KR100321548B1 - 듀얼모드셀룰러전화시스템 - Google Patents

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KR100321548B1
KR100321548B1 KR1019970023117A KR19970023117A KR100321548B1 KR 100321548 B1 KR100321548 B1 KR 100321548B1 KR 1019970023117 A KR1019970023117 A KR 1019970023117A KR 19970023117 A KR19970023117 A KR 19970023117A KR 100321548 B1 KR100321548 B1 KR 100321548B1
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마사모리 도꾸다
마사오 미야자끼
다께시 오까모또
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마찌다 가쯔히꼬
샤프 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 아날로그 시스템 및 디지탈 CDMA 시스템에 알맞은 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에서 나타나는 협대역 방해 신호를 억제할 수 있는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하고 있다. CDMA 기지국으로부터의 CDMA 신호와 아날로그 시스템으로부터의 협대역 신호는 수신기에 의해 안테나를 통해 수신되고 이로써 이들은 증폭 및 주파수 변환된 다음에, 가변 노치 필터에 입력된다. 방해 신호 검출 회로는 가변 노치 필터에 그 주파수를 가변되게 하는 제어 신호를 공급한다. 즉, 방해 신호 검출 회로는 제어 신호를 스위핑하여 노치 주파수를 변경시킴으로써 가변 노치 필터의 출력 레벨이 최소가 되는 경우를 검출한다. 가변 노치 필터의 출력 레벨이 최소인 제어 신호가 가변 노치 필터에 공급된다.

Description

듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템
멀티미디어와 함께, 어떠한 미디어로도, 어디에서나, 언제라도 누군가와의 통신을 가능하게 하는 개인 통신은 강한 잠재력을 가진 가장 전망 있는 분야중 하나를 대표하고 있다. 개인 통신은 유선 및 무선의 두 원격 통신의 개념을 포함한다. 무선 통신에는 기대가 크다. 무선 통신에서는, 오늘날 휴대폰이 선진국에서 급속히 보급되어 있기 때문에 종래의 아날로그 통신 시스템으로는 증가하는 수요를 만족시킬 수 없었다. 따라서, 요즘에는 가입자 수용 능력, 통신 비용, 비밀성 및 통신 다양성이 우수한 디지탈 시스템이 아날로그 시스템보다 더욱 우세한 실정이다. 두 개의 디지탈 방법 - TDMA (Time-Division Multiple Access)과 CDMA(Code-Devision Multiple Access)이 있다. CDMA는 TDMA 방법 보다 가입자 수용 능력에서 우세하기 때문에 사용자에게 더욱 주목받고 있다.
CDMA 시스템에서는 확산 코딩 시스템을 이용하여 정보 자체 점유 대역폭 보다 더 넓은 대역폭에 걸쳐 정보 확산을 갖는 신호를 송신하는 확산 스펙트럼 기술을 이용한다. 확산 스펙트럼 기술에는 두 방법이 있다: 하나는 직접 화산 (DS) 방법이고 다른 하나는 주파수 호핑 (Frequensy Hopping; FH) 방법이다. 셀룰러 전화 시스템은 DS 방법을 이용한다. DS 기술을 이용한 CDMA에서는, 각 이동국이 여러 확산 코드를 이용하여 스펙트럼을 확산시킬 수 있으며 동일 대역폭에서 다중화된 코드화 채널 신호를 송신한다. 한편, 수신측은 원하는 수신 채널의 동일한 확산 코드로 역확산함으로써 원하는 신호만을 복조하여, 다른 간섭 신호를 광대역 노이즈로서 분리시킨다. 따라서, 확산 스펙트럼 기술을 이용한 CDMA 시스템은 다음과 같은 많은 이점을 제공한다: 이것은 다수의 가입자를 수용할 수 있으며, 비동기어세싱을 가능하게 하고, 다중로 페이딩에 강하고, 복수의 레이크(rake) 수신기를 이용하여 소프트 핸드 오프가 가능하게 되며 다른 시스템과 간섭되지 않는 고내구성 및 고비밀성을 갖고 있다. 한편, 이동국은 보통 원하는 수신 신호보다 더 큰 간섭 신호를 가지고 있어, 역확산후의 신호의 캐리어 대 노이즈(C/N) 비율의 손상을 야기하고, 즉 정확한 통신을 행할 수 없게 한다. 따라서, CDMA 시스템에서는 송신 전력의 미세 제어가 필요하게 된다.
따라서, 디지탈 통신 시스템이 아날로그 통신 시스템보다 더 우수한 특성을 갖고 있기 때문에 대체되고 있다. 그러나, 디지탈 및 아날로그 시스템은 디지탈 통신으로 이전되는 동안 병존하게 된다. 이동국은 아날로그 및 디지탈 시스템에 적용되는 듀얼 모드 단말이어야 한다.
아날로그 시스템과 디지탈 CDMA 시스템에 적용되는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에서는, 아날로그 및 디지탈 시스템이 동일한 영역이나 인접 영역 내에서 다른 주파수 스펙트럼으로 동작할 수 있다. 그러나, 다음의 네 종류의 간섭 모드가 두 개의 다른 시스템의 기지국과 이동국 사이에 존재할 수 있다.
(1) 아날로그 기지국에서 디지탈 CDMA 이동국으로의 간섭
(2) 디지탈 CDMA 기지국에서 아날로그 이동국으로의 간섭
(3) 아날로그 이동국에서 디지탈 CDMA 기지국으로의 간섭
(4) 디지탈 CDMA 이동국에서 아날로그 기지국으로의 간섭
상기중에서, 간섭 모드 (1)이 가장 중요하다. 즉, 간섭 모드 (1)은 이동국이 CDMA 기지국에서 멀리 떨어지고 아날로그 기지국에 근접한 경우 디지탈 CDMA 모드에서 동작하는 이동국에서 매우 커진다. 이하에서는 아날로그 기지국에서 디지탈 CDMA 이동국으로의 간섭에 의한 방해를 설명한다. 이동국은 CDMA 모드에서 CDMA 기지국과 통신하고 있으며, 동시에 인접 영역에 존재하는 아날로그 기지국으로부터 방해 신호로서 다수의 협대역 신호를 수신하고 있다, 이 경우, 협대역 아날로그 신호는 원하는 CDMA 대역 신호보다 고레벨을 갖기 때문에 이동국에 크게 영향을 미칠 수 있다.
세 개의 간섭 모드는 다음과 같이 발생할 수 있다:
(a) CDMA 이동국의 수신계의 비선형성으로 인해 발생된 상호 변조 왜곡에 의한 간섭;
(b) 아날로그 기지국의 송신계의 비선형으로 인해 발생된 상호 변조 왜곡에 의한 간섭;
(c) 아날로그 기지국으로부터 송신 신호의 측대역 노이즈에 의한 간섭.
간섭 모드 (c)는, 아날로그 기지국으로부터의 아날로그 신호의 측대역 노이즈가 아날로그 송신 채널 대역폭이 CDMA 대역폭에 근접한 경우 CDMA 시스템의 밴드폭에 방해 신호로 될 수 있는 현상이다. 이 모드 효과는 모드 (a)와 (b)보다 더 작다.
간섭 모드 (a)와 (b)의 원인 및 문제는 다음과 같다:
CDMA 모드에서 동작하고 있는 이동국은 다수의 아날로그 시스템 신호를 수신하고 있는 경우가 있다. 고전력 레벨 협대역 아날로그 신호(f1, f2등)가 수신기에 입력될 때, 그 구성소자(예를 들어, LNA(Low Noise Amplifer), 혼합기 등)의 비선형으로 인해 다수의 3차 및 5차 상호 변조 왜곡(2f1-f2, 2f2-f1, 3f1-2f2, 3f2-2f1등)이 수신기에 발생할 수 있어, CDMA 대역에 대응하는 주파수 대역에서 다수의 협대역 방해 신호를 발생한다. 그렇게 발생된 매우 높은 레벨을 갖는 협대역 방해 신호로 인해 결과적으로 역확산부에 의해 수신 신호를 역확산한 후에 노이즈 레벨이 증가하게 된다. 따라서, 이 신호는 불충분한 캐리어 대 노이즈(C/N) 비율로 인해 데이타 오류를 나타낸다고 하는 문제를 발생시킨다.
아날로그 기지국은 동시에 다수의 협대역 신호를 송신하고, 따라서 그 송신계(송신 전력 증폭기)가 비선형성을 갖고 있으면 (3차, 5차 등의) 상호 변조 왜곡으로 인해 CDMA 대역에 대응하는 주파수 대역내에서 다수의 협대역 방해 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 아날로그 송신계는 보통 상호 변조 왜곡이 만족스러울 정도로 작도록 설계된다. 그러나, CDMA 이동국은 아날로그 기지국 근처에서 동작하는 동안 그 수신기에서 비교적 고레벨의 협대역 왜곡 신호를 수신한다. 따라서, 수신된 신호의 노이즈 레벨은 역확산부에 의해 역확산된 후에 증가된다. 불충분한 캐리어 대 노이즈 비율로 인해 데이타 오류가 생성될 수 있다. 이것이 해결되어야 하는 문제이다.
본 발명은, 이동국이, 협대역 방해 신호 발생 위험을 효과적으로 억제할 수 있는 협대역 방해 신호 억제 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 아날로그 모드와 디지탈 모드 모두에서 작동될 수 있는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은, 이동국 수신기가, 아날로그 기지국으로부터의 복수의 송신 채널 신호에 의해 생성된 상호 변조 왜곡으로 야기된 방해 신호를 억제하기 위한 노치 필터를 갖는 협대역 방해 신호 억제 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 아날로그 시스템과 디지탈 CDMA 시스템에 적용되는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이동국 수신기가, 아날로그 기지국으로부터의 복수의 송신 채널 신호를 수신할 때 수신기 내에서 생성된 상호 변조 왜곡으로부터 야기된 방해 신호를 억제하기 위한 노치 필터를 갖는 협대역 방해 신호 억제 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 아날로그 시스템과 디지탈 CDMA 시스템에 적용되는 듀얼 모드 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 노치 필터가 적어도 하나의 미리 결정된 노치 주파수를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이동국이, 수신부 및 이 수신부의 출력 레벨을 감시하고 그 출력 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만 노치 필터가 지정된 노치 특성을 갖도록 제어하는 레벨 검출 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 노치 필터의 노치 주파수가 가변적이고, 협대역 방해 신호의 추정 가능한 주파수와 동일하게 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 노치 필터가 제어되는 가변의 노치 주파수를 가지고, 노치 필터가 최소 출력을 갖게 하는 가변 노치 주파수의 특정치를 검출하고 이 검출된 주파수에 상응하는 제어 신호를 노치 필터에 공급하기 위한 방해 신호 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 노치 필터가 제어되는 동시 가변의 복수의 노치 주파수를 가지고, 노치 필터가 최소의 출력을 갖게 하는 복수의 노치 주파수의 조합을 검출하고, 이 검출된 제어되는 복수의 노치 주파수의 조합에 상응하는 제어 신호를 노치 필터에 공급하기 위한 방해 신호 검출 회로를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 노치 필터가 동시 가변의 두 개의 노치 주파수를 가지며, 이들중 하나는 원하는 대역의 하측 부대역(lower sub-band)내에서 가변되고 다른 하나는 원하는 대역의 상측 부대역(higher sub-band) 내에서 가변되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 제어하의 복수의 노치 주파수의 조합이 결정된 다음에, 노치 주파수중 몇 개는 고정되고 그 외 노치 주파수는 연속적으로 변경되어,통신 중에 노치 필터의 출력 레벨의 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 방해 신호 검출 회로가 노치 필터의 출력 레벨을 감시하고, 이 출력 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만 노치 필터가 노치 특성을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 노치 필터가 제어되는 가변의 노치 주파수를 가지고, CDMA 대역 신호상에 협대역 방해를 가하는 주파수 성분을 분석하여 이 검출된 주파수 성분에 상응하는 제어 신호를 노치 필터에 공급하기 위한 주파수 검출 회로를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주파수 검출 회로가 퓨리에 변환을 실행하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 전화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주파수 검출 회로가 이동국의 수신 신호 레벨을 감시하고, 이 수신된 신호 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만 노치 필터가 노치 특성을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템을 제공하는 것이다.
상술된 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에는, 노치 필터는, 아날로그 기지국으로부터의 복수의 송신 채널 신호에 의해 발생된 상호 변조 왜곡으로 인한 방해 신호와 복수의 송신 채널 신호가 아날로그 기지국으로부터 수신될 때 수신기에서 발생된 상호 변조 왜곡으로 인한 방해 신호를 효과적으로 억제할 수 있다. 이것은 역 확산 후에 원하는 신호의 캐리어 대 노이즈 비율을 충분하게 유지할 수 있게 한다.
가변 노치 주파수를 갖는 노치 필터에서는, 방해 신호 검출 회로는 노치 필터가 최소 출력을 갖게 하는 노치 주파수를 검출하고 이 검출 결과에 상응하는 제어 신호를 노치 필터에 부여한다.
노치 필터가 동시에 가변되는 복수의 노치 주파수를 가지고 있는 경우에는, 왜곡 신호 검출 회로는 노치 필터가 최소의 출력을 갖게 하는 복수의 노치 주파수의 조합을 검출하여 이 검출 결과에 상응하는 제어 신호를 노치 필터에 부여한다.
주파수 검출 회로는 협대역 방해를 CDMA 대역 신호에 부여하는 주파수 성분을 분석하여 이 분석 결과에 상응하는 제어 신호를 노치 필터에 부여한다.
도 1A는 아날로그 시스템과 디지탈 CDMA 시스템의 서비스 영역의 설명도.
도 1B는 다른 아날로그 시스템과 디지탈 CDMA 시스템의 서비스 영역의 설명도.
도 2는 디지탈 CDMA 이동국상에서의 아날로그 기지국과의 간섭의 설명도.
도 3은 디지탈 CDMA 이동국상에서의 아날로그 기지국과의 다른 간섭을 설명하기 위한 도면.
도 4는 아날로그 기지국의 송신 채널 신호의 측대역 노이즈의 간섭을 나타내는 그래프.
도 5는 상호 변조 왜곡으로 인한 협대역 방해를 나타내는 그래프.
도 6은 협대역 방해 신호가 있는 경우 역확산한 후의 스펙트럼을 나타내는 그래프.
도 7은 아날로그 기지국에서 송신 채널 신호와 송신계의 상호 변조의 왜곡 성분을 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서, 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 이동국의 협대역 방해 신호 억제 회로의 구성도.
도 9는 협대역 방해 신호 억제시의 노치 필터 효과를 나타내는 그래프.
도 10은 복수의 노치 주파수로 동작하는 경우 노치 필터의 감쇠 특성을 나타내는 그래프.
도 11은 복수의 노치 주파수로 동작하는 경우 협대역 왜곡 신호의 억제시의 노치 필터 효과를 나타내는 그래프.
도 12는 본 발명의 다른 실시예로서, 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 이동국의 협대역 방해 신호 억제 회로의 구성도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예로서, 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 이동국의 협대역 방해 신호 억제 회로의 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 이동국
101 : 수신 안테나
102 : 수신기
103 : 역확산기
104 : 제어부
105 : 가변 노치 필터
106 : 방해 신호 검출 회로
107 : 주파수 검출 회로
108 : 고정 노치 필터
109 : 레벨 검출 회로
200 : 디지탈 CDMA 기지국
300 : 아날로그 기지국
본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 전에, 본 발명이 기초하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 기본적 기술을 본 발명의 참조를 위해 이하 기술된다.
멀티미디어와 함께, 어떤 미디어에 의해서나, 어디에서나 언제라도 누군가와의 통신을 가능하게 하는 개인 통신은 강한 잠재력을 가진 가장 전망 있는 분야중 하나를 대표하고 있다. 개인 통신은 유선 및 무선의 두 원격 통신의 개념을 포함한다. 무선 통신에는 기대가 크다. 무선 통신에서는, 오늘날 휴대폰이 선진국에서 급속히 보급되어 있기 때문에 종래의 아날로그 통신 시스템으로는 증가하는 수요을 만족시킬 수 없었다. 따라서, 요즘에는 가입자 수용 능력, 통신 비용, 비밀성 및 통신 다양성이 우수한 디지탈 시스템이 아날로그 시스템보다 더욱 우세한 실정이다. 두 개의 디지탈 방법 - TDMA (Time-Division Multiple Access)과 CDMA(Code-Devision Multiple Access)이 있다. CDMA는 TDMA 방법 보다 가입자 수용 능력에서 우세하기 때문에 사용자에게 더욱 주목받고 있다.
CDMA 시스템에서는 확산 코딩 시스템을 이용하여 정보 자체 점유 대역폭 보다 더 넓은 대역폭에 걸쳐 정보 확산을 갖는 신호를 송신하는 확산 스펙트럼 기술을 이용한다. 확산 스펙트럼 기술에는 두 방법이 있다: 하나는 직접 확산 (DS) 방법이고 다른 하나는 주파수 호핑 (FH) 방법이다. 셀룰러 전화 시스템은 DS 방법을 이용한다. DS 기술을 이용한 CDMA에서는, 각 이동국이 여러 확산 코드를 이용하여 스펙트럼을 확산시킬 수 있으며 동일 대역폭에서 다중화된 코드화 채널 신호를 송신한다. 한편, 수신측은 원하는 수신 채널의 동일한 확산 코드로 역확산함으로써 원하는 신호만을 복조하여, 다른 간섭 신호를 광대역 노이즈로서 분리시킨다. 따라서, 확산 스펙트럼 기술을 이용한 CDMA 시스템은 다음과 같은 많은 이점을 제공한다: 이것은 다수의 가입자를 수용할 수 있으며, 비동기 어세성을 가능하게 하고, 다중로 페이딩에 강하고, 복수의 레이크(rake) 수신기를 이용하여 소프트 핸드 오프가 가능하게 되며 다른 시스템과 간섭되지 않는 고내구성 및 고비밀성을 갖고 있다. 한편, 이동국은 보통 원하는 수신 신호보다 더 큰 간섭 신호를 가지고 있어, 역확산후의 신호의 캐리어 대 노이즈(C/N) 비율의 손상을 야기하고, 즉 정확한 통신을 행할 수 없게 한다. 따라서, CDMA 시스템에서는 송신 전력의 미세 제어가 필요하게 된다.
따라서, 디지탈 통신 시스템이 아날로그 통신 시스템보다 더 우수한 특성을갖고 있기 때문에 대체되고 있다. 그러나, 디지탈 및 아날로그 시스템은 디지탈 통신으로 이전되는 동안 병존하게 된다. 이동국은 아날로그 및 디지탈 시스템에 적용되는 듀얼 모드 단말이어야 한다.
아날로그 시스템과 디지탈 CDMA 시스템에 적용되는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에서는, 도 1A 및 1B에 도시된 바와 같이 아날로그 및 디지탈 시스템이 동일한 영역이나 인접 영역 내에서 다른 주파수 스펙트럼으로 동작할 수 있다. 그러나, 다음의 네 종류의 간섭 모드가 두 개의 다른 시스템의 기지국과 이동국 사이에 존재할 수 있다.
(1) 아날로그 기지국에서 디지탈 CDMA 이동국으로의 간섭
(2) 디지탈 CDMA 기지국에서 아날로그 이동국으로의 간섭
(3) 아날로그 이동국에서 디지탈 CDMA 기지국으로의 간섭
(4) 디지탈 CDMA 이동국에서 아날로그 기지국으로의 간섭
상기중에서, 간섭 모드 (1)이 가장 중요하다, 즉, 간섭 모드 (1)은 도 2에 도시된 바와 같이 이동국이 CDMA 기지국에서 멀리 떨어지고 아날로그 기지국에 근접한 경우 디지탈 CDMA 모드에서 동작하는 이동국에서 매우 커진다. 이하에서는 아날로그 기지국에서 디지탈 CDMA 이동국으로의 간섭에 의한 방해를 설명한다. 도 3은 아날로그 기지국으로부터의 디지탈 CDMA 이동국에 대한 간섭을 설명하기 위한 도면이다. 이동국(100)은 CDMA 모드에서 CDMA 기지국(200)과 통신하고 있으며, 동시에 인접 영역에 존재하는 아날로그 기지국(300)으로부터 방해 신호로서 다수의 협대역 신호를 수신하고 있다. 이 경우, 협대역 아날로그 신호는 원하는 CDMA 대역신호보다 고레벨을 갖기 때문에 이동국(100)에 크게 영향을 미칠 수 있다.
세 개의 간섭 모드는 다음과 같이 발생할 수 있다:
(a) CDMA 이동국의 수신계의 비선형성으로 인해 발생된 상호 변조 왜곡에 의한 간섭;
(b) 아날로그 기지국의 송신계의 비선형으로 인해 발생된 상호 변조 왜곡에 의한 간섭;
(c) 아날로그 기지국으로부터 송신 신호의 측대역 노이즈에 의한 간섭.
도 4를 참조하여, 간섭 모드 (c)는 아날로그 송신-채널 대역폭이 CDMA 대역폭 근처인 경우 아날로그 기지국으로부터 아날로그 신호의 측대역 노이즈가 CDMA 시스템의 대역폭에 방해 신호가 될 수 있는 현상이다. 이 모드 효과는 모드(a)와 (b)보다 더 작다.
간섭 모드 (a)와 (b)의 원인 및 문제는 다음과 같다;
도 5는 CDMA모드에서 동작하고 있는 이동국(100)이 복수의 아날로그 시스템 신호를 수신하고 있는 경우를 설명한다. 대전력 레벨 협대역 아날로그 신호(f1, f2, 등)가 수신기(102)에 입력될 때, 그 구성 소자(예를 들어, LNA(Low Noise Amplifier), 혼합기 등)의 비선형성으로 인해 다수의 3차 및 5차 상호 변조 왜곡 (2f1-f2, 2f2-f1, 3f1-2f2, 3f2-2f1등)이 수신기(102)에서 발생할 수 있어, CDMA 대역에 상응하는 주파수 대역에 다수의 협대역 방해 신호를 발생한다. 그렇게 발생된 매우 높은 레벨을 갖는 협대역 방해 신호로 인해 결과적으로 역확산기(103)에 의해수신 신호를 역확산한 후에 노이즈 레벨이 증가하게 된다. 따라서, 도 6에서 나타낸 바와 같이 신호는 불출분한 캐리어 대 노이즈(C/N) 비율로 인해 데이타 오류를 나타낸다는 문제가 발생하게 된다.
도 7에서 나타낸 바와 같이, 아날로그 기지국(300)은 한 번에 다수의 협대역 신호를 송신하고, 따라서 그 송신계(송신 전력 증폭기)가 비선형성을 갖고 있는 경우 (3차, 5차 등의) 상호 변조 왜곡으로 인해 CDMA 대역에 상응하는 주파수 대역 내에 다수의 협대역 왜곡 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 아날로그 송신계는 보통 상호 변조 왜곡이 만족할 만큼 적게 되도록 설계된다. 그러나, CDMA 이동국(100)은 아날로그 기지국(300) 근처에서 동작하는 동안 그 수신기(102)에서 비교적 고레벨의 협대역 왜곡 신호를 수신한다. 따라서, 수신된 신호의 노이즈 레벨은 역확산기(103)에 의한 역확산 이후에 증가된다. 불충분한 캐리어 대 노이즈 비율로 인해 데이타 오류가 발생될 수 있다. 이것이 해결해야 할 문제이다.
이하, 상술된 기본적 기술에 따른 시스템의 부분과 유사한 부분에는 동일한 번호를 붙힌 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명을 구체화한 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 이동국(100)에 장착된 협대역 방해 신호 억제 회로의 블럭도를 나타낸다.
도 8에서는, CDMA 기지국으로부터의 CDMA 신호와 아날로그 기지국으로부터의 아날로그 신호가 수신기 안테나(101)에 의해 수신된다. 수신된 신호는 수신기(102)에 입력되어 증폭 및 주파수 변환된 다음에, 방해 신호 검출 회로(106)로부터의 노치 주파수 변환 제어 신호가 공급되고 있는 가변 노치 필터(105)에 입력된다. 제어신호를 스위핑함으로써, 방해 신호 검출 회로(106)는 노치 필터가 최소 출력 레벨을 갖게 하는 주파수를 검출하도록 가변 노치 필터(105)의 노치 주파수를 변환시킨다. 도 9에서 나타낸 바와 같이, 노치 주파수가 최대 영향을 미치는 협대역 방해 신호에 일치하는 경우 CDMA 대역 내에 협대역 방해 신호가 거의 남지 않게 된다(도 9의 (a)). 즉, 가변 노치 필터(105)는 최소 출력 레벨을 갖는다. 따라서, 가변 노치 필터(105)를 노치 필터가 최소 출력 레벨을 갖게 하는 제어 신호에 부여함으로써 역확산 후의 신호의 충분한 캐리어 대 노이즈 비율이 성취될 수 있다(도 9의 (b)).
도 9에서는, 하나의 노치 주파수를 갖는 노치 필터가 도시되어 있다. 복수의 노치 주파수를 갖는 노치 필터의 사용으로 더욱 증가된 효과를 성취한다.
도 10은 복수의 노치 주파수가 가변되는 가변 노치 필터(105)의 감쇠 주파수 특성을 나타내는 그래프이다. 방해 신호 검출 회로(106)는 노치 주파수(fn1, fn2‥‥fnn)를 각각 독립적으로 변경하고 가변 노치 필터(105)가 최소의 출력 레벨을 갖게하는 복수의 노치 주파수의 조합을 검출한다. 그런 다음에, 상술한 효과를 발생하는 제어 신호를 노치 필터(105)에 부여한다.
이 경우, 도 11에서 나타낸 바와 같이, 복수의 노치 주파수를 이용하여 동시에 다수의 협대역 방해 신호를 억제하는 것이 가능하다. 이것은 역확산 후에 원하는 신호의 캐리어 대 노이즈 비율을 더욱 개선할 수 있다. 복수의 노치 주파수를 스위핑하는 방법은 다음과 같다: CDMA 주파수 대역은 노치 주파수의 수와 동일한개수의 부대역으로 분할되고 각 노치 주파수는 각 주파수 대역에서 스위프된다, 이 특성은 가변 노치 필터(105)의 최소 출력 레벨을 신속하게 검출할 수 있다.
예를 들어, 두 개의 노치 주파수(fn1, fn2)를 갖는 가변 노치 필터(105)로는, CDMA 주파수 대역이 두(저 및 고) 대역으로 분할되고, 두 노치 주파수는 각 대역 단부로부터 스위프된다. 이것은 노치 주파수의 고속 검출을 가능하게 한다.
또한 다수의 노치 주파수의 조합을 먼저 결정하고, 노치 주파수중 몇개를 고정하고 계속하여 남은 노치 주파수의 스위핑을 행하는 것이 가능하다. 이 경우, 가변 노치 필터(105)는 방해 신호의 간섭 레벨의 상당한 변화가 통신 중에 발생하는 경우 그 출력 레벨을 크게 변화시킬 수 있다. 즉, 방해 신호 검출 회로(106)는 가변 노치 필터(105)의 출력 레벨의 변화에 의해 방해 신호의 간섭 레벨의 변화를 검출할수 있다. 따라서, 방해 신호 검출 회로(106)는 가변 노치 필터(105)의 변화에 상응하는 제어 신호를 부여함으로써 통신 중 간섭 상태의 변화에 대하여 추종할 수 있다.
아날로그 모드와 디지탈 CDMA 모드에서 동작하는 듀얼 모드 셀룰러 시스템에서는, 주파수 채널이 보통 공지되어 있고, 따라서 협대역 방해를 야기할 수 있는 주파수 대역을 제어기(104)에 의해 미리 연산할 수 있다. 따라서, 연산 결과에 기초한 제어 신호를 가변 노치 필터(105)에 부여함으로써 통신의 초기 단계로부터 협대역 방해의 영향을 감소시키는 것이 가능하게 된다.
상술한 설명에서는, 가변 노치 필터(105)를 노치 특성이 처음부터 ON인 것으로 하여 설명하였다. 그러나, 이것은 문제를 야기할 수도 있는 고레벨 방해 신호가없는 경우 수신된 원하는 CDMA 신호의 감쇠를 야기할 수 있다. 따라서, 방해 신호 검출 회로(106)는 가변 노치 필터(105)가 노치 특성을 초기에 발생하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 방해 신호 검출 회로(106)는 가변 노치 필터(105)의 출력 레벨을 감시하고 노치 필터(105)의 출력 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만 가변 노치 필터가 노치 특성을 부여하도록 제어한다. 협대역 방해 신호의 영향의 정도에 따른 노치 특성의 온-오프 제어는 최적의 방해 신호 억제를 실현할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예인 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에 대한 이동국(100)에서 사용되는 협대역 방해 신호 억제 회로의 블럭도이다. 도 12에서, 도 8의 구성 요소와 기능이 동일한 것은 동일 부호를 부여하였다. 도 8에서 나타낸 실시예와 본 실시예의 차이는 방해 신호 검출 회로(106) 대신에 주파수 검출 회로 (107)가 사용된다는 것이다. 주파수 검출 회로(107)는 예를 들어, 퓨리에 변환을 실행하여 수신기(102)로부터 출력된 CDMA 신호의 주파수를 분석한다.
도시된 실시예에서, 주파수 검출 회로(107)는 고레벨의 협대역 방해 신호가 수신된 CDMA 신호에 포함되어 있는 경우 이 신호를 반영하는 출력을 가진다. 따라서, 가장 영향력 있는 협대역 방해 신호의 주파수를 알 수 있기 때문에 그 주파수 성분을 억제하는 노치 주파수를 갖도록 하는 제어 신호를 노치 필터(105)에 대해 부여하면, 역확산기(103)에서 우수한 캐리어 대 노이즈 비율의 출력을 성취할 수 있다.
입력이 유사 레벨의 협대역 방해 신호를 다수 함유하고 있는 경우에는, 주파수 검출 회로(107)는 이들 주파수 성분을 반영하는 출력을 갖는다. 따라서, 상기 경우에 복수의 노치 주파수를 갖는 가변 노치 필터(105)가 사용되면, 협대역 방해의 영향을 더욱 감소시키는 것이 가능하다.
항상 스위치 ON되는 가변 노치 필터(105)를 사용하게 되면 문제가 되는 정도의 크기인 고레벨의 방해 신호가 없는 경우 수신된 원하는 CDMA 신호의 감쇠를 야기할 수 있다. 그리고 원하는 CDMA 신호의 감쇠로 수신 특성이 최악이 되게 한다. 따라서, 주파수 검출 회로(107)는 가변 노치 필터(105)가 노치 특성을 초기에 부여하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 주파수 검출 회로(107)는 수신기(102)의 출력 레벨을 관찰하여 이 가변 노치 필터가 수신기(102)의 출력 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만 노치 특성을 실행하도록 제어한다. 협대역 방해 신호의 영향 정도에 따른 노치 특성의 ON-OFF는 최적의 방해 신호 억제를 실현할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예인 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 이동국 (100)에서 사용되는 협대역 방해 신호의 블럭도이다. 도 13에서는 도 8 및 도 12에서 나타낸 구성 요소와 기능이 동일한 것에는 동일 번호를 붙혔다. 이 실시예와 도 8 및 도 12에서 나타낸 실시예와의 차이는 가변 노치 필터(105) 대신에 고정 노치 필터(108)을 사용하여 노치 주파수를 고정시킨다는 것이다. 이 구성은 방해 신호 검출 회로(106) 또는 주파수 검출 회로(107)을 사용할 필요성을 없애기 때문에 방해 신호 억제 회로의 구성을 간단하게 할 수 있다.
도 8을 참조하여 이전에 설명한 바와 같이, 아날로그 모드와 CDMA 디지탈 모드에서 동작하는 듀얼 모드 전화 시스템은 통상 공지의 주파수 채널을 사용하고 이에 따라서 협대역 방해를 야기하는 주파수 대역을 예측할 수 있다. 따라서, 예측 결과에 기초한 노치 주파수를 갖는 고정 노치 필터(108)를 설계하여 협대역 방해의 영향을 축소하는 것이 가능하다. 노치 필터(108)는 물론 복수의 고정 노치 주파수를 가질 수 있다. 더욱이, 수신기(102)의 출력 레벨을 감시하여 이 수신기(102)의 출력이 미리 결정된 기준 레벨을 초과할 때에만 고정 노치 필터(108)의 노치 특성을 스위치 온하는 레벨 검출 회로(109)를 제공하는 것이 가능하다. 폭, 협대역 방해 신호의 영향 정도에 따른 노치 특성의 ON-OFF 제어는 최적의 방해 신호 억제를 실현할 수 있다.
도 8 및 도 12의 실시예와 비교하여, 도 13의 실시예는 협대역 방해 신호의 능력이 약간 열악하지만 회로 구성이 단순화되고, 제어를 필요로 하지 않아 고속 처리에 알맞은 이점이 있다.
본 발명에 따른 협대역 방해 신호 억제 회로가 구비된 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에서는, 아날로그 및 디지탈 CDMA 신호에 알맞은 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 이동국에서의 협대역 방해 신호가 노치 필터에 의해 효과적으로 억제되어 최적 조건의 원격 통신을 유지할 수 있다. 다수의 협대역 방해 신호는 복수의 노치 주파수를 이용하여 동시에 억제될 수 있다. 따라서, 수신 특성이 더욱 개선될 수 있다.
노치 주파수의 스위프 방법에 따라서 통신중에 간섭 신호의 방해 레벨의 변동을 추종함으로써 신속한 방해 신호의 억제를 실현할 수 있다.
노치 필터 특성의 온-오프 제어는 실재의 협대역 방해 신호의 영향 정도에 따라서 임의의 방해 신호에 대한 최적의 억제를 실현할 수 있다.
이러한 모든 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템의 설비들에 의해 아날로그 시스템으로부터 고성능과 고용량을 갖는 디지탈 CDMA 시스템으로의 원만한 이전을 실현할 수 있다.

Claims (19)

  1. 아날로그 시스템 및 디지털 CDMA 시스템에 적합한 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에 있어서,
    CDMA 기지국으로부터의 CDMA 신호 및 아날로그 기지국으로부터의 아날로그 신호를 수신하기 위한 수신기.
    CDMA 신호를 처리하는 중에 상기 아날로그 기지국으로부터의 복수의 송신 채널 신호를 수신했을 때, 상기 수신기 내측으로부터 발생된 상호 변조 왜곡으로 야기된 방해 신호를 억제하기 위한 가변 노치 필터,
    상기 가변 노치 필터가 최소의 출력을 갖게 하는 가변 노치 주파수 지정치를 검출하여 상기 검출된 주파수에 상응하는 제어 신호를 상기 가변 노치 필터에 공급하기 위한 방해 신호 검출 회로, 및
    상기 가변 노치 필터의 출력을 역확산시키는 역확산기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  2. 아날로그 시스템 및 디지털 CDMA 시스템에 알맞은 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에 있어서,
    CDMA 기지국으로부터의 CDMA 신호 및 아날로그 기지국으로부터의 아날로그 신호를 수신하기 위한 수신기,
    CDMA 신호를 처리하는 중에 상기 아날로그 기지국으로부터의 복수의 송신 채널 신호를 수신했을 때, 상기 수신기 내측에서 발생되는 상호 변조 왜곡으로 야기된 방해 신호를 억제하기 위한 가변 노치 필터,
    CDMA 대역 신호상에 협대역 방해를 가하는 주파수 성분을 분석하여 상기 검출된 주파수 성분에 상응하는 제어 신호를 상기 가변 노치 필터에 공급하기 위한 주파수 검출 회로, 및
    상기 가변 노치 필터의 출력을 역확산시키는 역확산기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  3. 아날로그 시스템 및 디지털 CDMA 시스템에 알맞은 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템에 있어서,
    CDMA 기지국으로부터의 CDMA 신호 및 아날로그 기지국으로부터의 아날로그 신호를 수신하기 위한 수신기,
    예측 결과에 기초한 노치 주파수를 갖는 고정 노치 필터,
    상기 수신기의 출력이 미리 결정된 기준 레벨을 초과할 때에만, 상기 고정 노치 필터의 노치 특성을 제어하는 레벨 검출 회로, 및
    상기 고정 노치 필터의 출력을 역확산시키는 역확산기
    를 포함하고, 상기 고정 노치 필터는 CDMA 신호를 처리하는 중에, 상기 아날로그 기지국으로부터의 복수의 송신 채널 신호를 수신했을 때, 상기 수신기 내측에서 발생된 상호 변조 왜곡으로 야기된 방해 신호를 억제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 노치 필터는 적어도 하나의 미리 결정된 노치 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 노치 필터의 노치 주파수는 가변이며, 협대역 방해 신호의 예측가능한 주파수와 동일하게 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 노치 필터는 제어하의 가변 노치 주파수를 갖고, 상기 노치 필터가 최소의 출력을 갖도록 하는 노치 주파수를 검출하여 상기 검출된 주파수에 상응하는 제어 신호를 상기 노치 필터에 공급하기 위한 상기 방해 신호 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 노치 필터는, 동시에 가변할 수 있는 제어하의 복수의 노치 주파수를 갖고 있으며, 상기 노치 필터가 최소의 출력을 갖게 하는 제어하의 복수의 노치 주파수의 조합을 검출하여 상기 검출된 제어하의 복수의 노치 주파수의 조합에 상응하는 제어 신호를 상기 노치 필터에 공급하기 위한 상기 방해 신호 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 노치 필터는 동시에 가변될 수 있는 두 개의 노치 주파수를 갖고 있으며, 이들 중 하나의 노치 주파수는 원하는 대역의 하측 부대역 내에서 가변이며, 다른 노치 주파수는 상기 원하는 대역의 상측 부대역 내에서 가변인 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어하의 복수의 노치 주파수의 조합이 결정된 다음에, 상기 노치 주파수 중 몇 개는 고정되고 그 외의 노치 주파수는 통신하는 동안에 상기 노치 필터의 출력 레벨의 변경을 검출하면서 연속적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 방해 신호 검출 회로는 상기 노치 필터의 출력 레벨을 감시하여 상기 출력 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만 상기 노치 필터가 지정된 노치 특성을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  11. 제2항에 있어서, 상기 주파수 검출 회로는 퓨리에 변환을 실행하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  12. 제2항에 있어서, 상기 주파수 검출 회로는 상기 이동국의 수신 신호 레벨을 감시하여 상기 수신된 신호 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만, 상기 노치 필터가 지정된 노치 특성을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼모드 셀룰러 전화 시스템.
  13. 제2항에 있어서, 상기 노치 필터는 적어도 하나의 미리 결정된 노치 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  14. 제2항에 있어서, 상기 노치 필터의 노치 주파수는 가변이며, 협대역 방해 신호의 예측가능한 주파수와 동일하게 되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 노치 필터는 제어하의 가변 노치 주파수를 갖는 것을 특징으로하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  16. 제14항에 있어서 상기 노치 필터는 동시에 가변되는 제어하의 복수의 노치 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 상기 노치 필터는 한 번에 가변될 수 있는 두 개의 노치 주파수를 갖고 있으며, 이들 중 하나의 노치 주파수는 원하는 대역의 하측 부대역 내에서 가변이며, 다른 노치 주파수는 상기 원하는 대역의 상측 부대역 내에서 가변인 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제어하의 복수의 노치 주파수의 조합이 결정된 다음에, 상기 노치 주파수 중 몇 개는 고정되고 그 외의 노치 주파수는 통신하는 동안에 상기 노치 필터의 출력 레벨의 변경을 검출하면서 연속적으로 변경되는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 상기 주파수 검출 회로는 상기 이동국의 수신 신호 레벨을 감시하여 상기 수신된 신호 레벨이 미리 결정된 기준 레벨을 초과하는 경우에만, 상기 노치 필터가 지정된 노치 특성을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 듀얼 모드 셀룰러 전화 시스템.
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