KR101312142B1 - Apparatus and method for transmitting and receiving signal in a communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통신 시스템에서 신호 송수신 장치에 있어서, 송신 신호 전력을 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기의 동작을 제어하는 바이어스를 생성하고, 상기 생성된 바이어스를 인가하는 바이어스 제어부와, 주파수 분할 듀플렉싱 방식 또는 시간 분할 듀플렉싱 방식에 상응하는 듀플렉싱 방식 선택 신호와 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 송수신 동작에 상응하는 송수신 동작 신호를 수신하고, 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호 및 상기 송수신 동작 신호를 사용하여 상기 바이어스 제어부의 동작을 제어하는 전력 증폭 제어부를 포함한다.
전력 증폭기, 고전력 증폭기, 바이어스, 시간 분할 듀플렉싱, 주파수 분할 듀플렉싱
The present invention provides a signal transmission and reception device in a communication system, comprising: an amplifier for amplifying a transmission signal power, a bias controller for controlling an operation of the amplifier, a bias controller for applying the generated bias, a frequency division duplexing scheme or Receives a duplexing scheme selection signal corresponding to a time division duplexing scheme and a transmission / reception operation signal corresponding to a signal transmission / reception operation of the time division duplexing scheme, and receives the bias using the duplexing scheme selection signal and the transmission / reception operation signal. It includes a power amplification control unit for controlling the operation of the control unit.
Power Amplifiers, High Power Amplifiers, Bias, Time Division Duplexing, Frequency Division Duplexing
Description
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템에서 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically showing a structure of a signal transmission and reception apparatus using a frequency division duplexing scheme in a general wireless communication system;
도 2는 일반적인 무선 통신 시스템에서 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면,2 is a diagram schematically illustrating a structure of a signal transmission and reception apparatus using a time division duplexing scheme in a general wireless communication system;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 주파수/시간 분할 듀플렉싱 방식을 동시에 지원하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면,3 is a diagram schematically illustrating a structure of a signal transmission and reception apparatus simultaneously supporting a frequency / time division duplexing scheme in a communication system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수/시간 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하는 신호 송수신 장치에서 주파수 분할 듀플렉싱 방식에 따른 동작을 개략적으로 도시한 도면,4 is a view schematically illustrating an operation according to a frequency division duplexing method in a signal transmission / reception apparatus which simultaneously supports a frequency / time division duplexing scheme according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수/시간 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하는 신호 송수신 장치에서 시간 분할 듀플렉싱 방식에 따른 동작을 개략적으로 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an operation according to a time division duplexing method in a signal transmission / reception apparatus which simultaneously supports a frequency / time division duplexing scheme according to an embodiment of the present invention. FIG.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 시간 분할 듀플렉싱(TDD: Time Division Duplexing) 방식과 주파수 분할 듀플렉싱(FDD: Frequency Division Duplexing) 방식을 동시에 적용하는 신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication system, and more particularly, to an apparatus and method for transmitting and receiving a signal that simultaneously applies a time division duplexing (TDD) and a frequency division duplexing (FDD) scheme in a communication system. .
일반적으로, 무선 통신 시스템에서는 듀플렉싱(duplexing) 방식을 사용하며, 이와 같은 듀플렉싱 방식은 크게 주파수를 기준으로 업링크(UL: uplink) 및 다운링크(DL: downlink) 전송을 듀플렉싱하는 주파수 분할 듀플렉싱 방식과 시간을 기준으로 업링크 및 다운링크 전송을 듀플렉싱하는 시간 분할 듀플렉싱 방식으로 구분된다.In general, a wireless communication system uses a duplexing scheme, and such a duplexing scheme divides frequency uplinking uplink (UL) and downlink (DL) downlink based on frequency. It is divided into a duplexing scheme and a time division duplexing scheme for duplexing uplink and downlink transmissions based on time.
상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식은 업링크와 다운링크가 상이한 주파수를 사용하여 듀플렉싱 되는 방식이며, 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 송수신 장치의 구조를 하기에 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.The frequency division duplexing scheme is a scheme in which uplink and downlink are duplexed using different frequencies, and a structure of a transmission / reception apparatus using the frequency division duplexing scheme will be described with reference to FIG. 1.
상기 도 1은 일반적인 무선 통신 시스템에서 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a signal transmission and reception apparatus using a frequency division duplexing scheme in a general wireless communication system.
상기 도 1을 참조하면, 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치는 송신기(transmitter)(111), 고전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)(113), 듀플렉서(duplexer)(119), 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(121), 수신기(receiver)(123)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a signal transceiving device using a frequency division duplexing scheme includes a
상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치는 신호의 송 신을 담당하는 송신부와 신호의 수신을 담당하는 수신부로 구분할 수 있으며, 상기 송신부는 상기 송신기(111)와 고전력 증폭기(113)를 포함하고, 상기 수신부는 상기 저잡음 증폭기(121)와 수신기(123)를 포함한다.The signal transceiving apparatus using the frequency division duplexing scheme may be divided into a transmitter for transmitting a signal and a receiver for receiving a signal, and the transmitter includes the
상기 고전력 증폭기(113)는 상기 신호를 송신하는 송신부에 포함되며, 기저대역으로부터 무선 처리를 수행한 신호들을 입력받는다. 상기 고전력 증폭기(113)는 구동 증폭기(DA: Drive Amplifier)(115)와, 메인 증폭기(Main Amplifier)(117)를 포함하며, 상기 고전력 증폭기(113)는 상기 신호들이 최종단에서 충분한 전력을 가질 수 있도록 신호 전력을 증폭하는 기능을 한다.The
상기 저잡음 증폭기(121)는 상기 신호를 수신하는 수신부에 포함되며, 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신한다. 이때 상기 저잡음 증폭기(121)는 무선 채널 상의 잡음이 섞여 있는 상기 수신 신호들의 잡음이 증폭되는 것을 억제하면서 신호가 증폭될 수 있도록 해준다. 상기 수신기(123)는 저잡음 증폭기(121)의 출력 신호에 무선 처리를 수행하여 수신 신호를 복원한다. The
상기 듀플렉서(119)는 하나의 안테나를 송신부와 수신부가 함께 사용하면서 송신 신호와 수신 신호를 분기할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 상기 듀플렉서(119)는 송신과 수신에 따른 서로 다른 송수신 주파수 대역을 구분하는 역할을 수행하는 송신 대역 통과 필터(BPF: Band Pass Filter)와 수신 대역 통과 필터를 포함하여 구성될 수 있다. The
또한, 시간 분할 듀플레싱 방식은 시간을 사용하는 듀플렉싱 방식이다. 따라서 상기 시간 분할 듀플레싱 방식을 사용하는 경우 업링크와 다운링크의 주파수는 동일하기 때문에 상기 업링크 신호를 송신하는 업링크 시구간과 상기 다운링크 신호를 송신하는 다운링크 시구간을 미리 구분하여 놓고, 상기 업링크 시구간에서는 업링크 신호만을 송신하고 상기 다운링크 시구간에서는 다운링크 신호만을 송신한다. 그러면 여기서 상기 시간 분할 듀플레싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치의 구조를 하기에 도 2를 참조하여 살펴보기로 한다.In addition, the time division duplexing scheme is a duplexing scheme using time. Therefore, when using the time division duplexing scheme, since the frequencies of the uplink and the downlink are the same, the uplink time interval for transmitting the uplink signal and the downlink time interval for transmitting the downlink signal are previously separated. Only an uplink signal is transmitted in the uplink time period and only a downlink signal is transmitted in the downlink time period. Next, a structure of a signal transmission and reception apparatus using the time division duplexing scheme will be described with reference to FIG. 2.
상기 도 2는 일반적인 무선 통신 시스템에서 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a structure of a signal transmission and reception apparatus using a time division duplexing scheme in a general wireless communication system.
상기 도 2를 참조하면, 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치는 송신기(211), 고전력 증폭기(213), 스위치(219), 대역 통과 필터(221), 저잡음 증폭기(223), 수신기(225)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the signal transmission / reception apparatus using the time division duplexing scheme includes a
상기 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치는 신호의 송신을 담당하는 송신부와 신호의 수신을 담당하는 수신부로 구분할 수 있으며, 상기 송신부는 상기 송신기(211)와 고전력 증폭기(213)를 포함하고, 상기 수신부는 상기 저잡음 증폭기(223)와 수신기(225)를 포함한다.The signal transceiving apparatus using the time division duplexing scheme may be divided into a transmitter for transmitting a signal and a receiver for receiving a signal, wherein the transmitter includes the
상기 고전력 증폭기(213)는 상기 신호를 송신하는 송신부에 포함되며, 기저대역으로부터 무선 처리를 수행한 신호들을 입력받는다. 상기 고전력 증폭기(213)는 구동 증폭기(DA: Drive Amplifier)(215)와, 메인 증폭기(Main Amplifier)(217)를 포함하며, 상기 고전력 증폭기(213)는 상기 신호들이 최종단에서 충분한 전력을 가질 수 있도록 신호 전력을 증폭하는 기능을 한다.The
상기 저잡음 증폭기(223)는 상기 신호를 수신하는 수신부에 포함되며, 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신한다. 이때 상기 저잡음 증폭기(223)는 무선 채널 상의 잡음이 섞여 있는 상기 수신 신호들의 잡음이 증폭되는 것을 억제하면서 신호가 증폭될 수 있도록 해준다. 상기 수신기(225)는 저잡음 증폭기(223)의 출력 신호를 무선 처리를 수행하여 수신 신호를 복원한다.The
상기 대역 통과 필터(221)는 송신부에서 송신하고자 하는 신호, 송신 주파수 대역의 신호를 안테나를 통해 정확히 송신되도록 필터링하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 신호들 중에서 수신하고자 하는 신호, 수신 주파수 대역의 신호를 정확히 수신되도록 필터링한다. 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 송수신기는 동일한 주파수 대역을 사용함에 따라서 상기 대역 통과 필터(221)를 사용하여 신호의 송수신이 가능하다는 이점을 갖는다.The
상기 스위치(219)는 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식에 따라 신호 송신 동작을 수행하는 경우에는 상기 송신부의 신호가 상기 안테나를 통해 송신되도록 스위칭하고, 신호 수신 동작을 수행하는 경우에는 상기 안테나의 신호를 상기 수신부로 스위칭한다.The
상기한 바와 같이 시간 분할 듀플렉싱 방식과 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식은 신호를 송수신하기 위한 각 송수신기의 구조가 서로 상이하다는 차이점을 가지고 있다. 또한, 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신기들 상호 간에 통신을 수행하기 위해서는 각 신호 송수신기에서 하드웨어 구조가 변경되어야만 통신이 가능하였다. 이에 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치와 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치 각각을 사용하여 상기 시분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원, 즉 혼용이 불가능하다는 문제점이 있었다.As described above, the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme have a difference in structure of each transceiver for transmitting and receiving signals. In addition, in order to perform communication between signal transceivers using the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme, communication is possible only when the hardware structure of each signal transceiver is changed. Accordingly, the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme are simultaneously supported, that is, mixed, by using the signal transceiver using the time division duplexing scheme and the signal transceiver using the frequency division duplexing scheme. There was this.
또한, 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식은 신호 송수신을 위해 서로 상이한 주파수를 사용한다. 따라서 주파수 듀플렉싱 방식을 사용하는 신호 송수신 장치는 송신부와 수신부가 독립적인 신호 송수신을 하므로 고전력 증폭기는 지속적으로 동작한다. 하지만 상기 시분할 듀플렉싱 방식은 신호 송수신을 위해 서로 상이한 시구간을 통해 신호를 송수신함으로서 신호의 송신 동작과 수신 동작이 교번되어 고전력 증폭기의 지속적인 동작은 불가능하다. 따라서 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식과 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하기 위해서는 각 듀플렉싱 방식에 상응한 증폭기 즉, 고전력 증폭기를 별도로 구비하여야 한다는 문제점이 있었다.In addition, the frequency division duplexing method uses different frequencies for signal transmission and reception. Therefore, the signal transceiver using the frequency duplexing method transmits and receives the signal independently of the transmitter and the receiver, so that the high power amplifier continuously operates. However, the time division duplexing method transmits and receives a signal through different time periods for signal transmission and reception so that transmission and reception of signals are alternately performed, and thus continuous operation of the high power amplifier is impossible. Therefore, in order to simultaneously support the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme, there is a problem in that an amplifier corresponding to each duplexing scheme, that is, a high power amplifier must be separately provided.
따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하는 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving signals simultaneously supporting a time division duplexing scheme and a frequency division duplexing scheme in a communication system.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하는 고전력 증폭기를 사용한 신호 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving a signal using a high power amplifier that simultaneously supports a time division duplexing scheme and a frequency division duplexing scheme in a communication system.
본 발명의 장치는, 통신 시스템에서 신호 송수신 장치에 있어서, 송신 신호 전력을 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기의 동작을 제어하는 바이어스를 생성하고, 상기 생성된 바이어스를 인가하는 바이어스 제어부와, 주파수 분할 듀플렉싱 방식 또는 시간 분할 듀플렉싱 방식에 상응하는 듀플렉싱 방식 선택 신호와 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 송수신 동작에 상응하는 송수신 동작 신호를 수신하고, 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호 및 상기 송수신 동작 신호를 사용하여 상기 바이어스 제어부의 동작을 제어하는 전력 증폭 제어부를 포함한다.The apparatus of the present invention is a signal transmission and reception apparatus in a communication system, comprising: an amplifier for amplifying a transmission signal power, a bias controller for generating a bias for controlling an operation of the amplifier, and applying the generated bias, and a frequency division duple. Receives a duplexing method selection signal corresponding to a lexing method or a time division duplexing method and a transmission / reception operation signal corresponding to a signal transmission / reception operation of the time division duplexing method, and uses the duplexing method selection signal and the transmission / reception operation signal. And a power amplification controller for controlling the operation of the bias controller.
본 발명의 다른 장치는, 통신 시스템에서 신호 송수신 장치에 있어서, 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 신호 송수신에 사용되는 듀플렉싱 방식을 선택하고, 상기 선택된 듀플렉싱 방식에 상응하는 듀플렉싱 방식 선택 신호를 생성하는 시스템 제어부와, 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호를 수신하고, 상기 수신된 듀플렉싱 방식 선택 신호에 따라 적어도 하나의 증폭기를 제어하는 바이어스를 생성하고, 상기 생성된 바이어스를 사용하여 상기 적어도 하나의 증폭기를 제어하는 전력 증폭부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, in a signal transmission and reception apparatus in a communication system, a duplexing scheme used for signal transmission and reception is selected from a time division duplexing scheme and a frequency division duplexing scheme, and a duplexing scheme corresponding to the selected duplexing scheme is provided. A system control unit for generating a scheme selection signal, a bias for receiving the duplexing scheme selection signal, and controlling a bias to control at least one amplifier according to the received duplexing scheme selection signal, and using the generated bias It includes a power amplifier for controlling at least one amplifier.
본 발명의 방법은, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법에 있어서, 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 신호 송수신에 사용되는 듀플렉싱 방식을 결정하는 과정과, 상기 결정된 듀플렉싱 방식에 상응하여 송신 신호 전력 증폭을 위한 증폭기의 동작을 제어하기 위한 바이어스를 생성하는 과정과, 상기 생성된 바이어스를 통해 상기 증폭기를 제어하는 과정을 포함한다.In the method of transmitting and receiving a signal in a communication system, a method of determining a duplexing method used for transmitting and receiving a signal among a time division duplexing scheme and a frequency division duplexing scheme, and transmitting according to the determined duplexing scheme And generating a bias for controlling the operation of the amplifier for amplifying the signal power, and controlling the amplifier through the generated bias.
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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.
본 발명은 통신 시스템에서 시간 분할 듀플렉싱(TDD: Time Division Duplexing) 방식과 주파수 분할 듀플렉싱(FDD: Frequency Division Duplexing) 방식을 동시 지원 즉, 혼용하는 신호 송수신 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식에 상응하여 전력 증폭기, 일예로 고전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)에 바이어스(bias) 인가를 통해 제어함으로서 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하는 신호 송수신 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식에 따라 저잡음 증폭기의 신호 입력 경로에 스위치(switch)를 구성하고, 상기 스위치를 통해 안테나를 통해 수신한 신호를 스위칭 제어하는 신호 송수신 장치 및 방법을 제안한다. 다음으로, 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 동시에 지원하는 신호 송수신 장치의 구조를 하기에 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.The present invention proposes a signal transmission / reception apparatus and method that simultaneously support, that is, use, a time division duplexing (TDD) and a frequency division duplexing (FDD) scheme in a communication system. According to the present invention, the time division duplexing scheme and the frequency division duplex are controlled by applying a bias to a power amplifier, for example, a high power amplifier (HPA) corresponding to the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme. The present invention proposes a signal transmission / reception apparatus and method for simultaneously supporting a lexing scheme. In addition, a signal transmitting and receiving device and method for configuring a switch in the signal input path of the low noise amplifier according to the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme, and switching control of the signal received through the antenna through the switch Suggest. Next, a structure of a signal transmission and reception apparatus which simultaneously supports the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme will be described with reference to FIG. 3.
상기 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 주파수/시간 분할 듀플렉싱 방식을 동시에 지원하는 신호 송수신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a structure of a signal transmission and reception apparatus simultaneously supporting a frequency / time division duplexing scheme in a communication system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 신호 송수신 장치는 주파수 분할 듀플렉싱 방식과 시간 분할 듀플렉싱 방식을 모두 지원하며, 상기 신호 송수신 장치는 송신기(transmitter)(311), 고전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)(315), 서큘레이터(circulator)(325), 대역 통과 필터(BPF: Band Pass Filter)(327), 스위치(switch)(329), 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(331), 수신기(receiver)(333)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the signal transmission and reception apparatus of the present invention supports both a frequency division duplexing scheme and a time division duplexing scheme, and the signal transmission and reception apparatus includes a
상기 신호 송수신 장치는 주파수 분할 듀플렉싱 방식과 시간 분할 듀플렉싱 방식을 모두 지원하는 것이 가능하며, 신호의 송신을 담당하는 송신부와 신호의 수신을 담당하는 수신부로 구분할 수 있으며, 상기 송신부는 상기 송신기(311)와 고전력 증폭기(315) 즉, 전력 증폭부를 포함하고, 상기 수신부는 상기 저잡음 증폭기(331)와 수신기(333)를 포함한다.The signal transceiving apparatus may support both a frequency division duplexing scheme and a time division duplexing scheme, and may be classified into a transmitter for transmitting a signal and a receiver for receiving a signal. 311 and a
상기 고전력 증폭기(315)는 상기 신호를 송신하는 송신부에 포함되며, 기저대역으로부터 무선 처리를 수행한 신호들을 입력받는다. 상기 고전력 증폭기(315)는 구동 증폭기(DA: Drive Amplifier)(321)와, 메인 증폭기(MA: Main Amplifier)(323), 전력 증폭 제어부(power amplifier controller)(317), 바이어스 제어부(bias controller)(319)를 포함한다.The
상기 송신기(311)는 안테나를 통해 송신할 기저대역 신호를 생성하여 상기 고전력 증폭기(315)로 출력한다.The
상기 고전력 증폭기(315)는 상기 신호들이 최종단에서 충분한 전력을 가질 수 있도록 전력을 증폭하는 기능을 한다. 상기 고전력 증폭기(315)에 포함된 상기 메인 증폭기(323)가 구조상 충분한 이득을 갖지 못하는 경우가 많고, 또한 상기 메 인 증폭기(323)가 충분한 전력으로 증폭을 하기 위해서는 상기 메인 증폭기(323)로 일정 크기의 전력이 출력되어야 한다. 이에 상기 구동 증폭기(321)는 상기 메인 증폭기(323) 이득의 부족을 해결하고, 동시에 상기 메인 증폭기(323)에 충분한 입력 전력을 만들어 상기 메인 증폭기(323)로 출력한다.The
상기 메인 증폭기(323)는 상기 구동 증폭기(321)로부터 입력 받은 신호를 최종단에서 충분한 전력을 가진 신호로 내보낼 수 있도록 전력 증폭하는 기능을 한다. 그래서 이득을 갖고 신호를 증폭하되, 다른 증폭기들과 달리 출력에서 많은 전류를 흘릴 수 있도록 설계되어 출력 상에서 높은 dBm의 전력을 사용하는 것이 가능하다. 여기서 상기 메인 증폭기(323)는 일예로 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)라고도 칭할 수 있다. 또한, 상기 구동 증폭기(321)와 메인 증폭기(323)는 이득(Gain)을 보정한다The
본 발명의 신호 송수신 장치는 상기 신호 송수신 장치를 제어하는 시스템 제어부(미도시)를 포함한다. 이에 상기 시스템 제어부는 상기 신호 송수신 장치에서 사용되는 듀플렉싱 방식, 일예로 시간 분할 듀플렉싱과 주파수 분할 듀플렉싱 중 현재 상기 신호 송수신 장치에서 사용하는 듀플렉싱 방식을 선택한다. 그리하여 상기 시스템 제어부는 상기 선택된 듀플렉싱 방식에 상응한 듀플렉싱 방식 선택 신호(duplex mode selection signal)를 생성한다. 이에 상기 전력 증폭기(315)는 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호를 통해 현재 상기 신호 송수신 장치에서 사용되는 듀플렉싱 방식을 확인하는 것이 가능하다.The signal transmission and reception apparatus of the present invention includes a system controller (not shown) for controlling the signal transmission and reception apparatus. Accordingly, the system controller selects a duplexing scheme used in the signal transmission / reception apparatus, for example, time division duplexing and frequency division duplexing. Thus, the system controller generates a duplex mode selection signal corresponding to the selected duplexing scheme. Accordingly, the
또한, 상기 시스템 제어부는 상기 듀플렉싱 방식이 시간 분할 듀플렉싱 방식인 경우에는 상기 신호 송수신 장치의 신호 송신 동작 또는 신호 수신 동작에 따른 송수신 동작 신호(Tx/Rx motion signal)를 생성한다. 이에 상기 전력 증폭기(315)는 상기 송수신 동작 신호를 통해 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 송신 동작인지 신호 수신 동작인지 확인하는 것이 가능하다.When the duplexing scheme is a time division duplexing scheme, the system controller generates a transmission / reception operation signal (Tx / Rx motion signal) according to a signal transmission operation or a signal reception operation of the signal transmission / reception apparatus. Accordingly, the
상기 고전력 증폭기(315)는 본 발명의 신호 송수신 장치의 내부에 존재하는 시스템 제어부(미도시)로부터 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호 또는 상기 송수신 동작 신호를 수신하여 상기 증폭기들 즉, 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)를 제어한다.The
상기 고전력 증폭기(315)의 전력 증폭 제어부(317)는 상기 듀플렉싱 모드 선택 신호 또는 상기 송수신 동작 신호를 수신하고, 상기 수신된 수신 신호를 사용하여 상기 바이어스 제어부(319)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성한다. 여기서 상기 전력 증폭 제어부(317)는 상기 생성된 제어 신호를 통해 상기 바이어스 제어부(319)를 제어한다.The power
상기 바이어스 제어부(319)는 상기 전력 증폭 제어부(317)의 제어를 통해서 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)의 동작 제어를 위한 바이어스를 생성하고, 상기 생성된 바이어스를 인가하여 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 상기 바이어스는 바이어스 전압 또는 바이어스 전류가 될 수 있으며, 각 증폭기에 입력되는 바이어스는 즉, Vgs는 각 증폭기 별로 같은 값을 가질 수도 있으며, 각 증폭기 별로 다른 값을 가질 수도 있다. 여기서 상기 바이어스 제어부(319)는 전력 공급기(313)로부터 공급받은 직류 전원(DC power)을 사용하여 상기 바이어스를 생성한다. 상기 바이어스가 인가되면, 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)는 신호 전력을 증폭하는 동작 즉, 온(ON) 동작을 수행하며, 상기 바이어스가 인가되지 않으면, 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)는 신호 전력을 증폭하지 않는 동작 즉, 오프(OFF) 동작을 수행한다. 한편, 상기 바이어스 제어부(319)는 상기 전력 증폭 제어부(317)에 포함되어 구성될 수도 있다. 이에 각 듀플렉싱 방식에 상응하는 상기 고전력 증폭기(315)의 동작은 하기의 도 4와 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The
상기 서큘레이터(325)는 방향성을 가진 소자로서, 상기 송신부의 고전력 증폭기(315)에서 출력되는 신호를 상기 대역 통과 필터(327)를 통해 안테나를 통해 송신하도록 하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 신호는 상기 대역 통과 필터(327)를 통해 상기 저전력 증폭기(331)에 수신되도록 한다.The
상기 대역 통과 필터(327)는 송신부에서 송신하고자 하는 신호, 송신 주파수 대역의 신호를 안테나를 통해 정확히 송신되도록 필터링하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 신호들 중에서 수신하고자 하는 신호, 수신 주파수 대역의 신호를 정확히 수신되도록 필터링한다. 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 경우에는 송신 주파수 대역과 수신 주파수 대역을 모두 필터링이 가능한 대역 통과 필터를 사용하고, 각 송수신 주파수 대역을 필터링하기 위해 적어도 하나의 대역 통과 필터를 사용할 수 있다. 또한, 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 경우에는 송수신에 동일한 주파수 대역을 사용함에 따라서 하나의 대역 통과 필터를 사용하여 신호의 송수신한다.The
상기 저잡음 증폭기(331)는 상기 신호를 수신하는 수신부에 포함되며, 안테나를 통해 수신되는 신호를 수신한다. 이때 상기 저잡음 증폭기(331)는 무선 채널 상의 잡음이 섞여 있는 상기 수신 신호들을 잡음이 증폭되는 것을 억제하면서 신호가 증폭될 수 있도록 해준다. 상기 수신기(333)는 저잡음 증폭기(331)의 출력 신호를 무선 처리를 수행하여 상기 수신부는 수신 신호를 복원한다.The
상기 스위치(329)는 상기 서큘레이터(325)와 상기 저잡음 증폭기(331) 사이에서 상기 안테나를 통해 수신된 신호를 온/오프(ON/OFF) 동작을 통해 스위칭한다. 상기 스위치(329)의 온/오프 동작을 통해서 상기 저잡음 증폭기(331)에 유입되는 잡음 신호 성분을 차단하여 수신 감도를 향상시키고 상기 저잡음 증폭기(331)의 회로를 보호한다. 따라서 상기 스위치(329)가 온 동작하면, 상기 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 저잡음 증폭기(331)에 입력되고, 상기 스위치(329)가 오프 동작하면, 상기 저잡음 증폭기(331)에 신호 입력이 차단된다.The
또한, 상기 시스템 제어부는 상기 듀플렉싱 방식과 상기 신호 송수신 동작에 따라 상기 스위치(329)를 제어하는 스위치 제어 신호, 일예로 온/오프(ON/OFF) 신호를 생성하고, 상기 생성된 스위치 제어신호를 사용하여 상기 스위치(329)를 제어한다.In addition, the system controller generates a switch control signal for controlling the
그러면, 다음으로 하기에 도 4를 참조하여 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 경우의 상기 신호 송수신 장치를 살펴보기로 한다.Next, the signal transmission and reception apparatus in the case of using the frequency division duplexing scheme will be described below with reference to FIG. 4.
상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수/시간 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하는 신호 송수신 장치에서 주파수 분할 듀플렉싱 방식에 따른 동작을 개략 적으로 도시한 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating an operation according to a frequency division duplexing method in a signal transmission / reception apparatus which simultaneously supports a frequency / time division duplexing scheme according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 상기 도 4에 도시된 신호 송수신 장치는 상기 도 3에 도시된 신호 송수신 장치와 동일한 구조를 가지므로 상기 신호 송수신 장치의 상세한 설명은 상기 도 3을 참조하기로 하며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이에 상기 도 4의 신호 송수신 장치는 주파수 분할 듀플렉싱 방식으로 동작한다고 가정한다. Referring to FIG. 4, since the signal transceiver shown in FIG. 4 has the same structure as the signal transceiver shown in FIG. 3, a detailed description of the signal transceiver will be made with reference to FIG. 3. The detailed description thereof will be omitted. Accordingly, it is assumed that the apparatus for transmitting and receiving a signal of FIG. 4 operates in a frequency division duplexing scheme.
상기 시스템 제어부(미도시)는 상기 신호 송수신 장치가 신호를 송수신하는데 사용하는 방식이 주파수 분할 듀플렉싱 방식이면, 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 선택한다. 상기 시스템 제어부는 현재 상기 신호 송수신 장치가 사용하는 듀플렉싱 방식이 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식임을 나타내는 듀플렉싱 방식 선택 신호를 생성한다. 그리고 상기 생성된 듀플렉싱 방식 선택 신호를 상기 고전력 증폭기(315)로 출력한다.The system controller (not shown) selects a frequency division duplexing scheme when the signal transmission / reception apparatus uses a frequency division duplexing scheme. The system controller generates a duplexing scheme selection signal indicating that the duplexing scheme currently used by the signal transmission and reception apparatus is the frequency division duplexing scheme. The generated duplexing scheme selection signal is output to the
상기 고전력 증폭기(315)의 전력 증폭 제어부(317)는 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호를 수신하고, 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호를 통해 현재 상기 신호 송수신 장치에서 사용되는 듀플렉싱 방식이 주파수 분할 듀플렉싱 방식임을 확인하는 것이 가능하다. 상기 고전력 증폭기(315)는 상기 바이어스 제어부(319)를 제어하여 증폭기들 즉, 구동 증폭기(321)와 메인 증폭기(323)의 신호 전력 증폭을 제어한다. 즉, 상기 전력 증폭 제어부(317)는 상기 전력 증폭 제어부(317)의 전력을 제어하기 위한 구동 증폭기(321)와 메인 증폭기(323)에 인가되는 각 바이어스 생성을 위한 바이어스 설정값 즉, Vgs_drive, Vgs_main을 결정한다. 이때 상기 Vgs_drive는 구동 증폭기(321)의 바이어스 생성을 위한 바이어스 설정값이고, 상기 Vgs_main은 메인 증폭기(323)의 바이어스 생성을 위한 바이어스 설정값이다. 상기 전력 증폭 제어부(317)는 상기 바이어스 설정값들을 상기 바이어스 제어부(319)에 출력한다. 이때 상기 바이어스 설정값은 상기 증폭기들이 신호 전력 증폭, 즉 증폭기들이 온 동작하도록 하는 바이어스 설정값이다.The power
상기 바이어스 제어부(319)는 상기 전력 증폭 제어부(317)을 통해서 상기 결정된 바이어스 설정값, Vgs_drive, Vgs_main을 수신한다. 그리고 상기 바이어스 제어부(319)는 상기 수신된 바이어스 설정값에 해당하는 바이어스를 생성한다. 상기 바이어스 제어부(319)는 상기 전력 공급기(313)를 통해 직류 전원을 공급받아 상기 바이어스 설정값에 맞게 설정한 후 각 증폭기들, 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)에 바이어스를 인가한다. 여기서 상기 인가되는 바이어스는 일예로 게이트 바이어스(gate bais)가 될 수 있으며, 각 증폭기에 인가되는 바이어스는 각 증폭기별로 다르거나 같은 값을 인가할 수 있다. 이에 상기 증폭기들은 상기 신호 송수신 장치에서 송신하는 신호 전력을 증폭한다.The
또한, 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식은 신호의 송수신에 상이한 주파수를 사용하여 듀플렉싱 되는 방식이므로, 상기 신호 송수신에 서로 다른 주파수를 사용한다. 따라서 상기 시스템 제어부는 상기 스위치(329)를 온 동작하도록 제어하여 상기 안테나의 수신신호가 저잡음 증폭기(331)에 입력되도록 스위치 제어 신호, 일예로 온 신호를 생성하고, 상기 생성된 스위치 제어 신호를 상기 스위치(329)로 출력한다.In addition, since the frequency division duplexing method is duplexed using different frequencies for transmitting and receiving signals, different frequencies are used for transmitting and receiving signals. Accordingly, the system control unit controls the
상기 스위치(329)는 상기 스위치 제어 신호를 수신하여 안테나를 통해 수신되는 신호 즉, 서큘레이터(325)의 출력 신호를 상기 저잡음 증폭기(331)로 스위칭한다. 다시 말해, 상기 스위치(329)는 상기 신호 송수신 장치가 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식으로 동작하면, 상기 스위치 제어 신호를 수신하여 안테나를 통해 수신된 신호를 저잡음 증폭기(331)로 출력한다.The
상기 신호 송수신 장치의 신호 송신과 신호 수신에 따른 신호 흐름이 도 4에 A와 B로 나타나있다. 즉, 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 경우에는 신호의 송수신 즉, A와 B가 서로 다른 주파수를 사용하여 통신 하므로 독립적으로 신호를 송수신하는 것이 가능하며, 상기 고전력 증폭기(315)는 입력되는 신호 전력을 증폭하는 동작을 수행한다. 따라서 상기 Vgs 신호는 상기 증폭기들 즉, 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)가 동작하도록 바이어스를 인가하고, 상기 스위치(329)는 온 동작을 한다. 하기에 도 5를 참조하여 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 경우의 상기 신호 송수신 장치를 살펴보기로 한다.Signal flows according to signal transmission and signal reception of the signal transmission and reception apparatus are shown as A and B in FIG. 4. That is, when the frequency division duplexing method is used, transmission and reception of a signal, that is, A and B communicate using different frequencies, so it is possible to independently transmit and receive a signal, and the
상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수/시간 분할 듀플렉싱 방식을 동시 지원하는 신호 송수신 장치에서 시간 분할 듀플렉싱 방식에 따른 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an operation according to a time division duplexing method in a signal transmission / reception apparatus which simultaneously supports a frequency / time division duplexing method according to an embodiment of the present invention.
상기 도 5를 참조하면, 상기 도 5에 도시된 신호 송수신 장치는 상기 도 3에 도시된 신호 송수신 장치와 동일한 구조를 가지므로 상기 신호 송수신 장치의 상세한 설명은 상기 도 3을 참조하기로 하며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이에 상기 도 5의 신호 송수신 장치는 시간 분할 듀플렉싱 방식으로 동작한다고 가정한다.Referring to FIG. 5, since the signal transceiver shown in FIG. 5 has the same structure as the signal transceiver shown in FIG. 3, a detailed description of the signal transceiver is referred to FIG. 3. The detailed description thereof will be omitted. Accordingly, it is assumed that the apparatus for transmitting and receiving a signal of FIG. 5 operates in a time division duplexing scheme.
상기 시스템 제어부(미도시)는 상기 신호 송수신 장치가 신호를 송수신하는데 사용하는 방식이 시간 분할 듀플렉싱 방식이면, 시간 분할 듀플렉싱 방식을 선택한다. 상기 시스템 제어부는 현재 상기 신호 송수신 장치가 사용하는 듀플렉싱 방식이 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식임을 나타내는 듀플렉싱 방식 선택 신호를 생성한다. 또한, 상기 시스템 제어부는 현재 신호 송수신 동작이 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 송신 동작인지 또는 신호 수신 동작인지 판단하고, 상기 판단결과에 따라 신호 송수신 방식을 나타내는 송수신 동작 신호를 생성한다. 그리고 상기 생성된 듀플렉싱 방식 선택 신호와 상기 송수신 동작 신호를 상기 고전력 증폭기(315)로 출력한다.The system controller (not shown) selects a time division duplexing scheme if the signal transmission / reception apparatus uses a time division duplexing scheme. The system controller generates a duplexing scheme selection signal indicating that the duplexing scheme currently used by the signal transmission and reception apparatus is the time division duplexing scheme. The system controller determines whether the current signal transmission / reception operation is a signal transmission operation or a signal reception operation of the time division duplexing method, and generates a transmission / reception operation signal indicating a signal transmission / reception method according to the determination result. The generated duplexing method selection signal and the transmission / reception operation signal are output to the
상기 시스템 제어부는 상기 신호 송수신 동작 신호를 일반적으로 트랜지스터 트랜지스터 논리(TTL: Transistor Transistor Logic, 이하 'TTL'이라 칭하기로 한다) 신호 또는 저전압 트랜지스터 트랜지스터 논리(LVTTL: Low Voltage TTL, 이하 'LVTTL'라 칭하기로 한다) 신호를 사용한다. 하지만 상기 고전력 증폭기와의 거리가 먼 경우에는 저전압 차등 시그널링(LVDS: Low Voltage differential signaling, 이하 'LVDS'라 칭하기로 한다) 신호로 변환하여 전송한다. 이와 같은 이유는 상기 LVDS 신호는 상기 LVTTL 신호에 비해 외부 잡음에 강하거나 신호가 미약하여도 에러(error) 없이 복원이 가능하기 때문이다. 이에 상기 시스템 제어부는 상기 신호 송수신 동작 신호를 TTL 신호, LVTTL 신호, LVDS 신호 중 적어도 하나의 신호를 사용할 수 있다.The system control unit may generally refer to the signal transceiving operation signal as a transistor transistor logic (TTL) signal or a low voltage transistor transistor logic (LVTTL). Signal). However, when the distance from the high power amplifier is far, the signal is converted into a low voltage differential signaling (LVDS) signal and then transmitted. The reason for this is that the LVDS signal can be recovered without error even if the signal is stronger to external noise or weaker than the LVTTL signal. The system controller may use at least one of a TTL signal, an LVTTL signal, and an LVDS signal as the signal transmission / reception signal.
상기 고전력 증폭기(315)의 전력 증폭 제어부(317)는 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호와 상기 송수신 동작 신호를 수신한다. 그리고, 상기 듀플렉싱 방식 선택 신호를 통해 현재 상기 신호 송수신 장치에서 사용되는 듀플렉싱 방식이 시간 분할 듀플렉싱 방식임을 확인하는 것이 가능하다. 또한, 상기 송수신 동작 신호를 통해 현재 상기 신호 송수신 장치가 신호 송신 동작을 수행하는지 또는 신호 수신 동작을 수행하는지 확인하는 것이 가능하다.The power
상기 고전력 증폭기(315)는 상기 바이어스 제어부(319)를 제어하여 증폭기들 즉, 구동 증폭기(321)와 메인 증폭기(323)의 신호 전력 증폭을 제어한다. 즉, 상기 전력 증폭 제어부(317)는 상기 전력 증폭 제어부(317)의 전력을 제어하기 위한 구동 증폭기(321)와 메인 증폭기(323)에 인가되는 각 바이어스 생성을 위한 바이어스 설정값 즉, Vgs_drive, Vgs_main을 결정한다. 이때 상기 Vgs_drive는 구동 증폭기(321)의 바이어스 생성을 위한 바이어스 설정값이고, 상기 Vgs_main은 메인 증폭기(323)의 바이어스 생성을 위한 바이어스 설정값이다. 상기 전력 증폭 제어부(317)는 상기 바이어스 설정값들을 상기 바이어스 제어부(319)에 출력한다. The
이때 상기 전력 증폭 제어부(317)는 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 송신 동작(도면 5의 C) 을 수행하는 경우에는 상기 증폭기들이 신호 전력 증폭, 즉 증폭기들이 온 동작하는 바이어스 설정값을 출력한다. 그러나 상기 전력 증폭 제어부(317)는 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 수신 동작(도면 5의 D) 을 수행하는 경우에는 상기 증폭기들이 신호 전력 증폭을 수행하지 않는 즉, 증폭기들이 오프 동작하는 바이어스 설정값을 출력한다. In this case, the power
상기 바이어스 제어부(319)는 상기 전력 증폭 제어부(317)을 통해서 상기 결정된 바이어스 설정값, Vgs_drive 또는 Vgs_main을 수신한다. 그리고 상기 바이어스 제어부(319)는 상기 수신된 바이어스 설정값에 해당하는 바이어스를 생성한다. 상기 바이어스 제어부(319)는 상기 전력 공급기(313)를 통해 직류 전원을 공급받아 상기 바이어스 설정값에 맞게 설정한 후 각 증폭기들, 상기 구동 증폭기(321)와 상기 메인 증폭기(323)에 바이어스를 인가한다. 여기서 상기 인가되는 바이어스는 일예로 게이트 바이어스가 될 수 있으며, 각 증폭기에 인가되는 바이어스는 각 증폭기별로 다르거나 같은 값을 인가할 수 있다. 이에 상기 증폭기들은 상기 신호 송수신 장치에서 송신하는 신호 전력을 증폭하거나 신호 전력을 증폭하지 않는다. 따라서 상기 바이어스 제어부는 상기 시분할 듀플렉싱 방식의 신호 송신 동작인 경우에는 상기 증폭기들이 전력 증폭을 하는 바이어스를 인가한다. 그리고 상기 시분할 듀플렉싱 방식의 신호 수신 동작인 경우에는 상기 증폭기들이 전력 증폭을 하지 않도록 하는 바이어스를 인가 즉, 상기 바이어스를 인가하지 않는다.The
또한, 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식은 신호의 송수신에 상이한 시간을 사용하는 듀플렉싱 방식이므로, 신호를 송수신하는 시구간이 서로 상이하다. 따라서 상기 시스템 제어부는 상기 스위치(329)가 신호 송수신 동작에 따라 신호를 온/오프(ON/OFF) 동작하도록 제어한다. In addition, since the frequency division duplexing method uses a different time for transmitting and receiving a signal, time intervals for transmitting and receiving signals are different from each other. Accordingly, the system controller controls the
이에 상기 시스템 제어부는 상기 시분할 듀플렉싱 방식의 신호 송신 동작이면, 상기 안테나의 수신 신호가 저잡음 증폭기(331)에 입력되지 않도록 스위치 제어신호, 일예로 오프 신호를 생성하고, 상기 생성된 스위치 제어 신호를 상기 스위치(329)로 출력한다. 또한, 상기 시스템 제어부는 상기 시분할 듀플렉싱 방식의 신호 수신 동작이면, 상기 안테나의 수신 신호가 저잡음 증폭기(331)에 입력되도록 스위치 제어 신호, 일예로 온 신호를 생성하고, 상기 생성된 스위치 제어 신호를 상기 스위치(329)로 출력한다.In response to the time division duplexing signal transmission operation, the system controller generates a switch control signal, for example, an off signal so that the received signal of the antenna is not input to the
상기 스위치(329)는 상기 스위치 제어 신호를 수신하여 안테나를 통해 수신되는 신호 즉, 서큘레이터(325)의 출력 신호를 상기 저잡음 증폭기(331)로 스위칭하거나 스위칭 하지 않는다. 다시 말해, 상기 스위치(329)는 상기 신호 송수신 장치가 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 송신 동작이면, 상기 스위치 제어 신호(일예로, 온 신호)를 수신하여 안테나를 통해 수신된 신호를 저잡음 증폭기(331)로 출력한다. 그러나 상기 신호 송수신 장치가 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식의 신호 수신 동작이면, 상기 스위치(329)는 상기 스위치 제어신호(일예로, 오프 신호)를 수신하여 상기 안테나를 통해 수신된 신호를 저잡음 증폭기(331)로 출력하지 않는다.The
상기 신호 송수신 장치의 신호 송신과 신호 수신에 따른 신호 흐름이 도 5에 C와 D로 나타나있다. 즉, 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하는 경우에는 신호의 송수신 즉, C와 D가 서로 다른 시간을 사용하여 통신 하므로 신호 송수신에 서로 다른 시구간을 사용한다. 따라서, 상기 고전력 증폭기(315)는 입력되는 신호 전력에 대해 신호 송수신 방식에 따른 증폭 동작을 수행한다. 따라서 신호 송신 동작이면, 상기 Vgs 신호는 상기 증폭기들 즉, 상기 구동 증폭기(331)와 상기 메인 증폭기(323)가 동작하도록 바이어스를 인가하고, 상기 스위치(329)는 오프 동작을 한다. 그러나 상기 신호 수신 동작이면, 상기 Vgs 신호는 상기 증폭기들 즉, 상기 구동 증폭기(331)와 상기 메인 증폭기(323)가 동작하지 않도록 바이어스를 인가하지 않고, 상기 스위치(329)는 온 동작을 한다. 상기 신호 송수신 장치가 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식을 사용하면, 전력 증폭부(315)와 상기 스위치(323)는 서로 교번 즉, 온, 오프 동작이 상반되게 동작한다.Signal flows according to signal transmission and signal reception of the signal transmission and reception apparatus are shown as C and D in FIG. That is, when the time division duplexing method is used, different time periods are used for signal transmission and reception, that is, C and D communicate using different times. Therefore, the
본 발명에서는 상기 주파수 분할 듀플렉싱 방식과 시간 분할 듀플렉싱 방식에 따른 신호 송수신 동작을 설명하였다. 이때 상기 스위치는 상기 시스템 제어부에서 제어하였으나, 상기 스위치는 상기 전력 증폭기의 전력 증폭 제어부를 통해서 상기 스위치를 제어하도록 상기 신호 송수신 장치를 설계하는 것도 가능하다.In the present invention, signal transmission and reception operations according to the frequency division duplexing scheme and the time division duplexing scheme have been described. In this case, the switch is controlled by the system controller, but the switch may be designed to control the switch through the power amplification controller of the power amplifier.
그리하여, 본 발명에서는 각 듀플렉싱에 상응하는 증폭기, 즉 고전력 증폭기를 별도로 구비하지 않고도 하나의 고전력 증폭기를 사용하여 신호 송수신 방식을 동시에 적용한다. 또한, 상기 시간 분할 듀플렉싱 방식에서 바이어스 인가를 통한 신호 전력 증폭을 통해 전체 시스템 전력 사용량을 감소한다. 또한, 스위치를 추가로 구성하여 상기 저잡음 증폭기와 수신기를 보호한다.Therefore, in the present invention, a signal transmission / reception scheme is simultaneously applied using one high power amplifier without separately providing an amplifier corresponding to each duplexing, that is, a high power amplifier. In addition, in the time division duplexing scheme, overall power consumption of the system is reduced by amplifying signal power through bias application. In addition, a switch is further configured to protect the low noise amplifier and the receiver.
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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
상술한 바와 같은 본 발명은, 통신 시스템에서 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 하나의 송수신 장치를 사용하여 동시 지원, 즉 혼용하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 상기 신호 송수신 장치에서 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 모두 지원하는 고출력 증폭기를 사용하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다.As described above, the present invention has the advantage that it is possible to simultaneously support, that is, mix the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme in a communication system using one transceiver. In addition, the signal transmission and reception apparatus has an advantage that it is possible to use a high output amplifier that supports both the time division duplexing scheme and the frequency division duplexing scheme.
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