KR101125542B1 - 멀티타임 슬롯 및 멀티-모드 작동에서 무선 통신 장비의 제어 장치, 베이스밴드 장치, 베이스밴드 인터페이스 장치 및 무선 통신 장비 - Google Patents

멀티타임 슬롯 및 멀티-모드 작동에서 무선 통신 장비의 제어 장치, 베이스밴드 장치, 베이스밴드 인터페이스 장치 및 무선 통신 장비 Download PDF

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Abstract

제어 장치(CD)는 베이스밴드 장치(BBD)와 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)를 접속하는 디지털 인터페이스(I)에 코딩 값을 전송하는 것을 제어하는데 이용되며, 상기 베이스밴드 인터페이스 장치는 무선 통신 장비의 이득 제어기(GC)에 공급하는 적어도 변조기(M)를 구비한다. 상기 제어 장치(CD)는 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 필요한 심볼과 상기 디지털 인터페이스(I)를 통하여 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 전송하는 코딩 값과의 사이에서 대응 관계를 확립하기 위한 코딩 테이블을 저장하기 위한 저장 수단(MM1)을 포함한다. 상기 코딩 테이블은 상기 변조기(M)에 공급하기 위한 데이터 워드를 구비하는 제 1 그룹의 심볼과 상기 변조기(M) 및/또는 이득 제어기(GC)의 동작을 제어하기 위한 커맨드 워드를 구비하는 제 2 그룹의 심볼을 포함한다. 상기 제어 장치(CD)는 또한 상기 베이스밴드 장치(BBD)로부터 심볼을 수신할 때, 상기 디지털 인터페이스(I)를 통하여 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 전달될 수 있도록 상기 심볼에 대응하는 코딩 값을 상기 저장 수단(MM1)에서 결정하도록 구성되는 제어 수단(CRM)을 더 포함한다.

Description

멀티타임 슬롯 및 멀티-모드 작동에서 무선 통신 장비의 제어 장치, 베이스밴드 장치, 베이스밴드 인터페이스 장치 및 무선 통신 장비{ENHANCED BIT MAPPING FOR DIGITAL INTERFACE OF A WIRELESS COMMUNICATION EQUIPMENT IN MULTI-TIME SLOT AND MULTI-MODE OPERATION}
본 발명은 무선 통신 장비의 디지털 베이스밴드 전송 경로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이러한 장비의 변조기 및/또는 이득 제어기를 디지털 인터페이스를 이용하여 제어하는 것에 관한 것이다.
GSM (Global System for Mobile communication)과 같은 특정 통신 네트워크에서는 소위 EGPRS 표준(Enhanced General(PA)cket Radio Service)과 같은 새로운 표준을 통해 데이터 데이터(data rate)를 강화하는 것이 제시되었다. 예를 들면, EGPRS 표준은 GSM 통신망에서 8PSK(8 Phase Shift Keying: 8 위상 편이 방식)라 지칭된 새로운 변조 체계를 도입하여, 이전에 GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying: 가우스 최소 변이 방식) 변조 체계에 의해 제안된 데이터 전송속도를 향상시키고 있다.
데이터 전송의 융통성을 목적으로, EGPRS 표준은 GMSK 또는 8PSK 변조 체계 로 데이터 전송을 위하여 GSM 프레임을 분할하는 8개 타임 슬롯에서 하나 이상의 타임 슬롯이 이용될 수 있도록 요구하는 다중시간 슬롯(multi-time slot) (또는 멀티슬롯(multislot)) 및 다중-모드 작동을 정의한다. 그래서, EGPRS 무선 통신 장비는 연속하는 타임 슬롯에서 GMSK 변조 체계에서 8PSK 변조 체계로 그리고 그 반대로도 쉽게 전환할 수 있는 변조기를 포함하고 있어야 한다.
그러나, 본 기술에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바와 같이, GMSK는 일정한 엔벨로프 변조 체계로서 포화된 전력 증폭(saturated power amplication)을 고 효율로 사용하게 해주는 반면, 8PSK는 위상에서 뿐 아니라 진폭에서도 가변하는 변조된 캐리어를 전달하는 변조 체계이므로, 포화된 전력 증폭의 사용을 허용하지 않지만, 예를 들면 선형 전력 증폭의 사용은 허용할 수 있다.
그래서, 멀티슬롯 작동에서, 변조 체계가 변하지만 아마도 전력 증폭 모드 또한 변하여, 공교롭게도 연속하는 타임 슬롯에 관련한 인접 채널들 사이에서 간섭을 주게 된다.
이러한 간섭을 줄이기 위하여, 전력 증폭기의 이득 제어기에 의해 전송 전력을 낮추는 것 그리고 변조기를 바꾸는 것 및/또는 연속하는 타임 슬롯 사이에서 제공된 보호 기간(guard period) 동안에 전력 증폭 모드를 바꾸는 것이 제시되었다. 보호 기간이 데이터 전송 없이 제어 및/또는 스위칭 작동에 사용한 시간 간격이라는 것이 연상된다.
이 해결책의 대안이 특허 문서 WO 2004/021659에서 주목할 만하게 개시되었다. 이 대안은 전력 증폭 모드나 변조기를 바꾸지 않고도, I/Q 신호 형성(signal shaping)(I 및 Q 는 각기 동상(in-phase) 및 직교 성분임)에 의해 전력 램핑(power ramping)하는데 적합한 GMSK/8PSK 합동 I/Q 변조기로 구성된다. 이것은 GMSK/8PSK I/Q 변조기에 제로(0)를 공급함으로써 성취되는데, 그로 인하여 I/Q 신호의 전력을 제어하게 된다.
외부의 전력 제어 루프가 사용되는 경우, 전력 제어 루프에서 변조기 기능을 분리하는 것이 필요하거나, 다른 말로 해서 전력 증폭기의 램핑이 변조기 특성에 의해서가 아니고, 엄밀히 말해서는 전력 제어 루프에 의하여 결정되는 것이 필요하다. 이러한 엄격한 조건은 변조기 출력 신호가 유연하게 전이(transition)되기보다는 온/오프 상태 (데이터 모드 대 강제 제로 모드(forced-zero mode)) 사이에서 순간적으로 전이되는 것을 필요로 한다. 이와 같은 전이는 정확한 시기에 맞추어 변조의 절환 뿐만 아니라 이득 변화가 이루어지도록 하는 것이 필요하다.
디지털 베이스밴드 프로세서(또는 장치), 베이스밴드 인터페이스(또는 BAI(Baseband Interface)) 및 전력 증폭기(또는 PA(power amplifier))에 접속된 고주파(RF) 장치 간의 인터페이스를 표준화하는 산업 표준이 제안되었다.
전송 방향을 위해, 디지털 베이스밴드 프로세서는 주로 BAI와 인터페이스하는 디지털 신호 프로세서(DSP) 및 제어기 장치(예를 들면, ARM)를 포함하고, 베이스밴드 인터페이스(또는 BAI)는 주로 고주파(RF) 장치와 인터페이스하는 변조기, 이득 제어기, 디지털-아날로그 변환기(또는 DAC) 및 포스트필터(postfilter)를 포함하며, RF 장치는 주로 필터, 이득 스테이지(gain stage) 및 믹서를 포함하고 있음이 연상된다. 디지털 베이스밴드 프로세서(또는 장치), 베이스밴드 인터페이스 (또는 BAI), 고주파(RF) 장치 및 전력 증폭기(또는 PA)는 무선 통신 장비의 전송 경로라고 지칭되는 것이 무엇인지를 정의한다.
디지털 베이스밴드 프로세서,(BAI) 및 RF 장치는 동일한 칩, 또는 별개의 칩상에 구성될 수도 있으며, 이들 세가지 장치 중 어느 두가지 장치의 조합으로도 동일한 칩상에 구성될 수 있다. 이렇게, 이 장치들은 (동일한 칩에 통합될 때) "칩대칩 접속 모드(chip-to-chip connection mode)" 또는 "블록대블록 접속 모드(block-to-block connection mode)"로 서로 접속될 수 있다. 그러나 접속 모드가 무엇이건 이 장치들이 디지털 인터페이스를 통하여 인터페이스될 필요가 있다.
산업 표준은 "디지털 RF 인터페이스"라 명명되고 "digRF"라는 프플프로토콜을 실행할 수 있는 디지털 인터페이스, 및 베이스밴드 장치와 베이스밴드 인터페이스(또는 BAI)와의 사이에서 데이터 전송을 촉진시키는 제어 장치를 규정한다. 이것은 제어 장치에 저장되어 있으며 또한 디지털 인터페이스를 통하여 이 고주파 장치에 전달하기 위하여 고주파 장치에 대한 심볼과 코딩 값 사이에서 대응 관계를 확립하기 위한 코딩 테이블에 의하여 행해진다.
예를 들면, GMSK/8PSK I/Q 변조기의 경우, 코딩 테이블은 16 심볼을 포함하며, 이중에서 2개의 심볼은 GMSK I/Q 변조기에 공급하기 위한 데이터 워드에 대응하고, 8개의 심볼은 8PSK I/Q 변조기에 공급하기 위한 데이터 워드에 대응하며, 나머지 6개의 심볼은 사유 용도(proprietary use)를 위해 예약된다.
디지털 인터페이스, digRF 프로토콜 및 그 환경에 관한 더 많은 정보는 인터넷 주소 "www.digrf.com"에서, 예를 들면, DigRF, Baseband/RF digital interface specification: Logical, Electrical and timing characteristics" 1.12 판에서 찾아볼 수 있다.
이러한 산업 표준은 아직 충분하지 않다. 그래서 본 발명의 목적은 이 상황을 향상시키고자 하는 것이다.
이러한 목적을 위하여, 본 발명은 베이스밴드 장치와 (이득 제어기에 공급하는 적어도 변조기를 포함하는) 베이스밴드 인터페이스 장치 (또는 BAI 장치)를 접속하는 디지털 인터페이스에 코딩 값의 전송을 제어하는데 사용된, 무선 통신 장비의 제어 장치를 제공하는 것으로, 이 제어 장치는(BAI) 장치의 심볼과 디지털 인터페이스를 통해(BAI) 장치에 전송하는 코딩 값과의 사이의 통신을 설정하는 코딩 테이블을 저장하는 저장 수단을 포함한다.
이 제어 장치는 그의 코딩 테이블이 변조기에 공급하기 위한 커맨드 워드를 구비하는 제 1 그룹의 심볼과 변조기 및/또는 이득 제어기의 동작을 제어하기 위한 커맨드 워드를 구비하는 제 2 그룹의 심볼을 포함하는 것을 특징으로 하며, 또한 이 제어 장치는 베이스밴드 장치로부터 심볼을 수신했을 때, 디지털 인터페이스를 통해 고주파 장치에 전달될 수 있도록 저장 수단에서 이 심볼에 대응하는 코딩 값을 결정하도록 구성되는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다시 말해서, 본 발명은 디지털 인터페이스를 통해 코딩 테이블에 저장되어 있는 데이터와 잔여 심볼을 변조기에 공급하기 위하여, 그리고 디지털 인터페이스를 통해 역시 코딩 테이블에 저장되어 있는 커맨드를 변조기 및/또는 이득 제어기에 전송하기 위하여 심볼을 사용하는 것을 제안한다.
본 발명에 따른 제어 장치는 개별적으로 또는 결합하여 고려할 때 주목할 만하게 추가적인 특징을 포함할 수 있다. 즉,
- 제 2 그룹의 심볼 중 적어도 하나는 소정(given) 이익 값을 이득 제어기에 할당하기 위한 커맨드 워드일 수 있고,
- 제 2 그룹의 심볼 중 적어도 하나는 소정 작업 모드를 필터 수단 및/또는 변조기의 변조 수단에 할당하기 위한 커맨드 워드일 수 있고,
- 제 2 그룹의 심볼 중 적어도 하나는 소정 작업 모드를 필터 수단 및/또는 변조기의 변조 수단에 할당하기 위한 그리고 선택된 이득 값을 이득 제어기에 할당하기 위한 커맨드 워드일 수 있고,
- 작동 모드는, 예를 들면, 변조기의 즉각적인 업-램핑(up-ramping)를 위하여 회전된(rotated) 유효 심볼을 필터 수단에 프리로딩(pre-load)하기 위한 "초기화 모드", 또는 이진 값 제로(0)를 변조기의 필터의 지연 열에 강제로 넣는 (모든 지연에다 제로를 넣어, 출력을 제로로 급격하게 변이를 가져다 주는) "리셋 모드", 그렇지 않으면 적어도 하나의 이진 값 제로를 변조기에 강제로 넣는 "강제 제로 모드(forced to zero mode)" (입력에서 부드러운 다운 램핑/업 램핑이 이루어짐)일 수 있다. 이 경우, 제어 장치는 보호 구간을 채우는 마지막 보호 비트의 필터 수단에 전송하기 전에 초기 모드를 할당하기 위한 커맨드 워드를 전달하도록, 및/또는 데이터 버스트의 액티브 파트를 필터 수단에 전송한 직후 및 보호 구간(guard interval) 동안 리셋 모드를 할당하기 위한 커맨드 워드를 전달하도록 배열될 수 있다.
- 변조기가 GMSK I/Q 변조기 및 8PSK I/Q 변조기를 포함하고 있을 때, 각 코딩 값은 세개의 최상위 비트(MSB) 및 GMSK I/Q 변조기를 8PSK I/Q 변조기와 구분하기 위한 하나의 하위 비트(LSB)로 구성된 4 비트 워드일 수 있다. 이 경우에 제 1 그룹은 적어도 여덟개의 심볼을 포함하고 제 2 그룹은 적어도 여섯개의 심볼을 포함하고 있을 수 있다.
본 발명은 무선 통신 장비용 베이스밴드 장치를 제공하는 것으로, 상기 무선 통신 장비는 디지털 인터페이스를 통해 상기 베이스밴드 장치에 접속되도록 적응시킨 BAI 장치를 구비하며, 그리고 위에서 기술한 바와 같은 제어 장치를 구비한다.
본 발명은 또한 디지털 인터페이스를 통해 상기 BAI 장치에 접속되도록 적응시킨, 그리고 위에서 기술한 바와 같은 베이스밴드 장치를 구비하는 무선 통신 장비용 베이스밴드 인터페이스 장치 (또는 BAI 장치)를 제공한다. 이 BAI 장치는 적어도 변조기, 상기 변조기에 의해 공급된 이득 제어기, 디지털 인터페이스를 통해 전송된 코딩 값과 동작 제어를 위한 커맨드 워드 및 상기 변조기에 공급하기 위한 데이터 워드를 나타내는 심볼과의 사이에서 대응 관계를 확립하기 위한 제어 테이블을 저장하도록 적응시킨 저장 수단, 및 상기 디지털 인터페이스, 변조기 및 이득 제어기에 접속되고, 상기 디지털 인터페이스에서 코딩 값을 받을 때, 이것을 변조기 및/또는 이득 제어기에 전달하기 위하여 상기 저장 수단에서 상기 수신된 코딩 값에 대응하는 워드를 결정하는 제어 수단을 포함한다.
이와 달리, BAI 장치는 디지털 인터페이스를 통하여 접속된 베이스밴드 장치 및 상기 기술한 바와 같은 제어 장치를 구비하는 무선 통신 장비에 사용된다.
베이스밴드 장치, BAI 장치 및 RF 장치는 동일한 칩 또는 별개의 칩에 구성될 수도 있고 이들 세 장치 중 어느 두 장치의 조합도 동일 칩에 구성될 수 있다는 것을 주목하는 것이 중요하다. 그러나 무슨 구성이든지 이 장치들은 전술한 디지털 인터페이스를 반드시 이용해야 한다는 것이다.
본 발명은 또한 베이스밴드 장치, 디지털 인터페이스, 전술한 제어 장치, 전술한 상기 디지털 인터페이스를 통하여 상기 베이스밴드 장치에 접속된 BAI 장치, 및 상기 BAI 장치에 접속된 RF 장치를 포함하는 무선 통신 장비를 제공한다.
이와 달리, 무선 통신 장비는 전술한 베이스밴드 장치, 디지털 인터페이스, 그리고 상기 디지털 인터페이스를 통해 접속된 상기 베이스밴드 장치에 접속된 BAI 장치, 및 상기 BAI 장치에 접속된 RF 장치를 포함한다.
이러한 장비는, 예를 들면 무선 전화기일 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명과 첨부 도면을 검토함으로써 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치를 포함하는 전송 경로의 일예를 개략적으로 예시하는 블록도이고,
도 2a는 본 발명에 따른 통신 장치의 8PSK/GMSK 합동 I/Q 변조기에 속하는 선형 GMSK I/Q 변조기의 0-번째 경로 및 8PSK I/Q 변조기의 실시예의 간략화한 일예를 개략적으로 도시하는 도면이고,
도 2b는 본 발명에 따른 8PSK/GMSK 합동 I/Q 변조기에 속하는 선형 GMSK I/Q 변조기의 일차 (이차) 경로의 실시예의 간략화한 일예를 개략적으로 도시하는 도면이고,
도 3a 및 도 3b는 선형 GMSK I/Q 변조기의 타이밍도의 가능한 일예를 개략적으로 예시하는 도면이다.
첨부 도면은 필요하다면 본 발명을 완성시키는데 도움이 될 뿐만 아니라, 그것의 정의에 기여할 수도 있다.
전술한 바와 같이 도 1A에서 개략적으로 설명되는 바와 같이, 무선 통신 장비의 디지털 베이스밴드 전송 경로는 디지털 베이스밴드 프로세서(또는 장치)(BBD), 및 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)를 포함하며, 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)는 적어도 변조기(M), 이득 제어기(GC) 및 디지털 인터페이스(I)를 통해 디지털 베이스밴드 장치(BBD)에 접속된 디지털-아날로그 변환기(DAC) 필터를 구비한다. 디지털 베이스밴드 전송 경로는 고주파(RF) 장치(RFD)에 접속되고, 상기 고주파(RF) 장치(RFD)는 안테나(AN)에 접속된 자체 전력 증폭기(PA)에 접속된다. 디지털 베이스밴드 전송 경로, 고주파(RF) 장치(RFD) 및 전력 증폭기(PA)는 전송 경로를 구성한다.
디지털 베이스밴드 전송 경로의 이익 스테이지는 분산되는 것이 일반적인데, 그 중 한 파트는 (디지털 또는 아날로그 형태로) 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI) 내부에 위치하는 이득 제어기(GC)를 포함하고, 다른 파트는 (아날로그 형태로) RF 장치(RFD)에 위치하고 있음을 주목하는 것이 중요하다.
다음의 설명에서, 디지털 인터페이스(I)는 상기 인용한 문서 "DigRF, Baseband/RF digital interface specification: Logical, Electrical and timing characteristics" 1.12 판에서 개시된 디지털 인터페이스의 형태와 같다고 간주될 것이다.
그러나 본 발명은 이러한 종류의 디지털 인터페이스로 제한하지 않는다.
더욱이, 다음의 설명에서, 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)는 (본 발명의 실시예의 비 제한적인 예에서) 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치인 것으로 간주될 것이다.
또한, 다음의 설명에서, 변조기(M)는 EGPRS (또는 EDGE) 표준에 따른 전송속도가 향상된 GSM 이동 전화기와 같은 무선 통신 장비에 설치된 8PSK/GMSK 합동 I/Q 변조기라고 간주될 것이다. 즉, 변조기(M)는 멀티모드 작동에서 GMSK 변조 체계에서 8PSK 변조 체계로 그리고 GSM 프레임의 연속하는 타임 슬롯에서는 그 반대로 절환하도록 적응된다.
그러나 본 발명은 전력 증폭기의 선형과 비선형 모드 사이에서 스위칭을 요구하는 이런 종류의 스위칭으로 제한되지 않는다. 실제로 본 발명은 변조기의 어떤 스위칭 체계에도 일반적으로 적용하고, 주목할 만하게는 진폭 변조 펄스의 억압 에 의해 디지털로 위상 변조된 신호의 로렌트(Laurent)의 구성에도 적용한다. 이러한 로렌트의 구성에 관한 세부사항은 P.A. Laurent의 다음의 문서에서 찾아볼 수 있다. "Exact and approximate construction of digital phase modulation by superposition of amplitude modulated pulse (AMO)", IEEE Transactions communications, Vol. 42, N°. 2/3/4, 1994년.
또한, 본 발명은 이동 전화기에 설치된 변조기로 제한되지 않는다. 본 발명에 따르면 변조기는 어떤 무선 통신 장비에도 그리고 주목할 만하게는 통신 장치를 구비하는 랩탑(laptop) 또는 PDA(개인 휴대용 정보 단말기)에 설치될 수도 있다.
본 기술에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바와 같이, (예를 들면) 이동 전화기의 베이스밴드 장치(BBD)는 주로 음성 부호기, 채널 부호기, 인터리버(interleaver) 및 암호화기를 포함한다. 베이스밴드 장치(BBD)는 디지털 인터페이스(I)를 통하여 (다른 접속 수단이 제공될 수도 있음) 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI)에 링크된다. 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI)는 (버스트 포맷터(burst formatter)(또는 빌더(builder)), GMSK 신호용 미분 인코더, 및 제어 모듈(CTM)을 구비하는) 프로세싱 모듈(PM), 8PSK/GMSK 합동 I/Q 변조기(M), 이득 제어기(GC) 및 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 포함한다.
도 1에서 개략적으로 예시되는 바와 같이, 제어 모듈(CTM)는 변조기(M)의 외부에 있을 수 있지만, 또한 8PSK/GMSK 합동 변조기(M)의 일부를 구성할 수도 있다.
제어 모듈(CTM), 8PSK/GMSK 합동 I/Q 변조기(M), 이득 제어기(GC) 및 디지털-아날로그 변환기(DAC)는 집적 회로인 것이 바람직하다.
도 1에 예시된 바와 같이, 베이스밴드 장치(BBD)는 디지털 인터페이스(I)를 통하여 변조기(M)에 코딩 값을 전송하는 것을 제어하는 제어 장치(CD)의 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 제어 장치는 (비 제한적인 일예로) digRF 프로토콜 스택을 구동할 수 있다. 이러한 제어 장치(CD)는 아래에서 기술될 것이다.
변조기(M)는 프로세싱 모듈(PM)을 통해 디지털 입력 신호(IS)를 받아서, 본 실시예에서는 변조하려는 입력 신호(IS)의 유형에 따라 8PSK I/Q 변조기(M1) 또는 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)에 공급하도록 배열되어 있다. 도 2에서, 변조기(M1)는 (MPl)와 (FO)를 포함하고, 변조기(M2)는 (M20 및 M21)를 포함하고, (M20)는 (MP20 및 (M1과 공유하는) FO)를 포함하고, (M21)는 (MP21 및 Fl)를 포함하고 있다.
도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이, 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)는 선형 경로라고도 지칭된 제로(0)-번째 변조 경로(M20)(MP20 및 FO), 그리고 2차 경로라고도 지칭된 적어도 1차 변조 경로(M21)(MP21 및 Fl)를 포함하고 있으며, 이들 경로에는 동일한 입력 신호(IS)가 공급된다. 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)는 일반적으로 동일한 입력 신호(IS)가 공급되는 (n+1)개 변조 경로(n>0)를 구비하는 n-번째 GMSK I/Q 변조기라는 것을 주목하는 것이 중요하다. 그러므로 변조기(M)는 두개 이상의 변조 경로를 구비하고 있는 GMSK FQ 변조기를 포함하고 있을 수 있다.
선형 경로는 C0 필터라고도 지칭된 필터부(F0)에 공급하는 변조부(MP20)를 포함하고 있다. 2차 경로는 Cl 필터라고도 지칭된 필터부(Fl)에 공급하는 변조 부(MP21)를 포함하고 있다.
8PSK I/Q 변조기(M1)는 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)의 선형 경로와 공유하는 C0 필터(FO)에 공급하는 변조부(MPl)를 포함하고 있다.
CO 필터(F0) 및 CL 필터(Fl)의 각각의 출력은 주 혼합기(MC)의 입력에 접속되어 변조 및 필터된 I/Q 신호를 공급한다. 주 혼합기(MC)의 출력은 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 접속된 이득 제어기(GC)에 접속되어 변조 및 필터된 신호(OS)를 공급한다.
8PSK I/Q 변조기(M1) 및 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)는 각기 변조 및 필터된 디지털 I/Q 신호를 출력하기 위하여, GSM 프레임의 타임 슬롯에 관련한 변조된 디지털 I/Q 신호를 생성하기 위한 변조부 및 필터 값으로 정의된 소정 펄스 형태를 디지털 I/Q 신호에 적용하기 위한 필터부를 포함한다.
도 2a에서 개략적으로 예시된 바와 같이, 멀티슬롯 8PSK I/Q 변조기(M1)의 변조부(MP1)는 변조기(M)의 멀티플렉서(MU)를 통해 시리얼 데이터 스트림 (또는 디지털 입력 신호)를 공급받은 직렬-병렬 변환기(SPC)를 포함하고 있다. 음성 신호 (그러나 이 음성 신호는 순수 데이터일 수 있음) 음성 부호기에 의해 양자화된 다음 채널 부호기에 의해 데이터 프레임으로 구성될 수 있음이 연상된다.
예를 들면, 직렬-병렬 변환기(SPC)는 적어도 3 비트 병렬 신호를 출력하는 3 비트 직렬-병렬 변환기이다. 4 비트 병렬 신호를 출력하는 4 비트 직렬-병렬 변환기인 것이 바람직하며, 여기서 LSB(최하위 비트)는 GMSK 데이터와 8PSK 데이터와를 구분할 뿐만 아니라 각종 액티브(또는 이득)/리셋/프리로딩 모드를 구별하는데 사용된다.
멀티슬롯 8PSK I/Q 변조기(M1)의 변조부(MP1)는 또한 3 비트 병렬 신호가 공급되고 각 3 비트쌍(bit triplet)에 여덟 복소 신호 중 하나를 맵핑하도록 구성되는 그레이 맵퍼(Grey mapper)를 포함하고 있다.
멀티슬롯 8PSK I/Q 변조기(M1)의 변조부(MP1)는 그레이 맵퍼(GM)에서 출력된 I/Q 신호를 형성(shape)하도록 구성되는 복소수 승산기(CM0)를 더 포함하고 있다. 보다 상세히 말해서, 복소수 승산기(CM0)는 수신한 k-번째 심볼을 단위 서클(unit circle)에 맵핑하는 역할을 담당한다. 복소수 승산기(CM0)는 수신한 신호에다 각기 exp(jk3π/8)와 동일한 회전(rotation) 신호를 승산하여 3kπ/8 라디안의 회전를 발생한다.
심볼 맵핑은 그레이 맵퍼(GM)에 의해 출력된 신호와 exp(j3πk/8) 항의 추가적인 회전된 심볼을 조합한다. 그레이 맵퍼(GM)는 3 비트 심볼을 소정 규칙에 따라서 단위 서클 상의 대응하는 위치로 평행이동시키는 일군의 게이트로 보일 수 있다. 이렇게 승산기(CM0)는 RF 엔벨로프에서 제로 크로싱(zero crossing)을 피하게 해주는 회전된(rotated) 심볼을 출력한다.
멀티슬롯 8PSK I/Q 변조기(M1)의 변조부(MPl)는 "공유한" 3x1 승산기(MX1)를 더 포함하며, 이 승산기는 복소수 승산기(CM0)의 출력을 공급받는 제 1 입력과, 제로 세팅을 위한 제 2 입력과, 업-샘플러(up-sampler)(US1)로 입력 샘플을 공급하는 하나의 출력을 포함하며, 업-샘플러는 각각의 입력 샘플 다음에 (N-1)개 제로를 삽 입할 때 목적으로 하는 업-샘플링을 실행하도록 적응된다. 예를 들면 그리고 예시된 바와 같이 N=16 이다.
멀티플렉서(MX1)의 기능은 각각의 보호 기간 동안 제로들과 타임 슬롯 (또는 버스트 중 액티브 부분) 동안 회전된 8PSK 또는 GPSK 심볼 사이에서 선택하기 위한 것이다. 보호 기간 동안 업-샘플러(US1) (및 그 다음의 C0 필터(F0))에 제로를 공급하면 C0 필터(F0)의 스텝-온 및 스텝-오프 응답을 부드럽게 할 수 있다.
업-샘플러(USI)는 공유한 필터부(또는 C0 필터)(F0)에 제로를 공급하거나 또는 멀티플렉서(MX20)를 통해 변조된 디지털 8PSK 또는 GMSK I/Q 신호를 공급한다.
직렬-병렬 변환기(SPC), 그레이 맵퍼(GM), 승산기(CM0), 공유한 멀티플렉서(MX1) 및 공유한 업-샘플러(USI)는 멀티슬롯 8PSK I/Q 변조기(M1)의 변조부(MPl)를 구성한다.
CO 필터(F0)는, 예를 들면, 80 탭 COi(i = 0 내지 n 이고, n = 79)를 갖는 펄스-형성 필터이며 m개 섹션(F0s)(s = 1 내지 m)으로 나누어질 수 있다. 여기서 m = 1 내지 80이고, 각기 80/m 필터 계수 C0i를 갖는다(예를 들면, m = 5 일 때 5개의 섹션이 있고, 각 섹션은 16 탭을 갖는다). 이 CO 필터(F0)는 8PSK를 위해 사용되고 GMSK 변조기의 0-번째 부분과 공유한다. GSM에서, 시간-대역폭 제품이 BT = 0.3이고 가우스 펄스가 -2T . . . 2T로 제한되는 것으로 취급된다는 것을 유념하자.
바람직하게 CO 펄스 형성 필터(F0)는 유한 임펄스 응답(FIR) 필터를 정의하는 로우패스필터이다. 이와 같은 로우 패스 필터는 IEEE Trans. Comm., 42권 pp221-224, 1994년, P. Jung의 문서, "Laurent's representation of binary digital continuous phase modulated signal with modulation index 1/2 revisited," 에 개시되어 있다.
CO 펄스 형성 필터(FO)의 각 부분(F0i)은 변조 및 필터된 디지털 I/Q 신호를 출력하기 위하여 필터 값(또는 계수)(C0i)으로 정의된 소정 펄스 모양을 변조된 디지털 I/Q 신호에 적용한다.
CO 펄스 형성 필터(F0)의 각 필터 계수(COi)에는 멀티플렉서(MX2i)를 통하여 (어쩌면 시간 지연된) 동일한 신호가 공급된다. 보다 상세히 말해서, 필터 계수(C00)는 멀티플렉서(MX20)의 출력에서 공급되고, 또한 모듈(T1)을 통하여 그 다음 멀티플렉서(MX21)의 세 입력 중 한 입력으로 공급된다. 필터 계수(C01)는 멀티플렉서(MX21)의 출력에서 공급되고, 또한 모듈(T2)을 통하여 그 다음 멀티플렉서(MX22)의 세 입력 중 한 입력으로 공급되는 식으로 공급된다. 마지막으로, 필터 계수(C0n)는 모듈(Tn)을 통하여 멀티플렉서(MX2n)의 출력에서 공급된다. 각각의 모듈(Ti)(i = 1 내지 n)은 시간 영역에서 소정 지연을 생성하도록 구성되는다.
예시된 실시예에서, CO 필터(F0)는 n개 필터 계수(C0i) 각각에서 출력된 신호들을 서로 혼합하는 (n-1)개의 혼합기(또는 가산기)(C1 내지 Cn)를 포함한다. 그래서 CO 필터(F0)의 마지막 혼합기(가산기)의 출력은 주 혼합기(MC)의 두 입력중 하나에 접속되고, 그의 출력은 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 접속된 이득 제어기(GC)에 접속된다.
멀티슬롯 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)의 0-번째 변조 경로(MP20 및 F0)는 각기 수신한 신호를 두 복소수 신호 중 하나에 맵핑하도록 구성되는 맵퍼(M0)를 포함한다.
0-번째 변조 경로는 또한 맵퍼(M0)에 의해 출력된 I/Q 신호를 형성하도록 구성되는 복소수 승산기(CM1)을 포함한다. 복소수 승산기(CM1)는 수신한 심볼을 단위 서클에 맵핑하는 역할을 담당한다(맵퍼(M0)는 가능한 알파벳 -1,1을 출력하며 복소수 승산기(CM1)는 네개의 가능한 위치 중에서 하나를 선택하는 단위 서클에 알파벳을 맵핑한다). 복소수 승산기(CM1)는 각자 수신한 신호에다 exp(jkπ/2)와 동일한 회전 신호를 곱하여 kπ/2 라디언의 회전를 이룬다.
승산기(CM1)는 전술한 공유한 3x1 멀티플렉서(MX1)의 제3 입력에 접속된다.
맵퍼(M0), 승산기(CMl), 공유한 멀티플렉서(MX1) 및 공유한 업-샘플러(US1)는 멀티슬롯 GMSK I/Q 변조기(M2)의 변조부(MP20)를 구성한다.
멀티슬롯 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)의 1차 (또는 이차) 변조 경로(MP2i와 Fl)는 0-번째 변조 경로(MP20 및 F0)의 맵퍼(M0) 보다는 동일한 디지털 GMSK 신호가 공급된 유한 상태 머신(FSM)을 포함하고 있다.
1차 (또는 직교) 변조 경로는 또한 유한 상태 머신(FSM)에서 나오는 각각의 신호를 두 복소수 신호 중 하나에 맵핑하도록 구성되는 맵퍼(M1)를 포함한다.
1차 변조 경로는 맵퍼(M1)에 의하여 출력된 I/Q 신호를 형성하도록 구성되는 복소수 승산기(CM2)를 더 포함한다. 복소수 승산기(CM2)는 각기 수신한 신호에다 exp(j(k-1)π/2)와 동일한 회전 신호를 승산하여 (k-1)π/2 라디안의 회전를 생성한다.
1차 변조 경로는 2x1 멀티플렉서(MX3)를 더 포함하며, 이 멀티플렉서는 복소수 승산기(CM2)의 출력을 수신하는 하나의 입력과, 제로 세팅을 위한 하나의 입력 및 각 입력 샘플 다음에 (N-1)개 제로를 삽입할 때 목적으로 하는 업 샘플링을 실행하도록 적응시킨 업-샘플러(US2)에 입력 심플을 공급하는 하나의 출력을 갖는다. 예를 들면 예시된 바와 같이 N=16이다.
멀티플렉서(MX3)의 기능은 매 보호 기간 동안 제로들과, 타임 슬롯 (또는 버스트의 액티브 부분) 동안 회전된 GMSK 심볼 (또는 비트들)과를 선택하기 위한 것이다.
유한 상태 머신(FSM), 맵퍼(M1), 복소수 승산기(CM), 멀티플렉서(MX3), 및 업-샘플러(US2)는 함께 멀티슬롯 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)의 1차 변조 경로의 변조부(MP2i)를 규정한다.
업-샘플러(US2)는 멀티플렉서(MX40)를 통하여 필터 파트(또는 C1 필터(F1)에게 제로 또는 변조된 디지털 GMSK I/Q 신호를 공급한다.
C1 필터(F1)는, 예를 들면, 48개의 탭(C1j)(j = 0 내지 k, 여기서 k = 47)을 갖는 펄스 형성 필터이며 p개 섹션(F1p, 본 실시예에서 p = 1 내지 3)으로 분할되며, 각각의 섹션은 16 필터 계수(C1j)를 갖는다. 필터(F0) 및 필터(F1)의 필터 길이는 같아야 한다, 즉 80개 탭 (그래서, k=n)이어야 한다. 그러나, C1 필터(F1)의 상위 32개 탭은 0 이고, 그래서 실현될 필요가 없다. 적당한 시간 정렬을 보장하기 위하여, CO 필터(F0) 및 C1 필터(F1)의 출력들의 합이 적절하게 이루어져야 함을 주의하는 것이 중요하다.
C1 펄스 형성 필터(F1)는 유한 임펄스 응답(FIR) 필터를 정의하는 로우패스 필터이다. 그 같은 로우 패스 필터는 또한 전술한 P. Jung의 문서에서 기술된다.
C1 펄스 형성 필터(Fl)의 각 부분(F1i)은 변조 및 필터된 디지털 I/Q 신호를 출력하기 위하여 필터값(또는 계수)(C1j(t))에 의해 정의된 소정 펄스 형상을 수신한 변조된 디지털 I/Q 신호에 적용한다.
C1 펄스 형성 필터(Fl)의 각 계수 필터(C1j)에는 멀티플렉서(MX4j)를 통하여동일한 신호(또는 지연된 신호)가 공급된다. 보다 상세히 말해서, 필터 계수(C10)는 멀티플렉서(MX40)의 출력에 의해 공급되고, 또한 모듈(T1)을 통하여 다음번 멀티플렉서(MX41)의 세 입력 중 한 입력에 공급된다. 필터 계수(C11)는 멀티플렉서(MX41)의 출력에 의해 공급되고, 또한 모듈(T2)을 통하여 다음번 멀티플렉서(MX42)의 세 입력 중 한 입력에 공급되는 방식으로 공급된다. 그리고 마지막으로 필터 계수(C1k) 는 모듈(Tk)을 통하여 멀티플렉서(MX4k)의 출력에 의해 공급된다.
예시된 실시예에서, C1 필터(F1)는 또한 k 필터 계수(C1j)의 각각에 의하여 출력된 신호들을 서로 혼합하는 k-1개 혼합기(또는 가산기)(C1 내지 Ck)를 포함한다. 이렇게 C1 필터(F1)의 마지막 혼합기(또는 가산기) (Ck)의 출력은 주 혼합기(MC)의 두 입력 중 한 입력에 접속되고, 그의 출력은 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 접속된 이득 제어기(GC)에 접속된다.
예시된 실시예에서, 합동 변조기(M)는 두 타임 슬롯들 사이의 보호 기간 동안, 즉, 버스트의 액티브 부분의 전송 전 ("초기 모드"), 및/또는 버스트의 액티브 부분의 전송 직후 ("리셋 모드") 회전된 유효 심볼의 "더미(dummy)" 시퀀스로 FIR 필터 상태를 로딩하기 위한 초기화 (또는 프리로딩) 수단을 더 포함한다. 이러한 회전된 유효 심볼은 제각기 보호 구간을 채우는 연속하는 보호 비트 및 데이터 비트 및 이를 둘러싸는 연속하는 타임 슬롯으로 시간 정렬된다.
보다 상세히 말해서, 초기화 작동은 CO FIR 필터(F0) 및 C1 FIR 필터(Fl) ((시간 영역에서 지연을 위한) 모듈(T))에 있는 모든 플립플롭에 유효 심볼로 로딩하는 것을 목적으로 한다. 유효한 심볼은 GMSK 알파벳에서 어떤 비트 조합이든지 가능하고 적절하게 회전된다 (및 지연된다).
더미 시퀀스의 회전는 위상 점프하지 않고도 더미 시퀀스와 데이터 비트와를 스위치하도록 해준다. 실제로, 80개 탭을 갖는 필터(FO, Fl)에서, 입력 신호는 출력으로 나타나기 전에 필터를 통과해야 할 것이다. 이렇게, 회전된 유효 심볼의 유 효 더미 시퀀스는 파워-시간 템플렛을 따르는 한 어떤것을 전달하는 것이 가능한 보호 기간 동안에 FIR 필터로 로드되어야 한다.
이러한 종류의 초기화에 따라 아주 작은 진폭으로부터 필요로 하는 진폭 레벨까지의 첨예한 전이(보호 기간 동안 전송이 없었기 때문)를 얻을 수 있다.
초기화 (또는 프리로딩) 수단은 두 부분으로 나누어질 수 있다. 즉, 하나는 적어도 초기화된 GMSK I/Q의 0-번째 경로(MP20 및 F0)에서 사용된, 그리고 (도 2a에 도시된 바와 같은) 어쩌면 멀티슬롯 8PSK 변조기(M1)에도 사용된 MIa이고, 두번째는 (도 2b에 도시된 바와 같은) 선형 GMSK I/Q 변조기(M2)의 멀티슬롯 1차 경로(MP21 및 F1)에서 사용된 MI0이다.
도 2a에 도시된 예에서, 초기화(또는 프리로딩) 수단은 멀티슬롯 8PSK I/Q 변조기(M1)에서 사용된 서브 파트(MIO)(이것은 GMSK 스위칭이 사용될 때만 의무적인 것은 아님) 및 초기화된 GMSK I/Q 변조기(M2)의 0-번째 경로(MP20 및 F0)에서 사용된 제 2 파트(MI1)를 포함한다.
제 1 서브 파트(MI0)는 초기화(또는 프리로딩) 비트(PLS)의 선택된 시퀀스가 공급된 직렬-병렬 변환기(SPC')를 포함한다. 직렬-병렬 변환기(SPC)로서 이러한 직렬-병렬 변환기(SPC')는, 예를 들면, 3 비트 병렬 신호(PLS)를 출력하는 3 비트 직렬-병렬 변환기이다.
제 1 서브 파트(MI0)는 3 비트 병렬 신호가 공급되고 여덟 복소수 신호 중 하나에 3 비트쌍(bit triplet)의 각각을 맵핑하도록 구성되는 그레이 맵퍼(GM')를 더 포함한다.
제 1 서브 파트(MI0)는 그레이 맵퍼(GM')에 의해 출력된 신호를 형성하도록 구성되는 복소수 승산기(CM0')를 더 포함한다. 복소수 승산기(CM0')는 각기 수신한 신호에다 exp(jk3π/8)과 대등한 회전 신호를 승산하여 3kπ/8의 회전를 이룬다. 이렇게, 승산기(CM0')는 회전된 심볼을 출력하고, 프리로딩, 리셋 및 액티브 모드들 사이에서 스위칭할 때 입력 데이터와 함께 적절하게 위상정렬하게 해준다.
이와 달리, 모든 비트가 제로(0) 또는 1과 같은 입력 시퀀스를 발생하는 것이 가능하다. 이 목적을 위하여, 복소수 승산기(CM0') 입력을 -1 또는 1로 고정화(hardwire)하여, 직렬-병렬 변환기(SPC') 및 그레이 맵퍼(또는 8PSK 초기화 스위칭을 예측할 수 없는 경우에는 전체 브랜치 까지도) 생략하는 것이 가능하다.
제 2 서브 파트(MI1)는 초기화(또는 프리로딩) 비트(PLS')의 선택된 시퀀스가 공급되고 맵퍼(M0)로서 두 복소수 신호 중 하나에 각 비트를 맵핑하도록 구성되는 맵퍼(M0')를 포함한다.
제 2 서브 파트(MI1)는 맵퍼(M0')에 의해 출력된 신호들을 형성하도록 구성되는 복소수 승산기(CM1')를 더 포함한다. 복소수 승산기(CM1')는 각기 수신한 신호에다 exp(jkπ/2)와 동일한 회전 신호를 승산하여 kπ/2 라디안의 회전를 이룬다. 이렇게 승산기(CMl')는 회전된 심볼을 출력하여, 프리로딩, 리셋 및 액티브 모드들 사이에서 스위칭할 때 입력 데이터에 맞추어 이들을 적절하게 위상정렬 해준다.
이와 달리 모든 비트가 제로(0) 또는 1(1)과 같은 입력 시퀀스를 생성하는 것은 가능하다. 이 목적을 위하여, 승산기(CM1') 입력을 -1 또는 1로 고정화하여, 맵퍼(M0')를 생략하는 것이 가능하다.
초기화 수단의 제 1 파트(MIa)는 복소수 승산기(CM0')의 출력이 공급된 제 1 입력과, 복소수 승산기(CM1')의 출력이 공급된 제 2 입력과, 입력 샘플을 업-샘플러(US1')에 공급하는 하나의 출력을 갖는데, 상기 업-샘플러는 초기화(프리로딩) 모드 동안 소정의 유효한 회전된 비트들을 출력하기 위하여 각각의 입력 샘플다음에 N-1 제로를 삽입할 때 목적으로 하는 업-샘플링을 달성하도록 적응된다. 예시된 예에서 N=16 이다.
멀티플렉서(MXO)의 기능은, 프리로딩 또는 리셋 모드 동안(이것이 실현될 때, 즉, 8PSK 경로의 초기화가 예측될 때) 회전된 8PSK와 GPSK 심볼과의 사이에서 선택하는 것이다.
업-샘플러(US1')의 출력은 멀티플렉서(MX20)의 제 1 입력에 접속되고 또한 모듈(T'1 내지 T'k)(시간 영역 모듈에서의 지연)을 통하여 각기 다른 멀티플렉서(MX21 내지 MX2k)의 각 제 1 입력에도 접속된다.
이렇게 각 멀티플렉서(MX2i)의 제 1 입력에는 초기화(또는 프리로딩) 모드의 목적을 위해 회전된 신호가 공급되고, 각 멀티플렉서(MX2i)의 제 2 입력에는 액티브 모드의 목적을 위해 회전된 신호가 공급되고, 각 멀티플렉서(MX2i)의 제3 입력에는 리셋 모드의 목적을 위해 제로(0) 시퀀스가 공급된다.
초기화(또는 프리로딩) 수단의 제 2 파트(MIb)는 맵퍼(M0)가 아닌 초기화(또는 프리로딩) 비트(PLS')의 동일한 선택된 시퀀스가 바람직하게 공급된 유한 상태 머신(FSM)을 포함한다.
제 2 파트(MIb)는 유한 상태 머신(FSM)에게서 나오는 각 신호를 두 복소수 신호 중 하나에 맵핑하도록 구성되는 맵퍼(M1')를 더 포함하고 있다.
제 2 파트(MIb)는 맵퍼(M1')에 의하여 출력된 신호를 형성하도록 구성되는 복소수 승산기(CM2')를 더 포함한다. 복소수 승산기(CM2')는 각기 수신한 신호에다 exp(j(k-1)π/2)와 동일한 회전 신호를 승산하여 (k-1)π/2 라디안의 회전를 이룬다. 이렇게, 승산기(CM2')는 회전된 심볼을 출력하고, 액티브, 프리로딩, 및 리셋 모드들 사이에서 스위칭할 때 이들을 적절하게 위상정렬 해준다.
제 2 파트(MIb)는 승산기(CM2')의 출력에 의해 회전된 심볼 샘플들이 공급된 업-샘플러(US2')를 더 포함하며, 상기 업-샘플러는 초기화(또는 프리로딩) 모드 동안 소정의 유효한 회전된 비트를 출력하기 위하여 각 샘플 다음에 N-1개 제로를 삽입할 때 목적으로 하는 업-샘플링 목적을 달성하도록 적응된다. 예시된 예에서 N=16 이다.
업-샘플러(US2')의 출력은 멀티플렉서(MX40)의 제 1 입력에 접속되고 또한 모듈(T'1 내지 T'k)(시간 영역 모듈에서의 지연)을 통하여 각기 다른 멀티플렉서(MX41 내지 MX4k)의 각 제 1 입력에도 접속된다.
이렇게 각 멀티플렉서(MX4i)의 제 1 입력에는 초기화(또는 프리로딩) 모드의 목적을 위한 회전된 신호가 공급되고, 각 멀티플렉서(MX4i)의 제 2 입력에는 액티브 모드의 목적을 위한 회전된 신호가 공급되고, 각 멀티플렉서(MX4i)의 제3 입력에는 리셋 모드의 목적을 위한 제로(0) 시퀀스가 공급된다.
이와 달리 모든 비트가 제로(0) 또는 1과 같은 입력 시퀀스를 생성하는 것이 가능하다. 이 목적을 위하여, 복소수 승산기(CM2') 입력을 -1 또는 1로 고정화하여, 맵퍼(M2') 및 유한 상태 머신(FSM')을 생략하는 것이 가능하다.
우리는 복소수 승산기(CM1) 및 (CM2)가 소정 일정한 값과 exp(jkπ/2) 및 exp(j(k-1)π/2) 항이 각기 공급된 부가적인 입력을 포함할 수 있음을 주목할 수 있다. 이것은 맵퍼((M0 및 M1)을 생략하게 해준다. 이것은 초기화(또는 프리로딩)가 유효하면서 적절하게 회전된 심볼에서만 행해질 필요가 있기 때문에 가능하다. 이 목적을 위하여, 부가적인 입력을 1(또는 -1)로 고정화하는 것이 가능하며 CMi'에 의해 여전히 선회함으로써 액티브 모드에서 위상정렬될 수 있는 적절하게 회전된 더미 시퀀스가 생성된다. 즉, 위상 점프하지 않고도 스위칭 될 수 있다. 이 경우, (대략 모듈로 2 가산기로서 작용하는) 유한 상태 머신(FSM)을 생략하는 것이 가능한데, 그 이유는 매 일정한 입력마다 동일한 출력을 계산하기 때문이다.
합동 변조기(M)는 또한 버스트의 액티브 파트를 전송한 직후 및 보호 기간 동안 FIR 필터 상태를 모두 제로 시퀀스(계수 C0(i) 및 C1(j))로 로딩하기 위한 리셋 수단을 포함할 수 있다. 이렇게 소정의 모든 제로 시퀀스는 (전송된 진폭을 갖는) 매우 작은 진폭에 대응하는 보호 기간의 모든 제로 상태로까지 급속한 전이를 얻기 위해 제공된다. FIR 필터를 통하여 이동하는 제로 시퀀스는 필터 출력에서 유연한 스텝-온/스텝-오프로서 나타난다.
이러한 모든 제로 시퀀스는 초기화 수단에 의해 생성될 때(이 경우에 초기화 수단은 또한 리셋수단으로서 작용한다) 각 멀티플렉서(MX2i 또는 MX4j)의 제 3 입력을 통하여, 그렇지 않으면 각 멀티플렉서(MX2i 또는 MX4j)의 (프리로딩(또는 초기화) 신호에 사용된) 제 1 입력을 통하여 생성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 온/오프 상태(데이터 모드 대 초기화 모드) 간의 전이를 동시에 일어나게 하기 위하여, 변조 스위칭 뿐만 아니라 이득 변화가 정확하게 시간이 맞추어져야 한다.
이 목적을 위하여, 본 발명에 따른 제어 장치(CD)는 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI)를 위한 심볼과 디지털 인터페이스(I)를 통하여 무선주파수 장치(RFD)에 전송하는 코딩 값 사이의 대응 관계를 확립하기 위한 코딩 테이블이 저장된 사용 메모리(MM1)를 포함한다.
보다 상세히 말해서, 이 코딩 테이블은 변조기(M)(M1, M20 및 M21)에 공급하기 위한 데이터 워드를 구비하는 제 1 그룹의 심볼(예를 들면, 적어도 8개이고 바람직하게는 10개(8개는 8PSK 용이고, 2개는 GSMK 용)과, 변조기(M) 및/또는 이득 제어기(GC)의 동작을 제어하기 위한 커맨드 워드를 구비하는 제 2 그룹의 심볼(예를 들면 적어도 6개)을 포함한다.
이러한 코딩 테이블은 베이스밴드 장치에서 발생된 심볼을 디지털 인터페이 스(I)를 통하여 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI)에 전송하는데 적합한특정 코딩 값(또는 전송 심볼 비트)으로 변환해준다.
베이스밴드 장치(BBD)가 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI)에 데이터 또는 커맨드(들)를 전달할 필요가 있을 때, 제어 장치(CD)에게 이것(또는 이것들)을 전달한다. 그 다음, 제어 장치(CD)는 데이터 또는 커맨드(들)을 제어 모듈(CRM)에게 전송하고, 제어 모듈은 전용 메모리(MM1)에 엑세스하여 코딩 테이블에서 그 데이터 또는 커맨드(들)에 대응하는 코딩 값을 결정하여 전송하도록 배열되어 있다. 그 다음, 제어모듈(CRM)은 코딩 값을 베이스 밴드 장치(BBD)에 전송하고, 그 다음에는 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI)에 전송할 수 있다.
예시된 예에서, 전체 제어 장치(CD)(제어 모듈(CRM)과 사용 기억 장치(MM1))는 베이스밴드 장치(BBD) 내부에 배치되지만, 이것은 필수적인 것은 아니다. 실제로, 제어 장치(CD)의 일부분, 및 주목할 만하게는 사용 기억 장치(MM1)는 베이스밴드 장치(BBD) 외부에 배치될 수도 있다.
코딩 테이블은 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있지만, 디지털 인터페이스(I)에서 실행되는 프로토콜 스택일 수도 있다.
베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI)의 프로세싱 모듈(PM)은 코딩 테이블의 코딩 값과 변조기(M) 및 또는 이득 제어기(GC)의 작동을 제어하기 위한 커맨드 워드 및 변조기(M)에 공급하기 위한 데이터 워드를 나타내는 심볼 간의 대응 관계를 확립하기 위한 제어 테이블을 저장하는 전용 메모리(MM2), 및 메모리(MM2)에 접속된 제어 모듈(CTM)을 포함하며, 상기 제어 모듈은 디지털 인터페이스(I)를 통하여 코딩 테이블에 따라 코드화된 전송 심볼 비트를 수신하고, 변조기(M)(보다 상세하게는 멀티플렉서(MX1, MX2i, MX3 MX4j) 및 또한 예견될 때는 멀티플렉서(MX0)) 및 이득 제어기(GC)에게 전송한다.
제어 모듈(CTM)이 디지털 인터페이스(I)에서 코딩 값, 즉, 코딩 테이블에 따라 코드화된 전송 심볼 비트를 수신할 때, 전용 메모리(MM2)에 액세스하여 수신된 코딩 값에 대응하는 워드를 제어 테이블에서 결정한다. 그 다음 제어 모듈은 이 워드를 변조기(M) 및/또는 이득 제어기(GC)에 전달한다.
예시된 실시예에서, 제어 모듈(CTM) 및 사용 기억 장치(MM2)는 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI) 내부에 배치되어 있지만, 이것은 필수적인 것은 아니다. 실제로, 적어도 사용 기억 장치(MM2)는 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치(BAI) 외부에 배치될 수 있다.
제어 테이블은 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현될 수도 있지만, 디지털 인터페이스(I)에서 실행되는 프로토콜 스택일 수도 있다. 프로토콜 스택을 포함하여 전체 변조기는 펌웨어에서도 구현될 수 있다.
제 2 그룹의 심볼은 변조기(M) 및/또는 이득 제어기(GC)의 작동을 제어하는데 적합한 커맨드의 각종 유형을 정의하는데 이용될 수 있다.
예를 들면, 커맨드 워드는 선택된 이득 값을 이득 제어기(GC)에 할당하기 위해, 또는 선택된 작동 모드(working mode)를 CO 필터(F0)(멀티플렉서(MX2i)) 및/또는 C1 필터(F1)(멀티플렉서(MX4j)) 및/또는 변조부(들)(MIa)(멀티플렉서(MXO 및 MX1)) 및/또는 (MIb)(멀티플렉서(MX3))에게 할당하기 위해 제공될 수도 있다.
커맨드 워드 또한 선택된 작동 모드를 CO 필터(F0)(멀티플렉서(MX2i)) 및/또는 C1 필터(F1)(멀티플렉서(MX4j)) 및/또는 변조부(들)(MIa)(멀티플렉서(MXO 및 MX1)) 및/또는 (MIb)(멀티플렉서(MX3))에게 할당하고 선택된 이득 값을 이득 제어기(GC)에 할당하기 위해 제공될 수도 있다.
여기에서 "작동 모드(working mode)"는 변조기(M)의 즉각적인 업-램핑을 위해 C0 필터 (F0) 및/또한 (F1)에게 회전된 유효 심볼의 선택된 시퀀스를 프리로딩하는데 사용된 전술한 초기화 모드, 또는 즉각적인 업-램핑을 위하여, 그렇지 않으면 변조기의 알파벳에서 유효한 데이터 심볼의 전송을 위하여 변조기(M)의 모든 지연에다 이진 값 제로를 강제로 삽입하는데 사용된 전술한 리셋 모드를 의미한다.
그러나 다른 작동 모드가 상상될 수 있다.
변조기(M) 또는 이득 제어기(GC)가 제어 모듈(CTM)로부터 워드를 수신할 때, 이 워드를 적당한 순간에 대응 동작을 실행할 수 있는 관련한 소자(멀티플렉서 및/또는 직렬-병렬 변환기 및/또는 맵퍼 및/또는 유한 상태 머신 및/또는 이득 승산기)에게 차례로 전달한다.
변조기(M)가 GMSK I/Q 변조기(M20) 및 (M21) 그리고 8PSK I/Q 변조기(M1)를 구비하는 경우, 코딩 테이블 및 제어 테이블은 상기 인용한 문서 "DigRF, Baseband/RF digital interface specification: Logical, Electrical and timing characteristics,", Version 1.12에서 정의된 유형의 것이 바람직하다.
보다 상세히 말해서, digRF 표준에 따른 각 코딩 값은 세개의 최상위 비트(MSB)와 하나의 하위 비트(LSB)로 구성된 4 비트 워드이다. LSB는 GMSK I/Q 변조기(M20 및 M21)과 8PSK I/Q 변조기(M1)를 구분하기 위해 사용된다. MSB는 첫번째로 송신된다.
더욱이 계속 digRF 표준에 따르면, 제 1 그룹의 심볼은 각기 상이한 데이터에 사용된 10개의 심볼을 구비하며 제 2 그룹의 심볼은 상이한 커맨드에 사용된 66개의 심볼을 구비한다.
코딩 테이블의 일예는 아래에 제시된다(제어 테이블은 이 코딩 테이블에서 입력 및 출력을 바꿈으로써 쉽게 추론될 수 있다).
Figure 112007012545402-pct00001
저장한 코딩 테이블 또는 제어 테이블은 16진 값 및 이진 값 모두를 포함하고 있을 필요가 없다는 것을 주목하는 것은 중요하다.
이 테이블에서 처음 두개의 심볼은 GMSK I/Q 변조기(M20 및 M21)에 필요한 두개의 상이한 데이터 워드에 사용되고, 뒤에 오는 여섯개의 심볼은 처음에는 사유 용도로 사용되고, 최종적으로는 여섯 변조기(M)(멀티플렉서 구성(들)) 및/또는 이득제어기(GC)(이득 변동) 커맨드에 할당되며, 나머지 여덟 심볼은 8PSK I/Q 변조기(M1)에 필요한 여덟개의 상이한 데이터 워드에 사용된다.
코딩 값의 다른 포맷이 상상될 수 있다.
본 발명에 따르면, 지금 사유용도 비트들을 사용하여 i) 디지털 승산기(들) 또는 아날로그 스케일링 회로(들)에 의하여 이득을 변경시키는 것, ii) 정규 I/Q 펄스 형성 필터의 스텝-온을 위해 FIR 필터를 리셋하는 것, iii) 정류 I/Q 펄스 형성 필터의 스텝-오프를 위해 FIR 필터를 리셋하는 것, iv) 및 이득 변동(들)을 프리로딩, 리셋 또는 강제로 제로를 입력하는 것과 조합하는 것이 가능하다.
커맨드 워드(사유 비트)의 사용은 각 커맨드 워드가 변조기(M) 및/또는 이득 제어기(GC)에 적절한 순간에 그에 대응하는 행위를 실행하여야 하는 정확한 시간을 정의하는 적합한 타이밍도 없이는 "무의미하다".
선형 GMSK I/Q 변조기(M2) 및 보다 상세하게는 (상부에 있는) 그의 멀티플렉서(MX1 및 MX3) 및 (하부에 있는) 그의 멀티플렉서(MX1 및 MX4)를 위한 비제한적 타이밍도의 일예가 도 3에 예시된다.
G1 내지 G4라 참조된 네개의 선두 보호 비트 이후에 프리로딩이 발생하고, 그 뒤에 특별하게 정의된 다른 보호 비트 G5 내지 G7이 이어진다. 이러한 보호 비트들은 연속하는 데이터 비트가 채워진 두 타임 슬롯들 사이에 삽입된 보호 구간에 채워졌다.
보다 상세히 말해서, 본 예에서, 보호 기간은 Gl,…, G7 (보호 비트)를 취하 지만, 변조기(M)2는 G4 이후에만 스위치 온 된다. 그래서, Gl, G2 및 G3 동안, 멀티플렉서(MX1 및MX3)는 강제로 제로로 세트(제 2 입력 온)되는 반면 멀티플렉서(MX2 및 MX4)는 액티브(제 2 입력 온) 상태로 세트된다. 그래서, 이전의 GMSK 버스트로부터 유연한 스텝-다운이 성취된다. G4에서, 멀티플렉서(MX1 및 MX3)가 GMSK2로 스위치(제 1 입력 온)되는 반면 멀티플렉서(MX2 및MX4)는 프리로딩로 세트(제 1 입력 온)되어 더미 시퀀스가 C0 또는 C1 필터내로 프리로딩 가능해진다. 그래서, 출력에서 진폭 변이가 빠르게 이루어지고 새로운 데이터 비트가 더미 시퀀스에 이어져나오며 '실제 데이터"가 2.5 심볼 후 출력에 도달한다.
도 3에서, 후미의(tail) 비트 T 내지 T2 다음에는 데이터 비트(미도시, "정상" 전송에 대응함)가 이어져 나오며, 그 다음에는 다른 후미 비트들 T'0 낸지 T'2이 이어져 나오며, t/T 비트는 "정규화된 타임 스케일(normalized time scale)"을 나타낸다.
이 예에서, 제3 트레일링 보호 비트 G'3 이후, 즉, 버스트의 액티브 부분 이후 및 세개 이상 특별히 정의된 보호 비트 (G'0 내지 G'2)의 추가 전송 이후에는 리세팅 파트(제로를 강제로 삽입)가 이어진다. 리셋 모드는 G'0 동안 이미 액티브되었지만, 실제로는 스위치-오프 프로세스 중에 약간의 시간을 도입하는 것이 바람직하다.
도 3의 윗 부분에 있는 그레이 심볼은 어느 하나가 선택될 수 있다는 것을 나타낸다.
본 예에서, 변조기의 멀티플렉서들의 동작만이 예견되었지만, 리셋팅 뿐만아 니라 프리로딩도 이득 제어기(GC)에서 이득 변경을 가지고 조합될 수 있다.
본 발명은 전술한 제어 장치, 베이스밴드 장치, 베이스밴드(및 오디오) 인터페이스 장치 및 무선 통신 장비의 실시예를 단지 예로서만 제한하는 것이 아니며, 본 기술에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 다음의 청구범위의 범주 내에서 모든 다른 실시예가 망라된다.
그래서, 전술한 설명에서, 변조기가 집적 회로로 구현되었지만, 본 발명은 모든 값이 미리 계산되어 저장된 순수한 룩업 테이블로서 또는 순수한 펌웨어로서변조기를 구현하도록 적용된다.

Claims (16)

  1. 베이스밴드 장치(BBD) 및 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)-상기 베이스밴드 인터페이스 장치는 무선 통신 장비의 이득 제어기(GC)에 공급하는 변조기(M)를 적어도 구비함-를 접속하는 디지털 인터페이스(I)에 코딩 값(coded values)을 전송하는 것을 제어하는 제어 장치(CD)에 있어서,
    상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 대한 심볼과 상기 디지털 인터페이스(I)를 통하여 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 전송하는 코딩 값 사이의 대응 관계를 확립하기 위한 코딩 테이블을 저장하기 위한 저장 수단(MM1)을 포함하며,
    상기 코딩 테이블은 상기 변조기(M)에 공급하기 위한 데이터를 나타내는 코딩 값을 포함하는 제 1 그룹의 심볼과, 상기 변조기(M) 및/또는 이득 제어기(GC)의 동작을 제어하기 위한 커맨드를 나타내는 상이한 코딩 값을 포함하는 제 2 그룹의 심볼을 포함하고,
    상기 제어 장치(CD)는 제어 수단(CRM)을 더 포함하되,
    상기 제어 수단(CRM)은, 상기 베이스밴드 장치(BBD)로부터 심볼을 수신할 때, 상기 디지털 인터페이스(I)를 통하여 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 전송될 수 있도록 상기 심볼에 대응하는 상기 코딩 값을 상기 저장 수단(MM1)에서 결정하도록 구성되는
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 그룹의 심볼 중 적어도 하나는 선택된 이득 값을 상기 이득 제어기(GC)에 할당하기 위한 커맨드를 나타내는 코딩 값인
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 그룹의 심볼 중 적어도 하나는 선택된 작동 모드를 상기 변조기(M)의 필터 수단(F0, F1) 및/또는 변조 수단(MIa, MIb)에 할당하기 위한 커맨드를 나타내는 코딩 값인
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 그룹의 심볼 중 적어도 하나는 선택된 작동 모드를 상기 변조기(M)의 필터 수단(F0, F1) 및/또는 변조 수단(MIa, MIb)에 할당하며 선택된 이득 값을 상기 이득 제어기(GC)에 할당하기 위한 커맨드를 나타내는 코딩 값인
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 작동 모드는 상기 변조기(M)의 즉각적인 업 램핑(up-ramping)을 위해 회전된 유효 심볼의 선택된 시퀀스로 상기 필터 수단(F0, F1)을 프리로딩하는 초기화 모드와, 상기 변조기(M)의 즉각적인 다운 램핑(down-ramping)을 위해 상기 변조기(M)의 상기 필터 수단(F0, F1)에 이진 값 제로를 강제로 삽입하는 리셋 모드와, 적어도 하나의 이진 값 제로를 강제로 상기 변조기(M)에 삽입하는 강제 제로 모드(forced-to-zero mode)를 적어도 포함하는 그룹에서 선택되는
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    보호 구간을 채우는 마지막 보호 비트를 상기 필터 수단(F0, F1)으로 전송하기 전에 초기화 모드를 할당하기 위한 커맨드를 나타내는 코딩 값을 전달하도록 구성되는
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    데이터 버스트(data burst)의 액티브 파트(active part)를 상기 필터 수단(F0, F1)으로 전송한 직후 및 보호 구간 동안에 리셋 모드를 할당하기 위한 커맨드를 나타내는 코딩 값을 전달하도록 구성되는
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변조기(M)는 GMSK I/Q 변조기(M20, M21) 및 8PSK I/Q 변조기(M1)를 포함하며,
    각각의 코딩 값은 3개의 최상위 비트와 상기 GMSK I/Q 변조기 및 상기 8PSK I/Q 변조기를 구별하기 위한 하나의 하위 비트를 포함하는 4 비트 워드인
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 그룹은 적어도 8개의 심볼을 포함하고 상기 제 2 그룹은 적어도 6개의 심볼을 포함하는
    것을 특징으로 하는 제어 장치.
  10. 디지털 인터페이스(I)를 통하여 베이스밴드 장치(BBD)에 접속되도록 구성된 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)를 구비하는 무선 통신 장비용 베이스밴드 장치(BBD)에 있어서,
    제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치(CD)를 포함하는
    것을 특징으로 하는 베이스밴드 장치.
  11. 제 10 항에 따른 베이스밴드 장치(BBD)-상기 베이스밴드 장치(BBD)는 디지털 인터페이스(I)를 통하여 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 접속되며, 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)는 적어도 변조기(M) 및 상기 변조기(M)에 의해 공급된 이득 제어기(GC)를 포함함-를 구비하는 무선 통신 장비용 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 있어서,
    i) 상기 디지털 인터페이스(I)에 의해 전송된 제 1 그룹의 코딩 값과 상기 변조기(M)에 공급되는 데이터 사이의 대응관계, 및 상기 디지털 인터페이스(I)에 의해 전송된 상이한 제 2 그룹의 코딩 값과 그 동작을 제어하기 위한 커맨드 사이의 대응관계를 확립하기 위한 제어 테이블을 저장하도록 구성된 저장 수단(MM2)과,
    ii) 상기 디지털 인터페이스(I), 변조기(M), 및 이득 제어기(GC)에 접속되고, 상기 디지털 인터페이스(I)로부터 코딩 값을 수신할 때, 이 코딩 값을 상기 변조기(M) 및/또는 상기 이득 제어기(GC)에 전달하기 위하여 상기 수신된 코딩 값에 대응하는 상기 데이터 또는 상기 커맨드를 상기 저장 수단(MM2)에서 결정하도록 구성된 제어 수단(CTM)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 베이스밴드 인터페이스 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 베이스밴드 인터페이스 장치는 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치를 구성하는
    것을 특징으로 하는 베이스밴드 인터페이스 장치.
  13. 디지털 인터페이스(I)를 통하여 접속된 베이스밴드 장치(BBD), 및 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치(CD)를 구비하는 무선 통신 장비용 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)-상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)는 적어도 변조기(M) 및 상기 변조기(M)에 의해 공급된 이득 제어기(GC)를 포함함-에 있어서,
    i) 상기 디지털 인터페이스(I)에 의해 전송된 제 1 그룹의 코딩 값과 상기 변조기(M)에 공급되는 데이터 사이의 대응관계, 및 상기 디지털 인터페이스(I)에 의해 전송된 상이한 제 2 그룹의 코딩 값과 그 동작을 제어하기 위한 커맨드 사이의 대응관계를 확립하기 위한 제어 테이블을 저장하도록 구성된 저장 수단(MM2)과,
    ii) 상기 디지털 인터페이스(I), 변조기(M), 및 이득 제어기(GC)에 접속되고, 상기 디지털 인터페이스(I)로부터 코딩 값을 수신할 때, 이 코딩 값을 상기 변조기(M) 및/또는 상기 이득 제어기(GC)에 전달하기 위하여 상기 수신된 코딩 값에 대응하는 상기 데이터 또는 상기 커맨드를 상기 저장 수단(MM2)에서 결정하도록 구성된 제어 수단(CTM)을 포함하는
    것을 특징으로 하는 베이스밴드 인터페이스 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 베이스밴드 인터페이스 장치는 베이스밴드 및 오디오 인터페이스 장치를 구성하는
    것을 특징으로 하는 베이스밴드 인터페이스 장치.
  15. 베이스밴드 장치(BBD) 및 디지털 인터페이스(I)를 포함하는 무선 통신 장비에 있어서,
    상기 베이스밴드 장치(BBD)에 접속되고 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 제어 장치(CD)와,
    상기 디지털 인터페이스(I)를 통하여 상기 베이스밴드 장치(BBD)에 접속되는 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)를 포함하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 장비.
  16. 무선 통신 장비에 있어서,
    제 10 항에 따른 베이스밴드 장치(BBD)와,
    베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)와,
    상기 베이스밴드 장치(BBD)를 상기 베이스밴드 인터페이스 장치(BAI)에 접속하는 디지털 인터페이스(I)를 포함하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 장비.
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