KR100672344B1 - Multi-Carrier receiving device for mobile terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티캐리어(Multi carrier)를 사용하는 광대역 휴대단말기의 수신단에서 고주파/중간주파신호를 기저대역신호로 주파수 하향처리하는 경우 위상동기루프의 주파수 천이를 빠르게 하여 시스템 획득을 빠르게 할 수 있는 휴대단말기의 멀티캐리어 수신 장치에 관한 것이다. 이와 같은 광대역 휴대단말기의 멀티캐리어 수신 장치는 복수개의 고주파/중간주파 국부 발진부를 구비한 휴대단말기에서, 복수개의 고주파/중간주파 국부신호를 궤환시켜 상기 고주파/중간주파 국부신호의 주파수와 휴대단말기의 기준주파수를 비교하여, 비교 결과를 펄스신호로 출력하기 위한 복수개의 고주파/중간주파 위상고정루프와, 상기 각각의 고주파/중간주파 위상고정루프에서 출력된 펄스신호를 직류전압으로 변환하여 출력하는 복수개의 루프 필터와, 상기 복수개의 루프필터로부터 출력된 직류전압에 따른 해당 고주파/중간주파 국부신호를 발생시키는 복수개의 고주파/중간주파 전압제어오실레이터를 포함하여 구성된다. 따라서, 하드 핸드오프시 주파수 천이를 빠르게 할 수 있으므로 시스템 획득을 빠르게 하여 통신 서비스를 원활하게 제공할 수 있다.According to the present invention, when a frequency down processing of a high frequency / middle frequency signal into a baseband signal is performed at a receiving end of a broadband mobile terminal using a multi-carrier, it is possible to increase the frequency shift of the phase-locked loop to speed up system acquisition. A multicarrier receiving apparatus of a terminal. Such a multicarrier receiver of a broadband mobile terminal is a portable terminal having a plurality of high frequency / medium frequency local oscillators, and feeds back a plurality of high frequency / medium frequency local signals to the frequencies of the high frequency / medium frequency local signals and the portable terminal. A plurality of high frequency / medium frequency phase locked loops for comparing the reference frequencies and outputting the comparison results as pulse signals, and a plurality of pieces of pulse signals output from the respective high frequency / medium frequency phase locked loops are converted into DC voltages and outputted. Loop filters and a plurality of high frequency / medium frequency voltage control oscillators for generating corresponding high frequency / medium frequency local signals according to the DC voltages output from the plurality of loop filters. Therefore, since the frequency shift can be made quickly during hard handoff, the system acquisition can be accelerated to smoothly provide a communication service.
위상동기루프, 광대역 휴대 단말기 Phase locked loop, broadband portable terminal
Description
도 1은 종래 기술에 따른 휴대단말기 수신단의 일부 구성을 나타낸 블록구성도1 is a block diagram showing a part of the configuration of the receiver receiving terminal according to the prior art
도 2는 본 발명에 따른 광대역 휴대 단말기의 수신단의 일부 구성을 나타낸 블록 구성도Figure 2 is a block diagram showing a part of the configuration of the receiving end of the broadband portable terminal according to the present invention
도 3은 도 2에 나타낸 바와 같은 광대역 휴대 단말기의 고주파/중간주파 국부 발진 회로의 내부 구성도3 is a diagram illustrating an internal configuration of a high frequency / medium frequency local oscillation circuit of the broadband mobile terminal as shown in FIG.
도 4는 본 발명에 따른 공진회로의 회로도 4 is a circuit diagram of a resonant circuit according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 고주파/중간주파 처리부 20 : 고주파/중간주파 제어부10: high frequency / medium frequency processing unit 20: high frequency / medium frequency control unit
30 : 기저대역 처리부 100 : 고주파/중간주파 국부발진부30: baseband processing unit 100: high frequency / medium frequency local oscillation unit
110 : CPU 120 : 기준 주파수 발진기110: CPU 120: reference frequency oscillator
130 : 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)130: high frequency / medium frequency phase locked loop (RF / IF PLL)
140 : 루프필터140: loop filter
150 : 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF OSC)150: high frequency / medium frequency voltage controlled oscillator (RF / IF OSC)
160 : 고주파/중간주파 믹서(MIXER)160: high frequency / medium frequency mixer (MIXER)
본 발명은 광대역 휴대단말기의 멀티캐리어(Multi carrier) 수신장치에 관한 것으로 특히 멀티캐리어를 사용하는 광대역 휴대단말기의 수신단에서 고주파/중간주파신호를 기저대역신호로 주파수 하향처리하는 경우 위상동기루프의 주파수 천이를 빠르게 하여 시스템 획득을 빠르게 할 수 있는 휴대단말기의 멀티캐리어 수신 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 휴대단말기의 수신단을 설명하기로 한다.Hereinafter, a receiver of a conventional mobile terminal will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 따른 휴대단말기 수신단의 일부 구성을 나타낸 블록구성도이다.1 is a block diagram showing a part of the configuration of a receiver receiving terminal according to the prior art.
도 1을 참조하면, 슈퍼 헤테로다인(Super Heterodyne) 통신 방식에서는 캐리어(Carrier)에 실려온 고주파(Radio Frequency : RF)신호는 고주파 처리부(1)에서 고주파 신호처리 된다.Referring to FIG. 1, in a super heterodyne communication method, a radio frequency (RF) signal carried on a carrier is processed by a
고주파 처리부(1)에서 출력된 고주파신호를 1차 주파수 하향처리하기 위해 수신단에는 고주파 국부발진부(RF Local Generator)(2)를 구비한다.In order to process the high frequency signal output from the
여기서 고주파 처리부(1)의 출력 고주파신호와 고주파 국부발진부(2)가 제공하는 고주파수용 국부신호를 고주파 믹서(Mixer)(3)에서 믹싱(mixing)하여 중간주파(Intermediate Frequency : IF)신호로 만들어 중간주파 처리부(4)로 전송한다.Here, the output high frequency signal of the
중간주파신호는 중간주파 처리부(4)에서 중간주파 신호처리되며, 이 1차 주파수 하향처리를 거친 중간주파신호는 2차 주파수 하향처리되어 기저대역신호가 된다.The intermediate frequency signal is processed by the
중간주파신호로부터 기저대역신호를 만들기 위해 수신단에는 경로별로 해당 중간주파수용 국부신호를 제공하기 위한 중간주파 국부발진부(IF Local Generator)(5)를 구비하게 된다. In order to generate the baseband signal from the intermediate frequency signal, the receiving end is provided with an IF
여기서, 중간주파 처리부(4)의 출력 중간주파신호와 중간주파 국부발진부(5)가 제공하는 중간주파수용 국부신호를 중간주파 믹서(6)에서 믹싱(mixing)하여 기지대역신호로 만들어 기저대역 처리부(7)로 전송한다.Here, the baseband processor combines the output intermediate frequency signal of the
기저대역 처리부(7)는 전송된 기저대역 신호를 I와 Q의 위상을 갖는 기저대역 신호로 변환시킨다.The
이와 같이 휴대단말기 수신단에는 하나의 캐리어만을 수신하도록 되어 있어 멀티캐리어를 수신할 수 없으므로 광대역 휴대단말기를 이용한 IMT-2000과 같은 차세대 통신 서비스를 지원할 수 없고, 주파수 천이를 빠르게 하는데 제한이 있으므로 특히 하드 핸드오프시 시스템을 빠르게 획득하기 어려운 문제점이 있었다. In this way, since the receiver receives only one carrier and cannot receive a multicarrier, it cannot support next-generation communication services such as IMT-2000 using a broadband mobile terminal. There was a problem that it was difficult to obtain the system quickly when off.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 멀티캐리어(Multi carrier)를 사용하는 광대역 휴대단말기의 수신단에서 고주파/중간주파신호를 기저대역신호로 주파수 하향처리하는 경우 주파수 천이를 빠르게 하여 시스템 획득을 빠르게 할 수 있는 휴대 단말기의 멀티캐리어 수신 장 치를 제공하기 위한 것이다. 이와 같은 휴대단말기의 멀티캐리어 수신 장치는 복수개의 고주파/중간주파 국부 발진부를 구비한 휴대단말기에서, 복수개의 고주파/중간주파 국부신호를 궤환시켜 상기 고주파/중간주파 국부신호의 주파수와 상기 휴대단말기의 기준주파수를 비교하여, 비교 결과를 펄스신호로 출력하는 복수개의 고주파/중간주파 위상고정루프와, 상기 각각의 고주파/중간주파 위상고정루프에서 출력된 펄스신호를 직류전압으로 변환하여 출력하는 복수개의 루프 필터와, 상기 복수개의 루프필터로부터 출력된 직류전압에 따른 해당 고주파/중간주파 국부신호를 발생시키는 복수개의 고주파/중간주파 전압제어오실레이터를 포함하여 구성된다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the frequency down processing of a high frequency / medium frequency signal into a baseband signal at a receiving end of a broadband mobile terminal using a multi carrier. The purpose of the present invention is to provide a multi-carrier receiving device of a mobile terminal capable of accelerating system transition by accelerating frequency shift. Such a multicarrier receiver of a portable terminal includes a plurality of high frequency / medium frequency local signals and a plurality of high frequency / medium frequency local signals to feed back the frequencies of the high frequency / medium frequency local signals and the portable terminals. A plurality of high frequency / medium frequency phase locked loops for comparing the reference frequencies and outputting the comparison results as pulse signals, and a plurality of high frequency / medium frequency phase locked loops for converting and outputting the pulse signals outputted from the respective high frequency / medium frequency phase locked loops. And a plurality of high frequency / medium frequency voltage control oscillators for generating a corresponding high frequency / medium frequency local signal according to a DC voltage output from the plurality of loop filters.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 하드핸드오프시 다중 위상고정루프(PLL)의 주파수 천이를 빠르게 함으로써 시스템 획득을 빠르게 할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to accelerate system acquisition by accelerating the frequency shift of the multiple phase locked loop (PLL) during hard handoff.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 광대역 휴대 단말기의 수신단의 일부 구성을 나타낸 블록 구성도이다.2 is a block diagram illustrating some components of a receiving end of a broadband portable terminal according to the present invention.
본 발명에 따른 광대역 휴대 단말기의 수신단은 고주파/중간주파 처리부(10)의 출력인 고주파/중간주파 신호는 고주파/중간주파 제어부(20)로 입력되며, 고주파/중간주파 제어부(20)는 고주파/중간주파 처리부(10)의 출력인 고주파/중간주파 신호와 복수개의 경로의 각각의 경로에 해당하는 고주파/중간주파수용 국부신호를 믹싱(mixing)하기 위해 각각의 경로에 고주파/중간주파 믹서(RF/IF Mixer)(21,22,23,24)가 구비되어 있으며, 이 고주파/중간주파 믹서(RE/IF Mixer)(21,22,23,24)의 출력은 기저대역신호로 바뀌어 기저대역 처리부(30)에 입력된다. The receiving end of the broadband mobile terminal according to the present invention is a high frequency / intermediate frequency signal output from the high frequency / intermediate
여기서, 고주파/중간주파신호를 믹싱(mixing)하여 기저대역신호로 만드는데 필요한 고주파/중간주파수용 국부신호를 발생시키는 고주파/중간주파 국부발진부(100)가 구비된다. Here, a high frequency / medium frequency
이 고주파/중간주파 국부발진부(100)는 사용되는 캐리어 수만큼의 각 경로에 해당 고주파/중간주파수용 국부신호를 제공한다.The high frequency / medium frequency
도 3은 도 2에 나타낸 바와 같은 광대역 휴대 단말기의 고주파/중간주파 국부 발진 회로의 내부 구성도이다.FIG. 3 is an internal configuration diagram of a high frequency / medium frequency local oscillation circuit of the broadband portable terminal as shown in FIG. 2.
본 발명에 따른 광대역 휴대 단말기의 고주파/중간주파 국부 발진 회로는 도 3에 나타낸 바와 같이, 기준 주파수(fr)를 발생시키는 기준주파수 발진기(120)가 있으며, 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133)와, 이 고주파/중간주파 위상고정루프(120,131,132,133)에 데이터를 입력시키는 중앙처리부(CPU)(110)가 구비되어 있다.The high frequency / medium frequency local oscillation circuit of the broadband portable terminal according to the present invention has a
또한, 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133)로부터 전하 펌프(charge pump)에 의해 위상폭 변조신호(Pulse Width Modulation) 형태로 출력되는 전압신호를 직류전압신호로 바꿔주는 제 1 내지 제 N 루프 필터(Loop Filter)(140,141,142,143)와, 각 경로에 해 당 고주파/중간주파수용 국부신호를 제공하기 위한 제 1 내지 제 N 중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF VCO)(150,151,152,153,154)로 구성된다. 이때, 제 1 내지 제 N 루프 필터(Loop Filter)(140,141,142,143)와 제 1 내지 제 N 중간주파 전압 오실레이터(RF/IF VCO)(150,151,152,153,154) 사이에는 제 1 내지 제 N 루프 필터(140,141,142,143)의 직류 출력으로부터 제 1 내지 제 N 중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF VCO)(150,151,152,153,154)가 원하는 해당 고주파/중간주파수용 국부신호를 출력할 수 있도록 공진주파수를 조절해주는 N개의 공진회로(도시하지 않음)가 구비된다.Also, a DC signal is output from the first to Nth high frequency / intermediate frequency phase locked loops (RF / IF PLL) 130, 131, 132, and 133 by a charge pump in the form of a pulse width modulation signal. First to Nth loop filters (140, 141, 142, 143) for converting the signals, and first to Nth intermediate frequency voltage control oscillators (RF / IF) for providing localized signals for the high frequency and the intermediate frequency in each path. VCO) 150, 151, 152, 153, and 154. In this case, the DC output of the first to
이와 같이 구성된 중간주파 국부발진회로의 보다 상세한 동작 설명을 하면 다음과 같다.The detailed operation of the intermediate frequency local oscillation circuit configured as described above is as follows.
본 발명에서 제 1 내지 제 N 루프 필터(Loop Filter)(140,141,142,143)의 출력은 각 경로의 N개의 공진회로(도시하지 않음)에 각각 입력되며, 각 공진회로의 내부 소자들의 값들을 각각 다르게 조정하고 이에 따른 각각의 공진주파수를 자신과 동일한 경로에 있는 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF VCO)(150,151,152, 153,154)에 제공함으로써, 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF VCO)(150,151,152, 153,154)로 하여금 각 경로에 해당하는 고주파/중간주파수용 국부신호를 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 믹서(RF/IF Mixer)(160,161,162,163,164)에 제공할 수 있도록 한다.In the present invention, the outputs of the first to
이를 위해 기준주파수(fr)와 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF VCO)로부터 출력되는 신호의 주파수(fc)를 비교하고, 이에 따른 위상차로부터 모든 공진회로에 항상 일정한 직류전압이 인가되도록 한다.To do this, compare the frequency (f c ) of the signal output from the reference frequency (f r ) and the high frequency / intermediate frequency control oscillator (RF / IF VCO), and apply a constant DC voltage to all resonant circuits from the phase difference. Be sure to
제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133)는 CPU(110)에서 입력(Loading)되는 데이터에 의해 기준주파수 발진기(120)에서 입력되는 기준주파수(fr)와 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF VCO)(150,151,152,153)로부터 궤환된 신호의 주파수(fc)가 동일한 주파수가 되도록 한다. 이때, CPU(110)에서 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133)로 데이터를 입력할 때 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133)의 고주파 위상고정루프(RF PLL)에 병렬방식으로 일차적으로 수행하고, 고주파 위상고정루프(RF PLL)에 대한 로킹이 완료된후 중간주파 위상고정루프(IF PLL)에 병렬방식으로 이차적으로 데이터를 입력한다.The first through the N radio frequency / intermediate frequency phase-locked loop (RF / IF PLL) (130,131,132,133) has a reference frequency input from the
이를 위해 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133) 내부에는 카운터(Counter)(미도시) 및 위상 비교기(미도시)가 구비되어 있으며, 각각의 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(IF VCO)(151,152,153,154)로부터 궤환된 신호의 주파수(fc)를 카운터(Counter)(미도시)에서 분주한 다음 이 분주된 주파수의 위상과 기준주파수 발진기(120)에서 출력된 기준주파수(fr)의 위상을 서로 비교한다.To this end, a counter (not shown) and a phase comparator (not shown) are provided inside the first to Nth high frequency / intermediate frequency phase locked loops (RF / IF PLL) 130, 131, 132, and 133, respectively. The frequency f c of the signal fed back from the N-th high frequency / intermediate frequency controlled oscillator (IF VCO) 151, 152, 153, 154 is divided by a counter (not shown), and then the phase and the reference frequency oscillator Phases of the reference frequency f r output from 120 are compared with each other.
이때 발생되는 위상차는 전하 펌프(charge pump)에 의해 위상폭 변조신호(Pulse Width Modulation) 형태로 출력된다. 즉 위상차는 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133)로부터 출력되는 펄스의 폭에 의해 표현된다.The phase difference generated at this time is output in the form of a pulse width modulation signal by a charge pump. That is, the phase difference is represented by the width of the pulses output from the first to Nth high frequency / intermediate frequency phase locked loops (RF / IF PLL) 130, 131, 132, and 133.
제 1 내지 제 N 루프 필터(Loop Filter)(140,141,142,143)는 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 위상고정루프(RF/IF PLL)(130,131,132,133)로부터 위상폭 변조(Pulse Width Modulation) 형태로 출력되는 신호의 펄스폭에 따라 이에 상응하는 직류전압을 출력한다.The first to
제 1 내지 제 N 루프 필터(Loop Filter)(140,141,142,143)에서 직류로 변환된 신호는 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(IF VCO)(150,151,152,153)의 공진회로에 인가되어 제 1 내지 제 N 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(RF/IF VCO)(150,151,152,153)가 원하는 출력주파수(fc)에서 발진할 수 있도록 공진주파수를 조정하게 된다.The signals converted into direct current from the first to Nth loop filters 140, 141, 142, and 143 are applied to the resonant circuits of the first to Nth high frequency / intermediate frequency voltage controlled oscillators (IF VCOs) 150, 151, 152, and 153. The high frequency / intermediate frequency voltage controlled oscillator (RF / IF VCO) 150, 151, 152, 153 adjusts the resonant frequency to oscillate at a desired output frequency f c .
도 4 는 본 발명에서 사용되는 공진회로의 내부 구성을 나타낸 도면으로, 이 공진회로의 내부 소자인 저항(R), 인덕터(L), 캐패시터(C1,C2), 바랙터(Varactor)(CV) 값을 조정하면, N개의 캐리어를 사용하는 휴대단말기 수신단에서 각 캐리어를 위한 N개의 고주파/중간주파수용 국부신호를 각 고주파/중간주파 전압제어오실레이터(IF VCO)(150,151,152,153)에서 원하는 주파수에서 발진하도록 조정할 수 있다.4 is a diagram illustrating an internal configuration of a resonant circuit used in the present invention, in which resistors R, inductors L, capacitors C1 and C2, and varactors C V are internal elements of the resonant circuit. ), The N-carrier using N carriers oscillates N high frequency / medium frequency local signals for each carrier at the desired frequency in each high frequency / medium frequency voltage controlled oscillator (IF VCO) 150,151,152,153. Can be adjusted.
이상의 설명에서와 같은 본 발명은 광대역 휴대단말기에서 멀티캐리어를 수신할 수 있으므로 주파수 천이를 빠르게 할 수 있고, 특히 복수개의 고주파 위상고정루프(RF PLL)가 로킹된후 중간주파 위상고정루프(IF PLL)의 데이터를 입력(Loading)하므로 하드핸드오프나 로밍(Roaming)시 주파수 변환에 빠르게 응답할 수 있어 시스템의 획득시간이 짧아지므로 높은 품질의 통화서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, since the present invention can receive a multicarrier in a broadband mobile terminal, it is possible to speed up the frequency shift, and in particular, a plurality of high frequency phase locked loops (RF PLLs) are locked and then an intermediate frequency phase locked loop (IF PLL). Since the data is loaded (loading), it can respond quickly to frequency conversion during hard handoff or roaming, and the acquisition time of the system is shortened, thereby providing high quality call service.
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Payment date: 20111220 Year of fee payment: 6 |
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FPAY | Annual fee payment |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |