KR100812607B1

KR100812607B1 - 알에프 파워를 이용하여 동기를 획득하는 티디디방식에서의 증폭모듈 및 증폭모듈에서 알에프 파워를이용하여 동기를 획득하는 방법

Info

Publication number: KR100812607B1
Application number: KR1020050116314A
Authority: KR
Inventors: 김재형; 김대광; 신명용; 이기형; 남상현
Original assignee: 에스케이텔레시스 주식회사
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2008-03-13
Also published as: KR20070058068A

Abstract

본 발명은 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈 및 증폭모듈에서 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈은, 입력되는 신호를 높은 전력으로 증폭하여 출력하는 증폭부; 상기 증폭부에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여 제어부에 공급하는 RF파워검출부; 및 상기 제어부에서 입력되는 제어신호에 따라 상기 증폭부의 바이어스를 제어하는 전원공급부;를 포함한다. 이에 따라, 기지국에서 보내주는 동기신호가 없더라도 RF파워를 검출하여 기 설정된 설정치 이상의 RF파워가 검출되면 그 시점을 기준으로 동기신호를 획득하여 순방향 및 역방향을 제어할 수 있다.

중계기, 와이브로, TDD, 시분할, 파워검출

Description

알에프 파워를 이용하여 동기를 획득하는 티디디 방식에서의 증폭모듈 및 증폭모듈에서 알에프 파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법{AMPLIFIER MODULE IN THE TDD FOR ACQUISITION OF SYNCHRONIZATION USING RF POWER AND THE METHOD THEREOF}

도1은 본 발명의 실시예에 따른 증폭모듈을 나타낸 도면.

도2는 표준화된 WiBro 시스템의 프레임을 개략적으로 나타낸 도면.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 증폭모듈에서 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법에 대한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100:증폭모듈

110:증폭부

111:제1가변감쇠기 112:제1가변위상변환기

113:주증폭기 114:구동증폭기

115:제1지연기 116:제2가변감쇠기

117:제2가변위상변환기 118:에러증폭기

119:제2지연기

120:RF파워검출부

130:전원공급부

140:제어부

본 발명은 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈 및 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법에 관한 것으로, 기지국에서 동기신호가 인가되지 않을 경우 RF파워를 이용하여 자체적으로 동기신호를 획득하여 순방향(Down Link : 하향링크) 및 역방향(Up Link : 상향링크) 경로를 제어할 수 있는 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD방식에서의 증폭모듈 및 증폭모듈에서 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법에 관한 것이다.

휴대인터넷 서비스의 표준인 와이브로(WiBro : Wireless Broadband Internet, 이하 WiBro)는 같은 주파수를 이용하여 하향 및 상향 링크를 시간대별로 구분하여 신호를 전송하는 TDD(Time Division Duplex : 시분할 복신) 방식을 사용하고 있다. 따라서 이러한 TDD 방식의 통신장비들에 있어서는 정확한 동기에 따라 순방향 및 역방향 경로를 형성시키는 것이 매우 중요하다.

일반적으로 TDD 방식의 통신장비에서 동기를 맞추는 방법으로는, 기지국에서 동기신호와 데이터가 실려 있는 신호를 함께 전송해 주면, 이를 복조하여 동기신호를 검출하는 방법이 있으나, 복조를 위한 장비가 복잡하고 제조비용이 상승하는 문제점이 있다. 또한, 기지국에서 동기신호를 보내지 않거나, 장비의 고장이 생겨서 동기신호를 전송받지 못할 경우에는 순방향 및 역방향 제어를 위한 동기를 정확히 맞출 수 없는 문제점이 있다.

WiBro와 유사한 무선 랜 서비스에서는, 양 방향의 RF 신호 크기를 검출하여 신호가 있을 때마다 신호가 있는 방향의 경로를 형성시키는 스위치를 제어하여 경로가 형성되게 하는 방법을 사용하기도 한다. 그러나 WiBro와 같이 주어진 송수신 시간대에서 사용자의 상태에 따라 신호가 있을 수도 있고 없을 수도 있는 환경에서는 잘못하면 스위치가 수신 시간대에서 신호가 없음으로 판단하여 송신 경로로 연결되거나 잦은 스위칭으로 인하여 오동작을 유발시킬 수도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기지국에서 보내주는 동기신호가 없더라도, RF파워를 검출하여, 일정 레벨 이상의 RF파워가 검출 되는 시점을 기준으로 동기신호를 획득하여, 순방향 및 역방향 경로를 형성할 수 있는 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈 및 증폭모듈에서 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈은, 입력되는 신호를 높은 전력으로 증폭하여 출력하는 증폭부; 상기 증폭부에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여 제어부에 공급하는 RF파워검출부; 및 상기 제어부에서 입력되는 제어 신호에 따라 상기 증폭부의 바이어스를 제어하는 전원공급부;를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 RF파워검출부로부터 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하여, 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출 되면 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고, 그에 따른 제어신호를 상기 전원공급부에 출력하는 상기한 제어부를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈은, 입력되는 신호를 높은 전력으로 증폭하여 출력하는 증폭부; 상기 증폭부에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여, 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하고, 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출되면 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고 그 정보를 제어부에 제공하는 RF파워검출부; 및 상기 제어부에서 입력되는 제어신호에 따라 상기 증폭부의 바이어스를 제어하는 전원공급부;를 포함할 수도 있다.

여기서, 상기 RF파워검출부로부터 전송받은 동기 정보에 따라 상기 증폭부의 바이어스를 제어할 수 있도록 상기 전원공급부에 제어신호를 출력하는 상기한 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 증폭부에 입력되는 신호의 시작점보다 소정의 보호시간만큼 앞선 지점에서 상기 증폭부의 바이어스를 제어할 수 있도록 상기 전원공급부에 제어신호를 출력할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증폭모듈에서 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법은, 입력되는 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하는 RF파워검출단계; 상기 RF파워검출단계에서 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하는 RF파워비교단계; 상기 RF파워비교단계에서 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출될 시, 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고, 이에 따라 순방향 및 역방향 경로를 제어하는 스위칭제어단계;를 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 바람직한 실시예를 들어 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈의 실시예를 나타낸 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 증폭모듈(100)은, 증폭부(110), RF파워검출부(120) 및 전원공급부(130)를 포함한다.

증폭부(110)는 입력되는 신호를 높은 전력으로 증폭하여 출력한다. 신호의 증폭을 위한 증폭부(110)는 그 종류가 다양하지만, 본 실시예에서는 그 일례로 피드포워드(Feed Forward) 증폭기를 나타낸 것이다. 본 실시예에 적용된 피드포워드 증폭기에 대하여 설명하면, 입력신호가 두개의 경로로 분리가 되어, 분리된 신호 중 하나는 제1가변감쇠기(111)와 제1가변위상변환기(112)를 지난 후 주증폭기(113)에서 증폭된다. 주증폭기(113)의 출력 부분에는 순수한 입력신호의 증폭된 성분과 주증폭기(113)의 비선형 특성에 의해서 발생한 의사(Spurious)신호도 존재하게 되며, Spurious를 포함한 주증폭기(113)의 출력신호 중 일부가 제1지연기(Delay Filter)(115)를 지난 입력 신호와 결합된다. 두 경로를 지난 신호의 지연시간과 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 나면 주증폭기(113)에서 발생한 Spurious 신호만이 남게 된다. 즉, 첫 번째 루프는 주증폭기(113)에서 발생한 Spurious 신호를 추출하는 루프이다. 두 번째 루프에서는 첫 번째 루프에서 얻어진 순수한 Spurious 신호를 제2가변감쇠기(116)와 제2가변위상변환기(117) 및 에러증폭기(118)를 이용하여 원하는 출력 전력과 위상을 가지는 신호로 증폭시킨 후 제2지연기(Delay Filter)(119)를 통과한 주증폭기(113)의 출력 신호와 재결합시킨다. 결합된 주증폭기(113)의 Spurious 신호 성분과 에러증폭기(118)를 통하여 증폭된 Spurious 신호 성분은 첫 번째 루프에서처럼 지연 시간과 크기가 동일하고 위상의 차이가 180도가 되면 완전하게 제거된다. 이러한 피드포워드 증폭기는 높은 출력에서 스펙트럼 재성장(Spectral Regrowth)을 억제하는 효과가 뛰어나 널리 이용된다. 한편, 도1에서는 가장 일반적인 피드포워드 증폭기의 구성만을 도시하였지만, 이득을 보상하기 위한 다른 구성들이 더 포함될 수도 있으며, 그 일례로 주증폭기(113)에 입력되는 신호의 이득을 보상하기 위한 구동증폭기(114)가 도1에 도시 되어 있다.

RF파워검출부(120)는 증폭부(110)에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여 제어부(140)에 공급한다.

전원공급부(130)는 제어부(140)에서 입력되는 제어신호에 따라 증폭부의 바이어스(Bias)를 제어한다. 더욱 상세히는 제어부(140)에서 입력되는 제어신호에 따 라 증폭부(110)에 포함 된 주증폭기(113) 및 구동증폭기(114)에 직류바이어스를 공급 또는 차단한다. 또한 전원공급부(130)는 순방향(Down Link : 하향링크) 또는 역방향(Up Link : 상향 링크) 경로 상의 모든 증폭기들의 바이어스 공급을 제어할 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 증폭모듈(100)은, RF파워검출부(120)로부터 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하여, 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출되면 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고, 그에 따른 제어신호를 전원공급부(130)에 출력하는 제어부(140)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 증폭모듈(100)이 TDD방식의 중계기의 리모트(Remote)에 적용된 증폭모듈일 경우 제어부(140)는 리모트의 각 구성들을 제어하는 리모트제어부(Remote Control Unit)일 수도 있다.

TDD방식을 사용하는 일례로, 휴대인터넷 서비스의 표준인 WiBro가 있을 수 있다. WiBro 시스템의 프레임은 5ms의 고정 프레임 구조로 설계되어 있으며, 시스템의 하향링크와 상향링크를 구분하기 위해서는 전송시간으로 구분하는 TDD 방식을 이용한다.

도2는 이러한 WiBro 시스템의 프레임을 개략적으로 도시한 도면이다. 도2에 도시된 바와 같이 프레임은 하향링크, 상향링크, TTG(하향에서 상향으로의 전환 보호시간) 및 RTG(상향에서 하향으로의 전환 보호시간)로 구성된다.

상기한 제어부(140)는 증폭부(110)에 입력되는 신호의 시작점보다 소정의 보호시간만큼 앞선 지점에서 증폭부의 바이어스를 제어할 수 있도록 전원공급부(130) 에 제어신호를 출력할 수 있다. 즉 안전한 경로 전환을 위하여, TTG 또는 RTG 시간에 바이어스 공급의 개시 및 중단을 할 수 있도록 제어신호를 출력하는 것이 바람직하다.

한편, RF파워검출부(120)에서 동기를 획득하여 그에 대한 정보를 제어부(140)에 전송할 수도 있다. 즉, RF파워검출부(120)는 증폭부(110)에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여, 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하고, 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출되면 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고, 그 정보를 제어부(140)에 제공할 수도 있다.

이하에서는 도2 및 도3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 증폭모듈에서 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.

1.RF파워검출단계<S310>

상술한 증폭모듈(100)은 TDD 방식의 중계기의 순방향 또는 역방향 경로 상에 위치할 수 있다. WiBro에서는 순방향 신호에는 송출 시점이 일정한 하나의 프리앰블 신호와 다수의 파일럿 신호가 필수적으로 포함되어 있고 나머지 심벌에는 데이터 신호가 실릴 수도 있고 실리지 않을 수도 있다. 따라서 순방향 경로상의 RF파워를 검출하여 동기를 획득하는 것이 바람직하며, 상술한 증폭모듈(100)이 순방향 경로 상에 있다고 가정을 하고 설명을 하도록 한다. RF파워검출부(120)는 순방향 경로상의 증폭부(110)에 입력되는 RF파워를 소정 시간 간격으로 지속적으로 검출하여 제어부(140)에 전송한다.

2.RF파워비교단계<S320>

RF파워검출단계<S310>에서 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단한다. 즉, 제어부(140)에서는 RF파워검출부(120)로부터 받은 신호를 지속적으로 기 설정된 기준레벨과 비교를 하여 기준레벨보다 높은 레벨인지를 판단한다. 한편, RF파워검출부(120)에서 동기를 획득하여 그 정보를 제어부(140)에 전송할 수도 있다.

3.스위칭제어단계<S330>

RF파워비교단계<S320>에서 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출될 시, 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고, 이에 따라 순방향 및 역방향 경로를 제어한다. 상술한 증폭모듈(100)이 순방향 경로 상에 위치하였다고 가정한 것을 감안하였을 때, 스위칭제어단계<S330>는 더욱 구체적으로 순방향경로유지단계<S331>, 시간카운트단계<S332>, 역방향경로유지단계<S333> 및 시간카운트단계<S334>를 포함할 수 있다.

3-1.순방향경로유지단계<S331>

RF파워비교단계<S320>에서 순방향 경로상의 증폭모듈(100)에 입력되는 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워라고 판단되면, 그 시점부터 일정시간은 순방향 신호가 전송되는 시점이므로, 제어부(140)는 그 시점을 기준으로 하여 소정시간동안 순방향 경로를 열어두기 위하여, 순방향 경로 상의 증폭부(110)에 바이어스를 제공할 수 있도록, 전원공급부(130)에 제어신호를 출력한다.

3-2.시간카운트<S332>

순방향 신호가 차지하는 시간이 지나고 역방향 신호와 전환되는 TTG 구간의 일 지점까지만 순방향 경로를 유지할 수 있도록 제어부(140)는 일정 시간을 카운트 한다.

3-3.역방향경로유지단계<S333>

TTG 구간은 순방향과 역방향이 전환되는 시점이다. 이때에는 역방향 경로를 형성시키되, 순방향 경로상의 증폭부(110)에 의한 신호의 왜곡을 방지하기 위하여, 순방향 경로상의 증폭부(110)에는 바이어스를 제공하지 않도록 제어부(140)는 전원공급부(130)에 제어신호를 출력한다.

3-4.시간카운트<S334>

역방향 신호가 차지하는 시간이 지나고 다시 순방향 신호와 전환되는 RTG 구간의 일 지점까지만 역방향 경로를 유지할 수 있도록 제어부(140)는 일정 시간을 카운트 한다. 즉 RTG 구간이 도래하면 다시 순방향 경로의 증폭부(110)에 바이어스를 제공할 수 있도록 하기 위하여 제어부(140)는 전원공급부(130)에 제어신호를 출력한다.

상술한 바와 같이 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여 기 설정된 설정치 이상의 레벨인지를 판단하여, 그 시점을 기준으로 동기를 획득하여, 증폭부(110)의 바이어스 제공을 제어함으로써, 순방향 및 역방향의 정확한 스위칭이 가능한 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기지국으로부터 전송되는 동기신호를 획득하지 못하더라도, RF파워를 검출하여 자체적인 동기 획득이 가능하여 순방향 및 역방향의 정확한 스위칭을 할 수 있으므로, 복조를 위한 복잡한 구성을 제거할 수 있으며, 제조비용을 줄일 수 있다. 또한 기지국에서 전송된 동기신호를 이용하더라도, 장비의 고장이나 다른 문제로 인하여 기지국에서 전송되는 동기신호를 받지 못할 경우에 동기를 획득하지 못하여 오동작을 할 수 있는 문제점을 해결할 수 있다.

Claims

삭제
입력되는 신호를 높은 전력으로 증폭하여 출력하는 증폭부;

상기 증폭부에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여 제어부에 공급하는 RF파워검출부;

상기 제어부에서 입력되는 제어신호에 따라 상기 증폭부에 바이어스를 공급 또는 차단하는 전원공급부; 및

상기 RF파워검출부로부터 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하여, 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출 되면 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고, 그에 따른 제어신호를 상기 전원공급부에 출력하는 상기한 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈.
입력되는 신호를 높은 전력으로 증폭하여 출력하는 증폭부;

상기 증폭부에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하여, 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하고, 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출되면 그 시점을 기준으로 하여 동기를 획득하고 그 정보를 제어부에 제공하는 RF파워검출부; 및

상기 제어부에서 입력되는 제어신호에 따라 상기 증폭부에 바이어스를 공급 또는 차단하는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈.
제3항에 있어서,

상기 RF파워검출부로부터 전송받은 동기 정보에 따라 상기 증폭부의 바이어스를 제어할 수 있도록 상기 전원공급부에 제어신호를 출력하는 상기한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈.
제2항 또는 4항에 있어서,

상기 제어부는, 상기 증폭부에 입력되는 신호의 시작점보다 소정의 보호시간만큼 앞선 지점에서 상기 증폭부의 바이어스를 제어할 수 있도록 상기 전원공급부에 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 TDD 방식에서의 증폭모듈.
입력되는 신호를 높은 전력으로 증폭하여 출력하는 증폭부에 입력되는 신호의 RF파워를 소정시간 간격으로 지속적으로 검출하는 RF파워검출단계;

상기 RF파워검출단계에서 검출된 RF파워의 레벨이 기 설정된 설정치보다 높은 레벨인지를 비교 판단하는 RF파워비교단계;

상기 RF파워비교단계에서 기 설정된 설정치보다 높은 레벨의 RF파워가 검출될 시, 그 시점을 기준으로 하여 상기 증폭부에 바이어스를 공급 또는 차단하여 순방향 및 역방향 경로를 제어하는 스위칭제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭모듈에서 RF파워를 이용하여 동기를 획득하는 방법.