KR100584025B1 - 무선 통신 네트워크들에서의 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 모드 이동 무선 전화(m) 수신기에서의 장치(1) 및 방법에 관한 것인데, 그 목적은 상기 전화(m)에 의해 이용되는 다른 네트워크에 대응하는 몇 개의 다른 채널 대역폭을 처리하는 같은 하드웨어를 사용하도록 수신기를 설계하는 것이다. 이것은 수신기의 디지털 부분에 위치한 디지털 필터 유닛(25)을 제어하는 샘플링 주파수(fs)를 변화시킴으로써 처리된다. 샘플링 주파수(fs)의 변경으로 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭이 결과적으로 스케일되고, 상기 전화(m)에 의해 이용되는 무선 네트워크(GSM1900, AMPS)의 기저대역에서 소망되는 채널 대역폭은 디지털 필터 유닛(25)에 의해 선택된다. 보완으로서, 디지털 필터 유닛(25)은 프로그램가능 기능으로 수행되고, 디지털 필터 유닛(25) 내부의 파라미터들 및 필터 구조의 변화는 필터 대역폭을 조정하는데 이용될 수 있다.
수신기 장치, 디지털 필터 유닛, 위상 동기 루프, 필터 기능 블록, 데시메이션 블록, 분할기, 수정 발진기, 샘플링 주파수

Description

무선 통신 네트워크들에서의 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT IN RADIO COMMUNICATION NETWORKS}
본 발명은 다른 무선 통신 네트워크(예컨대, GSM, AMPS)에서 사용되도록 적응되는 다중-모드 이동 무선 수신기의 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 기술에 따르면, 다중-모드 전화라 칭하는 다중-모드 무선 이동 전화는 셀룰러 네트워크라 칭하는 몇 개의 다른 셀룰러 무선 전화 통신 네트워크에서 사용되도록 적응되고, 다른 주파수 대역을 사용하는 무선 이동 전화이다. 셀룰러 네트워크의 예는 AMPS, D-AMPS, GSM, DCS1800, GSM1900, IS-95, NMT 및 DECT이다. 다른 주파수 대역은 다른 셀룰러 네트워크가 다중-모드 전화 및 셀룰러 네트워크 사이의 통신에 사용되는 다른 반송파 주파수를 갖도록 한다.
다중-모드 전화의 장점은 이 전화가 현재 시점에서 최상의 무선 커버리지와 최상의 신호 품질을 갖는 셀룰러 네트워크를 선택할 수 있다는 것이다. 다중-모드 전화의 사용자는 건물 내부의 DECT와 같은 오피스 네트워크에서 다른 셀룰러 네트워크에 의해 커버되는 외부 영역으로 이동할 수 있다. 다중-모드 전화는 많은 통화량을 갖는 지역에서 매우 좋은 대안이며, 여기서 여분의 셀룰러 네트워크는 용량을 증가시키기 위해 기존의 셀룰러 네트워크에 대한 보완으로 사용될 수 있다.
셀룰러 전화의 수신기는 다른 셀룰러 네트워크에서 상이하게 구현되므로, 종래 기술에 따라서 다중-모드 전화를 구성하는 하나의 방법은 다른 셀룰러 네트워크에서 개별적인 다중-모드 전화 수신기를 구현하는 것이다.
이러한 방법의 문제는 개별적인 수신기가 이동 전화에 큰 공간을 차지하고 더 많은 전자 부품이 이동 전화에 포함되어 전화가 더 비싸지고 더 무거워진다는 것이다.
무선 이동 전화의 수신기는 무선 이동 전화의 안테나에서 입중계 고주파 신호와 관련된 변조 신호를 재구성한다. 수신기는 불필요한 신호를 거부하고, 입중계 무선 주파수 신호와 같이 동일한 채널 대역폭에 있는 잡음의 배경에 필요한 입중계 무선 주파수 신호를 증폭시킨다. 이것은 당업자에게 널리 공지되어 있다.
종래의 수신기에서, 입중계 무선 주파수 신호는 중간 주파수(IF) 또는 기저대역 주파수 신호의 주파수로 변환되며, 여기서 관련 정보가 어떤 복조 수단에 의해 복구된다.
수신기에서 입중계 무선 주파수 신호의 복조 신호 처리는 과거에 아날로그 회로(예, FM 판별기)에 의해 처리되었지만, 현재의 디지털 회로는 예컨대, 헤테로다인 구조 또는 호모다인 구조(또한 직접 변환 구조라 함)의 수신기의 복조에 사용된다. 현재 셀룰러 네트워크에 사용되는 동일한 주파수 스펙트럼을 통한 통화량의 현저한 증가에 대한 수요, 저비용 실시의 요구사항, 및 배터리-절약 용량과 같은 부가적인 이동 전화 특성 때문에, 현재의 셀룰러 네트워크는 아날로그 통신에서 디지털 통신으로 변화되고 있다.
AMPS, ETACS, 및 NMT와 같은 아날로그 셀룰러 네트워크에서, 무선 이동 전화의 수신기는 대부분 슈퍼헤테로다인 구조로서 구현된다. 슈퍼헤테로다인 수신기는 입중계 무선 주파수 신호를 중간 주파수 대역으로 낮추어 혼합한 다음 제 2 하위 중간 주파수로 낮춘다. 이러한 수신기에서, 고정 대역폭을 갖는 SAW 및/또는 세라믹 대역통과 필터가 사용되어 채널 대역폭 선택이 중간 주파수 대역에서 이루어진다.
GSM, GSM1900, 및 D-AMPS와 같은 디지털 셀룰러 네트워크에서, 무선 이동 전화의 수신기는 일반적으로 다른 방식으로 구현되며, 여기서 상기 수신기는 다수의 입중계 신호를 디지털 처리한다. 이것은 이하에서 간단히 기술된다.
이러한 디지털 셀룰러 네트워크 수신기는 헤테로다인 구조이지만, 또한 동일한 기초 원리를 갖는 호모다인 구조일 수 있다.
호모다인 수신기는 무선 이동 전화의 입중계 무선 주파수 신호를 직교하는 두 개의 기저대역 채널(I, Q)로 낮추어 혼합한다.
헤테로다인 수신기는 직교하는 두 개의 기저대역 채널로 혼합하기 전에 입중계 무선 주파수 신호를 중간 주파수 대역으로 낮추어 혼합한다. 상기 수신기는 직교하는 두 개의 기저대역 채널로 낮추어 혼합하기 전에 몇 개의 단계로 입중계 신호를 낮추어 혼합할 수 있다. 채널 대역폭 선택은 세 개의 다른 지점; 중간 주파수의 대역통과 필터, 아날로그 기저대역 신호의 저역통과 필터, 및 디지털화된 기저대역 신호의 디지털 저역통과 필터에서 처리된다. 디지털 필터링은 샘플링 비율이 나이퀴스트 샘플링 주파수보다 훨씬 더 높은 경우(또는 채널 대역폭이 2배 이상이면)에만 가능하다.
디지털 필터의 널리 공지된 특성은 샘플링 주파수와 관련되어 있고 특정 주파수 특성과 관련되어 있지 않다는 것이다. 샘플링 주파수가 변화되는 경우, 필터의 주파수 특성은 이때 스케일될 것이다. 예컨대, 샘플링 주파수가 그 값에서 반으로 변화되는 경우, 디지털 필터의 대역폭은 이때 최초 값에서 반으로 스케일될 것이다.
유럽 특허 출원 제 678,974 호는 휴대용 전화의 듀얼 주파수 송신기 또는 수신기를 기술하며, 여기서 수신기는 주파수 네트워크가 사용되는 두 개의 주파수 선단부들 사이에서 상기 전화의 안테나를 스위칭하는 회선 스위치를 포함한다. 송신기 또는 수신기는 양측 주파수 네트워크로부터의 무선 신호를 하나의 중간 주파수에서 처리하도록 두 개의 다른 발진기 주파수를 사용한다. 채널 대역폭은 두 개의 동작 주파수 네트워크에 대해 동일하므로, 채널 필터링도 다른 주파수 네트워크에 대해 같다.
미합중국 특허 제 5,008,925 호, 제 4,972,455 호, 제 5,020,093 호, 및 제 5,020,092 호는 채널 대역폭이 각각 30kHz와 10kHz인 네트워크[AMPS, N-AMPS(협대역 AMPS)] 애플리케이션을 위해 설계된 듀얼 채널 대역폭 수신기를 기술한다. 다른 대역폭을 갖는 제 2 중간 주파수에 대해 두 개의 다른 세라믹 채널 필터가 존재한다. 채널 대역폭은 네트워크가 사용되는 상기 필터들 중 하나의 필터를 통한 신호를 접속하는 스위치에 의해 선택된다.
이러한 해결방안의 문제는 비교적 비싸고 실리콘에 집적될 수 없는 세라믹 필터와 같은 다수의 아날로그 부품을 부가한다는 것이다.
미합중국 특허 제 5,369,785 호는 셀룰러 네트워크에서 시그널링 톤의 검출과 관련된 발명을 기술한다. 대역통과 필터는 검출에 사용되고, 대역통과 필터의 중간 주파수는 외부 클럭의 주파수를 변화시킴으로써 관심 있는 주파수로 세팅된다. 필터의 실제 대역폭은 클럭 주파수와 무관하다.
본 발명에 의해 취급되는 문제는 몇 개의 다른 채널 대역폭을 처리하기 위하여 동일한 하드웨어를 사용하는 다중-모드 이동 무선 수신기를 설계하는 것이다.
본 발명에 의해 취급되는 다른 문제는 몇 개의 다른 채널 대역폭을 처리하기 위하여 동일한 하드웨어를 사용하지만 수신기의 디지털 부분의 일부 프로그래밍을 갖는 다중-모드 이동 무선 수신기를 설계하는 것이다.
따라서, 본 발명의 하나의 의도는 몇 개의 다른 채널 대역폭을 처리하기 위하여 동일한 하드웨어를 사용하거나, 동일한 하드웨어를 사용하지만 수신기의 디지털 부분의 일부 프로그래밍을 갖는 다중-모드 이동 무선 수신기를 설계하는 것이다.
상기 문제는 본래 수신기의 디지털 부분에서 아날로그/디지털 변환기 및 디지털 필터 유닛을 제어하는 샘플링 주파수를 변화시킴으로써 해결된다. 이로써, 주파수 대역폭은 동일한 하드웨어에서 처리될 수 있다.
인접 채널에 관한 지정된 필터링 요구사항이 근본적으로 모든 네트워크에 대해 동일하다는 사실 때문에, 디지털 필터 유닛은 대부분의 무선 통신 네트워크에 대해 일정해진다(즉, 동일한 필터 계수 및 동일한 필터 구조가 디지털 필터 유닛에서 사용될 수 있다). 따라서, 다른 채널 대역폭을 갖는 무선 통신 네트워크에 대해서도, 인접 채널의 지정된 요구사항이 규칙에 맞게 된다.
그러나, 일부 경우에, 디지털 필터 유닛은 인접 채널 거부에 관한 최적 수행을 달성하도록 샘플링 주파수 변경에 대한 보완으로서 디지털 필터 유닛의 채널 대역폭을 조절하기 위하여 다른 필터 기능으로 변경될 수 있다.
더 상세하게, 상기 문제는 다음 방식으로 해결된다. 다중-모드 이동 무선 수신기의 아날로그 부분은 동일하게 유지된다. 다중-모드 이동 무선에 의해 이용되는 다른 네트워크가 다른 주파수 대역에서 동작하면, 수신기 선단부(예컨대, 저잡음 증폭기, 대역통과 필터 및/또는 혼합기를 포함함)이 상이해진다는 예외가 존재한다.
채널 대역폭 선택은 수신기의 디지털 부분에서 디지털 필터 유닛에 의해 이루어진다. A/D 변환기 및 디지털 필터 유닛을 제어하는 샘플링 주파수를 변화시킴으로써, 수신기의 다른 채널 대역폭이 완성된다. 샘플링 주파수의 변화로 인해 디지털 필터 유닛의 대역폭이 그에 따라 스케일된다. 이로써 다중-모드 이동 무선에 의해 이용되는 무선 통신 네트워크의 기저대역에서의 필요한 채널 대역폭은 대응하는 샘플링 주파수를 선택함으로써 설정된다.
보완으로서, 디지털 필터 유닛은 프로그램가능 필터 기능으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램가능 필터 기능은 디지털 필터 유닛 내부에 파라미터 및/또는 필터 구조의 변화를 포함한다. 즉, 먼저 디지털 필터 유닛을 제어하는 샘플링 주파수가 변경되고, 그에 따라 디지털 필터 유닛의 대역폭에 대응하는 변화가 이루어진 다음, 디지털 필터 유닛의 프로그램 가능성은 필터 유닛 특성을 미세하게 동조시키는데 사용된다. 이로 인해, 다중-모드 이동 무선에 의해 이용되는 네트워크의 소정 채널 대역폭이 디지털 필터 유닛에서 선택된다.
본 발명에 의해 제공되는 하나의 장점은 수신기의 동일 구성요소가 재사용된다는 것이다. 다른 주파수 대역에서 작동하는 몇 개의 무선 통신 네트워크의 경우에 아날로그 부분은 고정된 선단부를 제외하고 수신기에서 완전히 동일하게 유지된다. 비싼 아날로그 구성요소의 어떠한 수정도 수신기에서 행해지지 않아야 한다. 몇몇 경우에서, 디지털 필터 유닛의 수정이 보다 적게 이루어지지만, 그것은 가격이 저렴하고 단순한 것이다.
본 발명의 다른 장점은 수신기의 디지털 부분에서 무선 통신 네트워크 중 하나의 네트워크의 선택이 이루어지기 때문에 실제 사용하기에 간단하다는 것이다.
또 다른 장점은 디지털 구성요소가 소형이기 때문에 수신기가 소형화된다는 것이다.
또 다른 장점은 수신기가 저가일 뿐만 아니라 경량이라는 것이다.
이하, 본 발명은 예시하는 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다른 셀룰러 네트워크를 포함하는 통신 네트워크의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 다중 대역 헤테로다인 수신기 장치를 예시하는 개략적인 블록도.
도 3a, 3b, 3c는 본 발명에 따른 디지털 필터 유닛을 예시하는 개략적인 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 다른 채널 대역폭을 갖는 두 개의 다른 셀룰러 네트워크에서 동작하지만, 동일한 대역에서 동작하는 헤테로다인 수신기 장치를 예시하는 개략적인 블록도.
도 1은 셀룰러 네트워크라 칭하는 두 개의 다른 셀룰러 무선 전화 통신 네트워크를 포함하는 통신 네트워크의 개략도를 도시한다. 제 1 기지국(BS1)은 셀룰러 네트워크(GSM1900)에 접속되고, 제 2 기지국(BS2) 및 제 3 기지국(BS3)은 셀룰러 네트워크(AMPS)에 접속된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다중-모드 전화라 칭하는 다중-모드 무선 이동 전화(m)는 셀룰러 네트워크(GSM1900) 및 셀룰러 네트워크(AMPS)에서의 통신에 사용될 수 있다.
다중-모드 전화(m)는 두 개의 셀룰러 네트워크(GSM1900과 AMPS)에 사용되는 것으로 제한되지 않는다. 다른 셀룰러 네트워크, 예컨대 GSM, NMT, IS-95는 또한 다중-모드 전화(m)에 의해 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예는 도 2와 관련하여 아래에 기술된다.
도 2는 다중-모드 전화(m) 내의 수신기 장치(1)의 개략도를 도시한다.
본 발명은 물론 두 개의 다른 셀룰러 네트워크에만 사용되는 것으로 제한되지 않지만, 설명을 간단히 하기 위해 본 발명은 이 예에서 두 개의 다른 셀룰러 네트워크에만 사용되는 것으로 기술된다.
도 2의 수신기 장치(1)는 제 1 셀룰러 네트워크, 예컨대 GSM1900에서 사용되도록 설계된다. 그 다음, 수신기 장치(1)의 제 2 수신기 선단부를 사용하고, A/D 변환기라 칭하는 아날로그/디지털 변환기 및 디지털 필터 유닛 둘 다를 제어하는 샘플링 주파수를 변화시킴으로써, 상기 수신기 장치(1)가 제 2 셀룰러 네트워크, 예컨대 AMPS에 사용될 수 있다. 이것은 이하에서 더 상세히 기술된다.
이러한 예에서, 제 1 셀룰러 네트워크 및 제 2 셀룰러 네트워크가 인접 채널의 억압에 대해 유사한 요구사항을 갖고, 네트워크가 다른 주파수 대역에서 동작하는 것으로 가정되므로, 이 설명은 듀얼 모드, 듀얼 대역 전화에 대한 것이다.
수신기 장치(1)는 두 개의 안테나(2, 3), 및 아날로그 부분과 디지털 부분을 포함하는 수신기를 포함한다. 수신기는 상술한 바와 같이 헤테로다인 구조이지만, 본 발명은 또한 상술한 바와 같이 호모다인 구조의 수신기에 대해서도 동작한다. 또한, 안테나(2, 3)는 일부 애플리케이션을 위해 듀얼 대역 동작으로 동조된 하나의 안테나에 결합된다.
수신기의 아날로그 부분은 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 선단부(5), 제 2 선단부(7), 중간 주파수부(9), I/Q 복조기(11), 두 개의 아날로그 필터(17, 19), 및 두 개의 변환기(21, 23)를 포함한다.
셀룰러 네트워크가 다른 주파수 대역에서 동작되기 때문에, 제 1 선단부(5) 및 제 2 선단부(7)는 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 셀룰러 네트워크들 중 하나의 네트워크에 각각 대응한다. 이러한 예에서, 수신기의 아날로그 부분 중 제 1 선단부(5)는 제 1 셀룰러 네트워크(GSM1900)에 대응하고, 제 2 선단부(7)는 제 2 셀룰러 네트워크(AMPS)에 대응하는 것으로 가정한다. 통상적으로, 수신기 선단부는 대역통과 필터 및 저잡음 증폭기로 구성된다.
제 1 및 제 2 셀룰러 네트워크는 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우에, 동일한 선단부를 공유할 수 있다. 이러한 경우에, 수신기의 아날로그 부분은 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 선단부만을 포함한다.
안테나(2, 3)는 제 1 선단부(5) 및 제 2 선단부(7) 각각에 접속된다. 또한, 상기 안테나는 초기에 설명된 바와 같이 하나의 안테나에 결합될 수 있고, 이것으로부터 신호가 두 개의 선단부(5, 7)로 분리된다.
다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 네트워크에 따라서, 안테나(2, 3) 중 하나는 다른 주파수를 포함하는 S로 표시된 입중계 신호를 수신하는데, 신호(S) 내의 적어도 일부 정보는 디지털 정보이다.
다중-모드 전화(m)는 수동 방식으로 다중-모드 전화(m)에 의해 사용될 수 있거나, 다중-모드 전화(m)가 바람직한 네트워크에 위치될 때 자동으로 행해지는 다른 네트워크들 사이에서 변화된다.
안테나(2, 3)는 다른 주파수를 포함하는 S로 표시된 입중계 신호를 수신한다. 제 1 선단부(5) 및 제 2 선단부(7)는 필요한 주파수 대역에서 신호를 증폭하고, 제 1 셀룰러 네트워크 및 제 2 셀룰러 네트워크 각각에 대응하는 주파수 대역 외부의 모든 주파수를 차단하는 구성요소를 포함한다. 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되고 있는 셀룰러 네트워크에 따라서, 개별적인 주파수 대역 내부의 신호(S)의 주파수가 증폭되고, 개별적인 주파수 대역 외부의 주파수가 차단된다.
따라서, 제 1 선단부(5)를 지난 신호(S1), 또는 제 2 선단부(7)를 지난 신호(S2)는 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 셀룰러 네트워크의 주파수 대역에 대응하는 제 1 주파수 대역 내의 주파수를 포함한다.
수신기의 아날로그 부분 내의 중간 주파수부(9)는 제 1 혼합기(12), 제 2 혼합기(13), 및 중간 대역통과 필터(15)를 포함한다.
제 1 및 제 2 선단부(5, 7)는 제 1 혼합기(12) 및 제 2 혼합기(13) 각각에 접속되고, 상기 혼합기(12, 13)는 도 2에서 도시된 바와 같이 대역통과 필터(15)에 차례로 접속된다.
다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 셀룰러 네트워크에 대응하는 선단부(5, 7)로부터 필터링된 신호(S1, S2)는 대응하는 혼합기(12, 13)에 수신되며, 여기서 상기 혼합기는 이러한 신호를 제 1 국부 발진기 신호(Sc1) 및 제 2 국부 발진기 신호(Sc2)와 혼합시킨다.
제 1 혼합기(12)에 대응하는 제 1 국부 발진기 신호(Sc1)는 주파수(Lof1)를 갖고 제 2 혼합기(13)에 대응하는 제 2 국부 발진기 신호(Sc2)는 주파수(Lof2)를 갖는다. 제 1 국부 발진기 신호(Sc1) 및 제 2 국부 발진기 신호(Sc2)는 전압 제어 발진기(4, 6) 각각에 의해 생성된다. 이로써 제 1 혼합기(12) 및 제 2 혼합기(13)의 출력은 동일한 주파수인 중간 주파수 대역 내의 신호(S3)이며, 이 신호는 제 1 혼합기(12) 또는 제 2 혼합기(13)로부터 선택된다.
따라서, 안테나(2, 3) 중 하나의 안테나에 대한 입중계 신호(S)의 주파수 대역과 관계없이, 제 1 혼합기(12) 또는 제 2 혼합기(13)로부터 생성된 필요한 신호(S3)는 항상 주로 동일한 중간 주파수 대역 내에 있게 된다. 이것은 상기 신호(S3)가 동일한 중간 주파수 대역 내에서 제 1 혼합기(12) 또는 제 2 혼합기(13)에 의해 생성되도록 전압 제어 발진기 주파수(Lof1 또는 Lof2)를 변화시킴으로써 종래 기술에 따라 행해진다.
중간 대역통과 필터(15)는 필요한 제 2 주파수 대역의 중간 주파수를 제외하고 제 1 혼합기(12) 또는 제 2 혼합기(13)로부터의 신호(S3)에서 모든 불필요한 주파수를 감쇄시킨다. 상기 중간 대역통과 필터 대역폭은 고정되고, 상술한 제 1 주파수 대역보다 더 협소하지만, 수신된 셀룰러 네트워크의 가장 큰 채널 대역폭을 수용할 만큼 충분히 넓다.
대역통과 필터(15)는 I/Q-복조기(11)에 접속된다.
도 2에 도시된 바와 같이, I/Q 복조기(11)는 제 1 출력(16a) 상에서 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 셀룰러 네트워크에 대응하는 기저대역 신호(I)를 생성하고, 신호(Q)는 제 2 출력(16b) 상에서 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 셀룰러 네트워크에 대응하는 기저대역에서 생성된다.
상기 신호(I 및 Q)는 직교하는 두 개의 기저대역 채널이다. 상술한 I/Q 복조는 당업자에게 널리 공지되어 있다.
I/Q 복조기(11)의 출력(16a, 16b)은 아날로그 필터(17, 19) 각각에 접속되고, 아날로그 필터 각각은 A/D 변환기(21, 23) 각각에 접속된다(도 2 참조).
I/Q 복조로부터의 신호(I 및 Q)는 각각 A/D 변환기 샘플링 프로세스 중에 신호의 에이리어징(aliasing)을 피하기 위해 개별 아날로그 필터(17, 19)(안티-에이리어징 필터)에서 각각 필터링되고, 아날로그 필터(17, 19) 다음에 신호(I 및 Q)는 개별 A/D 변환기(21, 23)에서 디지털 신호로 각각 변환된다.
수신기의 디지털 부분은 디지털 필터 유닛(25)을 포함한다. 수신기의 디지털 부분은 다른 구성요소를 포함할 수 있지만, 이들은 도 2에 도시되어 있지 않다.
수신기의 아날로그 부분인 A/D 변환기(21, 23) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 디지털 필터 유닛(25)에 접속된다.
디지털 필터 유닛(25) 및 A/D 변환기(21, 23)는 샘플링 주파수(fs)에 의해 제어된다. 일실시예에서, 이러한 샘플링 주파수(fs)는 발진기(24) 및 프로그램가능 분할기(26)에 의해 생성된다. 또한, 샘플링 주파수(fs)는 기준 클록 및 위상 동기 루프 구조로 생성될 수 있지만, 상기 예에서 샘플링 주파수(fs)는 발진기(24) 및 프로그램가능 분할기(26)에 의해 생성된다. 발진기(24)는 본 예에서 고정 주파수를 갖는 통상의 수정 발진기이다.
분할기(26)에 접속된 제어 회로(28)는 분할기(26)의 분할 인자(N)를 제어함으로써 샘플링 주파수(fs)를 제어한다.
대안으로서, 고정 주파수를 갖는 두 개의 다른 발진기가 사용될 수 있으며, 여기서 샘플링 주파수(fs)의 변화는 발진기들 사이의 스위칭에 의해 처리된다. 이것은 본원에서 설명되지 않는다.
디지털 필터 유닛의 주파수 특성은 종래 기술로 널리 공지되어 있는 샘플링 주파수(fs)와 관련된다. 샘플링 주파수(fs)가 변화되면, 디지털 필터 유닛(25)의 주파수 특성은 이에 따라 스케일된다. 디지털 필터 유닛의 대역폭은 샘플링 주파수(fs)에 비례하는데, 예컨대 샘플링 주파수(fs)가 그 값에 반으로 변화되면, 디지털 필터 유닛의 실제 주파수 대역폭은 최초 값에서 반으로 스케일될 것이다.
원하는 정보, 즉 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 셀룰러 네트워크의 채널 대역폭의 요구사항을 기초로 하는 신호(S)에서 특정 대역폭을 갖는 무선 채널의 선택은 수신기의 디지털 부분인 디지털 필터 유닛(25)에서 처리된다. 이것은 디지털 필터 유닛(25)이 필요한 채널 대역폭과 같은 대역폭을 얻도록 상술한 제어 회로(28)를 통해 샘플링 주파수(fs)를 변화시킴으로써 행해진다. 샘플링 주파수(fs)의 변화는 제어 회로(28)가 분할기(26)에서 분할값을 변경시킴으로써 달성된다.
A/D 변환기(21, 23)로부터의 신호(Ia, Qa)는 디지털 필터 유닛(25)을 통과하며, 여기서 직교하는 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 디지털 필터 유닛(25)의 두 개의 출력(27a, 27b)에서 생성된다. 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 0부터, 사용되는 지정된 셀룰러 네트워크에 대한 대역폭의 필요한 채널 대역폭에 대응하는 어떤 주파수까지의 주파수를 포함한다.
안테나(2, 3)에 의해 수신된 신호(S)의 관련 정보는 상술한 바와 같이 사용되는 지정된 셀룰러 네트워크에 대한 대역폭의 채널 대역폭과 같은 대역폭을 갖고, 이 대역폭은 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭을 결정한다.
디지털 필터 유닛(25) 다음에, 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 데이터 복구 유닛(29)을 통과하며, 여기서 채널 신호(Ib, Qb)로부터의 관련 정보가 재구성된다.
상술한 실시예 및 도 2와 관련된 예는 이하에 제공된다.
본 예에서, 제 1 셀룰러 네트워크는 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)(GSM에 기초함)에 대응하고, 제 2 셀룰러 네트워크는 아날로그 셀룰러 네트워크(AMPS)에 대응하는데, 이 네트워크는 인접 채널의 억압에 대해 유사한 요구사항을 갖는다.
GSM1900 이동 수신기는 1930MHz 및 1990MHz 사이의 1900MHz 주파수 대역에서 동작하고, AMPS 이동 수신기는 869MHz 및 894MHz 사이의 800MHz 주파수 대역에서 동작한다.
GSM1900 이동 수신기에 대한 요구사항은 기저대역에서 90MHz 대역폭을 갖는 것이고, AMPS 이동 수신기의 요구사항은 기저대역에서 13.5MHz의 대역폭을 갖는 것이다.
네트워크(GSM1900 및 AMPS)는 다른 주파수 대역에서 동작되기 때문에, 수신기의 아날로그 부분은 상술한 실시예에 설명된 바와 같이 두 개의 다른 선단부(5, 7)를 포함한다.
이 예에서, 상기 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)는 상술한 제 1 선단부(5)와 동일한 선단부를 필요로 하고, 상기 아날로그 셀룰러 네트워크(AMPS)는 상술한 제 2 선단부(7)와 동일한 선단부를 필요로 하는 것으로 가정된다.
또한, 이 예에서, 수신기 장치(1)는 상기 셀룰러 네트워크(GSM1900)를 처리할 수 있도록 설계되는 것으로 가정되며, 여기서 수신기의 디지털 부분인 디지털 필터 유닛(25)을 제어하는 샘플링 주파수(fs)는 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭이 90KHz와 같은 상기 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)의 기저대역에서 필요한 채널 대역폭과 같도록 변화된다.
상술한 실시예에 따라, 도 2의 안테나(2)는 다른 주파수를 갖는 관련 정보를 포함하는 입력 신호를 수신한 다음, 제 1 선단부(5)는 1930-1990MHz인 GSM1900 이동 수신 대역에 대응하는 주파수 대역 외부의 모든 주파수를 차단한다.
제 1 선단부(5)로부터 필터링된 신호(S1)는 중간 주파수부(9)에 수신되어, 제 1 혼합기(12)로 더 전송된다. 그 다음, 제 1 혼합기(12)는 상기 신호를 상술한 제 1 국부 발진기 신호(Sc1)와 혼합하며, 여기서 제 1 혼합기(12)는 중간 주파수 대역에서 신호(S3)를 생성시킨다. 이 모드에서, 안테나(3)와 관련된 제 2 선단부(7)는 스위치 오프되고, 신호(S3)는 안테나(2)로부터만 생성된다.
중간 주파수부(9)의 대역통과 필터(15)는 대략 200MHz의 고정 필터 대역폭을 갖고, 필요한 제 2 주파수 대역의 중간 주파수를 제외하고 제 1 혼합기(12)로부터의 신호(S3)의 모든 중간 주파수를 차단한다. 대역통과 필터(15)는 채널 외부의 신호의 파워를 감소시켜서, 채널 필터링의 일부를 수행한다. 나머지 채널 필터링은 디지털 필터 유닛(25)에서 처리된다.
I/Q 복조기(11)는 제 2 주파수 대역의 신호를 수신한 다음, 제 1 출력(16a)에서 상기 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)의 기저대역 신호(I)를 생성시키고, 신호(Q)는 제 2 출력(16b) 상의 상기 네트워크(GSM1900)의 기저대역에서 생성된다.
각 신호(I, Q)는 개별 아날로그 필터(17, 19)에서 필터링된다. 아날로그 필터(17, 19) 다음에, 상기 신호(I, Q)는 이 경우에 13MHz 샘플링 클록으로 샘플링된 다음, 도 2에 도시된 바와 같이 개별 변환기(21, 23)에서 신호(Ia, Qa)로 각각 디지털 변환된다. 13MHz 샘플링 클록은 39MHz의 발진기(24)를 가짐으로써, 그리고 분할기(26)에서 N=3으로 분할됨으로써 생성된다.
그 다음, 신호(Ia, Qa)는 디지털 필터 유닛(25)에서 처리되며, 여기서 직교하는 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 디지털 필터 유닛(25)의 두 개의 출력(27a, 27b)에서 생성된다. 디지털 필터 다음에, 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 0부터 90kHz까지의 주파수를 포함하는데, 이것은 네트워크 GSM1900에 대한 기저대역의 필요한 채널 대역폭에 대응한다.
디지털 필터 유닛(25) 다음에, 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 데이터 복구 유닛(29)을 통과하며, 여기서 채널 신호(Ib, Qb)로부터의 관련 정보가 재구성된다.
이제, 도 2의 안테나(3) 및 제 2 선단부(7)와 관련된 수신기 장치(1)가 아날로그 셀룰러 네트워크(AMPS)에서 사용되도록 하자.
수신기 장치(1)는 네트워크 사이의 수동 스위칭에 의해 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)에서 아날로그 셀룰러 네트워크(AMPS)까지 사용되도록, 또는 다중-모드 전화(m)가 아날로그 셀룰러 네트워크(AMPS)에서 사용될 때 수신기 장치(1)에서 자동으로 행해지도록 스위칭된다.
네트워크들 간의 스위칭은 디지털 필터 유닛(25)을 제어하는 샘플링 주파수(fs)를 변화시키도록 제어 회로(28)에 영향을 준다. 이 경우에, 샘플링 주파수(fs)는 인자 6 2/3
Figure 112005077664010-pct00001
6.67만큼 감소된다. 또한, 이것은 상술한 바와 같이 인자 6.67만큼 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭을 변화시킨다. 따라서, 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭은 아날로그 셀룰러 네트워크(AMPS)의 기저대역에서 필요한 채널 대역폭과 같은 90/6,67 KHz
Figure 112005077664010-pct00003
13.5KHz와 같다.
그 다음, 상술한 실시예에 따라, 도 2의 안테나(3)는 다른 주파수를 포함하는 입중계 신호(S)를 수신하고, 제 2 선단부(7)는 869-894MHz인 아날로그 셀룰러 네트워크(AMPS)에 대응하는 주파수 대역 외부의 모든 주파수를 차단한다.
제 2 선단부(7)로부터 필터링된 신호(S2)는 중간 주파수부(9)에 수신되어, 제 2 혼합기(13)로 더 전송된다. 그 다음, 제 2 혼합기(13)는 이 신호를 제 2 국부 발진기 신호(Sc2)와 혼합시키며, 여기서 제 2 혼합기(13)는 중간 주파수 대역 신호(S3)를 생성한다. 이 모드에서, 안테나(2)와 관련된 제 1 선단부(5)는 스위치 오프되고, 신호(S3)는 안테나(3)로부터만 생성된다.
중간 주파수부(9)의 대역 통과 필터(15)는 200KHz 제 2 주파수 광대역의 중간 주파수를 제외하고 제 2 혼합기(13)로부터의 신호(S3)에서 모든 중간 주파수를 차단한다. 대역통과 필터(15)가 광대역 GSM1900 채널 대역폭에 대해 선택된 고정 대역폭을 가지기 때문에, 이 필터는 AMPS에 적합하지 않다. 이 경우에, 그것은 AMPS에서 필요한 AMPS 채널 주파수 대역뿐만 아니라 인접 채널을 통해 통과할 것이다. 이러한 원하지 않는 채널은 디지털 필터 유닛(25)에서 나중에 제거되어야 한다.
그 후, I/Q 복조기(11)는 제 2 주파수 대역의 신호를 수신한 다음, 제 1 출력(16a) 상의 AMPS 기저대역 신호(I) 및 제 2 출력(16b) 상의 AMPS 기저대역 신호(Q)를 생성시킨다. 또한, 기저대역 신호 둘 모두는 대역 통과 필터(15)의 200KHz 대역폭을 통과한 인접 채널 간섭을 포함한다.
I/Q 복조로부터의 신호(I와 Q)는 개별 아날로그 필터(17, 19)에서 필터링되고, 아날로그 필터(17, 19) 다음에, 신호(I 및 Q)는 도 2에 도시된 바와 같이 개별 변환기(21, 23)에서 신호(Ia, Qa)로 각각 디지털 변환된다.
상술한 바와 같이, A/D 샘플링 비율과 디지털 필터 유닛(25)을 제어하는 샘플링 주파수(fs)는 상기 AMPS 경우에, 인자 6.67만큼 감소되며, 여기서 샘플링 주파수(fs)는 이 경우에 13MHz/6.67 = 1.95MHz와 같다. 이것은 GSM1900 경우에서와 같이, 분할기(26)가 N=3 대신에 N=20으로 분할되도록 제어 회로(28)를 구비함으로써 달성된다.
상술한 바와 같이, 이것은 인자 6.67만큼 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭을 변화시킨다. 따라서, 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭은 90/6.67KHz
Figure 112005077664010-pct00004
13.5KHz와 같다.
그 다음, 신호(Ia, Qa)는 디지털 필터 유닛(25)에서 처리되며, 여기서 직교하는 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 디지털 필터 유닛(25)의 두 개의 출력(Ib, Qb) 상에서 생성된다. 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 0부터 13.5KHz까지의 주파수를 포함하며, 이것은 네트워크 AMPS의 기저대역에서 필요한 채널 대역폭과 일치한다.
디지털 필터 유닛(25) 다음에, 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 데이터 복구 유닛(29)을 통과하며, 여기서 채널 신호(Ib, Qb)로부터의 관련 정보가 재구성된다.
수신기의 디지털 부분인 디지털 필터 유닛(25)은 요구사항이 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 두 개의 셀룰러 네트워크와 다른 경우에 가장 인접한 채널 억압을 요구하는 셀룰러 네트워크를 위해 설계된다.
수신기의 아날로그 부분의 아날로그 필터(17, 19)는 항상 수신기에 이용되는 가장 낮은 샘플링 주파수의 충분한 안티-에이리어징 필터링을 위해 설계되고, 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되는 셀룰러 네트워크에 대하여 기저대역의 가장 큰 채널 대역폭을 갖는 신호를 왜곡시키지 않도록 충분히 큰 통과 대역을 갖는다.
다중-모드 전화(m)가 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)를 사용하기 위해 원위치로 변화될 때, 제어 회로(28)는 이 실시예에서 분할기(26)의 분할 인자(N)를 3으로 변화시켜서 인자 6.67만큼 샘플링 주파수(fs)를 증가시키므로, 약 90KHz(13.5KHz x 6.67
Figure 112005077664010-pct00005
90KHz)의 디지털 필터 유닛(25) 대역폭이 얻어지며, 이것은 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)의 기저대역에서 필요한 채널 대역폭과 동일하다.
디지털 필터 유닛(25)은 다수의 방식으로 구현될 수 있다. 선택된 구조는 선택된 구현 기술뿐만 아니라 해당 셀룰러 네트워크에 따른다. 여기서 설명된 구현예는 모든 상황에 대한 결정적인 선택이라기보다는 기본적인 아이디어의 예로서 보아야 한다. 현재의 해결방안이 어떻게 실현 및 변화될 수 있는지가 당업자에게 명백해진다.
도 3a는 디지털 필터 유닛(25)의 블록도를 도시한다. 두 개의 신호(Ia, Qa)는 Ib, Qb를 생성하는 두 개의 동일한 필터링 기능 블록(30, 31)에서 필터링된다. 상기 두 개의 블록은 물리적으로 개별 유닛 또는 신호(Ia, Qa) 사이에서 시간 다중화된 하나의 단일 유닛 중 어느 것일 수 있다. 시간 다중화된 해결방안은 인자 2에 의해 신속한 디지털 신호 처리 때문에 가격이 두 배인 디지털 하드웨어를 감소시킨다.
필터링 기능 블록(30)의 하나의 가능한 구현예가 도 3b에 예시되어 있다. 신호(Ia)는 제 1 유한 임펄스 응답(FIR) 필터(32)에 공급된다. 필터링 후, 신호는 데시메이션(decimation) 블록(33)에서 인자(N1)로 데시메이팅된다. 그 다음, 이 신호는 제 2 유한 임펄스 응답 필터(34)에 공급되고, 최종적으로 데시메이션 블록(35)에서 인자(N2)로 데시메이팅된다.
도 3c는 제 1 유한 임펄스 응답 필터(32)가 어떻게 수행될 수 있는지에 대한 예를 포함한다. 길이 L 필터를 가정하면, L 지연 소자(도면에서는 D로 표시됨) 및 L+1 필터 계수(b0, b1, .... bL)가 존재한다. 제 1 유한 임펄스 응답 필터의 길이 L 및 필터 계수(b0, b1, .... bL)는 제 1 유한 임펄스 응답 필터(32)의 필터 기능을 결정한다. 어떤 필터 기능을 얻도록 필터 길이 L과 필터 계수(b0, b1, .... bL)를 선택하는 방법에 관한 다수의 교재가 존재하며, 우리는 예로서 1987년 T.W. Parks와 C.S. Burrus, John Wiley & Sons 에 의해 쓰여진 "Digital Filter Design"를 참조한다. 또한, 유한 임펄스 응답 필터와 다른 필터 구조를 선택하는 것이 가능하다. 상술한 참조문헌은 유한 임펄스 필터와는 별도로 필터 기능을 수행하는데 사용될 수 있는 다른 구조에 대한 몇 개의 예를 제공한다.
두 개의 필터(32, 34)는 GSM1900에 필요한 채널 필터링을 함께 수행한다. 데시메이션 인자는 N1=12 및 N2=4로 선택된다. 전체 데시메이션 인자는 12x4=48이고, 이것은 입력(Ia)의 13MHz에서 출력(Ib)의 270.833KHz까지 샘플링 비율을 감소시킨다. 270.833KHz는 GSM1900에서 기호 비율과 같고, 도 2의 데이터 복구 유닛(29)을 위한 편리한 샘플링 비율이다.
본 발명의 다른 실시예는 이전 실시예 및 도 4와 관련하여 이하에서 설명된다.
이러한 실시예에서, 두 개의 다른 셀룰러 네트워크는 다중-모드 전화(m)에 의해 이용되고, 셀룰러 네트워크는 기저대역의 채널 대역폭 상에서 매우 다른 요구사항을 갖는 것으로 가정된다. 물론, 이 실시예에 따른 발명은 두 개 이상의 셀룰러 네트워크로 동작하고 있는 다중-모드 전화에서 또한 수행될 수 있다.
다중-모드 전화(m)에 의해 사용되는 셀룰러 네트워크들 사이에서 스위칭될 때, 수신기 장치(1)는 이전 실시예에서 설명된 바와 같이 수신기의 디지털 부분에서 디지털 필터 유닛(25)을 제어하는 샘플링 주파수(fs)를 변화시킴으로써 이 실시예에 따른 새로운 셀룰러 네트워크에 적합해진다.
기저대역의 채널 대역폭에 대한 요구사항이 다중-모드 전화(m)에 의해 사용되는 두 개의 셀룰러 네트워크와 매우 상이하기 때문에, 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭을 변경시키도록 샘플링 주파수(fs)의 변화를 사용하는 것은 비실용적이다. 디지털 필터 유닛(25)에서 필터 파라미터들 중 일부가 변화되게 함으로써, 디지털 필터 유닛(25)의 필터 기능은 다른 셀룰러 네트워크의 요구사항에 더 용이하게 조정될 수 있다.
이 실시예와 관련된 예는 아래에 설명된다.
이 예에서, 다중-모드 전화(m)의 수신기는 결합된 GSM1900 및 IS-95 수신기인 것으로 가정된다.
GSM1900 이동 수신기 및 IS-95 이동 수신기 둘 다 1930MHz와 1990MHz 사이의 1900MHz 주파수 대역에서 동작한다. GSM1900의 요구사항은 기저대역에서 90KHz 채널 대역폭을 갖는 것이고, IS-95 이동 수신기의 요구사항은 기저대역에서 약 0.6MHz 채널 대역폭을 갖는 것이다.
네트워크 GSM1900 및 IS-95는 같은 주파수 대역에서 동작하기 때문에, 수신기의 아날로그 부분은 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 선단부, 예컨대 상술한 제 1 선단부(5)만을 포함한다. 이 수신기는 상술한 바와 같이 헤테로다인 구조이지만, 본 발명은 또한 이전 실시예에서와 같이 호모다인 구조의 수신기에 대해서도 동작한다.
또한, 이 예에서, 상기 수신기는 디지털 셀룰러 네트워크(GSM1900)를 처리하도록 설계되고, 이 모드를 위해 디지털 필터 유닛(25)은 도 3a, 3b, 3c에 도시된 바와 같이 동일한 구조로 실행되는 것으로 가정된다.
샘플링 주파수(fs)는 13MHz와 같다. 디지털 필터 유닛(25)에서의 채널 필터링은 인자(N1=12 및 N2=4)와 중간 샘플링 비율 데시메이션을 갖는 두 개의 유한 임펄스 응답 필터(32, 34)를 사용하여 행해진다. 이것은 이전 예에 설명된 바와 같이 디지털 필터 유닛(25)의 출력에서 샘플링 비율을 13MHz/(12x4)
Figure 112005077664010-pct00006
270.833KHz로 떨어뜨린다. 기저대역의 디지털 필터 유닛(25)의 전체 채널 대역폭은 이전 예에서와 같이 90KHz이다.
이 실시예에서, 중간 대역통과 필터(15)는 이전 실시예에서보다 더 넓은 대역폭을 갖는다. 그것은 IS-95의 1.23MHz 광대역 채널을 통과해야 한다. 따라서, 중간 주파수부(9)에서의 대역통과 필터(15)는 이전 예에서보다 수신기 장치(1)에서의 전체 채널 필터링에 덜 기여하고, 더 많은 필터링은 디지털 필터 유닛(25)에서 행해져야 한다.
도 3a, 3b, 3c에서와 같이, 동일한 구조가 사용될 수 있지만, 디지털 필터 유닛(25) 내부의 두 개의 유한 임펄스 응답 필터(32, 34)의 필터 계수(b0, b1, .... bL)는 변화되어야 한다. 또한, 하나 또는 두 개의 유한 임펄스 응답 필터(32, 34)를 IIR-필터(infinite impulse response filter)로 변경시키는 것이 행해질 수 있지만, 이것은 본원에서 설명되지 않는다.
이제, 다중-모드 전화(m)가 셀룰러 네트워크 IS-95에서 사용될 수 있는 것으로 가정된다. 이것은 도 4에 예시되어 있다.
상술한 실시예에 따라, 도 4의 안테나(2)는 다른 주파수를 포함하는 입중계 신호(S)를 수신하고, 제 1 선단부(5)는 1930-1990MHz인 IS-95 이동 수신 대역에 대응하는 주파수 대역 외부의 모든 주파수를 차단한다.
제 1 선단부(5)로부터 필터링된 신호(S1)는 중간 주파수부(9)에 수신되어, 제 1 혼합기(12)로 더 전송된다. 그 다음, 제 1 혼합기(12)는 이 신호를 도 4에서 Sc로 지시되는 국부 발진기 신호와 혼합시키며, 여기서 제 1 혼합기(12)는 중간 주파수 대역의 신호(S3)를 생성시킨다.
중간 주파수부(9)의 대역통과 필터(15)는 필요한 제 2 주파수 대역의 중간 주파수를 제외한 제 1 혼합기(12)로부터의 신호 S3에서 모든 중간 주파수를 차단한다.
그 후, I/Q 복조기(11)는 제 2 주파수 대역의 신호를 수신하고, I/Q 복조기(11)는 제 1 출력(16a) 상의 기저대역 신호(I) 및 제 2 출력(16b) 상의 기저대역 신호(Q)를 생성시킨다.
I/Q 복조로부터의 신호(I, Q)는 개별 아날로그 필터(17, 19)에서 필터링되고, 아날로그 필터(17, 19) 다음에, 신호는 도 4에 도시된 바와 같이 샘플링 주파수(fs)에서 개별 A/D 변환기(21, 23)의 신호(Ia, Qa)로 각각 디지털 변환된다.
그 후, 신호(Ia, Qa)는 디지털 필터 유닛(25)에서 처리된다. 디지털 필터 유닛(25)을 다루는 하나의 방식은 샘플링 주파수(fs)를 변화시키고, 이전 예에서와 같이 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭을 스케일하는 것이다. 이것은 13MHz x 0.6MHz/90KHz=86.67MHz와 같은 샘플링 주파수(fs)를 필요로 한다. 이 선택은 비실용적이다. 첫째, 상기 주파수는 높고, 디지털 필터 유닛(25)에서 불필요하게 빠른 신호 처리를 발생시키며, 둘째, IS-95에서 칩 속도 1.2288MHz의 배수인 샘플링 비율을 갖는 것이 유리하다.
그 대신에, 우리는 IS-95 칩 속도의 인자를 매칭시키도록 샘플링 주파수(fs) 변경을 선택한다. 샘플링 주파수(fs)는 IS-95 모드에서, 13MHz로부터 12 x 1.2288MHz=14.7456MHz까지 변화된다. 이 예에서, 샘플링 주파수(fs)는 위상 동기 루프(22)를 사용함으로써 생성된다. 위상 동기 루프는 발진기(24)의 고정 기준 주파수에 기초한 출력 주파수를 생성한다. 제어 회로(28)는 내부 위상 동기 루프 분할기 인자를 제어함으로써 위상 동기 루프의 출력 주파수를 정의한다. 이 구조는 당업자에게 널리 공지되어 있다.
디지털 필터 유닛(25)은 도 3a, 3b, 3c에서 처럼 같은 기초적인 구조를 사용하여 실행된다. 데시메이션 인자는 N1=3 및 N2=1로 변화된다. 이것은 칩 주기 당 4개의 샘플과 같은 14.7456MHz/(3 x 1)
Figure 112005077664010-pct00014
4.9152MHz에서 디지털 필터 유닛(25)으로부터의 출력 샘플 비율을 발생시킨다.
제 1 유한 임펄스 응답 필터(32)는 변화되지 않은 채로 유지될 수 있다. 그것은 GSM1900의 경우에, 해로운 에이리어징을 야기하는 신호를 통과시키지 않고 데시메이션 블록(33)에서 데시메이션 인자(N1=12)를 처리하도록 설계되었고, IS-95 경우에서와 같이, 더 작은 N1을 갖는 것은 문제가 되지 않을 것이다.
도 3a, 3b, 3c의 필터 구조에서는, 디지털 필터 유닛(25)의 총 대역폭을 결정하는 제 2 유한 임펄스 응답 필터(34)가 있다. GSM1900 경우에, 이 대역폭은 90 KHz이다. 샘플링 주파수(fs) 및 데시메이션 인자(N1)의 변화로 인해 이 대역폭이 90kHz x 14.7456/13 x 12/3=408kHz로 변경된다. 이것은 기저대역의 IS-95의 대역폭 0.6MHz에 비해 매우 협대역이다. 데시메이션 인자(N2)는 유한 임펄스 응답 필터(32, 34)를 통과한 후에 신호에 영향을 주며, 상기 인자(N2)는 디지털 필터 유닛(25)의 대역폭을 변경시키지 않는다.
따라서, 대안적인 제 2 유한 임펄스 응답 필터(34)가 필요하다. 이것은 디지털 필터 유닛(25)에서 제 2 유한 임펄스 응답 필터(34)의 필터 파라미터들[즉, 필터 계수(b0,b1, ..., bL) 및 가능하게는 길이 L] 중 두 세트를 허용함으로써 다소 용이하게 달성될 수 있다. 제 1 세트는 GSM1900에 필요한 대역폭에 대응하는 한편, 제 2 세트는 IS-95에 필요한 대역폭에 대응한다. 제 2 유한 임펄스 응답 필터(34)에서 필터 파라미터들 중 두 세트 간의 변화가 행해지는 동시에 다중-모드 전화(m)가 이 경우에 네트워크들(GSM1900 및 IS-95) 사이에서 스위칭된다.
동일한 기본 디지털 필터 유닛(25)이 GSM1900 및 IS-95 모드 둘 다에 사용된다. 유일한 차이는 도 3b의 데시메이션 블록(33, 35)에서의 데시메이션 인자(N1, N2)의 변경과 제 2 유한 임펄스 응답 필터(34)에서의 필터 파라미터의 스위치이다. 두 경우에, 디지털 필터 유닛(25)은 신호를 필터링하여 GSM1900 및 IS-95의 기저대역에서 필요한 채널 대역폭 외부의 주파수가 각각 차단된다.
IS-95의 경우에, 직교하는 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 이로써 디지털 필터 유닛(25)의 두 개의 출력(27a, 27b)에서 생성된다. 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 0부터 0.6MHz까지의 주파수를 포함하며, 이것은 네트워크 IS-95에 대응하는 기저대역의 필요한 채널 대역폭에 대응한다.
디지털 필터 유닛(25) 다음에, 두 개의 채널 신호(Ib, Qb)는 데이터 복구 유닛(29)을 통과하며, 여기서 채널 신호(Ib, Qb)로부터의 관련 정보가 재구성된다.
A/D 변환기(21, 23)가 디지털 필터 유닛(2)과 동기화되는 동안, 상술한 실시예에서 A/D 변환기기(21, 23) 및 디지털 필터 유닛(25)을 제어하기 위한 개별 발진기를 사용하는 것이 가능하다. 단순화를 위해, 같은 발진기(24)는 상술한 예에서 A/D 변환기(21, 23) 및 디지털 필터 유닛(25)을 제어하는데 사용된다.
상술한 실시예의 디지털 필터 유닛(25)은 개별 디지털 필터, 또는 두 개의 신호 흐름 사이에서 다중화되는 하나의 필터 유닛 중 어느 하나로 구현될 수 있으며, 여기서 A/D 변환기(21, 23)는 개별 디지털 필터에 접속되어 있다.
상술한 실시예에서, 우리는 인터레이스(interlace) 데시메이션 유닛과, 유한 임펄스 응답 필터를 사용했다. 이것은 예로서 보아야 한다. 필터 기능을 수행하는 대신 사용되어 왔던 다수의 다른 필터 구조가 존재한다. 이것은 당업자에게 명백하고, 필터 구조의 변화는 앞서 존재했던 전체 개념에 포함된 것으로 보아야 한다.
상술한 실시예에서, 선단부(5, 7)를 제외한 수신기의 아날로그 부분은 상술한 구성요소를 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 예로서, 중간 주파수부(9)는 다중-모드 전화에 의해 이용되는 다른 셀룰러 네트워크와 개별적으로 이루어질 수 있다. I/Q 복조기(11)는 두 개의 다른 셀룰러 네트워크에 대해 반드시 공통적인 구성요소일 필요는 없다. 아날로그 부분이 더 변경되어 사용될 수 있다.
상술한 본 발명은 상기 본 발명의 정신 또는 본질적인 특성을 벗어나는 것 없이 다른 특정 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 모든 관점에서 예시적이고 비제한적인 것으로 고려될 수 있으며, 본 발명의 범위는 이전 설명에 의한 것이라기보다는 오히려 첨부된 청구항에 의해 지시되고, 상기 청구항의 의미 및 등가 범위 내에 있는 모든 변화가 포함된 것으로 의도된다.
삭제

Claims (21)

  1. 하나 이상의 주파수 대역에서 적어도 제 1 및 제 2 네트워크에 대응하는 신호를 수신하는 무선 수신기로서, 상기 적어도 제 1 및 제 2 네트워크 각각은 다른 채널 대역폭을 가지며, 상기 무선 수신기는 상기 적어도 제 1 및 제 2 네트워크 각각의 내에서 동작 가능한, 무선 수신기에 있어서:
    상기 무선 수신기의 디지털부 내의 하나 이상의 디지털 필터 유닛으로서, 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛은 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛의 제 1 대역폭에 관련된 샘플링 주파수로 샘플링된 입력 데이터를 수신하고, 상기 제 1 대역폭은 상기 제 1 네트워크의 대역폭에 대응하는, 상기 디지털 필터 유닛; 및
    상기 무선 수신기가 상기 제 2 네트워크에서 동작하도록 스위칭될 때, 제 1 인자만큼 상기 샘플링 주파수를 변경시키는 주파수 변경 장치를 포함하며, 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛은 상기 제 2 네트워크에 대응하는 제 2 대역폭을 처리하는 무선 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인자는 상기 제 1 네트워크의 기저대역에서 필요한 채널 대역폭에 의해 분할되는 상기 제 2 네트워크의 기저대역에서 필요한 채널 대역폭과 동일한 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛(25)은 하나 이상의 필터 기능 블록을 포함하며, 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛은 상기 무선 수신기가 상기 제 2 네트워크에서 동작하도록 스위칭될 때, 상기 샘플링 주파수 및 상기 하나 이상의 필터 기능 블록 둘 모두를 변경시킴으로써 상기 제 2 대역폭을 처리하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터 기능 블록은 하나 이상의 데시메이션 블록을 포함하며, 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛은 상기 무선 수신기가 상기 하나 이상의 데시메이션 블록의 데시메이션 인자를 변화시킴으로써 상기 제 2 네트워크에서 동작하도록 스위칭될 때, 상기 하나 이상의 필터 기능 블록을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터 기능 블록은 하나 이상의 필터부를 포함하며, 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛은 상기 무선 수신기가 상기 하나 이상의 필터부의 구조를 변화시킴으로써 상기 제 2 네트워크에서 동작하도록 스위칭될 때, 상기 하나 이상의 필터 기능 블록을 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터부는 상기 하나 이상의 필터부의 구조를 결정하는 다수의 필터 파라미터를 포함하며, 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛은 상기 다수의 필터 파라미터 중 하나 이상을 변화시킴으로써 하나 이상의 필터부의 상기 구조를 변화시키는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터부는 길이(L)를 갖는 유한 임펄스 응답(FIR) 필터이며, 상기 하나 이상의 필터부 내의 상기 다수의 필터 파라미터는 상기 길이(L) 및 필터 계수(b0, b1, .... bL)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터부는 상기 하나 이상의 필터부의 상기 구조를 결정하는 두 세트 이상의 필터 파라미터를 포함하며, 상기 두 세트 이상의 필터 파라미터의 각 세트는 상기 무선 수신기에 의해 사용된 상기 적어도 제 1 및 제 2 네트워크 중 하나에 대응하고, 상기 하나 이상의 디지털 필터 유닛은 상기 제 2 네트워크에 대응하는 두 세트 이상의 필터 파라미터 중 상기 세트를 변화시킴으로써 상기 하나 이상의 필터부의 상기 구조를 변화시키는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 주파수를 변화시키는 상기 주파수 변경 장치는 고정된 주파수를 갖는 수정 발진기에 접속된 분할기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 주파수를 변화시키는 상기 주파수 변경 장치는 고정된 주파수를 갖는 수정 발진기에 접속되며 두 개 이상의 분할기 인자를 갖는 위상 동기 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 주파수를 변화시키는 상기 주파수 변경 장치는:
    고정된 주파수를 갖는 두 개 이상의 발진기; 및
    상기 두 개 이상의 발진기 사이를 스위칭하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 수신기는 이동 무선 내에서 설치되고 활동하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
  13. 적어도 제 1 및 제 2 네트워크에 대응하는 하나 이상의 주파수 대역에서 동작하고 상기 적어도 제 1 및 제 2 네트워크 각각에서 동작 가능한 무선 수신기에서 채널 대역폭을 변화시키는 방법에 있어서:
    상기 무선 수신기가 상기 제 1 네트워크에서 사용될 때, 상기 디지털 필터 유닛의 제 1 대역폭과 관련된 샘플링 주파수로 샘플링된 디지털 필터 유닛 입력 데이터를 수신하는 단계;
    상기 무선 수신기가 상기 제 2 네트워크에서 동작하도록 스위칭될 때, 제 1 인자만큼 상기 샘플링 주파수를 변화시키는 단계; 및
    상기 변화된 샘플링 주파수에 따라서 상기 디지털 필터 유닛에서 제 2 대역폭을 처리하는 단계를 포함하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭 처리 단계는 상기 수신기가 제 2 네트워크에서 동작할 때, 상기 디지털 필터 유닛 내의 하나 이상의 필터 기능 블록을 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터 기능 블록을 변경시키는 단계는 상기 하나 이상의 필터 기능 블록 내에서 하나 이상의 데시메이션 블록의 데시메이션 인자를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터 기능 블록을 변경시키는 단계는 상기 하나 이상의 필터 기능 블록 내에서 하나 이상의 필터부의 구조를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터부의 상기 구조를 변화시키는 단계는 상기 하나 이상의 필터부 내에서 다수의 필터 파라미터 중 하나 이상을 변화시키는 단계를 포함하며, 상기 다수의 필터 파라미터 중 하나 이상은 상기 하나 이상의 필터부의 기능을 결정하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 필터부의 상기 구조를 변화시키는 단계는 제 2 네트워크에 대응하는 한 세트의 필터 파라미터를 변화시키는 단계를 포함하며, 상기 하나 이상의 필터부는 두 세트 이상의 필터 파라미터들을 포함하고, 상기 두 세트 이상의 필터 파라미터 각각은 상기 무선 수신기에 의해 사용되는 상기 적어도 제1 및 제2 네트워크 중 하나에 대응하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 샘플링 주파수를 변화시키는 단계는 고정된 주파수를 갖는 수정 발진기에 접속된 분할기를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 샘플링 주파수를 변화시키는 단계는 고정된 주파수를 갖는 수정 발진기에 접속된 위상 동기 루프의 분할기 인자를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 샘플링 주파수를 변화시키는 단계는 고정된 주파수를 각각 갖는 두 개 이상의 발진기 사이를 스위칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 대역폭을 변화시키는 방법.
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