KR100722766B1 - 무선 통신 시스템에서 tdd를 위한 발진 신호의 출력불량을 검출하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 tdd를 위한 발진 신호의 출력불량을 검출하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 TDD를 위한 발진 신호의 출력 불량을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 무선 통신 시스템에 적용을 위한 알람 검출기에서는, 신호 도입부가 도입한 로컬 신호를 RF 검출부가 DC 레벨로 변환하고, SAW 필터가 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시켜 출력하면, 비교부가 상기 RF 검출부 출력과 상기 SAW 필터 출력으로부터 알람 검출 신호를 생성한다.
무선 통신, TDD, 알람 검출, 트랜시버, 발진 신호, PLL

Description

무선 통신 시스템에서 TDD를 위한 발진 신호의 출력 불량을 검출하는 장치 및 방법{Apparatus and Method for Detecting Degradation of Oscillation Signal for TDD in Wireless Communication System}
도 1은 TDD 시스템에서 상향 링크와 하향 링크의 구간을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템의 트랜시버를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 알람 검출기의 구체적인 블록도이다.
도 4는 도 3의 Pi-PAD의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 알람 검출기의 동작 설명을 위한 신호들의 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
220: PLL(Phase-Locked Loop: 위상 동기 루프) 합성기
230: RF 스위치
240: 알람 검출기
310: 신호 도입부
320: RF 검출부
330: 비교부
340: SAW(Surface Acoustic Wave: 표면 탄성파) 필터
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 TDD(Time Division Duplex: 시분할 양방향 전송 방식)의 무선 통신 시스템에서 주파수의 상향 변환 또는 하향 변환에 이용되는 발진 신호의 출력 불량을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 4세대 이동 통신의 실현을 위하여 각계 각층에서 심도 있는 연구가 진행 중에 있다. IEEE 802.16d/e, WiBro, WiMAX 표준 규격 등에 따른 4세대 이동 통신에서는 위성망 뿐만 아니라 무선랜망, 디지털 오디오 방송 및 비디오 방송망 등이 유기적으로 연동되는 하나의 단일망으로 통합되며, 이에 따라 사용자가 어떠한 망에서라도 최선의 상태로 원할한 서비스를 받을 수 있게 된다.
4세대 이동 통신에서 데이터 전송 속도를 높이기 위하여 OFDM(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 직교 주파수 분할 다중화) 기술과 함께 TDD 기술이 고려되고 있다. TDD 기술에서는 기지국으로부터 단말로의 하향 링크(Down Link: DL)와 단말로부터 기지국으로의 상향 링크(Up Link: UL)에서 데이터 전송량이 비대칭이다. 즉, 일반적인 CDMA 기술과 같이 대칭적 전송 방식에서의 주파수 대역 부족을 해소하기 위하여, TDD 기술과 같은 비대칭 전송 방식이 고려되었다. 예를 들어, 인터넷을 사용하는 경우에 상향 링크(UL)에서 단말이 기지국 시스템쪽으로 전송하는 데이터량보다 하향 링크(DL)에서 단말이 기지국 시스템으로부터 다운받는 데이터량이 훨씬 많으므로, 하향 링크(DL)의 전송 속도를 상향 링크(UL)의 전송 속도 보다 더 높일 필요에 따라 TDD 기술이 적용될 수 있다.
TDD 기술에서는, 도 1과 같이 하향 링크(DL) 구간을 상향 링크(UL) 구간 보다 길게 할 수 있으며, 각 링크 사이에는 스위칭을 위한 갭(gap) 구간인 TTG 및 RTG를 가진다. 일반적으로 기지국에서는 하향 링크(DL) 구간 동안에는 송신기(Transmitter: Tx)가 동작하고, 상향 링크(UL) 구간 동안에는 수신기(Receiver: Rx)가 동작한다. 이때, 소정 RF(Radio Frequency) 스위치에 의하여 PLL(Phase-Locked Loop: 위상 동기 루프)로부터의 국부 발진(local oscillation) 신호가 Tx 믹서 또는 Rx 믹서로 출력되도록 하여, Tx에서의 상향 주파수 변환 또는 Rx에서의 하향 주파수 변환이 이루어지도록 한다. 즉, 상향 링크(UL) 구간 동안에는 상기 국부 발진 신호가 Rx 믹서로 출력되고, 이때 Tx 회로가 아이솔레이션(isolation; 격리)된다. 또한, 하향 링크(DL) 구간 동안에는 상기 국부 발진 신호가 Tx 믹서로 출력되고, 이때 Rx 회로가 아이솔레이션된다.
이때, 상기 RF 스위치를 통하여 출력되는 PLL로부터의 국부 발진 신호가 불량인 경우에 시스템에 치명적인 영향을 끼칠 수 있고, 시스템을 구성하는 각 회로의 어느 위치에서 불량이 발생하였는지도 파악하기 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 상기 PLL 회로 또는 상기 RF 스위치의 열화에 의하여 국부 발진 신호가 비정상적으로 상기 Tx 믹서 또는 상기 Rx 믹서로 출력될 수 있다. 예를 들어, 상기 PLL 회로 에서의 딜레이 또는 상기 RF 스위치에서의 딜레이 등으로 인하여 상기 TTG 및 RTG 구간을 벗어나 상기 상향 링크(DL) 구간 및 상기 하향 링크(DL) 구간 내에서 비로소 상기 국부 발진 신호가 정상적으로 세틀링(settling)되는 경우에, 각 구간의 초기에 송수신되는 데이터의 손실이 유발될 수 있다. 또는, 전체적인 시스템의 PER(Packet Error Rate)를 상승시키거나 심지어는 호 끊김의 원인이 될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 무선 통신 시스템에서 TDD를 위한 발진 신호의 출력 불량을 용이하게 검출하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 무선 통신 시스템에서 TDD를 위한 발진 신호의 출력단에 알람검출기를 구성하고, 상기 알람검출기를 이용하여 상기 발진 신호의 출력 불량시 이를 신속히 검출하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기는, 일정 주파수를 가지는 로컬 신호를 도입하는 신호 도입부; 상기 신호 도입부가 도입한 로컬 신호를 DC 레벨로 변환하는 RF 검출부; 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시켜 출력하는 필터; 및 상기 RF 검출부 출력과 상기 필터 출력으로부터 알람 검출 신호를 생성하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버는, 일정 주파수를 가지는 로컬 신호를 스위치 콘트롤 신호에 따라 선택적으로 Tx 및 Rx 경로 중 어느 하나의 경로로 출력하는 RF 스위치; 및 상기 RF 스위치로부터 출력되는 상기 로컬 신호를 도입하여 상기 도입된 로컬 신호를 DC 레벨로 변환한 신호와 상기 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시킨 신호로부터 알람 검출 신호를 생성하는 알람 검출기를 포함하고, 상기 RF 스위치로부터 출력되는 상기 로컬 신호를 이용하여 TDD를 위한 상향 링크 및 하향 링크에서 송수신되는 신호의 주파수를 합성하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면에 따른 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출 방법은, 일정 주파수를 가지는 로컬 신호를 도입하는 단계; 상기 도입된 로컬 신호를 DC 레벨로 변환하는 단계; 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시키는 단계; 및 상기 DC 레벨로 변환된 신호와 상기 딜레이된 스위치 콘트롤 신호로부터 알람 검출 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면에 따른 무선 통신 시스템을 위한 RF 신호 처리 방법은, 일정 주파수를 가지는 로컬 신호를 스위치 콘트롤 신호에 따라 선택적으로 Tx 및 Rx 경로 중 어느 하나의 경로로 출력하는 단계; 상기 어느 하나의 경로로 출력되는 상기 로컬 신호를 도입하는 단계; 및 상기 도입된 로컬 신호를 DC 레벨로 변환한 신호와 상기 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시킨 신호로부터 알람 검출 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 로컬 신호는 TDD를 위한 상향 링크 및 하향 링크에서 송수신되는 신호의 주파수 합성 에 이용되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템의 트랜시버(transceiver: 송수신기)(200)를 설명하기 위한 도면이 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 상기 트랜시버(200)는 프로세서(210), PLL 합성기(220), RF 스위치(230) 및 알람 검출기(240)를 포함한다.
상기 트랜시버(200)는 IEEE 802.16d/e, WiBro, WiMAX 표준 규격 등 4세대 이동 통신을 위한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 특히, 기지국으로부터 단말로의 하향 링크(Down Link: DL)와 단말로부터 기지국으로의 상향 링크(Up Link: UL)에서 비대칭적으로 데이터를 전송하여 전송 속도를 향상시키는 TDD 시스템에서, 각 링크 구간에서 국부 발진 신호(LO)가 정상적으로 출력되고 있는지를 용이하게 검출할 수 있도록 하기 위하여 상기 트랜시버(200)가 제안되었다. 특히, 고속으로 대용량의 데이터를 송수신할 수 있는 휴대인터넷 시스템에 있어서 각 링크 구간에서 국부 발진 신호(LO)가 비정상적으로 출력되는 경우, 이를 신속하게 검출할 수 있도록 하기 위하여 상기 트랜시버(200)가 제안되었다.
상기 국부 발진(local oscillation) 신호(LO)는 상기 PLL 합성기(220)에서 생성된다. 상기 PLL 합성기(220)는 수정(크리스탈) 발진기로부터 출력되는 기준 클 럭 신호(REF)로부터 일정 주파수를 가지는 발진 신호(LO)를 생성한다. 상기 PLL 합성기(220)에서 출력되는 발진 신호(LO)는 PLL 회로에 의하여 상기 기준 클럭 신호(REF)에 위상 록킹되어 출력된다. 도 2에 도시되지 않았지만, 예를 들어, 상기 PLL 합성기(220)는 위상 비교기, 차지 펌프, 루프 필터, 전압 제어 발진기, 및 주파수 분주기 등을 이용하여 일정 주파수를 가지면서 상기 기준 클럭 신호(REF)에 위상 록킹된 일정 주파수로 발진하는 로컬 신호(LO)를 생성한다. 이하 상기 국부 발진 신호와 로컬 신호는 동일한 것으로 기술된다.
상기 PLL 합성기(220)에서 생성된 로컬 신호(LO)는 상기 RF 스위치(230)에서 스위치 콘트롤 신호(SWS)에 따라 선택적으로 Tx 및 Rx 경로 중 어느 하나의 경로로 출력된다. 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)는 상기 프로세서(210)에서 생성된다. 상기 프로세서(210)는 일반적인 무선 통신 시스템에서의 모뎀에 해당할 수 있다. 상기 RF 스위치(230)로부터 출력되는 상기 로컬 신호(LO)는 TDD를 위한 상향 링크 및 하향 링크에서 송수신되는 신호의 주파수 합성에 이용된다. 예를 들어, DL 구간에서는 상기 로컬 신호(LO)가 Tx 경로로 출력되고, 일정 변조 방식에 따라 변조된 신호가 Tx 회로의 믹서에서 상기 로컬 신호(LO)와 합성되어 캐리어 신호로 변환될 수 있다. 또는, UL 구간에서는 상기 로컬 신호(LO)가 Rx 경로로 출력되고, 기지국으로부터 수신되는 RF 신호가 Rx 회로의 믹서에서 상기 로컬 신호(LO)와 합성되어 기저대역 신호로 변환될 수 있다.
이와 같은 TDD 방식에서, 상기 PLL 합성기(220) 또는 상기 RF 스위치(230)에서의 자체 딜레이 이외에, 상기 회로들의 열화로 인하여 상기 로컬 신호(LO)가 더 딜레이되어 비정상적으로 출력될 수 있다. 위에서 기술한 바와 같이, 이와 같은 로컬 신호(LO)의 불량으로 인하여, TTG 및 RTG 구간(도 1참조)을 벗어나 UL 구간 및 DL 구간 내에서 비로소 상기 로컬 신호(LO)가 세틀링(settling)될 수 있고, 이때 PER(Packet Error Rate)를 상승시키거나 각 링크 구간의 초기에 송수신되는 데이터의 손실이 유발될 수 있다. 또는, 상기 로컬 신호(LO)가 전혀 출력되지 않고 DC 성분만을 가지는 심각한 경우에는 호 자체가 끊어질 수도 있다.
상기 RF 스위치(230)로부터 선택되어 출력되는 이와 같은 상기 로컬 신호(LO)의 불량을 검출하기 위하여 상기 알람 검출기(240)가 이용된다. 상기 알람 검출기(240)는 상기 RF 스위치(230)로부터 출력되는 상기 로컬 신호(LO)를 도입하여 상기 도입된 로컬 신호(LO)를 DC(Direct Current) 레벨로 변환한 신호와 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)를 딜레이시킨 신호로부터 알람 검출 신호(ADS)를 생성한다. 도 3의 설명에서 기술된 바와 같이, 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)는 상기 알람 검출기(240)에서 상기 로컬 신호(LO)가 상기 RF 스위치(230)를 통과하여 정상 신호로 세틀링될 때까지의 시간(도 5의 ST)을 기반으로 결정된 딜레이값 만큼 딜레이된다. 또한, 상기 알람 검출기(240)는 상기 도입된 로컬 신호(LO)를 일정 DC 레벨로 변환하여, 상기 DC 레벨로 변환된 신호의 적분 신호가 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)를 딜레이시킨 신호에 따라 어떻게 출력되는지를 검출한다. 상기 알람 검출기(240)에 대해서는 도 3에서 좀더 자세히 설명된다.
이에 따라, 상기 프로세서(210)는 상기 알람 검출 신호(ADS)를 샘플링하여 상기 RF 스위치(230)에서 출력되는 로컬 신호(LO)가 정상적인지를 판단할 수 있다. 상기 프로세서(210)는 링크 구간 사이의 갭(TTG/RTG)을 제외한 상기 UL또는 상기 DL구간에서 상기 알람 검출 신호(ADS)를 샘플링한다. 예를 들어, 도 5와 같이, DL구간에서 상기 알람 검출 신호(ADS)가 하이 논리 상태로 액티브되는 경우에, 상기 프로세서(210)는 DL구간, 특히, DL 구간의 초기에 상기 알람 검출 신호(ADS)를 샘플링했을 때, 논리 하이 상태를 샘플링하면 정상으로 판단하고 그렇지 않으면 불량으로 판정한다.
마찬가지로, UL구간에서 상기 RF 스위치(230)로부터 상기 Rx 경로로 출력되는 상기 로컬 신호(LO)의 불량을 검출하기 위하여, 상기 알람 검출기(240)는 상기 Rx 경로로부터 상기 로컬 신호(LO)를 도입할 수도 있다. 그러나, 데이터 전송량이 DL구간에서 더 많으므로 상기 알람 검출기(240)는 상기 Tx 경로로부터 상기 로컬 신호(LO)를 도입하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
도 3은 도 2의 알람 검출기(240)의 구체적인 블록도이다. 도 3을 참조하면, 상기 알람 검출기(240)는 커플러(coupler)(311)와 Pi-PAD(312)를 가지는 신호 도입부(310), RF 검출부(320), 비교부(330) 및 SAW(Surface Acoustic Wave: 표면 탄성파) 필터(340)를 포함한다.
도 3에서 상기 알람 검출기(240)는 Tx 경로로부터 로컬 신호(LO)를 도입하는 것으로 가정된다.
상기 신호 도입부(310)는 RF 스위치(230)로부터 Tx 경로로 출력되는 상기 로컬 신호(LO)를 도입한다. 상기 신호 도입부(310)의 상기 커플러(311)는 상기 로컬 신호(LO)가 지나가는 도선에 인접하도록 배치된 마이크로 스트립(micro strip) 라 인을 이용하여 상기 로컬 신호(LO)의 일부가 상기 마이크로 스트립 라인 쪽으로 커플링되어 복사되어 유입되도록 한다. 상기 커플러(311)로 유입된 상기 로컬 신호(LO)는 상기 Pi-PAD(312)에서 필터링된다. 상기 커플러(311)로 유입된 로컬 신호(LO)에는 노이즈가 섞여 있을 수 있고 이는 상기 Pi-PAD(312)에서 제거될 수 있다.
도 4와 같이, 상기 Pi-PAD(312)는 상기 유입된 신호의 입출력과 접지 사이에서 파이(Pi: π) 형태로 배열된 저항들(R1~R3)을 가진다. 상기 Pi-PAD(312)는 노이즈를 제거하기 위하여 필요하지만, 상기 커플러(311)로 유입된 신호가 깨끗한 경우에는 사용되지 않을 수 있는 옵션 사항이다.
상기 RF 검출부(320)는 상기 신호 도입부(310)가 도입한 로컬 신호(LO)를 DC 레벨로 변환한다. 상기 RF 검출부(320)는 임계 전압(threshold voltage)이상에서 입출력을 도통시키는 쇼트키(Shottky) 다이오드를 이용하여 상기 도입된 로컬 신호(LO)를 일정 레벨에서 클리핑(clipping)한 후, 이를 로우 패스 필터링하는 형태로 도 5와 같이 해당 DC 신호(AS)를 만들 수 있다. 이때, 상기 도입된 로컬 신호(LO)가 정상적인 발진 신호인 경우에 상기 RF 검출부(320) 출력 신호(AS)의 DC 레벨이 크게 나타나고, 상기 도입된 로컬 신호(LO)가 무신호이거나 딜레이되는 경우에 상기 RF 검출부(320) 출력 신호(AS)의 DC 레벨이 작게 나타날 수 있다. 상기 RF 검출부(320)로서 일정 입력 고주파 신호의 피크-피크(peak-to-peak) 레벨에 따라 일정 DC 레벨을 출력하는 RF 디텍터 소자가 이용될 수 있다.
상기 SAW 필터(340)는 기저대역 프로세서(210)으로부터의 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)를 딜레이시켜 출력한다. 위에서 기술한 바와 같이, 상기 스위치 콘트 롤 신호(SWS)는 TDD를 위하여 상기 RF 스위치(230)로 출력되어, 상기 로컬 신호(LO)가 상기 RF 스위치(230)에서 스위치 콘트롤 신호(SWS)에 따라 선택적으로 Tx 및 Rx 경로 중 어느 하나의 경로로 출력되도록 하기 위한 신호로서, 도 5와 같이 2진 논리 신호 형태이다. 예를 들어, 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)가 하이 논리 상태인 경우에 상기 로컬 신호(LO)가 Tx 경로로 출력되고, 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)가 로우 논리 상태인 경우에 상기 로컬 신호(LO)가 Rx 경로로 출력될 수 있다.
이와 같이 상기 RF 스위치(230)를 콘트롤하기 위한 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)는 WiBro, WiMAX 등 고속 무선 통신을 위한 시스템에서 높은 주파수를 가지므로, 글리치(glitch)나 기타 불필요한 스퓨리어스(spurious) 노이즈를 포함할 수 있다. 이때, 표면 탄성파동에 의한 물리적인 진동을 이용하여 신호를 전달하는 상기 SAW 필터(340)는 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)를 일정량 그룹 딜레이시킴과 동시에 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)에 존재하는 일정 노이즈를 제거하여 출력한다.
상기 SAW 필터(340)에 의하여 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS)가 딜레이되도록 선택되는 양은, 상기 로컬 신호(LO)가 상기 RF 스위치(230)를 통과하여 정상 신호로 세틀링(settling)될 때까지의 시간(도 5의 ST)을 기반으로 결정된다. 예를 들어, UL 구간에서 DL 구간으로 전이할 때, 상기 PLL 합성기(220)에서 출력되는 로컬 신호(LO)가 안정화되는 시간과 상기 로컬 신호(LO)가 상기 RF 스위치(230)를 통과할 때의 딜레이를 고려하여 상기 세틀링 시간(ST)이 결정될 수 있다.
이에 따라, 상기 비교부(330)는 상기 RF 검출부(320) 출력(AS)과 상기 SAW 필터(340) 출력(BS)으로부터 알람 검출 신호(ADS)를 생성한다.
도 3에서와 같이, 상기 비교부(330)는 저항들(R1, R2), 증폭기(예를 들어, OP AMP: 연산 증폭기) 및 커패시터(capacitor)(C1)을 포함할 수 있다. 상기 저항(R1)의 한 단자는 상기 RF 검출부(320) 출력단에 연결되고, 나머지 단자는 상기 증폭기(OP AMP)의 한 입력 단자(예를 들어, + 단자)에 연결된다. 상기 저항(R2)의 한 단자는 상기 SAW 필터(340) 출력단에 연결되고, 나머지 단자는 상기 증폭기(OP AMP)의 다른 입력 단자(예를 들어, - 단자)에 연결된다. 상기 커패시터(C1)는 상기 RF 검출부(320) 출력단과 상기 증폭기(OP AMP)의 출력단 사이에 연결된다. 이에 따라, 상기 증폭기(OP AMP)는 상기 저항들(R1, R2)을 통과하여 오는 신호들을 상기 두 입력 단자(+, -)에서 받아 출력단으로 상기 알람 검출 신호(ADS)를 출력한다. 즉, 상기 증폭기(OP AMP)는 상기 SAW 필터(340) 출력(BS)이 하이 논리 상태로 액티브된 경우에 상기 RF 검출부(320) 출력(AS)을 적분하여 상기 적분된 신호를 상기 알람 검출 신호(ADS)로서 출력한다.
이에 따라, 상기 RF 스위치(230)에서 출력되는 로컬 신호(LO)가 정상적이라면, 도 5와 같이, 상기 알람 검출 신호(ADS)는 상기 스위치 콘트롤 신호(SWS) 보다는 ST 만큼 딜레이되어 나타나고, 상기 RF 검출부(320) 출력(AS)이나 상기 SAW 필터(340) 출력(BS)과 같은 시간에 논리 상태가 변동되도록 나타난다.
그러나, 상기 RF 스위치(230)에서 출력되는 로컬 신호(LO)가 DC 성분만 있는 무신호로 나타나거나 기타 큰 딜레이를 가지는 비정상적인 형태로 나타난다면, 도 5의 예에서, 상기 알람 검출 신호(ADS)는 DL 구간에서도 로우 논리 상태로 출력되 거나, DL 구간에서 하이 논리 상태로 나타나더라도 상기 세틀링 시간(ST) 보다 큰 지연을 가지고 나타나게 된다.
이와 같이 검출되는 상기 알람 검출 신호(ADS)에 따라 상기 프로세서(210)는 상기 알람 검출 신호(ADS)를 샘플링하여 상기 RF 스위치(230)에서 출력되는 로컬 신호(LO)가 정상적인지를 판단할 수 있다. 상기 RF 스위치(230)나 상기 PLL 합성기(220)의 열화로 인하여 위와 같이 상기 RF 스위치(230)에서 출력되는 로컬 신호(LO)가 비정상적인 경우에, 각 링크 구간 사이의 갭(TTG/RTG)이 아닌 상기 DL구간에서 샘플링되는 신호는 로우 논리 상태를 가지고 이때 상기 로컬 신호(LO)의 출력이 불량으로 판정될 수 있다. 도 5에서, 각 링크 구간 사이의 갭(TTG/RTG)에서는 상기 알람 검출 신호(ADS)가 로우 논리 상태를 가지도록 상기 비교부(330)의 회로를 구성하는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 상기 DL구간에서 샘플링되는 신호가 하이 논리 상태를 가지는 경우에는, 상기 로컬 신호(LO)의 출력이 정상적인 것으로 판정될 수 있다. 이와 같은 판정 결과는 하나의 플래그 신호 형태로 출력될 수 있으며, LED나 기타 디스플레이 장치에서 표시되도록 할 수도 있다.
도 3 및 도 5에서는, DL구간에서 상기 로컬 신호(LO)의 정상 여부를 판정하는 예를 설명하였으나, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 위에서도 기술한 바와 같이, Rx 경로에 배치되는 상기 알람 검출기(240)에 의하여 UL 구간에서 상기 RF 스위치(230)에서 출력되는 로컬 신호(LO)가 정상적인지를 판정하도록 시스템을 구성할 수 있다.
위에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 알람 검출기(240)에서는, 신호 도입부(310)가 도입한 로컬 신호(LO)를 RF 검출부(320)가 DC 레벨로 변환하여 출력하고, SAW 필터(340)가 스위치 콘트롤 신호(SWS)를 딜레이시켜 출력하면, 비교부(330)가 상기 RF 검출부(320) 출력(AS)과 상기 SAW 필터(340) 출력(BS)으로부터 알람 검출 신호(ADS)를 생성한다.
본 명세서에서 개시된 방법 및 장치에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 알람 검출기를 적용한 무선 통신 시스템 및 방법에서는, TDD를 위한 발진 신호의 출력 불량이 용이하게 검출되므로, 시스템의 성능 열화의 원인을 조기에 발견하여 치유되도로 함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이에따라, IEEE 802.16d/e, WiBro, WiMAX 표준 규격 등에 따른 기지국 시스템에 적용시 서비스의 품질 향상에 이바지할 수 있고, 그와 같은 규격을 따르는 단말에 적용시 데이터 손실이나 호 끊김 등의 불량 파악과 치유가 용이하게 이루어질 수 있다.

Claims (29)

  1. 일정 주파수를 가지는 로컬 신호를 도입하는 신호 도입부;
    상기 신호 도입부가 도입한 로컬 신호를 DC 레벨로 변환하는 RF 검출부;
    상기 로컬 신호를 Tx 또는 Rx로 선택적으로 출력되도록 콘트롤하는 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시켜 출력하는 필터; 및
    상기 RF 검출부 출력과 상기 필터 출력으로부터 알람 검출 신호를 생성하는 비교부를 포함하며,
    상기 신호 도입부는 상기 로컬 신호가 지나가는 도선으로부터 신호를 커플링하여 유입하는 커플러와 상기 유입된 신호를 필터링하는 저항 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로컬 신호는 일정 발진기로부터 출력되는 기준 클럭 신호에 상기 로컬 신호를 위상 록킹시키는 PLL 회로로부터 생성된 발진 신호인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 커플러는,
    상기 로컬 신호가 지나가는 도선에 인접한 마이크로 스트립 라인인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 저항 패드는 상기 유입된 신호의 입출력과 접지 사이에서 파이 형태로 배열된 적어도 하나의 저항을 가지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 RF 검출부는 쇼트키 다이오드를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 필터는 SAW 필터를 이용하여 상기 스위치 콘트롤 신호를 그룹 딜레이시키는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 필터 출력이 액티브된 경우에 상기 RF 검출부 출력을 적분하여 상기 적분된 신호를 상기 알람 검출 신호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 RF 검출부 출력단에 한 단자가 연결된 제1 저항;
    상기 필터 출력단에 한 단자가 연결된 제2 저항;
    두 입력단자를 통하여 상기 제1 저항 및 상기 제2 저항 각각의 다른 단자로부터의 신호를 받고 출력단으로 상기 알람 검출 신호를 출력하는 증폭기; 및
    상기 RF 검출부 출력단과 상기 증폭기의 출력단 사이에 연결된 커패시터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출기.
  10. 무선 통신 시스템의 트랜시버에 있어서,
    일정 주파수를 가지는 로컬 신호를 스위치 콘트롤 신호에 따라 선택적으로 Tx 및 Rx 경로 중 어느 하나의 경로로 출력하는 RF 스위치; 및
    상기 RF 스위치로부터 하향 링크 구간에서 스위칭되는 Tx 경로 및 상향 링크 구간에서 스위칭되는 Rx 경로 중 어느 하나로 출력되는 상기 로컬 신호를 도입하여 상기 도입된 로컬 신호와 상기 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시킨 신호로부터 알람 검출 신호를 생성하는 알람 검출기를 포함하고,
    상기 RF 스위치로부터 출력되는 상기 로컬 신호를 이용하여 TDD를 위한 상향 링크 및 하향 링크에서 송수신되는 신호의 주파수를 합성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    기준 클럭 신호로부터 일정 주파수를 가지는 발진 신호를 생성하여 상기 생성된 발진 신호를 상기 로컬 신호로서 출력하는 PLL 합성기
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  13. 제10항에 있어서, 상기 알람 검출기는,
    쇼트키 다이오드를 이용하여 상기 도입된 로컬 신호를 DC 레벨로 변환하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  14. 제10항에 있어서, 상기 알람 검출기는,
    상기 로컬 신호가 상기 RF 스위치를 통과하여 정상 신호로 세틀링될 때까지의 시간을 기반으로 결정된 딜레이값 만큼 상기 스위치 콘트롤 신호를 딜레이시키는 SAW 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 스위치 콘트롤 신호를 생성하는 프로세서
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 알람 검출 신호를 샘플링하여 상기 RF 스위치에서 출력되는 로컬 신호가 정상적인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  17. 제16항에 있어서, 상기 프로세서는 링크 구간 사이의 갭을 제외한 상향 링크 또는 하향 링크 구간에서 상기 알람 검출 신호를 샘플링하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  18. 제10항에 있어서, 상기 트랜시버는,
    IEEE 802.16d/e, WiBro, 및 WiMAX 시스템 중 적어도 하나의 시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  19. 무선 통신 시스템의 트랜시버에 있어서,
    일정 발진기로부터 출력되는 기준 클럭 신호에 위상 록킹되고 일정 주파수를 가지는 발진 신호를 생성하는 PLL 합성기;
    상기 PLL 합성기에서 생성된 발진 신호를 스위치 콘트롤 신호에 따라 선택적으로 Tx 및 Rx 경로 중 어느 하나의 경로로 출력하는 RF 스위치;
    상기 RF 스위치로부터 출력되는 발진 신호가 지나가는 도선으로부터 커플링 형태로 유입되고 적어도 하나의 저항에서 필터링되어 도입된 신호를 클리핑하여 출력하는 RF 검출부;
    상기 스위치 콘트롤 신호를 일정 딜레이값만큼 그룹 딜레이시켜 출력하는 SAW 필터; 및
    상기 RF 검출부 출력과 상기 SAW 필터 출력으로부터 알람 검출 신호를 생성하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 트랜시버.
  20. 삭제
  21. 일정 주파수로 발진하는 로컬 신호를 이용하여 TDD를 실현하는 무선 통신 시스템에서 상기 로컬 신호의 정상 여부를 알리는 알람의 검출 방법에 있어서,
    스위치 콘트롤 신호에 따라 상기 로컬 신호를 Tx 또는 Rx로 선택적으로 출력하는 단계;
    상기 선택적으로 출력되는 상기 로컬 신호가 지나가는 도선으로부터 커플링 형태로 유입되고 적어도 하나의 저항에서 필터링되어 도입되는 신호를 DC 레벨로 변환하는 단계;
    상기 스위치 콘트롤 신호를 일정 딜레이값 만큼 딜레이시키는 단계; 및
    상기 DC 레벨로 변환된 신호와 상기 딜레이된 스위치 콘트롤 신호를 비교하여 알람 검출 신호를 생성하는 단계를 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 스위치 콘트롤 신호는 SAW 필터에서 그룹 딜레이되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 딜레이된 스위치 콘트롤 신호가 액티브된 경우에 상기 DC 레벨로 변환된 신호를 적분하여 상기 적분된 신호를 상기 알람 검출 신호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 알람 검출 방법.
  24. 상향 링크 및 하향 링크에서 송수신되는 신호의 주파수 합성에 이용되고 일정 주파수로 발진하는 로컬 신호를 이용하여 TDD를 실현하는 무선 통신 시스템에서 상기 로컬 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    스위치 콘트롤 신호에 따라 선택적으로 상기 로컬 신호를 Tx 및 Rx경로 중 어느 하나의 경로로 출력하는 단계;
    상기 어느 하나의 경로로 출력되는 상기 로컬 신호를 도입하는 단계;
    상기 도입된 로컬 신호를 DC 레벨로 변환한 신호와 상기 스위치 콘트롤 신호를 일정 딜레이값 만큼 딜레이시킨 신호를 비교하여 알람 검출 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 알람 검출 신호를 소정 프로세서에서 샘플링하는 단계; 및
    상기 소정 프로세서에서 상기 샘플링된 값에 따라 상기 선택되는 로컬 신호가 정상적인지를 판단하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 RF 신호 처리 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 로컬 신호는 하향 링크 구간에서 스위칭되는 상기 Tx 경로 및 상향 링크 구간에서 스위칭되는 상기 Rx 경로 중 어느 하나로부터 도입되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 RF 신호 처리 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 스위치 콘트롤 신호는 상기 로컬 신호가 선택되어 정상 신호로 세틀링될 때까지의 시간을 기반으로 결정된 딜레이값 만큼 SAW 필터에서 딜레이되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 RF 신호 처리 방법.
  27. 제24항에 있어서, 상기 알람 검출 신호는 링크 구간 사이의 갭을 제외한 상기 상향 링크 또는 상기 하향 링크 구간에서 샘플링되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 RF 신호 처리 방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 RF 신호 처리 방법은,
    IEEE 802.16d/e, WiBro, 및 WiMAX 시스템 중 적어도 하나의 시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 위한 RF 신호 처리 방법.
  29. 제21항 내지 제28항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
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