KR100722681B1 - 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Wibro 등의 휴대인터넷 전력증폭기의 송수신전환신호를 제어함으로써 송수신전환신호의 오류에 의한 전력증폭기 송수신부간의 분리도(isolation)를 유지시키는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지장치는, 전력증폭기에 입력되는 송수전환신호를 검출하여 그 오류를 판단하는 검출부와, 검출된 오류 여부에 따라 전력증폭기의 출력소자의 바이어스 및 전력증폭기 입력단의 스위치 중 적어도 하나를 온/오프하는 차단부로 구성된다. 본 발명에 따른 송수전환신호에 의해 송신부와 수신부의 동작이 전환되는 휴대인터넷용 전력증폭기의 분리도를 유지하는 방법은, 전력증폭기에 입력되는 송수전환신호를 검출하여 그 오류를 판단하는 송수전환신호 검출단계와, 검출된 오류 여부에 따라 전력증폭기의 출력소자의 바이어스 및 전력증폭기 입력단의 스위치 중 적어도 하나를 온/오프하는 전력증폭기 차단 단계로 구성된다.

휴대인터넷, 송수전환신호, 제어장치, 전력증폭기, Wibro

Description

휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 장치 및 방법{Apparatus and method for maintaining isolation between transmission and reception in power amplifier of portable internet devices}

도1은 일반적인 휴대인터넷 송수전환신호의 모드를 나타낸 도면.

도2는 본 발명에 따른 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 장치의 블록도.

도3은 본 발명에 따른 장치의 송수전환신호 검출부의 구성을 나타내는 블록도.

도4는 도3과 같이 구성되는 장치의 작용을 설명하기 위한 흐름도.

도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 송수전환신호 검출부의 구성을 나타내는 블록도.

도6은 도5와 같이 구성되는 장치의 작용을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명은 휴대인터넷 전력증폭기에 관한 것으로서, 구체적으로는 Wibro 등의 휴대인터넷 전력증폭기의 송수신전환신호를 제어함으로써 송수신전환신호의 오류에 의한 전력증폭기 송수신부간의 분리도(isolation)를 유지시키는 장치에 관한 것이다.

최근 급증하는 무선 인터넷 서비스 요구에 효과적으로 대처하기 위해서 휴대성과 이동성이 보장되며 저렴한 요금을 지향하는 새로운 형태의 무선데이터 시스템인 휴대인터넷 기술이 등장하였다. 휴대인터넷은 기존의 3세대 셀룰러 시스템의 무선인터넷 환경보다 성능이 강화되었으며 고품질의 영상을 포함한 무선데이터 서비스를 할 수 있으며 중저속 이동 환경에서도 서비스가 가능하다는 큰 이점을 갖고 있다. 이는 기존의 초고속 유선인터넷 또는 무선랜에서나 가능했던 인터넷 속도를 그대로 사용하면서 이동전화 인터넷의 장점인 이동성을 높인 것이다.

휴대인터넷 기술 중 하나인 Wibro 기술 표준에서 새롭게 요구 되는 기술로서, 송수전환시의 송수신부간 분리도(isolation)의 증강이 있다. 기존의 이동통신 시스템에서는 송신 주파수와 수신 주파수가 크게 차이가 났기 때문에 송수신부의 분리도 문제가 그리 중요하지 않았으나, Wibro의 경우에는 송신 주파수와 수신 주파수를 동일하게 사용하는 TDD 방식을 채택하고 있기 때문에 송수전환시에 상호 영향을 미치지 않도록 해야 하므로, 상기의 기술, 즉 송수신부의 분리도 확보가 필수적이다.

종래에 이를 위해서 송수신부 분리 장치에 의해 송수전환시의 송수신부간 분리도(isolation)를 높이는 기술이 실용신안등록 제369306호에 개시되어 있다. 그러나 상기 기술에서도 송수전환신호의 오류에 의해 수신신호 구간에서 송신신호가 출력되는 경우에는 송수신부간 분리도(isolation)를 유지하기는 어렵다.

본 발명은 Wibro의 송수신부간 분리도를 유지하기 위해 송수전환신호를 검출하고 검출된 신호의 오류 여부를 판단하여 오류가 발생시에는 전력증폭기의 출력소자 바이어스(게이트 바이어스) 및 입력단 스위치를 오프함으로써 상기 문제점을 해결하고자 한다.

따라서 본 발명의 목적은 전력증폭기에 휴대인터넷 전력증폭기에 입력되는 송수전환신호를 검출하여 그 오류를 판단함으로써, 오류 발생 여부에 따라 전력증폭기를 온/오프하여 분리도를 유지시키는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지장치는, 전력증폭기에 입력되는 송수전환신호를 검출하여 그 오류를 판단하는 검출부와, 검출된 오류 여부에 따라 전력증폭기의 출력소자의 바이어스 및 전력증폭기 입력단의 스위치 중 적어도 하나를 온/오프하는 차단부로 구성된다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 송수전환신호에 의해 송신부와 수신부의 동작이 전환되는 휴대인터넷용 전력증폭기의 분리도를 유지하는 방법은, 전력증폭기에 입력되는 송수전환신호를 검출하여 그 오류를 판단하는 송수전환신호 검출단계와, 검출된 오류 여부에 따라 전력증폭기의 출력소자의 바이어스 및 전력증폭기 입력단의 스위치 중 적어도 하나를 온/오프하는 전력증폭기 차단 단계로 구성된다. 본 발명에 따른 이 분리도 유지 방법은 실제로 컴퓨터 프로그램으로 구현가능하며, 이 프로그램을 기록한 기록매체도 또한 본 발명의 권리범위에 포 함이 된다.

본 발명의 일특징에 따르면, 상기 송수전환신호의 검출부는, 입력포트로 입력되는 신호의 점유 시간을 타이머를 이용하여 측정하는 수단과, 송수전환신호의 오류여부를 판단하여 오류여부에 따른 제어신호를 발생시키는 것이 수단을 포함하는 마이크로프로세서를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 마이크로프로세서의 송수전환신호의 시간을 측정하는 수단은, 상승한 송수전환신호가 하강할 때까지의 시간 및 하강한 송수전환신호가 다시 상승할 때까지의 시간을 측정하는 것을 특징으로 하며; 상기 마이크로프로세서의 송수전환신호의 오류여부 판단 및 제어신호 발생 수단은, 측정한 송수전환신호와 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 시간을 비교하여 차이가 있으면 송수전환신호에 오류가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 송수전환신호 검출부는, 송수전환신호를 일정한 간격으로 디지털 데이터로 샘플링하는 A/D변환부와, 샘플링된 데이터를 이용하여 송수전환신호의 점유 비율을 비교하여 송수전환신호의 오류여부를 판단하고 오류여부에 따른 제어신호를 발생하는 수단을 포함하는 마이크로프로세서를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 마이크로프로세서의 송수전환신호의 점유 비율을 비교하여 오류여부를 판단하는 수단은, 샘플링된 데이터를 크기 순으로 정렬하여, 정렬된 데이터의 하이레벨값과 로우레벨값과의 비율을 구하고, 구해진 비율과 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 비율을 비교하여 차이가 있는 경우에 송수전환신호의 오류인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.

도1은 일반적인 휴대인터넷에서의 송수전환신호의 모드를 나타내는 도면이다. 휴대인터넷의 PA 입력신호 하나의 프레임은 총 5ms의 길이를 갖는다. 프레임의 하향구간과 상향구간은 TTG와 RTG에 의해 전송이 구분된다. TDD를 이용하는 휴대인터넷 시스템에서 기지국 및 단말기의 송수신 전체를 보호하기 위한 시간인 TTG와 RTG는 각각 87.2us와 74.4us의 값을 가지며, 프레임 중간과 마지막에 하향구간 및 상향구간 사이에 삽입된다. 이러한 PA입력 신호를 제어하여 송수전환을 시키는 송수전환신호는 하향구간에서는 PA를 동작시키고(PA on), TTG, 상향구간, RTG 구간에서는 PA 동작을 중단시키게 된다(PA off).

도2는 본 발명에 따른 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 장치의 블록도를 나타낸다. 본 장치는, 송신부(TX)의 전력증폭기(PA)를 온/오프하는 PA 차단부(10)와, 송수전환신호를 검출하고 송수전환신호의 오류여부를 판단하는 송수전환신호 검출부(20)로 구성된다.

PA 차단부(10)는 PA를 이루는 출력소자(고주파 파워트랜지스터 등)와 RF 입력단의 스위치(SW) 중 어느 하나 또는 둘 다를 온오프하는 역할을 하는 것으로서, 본 발명에서는 제어시스템으로부터의 제어신호와 송수전환신호를 AND 논리로 조합하는 AND 게이트와, 조합된 논리값에 의해 동작하여 파워트랜지스터의 바이어스 또는 입력단 스위치를 온오프하기 위한 스위칭 소자를 포함할 수 있다.

송수전환신호 검출부(20)는 송수전환신호를 검출하여 송수전환신호에 오류가 없을 때에는 PA의 출력소자의 바이어스 및/또는 RF입력단의 스위치를 턴온하기 위한 제어신호를 내보내 송수전환신호 상태에 따라 PA가 동작되도록 하며, 송수전환신호에 오류가 있으면 출력소자의 바이어스 및/또는 RF입력단의 스위치를 턴오프하기 위한 제어신호를 내보내 송수전환신호의 상태여부에 관계없이 PA를 차단하여 송수신부간 분리도(isolation)를 유지시킨다.

이러한 송수전환신호 검출부(20)의 구성을 도3에 나타내었다. 도3은 마이크로프로세서(40)의 타이머를 이용하여 송수전환신호의 시간을 측정하여 송수전환신호의 오류 여부를 판단하도록 구성된 것이다. 도3을 참조하면 PA로 입력되는 송수전환신호는 버퍼(30)를 통과하여 노이즈가 제거된 후 마이크로프로세서(40)의 입력포트에 연결된다. 마이크로프로세서(40)는 입력포트로 입력되는 신호의 점유 시간을 타이머를 이용하여 측정함으로써 송수전환신호의 오류여부를 판단하고 오류여부에 따른 제어신호를 발생시킨다. 상기와 같이 구성된 송수전환신호 검출장치를 이용하여 송수전환신호의 오류를 검출하는 구체적인 방법에 대해서는 도4를 참조하여 상세히 설명한다.

도4는 도3에 나타낸 마이크로프로세서(40)의 타이머를 이용하여 송수전환신호의 시간을 측정하여 송수전환신호의 오류 여부를 판단하는 방법의 흐름도이다. 프로세스가 시작되면, 마이크로프로세서(40) 내부의 타이머를 동작시켜서[60] 송수전환신호의 시간 측정 단계가 이루어지는데, 이는 상승한 송수전환신호가 하강할 때까지의 시간 및 하강한 송수전환신호가 다시 상승할 때까지의 시간을 측정하여 이루어진다[70, 80]. 다음에, 측정한 송수전환신호와 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 시간을 비교하여 차이가 있는 경우에 송수전환신호의 오류인 것으로 판단한다[90]. 오류가 발생했으면 PA 바이어스(게이트 바이어스) 오프 및/또는 PA 입력단 스위치 오프 제어신호를 발생한다[100].

다른 실시예

한편, 송수전환신호 검출부(20)는 다른 방식으로 실시될 수 있다. 도5는 송수전환신호를 디지털 데이터로 샘플링하고, 샘플링된 데이터를 버퍼에 저장한 후, 크기 순으로 정렬하여 송수전환신호 비율을 구하여 구해진 비율에 따라 오류 여부를 판단하는 방법을 위한 다른 구성을 나타낸다. 도5를 참조하면 PA로 입력되는 송수전환신호는 버퍼(30)를 통과하여 노이즈가 제거된 후 A/D변환부(50)에서 일정한 간격으로 디지털 데이터로 샘플링된다. 마이크로프로세서(40)는 샘플링된 데이터를 이용하여 송수전환신호의 점유 비율을 비교함으로써 송수전환신호의 오류여부를 판단하고 오류여부에 따른 제어신호를 발생시킨다. 이와 같이 구성되는 송수전환신호 검출 장치를 이용하여 송수전환신호의 오류를 검출하는 구체적인 방법에 대해서는 도6을 참조하여 상세히 설명한다.

도6은 본 실시예에서와 같이, 송수전환신호를 디지털 데이터로 샘플링하고, 상기 샘플링된 데이터를 버퍼에 저장한 후, 크기 순으로 정렬하여 송수전환신호 비율을 구하여 구해진 비율에 따라 오류 여부를 판단하는 방법의 흐름도이다. 프로세스가 시작되면, 전력증폭기에 입력된 송수전환신호를 AD변환부(50)를 통해 샘플링한다[110]. 샘플링된 데이터를 버퍼(30')에 저장한 후 크기 순으로 정렬한다[120]. 정렬된 데이터의 하이레벨값과 로우레벨값과의 비율을 구한다[130]. 구해진 비율과 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 비율을 비교하여 차이가 있는 경우에 송수전환신호에 오류가 있는 것으로 판단한다[140]. 판단하여 오류가 발생했으면 PA 바이어스(게이트 바이어스) 오프 및/또는 PA 입력단 스위치 오프 제어신호를 발생한다[150].

이상과 같이 본 발명에 대해서 특정 실시예와 도면을 통해 설명하였다. 그러나 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 사상은 첨부한 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다.

또한, 본 발명에 따른 송수전환신호 제어방법은 컴퓨터 프로그램으로서 구현되어 기록매체에 저장되는 것이 가능하다. 여기서 컴퓨터 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광학식 데이터저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 휴대인터넷 시스템, 특히 Wibro 시스템의 송수전환신호의 오류 발생시에도 전력증폭기의 송수전환시 분리도를 유지할 수 있다.

Claims (13)

1. 송수전환신호에 의해 송신부와 수신부의 동작이 전환되는 전력증폭기를 포함하는 휴대인터넷 시스템에 있어서,

   전력증폭기에 입력되는 송수전환신호를 검출하여 그 오류를 판단하는 검출부와, 검출된 오류 여부에 따라 전력증폭기의 출력소자의 바이어스 및 전력증폭기 입력단의 스위치 중 적어도 하나를 온/오프하는 차단부를 포함하되,

   상기 검출부는

   상기 송수전환신호의 점유 시간을 타이머를 이용하여 측정하되, 상승한 송수전환신호가 하강할 때까지의 시간 및 하강한 송수전환신호가 다시 상승할 때까지의 시간을 측정하는 수단과,

   측정한 송수전환신호와 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 시간을 비교하여 차이가 있는 경우에 송수전환신호의 오류를 판단하고 오류여부에 따른 제어신호를 발생시키는 수단을 갖는 마이크로프로세서를 포함하는, 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 검출부는

   송수전환신호를 일정한 간격으로 디지털 데이터로 샘플링하는 A/D변환부와,

   샘플링된 데이터를 이용하여 송수전환신호의 점유 비율을 비교하여 송수전환신호의 오류여부를 판단하고 오류여부에 따른 제어신호를 발생하는 수단을 포함하는 마이크로프로세서를 포함하되,

   상기 마이크로프로세서의 송수전환신호의 점유 비율을 비교하여 오류여부를 판단하는 수단은,

   샘플링된 데이터를 크기 순으로 정렬하여, 정렬된 데이터의 하이레벨값과 로우레벨값과의 비율을 구하고, 구해진 비율과 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 비율을 비교하여 차이가 있는 경우에 송수전환신호의 오류를 판단하는 것을 특징으로 하는, 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 장치.
6. 삭제
7. 송수전환신호에 의해 송신부와 수신부의 동작이 전환되는 전력증폭기를 포함하는 휴대인터넷 시스템에 있어서 송수전환시에 전력증폭기의 분리도를 유지하는 방법으로서,

   전력증폭기에 입력되는 송수전환신호를 검출하여 그 오류를 판단하는 송수전환신호 검출단계와, 검출된 오류 여부에 따라 전력증폭기의 출력소자의 바이어스 및 전력증폭기 입력단의 스위치 중 적어도 하나를 온/오프하는 전력증폭기 차단 단계를 포함하되,

   상기 송수전환신호 검출단계는

   상기 송수전환신호의 점유 시간을 측정하되, 상승한 송수전환신호가 하강할 때까지의 시간 및 하강한 송수전환신호가 다시 상승할 때까지의 시간을 측정하는 단계와, 측정한 송수전환신호와 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 시간을 비교하여 차이가 있는 경우에 송수전환신호의 오류여부를 판단하고 오류여부에 따른 제어신호를 발생시키는 단계를 포함하는, 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제7항에 있어서, 상기 송수전환신호 검출단계는

    송수전환신호를 일정한 간격으로 디지털 데이터로 샘플링하는 단계와,

    샘플링된 데이터를 이용하여 송수전환신호의 점유 비율을 비교하여 송수전환신호의 오류여부를 판단하고 오류여부에 따른 제어신호를 발생하는 단계를 포함하되,

    상기 송수전환신호의 점유 비율을 비교하여 오류여부를 판단하는 단계는

    샘플링된 데이터를 크기 순으로 정렬하여, 정렬된 데이터의 하이레벨값과 로우레벨값과의 비율을 구하고, 구해진 비율과 정상상태의 송수전환신호의 PA 온 구간과 PA 오프 구간의 비율을 비교하여 차이가 있는 경우에 송수전환신호의 오류를 판단하는 것을 특징으로 하는, 휴대인터넷 전력증폭기의 송수전환시 분리도 유지 방법.
12. 삭제
13. 제7항 또는 11항의 방법을 구현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 기록매체.

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