KR101237698B1

KR101237698B1 - 통신 시스템에서 신호 송신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101237698B1
Application number: KR1020060106360A
Authority: KR
Inventors: 최성건
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2013-02-26
Also published as: KR20080038868A

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 신호 송신을 위해 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기의 출력 신호 전력을 출력 신호 전압으로 변환하여 검출하고, 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 미리 설정된 제 1 전력 레벨만큼 감쇄한 후 상기 전력 증폭기의 출력 신호 전압을 재검출하고, 상기 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기의 동작을 중지한다.

전력 증폭기, 가변 감쇄 제어기, 가변 감쇄기, 모뎀, 신호 전력

Description

통신 시스템에서 신호 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING SIGNAL IN A COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 통신 시스템의 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 증폭기의 입력 신호 전력을 제어하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 송수신 장치의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 전력 증폭기의 입력 신호 전력 제어를 통해 신호를 송신하는 신호 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 통신 시스템 특히, 무선 통신 시스템에서는 데이터(data) 즉, 신호 송수신을 위해 각 기지국(BS: Base Station) 또는 단말기(MS: Mobile Station)는 내부에 신호 송수신을 위한 신호의 송신 기능을 하는 송신부와 신호의 수신 기능을 하는 수신부의 구조를 모두 포함한다.

따라서 상기 기지국과 단말기는 각각 송신할 신호가 존재하는 경우에는 신호를 송신하는 송신기(transmitter)가 되며, 수신할 신호가 존재하는 경우에는 신호를 수신하는 수신기(receiver)가 된다. 다음으로 통신 시스템에서 하기에 도 1을 참조하여 상기 신호 송수신기의 구조를 하기에 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 1은 일반적인 통신 시스템의 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 신호 송수신 장치는 모뎀(modem)(111), 트랜시버(transceiver)(113), 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)(115), 듀플렉서(duplexer)(117), 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(119)를 포함한다.

상기 신호 송수신 장치는 신호의 송신을 담당하는 송신부와 신호의 수신을 담당하는 수신부로 구분할 수 있다.

상기 모뎀(111)은 송신 신호를 변조하여 상기 트랜시버(113)로 출력하고, 상기 트랜시버(113)로부터 수신되는 수신 신호를 복조한다.

상기 트랜시버(113)는 무선 송신 장치에 적용되어 신호 송수신을 동시에 수행한다. 따라서 신호를 송신하는 경우 트랜시버는 신호의 송신 동작을 수행하며, 신호를 수신하는 경우에는 신호의 수신 동작을 수행한다. 상기 트랜시버(113)는 상기 모뎀(111)으로부터 송신 신호가 입력되면, 상기 송신 신호를 무선 처리하여 전력 증폭기(115)로 출력한다. 또한, 상기 트랜시버(113)는 상기 저잡음 증폭기(119) 를 통해 수신 신호가 입력되면, 상기 수신 신호를 무선 처리하여 신호를 복원한 후 상기 모뎀(111)으로 출력한다.

상기 전력 증폭기(115)는 상기 신호를 송신하는 송신부에 포함되며, 상기 트랜시버(113)를 통해 무선 처리를 수행한 신호들을 입력받는다. 상기 전력 증폭기(115)는 상기 신호가 최종단에서 충분한 전력을 가질 수 있도록 전력을 증폭하는 기능을 한다.

또한, 상기 저잡음 증폭기(119)는 상기 신호를 수신하는 수신부에 포함되며, 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신한다. 상기 저잡음 증폭기(119)는 무선 채널 상의 잡음이 섞여 있는 상기 수신 신호들을 잡음이 증폭되는 것을 억제하면서 신호가 증폭될 수 있도록 한다.

상기 듀플렉서(119)는 하나의 안테나를 송신부와 수신부가 함께 사용하면서 송신 신호와 수신 신호를 분기하는 역할을 수행한다. 따라서 상기 듀플렉서는 상기 신호 송신 장치가 송신 동작을 하는 경우에는 상기 송신부의 신호를 상기 안테나를 통해 송신되도록 하고, 신호 수신 동작을 하는 경우에는 상기 안테나의 신호를 상기 수신부로 수신되도록 한다.

여기서, 상기 송신부의 종단에 위치한 전력 증폭기(115)는 송신 신호를 전력 증폭하는 장치로서 과잉전력(overpower) 값을 갖는 신호 등의 유입이 발생할 수 있으며, 상기 전력 증폭기(115)는 상기한 과잉전력 신호를 입력받는 경우 과잉전력 동작을 수행할 수 있다. 따라서 상기 전력 증폭기(115)가 과잉전력으로 동작하는 경우에 상기 전력 증폭기(115)의 보호를 위해서 상기 전력 증폭기(115)의 동작을 중단(shutdown)하였다.

상기한 바와 같이 과잉전력 동작 등으로 인해 동작이 중단된 전력 증폭기가 포함된 신호 송수신 장치는 정상적인 신호 송신이 불가능하다는 문제점이 있었다.

특히, 상기 신호 송수신 장치를 기지국이라 가정하고, 상기 신호 송수신 장치가 동작이 중단된 전력 증폭기를 포함하는 경우 상기 기지국을 통해 신호를 수신하는 다수의 단말기들은 상기 기지국에서 송신하는 신호를 정상적으로 수신하지 못한다. 따라서 상기 기지국에서 동작이 중단된 전력 증폭기를 사용하면 다수의 단말기들이 정상적인 통신 서비스를 제공받을 수 없다는 문제점이 있었다.

이와 같은 통신 서비스의 중단을 방지하기 위해서 하나의 전력 증폭기가 동작을 중지하면, 다른 전력 증폭기를 사용하여 통신 서비스를 제공하도록 전력 증폭기를 이중으로 구성하는 방법을 사용하였다. 하지만, 상기한 경우에도 정상적인 서비스 제공을 위한 별도의 전력 증폭기를 구비함으로서 하드웨어 구조의 복잡도 및 전력 증폭기 구현을 위한 비용이 증가한다는 문제점이 여전히 존재하였다.

따라서 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 전력 증폭기의 안정적인 동작을 보장하는 신호 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 전력 증폭기의 입력 신호 전력을 제어하는 신호 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전력 증폭기의 비정상 동작으로 인한 통신 서비스 장애가 발생하지 않는 신호 송신 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 통신 시스템에서 신호 송신 장치에 있어서, 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기와, 상기 전력 증폭기의 출력 신호 전력을 출력 신호 전압으로 변환하여 검출하는 신호 전력 검출기와, 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 신호 전력 감쇄부와, 상기 신호 전력 검출기에서 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 신호 전력 감쇄부를 통해 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 미리 설정된 제 1 전력 레벨만큼 감쇄한 후, 상기 신호 전력 검출기를 통해 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기의 동작을 중지하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 통신 시스템에서 신호 송신 방법에 있어서, 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기의 출력 신호 전력을 출력 신호 전압으로 변환하여 검출하는 과정과, 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 미리 설정된 제 1 전력 레벨만큼 감쇄하는 과정과, 상기 전력 증폭기의 출력 신호 전압을 재검출하고, 상기 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기의 동작을 중지하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 통신 시스템에서 신호 송신부에 위치한 전력 증폭기의 입력 신호 전력을 제어한 신호 송신 장치 및 방법을 제안한다. 이를 위해, 본 발명은 상기 전력 증폭기의 출력 신호 전력을 통해 출력 신호 전압을 검출하고, 상기 검출된 출력 신호 전압을 사용하여 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 제어하여 상기 전력 증폭기가 안정적으로 동작하도록 입력 신호 전력을 제어한다. 또한, 본 발명은 상기 전력 증폭기의 입력 신호 전력을 고려하여 최적의 변조 방식을 설정할 수 있다. 이와 같이 상기 통신 시스템에서 전력 증폭기의 입력 신호 전력을 제어하는 신호 송수신 장치를 하기에 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 증폭기의 입력 신호 전력을 제어하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 신호 송수신 장치는 제어부(controller)(200), 모뎀(modem)(211), 트랜시버(transceiver)(213), 신호 전력 감쇄부(signal power attenuator)(215), 전력 증폭부(221), 듀플렉서(duplexer)(227), 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)를 포함한다.

상기 모뎀(211)은 송신 신호를 변조하여 상기 트랜시버(213)로 출력하고, 상기 트랜시버(213)로부터 수신되는 수신 신호를 복조한다.

상기 트랜시버(213)는 무선 송신 장치에 적용되어 신호 송수신을 동시에 수행한다. 따라서 신호를 송신하는 경우 신호의 송신 동작을 수행하며, 신호를 수신하는 경우 신호의 수신 동작을 수행한다. 그리고 상기 트랜시버(213)는 신호의 송신 기능과 수신 기능을 담당하는 각각의 모듈로 분할하여 구성될 수도 있다. 상기 트랜시버(213)는 상기 모뎀(211)으로부터 송신 신호가 입력되면, 상기 송신 신호를 무선 처리하여 상기 신호 전력 감쇄부(215)로 출력한다. 또한, 상기 트랜시버(213)는 상기 저잡음 증폭기(229)를 통해 수신 신호가 입력되면, 상기 수신 신호를 기저대역 신호로 하향 변환하여 신호를 복원한 후 상기 모뎀(211)으로 출력한다.

상기 신호 전력 감쇄부(215)는 상기 신호를 송신하는 송신부에 포함되며, 본 발명의 실시예에 따라서 온/오프(ON/OFF) 동작을 수행한다. 상기 신호 전력 감쇄부(215)는 상기 온(ON) 동작을 수행하면, 상기 트랜시버(213)로부터 수신된 신호 전력을 감쇄한 후 상기 전력 증폭부(221)로 출력한다. 그리고 상기 신호 전력 감쇄부(215)는 상기 오프(OFF) 동작을 수행하면, 상기 트랜시버(213)로부터 수신된 신호를 상기 전력 증폭부(221)로 출력한다.

상기 전력 증폭부(221)는 상기 신호를 송신하는 송신부에 포함되며, 상기 신호 전력 감쇄부(215)에서 출력된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호가 최종단에서 충분한 전력을 가질 수 있도록 전력을 증폭하는 기능을 한다. 또한, 상기 전력 증폭부(221)는 본 발명에 따라서 전력 증폭된 송신 신호의 출력 신호 전력을 출력 신 호 전압으로 변환하여 검출한다.

여기서, 상기 신호 전력 감쇄부(215)와 상기 전력 증폭부(221)의 동작은 하기에서 상세히 설명하기로 하며, 여기서 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 저잡음 증폭기(229)는 상기 신호를 수신하는 수신부에 포함되며, 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신한다. 상기 저잡음 증폭기(229)는 무선 채널 상의 잡음이 섞여 있는 상기 수신 신호들을 잡음이 증폭되는 것을 억제하면서 신호가 증폭될 수 있도록 한다.

상기 듀플렉서(227)는 하나의 안테나를 송신부와 수신부가 함께 사용하면서 송신 신호와 수신 신호를 분기하는 역할을 수행한다. 따라서 상기 듀플렉서는 상기 신호 송신 장치가 송신 동작을 하는 경우에는 상기 송신부의 신호를 상기 안테나를 통해 송신되도록 하고, 신호 수신 동작을 하는 경우에는 상기 안테나의 신호를 상기 수신부로 수신되도록 한다.

상기 제어부(200)는 상기 신호 송수신 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 또한, 본 발명에 따른 상기 제어부(2001)는 상기 신호 전력 감쇄부(215), 상기 전력 증폭부(221), 모뎀(211)의 동작을 제어한다.

이때 상기 전력 증폭부(221)는 신호 전력을 증폭하는 증폭기, 일예로 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)(223)와 신호 전력 검출기(signal power detector)(225)를 포함한다.

상기 전력 증폭기(223)는 상기 송신 신호가 최종단에서 충분한 전력을 가질 수 있도록 전력을 증폭하는 기능을 한다. 그리고 상기 신호 전력 검출기(225)는 상 기 전력 증폭기의 출력 신호 전력을 출력 신호 전압으로 변환하여 검출한다. 상기 신호 전력 검출기(225)가 검출한 신호 전력은 상기 제어부(200)로 출력한다.

상기 제어부(200)는 상기 전력 증폭부(221)의 출력 신호 전압을 수신하고, 상기 수신된 출력 신호 전압이 전력 증폭기가 정상 동작 여부를 확인하기 위해 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하는지 판단한다.

상기 제어부(200)는 상기 출력 신호 전압이 미리 결정된 상기 정상 출력 신호 전압 이하이면, 상기 전력 증폭기(223)가 정상 동작함을 확인한다. 상기 제어부(200)는 상기 전력 증폭기(223)가 정상 동작하면, 상기 신호 송수신 장치가 현재 동작 상태를 유지하도록 상기 신호 송수신 장치를 제어한다. 이때 상기 신호 전력 감쇄부(215)는 오프(OFF) 동작을 하며, 상기 트랜시버(213)의 출력 신호를 상기 전력 증폭부(221)로 출력하는 동작을 수행한다.

상기 제어부(200)는 상기 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기(223)가 비정상 동작함을 확인한다. 상기 제어부(200)는 상기 전력 증폭기(223)가 과잉전압 동작 등으로 비정상 동작하면, 상기 전력 증폭부(221)에 입력되는 신호 전력을 감쇄하여 상기 전력 증폭기(221)가 정상 동작하도록 한다. 이때 상기 제어부(200)는 상기 신호 전력 감쇄부(215)를 온(ON) 동작하도록 제어한다.

상기 신호 전력 감쇄부(215)는 신호 전력 감쇄기(217)와 신호 전력 감쇄 제어기(219)를 포함한다. 여기서 상기 신호 전력 감쇄부(215)는 입력되는 신호의 전력을 감쇄하고, 상기 신호 전력 감쇄 제어기(219)는 상기 제어부(200)의 제어를 통 해 상기 전력 증폭기(223)에 입력되는 신호 전력 레벨을 본 발명에 따라 특정 신호 전력 레벨로 감쇄하도록 상기 신호 전력 감쇄기(217)를 제어한다.

상기 제어부(200)는 상기 신호 전력 검출기(225)에서 검출된 전력 증폭기(223)의 출력 신호 전력이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우에는 상기 신호 전력 감쇄부(215)를 온 동작하여 상기 전력 증폭부(221) 즉, 전력 증폭기(223)에 입력되는 신호의 전력 레벨을 미리 설정된 제 1 전력 레벨만큼 감쇄한다. 여기서 상기 제 1 전력 레벨은 설명의 편의를 위하여 10dB라 가정하기로 한다. 따라서, 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호는 10dB의 전력 레벨이 감쇄된 신호가 입력된다.

상기 제어부(200)는 상기 전력 증폭기(223)의 입력 신호 전력 레벨을 상기 제 1 전력 레벨만큼 감쇄한 이후에 상기 신호 전력 검출기(225)를 통해 상기 전력 증폭기(223)의 출력 신호 전력을 재검출한다. 이때 상기 제어부(200)는 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압 이하인지 확인한다.

상기 제어부(200)는 상기 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기(223)의 동작을 중지한다. 이에 상기 제어부(200)는 상기 전력 증폭기(223)를 과잉전력 동작 등으로부터 상기 전력 증폭기(223)를 보호한다.

한편, 상기 제어부(200)는 상기 재검출된 출력 신호 전압이 미리 설정된 정상 출력 신호 전압 이하인 경우에는 상기 모뎀(211)에 수신된 수신 신호로부터 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information)를 획득한다. 일예로, 상기 신호 송수신 장치가 기지국(BS: Base Station)이라고 가정하면, 상기 기지국의 서비스를 제공받는 단말기(MS: Mobile Station) 등으로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호로부터 상기 채널 품질 정보를 획득한다.

상기 제어부(200)는 상기 획득한 채널 품질 정보가 양호한지를 판단한다. 일예로, 미리 설정된 기준 채널 품질 정보 값과 상기 획득한 채널 품질 정보 값 등의 비교 등을 통해 상기 채널 품질 정보가 양호한지 판단할 수 있다. 그리고 상기 제어부(200)는 상기 획득한 채널 품질 정보가 양호하지 않은 경우에는 상기 모뎀(211)의 변조 방식을 변경한다. 예를 들어, 상기 모뎀(211)의 현재 변조 방식이 64 직교 진폭 변조(QAM: Quadrature amplitude modulation, 이하 'QAM'이라 칭하기로 한다)를 사용하고 있다면, 상기 모뎀(211)의 변조 방식을 16QAM으로 변경한다. 이때 상기 제어부(200)는 상기 변조 방식을 변경한 이후에 상기 채널 품질 정보가 양호한지 재확인하고, 상기 채널 품질 정보가 양호하지 않다면, 상기 모뎀(211)의 변조 방식을 일예로 직교 위상 편이 변조(QPSK: Quadrature Phase Shift Keying, 이하 'QPSK'라 칭하기로 한다) 방식 등으로 재변경한다.

따라서 상기 제어부(200)는 상기 채널 품질 성능이 양호할 때까지 상기 변조방식의 변조 방식, 즉 변조 레벨을 순차적으로 하향 변경 즉, 하나의 부호에 포함된 비트수가 감소하도록 변경(일예로, '64QAM'->'16QAM'->'QPSK' 등의 순서로)한다.

상기 제어부(200)는 상기 획득한 채널 품질 정보가 양호한 경우에는 상기 제 1 전력 레벨만큼 감쇄된 감쇄 전력 레벨을 제 2 전력 레벨만큼 감소하여 감쇄하도록 상기 신호 전력 감쇄부(215)를 제어한다. 여기서 상기 감쇄 전력 레벨은 상기 신호 전력 감쇄부(215)에서 상기 전력 증폭기(223)에 입력되는 신호를 감쇄하는 전력 레벨을 의미한다. 여기서도 설명의 편의를 위하여 상기 제 2 전력 레벨을 1dB라 가정하면, 상기 제 1 전력 레벨이 10dB이므로 상기 전력 증폭기(223)에 입력되는 신호는 9dB의 감쇄 전력 레벨로 감쇄된다. 상기 제어부(200)는 상기 신호 전력 검출기(225)에서 출력된 신호 전력이 미리 설정된 정상 출력 신호 전압을 초과할 때까지 반복하여 제 2 전력 레벨만큼 감소하여 상기 전력 증폭기(223)에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄한다.

하지만, 상기 제어부(200)는 상기 전력 증폭기(223)의 출력 신호 전력을 검출하여 상기 검출된 출력 신호 전력이 미리 설정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 신호의 감쇄된 전력 레벨을 상기 제 2 전력 레벨만큼 증가한 후 감쇄한다.

상기 도 2에서는 상기 송수신기의 구조를 통해 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 즉, 전력 레벨을 제어하는 것을 설명하였다. 이하, 하기에서는 도 3을 참조하여 상기 신호 송수신 장치의 동작을 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신호 송수신 장치의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

상기 도 3을 참조하면, 311단계에서 상기 신호 송수신 장치는 송신 신호 전력을 증폭하는 전력 증폭기의 출력 신호 전압을 검출(Det_PA_out: Detection_Power Amplifier_out)하고 313단계로 진행한다.

상기 313단계에서 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압이하인지 판단한다. 여기서, 상기 미리 결정된 정상 출력 신호 전압은 상기 전력 증폭기가 정상 동작하는지 여부를 확인하기 위해 설정된 기준 전압값이다.

상기 판단결과 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압 이하이면, 315단계로 진행한다. 상기 315단계에서 상기 신호 송수신 장치는 상기 전력 증폭기가 정상 동작하고 있으므로 현재 동작 상태를 유지한다.

하지만, 상기 판단결과 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면 317단계로 진행한다. 상기 317단계에서 상기 신호 송수신 장치는 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 감쇄 전력 레벨을 제 1 전력 레벨만큼 감쇄하고 319단계로 진행한다. 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 제 1 전력 레벨이 일예로, 10dB 등으로 설정된 경우에는 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호를 10dB만큼 감쇄한다.

상기 319단계에서 상기 신호 송수신 장치는 상기 전력 증폭기의 출력 신호 전압을 재검하고, 상기 재검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압이하인지 판단한다. 상기 317단계에서 전력 증폭기의 입력 신호 전력을 미리 설정된 전력 레벨만큼 감쇄하여 상기 전력 증폭기의 과잉전압 동작 등을 방지한다.

상기 판단결과 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면 321단계로 진행한다.

상기 321단계에서 상기 신호 송수신 장치는 상기 전력 증폭기의 입력 신호 전력 레벨을 일정 전력 레벨만큼 감쇄한 이후에도 여전히 비정상 동작하고 있으므로 상기 전력 증폭기의 파손 등을 막기 위해 동작을 중지한다.

하지만, 상기 판단결과 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출 력 신호 전압 이하이면, 323단계로 진행한다.

상기 323단계에서 상기 신호 송수신 장치는 수신한 신호에서 획득한 채널 품질 정보를 사용하여 현재 채널 상태가 양호한지 확인한다. 상기 신호 송수신 장치는 상기 채널 품질 정보의 채널 품질 값이 미리 설정된 채널 품질 값을 초과하면, 채널 상태가 양호하다고 판단하고, 상기 채널 품질 값 미만이면 채널 상태가 양호하지 않다고 판단한다.

상기 확인결과 채널 상태가 양호하지 않은 경우에는 325단계로 진행한다. 상기 325단계에서 상기 신호 송수신 장치는 현재 사용하는 변조 방식보다 하향 변환된 변조 방식으로 변조 방식을 변경하고 상기 323단계로 진행한다.

하지만, 상기 확인결과 채널 상태가 양호한 경우에는 327단계로 진행한다. 상기 327단계에서 상기 신호 송수신 장치는 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 감쇄 전력 레벨을 제 2 전력 레벨만큼 감소하여 감쇄하고 329단계로 진행한다. 여기서도, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 제 2 전력 레벨을 1dB라 하면, 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 감쇄 전력 레벨은 1dB만큼 감소, 즉 9dB로 감쇄한다. 다시 말해, 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 조금 높여 주는 것이다. 따라서 상기 제 2 전력 레벨은 상기 제 1 전력 레벨보다 작은 값을 갖는다.

상기 329단계에서 상기 신호 송수신 장치는 상기 전력 증폭기의 출력 신호 전압을 재검하고, 상기 재검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압이하인지 판단한다.

상기 판단결과 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면 331단계로 진행한다. 상기 331단계에서 상기 신호 송수신 장치는 상기 전력 증폭기의 입력 신호 전력 레벨을 제 2 전력 레벨만큼 증가하여 감쇄한다. 여기서는 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하여 낮추어 주는 것이다.

하지만, 상기 판단결과 상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압 이하이면 상기 323단계로 진행한다.

여기서, 상기한 바와 같이 상기 제 1 전력 레벨을 10dB라 가정하고, 상기 제 2 전력 레벨을 1dB라 가정하면, 상기 신호 송수신 장치는 상기 제 1 전력 레벨, 즉 10dB로 감쇄된 신호 전력 레벨을 1dB씩 높여가면서(제 1 전력 레벨을 9dB, 8dB, 7dB 등의 순서로 감쇄) 전력 증폭기의 입력 신호를 제어하여 신호의 최적 신호 전력 레벨을 유지한다. 그리고, 상기 제 1 전력 레벨과 상기 제 2 전력 레벨은 상술한 바와 같이 일예로 설정한 것으로 상기한 실시예들로 한정되지 아니한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 통신 시스템에서 전력 증폭기의 입력 신호 전 력을 제어함으로서 상기 전력 증폭기의 안정적인 동작을 보장하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 상기 전력 증폭기의 비정상 동작으로 인한 통신 서비스 장애가 발생하지 않는다는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명은 전력 증폭기가 동작하기 위한 최적의 입력 신호 전력을 유지하는 것이 가능하며, 상기 전력 증폭기의 동작에 따른 최적의 변조 기법을 선택하여 신호를 송신하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다.

Claims

통신 시스템에서 신호 송신 장치에 있어서,

신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기와,

상기 전력 증폭기의 출력 신호 전력을 출력 신호 전압으로 변환하여 검출하는 신호 전력 검출기와,

상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 신호 전력 감쇄부와,

상기 신호 전력 검출기에서 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 신호 전력 감쇄부를 통해 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 미리 설정된 제 1 전력 레벨의 감쇄 전력 레벨만큼 감쇄한 후, 상기 신호 전력 검출기를 통해 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기의 동작을 중지하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 신호 전력 검출기에서 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 신호 전력 감쇄부를 온(ON) 시켜 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호 전력 감쇄부는,

상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 신호 전력 감쇄기와,

상기 제어부의 제어에 따라 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하도록 상기 신호 전력 감쇄기를 제어하는 신호 전력 감쇄 제어기를 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제 1 항에 있어서,

송수신 신호를 변조 및 복조하는 모뎀을 더 포함하고,

상기 제어부는 상기 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압이하이면, 채널 품질이 설정 값 이상이 될 때까지 상기 모뎀의 변조 방식을 변경하는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 모뎀의 변조 방식을 순차적으로 하향 변경하는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 채널 품질이 설정 값 이상인지의 여부를 상기 모뎀에서 수신한 신호에 포함된 채널 품질 정보를 통해 판단하는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 채널 품질이 설정 값 이상이고, 상기 신호 전력 검출기의 출력 신호 전압이 정상 출력 신호 전압 이하인 경우, 상기 감쇄 전력 레벨을 미리 설정된 제 2 전력 레벨만큼 감소하여 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하도록 상기 신호 전력 감쇄부를 제어하는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제어부는 상기 신호 전력 검출기의 출력 신호 전압이 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 감쇄 전력 레벨을 상기 제 2 전력 레벨만큼 증가하여 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하도록 상기 신호 전력 감쇄부를 제어하는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
통신 시스템에서 신호 송신 방법에 있어서,

신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기의 출력 신호 전력을 출력 신호 전압으로 변환하여 검출하는 과정과,

상기 검출된 출력 신호 전압이 미리 결정된 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 미리 설정된 제 1 전력 레벨의 감쇄 전력 레벨만큼 감쇄하는 과정과,

상기 전력 증폭기의 출력 신호 전압을 재검출하고, 상기 재검출된 출력 신호 전압이 상기 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 전력 증폭기의 동작을 중지하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 재검출된 출력 신호 전력이 정상 출력 신호 전압 이하이면, 채널 품질이 설정 값 이상이 될 때까지 송신 신호의 변조 방식을 변경하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 송신 신호의 변조 방식을 변경하는 과정은,

상기 변조 방식을 순차적으로 하향 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 채널 품질이 설정 값 이상인지의 여부는 모뎀으로부터 수신된 신호에 포함된 채널 품질 정보를 기반으로 판단되는 것을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 채널 품질이 설정 값 이상이고, 상기 검출된 출력 신호 전압이 정상 출력 신호 전압 이하인 경우, 상기 감쇄 전력 레벨을 미리 설정된 제 2 전력 레벨만큼 감소하여 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 출력 신호 전압이 정상 출력 신호 전압을 초과하면, 상기 감쇄 전력 레벨을 상기 제 2 전력 레벨만큼 증가하여 상기 전력 증폭기에 입력되는 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 신호 송신 방법.