KR101237605B1 - Apparatus and method for controlling of gain in a mobile terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 단말기에서 이득을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기에서 수신 신호의 이득을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 이동단말에서 수신 신호의 이득을 제어하기 위한 장치는, 미리 결정된 시간 동안 상기 수신 신호의 세기와 기준 세기의 차이를 누적하여 신호 세기를 결정하고, 상기 결정된 신호 세기에 따른 이득 모드를 결정하는 이득 계산부와, 증폭 소자들의 선형적인 특성에 따른 증폭도 값들을 계산하여 각 버퍼들로 출력하는 버퍼 제어부와, 상기 계산된 선형적인 특성에 따른 증폭도 값들을 상기 결정된 이득 모드에 따라 상기 결정된 신호 세기의 보상값으로 출력하는 다중화기와, 상기 결정된 신호 세기와 상기 보상값에 대하여 가감 연산을 수행하여 보상된 신호 세기를 출력하는 가감기와, 상기 증폭 소자들의 비선형적인 특성에 따른 이득을 제어하기 위한 정보가 저장되어 있고, 상기 보상된 신호 세기로부터 이득 신호를 출력하는 신호 세기 테이블을 포함한다.
수신신호 강도, RSSI, 수신부, 이득 제어, 아날로그 아날로그 소자
The present invention relates to an apparatus and method for controlling gain in a mobile communication terminal, and more particularly, to an apparatus and method for controlling gain of a received signal in a mobile communication terminal.
An apparatus for controlling a gain of a received signal in a mobile terminal according to the present invention may determine a signal strength by accumulating a difference between the strength of a received signal and a reference intensity for a predetermined time, and determine a gain mode according to the determined signal strength. A gain calculator for determining a buffer, a buffer controller for calculating amplification values according to the linear characteristics of the amplifying elements, and outputting the amplification values to the respective buffers, and amplifying values according to the calculated linear characteristics according to the determined gain mode. A multiplexer for outputting a compensation value of the determined signal strength, an accelerometer for outputting a compensated signal strength by performing an amplification operation on the determined signal strength and the compensation value, and controlling gains according to nonlinear characteristics of the amplifying elements. Information for storing the signal strength and outputting a gain signal from the compensated signal strength Contains a table.
Signal strength, RSSI, receiver, gain control, analog and analog device
Description
도 1은 이동 단말에서 무선 신호를 수신하여 이득을 제어를 설명하기 위한 기능 블록 구성도,1 is a functional block diagram illustrating control of gain by receiving a radio signal in a mobile terminal;
도 2는 일반적인 이동 단말에 구비되는 수신 신호의 이득 제어를 위한 기능 블록 구성도,2 is a functional block diagram for gain control of a received signal provided in a general mobile terminal;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동 단말에 포함되는 이득 제어부의 내부 블록 구성도,3 is an internal block diagram of a gain control unit included in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 신호 세기 테이블(310)의 구성을 도시한 도면,4 is a diagram illustrating a configuration of a signal strength table 310 according to the present invention;
도 5는 아날로그 소자의 비선형적인 특성을 설명하기 위한 아날로그 소자의 특성 그래프.5 is a characteristic graph of an analog element for explaining the non-linear characteristics of the analog element.
본 발명은 이동통신 단말기에서 이득을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기에서 수신 신호의 이득을 제어하기 위한 장치 및 방 법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling gain in a mobile communication terminal, and more particularly, to an apparatus and method for controlling gain of a received signal in a mobile communication terminal.
통상적으로 이동통신 시스템은 단말에 이동성을 확보하여 사용자에게 위치와 거리의 제약에서 벗어나 통신을 수행할 수 있도록 하는 장치이다. 이와 같이 단말에 이동성을 확보하기 위해 이동통신 시스템에서는 무선 신호를 이용하여 단말과 통신을 수행한다. 이동통신 단말기에서 무선 신호를 이용하기 때문에 기지국과의 거리 또는 기지국과의 채널 상황 등에 따라 수신 신호 레벨을 유지하기 위해서는 신호를 증폭하여 사용해야만 한다. 이와 같이 기지국으로부터 수신되는 수신 신호의 이득은 수신 신호의 레벨에 따라 각각 다른 레벨로 이득을 조절해야 한다. 따라서 이동 단말은 다양한 이득 모드를 가지고 동작하게 된다. 그러면 이동 단말에서 이득을 제어하기 위한 과정을 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.In general, a mobile communication system is a device that secures mobility in a terminal so that a user can perform communication without restriction of location and distance. As such, the mobile communication system communicates with the terminal using a radio signal in order to secure mobility in the terminal. Since a mobile communication terminal uses a radio signal, the signal must be amplified in order to maintain the reception signal level according to the distance from the base station or the channel condition with the base station. As such, the gain of the received signal received from the base station should be adjusted to a different level depending on the level of the received signal. Therefore, the mobile terminal operates with various gain modes. Next, a process for controlling gain in the mobile terminal will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 이동 단말에서 무선 신호를 수신하여 이득을 제어를 설명하기 위한 기능 블록 구성도이다.1 is a functional block diagram illustrating the control of a gain by receiving a radio signal in a mobile terminal.
먼저 수신 신호는 안테나(ANT)를 통해 수신된다. 이와 같이 수신된 신호는 송신 신호와 수신 신호의 경로를 구분하는 듀플렉서(101)를 통해 무선 수신부(110)로 입력된다. 상기 무선 수신부(110)는 수신된 무선 신호를 대역 하강 변환하여 기저 대역 신호로 변환하기 위한 장치이다. 상기 무선 수신부(110)에는 저잡음 증폭기와 대역 하강 변환을 위한 믹서 및 신호 레벨을 증폭하기 위한 OP-AMP와 같은 증폭기가 포함된다. 또한 상기 믹서는 대역 하강 변환 방식에 따라 하나 또는 둘 이상의 믹서로 구성될 수 있다. 따라서 상기 무선 수신부(110)는 상기 저잡음 증폭기와 믹서 및 다른 증폭기를 이용하여 수신 신호를 기저 대역 신호로 변환할 뿐 아니 라 증폭을 수행한다. 이와 같이 증폭된 기저 대역 신호는 모뎀(140) 및 이득 제어부(120)로 입력된다.First, the received signal is received through the antenna ANT. The received signal is input to the
상기 모뎀(140)은 수신된 기저 대역 신호를 복조 및 복호하여 출력하고, 송신하기 위한 신호를 부호화 및 변조하여 출력한다. 상기 부호화 및 변조된 기저대역의 신호는 무선 송신부(130)로 입력된다. 상기 무선 송신부(130)는 이득 제어부(120)에서 이득 제어 신호를 수신하여 소자들의 무선 증폭도를 제어하며, 무선 신호로 상승 변환하여 듀플렉서(101)로 제공한다. 그러면 듀플렉서(101)는 송신 신호를 수신 신호와 분리하여 안테나(ANT)를 통해 기지국으로 송신한다.The
상기 이득 제어부(120)는 무선 수신부(110)로부터 수신된 신호의 세기를 이용하여 수신 신호의 레벨을 결정하고, 그에 따른 이득 모드를 결정한다. 이와 같이 결정된 이득 모드에 따라 무선 수신부(110)에 구비된 소자들의 이득을 결정하고, 무선 송신부(130)의 송신 전력 및 이득을 결정하게 된다. 그러면 무선 수신부(110)의 신호를 수신하여 이득을 제어하기 위한 구성을 도 2를 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.The
도 2는 일반적인 이동 단말에 구비되는 수신 신호의 이득 제어를 위한 기능 블록 구성도이다.2 is a functional block diagram for gain control of a received signal included in a general mobile terminal.
상기 무선부(110)로부터 출력된 신호는 아날로그 디지털 변환기(ADC)(121)로 입력된다. 상기 아날로그 디지털 변환기(121)는 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 이득 계산부(122)로 출력한다. 그러면 이득 계산부(122)는 수신된 신호의 레벨을 검사하여 기준 세기와의 차를 계산하고, 이를 미리 결정된 시간동안 누적함으로써 신호 세기(RSSI)를 결정한다. 또한 이득 계산부(122)는 상기 신호 세기로부터 그에 따른 이득 모드를 계산한다. 이와 같이 계산된 이득 모드는 다중화기(124)의 제어 신호로 입력되며, 수신 신호의 세기는 메모리부(123)에 구비되어 있는 각 신호 세기 테이블로 입력된다. 상기 신호 세기 테이블은 각 소자들의 이득 모드에 따라 선형적인 구간과 비선형적인 구간에 따른 이득 값을 저장하는 테이블이다. 그러면 먼저 신호세기 테이블에 대하여 살펴보기로 한다.The signal output from the
먼저 이득을 제어하는 소자들인 저잡음 증폭기와 믹서 및 OP-AMP 등의 소자들은 특정한 영역에서는 선형적인 증폭도를 갖지만, 그 이외의 영역에서는 비선형적인 특성을 가진다. 따라서 선형적인 구간과 비선형적인 구간이 존재함으로써 이득 소자들을 1차의 수학식으로 표현하기 어렵다는 문제가 있다. 따라서 이와 같이 비선형적인 특성에 맞도록 이득 모드에 따른 증폭이 이루어져야 하므로, RSSI 테이블에서는 수신 신호 세기에 따른 이득 모드마다 각 소자들의 이득을 조절하기 위한 값이 저장된다. 이는 각 소자들의 비선형적인 특성이 각 소자별로 고유한 특성을 가지기 때문이다. 따라서 상기 각 수신 신호 테이블의 수는 이득 모드의 수에 따라 결정된다. 이와 같이 수신 신호 세기에 따라 각 소자들의 이득 값을 결정하기 위해서 제품을 상용화하는 제조 회사에서는 각 소자들의 이득 값 제어 시 최소의 전력으로 이득 조절이 이루어지도록 구성하고 있다.First, gain control devices, such as low-noise amplifiers, mixers, and OP-AMPs, have linear amplification in certain areas, but nonlinear in other areas. Therefore, there is a problem that it is difficult to express the gain elements in the first-order equation because there is a linear section and a non-linear section. Therefore, since the amplification according to the gain mode must be performed to meet the nonlinear characteristics as described above, in the RSSI table, a value for adjusting the gain of each device is stored in each gain mode according to the received signal strength. This is because the nonlinear characteristics of the devices have their own characteristics. Therefore, the number of each received signal table is determined according to the number of gain modes. As such, a manufacturing company that commercializes a product in order to determine gain values of the devices according to the received signal strength configures the gain control with the minimum power when controlling the gain values of the devices.
상기와 같이 각각의 테이블에서 출력된 신호는 다중화기(124)로 입력되며, 다중화기(124)는 해당하는 이득 모드에 따른 이득 제어 신호를 출력한다. 이와 같이 출력된 이득 제어 신호는 다시 디지털 아날로그 변환기(DAC)(125)를 통해 아날 로그 신호로 변환된 후 무선 수신부(110)의 각 이득을 제어하는 아날로그 소자들로 입력되어 이득을 제어하게 된다.As described above, the signal output from each table is input to the
이와 같이 구성되는 이득 제어부(120)에서는 각 이득 모드에 따라 다수의 테이블을 구비해야만 한다. 이는 해당하는 이득 모드에서 각각의 소자들의 선형적인 특성 및 비선형적인 특성이 존재하기 때문이다. 따라서 이즉 제어부(120)를 구성할 때 메모리를 많이 필요로 한다는 문제가 있다. 이는 결국 제품의 단가를 높이는 요소로 작용한다.In the
따라서 본 발명의 목적은 이동 단말에서 아날로그 소자의 이득 제어를 위한 구성을 간단하게 구성할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for easily configuring a configuration for gain control of an analog device in a mobile terminal.
본 발명의 다른 목적은 이동 단말에서 저렴한 이득 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling gain inexpensive in a mobile terminal.
본 발명의 또 다른 목적은 이동 단말에서 이득 제어를 위한 장치의 구성 시 메모리를 적게 사용할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for using less memory when configuring an apparatus for gain control in a mobile terminal.
본 발명에 따른 이동단말에서 수신 신호의 이득을 제어하기 위한 장치는, 미리 결정된 시간 동안 상기 수신 신호의 세기와 기준 세기의 차이를 누적하여 신호 세기를 결정하고, 상기 결정된 신호 세기에 따른 이득 모드를 결정하는 이득 계산부와, 증폭 소자들의 선형적인 특성에 따른 증폭도 값들을 계산하여 각 버퍼들로 출력하는 버퍼 제어부와, 상기 계산된 선형적인 특성에 따른 증폭도 값들을 상기 결정된 이득 모드에 따라 상기 결정된 신호 세기의 보상값으로 출력하는 다중화기와, 상기 결정된 신호 세기와 상기 보상값에 대하여 가감 연산을 수행하여 보상된 신호 세기를 출력하는 가감기와, 상기 증폭 소자들의 비선형적인 특성에 따른 이득을 제어하기 위한 정보가 저장되어 있고, 상기 보상된 신호 세기로부터 이득 신호를 출력하는 신호 세기 테이블을 포함한다.An apparatus for controlling a gain of a received signal in a mobile terminal according to the present invention may determine a signal strength by accumulating a difference between the strength of a received signal and a reference intensity for a predetermined time, and determine a gain mode according to the determined signal strength. A gain calculator for determining a buffer, a buffer controller for calculating amplification values according to the linear characteristics of the amplifying elements, and outputting the amplification values to the respective buffers, and amplifying values according to the calculated linear characteristics according to the determined gain mode. A multiplexer for outputting a compensation value of the determined signal strength, an accelerometer for outputting a compensated signal strength by performing an amplification operation on the determined signal strength and the compensation value, and controlling gains according to nonlinear characteristics of the amplifying elements. Information for storing the signal strength and outputting a gain signal from the compensated signal strength Contains a table.
또한 본 발명에 따른 이동 단말에서 이득 제어 방법은, 미리 결정된 시간 동안 수신 신호의 세기와 기준 세기의 차이를 누적하여 신호 세기를 결정하고, 상기 결정된 신호 세기에 따른 이득 모드를 결정하는 과정과, 증폭 소자들의 선형적인 특성에 따른 증폭도 값들을 계산하여 각 버퍼들로 출력하는 과정과, 상기 계산된 선형적인 특성에 따른 증폭도 값들을 상기 결정된 이득 모드에 따라 상기 결정된 신호 세기의 보상값으로 출력하는 과정과, 상기 결정된 신호 세기와 상기 보상값에 대하여 가감 연산을 수행하여 보상된 신호 세기를 출력하는 과정과, 상기 증폭 소자들의 비선형적인 특성에 따른 이득을 제어하기 위한 정보가 저장된 신호 세기 테이블을 참조하여, 상기 보상된 신호 세기로부터 이득 신호를 출력하는 과정을 포함한다.In addition, the gain control method in the mobile terminal according to the present invention, a step of determining the signal strength by accumulating the difference between the strength of the received signal and the reference intensity for a predetermined time, and determining the gain mode according to the determined signal strength, and amplification Calculating amplification values according to the linear characteristics of the devices and outputting them to the respective buffers, and outputting the amplification values according to the calculated linear characteristics as compensation values of the determined signal strength according to the determined gain mode. And a process of outputting a compensated signal strength by performing an addition / decrement operation on the determined signal strength and the compensation value, and a signal strength table storing information for controlling gain according to nonlinear characteristics of the amplifying elements. And outputting a gain signal from the compensated signal strength.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용 어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
이하에서 설명되는 본 발명에서는 본 발명에 따른 구성과, 본 발명에 따른 동작 및 그에 대한 검증과 효과를 차례로 살펴보기로 한다.In the present invention described below, the configuration according to the present invention, the operation according to the present invention and the verification and effects thereof will be described in order.
< 본 발명에 따른 구성 ><Configuration according to the present invention>
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동 단말에 포함되는 이득 제어부의 내부 블록 구성도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 이득 제어부의 내부 구성 및 그 동작을 상세히 설명하기로 한다.3 is an internal block diagram of a gain control unit included in a mobile terminal according to an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, an internal configuration and operation of the gain control unit according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
우선 아날로그 디지털 변환기(121)와 디지털 아날로그 변환기(125)는 종래 기술에서 설명한 바와 동일한 구성이며 동일한 동작을 수행하므로 여기서는 더 상세한 설명을 생략하기로 한다.First, since the analog-to-
아날로그 디지털 변환기(121)로부터 수신된 디지털 신호는 이득 계산부(301)로 입력된다. 상기 이득 계산부(310)는 수신된 신호의 레벨을 검사하여 기준 세기와의 차를 계산하고, 이를 미리 결정된 시간동안 누적함으로써 신호 세기(RSSI)를 결정한다. 또한 이득 계산부(310)는 상기 신호 세기로부터 그에 따른 이득 모드를 계산한다. 이와 같이 계산된 이득 모드는 다중화기(302)의 제어 신호로 입력되며, 수신 신호의 세기는 가감기(303)로 입력된다.The digital signal received from the analog to
한편, 본 발명에 따른 버퍼 제어부(331)는 선형적인 이득 모드 값을 버퍼(320)의 각 버퍼들(321, 322, 323)로 입력한다. 상기한 각 버퍼들(321, 322, 323)은 이득 제어 값을 저장하기 위한 큐(Queue) 등으로 구성할 수 있다. 상기 버퍼 (320)에서 출력된 각 신호는 다중화기(302)로 입력된다. 그러면 다중화기(302)는 입력된 신호들을 이득 계산부(301)의 제어에 의거하여 특정 신호를 출력한다.Meanwhile, the
상기와 같이 출력된 신호는 가감기(303)로 입력되어 수신 신호 레벨을 보정한다. 이와 같이 수신 신호 레벨이 보정된 신호는 신호 세기 테이블(310)로 입력된다. 본 발명에서는 신호 세기 테이블(310)을 하나만 구성하고 있다. 이는 각각의 이득 모드에 따라 해당 소자의 이득 값을 제어하기 위해 비선형적인 특성에 다른 값을 보상하기 위해 사용하는 것이다. 상기 신호 세기 테이블(310)에서 이득 신호가 결정되면, 이를 디지털 아날로그 변환기(125)를 통해 출력한다.The signal output as described above is input to the
< 본 발명에 따른 동작 및 그 검증><Operation and Verification thereof According to the Present Invention>
그러면 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이득 제어부의 구성에 따른 동작에 대하여 살펴보기로 한다.As described above, the operation according to the configuration of the gain control unit according to the present invention will be described.
본 발명에 따른 이동 단말의 이득 제어부는 N개의 이득 모드가 존재하는 것으로 가정한다. 이때, 이득 모드 1을 이득이 가장 작은 모드로, 이득 모드 N을 이득이 가장 큰 모드로 가정한다. 또한 본 발명에 따른 신호 세기(RSSI) 테이블은 L개의 필드로 구성된다. 이를 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다. The gain control unit of the mobile terminal according to the present invention assumes that there are N gain modes. In this case, it is assumed that
도 4는 본 발명에 따른 신호 세기 테이블(310)의 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating the configuration of the signal strength table 310 according to the present invention.
본 발명에 따른 신호 세기 테이블은 0번째 행부터 L-1번째 행까지 총 L개의 행으로 구성되어 있다. 또한 각 행의 이득 값은 0번째 행의 이득이 가장 크고 L-1번째 행의 이득이 가장 작다. 즉, 행 번호가 작아질수록 이득은 증가하며, 행 번호가 클수록 이득은 감소하는 형태로 구성하였다. 따라서 수신 신호 세기(RSSI) 값은 0 행의 값이 가장 작고, L-1 행에서 가장 큰 값을 가진다. 또한 도 4에 도시한 바와 같이 각 행에 포함되어 있는 이득 값들은 M 비트로 구성된다.The signal strength table according to the present invention is composed of a total of L rows from the 0 th row to the L-1 th row. In addition, the gain of each row has the largest gain in the 0th row and the smallest gain in the L-1th row. In other words, the smaller the row number, the higher the gain, and the larger the row number, the lower the gain. Therefore, the received signal strength (RSSI) value has the smallest value in
여기서 최대 입력 신호 세기를 Imax, 최소 입력 신호 세기를 Imin이라 하자. 그리고 임의의 이득 모드는 n이라 칭한다. 임의의 이득 모드 n에서의 수신 신호의 세기 보상 값을 Cn이라 하고, 이때의 수신 신호 세기(RSSI)를 Xn이라 하자. 그러면 이득 모드 n은 In-min과 In-max에서 유효하다. 단, N > 0, L > 0, M > 0, I의 단위는 dBm이다.In this case, let the maximum input signal strength be Imax and the minimum input signal strength be Imin. And any gain mode is called n. Assume that the strength compensation value of the received signal in any gain mode n is Cn, and the received signal strength (RSSI) at this time is Xn. Gain mode n is then valid for In-min and In-max. However, N> 0, L> 0, M> 0, I unit is dBm.
그러면 상기한 가정 하에서 일반적인 동작에 대하여 살펴보기로 한다.Next, a general operation will be described under the above assumption.
먼저 이득 계산부(301)는 입력 신호의 세기와 기준 세기의 차이 값을 일정 주기 누적하여 RSSI(Xn)를 계산한다. 그리고 상기 이득 계산부(301)는 상기 계산된 Xn에 근거하여 이득 모드(n)를 결정한다. 이와 같이 이득 모드가 결정되면, 상기 결정된 이득 모드에 해당하는 RSSI 보상 값(Cn)을 Xn에 더한다. 상기한 바와 같이 계산된 아날로그 소자 값의 이득 즉, Xn + Cn에 대응되는 아날로그 소자 이득 값은 다음과 같이 구한다.First, the
(1) i번째 RSSI 테이블 값을 RSSI{i}라 한다.(1) The i-th RSSI table value is called RSSI {i}.
(2) RSSI{i} > RSSI{i+1}이면, Xn + Cn ≥ [Xn + Cn] 이다.(2) If RSSI {i}> RSSI {i + 1}, then Xn + Cn> [Xn + Cn].
이때 만약 Xn + Cn - [Xn + Cn]이 0이면, RSSI{[Xn + Cn]}이다. 여기서 연산 "[x]"는 x를 넘지 않는 최대 정수를 의미한다. 상기한 Xn + Cn - [Xn + Cn]이 0이라는 의미는 Xn + Cn의 값이 정수 값인 경우이다. 그러나, 만일 Xn + Cn - [Xn + Cn]이 0이 아니면, 하기 <수학식 1>과 같은 형태로 계산이 이루어진다.At this time, if Xn + Cn-[Xn + Cn] is 0, RSSI {[Xn + Cn]}. The operation "[x]" here means a maximum integer not exceeding x. Xn + Cn-[Xn + Cn] is 0 means that the value of Xn + Cn is an integer value. However, if Xn + Cn-[Xn + Cn] is not 0, the calculation is performed in the form of
상기 <수학식 1>은 신호 세기 테이블(310)에서 특정 신호를 찾기 위해 이루어지는 과정을 설명하고 있다. 즉, RSSI{[Xn+Cn]}의 값은 실제 수신 신호 레벨이 특정 행의 값을 선택하는 경우보다 크지만 그 보다 낮은 값을 선택해야 하는 경우를 의미한다. 그리고 ( RSSI{[Xn+Cn]} - RSSI{[Xn+Cn] + 1} )의 의미는 따라서 그 다음 행의 값을 선택하고, 이후에 곱해지는 값들의 첫 번째 항은 소수점 이하의 값이 얼마인가를 계산하는 식이다. 또한 상기 다음 행의 값에 곱해지는 두 번째 항은 전체 이득 모드들의 값은 M 비트의 값으로 정규화하기 위한 계산 값이다. 이와 같이 정규화 과정을 통해 특정 수신 신호 레벨이 선택해야 하는 행과 그 행 보다 큰 이득 값 사이에서 적절한 이득 값을 검출할 수 있게 된다.
다음으로 RSSI 보상 값인 Cn이 0에서 0이 아닌 값으로 변할 경우 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 이때, 입력 신호의 세기는 변하지 않는다고 가정한다.Next, the operation when the RSSI compensation value Cn changes from 0 to a non-zero value will be described. At this time, it is assumed that the strength of the input signal does not change.
초기에 Cn이 0이라면, RSSI와 보상된 RSSI는 모두 Xn이다. 그리고 Cn이 0이 아닌 값으로 변하게 되면, 보상된 RSSI는 Xn + Cn 이다. 만약 Cn이 양의 값이라면 보상된 RSSI 커지게 되어, 아날로그 소자 이득은 Cn 만큼 감소하게 된다. 그러므로 루프를 돌고 나면 RSSI는 Xn - Cn이 되고, 보상된 RSSI는 Xn이 된다. 아날로그 소자 이득은 루프에 의해 Cn이 0일 때와 같은 값으로 수렴하게 된다. 이런 원리에 의해 Cn이 0이 아니면, 자동 이득 제어 루프(AGC loop)의 동작에 영향을 미치지 않으 면서 RSSI 값을 Cn만큼 빼주는 효과를 만들게 된다.If Cn is initially zero, both RSSI and compensated RSSI are Xn. If Cn is changed to a non-zero value, the compensated RSSI is Xn + Cn. If Cn is a positive value, the compensated RSSI becomes large, and the analog device gain is reduced by Cn. Therefore, after looping, RSSI becomes Xn-Cn, and the compensated RSSI becomes Xn. The analog device gain converges to the same value as when Cn is zero by the loop. By this principle, if Cn is not 0, the effect of subtracting RSSI value by Cn without affecting the operation of the automatic gain control loop (AGC loop).
< 본 발명에 따른 이득 모드별 RSSI 보상 값 및 RSSI 테이블 구성 방법 ><The method of configuring RSSI compensation value and RSSI table for each gain mode according to the present invention>
도 5는 아날로그 소자의 비선형적인 특성을 설명하기 위한 아날로그 소자의 특성 그래프이다.5 is a characteristic graph of an analog device for explaining the nonlinear characteristics of the analog device.
상기 도 5에 도시한 바와 같이 아날로그 소자는 비선형적인 특징을 갖는다. 하지만 참조부호 501의 그래프의 경우 저잡음 증폭기의 증폭도를 도시한 것이고, 참조부호 502의 그래프의 경우는 믹서의 증폭도를 도시한 것이며, 참조부호 503 그래프는 OP-AMP의 증폭도를 도시한 것이다. 각각의 그래프에서 저잡음 증폭기는 -16dBm ~ -70dBm 범위에서, 믹서는 -28dBm ~ -82dBm의 범위에서, OP-AMP는 -40dBm ~ -88dBm의 범위에서 아날로그 소자의 특성이 비교적 선형적임을 알 수 있다. 이것은 LNA, Mixer와 같은 소자들이 특정 영역에서는 선형 소자로 동작 할 수 있기 때문이다. 하지만 입력이 가장 작은 경우의 이득 모드인 참조부호 503의 그래프에서는 OP-Amp 소자의 비선형 특성을 피할 수 없다. 그러므로 단계가 아무리 많을 지라도 이득이 가장 큰 모드의 특성만 신호 세기(RSSI) 테이블(310)에 저장을 시키고, 그 보다 이득이 작은 모드에서는 아날로그 소자를 선형구간에서만 동작시킨다면 신호 세기(RSSI) 테이블(310)을 공유할 수 있다. 각 이득 모드에서 RSSI 보상 값을 찾는 절차는 다음과 같다.As shown in FIG. 5, the analog device has a nonlinear characteristic. However, the graph of
초기에 RSSI 보상 값은 0으로 설정한다. 그리고 신호 세기(RSSI) 테이블에는 아날로그 소자 이득 값의 비트 수에 맞추어 RSSI의 선형 변환 된 값을 입력한다. 그런 후 이득 모드를 n으로 설정한다. 그리고 In-min에서의 아날로그 소자 이득 값 을 기록한다. 이후 최대 이득 모드를 N으로 설정한다. 외부 입력 세기를 조절하여 아날로그 소자 이득 값이 In-min에서의 아날로그 소자 이득 값에서 찾은 값이 되도록 설정한다. 이때 외부 입력 세기를 IN-n이라 한다.Initially, the RSSI compensation value is set to zero. In the signal strength (RSSI) table, a linearly converted value of RSSI is input according to the number of bits of an analog device gain value. Then set the gain mode to n. Record the analog device gain at In-min. Then set the maximum gain mode to N. Adjust the external input strength so that the analog device gain is the value found in the analog device gain at In-min. At this time, the external input strength is referred to as I Nn .
그러면 이득 모드가 n일 때, RSSI 보상 값(Cn)은 하기 <수학식 2>와 같이 결정된다.Then, when the gain mode is n, the RSSI compensation value Cn is determined as shown in
상기한 가정에서 가장 큰 이득 모드의 RSSI 보상 값(CN)은 0이 된다.In the above assumption, the RSSI compensation value CN of the largest gain mode is zero.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
이상에서 상술한 바와 같이 이동통신 시스템의 수신부에서 외부세기에 대한 아날로그 소자의 적절한 이득모드를 위해 사용된 신호 세기 테이블의 메모리용량을 줄임으로써 전력소비 감소, 하드웨어 자체비용 절감, 수신 아날로그 소자를 보정시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, by reducing the memory capacity of the signal strength table used for the appropriate gain mode of the analog device to the external strength in the receiver of the mobile communication system, power consumption, hardware cost reduction, and correction of the received analog device can be achieved. There is an advantage to this.
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