KR100206468B1 - 이동통신 시스템의 출력제어 장치 및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 출력제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]
디지탈 이동통신 시스템
[발명이 해결하려고 하는 기술적 과제]
디지탈 이동통신 시스템에서 상승변환기와 최종 출력단 사이에 감쇄부를 위치시키고, 감쇄부를 제어하여 송신신호의 출력 이득을 제어한다.
[발명의 해결 방법의 요지]
디지탈 이동통신 시스템의 출력 제어장치가, 송신데이타를 로컬주파수와 혼합하여 송신신호의 주파수를 상승변환하는 상승변환기와, 상승변환기와 최종 출력단 사이에 위치되며, 인가되는 제어전압에 따라 송신신호의 출력을 제어하는 감쇄부와, 송신 채널들의 출력 제어 데이터들을 저장하는 메모리와 송신모드시 지정된 채널의 로컬주파수를 발생하도록 상승변환기에 채널 지정데이타를 출력하며, 메모리에서 지정된 채널의 출력제어데이타를 억세스하여 제어전압으로 변환한 후 감쇄부에 출력하는 제어부로 구성된
[발명의 중요한 용도]
디지탈 이동통신 시스템에서 송신신호의 상승변환하여 출력할 시 불요파의 발생을 억압하며 최적의 출력으로 송출될 수 있도록 제어한다.

Description

이동통신 시스템의 출력 제어장치 및 방법
제1도는 종래의 이동통신 시스템에서 상승변환기의 출력을 제어하는 장치의 구성을 도시하는 도면
제2도는 CDMA 디지탈 이동통신 시스템에서 이동통신장치의 구성을 도시하는 도면
제3도는 제2도에서 종속제어부의 구성을 도시하는 도면
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 상승변환기의 출력을 제어하는 장치의 구성을 도시하는 도면
제5도는 본 발명의 실시예에 따라 상승변환기의 출력 특성을 시험하기 위한 장치의 구성을 도시하는 도면
제6도는 본 발명의 실시예에 따라 상승변환기에서 기준채널의 송신 감쇄 레벨을 측정하는 동작을 도시하는 흐름도
제7A도-제7D도는 상기 제6도의 흐름도를 수행하는 과정에서 송신 감쇄 레벨을 설정하는 특성을 도시하는 도면
제8도는 본 발명의 실시예에 따라 상승변환기에서 측정된 기준채널의 송신 감쇄 레벨과 측정하는 채널의 송신 감쇄 레벨을 비교 분석하여 각 채널의 보정된 송신 감쇄 레벨을 측정하는 동작을 도시하는 흐름도
본 발명은 이동통신 시스템의 출력 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 상승변환기의 출력 특성을 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 이동통신 시스템은 송신신호의 주파수를 상승변환하는 상승변환기(Transmit Up Converter Board: TUCB)와 수신신호의 주파수를 하강변환하는 하강변환기(Down Converter Receive Board: DCRB)를 구비한다.
제1도는 종래의 이동통신 시스템에서 상기 상승변환기 및 상승변환기의 출력을 제어하는 구성을 도시하고 있다. 상기 제1도를 참조하면, 저역여파기(Low Pass Filter: LPF)111은 송신되는 신호 TXD를 입력하여 송신신호 대역으로 저역 여파한다. 주파수발생기(Local Oscillator: LO1)는 상기 송신데이타TXD를 1차 주파수 변환하기 위한 로컬주파수LO1을 발생한다. 혼합기(MIXER)113은 상기 송신데이타TXD와 상기 로컬주파수 LO1을 혼합 출력한다. 상기 혼합기113에서 출력되는 신호는 송신데이타TXD와 로컬주파수 LO1의 합신호 및 차신호가 된다. 대역여파기(Band Pass Filter: BPF)114는 상기 혼합기 113에서 출력되는 혼합신호에서 합신호 대역을 여파하여 1차 주파수 상승 동작을 수행한다. 상기 대역여파기114에서 여파되는 합신호는 제1상승주파수TXIF1이 된다.
이득제어부115는 상승변환기의 출력을 제어하기 위한 이득제어신호를 발생한다. 감쇄부(Attenuator)116은 상기 대역여파기114의 출력단과 연결되며, 상기 이득 제어부115에서 출력되는 이득제어신호에 의해 상기 제1상승주파수TXIF1의 출력 이득을 감쇄시켜 출력한다. 상기 감쇄부116은 통상적으로 핀다이오드(pin diode)를 사용한다.
증폭기(amplifier)117은 상기 감쇄부117을 수신하며, 상기 감쇄부117에 감쇄되어 출력되는 제1상승주파수TXIF1을 증폭하여 출력한다. 주파수 발생기118은 상기 제1상승주파수TXIF1을 2차 주파수 변환하기 위한 로컬주파수LO2를 발생한다. 혼합기119는 상기 제1상승주파수TXIF1과 로컬주파수LO2를 혼합하여 출력한다. 상기 혼합기 119에서 출력되는 신호는 제1상승주파수TXIF1과 로컬주파수LO2의 합신호 및 차신호가 된다. 대역여파기 120은 상기 혼합기113에서 출력되는 혼합신호에서 합신호 대역을 여파하여 2차 주파수 상승 동작을 수행한다. 상기 대역여파기114에서 여파되는 합신호는 2차 상승주파수TXIF2가 된다. 상기 대역여파기114의 출력단에 연결되는 증폭기121은 상기 2차 상승주파수TXIF2를 증폭하여 출력한다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 주파수 상승변환기에 출력을 제어하는 방법은 중간주파수에서 수행되므로, 저주파의 전력 제어가 용이하고, 구현이 용이한 장점이 있다. 그러나 전력 제어등으로 최종 혼합기에 유입되는 입력 레벨이 작을 경우, 상대적으로 큰 로컬주파수에 의해 불요파가 발생될 수 있다. 즉, 상기 제1상승주파수의 레벨이 작은 경우, 상대적으로 레벨이 높은 로컬주파수LO2에 의해 불요파가 발생된다. 따라서 특정 출력을 얻기 위해 증포기를 사용할 경우 불요파도 같이 증폭되어 시스템 성능의 열화가 초래되는 문제점이 야긴된다.
또한 종래의 주파수 상승변환기의 출력 제어 방법은 제어부의 구성이 핀다이오드를 이용한 감쇄부로 구성되므로, 온도나 전압 등 주위 환경에 의한 영향에 민감하여 제어의 지속성을 유지하기 어렵다. 또한 소자의 제어 방식이 전류제어이므로 제어의 정밀도를 유지하기 위해서는 복잡한 회로의 구성이 불가피하다. 이런 경우, 최종 출력 제어의 정밀도에 따라 시스템 성능에 영향을 미치는 디지탈 이동통신 시스템인 경우 성능의 열화를 가져온다.
따라서 본 발명의 목적은 디지탈 이동통신 시스템의 주파수 상승변환기서 최종 혼합기의 출력 이득을 제어하여 불요파 발생을 억제할 수 있는 주파수 상승변환기의 출력 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 디지탈 이동통신 시스템의 주파수 상승변환기의 출력신호를 제어할 시 전압 제어에 의한 방법으로 출력신호의 이득을 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 디지탈 이동통신 시스템의 출력 제어장치가, 송신데이타를 로컬주파수와 혼합하여 송신신호의 주파수를 상승변환하는 상승변환기와, 상기 상승변환기와 최종 출력단 사이에 위치되며, 인가되는 제어 전압에 따라 상기 송신신호의 출력을 제어하는 감쇄부와, 송신 채널들의 출력 제어 데이터들을 저장하는 메모리와, 송신모드시 지정된 채널의 로컬주파수를 발생하도록 상기 상승변환기에 채널 지정데이타를 출력하며, 상기 메모리에서 지정된 채널의 출력제어데이타를 억세스하여 제어전압으로 변환한 후 상기 감쇄부에 출력하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한 한 어느곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 디지탈 이동통신 시스템이 CDMA 디지탈 이동통신 시스템이라고 가정한다.
제2도는 디지탈 이동통신 시스템의 송수신 유니트(transceiver unit)의 구성을 도시하는 도면으로서, 크게 마스터제어부(Transceiver Master Control Unit: XMCU)211과, 종속제어부(Transceiver Slave Control Unit: XSCB)212, 상승변환기(TUCB)213 및 하강변환기(DCRB)214로 구성된다. 여기서 상기 종속제어부212는 해당하는 모듈의 상승변환기213 및 하강변환기 214의 동작을 제어한다. 그리고 상기 마스터제어부211은 다수개의 종속제어부212의 동작을 제어한다.
상기 제2도를 참조하면, 상기 종속제어부212는 송수신유니트에서 실장되는 보드로서, 상기 상승변환기의 이득을 제어하고 또한 국부발진 주파수를 제어하여 채널 주파수를 설정한다. 그리고 상기 종속제어부212는 상기 하강변환기214에서 수신되는 신호 레벨과 IF 레벨을 주기적으로 감지하여 마스터제어부211에 출력하며, 상기 하강변환기214의 이득을 제어한다. 또한 상기 종속제어부212는 각 보드들로부터 상태 정보를 수집하여 내부의 표시부 상에 표시하고, 상기 마스터제어부211에 출력한다. 상기 종속제어부에는 다수개의 직려 데이터포트들을 구비하며, 이들 데이터 포트들을 이용하여 마스터제어부211 및 외부의 장치와 데이터 통신 기능을 수행할 수 있다.
제3도는 상기 제2도 중 종속제어부212의 상세 구성을 도시하는 도면이다. 상기 제3도를 참조하면, 제어부(Main Processor Unit)311은 상기 마스터제어부211 및 외부 단말기(PC) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있는 포트들을 구비하며, 종속제어부212의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어부311은 MC68302를 사용할 수 있다. 제어인터페이스부312는 상기 제어부311과 버스 사이에 연결되며, 상기 제어부311과 버스 상의 데이터를 인터페이스한다. 상기 제어인터페이스부312는 어드레스 래치 및 데이터 버퍼로 구성될 수 있다. 메모리313은부터(booter) 및 디버그(debug)를 구비하며 해당하는 프로그램을 수행하는 메모리와, 종속제어부212의 운영체계(O/S)와 응용 프로그램(application program)을 상기 마스터제어부211에서 다운로드(down load) 받아 프로그램을 수행하기 위한 메모리로 구성된다. 상기 메모리312에서 전자의 프로그램을 수행하기 위한 메모리는 EPROM을 사용할 수 있으며, 후자의 프로그램을 수행하기 위한 메모리는 SRAM을 사용할 수 있다. 제어메모리314는 상기 상승변환기213 및 하강변환기214의 출력을 제어하기 위한 제어값을 저장한다. 상기 제어메모리 312는 본 발명의 실시예에서 상승변환기213의 출력 특성에 따라 송신되는 신호의 출력 이득을 제어하기 위한 제어 데이터들을 저장한다. 상기 제어부312는 EEPROM을 사용할 수 있다.
제1D/A변환부315는 상기 제어부311의 제어하에 상기 상승변환부213의 출력 이득을 제어하기 위한 제어데이타를 아날로그 신호로 변환 출력한다. 상기 제2D/A변환부316은 상기 제어부311의 제어하에 상기 하강변환부214의 이득을 제어하기 위한 제어데이타를 아날로그 신호로 변환 출력한다. 상기 제1D/A변환부315 및 제2D/A변화부316은 12비트 변환기를 사용할 수 있으며, 출력 전압은 OV-5V로 설게되어 0-4095 스텝으로 제어할 수 있다. 이때의 출력 전압 계산식은 (5V/4096) * 스텝값(step value)이 된다. A/D변환부317은 상기 하강변환기214로부터 수신되는 RSSI(Receive Signal Strength Indicator) 레벨등의 신호를 수신하여 디지탈 데이터로 변환한 후 상기 버스 상에 출력한다.
표시부 318은 송수신기 유니트의 주파수 채널(frequency channel) 상태를 표시한다. 상기 표시부 318은 세그먼트(segment)로 구성할 수 있다. 제1인터페이스부319는 상승변환기213의 PLL과 관련된 신호들과 송신 출력의 온/오프신호를 제어한다. 제2인터페이스320은 하강변환기214의 이득제어 온/오프신호를 제어한다.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 상승변환기213 및 상승변환기213의 출력을 제어하는 구성을 도시하고 있다. 상기 상승변환기213는 도시하지 않은 섹터 인터페이스(Sector Interface Card : SIC)로부터 4.95MHz의 송신데이타TXD를 입력하여 UHF대역(869MHz-894MHz)의 주파수로 변한 출력하는 장치이다.
상기 제4도를 참조하면, 저역여파기411은 송신되는 신호TXD를 입력하여 송신 신호 대역으로 저역 여파한다. 제1주파수발생기412는 상기 송신데이타TXD를 1차 주파수 변환하기 위한 제1로컬주파수LO1을 발생한다. 상기 로컬주파수는 110.04MHz가 될 수 있다. 제1혼합기413은 상기 송신데이타TXD와 상기 제1로컬주파수L01을 혼합 출력한다. 상기 제1혼합기413에서 출력되는 신호는 송신데이타TXD와 제1로컬주파수L01의 합신호(114.99MHz) 및 차신호(105.09MHz)가 된다. 제1대역여파기414는 상기 제1혼합기413에서 출력되는 혼합신호에서 합신호(115MHz) 대역을 여파하여 1차 주파수 상승 동작을 수행한다. 상기 제1대역여파기414에서 여파되는 합신호인 115MHz는 제1상승주파수TXIF1이 된다. 증폭기415는 상기 제1대역여파기414의 출력을 수신하며, 상기 제1대역여파기414에서 출력되는 제1상승주파TXIF1을 증폭하여 출력한다. 상기 제1대역여파기414는 유전체필터 및 SAW필터를 사용하여 구현할 수 있다. 제2주파수발생기416은 상기 제1상승주파수TXIF1을 2차주파수 변환하기 위한 제2로컬주파수L02를 발생한다. 상기 제2로컬주파수L02는 UHF 대역의 754MHz-779MHz가 된다. 상기 제2주파수발생기416은 상기 종속제어부212에서 출력되는 채널 제어데이타에 의해 송신채널을 설정하기 위한 제2로컬주파L02를 발생한다. 제2혼합기417은 상기 제1상승주파수TXIF1과 제2로컬주파수L02를 혼합하여 출력한다. 상기 제2혼합기417에서 출력되는 신호는 제1상승주파수TXIF1과 제2로컬주파수LO2의 합신호(869MHz-894MHz) 및 차신호(649MHz-664MHz)가 된다. 제2대역여파시418은 상기 제2혼합기 417에서 출력되는 혼합신호에서 합신호(869MHz-894MHz) 대역을 여파하여 2차 주파수 상승 동작을 수행한다. 상기 제2대역여파기418은 유전체필터 및 SAW필터로 구현할 수 있다. 상기 제2대역여파기418에서 여파되는 합신호는 제2상승주파수 TXIF2가 된다.
제어메모리314는 상기 상승변환기213의 출력 특성을 보상하기 위한 제어 데이터들을 저장하는 테이블 들을 구비한다. 상기 제어부311은 송신 채널 설정시 상기 제어메모리314에서 해당하는 채널의 출력 제어데이타를 억세스하여 출력한다. D/A변환부315는 상기 제어부311에서 출력되는 제어데이타를 아날로그 제어전압으로 변환하여 출력한다. 감쇄부419는 상기 제2대역여파기418의 출력단과 연결되며, 상기 D/A변환부315에서 출력되는 이득 제어저압에 의해 상기 제2상승주파수TXIF2의 출력 이득을 감쇄시켜 출력한다. 본 발명에 따른 실시예에서는 상기 감쇄부116가 MMIC이며, 복수개의 MMIC가 직려 연결되도록 구성한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 감쇄부419가 2개의 MMIC가 직렬 연결되며, 상기 D/A변환부315에 의해 제어되도록 구성한다. 상기 감쇄부419의 출력단에 연결되는 증폭기420은 상기 제2상승주파수 TXIF2를 증폭하여 출력한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 2차 주파수로 상승 변환된 최종주파수 출력의 이득을 제어하므로서, 로컬주파수L02에 의해 발생될 수 있는 불요파를 억압할 수 있다. 즉, 필터를 이용한 불요파의 억압은 2차 로컬주파구L02를 2차 주파수 혼합기417의 출력단 및 최종 출력단의 전단에서 2차에 걸쳐 억압하므로서 불요파의 억압 특성을 개선할 수 있다. 또한 상기 제어부311의 이득제어가 전압 제어 방법을 사용하므로서, 이득 제어를 용이하게 수행할 수 있다.
대역여파기421은 상기 증폭기420에서 출력되는 제2상승주파TXIF2를 설정된 송신 대역으로 여파하여 출력한다. 상기 대역여파기421은 유전체필터로 구성할 수 있다. 아이솔레이터(isolator)422는 상기 대역여파기421의 출력을 수신하며, 상승변환기213의 출력단에서 출력신호(869MHz-894MHz)와 격리시킨다. 상기와 같은 아이솔레이터422를 사용하면, 다채널을 구비하는 CDMA 디지탈 이동통신 시스템에서 채널 간의 격리도를 향상시킴과 동시에 발생될 수 있는 불요파를 사전에 억압할 수 있다.
상기 제4도와 같은 구성으로 상승변환기213의 출력을 제어하는 경우, 먼저 출력 감쇄 제어데이타 및 이에 따른 D/A변환부315의 스텝값들을 측정하고, 이들의 결과를 상기 제어메모리314에 이득을 제어하기 위한 데이터들로 저장하여야 한다. 이를 위하여 먼저 상승변환기213의 기준채널에서 상기 D/A변환부315의 스텝 변환에 따른 출력 감쇄 특성을 측정하여 테이블(이하 제어전압 변환테이블이 칭함)에 저장하고, 최대 D/A 변환 스텝에서 채널들을 순차적으로 변경하면서 해당 채널들의 이득을 상기 기준채널의 이득에 대비하여 측정한 후 테이블(이하 채널 변환테이블이라 칭함)에 저장한다.
상기 제5도는 상승변환기213의 출력 감쇄 특성을 특정하기 위한 장치의 구성을 도시하는 도면으로서, 신호발생기511은 상기 상승변환기213의 출력 감쇄 특성을 측정하기 위한 측정신호(text signal)를 발생한다. 상승변환기213은 감쇄부를 구비한다. 상기 제5도의 구성에서 신호발생기511의 출력과 출력증폭기513의 이득은 알고 있는 상태이며 모듈별 차이가 작다. 따라서 상기 상승변환기213에서 dB 단위로 출력 감쇄(TX attenuation) 값을 변경시키고 최종 출력안테나를 통해 송출되는 최종 출력을 확인하면서 dB 단위로 출력을 조정하면된다. 이때의 적용 공식은 하기와 같다.
Gain = TXL - GLPA-So-Loss[dB]
TXL : 시스템에서 송출하는 출력 레벨
GLPA: 출력 증폭기의 이득
So :신호발생기의 출력 레벨
Loss : 송신 경로에 관련된 모든 Loss
상기 제5도와 같은 장치를 이용하여 상승변환기213의 출력 특성을 측정하는 경우, 먼저 기준채널을 설정하고 이 기준채널을 통해 제어전압과 이득 과의 상관관계를 측정(calibration)한다. 이런 경우 상기 상승변환기에 0dBm의 입력을 공급하고 제1D/A변환부315의 스텝 값을 O-4095까지 변환시켜가며 제어전압을 가변시키고, 이때 상기 상승변환기213의 이득값을 측정하여 저장한다. 이때 측정 주파수는 특정 주파수에서 실시하며, 이때의 측정주파수는 기준채널 주파수가 된다. 본 발명의 실시예에서는 486채널(CH NO 486, 884.58MHz)을 사용한다고 가정한다. 또한 상기 제1D/A변환부315의 스텝 제어값을 10단위로 순차적으로 가변 출력하며, 이에 따라 상기 제1D/A변환부315에서 출력되는 제어전압이 가변된다. 위와 같이 감쇄부419에 공급되는 제어전압의 변화에 따라 측정되는 출력 감쇄 특성 데이터를 측정하여 제어메모리314에 테이블로 저장하는데, 본 발명의 실시예에서는 이를 제어전압 변환테이블라 칭한다.
두번째로 기준채널에 제어전압의 변환에 따른 출력 감쇄 특성을 측정한 후, 채널 주파수의 변경에 따른 출력 감쇄 특성을 측정한다. 이런 경우 지정된 제어전압을 출력하고 채널주파수를 3채널간격으로 변화시키면서, 해당채널에서의 출력 감쇄 특성을 측정한다. 그리고 해당 채널들에서 측정된 출력 감쇄 특성 값들을 기준채널(본 발명의 실시예에서는 486채널)의 값들과 대비하여 이득의 증가 및 감소를 측정한다. 위와 같이 채널을 증가시키면서 각 채널들의 출력 감쇄 특성을 측정하여 제어메모리에314에 테이블로 저장하는데, 본 발명의 실시예에서는 이를 채널 변환테이블라 칭한다.
제6도는 상기 기준채널에서의 제어전압에 따른 출력 특성을 측정하는 과정을 도시하고 있다. 먼저 상기 신호분석기515는 상기 상승변환기213의 출력 특성을 측정하기 위해서 611단계에서 기준채널로 고정시킨 후, 제어전압을 가변시켜 출력을 측정한다. 이때 측정조건은 상승변환기213에 입력되는 신호는 0dBm으로 설정하고, 기준채널은 486채널이며, 스텝 변화는 4090-10(10/step)으로 한다. 상기와 같은 조건에서 10 스텝씩 감소시켜 제어전압을 가변시킨 후 해당 출력 감쇄데이타를 내부에 저장한다. 상기 신호분석기515는 611-615단계를 반복 수행하면서 제어전압의 변화에 따른 출력 감쇄 특성을 측정하고, 측정한 데이터를 내부에 저장한다.
이후 제어전압의 변화에따른 출력 감쇄 특성의 측정이 종료되면, 617단계에서 측정한 데이터를 수정한다. 이때 측정 데이터의 수정은 출력을 측정한 신호분석기(spectrum analyzer)515의 특성에 따라 측정치를 변경한다. 이때 측정치의 분포가 0.1dB 단위로 측정되면 측정치를 그대로 적용한다. 예를 들어 신호분석기515가 HP8563이라며, 측정치가 0.17dB단위로 분포되므로, 하기 표1과 같이 데이타를 수정한다.
이후 619단계에서 상기와 같이 측정 및 수정된 출력 감쇄 값을 해당하는 스텝 값에 대응되는 형태로 저장하여 1차 테이블을 작성한다. 이때 1차 테이블의 구성은 하기 표2와 같다.
상기와 같이 1차 테이블을 작성한 후, 621단계에서 1차 테이블 데이터의 검증 및 보완 동작을 수행한다. 이때 측정 데이터의 리플(ripple) 성분을 제거하고, 테이블에 측정치를 옮겨 저장한다. 이때 리플 제거는 출력 감쇄 레벨이 -60dBm을 기준으로 구분한다. 그리고 검증 방법은 출력 감쇄 값을 4090부터 10 까지 감소시키면서 실행한다. 실행결과 상기 출력 감쇄 레벨이 -60dBm 이상인 경우에는 출력 감쇄값 들 중에서는 가장 작은 값을 적용한다.
그러나 상기 출력 감쇄 레벨이 -60dBm 보다 작은 경우에는 제7A도-제7D도와 같은 방법으로 결정한다. 먼저 제7A도와 같이 측정 값이 감소하는 경우 [A1출력A2출력]에는 정상으로 판정한다. 두 번째로 제7D도와 같이 6회 이상 연속으로 출력 감쇄값이 감소하는데도 측정 값이 증가하면 [A1출력A2출력] 상승변환기213또는 종속제어부212의 불량으로 판정한다. 이때 측정오차는 1dB(6*0.17dB)까지 허용한다. 세 번째로 제7C도와 같이 측정값이 계속 일정한 경우[A1출력=A2출력] 에는 (N/2+1)에 해당하는 감쇄 값을 사용한다. 이때 N은 동일한 감쇄 값이 측정되는 횟수이다. 네 번째로 제7D도와 같이 작은 출력 감쇄이 출력이 연속으로 5회 이하로 검출되거나, 큰 출력 감쇄가 값 보다 작거나 큰 경우에는 위의 3가지 경우[A1출력A2출력, A1출력,A2출력, A1출력=A2출력]를 모두 포함시켜서 처리한다.
상기와 같이 데이터 검증 및 보완을 수행한 후, 623단계에서 2차 테이블을 작성한다. 이때 상기 2차 테이블 작성시 검증된 측정 데이터가 저장된 상기 표2와 같은 1차 테이블에서 0.1dB 단위로 출력 감쇄 값을 보상하여 상기 1차 테이블의 내용을 수정한다. 이때 변환 값의 범위는 0-800 및 900-910으로 설정한다.
상기와 같이 2차테이블이 작성되면, 625단계에서 2차 테이블의 제어전압 변화에 따른 출력 감쇄 특성 정보를 종속제어부212에 로딩하며, 그러면 상기 종속제어부212는 627단계에서 이를 제어전압 변환테이블로 제어메모리314에 저장한다.
상기와 같이 측정되어 제어메모리314에 저장되는 제어전압 변환테이블은 기준채널에서 D/A변화 스텝변환(0-4095)에 따른 이득의 변화 값들을 저장하는 테이블로서, 하기 표3과 같이 구성된다.
즉, 상기 표3과 같은 제어전압 변환테이블은 기준채널(CH 486)에서 가변되는 D/A변환 스텝(즉, 제어전압)에 따라 측정된 상승변환기213의 출력 감쇄 이득 이득 변화 값을 저장하는 테이블이다.
상기 표3에 도시된 바와 같이 제어 값의 범위는 0-930이 되며, 여기서 감쇄용 제어값은 0-800이 되고, 이득용 제어값은 900-930이 된다. 여기서 감쇄 제어시의 출력은 (감쇄 제어 값) / 10 = 감쇄값이 된다. 예를 들면, 감쇄 제어 값이 100, 250, 800인 경우, 감쇄 값은 각각 다음과 같다. 100/10=10dB 감쇄. 250/10=25dB 감쇄. 800/10=80dB 감쇄. 또한 이득 제어시의 출력은 (이득 제어 값 - 900) / 10 = 이득 값이 된다. 예를들면, 이득 제어 값이 910, 915, 920인 경우, 이득 값은 각각 다음과 같다. (910-900)/101.0dB 이득. (915-900)/10=1.5dB 이득, (920-900)/10=2.0dB 이득.
따라서 상기 종속제어부212에서 제어부311에 의해 제어되는 제어메모리314에 는 상기와 같은 기준형태로 제어될 수 있도록 상기 표3과 같은 형태의 제어전압 변환테이블이 저장된다. 이때 상기 제어부311에 의해 제어되는 제1D/A변환부315의 변환 스텝에 해당하는 제어전압은 다음과 같은 시기에 의해 구해진다. 제어전압 = (5V/4095)*제어 스텝 값
제8도는 지정된 제어전압을 감쇄부419에 공급하는 상태에서 주파수발생기416을 제어하여 채널 주파수들을 변경시키므로, 채널 변경에 출력 감쇄 특성을 측정하는 과정을 도시하고 있다. 먼저 상기 신호분석기515는 상기 상승변환기213의 채널 변경에 따른 출력 감쇄 특성을 측정하기 위해서 811단계에서 상기 주파수발생기 416에 측정하고 하는 채널 주파수를 발생시키기 위한 PLL 데이터를 출력하고, 상기 감쇄부419에는 지정된 제어전압을 출력하여 지정된 채널의 출력 감쇄 특성을 측정한다. 이때 측정조건은 상승변환기213에 입력되는 신호는 0dBm으로 설정하고, 3채널 단위로 출력을 3회 반복 측정하며, 측정된 데이터는 측정 채널과 전후 채널의 데이터로 사용한다. 상기 측정 채널은 (3 * 측정순번-1)로 하며, 이때 측정 채너의 범위는 1-799, 990-1023이 된다. 예를 들면, 측정채널은 2, 5, 8,, 799, 991, 994,, 1022의 순서가 된다. 그리고 측정 데이터의 선택은 측정 채널에서 측정된 3개의 데이터 중 2개 이상이 같으면 선택하고, 3개가 모두 다르면 중간 값을 축정 데이터로 선택한다. 상기 신호분석기515는 811-815단계를 반복 수행하면서 측정 채널의 변화에 따른 출력 감쇄 특성을 측정하고, 측정한 데이터를 내부에 저장한다.
이후 측정 채널의 변화에 따른 출력 감쇄 특성의 측정이 종료되면, 817단계에서 측정한 데이터를 수정한다. 이때 측정 데이터의 수정은 출력을 측정한 신호분석기(spectrum analyzer)515의 특성에 따라 측정치를 변경한다. 이때 측정치의 분포가 0.1dB 단위로 측정하면 측정치를 그대로 적용한다. 예를 들어 신호분석기515가 HP8563이라며, 측정치가 0.17dB단위로 분포되므로, 상기 표1과 같이 데이터를 수정한다.
이후 819단계에서 상기와 같이 측정 및 수정된 데이터에 의해 모든 채널별로 측정데이타를 저장하여 1차 테이블을 작성한다.
상기와 같이 1차 테이블을 자가성한 후, 821단계에서 1차 테이블 데이터의 검증 및 보완 동작을 수행한다. 이때 채널간 측정값을 차이가 0.7dB 이상이면 측정 오차나 상승변환기213의 불량으로 판정한다. 또한 검증을 위한 시작 채널은 990부터 시작한다.
상기와 같이 측정 데이터의 검증 및 보완을 수행한 후, 823단계에서 2차 테이블을 작성한다. 이때 상기 2차 테이블 작성시, 검증된 측정 데이터는 기준채널번호(486)를 기준으로한 오프셋 값을 0.1dB 단위로 변환하여 저장한다. 이때 데이터는 0.1dB 기준으로 1씩 증감되며, 변환 값을 범위는 -12.7dB∼+12.7dB가 된다. 여기서 오프셋의 예를 살펴보면, 하기와 같이 실행된다. ]
측정 값 오프셋 데이타
-1.0dB -10
-0.6dB -6
+0.3dB +3
+2.3dB +23
상기와 같이 2차테이블이 작성되면, 825단계에서 2차 테이블의 제어전압 변화에 따른 출력 감쇄 특성 정보를 종속제어부212에 로딩하며, 그러면 상기 종석제어부212는 827단계에서 이를 제어전압 변환테이블로 제어메모리314에 저장한다.
상기와 같이 측정되어 제어메모리314에 저장되는 채널 변환테이블은 최대 D/A 변환 스텝(4095)에서 채널들의 변경에 따른 채널 간의 이득 편차를 저장한다. 여기서 기준채널은 486채널이므로, 결국 기준채널의 최대 D/A스텝 값에서 측정된 이득 값과 각 채널의 최대 D/A 스텝 값에서 측정된 이득 값들을 각각 대비하여 구한 이득 편차 값이 되며, 이는 하기 표4와 같이 구성된다.
즉, 상기 표4와 같은 채널 변환테이블은 기준채널(CH 486)과 비교된 해당 채널의 상대 이득 값이 됨을 알 수 있다.
상기 표3과 같은 제어전압 변환테이블 및 상기 표4와 같은 채널 변환테이블을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 출력 제어 동작을 살펴본다.
디지탈 이동통신 시스템의 출력제어는 기지국의 출력을 제어하므로서, 운용 범위(cell coverage)를 결정하는 중요한 역할을 한다. 이때 출력 제어 동작은 시스템의 기지국을 제어하는 기지국관리부(Bawe Station Manager)의 통제에 의하여 이루어진다. 이때 데이터의 송출 경로는 기지국 관리부 → 호 제어 프로세서(Call Control Processor) → 기지국 제어부(Base Station Controller) → 송수신 인터페이스 프로세서(Transceiver Interface Processor)로 이루어진다. 여기서 상기 송수신 인터페이스 프로세서는 상기 마스터제어부211 및 종속제어부212가 될 수 있다.
상기 종속제어부212는 송신데이타TXD를 출력할 시, 상기 제1인터페이스부319를 제어하여 설정된 채널의 로컬주파수LO2를 발생할 수 있도록 PLL 제어데이타들을 출력하며, 상기 주파수발생기416은 해당 채널의 주파수에 록(lock)될 시 이를 상기 제1인터페이스부319에 통보한다. 그러면 상기 제어부311은 상기 제1인터페이스부416의 출력에 의해 상기 주파수 발생기 416이 설정 채널에 동조되었음을 감지한다. 또한 상기 제어부311은 설정된 채널로 출력되는 송신데이타TXD의 이득을 제어하기 위하여 상기 제어메모리314에 저장된 테이블을 억세스한다. 이때 상기 제어부311은 상기 표4와 같은 제어메모리314의 채널 변환테이블에서 설정된 채널의 출력감쇄 값(TX-ATT)을 탐색하고, 탐색된 출력감쇄 값(TX-ATT)에 대응되는 D/A변환 스텝 값을 상기 표3과 같은 제어전압 변환테이블에서 탐색한 후, 탐색된 변환 스텝 값을 억세스하여 상기 D/A변환부315에 출력한다. 그러면 상기 D/A변환부315는 상기 제어부311에서 출력되는 스텝 값을 제어전압으로 변환하여 상기 감쇄부419에 출력한다. 이때 상기 D/A변환부315에서 출력되는 감쇄 제어전압은 (5V/4096)/*스텝 값이 된다.
상기와 같이 상승변환기213의 채널 및 출력제어가 이루어진 상태에서 입력되는 송신데이타TXD는 혼합기413에서 제1상승주파수TXIF1으로 변환되고, 혼합기417에서 설정된 채널의 2차 상승주파수TXIF2로 변환된다. 상기와 같이 2차에걸쳐 상승된 송신신호는 감쇄부419에서 측정된 결과에 따라 최적의 상태로 이득 또는 감쇄되어 출력이 제어된다. 이때 상기 감쇄부 419에서 설정된 채널에서 최적의 출력 효율을 갖는 제어전압 값이 공급되므로, 결국 2차 상승변환된 TXIF2가 효율적으로 출력될 수 있도록 이득 또는 감쇄 값을 조정하게 된다.
또한 상기 감쇄부 \419에서 출력되는 송신신호는 아이솔레이터422를 통해 안테나를 통해 방사된다. 이때 상기 아이솔레이터422는 서로 다른 송신주파수를 가지며 동일한 최종단 고출력 증폭기를 가지는 다채널 디지탈 이동통신 시스템에서 송신신호들과 격리시킨다. 따라서 다른 송신주파수에 의해 발생될 수 있는 불요파를 억압할 수 있다. 그리고 감쇄부419가 2차 상승주파수를 발생하는 혼합기417과 최종 출력단 사이에 위치되므로, 주파수발생기416에서 발생되는 고조파 성분에 의해 상대적으로 발생될 수 있는 불요파를 억압하게 된다.

Claims (3)

  1. 디지탈 이동통신 시스템의 출력제어장치에 있어서, 제1로컬주파수를 발생하는 제1주파수발생기와, 제2로컬주파수를 발생하는 제2주파수발생기와, 상기 제1로컬주파수와 송신데이타를 혼합하는 제1혼합기와, 상기 제1혼합기의 출력을 대역여파하여 제1상승주파수를 발생하는 제1대역여파기와, 상기 제1승상주파수와 상기 제2로컬주파수를 혼합하는 제2혼합기와, 상기 제2혼합기의 출력을 대역여파하여 제2상승주파수를 발생하는 제2대역여파기와, 상기 제2대역여파기와 전력증폭기 사이에 연결되며, 인가되는 제어전압에 따라 상기 송신신호의 출력을 제어하는 감쇄부와, 송신채널들의 출력 감쇄데이타를 저장하는 채널 변환테이블과, 상기 출력 감쇄데이타에 대응되는 스텝데이타를 저장하는 제어전압 변환테이블을 저장하는 메모리와, 채널 지정시 상기 채널 변환테이블에서 해당 채널의 출력 감쇄데이타를 탐색한 후, 해당 감쇄데이타에 대응되는 스텝데이타를 상기 제어전압 변환테이블에서 출력하는 제어부와, 상기 감쇄부에 연결되며, 상기 제어부에서 출력되는 스텝데이타에 따른 제어전압을 발생하는 디지탈/아날로그변환부로 구성된 것을 특징으로 하는 디지탈 이동통신 시스템의 출력 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감쇄부와 최종 출력단 사이에 아이솔레이터를 더 구비하여 다른 송신신호과의 상호 영향에 의한 불요파를 억압할 수 있는 것을 특징으로 하는 디지탈 이동통신 시스템의 출력 제어장치.
  3. 기준채널로 채널을 고정시킨 후 감쇄부의 제어전압을 순차적으로 가변시켜 제어전압 변화에 따른 출려감쇄데이타를 측정하며, 측정된 출력 감쇄데이타를 측정하며, 측정된 출력 감쇄데이타에 대응되도록 작성된 제어전압 테이블과, 상기 채널들을 순차적으로 가변시켜 출력 특성을 측정한 후 측정된 특성과 상기 기준채널의 출력 감쇄데이타와 대비하여 상대적인 출력 감쇄데이타들로 작성된 채널 변환 테이블들을 저장하는 메모리를 구비하는 디지탈 이동통신 시스템의 출력 제어방법에 있어서 송신기의 송신채널을 설정하는 과정과, 상기 채널 변환테이블에서 상기 지정된 채널의 출력 감쇄데이타를 탐색하고, 탐색된 출력 감쇄데이타에 대응되는 제어전압을 상기 제어전압 테이블에서 억세스하는 과정과, 상기 지정된 채널의 상승변환기에서 출력되는 송신신호를 상기 제어전압에 의해 감쇄하여 송신신호의 출력을 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로하는 디지탈 이동통신 시스템의 출력 제어방법.
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