 포함하여 구성된다.
모뎀(11)(Modem; Modulator & Demodulator)은 송수신신호의 변복조를 수행한다. DUC(12)는 기저대역 송신 신호를 디지털 상향 주파수 변환하여 중간 주파수로 변환하며, DDC(14)는 중간 주파수 대역 수신 신호를 디지털 하향 주파수 변환하여 기저대역 신호로 변환한다.
FPGA(13)는 사용자에 의하여 설정된 제어기능을 수행한다.
다음으로 IF부(20)는 DAC(21)(Digital to Analog Converter), ADC(27)(Analog to Digital Converter) 버퍼(22, 26), 주파수 합성기(23, 25) 및 국부 발진기(24)를 포함한다.
DAC(21)는 디지털 송신신호를 아날로그 신호로 전환하고, ADC(27)는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 전환한다. 상기 DAC(21)에 의해 변환된 신호는 버퍼(22)를 거친 다음 제 1주파수 합성기(23)에서 상기 IF대역의 송신신호와 국부발진기(24)의 출력신호를 합성하여 RF대역 신호로 변환한다. 또한, 제 2주파수 합성기(25)에서 상기 RF대역의 수신신호와 상기 국부발진기(24)의 출력신호를 합성하여 IF대역의 신호로 변환한다.
상기 국부발진기(24)는 상기 주파수 합성기(23)에서 상기 IF신호를 상향 주파수 변환시키기 위한 신호 및 주파수 합성기(25)에서 수신되는 RF 신호를 IF 신호로 복조하기 위하여 상기 RF신호를 하향 주파수 변환시키기 위한 신호가 발생한다.
마지막으로 RF부(30)는 HPA(31)(High Power Amplifier), LNA(33)(Low Noise Amplifier), RF스위치(32), BPF(34)(Band Pass Filter), 및 방향성 결합기(D/C : Directional Coupler)(35)를 포함하여 구성된다.
상기 RF부(30)는 무선송수신 신호를 직접적으로 방사 혹은 수신하는 역할을 수행한다. 따라서, 송신기의 경우는 고출력 증폭기인 HPA(31)를, 수신기의 경우는 저잡음 증폭기인 LNA(33)를 사용한다.
RF스위치(32)는 송신일때는 상기 HPA(31)로부터의 송신신호가 대역필터인 BPF(34)(Band Pass Filter)에 연결되도록 스위칭되고, 수신일때는 상기 BPF(34)로부터의 수신신호가 상기 LNA(33)에 연결되도록 스위칭된다.
상기 BPF(34)는 송신신호 및 수신신호를 대역 필터링하는 기능을 수행한다. 방향성 결합기(D/C : Directional Coupler)(35)는 상기 BPF(34)와 안테나 사이에 연결에서, 송수신신호를 커플링하는 기능을 수행한다. 상기 방향성 결합기(35)는 송수신 신호의 경로에 대해서만 일정량의 결합도로 신호를 추출하며, 다른 방향 신호의 경우 일정량의 격리도를 가지게 되어 송수신 신호를 분리할 수 있다. 즉, 수신 신호를 검출하는 포트의 경우 결합도만큼 상기 수신 신호를 분리한다. 이때 송신 신호에 대해서는 격리도를 가지고 송신 신호를 검출하지 않는다.
도 2는 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템 시분할 복신 송수신기 구조의 다른 예를 도시하고 있다. 이하 설명에서, 상기 도 2의 기저대역부(10), IF부(20), 및 RF부(30)는 상기 도 1의 기저대역부(10), IF부(20), RF부(30)와 동일한 구성과 동작을 수행하므로 생략한다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 아닐로그/디지털 변환기(ADC : Analog/Digital Convertor)(27)의 이전 단에 분배기(36)를 위치시켜 상기 수신신호 를 검출하여 상기 수신신호 상태를 점검한다. 여기서, 상기 분배기는 수신신호와 동일한 값을 분배한다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 시분할 복신 송수신기에서 송수신 주파수가 다른 경우 송신 신호의 영향 없이 수신신호를 검출할 수 있다. 하지만, 상기 송수신 주파수가 같을 경우 누설 송신 신호 전력과 수신 신호 전력의 차이가 커서 상기 누설 송신 신호의 전력에 의해 수신 신호의 검출이 부정확해진다.
하기 표 1은 상기 도 1의 시분할 복신 송수신기에서 수신 신호의 검출 전력을 나타낸다.
종 류 전 력
증폭기(AMP) 송신 출력(T) 43dBm
방향성 결합기 격리도(DC_1) 60dB
방향성 결합기의 누설 송신 전력 (T - DC_1) 43 - 60 = -17dBm
수신 전력(R1 ~ R2) -40 ~ -100dBm
방향성 결합기 결합도(C) 30dB
검출된 수신 전력(R1-C ~ R2-C) -70 ~ -130dBm
상기 표 1을 참조하면, 수신 신호는 무선 환경을 통해 들어오므로 상기 방향성 결합기(35)가 충분히 크게 설계되어도 누설 송신 신호 전력과 수신 신호 전력의 차이가 커서 계측기에서 수신 신호 측정 시, 누설 송신 전력에 의해 내부 감쇠기 값이 결정되어 수신 신호의 검출이 부정확해진다.
하기 표 2는 상기 도 2의 시분할 복신 송수신기에서 수신 신호의 검출 전력을 나타낸다.
종 류 전 력
증폭기(AMP) 송신 출력(T) 43dBm
시분할 모듈 격리도(TM_I) 60dB
누설 송신 전력(T_L=T-TM_I) 43 - 60 = -17dBm
수신 경로 이득(G) 60dB
자동 이득 제어 출력 한계(AGC_L) 10dBm
분배기 손실(D) 6dB
누설 송신 전력 분배기 출력(AGC_L - D) 4dBm
수신 신호 전력(R1 ~ R2) -40 ~ -100dBm
수신 신호 분배기 출력(R1+G ~ R2+G) 4 ~ -46dBm
상기 표 2를 참조하면, 상기 누설 송신 전력 분배기 출력(T_L+G)은 자동 이득 제어에 의해 조정되어 4dBm을 갖는다. 따라서, 수신 신호 분배기의 출력은 AGC조정 - 분배기 손실(D)을 수행하여 4 ~ -46dBm을 출력한다. 즉, 수신 신호는 무선 환경에서 감쇠가 심하므로 송수신 출력 신호의 차이가 커지게 되어 계측기를 통한 수신 신호 검출이 어렵다.
상술한 바와 같이 송수신 주파수가 동일한 시분할 복신 송수신기에서 송수신신호의 전력 차이가 크기 때문에 수신신호의 상태를 점검하기 위해 상기 수신 신호를 검출할 경우, 누설 송신 신호에 의해 상기 정확한 수신신호의 검출이 어려운 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 시분할 복신 송수신기에서 정상적인 수신신호를 검출하기 위하여 송신 누설 신호를 감쇠시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 송수신 주파수가 동일한 시분할 복신 송수신기에서 정확한 수신신호를 검출하기 위하여 송신 누설 신호를 감쇠시키기 위한 장치 및 방 법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1견지에 따르면, 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 장치는, 수신 신호를 점검하기 위해 커플링하는 검출부와, 상기 커플링된 신호를 수신하여 상기 수신신호가 정상적으로 수신되는지 확인하는 계측부와, 수신 구간에서 검출부와 계측부를 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2견지에 따르면, 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 장치는, 수신 신호를 점검하기 위해 상기 수신신호를 분배하는 검출부와, 상기 분배된 신호를 수신하여 상기 수신신호가 정상적으로 수신되는지 확인하는 계측부와, 수신 구간에서 검출부와 계측부를 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3견지에 따르면, 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 장치는, 상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간에 따라 감쇠율을 결정하여 일정 크기 이상의 수신신호를 차단하는 감쇠부와, 상기 감쇠부를 통과한 수신 신호를 점검하기 위해 상기 수신신호를 분배하는 검출부와, 상기 분배된 신호를 수신하여 상기 수신신호가 정상적으로 수신되는지 확인하는 계측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4견지에 따르면, 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 방법은, 상기 시분할 복신 송수신기에서 신호 검출 구간을 확인하는 과정과, 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 스위치를 이용하여 수신신호를 검출하는 검출기와 계측기를 연결하는 과정과, 상기 검출기와 계측기가 연결되면, 수신신호를 커플링하는 과정과, 상기 커플링된 신호를 정상 유무를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5견지에 따르면, 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 방법은, 상기 시분할 복신 송수신기에서 신호 검출 구간을 확인하는 과정과, 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 스위치를 이용하여 수신신호를 검출하는 분배기와 계측기를 연결하는 과정과, 상기 분배기와 계측기가 연결되면, 수신신호를 검출하는 과정과, 상기 커플링된 신호를 정상 유무를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 6견지에 따르면, 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 방법은, 상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간을 확인하는 과정과, 상기 신호 검출 구간에 따라, 수신신호의 감쇠율을 결정하는 과정과, 상기 결정된 감쇠율에 따라 상기 수신신호를 감쇠하는 과정과, 상기 감쇠된 수신신호를 검출하여 상기 수신 신호의 정상 유무를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세 한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 동일한 송수신 주파수를 사용하는 시분할 복신 송수신기에서 수신 신호를 정확히 검출하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명에서 상기 시분할 복신 송수신기에서 수신 신호를 추출하는 지점, 추출 방법 및 제어 방법에 따른 실시 예를 들어 설명한다. 또한, 일반적인 시분할 복신 송수신기에서 시분할 모듈은 써큘레이터 또는 RF 스위치를 사용하여 송신 또는 수신모드의 데이터를 검출하지만, RF 스위치를 사용하는 것으로 가정한다.
도 3은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명에서 대역 통과 필터와 안테나 사이에서 수신신호를 검출하는 것을 예를 들어 설명한다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 시분할 복신 송수신기는 기저대역(Baseband), 중간주파수(IF: Intermediate Frequency)대역, 및 무선주파수(RF: Radio Frequency)대역에서의 각각 신호처리를 수행하는 기저대역 처리부(100), IF부(200), RF부(300)로 구성된다.
먼저 기저대역 처리부(100)는 모뎀(110)(Modem : Modulator and Demodulator), DUC(120)(Digital Up Converter), DDC(140)(Digital Down Converter), 및 FPGA(130)(Field Programmable Gate Array)를 포함하여 구성된다.
모뎀(110)(Modem; Modulator & Demodulator)은 송수신신호의 변복조를 수행한다. DUC(120)는 기저대역 송신 신호를 디지털 상향 주파수 변환하여 중간 주파수로 변환하며, DDC(140)는 중간 주파수 대역 수신 신호를 디지털 하향 주파수 변환 하여 기저대역 신호로 변환한다. FPGA(130)는 사용자에 의하여 설정된 제어기능을 수행한다.
다음으로 IF부(200)는 DAC(210)(Digital to Analog Converter), ADC(270)(Analog to Digital Converter) 버퍼(220, 260), 주파수 합성기(230, 250) 및 국부 발진기(240)를 포함한다.
DAC(210)는 디지털 송신신호를 아날로그 신호로 전환하고, ADC(270)는 아날로그 수신 신호를 디지털 신호로 전환한다. 상기 DAC(210)에 의해 변환된 신호는 버퍼(220)를 거친 다음 제 1주파수 합성기(230)에서 상기 IF대역의 송신신호와 국부발진기(240)의 출력신호를 합성하여 RF대역 신호로 변환한다. 또한, 제 2주파수 합성기(250)에서 상기 RF대역 수신신호와 상기 국부발진기(240)의 출력신호를 합성하여 IF대역 신호로 변환한다.
상기 국부발진기(240)는 상기 주파수 합성기(230)에서 상기 IF신호를 상향 주파수 변환시키기 위한 신호 및 주파수 합성기(250)에서 수신되는 RF 신호를 IF 신호로 복조하기 위하여 상기 RF신호를 하향 주파수 변환시키기 위한 신호가 발생 된다.
마지막으로 RF부(300)는 HPA(310)(High Power Amplifier), LNA(330)(Low Noise Amplifier), RF스위치(320), BPF(340)(Band Pass Filter), 및 방향성 결합기(D/C : Directional Coupler)(350)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 RF부(300)는 무선송수신 신호를 직접적으로 방사 혹은 수신하는 역할을 수행한다. 따라서, 송신기의 경우는 고출력 증폭기인 HPA(310)를, 수신기의 경우는 저잡음 증폭기인 LNA(330)를 사용한다.
RF스위치(320)는 송신일때는 상기 HPA(310)로부터의 송신신호가 대역필터인 BPF(340)(Band Pass Filter)에 연결되도록 스위칭되고, 수신일때는 상기 BPF(340)로부터의 수신신호가 상기 LNA(330)에 연결되도록 스위칭된다.
상기 BPF(340)는 송신신호 및 수신신호를 대역 필터링하는 기능을 수행한다. 방향성 결합기(D/C : Directional Coupler)(350)는 상기 BPF(340)와 안테나 사이에 연결에서, 송수신신호를 점검하기 위하여 상기 송수신신호를 커플링하는 기능을 수행한다. 더욱이 본 발명에 따라 상기 방향성 결합기(350)에 결합기 스위치(400)를 사용하여 수신 구간에는 계측기와 연결하고, 송신 구간에서는 계측기와 연결을 해제하여 누설 송신 신호를 차단하여 상기 수신 신호만 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 시분할 복신 송수신기는 401단계에서 신호 검출 구간이 수신 구간인지 확인한다. 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 403단계로 진행하여 상기 결합기 스위치(400)를 계측기와 연결한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 405단계로 진행하여 상기 방향성 결합기(350)에서 상기 수신신호를 커플링하여 상기 계측기로 전송하며, 상기 계측기는 상기 커플링된 신호를 이용하여 상기 수신신호를 점검한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기 는 407단계로 진행하여 상기 결합기 스위치(400)를 상기 계측기에서 연결을 해제한다. 즉, 누설 송신신호가 상기 계측기로 흘러들어가는 것을 방지한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명에서 아날로그/디지털 변환기와 저잡음 증폭기 사이에서 수신신호를 검출하는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 도 5의 시분할 복신 송수신기의 전반적인 구성과 동작은 상기 도 4와 동일하므로 생략한다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 수신 신호를 검출하기 위하여 상기 아날로그/디지털 변환기(270) 이전 단에 분배기(280)를 위치시켜 상기 수신 신호를 검출한다. 또한, 누설 송신 신호를 차단하기 위하여 수신 경로상에서 저잡음 증폭기(330) 이후 제 1 수신 경로 스위치(410) 또는 제 2 수신 경로 스위치(420)를 위치시킨다.
상기 수신 경로 스위치(410, 420)는 상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우 수신 경로를 연결시킨다. 반면에 송신 구간일 경우, 상기 수신 경로를 단락시킨다. 따라서, 수신 구간일 경우에만 상기 수신 경로를 연결하여 수신신호를 상기 분배기(280)에서 검출한다. 여기서, 상기 수신 경로 스위치(410, 420)는 도시된 바와 같이 각각의 위치에 하나만 존재하지만, 충분한 격리도를 갖기 위해 두 개 이상 함께 구현 가능하다.
도 6은 발명의 제 2실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 시분할 복신 송수신기는 601단계에서 신호 검출 구간이 수신 구간인지 확인한다. 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 603단계로 진행하여 상기 수신 경로 스위치(410, 420)를 수신 경로를 연결 시킨다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 605단계로 진행하여 상기 분배기(280)에서 상기 수신신호를 분배하여 계측기에서 점검한 후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 607단계로 진행하여 상기 수신 경로 스위치(410, 420)를 이용하여 상기 수신경로를 단락시킨다. 즉, 누설 송신신호가 상기 계측기로 흘러들어가는 것을 방지한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
도 7은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명에서 아날로그/디지털 변환기와 저잡음 증폭기 사이에서 수신신호를 검출하는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 도 7의 시분할 복신 송수신기의 전반적인 구성과 동작은 상기 도 4와 동일하므로 생략한다.
상기 도 7에 도시된 바와 같이, 수신 신호를 검출하기 위하여 상기 아날로그/디지털 변환기(270) 이전 단에 분배기(280)를 위치시켜 상기 수신 신호를 검출한다. 또한, 누설 송신 신호는 상기 분배기(280)와 계측기 사이에 계측기 스위치(430)를 위치시켜 차단한다.
상기 계측기 스위치(430)는 상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 분배기(280)와 계측기를 연결한다. 반면에 송신 구간일 경우, 상기 분배기(280)와 계측기의 연결을 차단하여 누설 송신 신호를 차단한다. 따라서, 수신 구간일 경우에만 상기 수신 신호만을 검출하여 정확하게 점검할 수 있다.
도 8은 발명의 제 3실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면, 먼저 시분할 복신 송수신기는 801단계에서 신호 검출 구간이 수신 구간인지 확인한다. 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 803단계로 진행하여 상기 계측기 스위치(430)를 상기 계측기와 연결한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 805단계로 진행하여 상기 분배기(280)에서 상기 수신신호를 분배하여 계측기에서 점검한 후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 807단계로 진행하여 상기 계측기 스위치(430)를 이용하여 상기 계측기와 연결을 해제한다. 즉, 누설 송신신호가 상기 계측기로 흘러들어가는 것을 방지한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
도 9는 발명의 제 4실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명에서 아날로그/디지털 변환기와 저잡음 증폭기 사이에서 수신신호를 검출하는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 도 9의 시분할 복신 송수신기의 전반적인 구성과 동작은 상기 도 4와 동일하므로 생략 한다.
상기 도 9에 도시된 바와 같이 수신 신호를 검출하기 위하여 상기 아날로그/디지털 변환기(270) 이전 단에 분배기(280)를 위치시켜 상기 수신 신호를 검출한다. 또한, 자동 이득 제어(Auto Level Control : 이하 ALC라 칭함)회로(440)를 이용하여 누설 송신 신호를 차단한다. 여기서, 상기 ALC회로(440)는 수신기에서 누설 전력과 같이 전력이 큰 신호로부터 수신기를 보호하고, 또한 수신 신호가 큰 경우에는 상기 수신 신호가 포화되는 것을 막기 위해 출력 신호의 최대 크기를 적절하게 제어한다.
상기 ALC(440)는 상기 분배기(280) 이전 단에 위치하여 누설 송신 신호를 차단한다. 여기서, 상기 ALC(440)의 상세 구성을 도 9a에 도시하였다.
상기 도 9a에 도시된 바와 같이 상기 ALC(440)는 ALC 스위치(441), 커플링 저항(442, 443), 제어회로(444), 및 감쇠기(445)를 포함하여 구성된다.
상기 ALC(440)는 수신 경로 상의 수신 신호를 커플링한 후, ALC 스위치(441)을 이용하여 상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간에 따라 커플링 저항(442, 443)을 선택한다. 예를 들어, 상기 신호 검출 구간이 송신구간일 경우, 상기 커플링 저항 A(442)로 연결하고, 상기 신호 검출 구간이 수신구간일 경우, 상기 커플링 저항 B(443)로 연결한다.
제어회로(444)는 상기 커플링 저항(442, 443)의 출력 신호를 받아 수신 신호의 크기를 감쇠하기 위한 제어신호를 감쇠기(445)로 출력한다. 상기 감쇠기(445)는 상기 제어신호를 수신하여 상기 수신 신호를 감쇠하여 상기 분배기(280)로 출력한 다. 여기서, 상기 제어회로(444)는 상기 커플링 저항(442, 443)을 이용하여 상기 신호의 감쇠량을 결정한다.
도 10은 발명의 제 4실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하고 있다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 시분할 복신 송수신기는 1001단계에서 신호 검출 구간이 수신 구간인지 확인한다. 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 1003단계로 진행하여 상기 ALC 스위치(441)를 상기 커플링 저항 B(443)에 연결한다.
이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 1005단계로 진행하여 상기 제어회로(444)에서 ALC 정상 레벨 즉, 감쇠율 0의 제어신호를 출력하여, 상기 시분할 복신 송수신기는 1007단계로 진행하여 상기 수신신호를 감쇠 없이 전송한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 1009단계로 진행하여 상기 분배기(280)에서 상기 수신신호를 커플링하여 계측기에서 점검한 후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 1011단계로 진행하여 상기 ALC 스위치(441)를 상기 커플링 저항 A(442)에 연결하면, 상기 시분할 복신 송수신기는 1013단계로 진행하여 상기 제어회로(444)에서 ALC 레벨 감소 즉, 감쇠율을 크게 결정한다.
상기 신호의 감쇠율이 크게 결정되면, 상기 시분할 복신 송수신기는 1015단계로 진행하여 상기 결정된 감쇠율로 누설 송신신호를 감쇠시켜 상기 계측기로 흘 러들어가는 것을 방지한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
도 11은 본 발명의 제 5실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명에서 아날로그/디지털 변환기와 저잡음 증폭기 사이에서 수신신호를 검출하는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 도 11의 시분할 복신 송수신기의 전반적인 구성과 동작은 상기 도 4와 동일하므로 생략한다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이 수신 신호를 검출하기 위하여 상기 아날로그/디지털 변환기(270) 이전 단에 분배기(280)를 위치시켜 상기 수신 신호를 검출한다. 또한, 디지털 감쇠기(450)를 사용하여 누설 송신 신호를 차단한다.
상기 디지털 감쇠기(450)는 상기 분배기(280)와 버퍼(260) 사이에 위치한다. 상기 디지털 감쇠기(450)는 PLD(Programable Logic Device) 제어기(460)의 제어에 따라 감쇠율을 변화를 주어 상기 누설 송신 신호를 차단한다. 예를 들어, 상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간이 수신 구간에서는 감쇠율을 0으로 하여 수신신호를 감쇠 없이 상기 분배기(280)로 전송한다. 반면에 송신 구간에서는 감쇠율을 크게하여 누설 송신 신호를 억압한다.
도 12는 본 발명의 제 5실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하고 있다.
상기 도 12를 참조하면, 먼저 시분할 복신 송수신기는 1201단계에서 신호 검출 구간이 수신 구간인지 확인한다. 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상 기 시분할 복신 송수신기는 1203단계로 진행하여 상기 PLD(Programable Logic Device)제어기(460)에서 감쇠량을 0으로 제어하면, 상기 시분할 복신 송수신기는 1205단계로 진행하여 상기 수신 신호를 감쇠 없이 상기 분배기(280)로 전송한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 1207단계로 진행하여 상기 분배기(280)에서 상기 수신신호를 분배하여 계측기에서 점검한 후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 1209단계로 진행하여 상기 PLD제어기(460)에서 감쇠량을 크게 제어하면, 상기 시분할 복신 송수신기는 1211단계로 진행하여 상기 누설 송신신호를 감쇠시켜 상기 계측기로 흘러들어가는 것을 방지한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
도 13은 본 발명의 제 6실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 구조를 도시하고 있다. 이하 설명에서 아날로그/디지털 변환기와 저잡음 증폭기 사이에서 수신신호를 검출하는 것을 예를 들어 설명한다. 또한, 상기 도 13의 시분할 복신 송수신기의 전반적인 구성과 동작은 상기 도 4와 동일하므로 생략한다.
상기 도 13에 도시된 바와 같이 수신 신호를 검출하기 위하여 상기 아날로그/디지털 변환기(270) 이전 단에 분배기(280)를 위치시켜 상기 수신 신호를 검출한다. 또한, 고정 감쇠기(490)를 사용하여 누설 송신 신호를 차단한다.
상기 시분할 복신 송수신기에서 수신 구간일 경우, 제 1 스위치(470)와 제 2 스위치(480)를 수신경로로 연결하여 상기 수신신호를 검출한다. 반면에 송신 구간일 경우, 상기 제 1 스위치(470)와 제 2 스위치(480)를 고정 감쇠기(490)로 연결하여 누설 송신 신호를 감쇠시킨다.
도 14는 본 발명의 제 6실시 예에 따른 수신 신호를 검출하기 위한 시분할 복신 송수신기의 동작절차를 도시하고 있다.
상기 도 14를 참조하면, 먼저 시분할 복신 송수신기는 1401단계에서 신호 검출 구간이 수신 구간인지 확인한다. 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 1403단계로 진행하여 상기 제 1스위치(470)와 상기 제 2스위치(480)를 수신경로와 연결시킨다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 1405단계로 진행하여 상기 분배기(280)에서 상기 수신신호를 분배하여 계측기에서 점검한 후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
만일, 상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 시분할 복신 송수신기는 1407단계로 진행하여 상기 제 1스위치(470)와 상기 제 2스위치(480)를 상기 고정 감쇠기(490)와 연결시킨다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 1409단계로 진행하여 누설 송신 신호를 상기 고정 감쇠기(490)에서 감쇠시켜 상기 계측기로 흘러들어가는 것을 방지한다. 이후, 상기 시분할 복신 송수신기는 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 상기 도 3에서 도 14까지의 수신신호 검출의 일 예들은 하나의 방법으로 구현하는 것을 예를 들어 설명하였지만, 상기 수신신호를 검출하기 위해 하나 이상의 조합으로 구현이 가능하다.
도 15는 본 발명에 따른 수신 신호를 검출하는 제어 신호를 나타내고 있다.
상기 도 15에 도시된 바와 같이, 시분할 복신 송수신기에서 송수신 구간(1501)에 따라 상기 시분할 모듈도 상기 시분할 복신 송수신기의 경로를 연결하는 제어신호를 발생시킨다(1503).
상기 시분할 모듈을 제어하는 제어신호의 펄스가 높게 들어오는 경우, 즉, 송신 구간에서 수신 신호 검출부 제어신호는 누설 송신 신호를 차단하기 위하여 감쇠 경로로 연결하는 제어신호를 발생한다. 이후, 수신 구간에서 수신 신호 검출부 제어신호는 수신신호를 검출하기 위하여 수신 경로로 연결하는 제어신호를 발생시킨다(1505).
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 시분할 복신 송수신기에서 수신신호를 점검하기 위하여 상기 수신 신호 검출시 누설 송신 신호를 차단하여 수신 신호의 상태를 정확하게 점검할 수 있는 이점이 있다.

Claims (29)

  1. 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 장치에 있어서,
    수신 신호를 점검하기 위해 커플링하는 검출부와,
    상기 커플링된 신호를 수신하여 상기 수신신호가 정상적으로 수신되는지 확인하는 계측부와,
    수신 구간에서 검출부와 계측부를 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치는, 시분할 모듈이 수신 구간일 경우, 상기 검출부와 상기 계측부를 연결하고,
    상기 시분할 모듈이 송신 구간일 경우, 상기 검출부와 상기 계측부의 연결을 해제하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 시분할 모듈은, 스위치 또는 써큘레이터(Circulator) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부는, 대역 통과 필터와 안테나 사이에서 위치하는 방향성 결합기를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 장치에 있어서,
    수신 신호를 점검하기 위해 상기 수신신호를 분배하는 검출부와,
    상기 분배된 신호를 수신하여 상기 수신신호가 정상적으로 수신되는지 확인하는 계측부와,
    수신 구간에서 검출부와 계측부를 연결하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스위치는, 시분할 모듈이 수신 구간일 경우, 상기 검출부와 상기 계측부를 연결하고,
    상기 시분할 모듈이 송신 구간일 경우, 상기 검출부와 상기 계측부를 연결하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 시분할 모듈은, 스위치 또는 써큘레이터(Circulator) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 검출부는, 아날로그/디지털변환기 이전 단에 위치하는 분배기를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 장치에 있어서,
    상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간에 따라 감쇠율을 결정하여 일정 크기 이상의 수신신호를 차단하는 감쇠부와,
    상기 감쇠부를 통과한 수신 신호를 점검하기 위해 상기 수신신호를 분배하는 검출부와,
    상기 분배된 신호를 수신하여 상기 수신신호가 정상적으로 수신되는지 확인하는 계측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 감쇠부는, 상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간에 따라 저항값을 선택하는 스위치와,
    상기 선택된 저항값에 따라 감쇠율을 정하는 제어부와,
    상기 제어부에서 정해진 감쇠율에 따라 상기 수신신호를 감쇠하는 감쇠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 감쇠부는, 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 0으로 결정하고,
    상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 크게하여 누설 송신 신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 감쇠부는, 시분할 제어 신호에 따라 감쇠기의 값을 변화시켜주는 PLD(Programable Logic Device)제어부와,
    상기 PLD제어부의 제어에 따라 수신신호를 감쇠하는 디지털 감쇠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 감쇠부는, 상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 0으로 결정하고,
    상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 크게하여 누설 송신 신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 감쇠부는, 시분할 제어 신호에 따라 송신 구간에서 고정 감쇠기로 연결되는 스위치와,
    상기 스위치가 연결되면 일정한 감쇠율로 수신신호를 감쇠시키는 고정 감쇠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 검출부는, 아날로그/디지털변환기 이전 단에 위치하는 분배기를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 방법에 있어서,
    상기 시분할 복신 송수신기에서 신호 검출 구간을 확인하는 과정과,
    상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 스위치를 이용하여 수신신호를 검출하는 검출기와 계측기를 연결하는 과정과,
    상기 검출기와 계측기가 연결되면, 수신신호를 커플링하는 과정과,
    상기 커플링된 신호를 정상 유무를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 검출기와 계측기의 연결을 해제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 신호 검출 구간은, 시분할 모듈의 제어신호를 이용하여 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 수신신호의 커플링은, 대역 통과 필터와 안테나 사이에 위치하는 방향성 결합기를 사용하여 수신신호를 커플링하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 방법에 있어서,
    상기 시분할 복신 송수신기에서 신호 검출 구간을 확인하는 과정과,
    상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 스위치를 이용하여 수신신호를 검출하는 분배기와 계측기를 연결하는 과정과,
    상기 분배기와 계측기가 연결되면, 수신신호를 검출하는 과정과,
    상기 커플링된 신호를 정상 유무를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 분배기와 계측기의 연결을 해제하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 신호 검출 구간은, 시분할 모듈의 제어신호를 이용하여 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 수신신호의 검출은, 아날로그/디지털 변환기의 이전 단에 위치하는 분배기를 이용하여 수신신호를 분배하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 무선 통신시스템 시분할 복신(TDD: Time Division Duplex) 송수신기에서 수신신호를 검출하기 위한 방법에 있어서,
    상기 시분할 복신 송수신기의 신호 검출 구간을 확인하는 과정과,
    상기 신호 검출 구간에 따라, 수신신호의 감쇠율을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 감쇠율에 따라 상기 수신신호를 감쇠하는 과정과,
    상기 감쇠된 수신신호를 검출하여 상기 수신 신호의 정상 유무를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 신호 검출 구간은, 시분할 모듈의 제어신호를 이용하여 확인하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 감쇠율은, 상기 신호 검출 구간에 따라 저항값을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 저항값에 따라 감쇠율을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 감쇠율에 따라 상기 수신신호를 감쇠하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 0으로 결정하고,
    상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 크게하여 누설 송신 신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 24항에 있어서,
    상기 감쇠율은, 상기 신호 검출 구간에 따라 감쇠율을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 감쇠율에 따라 상기 수신신호를 감쇠하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 신호 검출 구간이 수신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 0으로 결정하고,
    상기 신호 검출 구간이 송신 구간일 경우, 상기 감쇠율을 크게하여 누설 송신 신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 방법.
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