KR100631645B1 - 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 송신단에 임피던스와 스위치를 구비하는 이동 통신 단말기에서 외부 환경으로 인해 불안정한 송신 전력을 안정화하기 위해 송신 신호를 전송하기 위한 제1 송신 전력을 검출하고, 상기 검출된 제1 송신 전력이 미리 설정된 기준 전력값 이상이면 상기 임피던스로 스위칭하고, 상기 임피던스로 스위칭 후의 제2 송신 전력을 검출하고, 상기 제1 송신 전력에 대한 전압값과 상기 제2 송신 전력에 대한 전압값을 비교하여 전압 차이값을 구하고, 상기 전압 차이값을 보상하여 원하는 송신 전력을 유지함으로써, 외부의 영향에 의해서 전력 검출기(170)에 원하지 않는 신호가 유입되더라도 이를 인지할 수 있으며, 상기 송신 이득값을 증가시켜서 원하는 송신 전력을 유지할 수 있다.

Description

이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR STABILIZING Tx POWER IN MOBILE COMMUNICATION STATION}
도 1은 일반적인 이동 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력을 안정화하기 위한 이동 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 이동 통신 단말기에서 송신 전력을 안정화하기 위한 동작을 도시한 흐름도.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
110 : 매칭부 120 : 스위치
125 : 임피던스 130 : 듀플렉서
140 : 커플러 150 : 전력 증폭기
160 : 필터 170 : 전력 검출기
180 : 모뎀
본 발명은 이동 통신 단말기의 안정화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 외부 환경에 의해 불안정하게 되는 이동 통신 단말기의 송신 전력을 안정화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 단말기는 성능의 안정화를 위해 전력을 어느 정도의 적정 수준으로 맞춘다. 즉, 이동 통신 단말기에서 송출되는 전력은 이동 통신 단말기의 배터리 수명에 영향을 주게되므로 일반적으로 전력을 조절하여 송출한다. 이러한 이동 통신 단말기의 송신단의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 이동 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 이동 통신 단말기는 크게 고주파 처리부와 기저대역 처리부로 구분되며, 고주파 처리부는 안테나와 연결되어 송신과 수신을 분리하는 듀플렉서(10)와, 커플러(20)와, 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭기(Power Amplifier Mod : PAM)(30)와, 송신 신호를 필터링하는 필터(40)로 구성된다.
상기 이동 통신 단말기는 상기 커플러(20)에 연결되어 송신 전력을 검출하는 전력 검출기(HDET : High Power Detector)(50)와, 이동 통신 단말기의 전반적인 제어를 수행하는 모뎀(Digital Mobile Station Modem : MSM)(60)가 더 구성된다.
이와 같은 이동 통신 단말기를 통해 송신하는 송신 전력을 커플러(20)와 연결된 전력 검출기(50)에서 검출하여 검출된 값을 모뎀(60)에서 인식하게 된다. 그러면 모뎀(60)은 상기 검출된 값과 송신 교정(Tx calibration)을 이용해서 얻은 교정값과 비교하여 통화시 송신 이득(AGC)값을 조절한다. 예를 들어 이동 통신 단말기에서 송신 전력을 20dBm로 송출해야 하는 경우, 모뎀(60)은 전력 검출기(50)에서 인식한 값이 송신 교정을 통해서 만든 테이블 상의 20dBm에서의 전력 측정(HDET) 전압값과 틀리다면 송신 이득값을 조절하여 두 개의 전력 측정값이 같아지도록 한다.
그러나 이동 통신 단말기는 외부 환경에 의해 실제 송신 전력이 다르게 송출될 수 있다. 즉, 유선상에서 송신 교정을 할 때의 환경과 실제 통화시 환경이 다르기 때문에 통화시 외부 환경에 의해 안테나로부터 원하지 않는 신호가 전력 검출기(50)로 유입된다. 이에 따라 전력 검출기(50)에서 이동 통신 단말기의 정확한 송신 전력(Tx Power)을 인식하지 못하고 실제 전력과 외부로부터 유입된 신호가 포함된 신호를 인식한다. 따라서 모뎀(60)은 이동 통신 단말기가 실제 송신 전력보다 많은 양의 송신 전력을 내는 것으로 잘못 인식하게 된다. 그러면 결국 이동 통신 단말기는 송신 이득값을 줄이게 되어 최대 송신 전력을 내야만 하는 경우에 송신 전력을 덜 송신하게 됨으로써 호 성능에 심각한 영향을 끼치게 되어 통화 품질을 저하하고 호 드롭(call drop)등 심각한 결과를 초래하게 된다.
따라서, 본 발명은 이동 통신 단말기에서 외부 환경에 의해 잘못 인식되는 오류를 제거하기 위한 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은, 송신단에 임피던스와 스위치를 구비하는 이동 통신 단말기에서 외부 환경으로 인해 불안정한 송신 전력을 안정화하기 위한 방법으로서, 송신 신호를 전송하기 위한 제1 송신 전력 을 검출하는 과정과, 상기 검출된 제1 송신 전력이 미리 설정된 기준 전력값 이상이면 상기 임피던스로 스위칭하는 과정과, 상기 임피던스로 스위칭 후의 제2 송신 전력을 검출하는 과정과, 상기 제1 송신 전력에 대한 전압값과 상기 제2 송신 전력에 대한 전압값을 비교하여 전압 차이값을 구하는 과정과, 상기 전압 차이값을 보상하여 원하는 송신 전력을 유지하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 장치는, 이동 통신 단말기의 송신부에서 외부 환경으로 인해 불안정한 송신 전력을 안정화하기 위한 장치로서, 송신 신호의 전력을 증폭하고, 무선 통신을 위한 처리를 하는 고주파 처리부와, 상기 송신 신호에 대한 제1 송신 전력 및 상기 제1 송신 전력과 비교하기 위한 제2 송신 전력을 검출하는 송신 전력 검출기와, 상기 외부 환경의 조건이 되도록 하는 임피던스와, 상기 검출된 제1 송신 전력이 소정의 기준 전력값 이상이면 상기 임피던스로 스위칭하는 스위치와, 상기 제1 송신 전력에 대한 전압값과 상기 제2 송신 전력에 대한 전압값을 비교하여 전압 차이값을 구하고, 상기 전압 차이값을 보상하여 원하는 송신 전력을 유지하는 모뎀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 실시예에서는 이동 통신 단말기의 송신 기능이 동작할 때 외부 환경에 영향으로 인해 전력 검출기(HDET)가 실제 송신 전력을 잘못 인식할 수 있는 오류를 제거하여 전력 안정화를 위한 장치를 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식의 이동 통신 단말기의 송신부를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력을 안정화하기 위한 이동 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
상기 도 2를 참조하면, 이동 통신 단말기는 크게 고주파 처리부와 기저대역 처리부로 구분되며, 여기서는 송신측의 고주파 처리부만을 도시하였음에 유의하여야 한다.
상기 고주파 처리부는 안테나를 통해 송/수신되는 신호를 분리하는 듀플렉서(130)와, 상기 송신 신호를 외부의 영향을 받지 않도록 밀폐된 통로를 만들어주는 커플러(140)와, 송신 전력을 증폭하는 전력 증폭기(Power Amplifier Mod : PAM)(150)와, 송신 신호를 필터링하는 필터(160)로 구성된다.
상기 고주파 처리부의 상기 듀플렉서(130)와 상기 안테나 사이에는 매칭부(110)와, 50옴의 임피던스(125)가 연결되며, 상기 매칭부(110)와 상기 임피던스(125)의 상호 스위칭을 위한 스위치(120)가 연결된다. 여기서 상기 임피던스(125)는 현재 환경의 조건이 되도록 하며, 접지되어 있다.
상기 이동 통신 단말기는 상기 커플러(140)에 연결되어 송신 전력을 검출하는 전력 검출기(HDET : High Power Detector)(170)와, 이동 통신 단말기의 전반적 인 제어를 수행하는 모뎀(Digital Mobile Station Modem : MSM)(180)이 더 구성된다.
이와 같은 구조를 갖는 이동 통신 단말기에서 송신 전력을 안정화하기 위한 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 이동 통신 단말기에서 송신 전력을 안정화하기 위한 동작을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 200단계에서 이동 통신 단말기는 송신부의 송신(Tx) 기능 동작이 동작하면, 210단계에서 전력 검출기(170)를 이용하여 송신 전력을 검출한다. 이때, 송신 신호를 전송하기 위해 이동 통신 단말기가 큰 송신 전력을 내야할 경우 문제가 발생할 수 있으므로 전력 검출기(170)에서 인식한 전압값이 일정파워 예를 들어, 20dBm에 해당하는 전압값 이상이 되는지 확인한다. 즉, 220단계에서 이동 통신 단말기는 송신 전력값이 미리 설정된 기준 전력값보다 큰지를 비교한다. 여기서 송신 전력값이 크지 않으면 290단계로 진행한다.
반면, 상기 송신 전력값이 상기 기준 전려값보다 큰 경우에는 230단계에서 이동 통신 단말기는 스위치(120)를 50옴의 임피던스(125)로 스위칭시킨 후 전력 검출기(170)에서 이때의 송신 전력을 검출한다.
그런 다음 240단계에서 이동 통신 단말기는 상기 스위치(120)를 다시 원래의 송신부로 스위칭시킨다. 그러면 250단계에서 이동 통신 단말기는 임피던스로 스위칭되었을 때 검출한 전력값을 통해 얻은 전압값과, 스위칭되기 전의 전압값을 비교하여 전압 차이값을 구한다. 이때 전압값들이 차이가 있으면, 원하지 않는 신호가 유입되었음을 알 수 있다.
260단계에서 이동 통신 단말기는 상기 구한 전압 차이값이 일정값 이상 차이가 나면 즉, 상기 전압 차이값이 미리 설정된 기준 전압값보다 크면 270단계로 진행하여 송신 이득값(Tx AGC)을 보상하고, 그렇지 않은 경우에는 290단계로 진행한다. 이에 따라 270단계에서 이동 통신 단말기는 송신 이득값을 증가시킨 후 증가된 송신 이득값으로 동작한다. 여기서 증가된 송신 이득값은 상기 전압 차이값에 해당하는 전력을 증가시킬 수 있도록 이득값으로 미리 설정한다.
이후, 이동 통신 단말기는 일정 시간이 지나면 상기 증가된 송신 이득값을 유지할 것인지 초기 송신 이득값으로 복귀할 것인지를 판단해야 한다. 이에 따라 280단계에서 이동 통신 단말기는 동작 시간(T)이 기준 시간(T0) 예를 들어, 10초를 초과했는지를 판단한다. 이때, 동작 시간(T)이 기준 시간(T0)을 초과하지 않은 경우에는 270단계로 진행하여 상기 과정을 반복한다. 반면, 기준 시간(T0)을 초과한 경우 290단계에서 이동 통신 단말기는 초기 송신 이득값으로 동작한다.
상술한 바와 같이 안테나와 듀플렉서(130) 사이에 스위치(120)와 임피던스(125)를 추가하여 일정값 이상의 송신 전력이 발생하면, 임피던스로 순간적으로 스위칭하는 동작을 통해 외부의 영향에 의해서 전력 검출기(170)에 원하지 않는 신호가 유입되더라도 이를 인지할 수 있으며, 상기 송신 이득값을 증가시켜서 원하는 송신 전력을 유지할 수 있으므로 외부 환경에 의해 잘못 인식되는 오류를 제거할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 안테나와 듀플렉스 사이에 임피던스와 스위치를 추가하여 스위칭 동작을 통해 송신 기능 동작 시 외부 영향에 의한 송신 전력이 불안정한 것을 방지할 수 있으므로 송신 성능의 안정화 및 통화 품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 송신단에 임피던스와 스위치를 구비하는 이동 통신 단말기에서 외부 환경으로 인해 불안정한 송신 전력을 안정화하기 위한 방법에 있어서,
    송신 신호를 전송하기 위한 제1 송신 전력을 검출하는 과정과,
    상기 검출된 제1 송신 전력이 미리 설정된 기준 전력값 이상이면 상기 임피던스로 스위칭하는 과정과,
    상기 임피던스로 스위칭 후의 제2 송신 전력을 검출하는 과정과,
    상기 제1 송신 전력에 대한 전압값과 상기 제2 송신 전력에 대한 전압값을 비교하여 전압 차이값을 구하는 과정과,
    상기 전압 차이값을 보상하여 원하는 송신 전력을 유지하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 송신 전력을 검출한 후 원 상태로 스위칭하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전압 차이값을 보상하여 원하는 송신 전력을 유지하는 과정은,
    상기 전압 차이값과 미리 설정된 기준 전압값을 비교하는 단계와,
    상기 전압 차이값이 기준 전압값보다 크면 상기 전압 차이값에 해당하는 송신 전력을 올리기 위한 송신 이득값을 증가시키는 단계와,
    상기 증가된 송신 이득값으로 동작하는 단계와,
    미리 설정된 시간이 지나면 초기 송신 이득값으로 동작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 방법.
  4. 이동 통신 단말기의 송신부에서 외부 환경으로 인해 불안정한 송신 전력을 안정화하기 위한 장치에 있어서,
    송신 신호의 전력을 증폭하고, 무선 통신을 위한 처리를 하는 고주파 처리부와,
    상기 송신 신호에 대한 제1 송신 전력 및 상기 제1 송신 전력과 비교하기 위한 제2 송신 전력을 검출하는 송신 전력 검출기와,
    상기 외부 환경의 조건이 되도록 하는 임피던스와,
    상기 검출된 제1 송신 전력이 소정의 기준 전력값 이상이면 상기 임피던스로 스위칭하는 스위치와,
    상기 제1 송신 전력에 대한 전압값과 상기 제2 송신 전력에 대한 전압값을 비교하여 전압 차이값을 구하고, 상기 전압 차이값을 보상하여 원하는 송신 전력을 유지하는 모뎀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 임피던스와 상기 스위치는 안테나와 상기 고주파 처리부 사이에 연결됨을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 제2 송신 전력을 검출한 후 원 상태로 스위칭함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 전압 차이값과 미리 설정된 기준 전압값을 비교하여 전압 차이값이 기준 전압값보다 크면 상기 전압 차이값에 해당하는 송신 전력을 올리기 위한 송신 이득값을 증가시키고, 미리 설정된 시간이 지나면 현재 이득값을 초기 송신 이득값으로 복원함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 송신 전력 안정화 장치.
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