KR100493082B1 - 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력레벨 보상 장치 및 방법 - Google Patents

수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력레벨 보상 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로에 관한 것으로서, 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정하는 기간들 사이에 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정을 수행하는 주파수간 측정(interfrequency measurement)을 진행함에 있어, 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정이 종료된 후, 상기 제1 주파수 대역으로 천이하여 수신 전력 레벨을 제어하는 방법에 있어서, 상기 자동 이득 제어 회로의 수신 신호 전력 레벨을 결정하기 위한 전송 전력 변화량을 롬 테이블에 저장하는 과정과, 상기 롬 테이블의 출력값에, 상기 롬 테이블의 이전 출력값을 연산한 값을 최종 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMPENSATING POWER LEVEL FASTLY IN INTER-FREQUENCY MEASUREMENT BY THE RX AGC}
본 발명은 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로에 관한 것으로, 주파수간 측정(interfrequency measurement)이 종료된 후, 수신 전력 레벨을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 기술에 따르면, 일반적인 이동통신 시스템에서는 기지국과 단말기간의 통화품질을 향상시키기 위하여 중간 주파수(IF; Inter Frequency) 처리부의 입력단에 수신 전계의 신호세기를 항상 일정하게 공급하기 위하여, 수신 자동 이득 제어(Rx Auto Gain Control; 이하 'Rx AGC'라 한다) 회로를 루프(Loop) 형태로 구성한다. 상기 Rx AGC 루프는 안테나를 통해 들어오는 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 수신 신호의 변화에 대하여 전력 보상을 하기 위하여 상기 AGC 회로의 이득을 PDM(Pulse Density Modulation) 신호로 조절한다.
이하, 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로를 도 1을 참조하여 설명한다.
이동통신 시스템의 단말기에서 안테나로부터 수신된 신호는 A/D(Analog to Digital) 변환기(미도시)를 거쳐 디지털 신호로 변환되고, 디지털로 변환된 신호는 성능향상을 위하여 수신 FIR(Finite Impulse Response)필터(미도시)를 거치며, 송신신호의 변조방식에 따라 상기 수신 신호의 전력 값을 산출한다. 예컨대, 송신 신호가 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)으로 변조된 경우, I(In-phase), Q(Quadrature-phase) 채널 수신신호를 제곱하여 더한 I2+Q2이 수신 신호의 전력값이 된다. 상기 AGC 회로의 기본적인 동작에 따라 상기 수신 신호의 전력 값이 기준 전력보다 높으면, 상기 AGC 회로의 이득을 낮추어 주게 되며, 반대로 상기 수신 신호의 전력 값이 기준 전력보다 낮으면, 상기 AGC 회로의 이득을 높여 주게 된다.
상기와 같이 수신 신호의 전력을 기준 전력값과 비교하기 위하여, 롬 테이블(100)을 참조하게 되며, 상기 롬 테이블(100)에 저장된 기준 전력값(예컨대, 72dB)을 상기 수신 신호의 전력값과 비교하여 상기 두 전력의 차이값을 출력한다. 만약, 상기 수신 신호의 전력이 기준 전력보다 높으면 상기 차이값은 양수 값이 되며, 상기 수신 신호의 전력이 기준 전력보다 낮으면 상기 차이값은 음수 값이 된다.
상기 출력된 전력 차이 값은 이득 상수(Gain Constant; 102)과 곱셈기(104)를 통해 곱하여 진다. 상기 이득 상수(102)값은 상기 전력 차이값을 증폭 시키는 값으로서, 상기 이득 상수(102)값의 설정에 따라 상기 수신 전력값이 기준 전력으로 수렴하는 속도가 결정된다. 상기 이득 상수(102)에 대한 보다 구체적인 사항은 후술하기로 한다.
한편, 예를들어 상기 롬 테이블(100)로부터 출력된 전력 차이값이 8비트이고, 상기 이득 상수(102)값이 4비트라고 가정하면, 상기 두 값이 곱하여진 값은 12비트값이 된다.
상기 이득 상수(102)에 의해 곱하여진 전력 차이값은 루프 필터(Loop Filter)의 형태로 구현된 누적기(Accumulator; 106)로 입력되어 연산된다.
상기 누적기(106)에는 입력된 신호가 무한히 연산되어 저장되며, 상기 누적기(106)로 입력된 증폭시킨 전력 차이값은 상기 누적기(106)에 기저장된 누적값과 연산된다. 즉, 상기 전력 차이값이 양수값이면 상기 누적값은 증가하게 되며, 상기 전력 차이값이 음수값이면 상기 누적값은 감소하게 된다. 상기 누적기(106)에 저장되는 값은 상기 도 1에는 21비트로 표현되어 있다.
상기 누적기(106)로부터 출력된 전력 차이값의 누적값은 부호 변환기(108)에 입력되어 부호가 반전된다. 상기 부호 변환기(108)는 상기 전력 차이값을 AGC회로의 증폭값으로 반영하기 위하여 부호를 반전시킨다. 즉, 상기 부호 변환기(108)는 상기 전력 차이값이 양수값이면 수신 전력을 낮추어 주어야 하므로 상기 입력값을 음수값으로 반전시키며, 전력 차이값이 음수값이면 수신 전력을 높여 주어야 하므로 상기 입력값을 양수값으로 반전시킨다. 한편, 상기 롬 테이블(100)로부터 출력되는 차이값이 기준 전력으로부터 수신 전력을 뺀 값이면, 즉 상술한 전력 차이값과 반대의 부호값으로 출력하면 상기 부호 변환기(108)가 생략될 수 있다.
또한, 상기 부호 변환기(108)로부터 매 256칩마다 상기 누적되어 부호 변환된 전력 차이값을 출력하며, 상기 출력된 값은 비트 절단기(110)에서 LSB의 소정비트들을 잘라내어 출력한다. 상기 비트 절단기(110)에서 LSB 비트들을 잘라내는 이유는 전력 차이값의 미세한 변화에 반응하지 않고, 상기 전력 차이값의 변화량이 클때만 수신 전력을 제어하도록 하기 위함이다.
예컨대, 상기 비트 절단기(110)에서 상기 21비트의 입력값 중 12비트의 LSB 를 잘라내면, 9비트의 값이 출력된다.
상기 비트 절단기(110)로부터 출력된 값은 PDM(Pulse Density Modulation) 출력기(112)로 입력되어, 상술한 바와 같이 수신 신호의 변화에 대하여 전력 보상을 하기 위한 PDM 신호값을 생성한다. 상기 PDM 출력기(112)로부터 생성된 PDM 값은 AGC 증폭기의 제어 신호로 입력되어 상기 수신 신호의 전력값을 기준 전력으로 수렴시킨다.
한편, 통신 접속들이 코드 분할 다중 접속(CDMA; Code Division Multiple Access) 기술을 사용하여 서로 분리되는 셀룰러 네트워크들에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크와의 액티브 통신 접속을 가지는 이동국은 실제적으로 언제나 상기 통신 접속에 관한 무선 주파수에서 데이터를 수신할 수 있어야 한다. 주파수간 핸드오버(interfrequency handover) 있어서, 액티브 통신 접속이 존재하는 주파수는 변경될 수 있다. 셀 변경은 상기 주파수간 핸드오버를 수반할 수 있는데, 이 경우 상기 방법이 셀간-주파수간(intercell-interfrequency) 핸드오버이다. 또는 주파수 변경은 단일 셀 내에서 일어날 수 있는데, 이것은 셀간-주파수간 핸드오버가 수행되는 것을 의미한다.
상기 이동통신 시스템에서 다수개의 주파수 대역들을 가지는 통신 접속들 간에 주파수간 핸드오버(interfrequency handover)를 수행하기 위하여, 상기 도 1에서 상술한 바와 같은 수신 전력의 측정을 통한 자동 이득 제어(AGC)를 상기 다수개의 주파수 대역에 대해 진행한다. 예컨대, 제1 주파수 대역으로 통신을 수행하는 동안, 인접한 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력을 측정한다.
상기 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력을 측정하는 기간을 정상 모드(Normal Mode)라 할 때, 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력을 측정하는 기간을 압축 모드(Compressed Mode)라 하며, 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 측정을 주파수간 측정(Interfrequency Measurement)이라한다. 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 측정은 상기 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 측정 기간보다 짧으며, 상기 정상 모드에 대한 기간들 사이에 단속적으로 상기 압축 모드에 대한 전력 측정을 수행한다.
상기 주파수간 측정을 하기 위해서 Rx AGC는 송신 공백(TG; Transmission Gap)동안 다른 주파수, 즉 상기 제2주파수 대역에서의 수신신호 전력 레벨을 일정한 크기가 되도록 동작 한다. 상기 송신 공백 기간이 끝나면 원래의 주파수, 즉 제1 주파수 대역에서 그 역할을 계속한다. 상기 Rx AGC는 상기 주파수간 측정시에 결합기(Combiner)에서 만들어진 다양한 신호, 즉 ISM_TSG(Inter-frequency measurement Timing Signal Generator)라 불리우는 제어 신호(t1~t13)에 따라 적절한 동작을 정해진 시간 내에 수행하게 된다.
도 2는 종래 기술에 따른 이동통신 시스템에서 사용하는 주파수간 측정 기간 동안 수신 자동 이득 제어의 타이밍 구조를 나타낸 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 제1 주파수 대역(f1; 200)에 대한 전력 측정과 제2 주파수 대역(f2; 202)에 대한 전력 측정이 주기적으로 반복되며, 상기 주파수간 측정을 위한 측정 대상 주파수 대역의 전환은 상기 ISM_TSG 제어 신호를 통해 이루어진다.
상기 주파수간 측정의 세부적인 동작을 상기 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 도 1의 누적기(106)는 정상 모드(Normal Mode)인 경우에는 일반적인 누적동작을 하다가, 상기 ISM_TSG로부터 측정 신호가 들어오면 기존의 누적되어 온 수신 신호의 전력 레벨 값을 버퍼에 저장하고, 다른 주파수로 천이가 수행된다.
상기 도 2의 acc_pow_avg(218)는 상기 누적기(106)에 저장된 값들을 나타내며, 제1 주파수 대역(f1)에서의 상기 누적기(106)에 누적된 값들이 계속적으로 연산되어 업데이트 되고 있음을 보여준다. 그러다가, 주파수간 측정을 위해 상기 제2 주파수 대역(f2)으로 천이하도록 t4(206) 신호가 입력되면, 상기 누적기(106)에 저장된 누적값은 소정 버퍼에 저장된다. 예컨대, 상기 도 2를 참조하면 상기 acc_pow_avg(218)의 7번 값이 acc_buf1(220)에 저장된다. 또한, 상기 제2 주파수 대역(f2)으로의 완전한 천이가 이루어지는 동안 agc_frz(204) 신호가 '하이'를 유지함으로써 AGC 회로가 홀드된다.
상기 AGC 회로가 홀드되는 동안 상기 누적기(106)에 저장되어 있는 상기 제1 주파수 대역(f1)에 대한 누적값은 상기 acc_buf1(220)에 저장되며, acc_buf2(222)로부터 새로이 측정을 시작하게 되는 상기 제2 주파수 대역(f2)에 대한 누적값을 읽어들인다.
상기 다른 주파수로의 천이가 완료되고 주파수 합성기(Frequency Synthesizer)가 수렴되는 시점에서 t5(208) 신호가 입력되면 상기 누적기(106)는 상기 읽어들인 상기 제2 주파수 대역(f2)에 대한 누적값을 기초로 누적 동작을 시작한다. 예컨대, 도 2에서는 상기 acc_buf2(222)에 저장된 25번째 값을 읽어들여 다음 입력되는 값들을 계속하여 상기 누적기(106)에 누적시킨다.
이때, AGC 루프의 대역폭을 크게 하기 위하여, 상기 이득 상수(102)의 값을 크게 한다. 그러다가 일정 시간 후에 t5(208) 신호가 입력될 때, 상기 이득 상수(102)를 작게 함으로써 대역폭을 줄여서 수신 신호의 전력 레벨을 측정한다. 다시 t9(212)의 신호가 입력되어 주파수간 측정을 완료하고 누적된 값을 새로운 버퍼에 저장하여 본래의 주파수로 돌아오는 동안, 누적기는 홀드(hold) 상태를 유지한다. 그러다가 본래의 주파수로 주파수 천이가 완료된 시점에서 t10(214) 신호에 의해 다시 이득 상수(102)값을 높여 대역폭을 크게 하고, 일정 시간이 흐른 후 t11(216) 신호가 입력되면 다시 상기 이득 상수(102) 값을 낮추어 대역폭을 작게 한다.
상기에서 주파수 대역이 변하는 일정 기간동안 이득 상수(102)를 크게 하여, 대역폭을 늘이는 이유는 상기 다른 주파수 대역에 대한 측정 기간 동안 복귀하는 주파수 대역에 대한 전력 레벨의 차이가 크게 발생할 가능성이 높기 때문에, 상기 송신 공백(TG) 기간 동안의 전력 차를 빠르게 보상하기 위함이다. 즉, 상기 이득 상수(102)값을 크게 설정하면, 상기 도 1의 AGC 회로에서 수신 전력과 기준 전력과의 차이값을 보다 크게 증폭시키므로, 상기 수신 전력이 기준 전력에 빠르게 수렴할 수가 있게 된다. 반면, 일정 시간이 지나 상기 수신 전력이 어느 정도 상기 기준 전력에 수렴하였을 경우, 상기 이득 상수(102)를 다시 낮추어 수렴 속도를 조절하게 된다.
종래의 기술에 따르면, 상기 주파수간 측정 후에 본래의 주파수로 돌아왔을 때, 상술한 바와 같이 버퍼에 저장되어 있는 누적기(106)의 수신 신호 전력 레벨을 그대로 사용하여 누적하므로, 상기 복귀한 주파수 대역의 수신 신호 전력 레벨이 기준 전력 수준의 신호 세기로 돌아오는 데에 상당한 시간이 필요하다.
여기서, 상기 송신 공백(TG)은 W-CDMA인 경우에는 최소 3slot이며, 극단적인 경우로서 상기 송신 공백이 프레임(Frame)에 걸쳐서 진행되는 경우 최대 14slot동안의 기간을 가질 수 있다. 상기 기간동안 이동통신 단말기가 빠르게 이동하는 경우, 기지국과의 전력 레벨의 변화가 상당히 커질 수 있다.
상기 문제점을 보완하기 위해서 상술한 바와 같이 주파수간 측정이 끝난 후, 이득 상수(102) 값을 높여 AGC 루프의 대역폭을 크게 함으로써 Rx AGC를 빠르게 수렴시켜 기준 전력과의 전력 레벨을 맞추려고 하고 있다.
그러나, 상기 기준 전력으로 수렴하는 데에는 상당한 시간이 걸리게 된다. 예컨대, W-CDMA의 경우, Rx AGC의 데이터 업데이트 주기는 보통 256chip 간격이지만, 빠르게 포착(acquisition)하여 기준전력까지 어느 정도 수렴하는 데 걸리는 시간은 약 3072chip 기간정도로 보고 있다. 향후 데이터 레이트가 빨라진다면 상기 기준 전력으로 수렴하는 데 걸리는 시간은 더욱 길어질 것이다. 또한, 빠른 포착을 위하여 상술한 바와 같이 대역폭을 높일 경우, 상기 수신 전력 레벨이 기준 전력 레벨에 도달할 때까지 상기 전력 레벨이 심하게 요동을 치게 되며, 상기 전력 레벨의 심한 변동은 고주파(high frequency) 성분으로 나타나게 된다. 이때, 상기 고주파 성분들은 불안정한 모습을 보여줄 수 있고, 상기 포착 기간 동안 상당한 전력 소비가 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로의 소정 주파수에 대한 주파수간 측정이 종료된 후, 본래의 주파수에서의 수신 신호의 전력 레벨을 빠르게 일정한 수준에 도달하도록 제어하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 수신 자동 이득 제어 회로에서 빠른 전력 레벨 도달을 위하여 이득 상수(Gain Constant)를 높임으로써 발생하게 되는 고주파( high frequency) 성분을 제거하는 보상회로를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로에 있어서, 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정하는 기간들 사이에 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정을 수행하는 주파수간 측정(interfrequency measurement)을 진행함에 있어, 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 제어하는 방법에 있어서, 상기 자동 이득 제어 회로의 수신 신호 전력 레벨을 결정하기 위한 전송 전력 변화량을 롬 테이블에 저장하는 과정과, 상기 롬 테이블로부터의 출력값에, 상기 롬 테이블의 이전 출력값을 연산하여 최종 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 롬 테이블로부터의 출력값에, 상기 이전 출력값을 연산하여 출력하는 것은 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역으로의 천이가 완료될 때 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 최종 출력값은 상기 롬 테이블로부터의 출력값에, 상기 최종 출력값을 피드백하기 위하여 지연시킨 이전 시간의 최종 출력값을 연산하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 최종 출력값은 상기 롬 테이블로부터의 출력값을 스칼라 배수 연산한 값과, 상기 최종 출력값을 지연시킨 이전 시간의 최종 출력값을 스칼라 배수 연산한 값을 가산 연산하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 최종 출력값이 출력된 이후에, 상기 최종 출력값을 스칼라 연산하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로에 있어서, 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정하는 기간들 사이에 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정을 수행하는 주파수간 측정(interfrequency measurement)을 진행함에 있어, 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 제어하는 장치에 있어서, 상기 자동 이득 제어 회로의 수신 신호 전력 레벨을 결정하기 위한 전송 전력 변화량을 저장하는 롬 테이블과, 상기 롬테이블로부터의 현재 출력값에, 상기 롬 테이블의 이전 출력값을 연산하여 출력하는 보상 회로를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 롬 테이블로부터의 출력값과, 상기 보상 회로로부터의 출력값 중에서 선택하여 출력하는 다중화기를 더 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 다중화기는 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역으로의 천이가 완료될 때, 상기 보상 회로로부터의 출력값을 선택하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 보상 회로는 상기 보상 회로의 최종 출력값을 피드백하기 위하여 상기 최종 출력값을 지연 시켜 출력하는 지연기와, 상기 지연기로부터 지연된 출력값과 상기 롬 테이블의 출력값을 합산하는 가산기를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 롬 테이블로부터의 출력값이 가산기에 의해 가산되기 전 소정의 상수값과 배수 연산하는 곱셈기를 더 포함함을 특징으로 하며, 상기 지연기로부터 출력되는 값을 상기 가산기에 의해 연산하기 전 소정의 상수값과 배수 연산하는 곱셈기를 더 포함함을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 가산기에 의해 가산된 출력값을 소정의 상수값과 배수 연산하는 곱셈기를 더 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 이동통신 시스템에서 주파수간 측정을 종료한 후, 본래의 주파수로 복귀하여 수신 전력 레벨을 측정할 경우, 송신 공백(TG) 기간동안 발생한 기준 전력 레벨과 수신 전력 레벨과의 현격한 차이를 보상하기 위하여, 이전 수신 전력 레벨의 변동 패턴을 기억함으로써, 상기 수신 전력이 기준 전력에 빠르게 수렴하도록 하며, 동시에 종래 기술에서 문제시 되고 있는 고주파 성분이 발생하지 않게 하는 보상회로를 구현한다.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로를 나타낸 블록도이다.
상기 도 3에 따르면 종래의 Rx AGC 회로에 보상 회로(300)를 추가하여, 상기 보상 회로(300)에서 수신 전력 레벨의 패턴을 기억하게 함으로써, 송신 공백 기간 후에도 상기 보상 회로(300)에 기억된 패턴에 의해 수신 전력 레벨이 기준 전력에 빠르게 수렴할 수 있다.
즉, RX AGC의 루프 필터에서 중간 주파수 측정이 끝나고 누적기(106)가 본래의 주파수에서 수신 전력의 세기를 기준전력 레벨로 빠르게 도달하게 하고, 이득 상수(102)를 높임으로써 발생할 수 있는 고주파 성분을 제거하기 위해 상기 보상 회로(300)를 상기 롬 테이블(100)의 출력과 이득 상수(102)를 곱하기 전에 추가한다.
또한, 상기 도 3에 도시된 다중화기(310)는 상기 보상 회로(300)가 상기 원래의 주파수 대역으로 복귀할 때 반영될 수 있게 하기 위한 것으로서, 롬 테이블(100)로부터의 수신신호와 상기 보상 회로(300)로부터 출력된 신호 중에서 선택하여 출력될 수 있도록 한다.
상기 보상 회로(300)에 입력된 전력 레벨의 차이값이 보상된 값인 delta_agc_value 값은 수신 신호의 전력 레벨을 결정하는데 사용하는 전송전력 변화량인 상기 롬 테이블(100)의 출력값을 고주파 필터링(high pass filtering)하여 얻을 수 있다. 상기 delta_agc_value값은 주파수간 측정이 끝나고 본래의 주파수로의 천이가 완료되어 주파수 합성기(Frequency Synthesizer)가 수렴되는 시점에서 상기 AGC의 루프 필터로 구성된 누적기(106)에 반영된다. 한편, 상기 보상 회로(300)는 상기 시점에서 입력되는 상기 다중화기(310)를 제어하는 delta_enable 신호에 의해서 반영된다. 즉, 상기 시점에서 상기 delta_enable 신호가 '0'에서 '1'로 바뀌면서, 상기 보상 회로(300)로부터 출력된 값이 선택되어 상기 (310) 다중화기로부터 출력된다.
상술한 바와 같이 단말기가 주파수간 측정이 끝나고 다시 본래의 주파수로 돌아올 때, 상기 송신 공백 구간이 상당히 길다면, 상기 송신 공백 기간 바로 전에 버퍼에 저장된 누적값을 그대로 사용하는 것은 사실상 무의미하다. 왜냐하면, 시간적으로 긴 공백 기간이 생겼기 때문에 수신 전력의 상태가 어떻게 변했는 지 알 수 없기 때문이다.
그러나 이를 보상하기 위한 상기 보상 회로(300)의 상기 delta_agc_value값을 상기 시점에서 반영하는 것은 상기 공백 기간에도 불구하고 변화된 수신 전력이 기준 전력에 빠르게 수렴할 수 있도록 해 준다.
상기 보상 회로(300)는 delta_upd_start 신호가 들어오면 '0'으로 초기화되고 delta_upd_hold 신호에 의해 홀드(hold)된다. 상기 delta_upd_hold 신호는 delta_upd_start 에서 하이(high)로 되었다가 delta_upd_stop 신호가 입력되면 로우(low)로 떨어지는 신호로서 내부적으로 생성하여 사용된다. 한편, 상기 delta_upd_stop 신호가 하이(high)가 되면 delta_agc_value 값을 소정의 레지스터로 덤프(dump)하고 난 후 주파수 합성기(Frequency Synthesizer)가 수렴되는 시점에서 상기 AGC 회로의 누적기(106)에 반영한다.
또한, 상기 delta_agc_value 신호의 반영여부는 CPU 레지스터의 셋팅(Setting)여부에 달려 있다.
상기 보상 회로(300)는 내부적으로는 하기 <수학식 1>에 의해서 구현 가능하다.
상기 <수학식 1>은 도 4와 같이 구현될 수 있다.
여기서, 상기 x는 상기 보상 회로(300)에 입력되는 신호이며, 상기 y는 상기 보상 회로(300)로부터 출력되는 신호이다. 또한, 상기 a, b 및 c 값은 상수값이다. 한편, 상기에서 yn 및 yn-1은 현재 시간에 출력되는 신호와 이전 시간에 출력되는 신호를 구분한 것이다.
이하 상기 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 수신 자동 이득 제어 회로의 상기 보상 회로(300)를 설명한다.
상기 보상 회로(300)는 제1 곱셈기(400), 제2 곱셈기(420), 제3 곱셈기(430), 덧셈기(410) 및 지연기(440)로 구현된다.
상기 롬 테이블(100)로부터 출력되는 상기 보상 회로(300)로 입력되는 8비트의 신호 x는 상기 제1 곱셈기(400)에 의해 소정의 상수값 a와 배수 연산되어지며, 상기 제2 곱셈기(410)로부터 출력되는 값과 상기 덧셈기(410)에 의해 가산 연산된다. 상기 덧셈기(410)에 의해 가산 연산된 값은 다시 소정의 상수값 c와 배수 연산되어 최종적인 y값이 출력된다.
또한, 상기 덧셈기(410)로부터 출력된 값은 상기 지연기(440)에 의해 지연되며, 소정의 상수값 b와 상기 제3 곱셈기(430)에 의해 배수 연산된다. 즉, 상기 제3 곱셈기(430)로부터 출력된 값이 상기 입력값 x를 배수 연산한 값과 합산된다.
한편, 상기 지연기(440)는 delta_update_start 및 delta_update_stop 신호에 의해 제어된다.
상기 보상 회로(300)는 현재 출력값을 상기 지연기(440)에 의해 지연시켜 다음 출력값에 피드백하여 반영하는 구성을 가진다.
상기 보상 회로(300)의 상수값 a, b 및 c 값을 각각 1-26, 1-2-3 및 2-6으로 설정하면, 상기 보상 회로(300)의 전체 식은 하기 <수학식 2>와 같이 된다.
이하, 도 5의 그래프를 참조하여 본 발명에 따른 수신 자동 이득 제어 회로의 상기 보상 회로(300)가 반영된 수신 전력의 출력 레벨을 설명한다.
상기 도 5는 delta_agc_value의 변화 형태를 보기 위한 그래프이다. 520은 누적기(106)에 저장되는 값이고, 510은 delta_agc_value이다. 또한, 530은 누적기(106)에 저장된 값에 delta_agc_value를 보상했을 때의 파형이다. 참고적으로, 상기 파형은 RX AGC의 피드백을 반영한 데이터가 아니라 랜덤한 데이터를 입력으로 했을 경우의 파형이며, 상기 delta_agc_value는 수신 신호 전력 레벨의 고주파(high frequency) 성분의 반전(negative)성분이다.
보다 구체적으로 설명하면, 520의 그래프는 보상 회로(300)가 반영되지 않은 경우에 상기 누적기(106)에 저장되는 값으로서, 전력 레벨 차이값의 누적값의 변화가 극심하여 고주파 성분이 많이 발생함을 알 수 있다. 510의 그래프는 상기 보상 회로(300)를 통해 출력되는 값으로서, 상기 520의 그래프를 반전시켜 추적하는 형태를 가진다. 또한, 상기 510 그래프로 표현된 값들은 수신 전력의 변화하는 패턴들을 역패턴으로 기억된 값이다.
따라서, 상기 520의 그래프에 표현된 값에 상기 510의 보상 값들을 반영하면 530의 그래프와 같은 형태로 나타난다. 상기 530의 그래프를 살펴보면, 상기 520의 그래프와 비교할 때, 값의 변화가 심하지 않으면서, 빠르게 기준 전력으로 수렴하고 있음을 알 수 있다.
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.
본 발명에 따르면, 이동통신 시스템에서 주파수간 측정 이후, 본래의 주파수로의 천이가 완료되고 주파수 종합기(Frequency Synthesizer)가 수렴되는 시점에서 본 발명에 따른 보상 회로에 의하여 이전 수신 신호의 전력 레벨값에서 고주파 성분이 제거된다. 따라서 저주파 필터(low pass filter)로 필터링된 전력 레벨값이 사용되는 효과를 볼 수 있다. 또한, 이득 상수를 많이 높일 필요가 없게 됨으로써, 전력 소비가 감소되며 기준 전력으로의 수렴 또한 빨라지게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로를 나타낸 블록도.
도 2는 종래 기술에 따른 이동통신 시스템에서 사용하는 수신 자동 이득 제어의 타이밍 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로를 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 수신 자동 이득 제어 회로의 보상 회로를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 수신 자동 이득 제어 회로의 보상회로로부터 출력되는 전력 레벨을 그래프로 나타낸 도면.

Claims (13)

  1. 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로에 있어서, 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정하는 기간들 사이에 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨의 측정을 수행하는 주파수간 측정(interfrequency measurement)을 진행함에 있어, 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 자동 이득 제어 회로의 수신 신호 전력 레벨을 결정하기 위한 전송 전력 변화량을 롬 테이블에 저장하는 과정과,
    상기 롬 테이블로부터의 출력값에, 상기 롬 테이블의 이전 출력값을 연산하여 최종 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 롬 테이블로부터의 출력값에, 상기 이전 출력값을 연산하여 출력하는 것은 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역으로의 천이가 완료될 때 출력하는 것을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최종 출력값은 상기 롬 테이블로부터의 출력값에, 상기 최종 출력값을 피드백하기 위하여 지연시킨 이전 시간의 최종 출력값을 연산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 최종 출력값은 상기 롬 테이블로부터의 출력값을 스칼라 배수 연산한 값과, 상기 최종 출력값을 지연시킨 이전 시간의 최종 출력값을 스칼라 배수 연산한 값을 가산 연산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 최종 출력값이 출력된 이후에,
    상기 최종 출력값을 스칼라 연산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 방법.
  6. 이동통신 시스템의 수신 자동 이득 제어 회로에 있어서, 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정하는 기간들 사이에 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 측정을 수행하는 주파수간 측정(interfrequency measurement)을 진행함에 있어, 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 자동 이득 제어 회로의 수신 신호 전력 레벨을 결정하기 위한 전송 전력 변화량을 저장하는 롬 테이블과,
    상기 롬테이블로부터의 현재 출력값에, 상기 롬 테이블의 이전 출력값을 연산하여 출력하는 보상 회로를 포함함을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 롬 테이블로부터의 출력값과, 상기 보상 회로로부터의 출력값 중에서 선택하여 출력하는 다중화기를 더 포함함을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다중화기는 상기 제2 주파수 대역에 대한 수신 전력 레벨 측정 후, 상기 제1 주파수 대역으로의 천이가 완료될 때, 상기 보상 회로로부터의 출력값을 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 보상 회로는,
    상기 보상 회로의 최종 출력값을 피드백하기 위하여 상기 최종 출력값을 지연 시켜 출력하는 지연기와,
    상기 지연기로부터 지연된 출력값과 상기 롬 테이블의 출력값을 합산하는 가산기를 포함함을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 롬 테이블로부터의 출력값이 가산기에 의해 가산되기 전 소정의 상수값과 배수 연산하는 곱셈기를 더 포함함을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 지연기로부터 출력되는 값을 상기 가산기에 의해 연산하기 전 소정의 상수값과 배수 연산하는 곱셈기를 더 포함함을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가산기에 의해 가산된 출력값을 소정의 상수값과 배수 연산하는 곱셈기를 더 포함함을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 보상회로의 출력값 Yn은 상기 보상 회로의 입력값 X를 스칼라 연산한 값과 상기 출력값 Yn을 지연시킨 이전 시간의 출력값 Yn-1을 스칼라 연산한 값을 가산 연산함으로써 하기 <수학식 3>과 같이 산출되는 것을 특징으로 하는 수신 자동 이득 제어 회로의 주파수간 측정에서 고속 전력 레벨 보상 장치.
    (여기서, a, b, c 는 상수)
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