KR100619814B1 - 스마트 안테나 및 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 및 그 이용방법 - Google Patents

스마트 안테나 및 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 및 그 이용방법 Download PDF

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Abstract

휴대단말기의 TD-SCDMA와 WCDMA 방식을 모두 수용하는 듀얼모드 휴대단말기에서, 회로의 구성을 간단하게 하고, 부품 수를 줄이며, 크기를 작게하여 적은 비용으로 공간다이버시티 스마트 안테나를 적용하는 것으로, 휴대단말기에 의하여 서큐레이터 처리한 TD-SCDMA 송신신호는 타임스위칭 처리하고, WCDMA 신호는 듀플렉싱 처리하여 삼단스위치 처리하여 송신하는 과정과; 상기 송신하지 않고 수신하는 경우는 수신신호를 삼단스위치 처리하고 TD-SCDMA 수신신호는 타임스위칭 처리하며 WCDMA 수신신호는 듀플렉싱 처리하여 수신하는 과정으로 이루어진 것을 특징 등등으로 하여, 듀얼모드 휴대단말기에 크기를 작게하고 가격을 싸게하면서도 스마트 안테나 시스템을 적용하는 효과가 있다.

Description

스마트 안테나 및 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 및 그 이용방법{A METHOD AND APPARATUS OF SMART ANTENNA SYSTEM FOR MOBILE PHONE}
도1 은 일반적인 이동통신 시스템의 기능구성도 및 사용환경도,
도2 는 3세대 방식 이동통신 휴대단말기의 무선주파수 할당 상태도,
도3 은 종래 기술의 3세대 방식 휴대단말기의 스마트 안테나 운용 기능 구성도,
도4 는 본 발명 일 실시 예의 휴대단말기 스마트 안테나 시스템 기능 구성도,
도5 는 본 발명 다른 일 실시 예의 휴대단말기 스마트 안테나 시스템 기능 구성도,
도6 은 본 발명에 의한 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 이용방법 순서도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
100 : 제1 스마트부 110 : 제1 스마트안테나
120 : 제1 삼단스위치 130 : 제1 듀플렉서
140 : 제1 서큐레이터 150 : 제1 고주파수신부
160 : 제1 고주파송신부 200 : 제2 스마트부
300,700 : 처리제어부 310,710 : 컴바인블록
320 : 송신블록 400,800 : 멀티미디어부
500 : 송수신부 600 : 수신부
610 : 제4 스마트안테나 620 : 제4 듀플렉서
630 : 제4 고주파수신부
듀얼모드 휴대단말기의 스마트 안테나에 관한 것으로, 특히, TD-SCDMA와 WCDMA 방식신호를 모두 수용하는 듀얼모드 휴대단말기에서, 회로의 구성을 간단하게 하고, 크기를 작게하여 공간 다이버시티 스마트 안테나를 적용하는 스마트 안테나 및 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 및 그 이용방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템은 가입되어 등록된 휴대단말기(MS: MOBILE STATION)가 서비스 영역 안을 자유롭게 이동하면서 언제 어디서나 상대방과 무선접속하여 즉시 통신하는 것으로, 초기의 음성급 신호를 이용하는 통신방식에서, 기호가 포함되는 문자통신방식과 영상신호가 포함되는 멀티미디어 통신방식으로 발전하고 있다.
상기 문자통신방식과 멀티미디어 통신방식은 디지털 데이터 신호를 이용하는 데이터 통신방식이며, 특히, 멀티미디어 통신방식에 포함되는 영상신호의 경우, 전송할 데이터 량이 많으므로, 상기 데이터의 전송속도를 높이기 위한 기술발전에 의하여 2 세대(2 G: GENERATION)), 2.5 세대 방식 이동통신 시스템으로 발전하고, 현재는 차세대의 3 세대(3GPP: 3rd GENERATION PARTNERSHIP PROJECT) 방식 이동통신 시스템으로 발전하고 있다.
상기 3세대 방식 이동통신 시스템(3GPP)인 차세대 방식 이동통신 시스템에는, 중국에서 채택한 것으로 코드분할다중접속(CDMA: CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS) 방식에서 발전한 TD-SCDMA(TIME DIVISION SYNCHRONOUS CDMA) 방식과 지에스엠(GSM: GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION) 방식에서 발전한 광대역코드분할다중접속(WCDMA: WIDEBAND CDMA) 방식이 있다.
상기 TD-SCDMA 방식은 1880 MHz 내지 2025 MHz 대역(BANDWIDTH) 중에서, 일부 대역의 무선주파수 신호를 캐리어(CARRIER) 주파수로 사용하고, 상기 WCDMA 방식은 1920 MHz 내지 1980 MHz 대역의 무선주파수를 휴대단말기의 송신 캐리어 주파수로 사용하며, 2110 MHz 내지 2170 MHz 대역의 무선주파수를 휴대단말기의 수신 캐리어 주파수로 사용하는 것으로, 주파수 대역이 서로 인접하고 있다.
상기와 같은 차세대(3GPP) 또는 3세대 방식 이동통신 시스템은 기존의 2 세대 또는 2.5 세대 이동통신 시스템보다, 높은 데이터 전송속도를 요구하는 동시에 안정된 서비스 품질(QOS: QUALITY OF SERVICE)을 요구하고 있다.
또한, 상기와 같은 조건을 요구하면서 사용량이 많아 트래픽 밀도가 높은 핫 스폿(HOT SPOT) 지역은 주로, 빌딩으로 숲을 이루는 도심지역이며, 상기와 같은 핫스폿 지역은 건물 등에 의한 반사가 중첩되어 다중경로(MULTI PATH)로 데이터 신호를 전송하므로, 다중경로 페이딩(FADING)과, 전송되는 신호 사이에서 발생하는 간섭(ISI: INTER SYMBOL INTERFERENCE)과, 채널(CHANNEL) 사이에서 발생하는 간섭(CCI: CO-CHANNEL INTERFERENCE) 등에 의하여 신호의 손상이 심하게 발생한다.
상기와 같은 페이딩과 간섭을 줄이는 기술로, 다이버시티(DIVERSITY) 기술이 있으며, 상기 다이버시티 기술에는 주파수 다이버시티, 시간 다이버시티, 편파(각도) 다이버시티, 위상 다이버시티, 공간 다이버시티 등등이 있고, 상기 공간 다이버시티(SPACE DIVERSITY)로 사용되어 송수신되는 무선신호의 품질을 높이는 것이, 스마트 안테나 시스템(SMART ANTENNA SYSTEM) 이다.
상기와 같이 고속으로 디지털 데이터 신호를 전송하는 차세대(3GPP) 방식 또는 3세대 방식 이동통신 시스템에서는 데이터의 손상 또는 손실을 줄이는 방식 개발이 필요하며, 특히, 무선주파수 대역이 인접한 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식을 겸용하는 듀얼모드(DUAL MODE) 휴대단말기에서 데이터 손상을 줄이면서 크기와 무게를 줄이고, 구성을 간단하게 하며, 가격을 싸게하는 방식의 기술개발이 필요하다.
이하, 종래 기술에 의한 휴대단말기의 스마트 안테나 방식을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 일반적인 이동통신 시스템의 기능구성도 및 사용환경도 이고, 도2 는 3세대 방식 이동통신 휴대단말기의 무선주파수 할당 상태도 이며, 도3 은 종래 기술에 의한 3세대 방식 휴대단말기의 스마트 안테나 운용 기능 구성도 이다.
상기 도1을 참조하면, 일반적인 이동통신 시스템은, 이동통신 서비스 영역 안에서 자유롭게 이동하면서 상대방과 언제 어디서나 즉시 무선접속되어 통신하는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 휴대단말기(MS)(10)와; 무선신호의 전송경로 상에 고층건물과 같은 방해물이 밀집되는 동시에 통신량이 많은 핫스폿(HOT SPOT) 지역(20)과; 상기 휴대단말기(10)와 무선접속되어 이동통신 3세대 방식의 통신신호를 송수신하는 동시에 이동통신 서비스 영역을 형성하는 기지국(BS: BASE STATION)(30)과; 상기 기지국(30)과 접속되어 인가되는 호접속 요청신호를 분석하고 스위칭하여 통신경로를 설정하는 동시에 이동통신 시스템의 전체를 감시하고 제어하는 이동교환국(MSC: MOBILE SWITCHING CENTER)(40)으로 이루어진다.
상기와 같은 일반적인 이동통신 시스템은, 기지국(30)이 형성하는 서비스 영역(SERVICE AREA) 안을 상기 휴대단말기(10)가 자유롭게 이동하면서, 상대방과 무선접속하여 통신한다.
상기 휴대단말기(10)와 기지국(30) 사이에 방해물이 전혀 없는 경우는, 송수신되는 무선신호가 최단거리에 의한 전송경로를 찾아서 전송되지만, 방해물이 있는 경우는 반사, 회절 등을 통하여 전송된다.
특히, 도심과 같이 빌딩이 숲을 이루고 있는 지역이면서, 통신량이 많은 지역을 핫스폿(HOT SPOT)지역(20) 이라고 하고, 상기와 같은 핫스폿 지역(20)은, 일 예로, 건물 등으로 이루어지는 제1 방해물(22)에 의하여 상기 휴대단말기(10)와 기지국(30) 사이에 전송되는 무선신호가 반사 또는 회절되어 전송되며, 또한, 제2 방해물(24)에 의하여 상기 무선신호가 다른 반향으로 반사 또는 회절되어 전송된다.
상기와 같이 핫스폿 지역(20)은, 휴대단말기(10)와 기지국(30) 사이를, 다수의 방해물(22,24)이 중첩하여 방해하고 있으므로, 반사와 회절이 반복되어 전송되며, 상기와 같이 각각의 방향으로 반사와 회절되는 무선신호는 전송경로의 거리에 길고 짧은 차이가 발생하는 동시에 신호의 세기(LEVEL)와 불필요한 잡음(NOISE)이 포함되는 정도에 차이가 발생한다.
상기와 같이 핫스폿 지역(20)을 통과하는 무선신호는 반사와 회절이 중복되는 다수의 전송경로를 통하여 전송되므로, 즉, 다중경로를 통하여 전송되므로, 수신측에서는 페이딩(FADING)과 각 경로 차이에 의하여 신호의 위상차이가 발생하는 등의 문제가 있다.
특히, 3세대(3GPP) 방식의 이동통신 시스템에서는 송수신되는 데이터의 량이 많은 동시에 전송되는 속도가 빠르므로, 다중 경로의 페이딩에 의하여 데이터 손상을 입게 된다.
상기와 같은 다중경로 문제를 해결하고자 하는 기술 중에 하나가, 공간다이버시티에 의한 스마트(SMART) 안테나 시스템으로, 다수의 안테나를 파장(λ) 간격으로 이격시키고 무선신호를 송수신하는 것이다.
상기 다이버시티 안테나는, 송수신되는 무선신호의 빔방향을 제어하므로 서비스 영역 또는 셀의 크기를 적은 전력으로 증가시키고, 신호 전달이 좋은 방향으로 신호를 송수신하므로 신호대잡음비(SNR: SIGNAL TO NOISE RATIO)를 개선하는 등등의 장점이 있다.
상기 첨부된 도2를 참조하면, 일 실시 예로, 중국(CHINA) 지역에서 3세대 방식 이동통신 시스템을 위하여 할당한 무선 주파수 영역을 도시한 것으로, 코드분할다중접속방식으로부터 발전한 TD-SCDMA 방식은, 색깔 있는 부분으로, 1880 MHz 내지 1920 MHz 대역(BAND WIDTH)의 무선 주파수와, 2010 MHz 내지 2025 MHz 대역의 무선 주파수를 할당하여 송신(TX)과 수신(RX)에 사용한다.
또한, 지에스엠(GSM) 방식으로부터 발전한 3세대(3GPP) 방식 이동통신 시스템의 WCDMA 방식은, 색깔이 없는 부분으로, 1920 MHz 내지 1980 MHz 대역의 무선주파수를 할당하여 송신(TX)용으로 사용하고, 2110 MHz 내지 2170 MHz 대역의 무선주파수를 수신(RX)을 위하여 할당하여 사용한다.
상기 도2 에 도시된 것과 같이 3세대(3GPP) 방식 이동통신 시스템을 위하여 할당된 무선 주파수 신호는 서로 인접하여 있으며, 전체적으로 300 MHz 대역의 범위 이내에 분포하여 있고, 특히, 송신주파수의 경우, 145 MHz 대역의 범위 이내에 포함되어 있음을 확인한다.
상기와 같이 무선주파수 신호가 인접하여 있는 경우에 상기 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식의 고주파 회로 부품은, 거의 비슷하거나 동일한 기술로 제조 및 생산될 수 있으므로, 상기 TD-SCDMA와 WCDMA를 모두 지원하는 고주파 부품이 생산되고 있으며, 상기와 같은 고주파 부품을 이용하여 TD-SCDMA와 WCDMA 방식을 하나의 휴대단말기에서 운용하는 듀얼모드(DUAL MODE) 휴대단말기(10)를 제공한다.
상기와 같은 듀얼모드 휴대단말기에서도 다중경로에 의한 문제를 해결하기 위하여 공간 다이버시티의 스마트(SMART) 안테나를 사용할 수 있고, 일 실시 예로, 2000 MHz 의 무선주파수의 경우 1/4 파장(λ)의 길이는 3.75 센티미터(㎝)이므로, 소형의 휴대단말기에서도 각각의 안테나를 파장 간격으로 공간(SPACE) 이격시키는 스마트 안테나를 적용할 수 있다.
이하, 첨부된 도3을 참조하여 종래 기술에 의한 휴대단말기의 스마트 안테나 장치를 설명한다.
3세대(3GPP) 방식 이동통신 시스템의 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식의 무선 신호를 송수신하는 제1 안테나(51); 상기 제1 안테나(51)에 접속되고 해당 제어신호에 의하여 TD-SCDMA 방식 신호와 WCDMA 방식 신호를 구분하는 제1 듀얼스위치(52); 상기 제1 듀얼스위치(52)와 접속되고 TD-SCDMA 방식의 송수신 신호를 선택하는 제1 타임스위치(53); 상기 제1 타임스위치(53)에 접속되고 TD-SCDMA 송신신호를 일방향으로 전송하는 제1 타임 아이솔레이터(54); 상기 제1 타임 아이솔레이터(54)에 접속되고 이동통신 3세대 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 방식 송신신호를 출력하는 제1 고주파송신부(55); 상기 제1 고주파송신부(55)와 접속되어 WCDMA 송신신호를 일방향으로 전송하는 제1 코드 아이솔레이터(56); 상기 제1 타임 스위치(53)와 접속되고 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 방식 수신신호를 입력하는 제1 고주파수신부(57); 상기 제1 고주파송신부(55)로부터 입력되는 송신(TX) 신호를 상기 제1 듀얼스위치(52)에 출력하며 상기 제1 안테나(51)가 수신하고 제1 듀얼스위치(52)를 통하여 입력되는 신호를 제1 고주파수신부(57)에 출력하는 듀플렉서(58)로 이루어지는 제1 스마트부(50)와,
3세대(3GPP) 방식 이동통신 시스템의 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식의 무선 신호를 송수신하는 제2 안테나(61); 상기 제2 안테나(61)에 접속되고 해당 제어신호에 의하여 TD-SCDMA 방식 신호와 WCDMA 방식 신호를 구분하는 제2 듀얼스위치(62); 상기 제2 듀얼스위치(62)와 접속되고 TD-SCDMA 방식의 송수신 신호를 선택하는 제2 타임스위치(63); 상기 제2 타임스위치(63)에 접속되고 TD-SCDMA 송신신호를 일방향으로 전송하는 제2 타임 아이솔레이터(64); 상기 제2 타임 아이솔레이터(64)에 접속되고 이동통신 3세대 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 방식 송신신호를 출력하는 제2 고주파송신부(65); 상기 제2 고주파송신부(65)와 접속되어 WCDMA 송신신호를 일방향으로 전송하는 제2 코드 아이솔레이터(66); 상기 제2 타임 스위치(63)와 접속되고 이동통신 3세대 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 방식 수신신호를 입력하는 제2 고주파수신부(67); 상기 제2 고주파송신부(65)로부터 입력되는 송신(TX) 신호를 상기 제2 듀얼스위치(62)에 출력하며 상기 제2 안테나(61)가 수신하고 제2 듀얼스위치(62)를 통하여 입력되는 신호를 제2 고주파수신부(67)에 출력하는 듀플렉서(58)로 이루어지는 제2 스마트부(60)와,
상기 제1 스마트부(50)와 제2 스마트부(60)에 접속하고 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식의 듀얼(DUAL) 모드(MODE) 신호를 기저대역(BASE BAND)으로 처리하는 동시에 휴대단말기(MS) 전체의 기능을 제어하고 감시하는 처리제어부(70)로 이루어진 구성이다.
이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 휴대단말기 스마트 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 이동통신 3세대(3GPP) 방식 휴대단말기는 페이딩 등에 의한 영향을 줄이기 위하여, 공간 다이버시티의 스마트 안테나 시스템을 사용하며, 상기 스마트 안테나 시스템은 다수의 안테나를 구비하는 동시에, 동일한 숫자의 송수신부를 함께 구비한다.
상기 도3을 참조하면, 공간 다이버시티를 위하여 제1 안테나(51)와 제2 안테나(61)로 스마트 안테나를 구성하고, 상기 각 안테나는 제1 스마트부(50)와 제2 스마트부(60)에 접속되어 이동통신 3 세대 방식의 신호를 각각 송신과 수신한다.
상기 제1 스마트부(50)와 제2 스마트부(60)는 처리제어부(70)에 접속되어, 감시와 제어를 받는 동시에, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 신호를 기저대역으로 처리하여 송수신하며, 상기와 같이 기저대역으로 처리되고 송수신되는 신호는 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식의 신호가 포함되는 듀얼모드 방식이다.
상기 제1 스마트부(50)와 제2 스마트부(60)는 동일한 구성과 작용을 하므로, 중복설명을 피하기 위하여 제1 스마트부(50) 만을 상세히 설명한다.
상기 제1 안테나(51)와 접속되는 제1 듀얼스위치(52)는 상기 처리제어부(70)로부터 인가되는 해당 제어신호에 의하여, 상기 제1 안테나(51)를 제1 듀플렉서(58)와 경로 연결하거나 또는 제1 타임스위치(53)와 경로연결한다.
일 예로, 상기 처리제어부(70)가 TD-SCDMA 방식 3세대(3GPP) 방식 신호를 출력하여 송신하고자 하는 경우, 해당 제어신호를 함께 출력하며, 상기 출력되는 송신신호는 제1 고주파송신부(55)에 인가되어 적정한 레벨(LEVEL)로 증폭되고, 상기 제1 타임 아이솔레이터(ISOLATOR)(54)에 인가되어 일방향으로 전송되므로, 제1 타임스위치(53)에 인가된다.
상기 제1 타임스위치(53)는, 상기 제1 타임 아이솔레이터(54)로부터 입력된 TD-SCDMA 신호를 제1 듀얼스위치(52)에 인가하고, 상기 제1 듀얼스위치(52)는 제1 안테나를 통하여 출력하므로 해당 고주파 신호로 무선송신한다.
상기 스마트 안테나 시스템에 의하여, 상기 제2 안테나(61)는 제2 스마트부(60)로부터 동일한 과정을 통하여 동일한 내용의 TD-SCDMA 신호를 인가받고 고주파 신호로 무선송신한다.
상기 TD-SCDMA 방식신호를 수신하는 경우, 상기 제1 안테나(51)와 접속된 제1 듀얼스위치(52)는 해당 제어신호에 의하여 제1 타임스위치(53)와 경로를 설정하고, 상기 제1 타임스위치(53)는 해당 제어신호에 의하여 제1 고주파수신부(57)와 경로를 설정한다.
상기 제1 고주파수신부(57)는 수신되어 입력된 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 신호를 해당 처리하고 처리제어부(70)에 출력하며, 또한, 상기 제2 스마트부(60)의 제2 고주파수신부(67)에서도 상기 수신되어 입력된 3세대(3GPP) 방식 신호를 해당 처리를 통하여 처리제어부(70)에 출력한다.
상기 WCDMA 방식 신호의 송신은, 상기 처리제어부(70)로부터 제1 고주파송신부(57)에 인가되고, 상기 제1 고주파송신부(55)는 제1 코드 아이솔레이터(56)를 통하여 제1 듀플렉서(58)에 출력하며, 상기 제1 듀플렉서(58)는 해당 필터링 처리에 의하여 제1 듀얼스위치(52)에 인가하고, 제1 듀얼스위치(52)를 통하여 제1 안테나(51)에 인가하므로 무선송신하고, 상기 제2 스마트부(60)에서도 동일한 신호가 동일한 순서에 의하여 출력되어 무선송신한다.
상기 WCDMA 방식 신호의 수신은, 제1 안테나(51)를 통하여 수신된 신호가 제1 듀얼스위치(52)에 의하여 제1 듀플렉서(58)에 인가되고, 상기 제1 듀플렉서(58)는 해당 필터링 처리에 의하여 제1 고주파수신부(57)에 인가하며, 상기 제1 고주파 수신부(57)는 해당 처리에 의하여 처리제어부(70)에 출력한다.
상기와 같은 이동통신 3세대(3GPP) 방식 듀얼모드 휴대단말기에 스마트 안테나 시스템을 적용하는 경우, 휴대단말기의 기능 구성이 매우 복잡하고, 부품숫자가 늘어나며, 회로 구성이 복잡하고, 크기가 커지며, 제조 및 생간 시간이 많이 소요되는 동시에 가격이 비싸지는 등의 문제가 있다.
본 발명은, 스마트 안테나 시스템을 적용하는 차세대 또는 3세대(3GPP) 방식 듀얼모드 휴대단말기에서 고주파 신호를 전송하는 기능부의 부품 숫자를 줄이므로, 크기를 작게하고, 제조 생산시간을 줄이며 전체적인 가격을 낮추는 스마트 안테나 및 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 및 그 이용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 송신을 위하여 인가받은 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 서큐레이터가 분리한 경로로 각각 출력하며 3단 스위치로 스위칭하여 안테나로 무선송신하고, 상기 안테나로 무선수신된 신호는 3단 스위치로 스위칭하며 TD-SCDMA와 WCDMA 경로에 인가하여 수신처리하는 제1 스마트부와; 상기 송신을 위하여 인가받은 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 서큐레이터가 분리한 경로로 각각 출력하며 3단 스위치로 스위칭하여 안테나로 무선송신하고, 상기 안테나로 무선수신된 신호는 3단 스위치로 스위칭하며 TD-SCDMA와 WCDMA 경로에 인가하여 수신처리하는 제2 스마트부와; 상기 제1 스마트부와 제2 스마트부에 접속되고 상기 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 다중 생성하고 송신하기 위하여 출력하며, 다중 수신되는 신호를 각각 컴바인하여 입력하고 해당 제어신호를 출력하는 처리제어부와; 상기 처리제어부와 접속되어 멀티미디어 신호처리하는 멀티미디어부가 포함되어 이루어진 구성을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, TD-SCDMA와 WCDMA 고주파 신호를 무선 송수신하는 스마트 안테나와; 상기 스마트 안테나와 접속하고 스위칭에 의하여 TD-SCDMA 신호의 송수신경로를 분리 설정하며 WCDMA 신호의 전송경로를 설정하는 삼단스위치와; 상기 삼단스위치에 접속되고 WCDMA 신호의 송신경로와 수신경로를 분리하는 듀플렉서와; 상기 삼단스위치와 듀플렉서에 접속되어 TD-SCDMA 신호는 상기 삼단스위치에 인가하고 WCDMA 신호는 상기 듀플렉서에 인가하는 서큐레이터와; 상기 삼단스위치와 접속하여 수신된 TD-SCDMA 신호를 입력하며 상기 듀플렉서에 접속하여 수신된 WCDMA 신호를 입력하고 각각 검출처리하는 고주파수신부와; 상기 서큐레이터와 접속하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하는 고주파송신부로 이루어진 구성을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 휴대단말기에 의하여 서큐레이터 처리한 TD-SCDMA 송신신호는 타임스위칭 처리하고, WCDMA 신호는 듀플렉싱 처리하여 삼단스위치 처리하여 송신하는 과정과; 상기 송신하지 않고 수신하는 경우는 수신신호를 삼단스위치 처리하고 TD-SCDMA 수신신호는 타임스위칭 처리하며 WCDMA 수신신호는 듀플렉싱 처리하여 수신하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 스마트 안테나 및 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 및 그 이용방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 휴대단말기 스마트 안테나 시스템 기능 구성도 이며, 도5 는 본 발명의 다른 일 실시 예에 의한 휴대단말기 스마트 안테나 시스템 기능 구성도 이고, 도6 은 본 발명에 의한 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 이용방법 순서도 이다.
상기 도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 휴대단말기 스마트 안테나 시스템은, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 다중 생성하며 서큐레이터(CIRCULATOR)로 분리하여 스마트(SMART) 안테나로 각각 무선송신하고, 스마트 안테나가 무선수신한 신호는 3단 스위치에 의하여 TD-SCDMA와 WCDMA 신호로 분리하며, 상기 각각의 스마트 안테나가 수신한 신호를 컴바인(COMBINE) 처리와 멀티미디어(MULTIMEDIA) 처리하는 구성이다.
좀더 상세히는, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 입력받고 서큐레이터에 의하여 분리된 각각의 경로에 출력하며 스위칭하여 하나의 안테나로 무선송신하고, 하나의 안테나로 무선수신된 신호는 스위칭하여 TD-SCDMA와 WCDMA 경로로 인가하여 수신처리하는 것으로, TD-SCDMA와 WCDMA의 고주파(RF) 신호를 무선 송수신하는 제1 스마트 안테나(110); 상기 제1 스마트 안테나(110)와 접속하고 타임분할(TD: TIME DIVISION) 스위칭(SWITCHING)에 의하여 TD-SCDMA 신호의 송수신경로를 분리 설정하며 WCDMA 신호의 전송경로를 설정하는 제1 삼단스위치(120); 상기 제1 삼단스위치(120)와 접속되고 WCDMA 신호의 송신경로(TX PATH)와 수신경로(RX PATH)를 분리하는 제1 듀플렉서(DUPLEXER)(130); 상기 제1 삼단스위치(120)와 제1 듀플렉서(130)에 접속되어 TD-SCDMA 신호는 제1 삼단스위치(120)에 인가하고 WCDMA 신호는 제1 듀플렉서(130)에 인가하는 제1 서큐레이터(140); 상기 제1 삼단스위치(120)와 접속하여 수신된 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호를 입력하며 상기 제1 듀플렉서(130)에 접속하여 수신된 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 WCDMA 신호를 입력하고 각각 검출처리하는 제1 고주파수신부(150); 상기 제1 서큐레이터(140)와 접속하여 입력되는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하는 제1 고주파송신부(160)로 이루어진 제1 스마트부(100)와,
이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 입력받고 서큐레이터(CIRCULATOR)에 의하여 분리된 각각의 경로에 출력하며 스위칭하여 하나의 안테나로 무선송신하고, 하나의 안테나로 무선수신된 신호는 스위칭하여 TD-SCDMA와 WCDMA 경로로 각각 인가하여 수신처리하는 것으로, TD-SCDMA와 WCDMA의 고주파 신호를 무선 송수신하는 제2 스마트 안테나(210); 상기 제2 스마트 안테나(210)와 접속하고 시분할(TD: TIME DIVISION) 스위칭에 의하여 TD-SCDMA 신호의 송수신경로를 분리 설정하며 WCDMA 신호의 전송경로를 설정하는 제2 삼단스위치(220); 상기 제2 삼단스위치(220)와 접속되고 WCDMA 신호의 송신경로와 수신경로를 분리하는 제2 듀플렉서(230); 상기 제2 삼단스위치(220)와 제2 듀플렉서(230)에 접속되어 TD-SCDMA 신호는 제2 삼단스위치(220)에 인가하고 WCDMA 신호는 제2 듀플렉서(230)에 인가하는 제2 서큐레이터(240); 상기 제2 삼단스위치(220)와 접속하여 수신된 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호를 입력하며 상기 제2 듀플렉서(230)에 접속하여 수신된 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 WCDMA 신호를 각각 입력하고 검출처리하는 제2 고주파수신부(250); 상기 제2 서큐레이터(240)와 접속하여 입력되는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하는 제2 고주파송신부(260)로 이루어진 제2 스마트부(200)와,
상기 제1 스마트부(100)와 제2 스마트부(200)에 접속되고 이동통신 3세대(3GPP) 방식 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 다중 생성하여 출력하며, 다중 입력되는 상기 신호를 각각 컴바인하고 해당 제어신호를 출력하는 것으로, 상기 제1 스마트부(100)와 제2 스마트부(200)로부터 각각 수신되어 입력되는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 각각 컴바인(COMBINE)하고 해당 분석처리하는 컴바인블록(310); 상기 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 각각 다중 생성하여 출력하는 송신블록(320)이 포함되어 이루어지는 처리제어부(300)와,
상기 처리제어부(300)와 접속되어 멀티미디어(MULTIMEDIA) 신호처리하는 멀티미디어부(400)로 구성된다.
이하, 상기와 같이 일 실시 예에 의한 본 발명의 휴대단말기 스마트 안테나 시스템을, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 이동통신 3세대(3GPP) 방식 휴대단말기에는 TD-SCDMA 방식 신호를 처리하는 동시에 WCDMA 방식 신호를 처리하는 기능이 포함되는 멀티기능이며, 상기 이동통신 3세대(3GPP) 방식 신호는 전송되는 데이터 량이 많으면서, 빠르게 전송된다는 등의 특징이 있으므로, 신호대잡음비(SNR), 전자파비흡수율(SAR: SPECIFICATION ABSORPTION RATE) 등과 같은 신호품질(QOS: QUALITY OF SIGNAL)이 좋아야 하는 조건이 있다.
상기와 같이 신호품질이 좋아야 하는 조건을 만족하기 위한 것으로, 공간 다이버시티에 의한 스마트 안테나가 있으며, 특히, 3세대(3GPP) 방식 이동통신 시스템의 휴대단말기 규격에 의하면, WCDMA 방식 신호에서는 선택사양(OPTION)으로 스마트 안테나를 구비하도록 요구하고 있으며, TD-SCDMA 방식 신호에서는 그 효과가 아주 큰 것으로 알려지고 있다.
그러나, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 모두 수용하는 듀얼모드 휴대단말기에서 스마트 안테나를 적용하는 경우, 상기 각 방식에 스마트 안테나 기능을 각각 적용하기 위한 부품의 개수가 증가하므로, 휴대단말기의 크기가 커지고, 무게가 많이 나가며, 제조비용 및 생산시간이 커지거나 많아지고, 휴대단말기의 가격이 비싸지는 등의 문제를 해결하고자 하는 것이 본 발명 기술이다.
상기 종래 기술에서는, 송신되는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 각각의 할당된 경로로 전송하기 위하여 각각의 해당 아이솔레이터(ISOLATOR), 즉, 2개의 아이솔레이터(ISOLATOR)를 사용하였으나, 본 발명에서는 하나의 서큐레이터를 사용하는 것으로, 부품의 숫자를 줄이고, 차지하는 면적을 줄이어 크기를 줄이고, 제조비용 및 생산시간을 줄이고, 가격을 싸게하였다.
또한, 상기 종래 기술에서는 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식을 선택하는 스위치와 TD-SCDMA 방식에서 송수신경로를 선택하는 시분할용 스위치를 각각 선택하였으나, 본 발명에서는 삼단스위치 하나를 사용하므로, 상기와 동일하게 부품 숫자를 줄이고, 차지하는 면적을 줄이어 크기를 줄이고, 제조비용 및 생산시간을 줄이고, 가격을 싸게하였다.
상기 제1 스마트부(100)와 제2 스마트부(200)는 동일한 구성과 작용을 하고, 각각 스마트 안테나 시스템을 구성하는 것으로, 중복되는 설명을 피하기 위하여 제1 스마트부(100)를 기준으로 설명하기로 한다.
일 예로, 상기 제1 스마트안테나(110)를 통하여 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 신호를 수신하는 경우, 즉, TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식 신호를 수신하는 경우를 설명한다.
상기 제1 삼단스위치(120)는 처리제어부(300)의 해당 제어신호에 의하여, 상기 제1 스마트 안테나(110)와 제1 듀플렉서(130)가 접속하도록 시분할 스위칭(SWITCHING)하고 또한, 상기 제1 스마트 안테나(110)와 제1 고주파수신부(150)가 접속하도록 시분할 스위칭한다.
상기 제1 고주파수신부(150)는, 상기 제1 듀플렉서(130)로부터 해당 필터링되어 입력되는 신호를 WCDMA 방식으로 검출처리하고, 상기 제1 삼단스위치(120)로부터 직접 입력되는 신호는 TD-SCDMA 방식으로 검출처리하여, 상기 처리제어부(300)에 출력한다.
또한, 상기에서 설명을 하지 않은 것으로, 공간 다이버시티(SPACE DIVERSITY)에 의한 스마트 안테나 시스템(SMART ANTENNA SYSTEM)의 제2 스마트부(200) 처리신호도 상기와 동일한 과정과 순서에 의하여 상기 처리제어부(300)에 출력된다.
상기 처리제어부(300)는 상기 제1 스마트부(100)로부터 각각 입력되는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 컴바인블록(310)에 인가하는 동시에, 상기 제2 스마트부(200)로부터 각각 입력되는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 방식 신호와 WCDMA 방식 신호를 컴바인블록(310)에 인가한다.
상기 처리제어부(300)는 컴바인블록(310)을 제어하여 각각의 스마트 안테나(110,210)로부터 수신되어 입력되는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 신호를 TD-SCDMA 신호는 TD-SCDMA 신호끼리 컴바인 처리하고, WCDMA 신호는 WCDMA 신호끼리 컴바인 처리한다.
상기와 같이 컴바인 처리하는 것은, 신호대잡음비(SNR), 비트오류발생율(BER), 전자파비흡수율(SAR) 등을 개선하기 위한 것으로, 해당 전용 응용처리에 의하여 다양하게 처리된다.
상기와 같이 처리제어부(300)의 컴바인블록(310)에 의하여 해당 처리된 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호는 각각 멀티미디어부(400)에 인가되어 해당 멀티미디어 처리되므로 사용자가 상대방이 전송한 멀티미디어(MULTIMEDIA) 정보를 확인할 수 있다.
다른 일 예로, 상기 멀티미디어부(400)는 상대방으로 전송하는 멀티미디어 정보를 상기 처리제어부(300)에 출력되며, 상기 처리제어부(300)는 송신블록(320)에 인가하여 해당 처리하도록 한다.
상기 송신블록(320)은, 상기 처리제어부(300)의 제어에 의하여 입력된 멀티미디어 신호를 동일하게 분할하여 다수 생성하는 동시에, 상기 생성되는 신호를 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 방식 또는 WCDMA 방식으로 처리하며, 상기 다수 생성된 3세대(3GPP) 방식 신호를 상기 제1 스마트부(100)와 제2 스마트부(200)에 각각 출력한다.
상기 제1 스마트부(100)와 제2 스마트부(200)는 동일한 구성과 기능에 의하 여 동일한 작용을 하므로, 중복 설명을 피하기 위하여 제1 스마트부(100)를 위주로 설명하도록 한다.
상기 제1 스마트(100)부는, 처리제어부(300)로부터 인가되는 이동통신 3세대 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 상기 제1 고주파송신부(160)에서 입력하고, 상기 제1 고주파송신부(160)는 적정한 레벨의 신호로 변환한 후, TD-SCDMA와 WCDMA의 각 해당 경로를 통하여 상기 제1 서큐레이터(140)에 출력한다.
상기 제1 서큐레이터(140)는 해당 경로를 통하여 입력되는 TD-SCDMA 신호를 제1 삼단스위치(120)에 직접 인가하므로, 상기 제1 삼단스위치(120)의 해당 시분할 스위칭 작용에 의하여 제1 스마트 안테나(110)에 인가되도록 하여 무선출력한다.
또한, 상기 제1 서큐레이터(140)에 해당 경로를 통하여 입력되는 WCDMA 신호는 제1 듀플렉서(130)에 인가되므로 해당 필터처리된 후에 제1 삼단스위치(120)에 인가되고, 상기 제1 삼단스위치(120)의 해당 시분할 스위칭 작용에 의하여 제1 스마트 안테나(110)에 인가되므로 무선출력한다.
상기에서 설명되지 못한 것으로, 제2 스마트부(200)에 인가되는 송신용 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호는, 상기 제1 스마트부(100)에서 처리되는 과정과 동일한 순서로 처리되고, 제2 스마트 안테나(210)를 통하여 무선출력되므로, 공간 다이버시티에 의한 스마트 안테나 시스템의 출력이 된다.
따라서, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 방식과 WCDMA 방식을 모두 수용하는 듀얼모드 휴대단말기에 다수의 안테나를 해당 파장 간격으로 이격하는 스마트 안테나 시스템을 적용하는데 있어서, 부품의 숫자를 줄이고, 크기를 줄이며, 제조시간과 생산비용을 줄이므로, 제품의 가격을 싸게한다.
이하, 상기 도5를 참조하여, 다른 일 실시 예에 의한 본 발명의 휴대단말기 스마트 안테나 시스템을 설명한다.
멀티미디어 정보를 이용하여 통신하는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 서큐레이터로 각각 분리하여 하나의 안테나로 무선송신하고, 스마트 안테나가 무선수신한 신호는 TD-SCDMA와 WCDMA 신호로 분리하며, 상기 스마트 안테나가 수신한 신호를 컴바인 처리와 멀티미디어 처리하는 구성이다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시 예에 의한 구성을 좀더 상세히 설명하면, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 입력받고 서큐레이터(CIRCULATOR)로 각각의 경로에 출력하며 스위칭하여 하나의 안테나로 무선송신하고, 하나의 안테나로 무선수신된 신호는 스위칭하여 TD-SCDMA와 WCDMA 경로로 인가하여 수신처리하는 것으로, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA의 고주파 신호를 무선 송수신하는 제3 스마트 안테나(510); 상기 제3 스마트 안테나(510)와 접속하고 스위칭에 의하여 TD-SCDMA 신호의 송수신경로를 분리 설정하며 WCDMA 신호의 전송경로를 설정하는 제3 삼단스위치(520); 상기 제3 삼단스위치(520)와 접속되고 WCDMA 신호의 송신경로와 수신경로를 분리하는 제3 듀플렉서(530); 상기 제3 삼단스위치(520)와 제3 듀플렉서(530)에 접속되어 TD-SCDMA 신호는 제3 삼단스위치(520)에 인가하고 WCDMA 신호는 제3 듀플렉서(530)에 인가하는 제3 서큐레이터(540); 상기 제3 삼단스위치(520)와 접속하여 수신된 TD-SCDMA 신호를 입력하며 상기 제3 듀플렉서(530)에 접속하여 수신된 WCDMA 신호를 입력하고 각각 검출처리하는 제3 고주파수신부(550); 상기 제3 서큐레이터(540)와 접속하여 입력되는 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하는 제3 고주파송신부(560)로 이루어진 송수신부(500)와,
하나의 안테나로 수신된 신호를 듀플렉스 처리하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호로 분리하고 각각 수신처리하는 것으로, 이동통신 3세대(3GPP) 방식 TD-SCDMA와 WCDMA의 고주파 신호를 무선수신하는 제4 스마트 안테나(610); 상기 제4 스마트 안테나(610)와 접속하고 수신된 신호를 TD-SCDMA와 WCDMA 신호로 분리하는 제4 듀플렉서(620); 상기 제4 듀플렉서(620)에 접속되고 각각 인가되는 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 각각 검출처리하는 제4 고주파수신부(630)로 이루어진 수신부(600)와,
상기 송수신부(500)와 수신부(600)에 접속되고 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하며, 다중 입력되는 신호를 각각 컴바인하고 해당 제어신호를 출력하는 것으로, 송수신부(500)와 수신부(600)로부터 입력되는 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 각각 컴바인(COMBINE)하고 해당 분석처리하는 컴바인블록(710)이 포함되어 이루어지는 처리제어부(700)와,
상기 처리제어부(700)와 접속되어 멀티미디어 신호처리하는 멀티미디어부로 이루어진 구성이다.
또한, 상기 제3 고주파수신부(550)는, 상기 제3 듀플렉서(530)로부터 인가되는 신호를 WCDMA 방식으로 검출처리하고, 상기 제3 삼단스위치(520)로부터 직접 입력되는 신호를 TD-SCDMA 방식으로 검출처리하는 구성이다.
또한, 상기 제3 고주파송신부(560)는, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 방식 신호와 WCDMA 방식 신호를 처리하고 각각의 경로로 상기 제3 서큐레이터에 출력하는 구성이다.
이하, 상기와 같은 구성에 의한 것으로, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 휴대단말기 스마트 안테나 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 본 발명의 다른 실시 예는. 송신신호를 하나의 안테나로 출력하고, 수신신호를 공간다이버시티에 의한 스마트 안테나를 사용하므로, 수신되는 신호의 품질을 높이면서 휴대단말기의 부품 수를 줄이고자 하는 것이다.
상기 송수신부(500)는, 상기에서 설명한 제1 스마트부(100) 및 제2 스마트부(200)와 동일한 구성과 기능에 의한 작용을 하므로, 중복 설명을 피하기로 한다.
상기 수신부(600)는 제4 스마트 안테나(610)가 수신한 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 제4 듀플렉서(620)에 인가하며, 상기 제4 듀플렉서(620)는 TD-SCDMA에 할당된 대역의 신호만을 통과시키는 필터와 WCDMA에 할당된 대역의 신호만을 통과시키는 필터로 이루어진다.
상기 제4 듀플렉서(620)로부터 분리되어 출력되는 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호는 각각 제4 고주파 수신부(630)에 인가되고, 상기 제4 고주파수신부(630)는 각각 검출처리하여 상기 처리제어부(700)에 출력한다.
상기 처리제어부(700)는 제3 고주파수신부(550)로부터 입력되는 TD-SCDMA 및 WCDMA 신호와 제4 고주파수신부(630)로부터 입력되는 TD-SCDMA 및 WCDMA 신호를 각각 컴바인(COMBINE) 처리와 해당 응용처리하여 신호대잡음비(SNR), 비트오류발생율(BER), 전자파비흡수율(SAR) 등을 개선하며, 상기 처리제어부(700)는 해당 처리된 신호를 상기 멀티미디어부(800)에 인가하여 사용자가 확인하도록 한다.
상기 멀티미디어부(800)로부터 상대방에게 전송하고자 하는 신호는 처리제어부(700)에 인가되며, 상기 처리제어부는 해당 제어신호와 함께 상기 송수신부(500)에 출력하므로, 상기에서 이미 설명한 것과 같이, 제3 고주파송신부(560)와 제3 서큐레이터(540)와 제3 듀플렉서(530)와 제3 삼단스위치(520)와 제3 스마트안테나(510)를 통하여 무선신호로 출력된다.
상기와 같은 본 발명의 다른 일 실시 예는, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 송신신호는 하나의 스마트안테나(510)로 무선출력하고, 수신신호는 송수신부(500)와 수신부(600)를 이용하여 공간 다이버시티에 의한 스마트(SMART) 안테나 시스템으로 수신처리한다.
따라서, 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 듀얼(DUAL) 모드 신호를 스마트 안테나 시스템으로 수신하면서도 구성 부품의 숫자를 줄이고, 생산시간과 제조비용을 줄이며, 크기를 작게하고 가격을 싸게한다.
이하, 상기 도6을 참조하여, 본 발명에 의한 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 이용방법을 설명한다.
휴대단말기가 이동통신 3세대(3GPP) 방식 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 송신(TX)하는 경우 서큐레이터(CIRCULATOR) 처리하여 TD-SCDMA 신호는 시분할 스위칭 또는 타임 스위칭 처리하고 WCDMA 신호는 듀플렉싱 처리하여 송신하는 것으로, 상기 휴대단말기가 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 송신하는지 판단하는 과정(S100); 상기 과정(S100)에서 판단하여 송신하는 경우에 송신신호를 서큐레이터(CIRCULATOR)에 의하여 해당 방향으로 출력되도록 하는 서큐레이터 처리하는 과정(S110); 상기 과정(S110)에서 서큐레이터 처리된 신호가 TD-SCDMA 신호인지 WCDMA 신호인지를 판단하는 과정(S120); 상기 판단과정(S120)에서 TD-SCDMA 신호로 판단하면 시분할 스위칭 또는 타임 스위칭 처리하는 과정(S130); 상기 판단과정(S120)에서 WCDMA 신호로 판단하면 각각의 해당 대역필터에 의하여 듀플렉싱(DUPLEXING) 처리하는 과정(S140); 상기 처리된 신호를 안테나를 통하여 무선출력하여 송신하는 과정(S150)으로 이루어지는 송신과정과,
상기 송신과정에서 이동통신 3세대(3GPP) 방식 신호를 송신하지 않는 경우는, 수신하는지 판단하며 TD-SCDMA 신호는 타임스위칭 처리하고 WCDMA 신호는 듀플렉싱 처리하여 수신하는 것으로, 상기 휴대단말기가 이동통신 3세대(3GPP) 방식 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 수신하는지 판단하는 과정(S160); 상기 과정(S160)에서 판단하여 수신하는 경우에 수신신호가 TD-SCDMA 신호인지 WCDMA 신호인지를 판단하는 과정(S170); 상기 판단과정에서 TD-SCDMA 신호로 판단하면 타임스위칭 처리하는 과정(180); 상기 판단과정(S170)에서 WCDMA 신호로 판단하면 듀플렉싱 처리하는 과정(S190); 상기 처리된 신호를 고주파 수신부를 통하여 검출처리하여 수신신호로 분리하는 과정으로 이루어지는 수신과정으로 구성된다.
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 이용방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
멀티미디어통신을 하는 이동통신 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호로 통신하는 휴대단말기는, 상기 3세대 신호를 이용하여 송신할 것인지 판단하고(S100), 상기 판단(S100)에서 송신하지 않는 경우는 수신과정(S160)으로 진행하며, 상기 판단(S100)에서 송신하는 경우에 서큐레이터 처리한다(S110).
상기 과정(S110)에서 서큐레이터 처리한 신호가 TD-SCDMA 신호인지 또는 WCDMA 신호를 판단하고(S120), 상기 판단(S120)에서 서큐레이터 처리된 신호가 TD-SCDMA 신호인 경우에 타임스위칭 처리하고(S130), 상기 판단에서 서큐레이터 처리된 신호가 WCDMA 신호인 경우에 듀플렉싱 처리한다(S140).
상기의 과정(S130, S140) 들에 의하여 처리된 신호는 해당 스마트 안테나에 의하여 공간 다이버시티 방식으로 송신한다(S150).
상기 휴대단말기가 이동통신 3세대(3GPP) 방식 신호를 수신하는 것으로 판단(S160)하면, 수신된 신호가 TD-SCDMA 신호인지 또는 WCDMA 신호인지를 판단하고(S170), 상기 판단(S170)에서 TD-SCDMA 신호인 경우에 타임스위칭 처리하고(S180), 상기 판단(S170)에서 WCDMA 신호인 경우에 듀플렉싱 처리한다(S190).
상기 과정에서 각각 처리된 신호를 해당 수신부에서 수신처리(S200)하여 검출하고, 응용처리하여 신호대잡음비(SNR)와, 비트오류발생율(BER)과 전자파비흡수율(SAR) 등을 개선하며, 상기와 같이 처리된 신호를 멀티미디어 처리에 의하여 사용자가 확인하도록 한다.
따라서, 이동통신 차세대 방식 또는 3세대(3GPP) 방식의 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 모두 수용하는 듀얼(DUAL) 모드 휴대단말기에서 스마트 안테나(SMART ANT.)를 이용하면서도, 서큐레이터(CIRCULATOR) 처리에 의하여 부품숫자를 줄이고, 제조와 생산을 효율적으로 개선하며, 크기를 작게하고 가격을 싸게한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 이동통신 차세대 방식 또는 3세대(3GPP) 방식 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 모두 수용하는 듀얼모드 휴대단말기에 크기를 작게하고 가격을 싸게하면서도 스마트 안테나 시스템을 적용하는 산업적 이용효과가 있다.
또한, 스마트 안테나를 적용하는 듀얼모드 휴대단말기의 부품숫자를 줄이고, 크기를 작게하며, 제조시간과 생산비용을 줄이어 가격을 싸게하는 동시에 고장발생 부분을 줄이어 신뢰성을 제고하는 사용상 편리한 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 송신을 위하여 인가받은 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 서큐레이터가 분리한 경로로 각각 출력하며 3단 스위치로 스위칭하여 안테나로 무선송신하고, 상기 안테나로 무선수신된 신호는 3단 스위치로 스위칭하며 TD-SCDMA와 WCDMA 경로에 인가하여 수신처리하는 제1 스마트부와,
    상기 송신을 위하여 인가받은 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 서큐레이터가 분리한 경로로 각각 출력하며 3단 스위치로 스위칭하여 안테나로 무선송신하고, 상기 안테나로 무선수신된 신호는 3단 스위치로 스위칭하며 TD-SCDMA와 WCDMA 경로에 인가하여 수신처리하는 제2 스마트부와,
    상기 제1 스마트부와 제2 스마트부에 접속되고 상기 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 다중 생성하고 송신하기 위하여 출력하며, 다중 수신되는 신호를 각각 컴바인하여 입력하고 해당 제어신호를 출력하는 처리제어부와,
    상기 처리제어부와 접속되어 멀티미디어 신호처리하는 멀티미디어부가 포함되어 이루어진 구성을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스마트부는,
    상기 TD-SCDMA와 WCDMA 고주파 신호를 무선 송수신하는 스마트 안테나와,
    상기 스마트 안테나와 접속하고 스위칭에 의하여 TD-SCDMA 신호의 송수신경로를 분리 설정하며 WCDMA 신호의 전송경로를 설정하는 삼단스위치와,
    상기 삼단스위치에 접속되고 WCDMA 신호의 송신경로와 수신경로를 분리하는 듀플렉서와,
    상기 삼단스위치와 듀플렉서에 접속되어 TD-SCDMA 신호는 상기 삼단스위치에 인가하고 WCDMA 신호는 상기 듀플렉서에 인가하는 서큐레이터와,
    상기 삼단스위치와 접속하여 수신된 TD-SCDMA 신호를 입력하며 상기 듀플렉서에 접속하여 수신된 WCDMA 신호를 입력하고 각각 검출처리하는 고주파수신부와,
    상기 서큐레이터와 접속하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하는 고주파송신부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  4. TD-SCDMA와 WCDMA 고주파 신호를 무선 송수신하는 스마트 안테나와,
    상기 스마트 안테나와 접속하고 스위칭에 의하여 TD-SCDMA 신호의 송수신경로를 분리 설정하며 WCDMA 신호의 전송경로를 설정하는 삼단스위치와,
    상기 삼단스위치에 접속되고 WCDMA 신호의 송신경로와 수신경로를 분리하는 듀플렉서와,
    상기 삼단스위치와 듀플렉서에 접속되어 TD-SCDMA 신호는 상기 삼단스위치에 인가하고 WCDMA 신호는 상기 듀플렉서에 인가하는 서큐레이터와,
    상기 삼단스위치와 접속하여 수신된 TD-SCDMA 신호를 입력하며 상기 듀플렉서에 접속하여 수신된 WCDMA 신호를 입력하고 각각 검출처리하는 고주파수신부와,
    상기 서큐레이터와 접속하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하는 고주파송신부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 스마트 안테나.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제2 항에 있어서, 상기 처리제어부는,
    상기 제1 스마트부와 제2 스마트부로부터 각각 수신되어 인가되는 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 각각 컴바인하여 입력하고 해당 분석처리하는 컴바인블록과,
    상기 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 다중 생성하여 출력하는 송신블록이 포함되는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  10. 삭제
  11. TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 인가받고 서큐레이터가 분리한 경로로 각각 출력하며 3단 스위치로 스위칭하여 안테나로 무선송신하고, 상기 안테나로 무선수신된 신호는 3단 스위치로 스위칭하여 TD-SCDMA와 WCDMA 경로에 인가하여 수신처리하는 송수신부와,
    안테나로 수신된 신호를 듀플렉스 처리하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호로 분리하고 각각 수신처리하는 수신부와,
    상기 송수신부와 수신부에 접속되고 상기 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하며, 다중 인가되는 신호를 각각 컴바인하여 입력하고 해당 제어신호를 출력하는 처리제어부와,
    상기 처리제어부와 접속되어 멀티미디어 신호처리하는 멀티미디어부가 포함되어 이루어진 구성을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 송수신부는,
    상기 TD-SCDMA와 WCDMA 고주파 신호를 무선 송수신하는 스마트 안테나와,
    상기 스마트 안테나와 접속하고 스위칭에 의하여 TD-SCDMA 신호의 송수신경로를 분리 설정하며 WCDMA 신호의 전송경로를 설정하는 삼단스위치와,
    상기 삼단스위치에 접속되고 WCDMA 신호의 송신경로와 수신경로를 분리하는 듀플렉서와,
    상기 삼단스위치와 듀플렉서에 접속되어 TD-SCDMA 신호는 상기 삼단스위치에 인가하고 WCDMA 신호는 상기 듀플렉서에 인가하는 서큐레이터와,
    상기 삼단스위치와 접속하여 수신된 TD-SCDMA 신호를 입력하며 상기 듀플렉서에 접속하여 수신된 WCDMA 신호를 입력하고 각각 검출처리하는 고주파수신부와,
    상기 서큐레이터와 접속하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 출력하는 고주파송신부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  13. 제3 항 및 제12 항에 있어서, 상기 고주파수신부는,
    상기 듀플렉서로부터 인가되는 신호를 WCDMA 방식으로 검출처리하고, 상기 삼단스위치로부터 인가되는 신호를 TD-SCDMA 방식으로 검출처리하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  14. 제3 항 및 제12항에 있어서, 상기 고주파송신부는,
    상기 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 증폭처리하고 각각의 경로로 상기 서큐레이터에 출력하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  15. 제11 항에 있어서, 상기 수신부는,
    상기 TD-SCDMA와 WCDMA 고주파 신호를 무선수신하는 스마트 안테나와,
    상기 스마트 안테나와 접속하고 수신된 신호를 TD-SCDMA와 WCDMA 신호로 분리하는 듀플렉서와,
    상기 듀플렉서에 접속되고 각각 인가되는 TD-SCDMA와 WCDMA 신호를 각각 검출처리하는 고주파수신부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  16. 제11 항에 있어서, 상기 처리제어부는,
    상기 송수신부와 수신부로부터 각각 수신되어 인가되는 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 각각 컴바인하여 입력하고 해당 분석처리하는 컴바인블록이 포함되는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템.
  17. 휴대단말기에 의하여 서큐레이터 처리한 TD-SCDMA 송신신호는 타임스위칭 처리하고, WCDMA 신호는 듀플렉싱 처리하여 삼단스위치 처리하여 송신하는 과정과,
    상기 송신하지 않고 수신하는 경우는 수신신호를 삼단스위치 처리하고 TD-SCDMA 수신신호는 타임스위칭 처리하며 WCDMA 수신신호는 듀플렉싱 처리하여 수신하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 이용방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 송신과정은,
    상기 휴대단말기에 의하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 송신하는지 확인하는 과정과.
    상기 신호를 송신하는 경우에 서큐레이터에 인가하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 각각 다른 경로로 출력하는 처리과정과,
    상기 서큐레이터 처리되어 출력되는 신호가 TD-SCDMA 신호인지 WCDMA 신호인지를 판단하는 과정과,
    상기 출력되는 신호가 TD-SCDMA 신호로 판단하면 타임스위칭 처리하는 과정과,
    상기 출력되는 신호가 WCDMA 신호로 판단하면 듀플렉싱 처리하는 과정과,
    상기 타임스위칭이거나 듀플렉싱 처리된 통신신호를 삼단스위치 처리하여 스마트 안테나에 인가하고 송신하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 이용방법.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 수신과정은,
    상기 휴대단말기에 의하여 TD-SCDMA 신호와 WCDMA 신호를 수신하는지 확인하는 과정과.
    상기 신호를 수신하는 경우에 삼단스위치 처리하므로 TD-SCDMA 신호인지 WCDMA 신호인지를 판단하는 과정과,
    상기 수신 신호가 TD-SCDMA 신호로 판단되면 타임스위칭 처리하는 과정과,
    상기 수신 신호가 WCDMA 신호로 판단되면 듀플렉싱 처리하는 과정과,
    상기 타임스위칭이거나 듀플렉싱 처리된 신호를 고주파 수신부에 인가하고 검출처리하여 통신신호를 수신하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 스마트 안테나 시스템 이용방법.
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