KR101744877B1

KR101744877B1 - Wireless tranceiver for high reliability

Info

Publication number: KR101744877B1
Application number: KR1020150149840A
Authority: KR
Inventors: 김주엽; 최상원; 김영주
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-06-12
Also published as: KR20170049729A

Abstract

본 발명의 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기는 복수의 안테나; 상기 안테나를 통하여 신호를 분리하여 송수신하기 위한 RX 경로와 TX 경로를 갖는 복수의 RF 체인; 상기 RF 체인과 각각 연결되는 복수의 듀플렉서; 상기 복수의 듀플렉서의 오동작 여부를 검출하는 오동작검출기; 를 포함하며, 상기 듀플렉서는 상기 오동작검출기에 의해 오동작 검출시 정상 동작 가능한 듀플렉서를 통하여 신호를 송수신할 수 있도록 한다.
본 발명에 따르면, 고장에 민감한 듀플렉서에 대한 다이버시티(diversity) 혹은 듀얼리티(duality) 설계시 듀플렉서 추가 비용만으로 듀플렉서 자체의 고장률 개선을 하지 않더라도 효과적으로 고장률 개선 효과를 얻을 수 있다.A radio communication transceiver for high reliability of the present invention includes a plurality of antennas; A plurality of RF chains having an RX path and a TX path for separating and transmitting signals through the antenna; A plurality of duplexers each connected to the RF chain; A malfunction detector for detecting malfunction of the plurality of duplexers; The duplexer can transmit and receive a signal through a duplexer that can operate normally when a malfunction is detected by the malfunction detector.
According to the present invention, when designing diversity or duality for a fault-sensitive duplexer, it is possible to effectively improve the failure rate even if the failure rate of the duplexer itself is not improved only by the cost of the duplexer.

Description

[0001] WIRELESS TRANCEIVER FOR HIGH RELIABILITY [0002]

본 발명은 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고장률 측면에서 취약한 부분을 다이버시티(diversity) 혹은 듀얼리티(duality) 구조로 설계하여, 평상시 운영하는 LTE 송수신기 구조에서 특정 부품의 오동작 검출(fault detection)을 수행하고 정상 동작하는 부품으로 절체하는 기능을 수행할 수 있는, 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a transceiver for wireless communication, and more particularly to a transceiver for a high-reliability wireless communication system, which is designed in a diversity or duality structure in terms of a failure rate, And more particularly, to a transceiver for wireless communication for high reliability that can perform a function of performing a fault detection and switching to a normally operating part.

최근 철도 무선 통신망이 진화함에 따라 기지국 당 무선 전송 용량이 증가하여 많은 데이터를 주고받을 수 있게 되었고, 단대단 지연 시간도 상당히 단축되는 등 통신 성능이 비약적으로 개선되었다.As the railway wireless communication network has evolved recently, the wireless transmission capacity per base station has increased, so that a large amount of data can be exchanged, and the terminal delay time is significantly shortened, thereby remarkably improving the communication performance.

특히 유럽에서 지난 20년간 활용되어왔던 GSM-R 시스템에 비해 최근의 철도 무선 통신망은 전송용량이 최대 100배 증가하였고, 지연 시간이 1/10 수준이 되면서 열차제어 및 음성 통화 외에 다양한 철도 트래픽을 수용하고 처리할 수 있게 되었다.In recent years, compared to the GSM-R system that has been used in Europe for 20 years, the recent railway wireless communication network has increased the transmission capacity up to 100 times and the delay time has become 1/10, And can be processed.

이에 따라 무선 연결성을 활용해서 철도 차량 및 선로변 장치와 지상 장치 간 데이터를 주고받는 일이 손쉬워졌고, 무선 연결성을 활용한 새로운 ICT 기반 응용 서비스가 등장하거나 기존 유선 연결성이 무선으로 대체됨으로써 유지보수성 및 운영성 향상을 도모하는 일이 발생하고 있다.This makes it easier to exchange data between railway vehicles and line devices and ground devices using wireless connectivity, and the emergence of new ICT-based applications that utilize wireless connectivity, or the replacement of existing wired connectivity with wireless, There is a tendency to improve operability.

그러나 사람과 함께하는 휴대 단말과 달리, 철도 장비와 연동되는 무선 송수신기는 선로변이나 철도 차량 등 가혹한 철도 환경에서 오랜 기간 동안 정상 동작을 해야 하며, 이를 위해서는 상용 단말 보다 무선 송수신기의 신뢰성 수준이 향상되어야 활용 가치가 상승한다.However, unlike a mobile terminal with a person, a radio transceiver interlocked with a railway equipment must operate normally for a long period of time in a severe railway environment such as a railway or a railway car, and the reliability level of the radio transceiver must be improved Value increases.

특히 송수신기에 포함되는 하드웨어(H/W) 부품은 특정 고장률을 가지며, 전체 송수신기 칩의 신뢰성 향상을 위해서는 이런 고장률을 보완하기 위한 구조 설계가 필수적이다.Especially, the hardware (H / W) parts included in the transceiver have a specific failure rate. In order to improve the reliability of the entire transceiver chip, it is necessary to design a structure to compensate for such a failure rate.

한편, 종래의 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex : FDD) LTE 송수신기는 도 1과 같은 구조를 일반적으로 가진다.Meanwhile, a conventional Frequency Division Duplex (FDD) LTE transceiver generally has a structure as shown in FIG.

단말 측 LTE 송수신기는 기본적으로 두 개의 RX RF 체인(chain) 1,2(20, 30)가 존재하며, 이로 인해 RF 커넥터(71, 72)로 RX RF 체인(20, 30)과 연결되는 두 개의 안테나(81, 82)가 항상 존재한다.The terminal side LTE transceiver basically has two RX RF chains 1 and 2 and 20 and 30 so that two RF connectors 71 and 72 are connected to the RX RF chains 20 and 30 Antennas 81 and 82 are always present.

FDD에서는 TX와 RX가 서로 다른 주파수를 사용하기 때문에, TX RF 체인(40)은 보통 하나이며, 하나의 RX RF 체인(30)과 RF 커넥터(72)를 통하여 안테나(82)를 공유하는 구조를 가진다.Since the TX and RX use different frequencies in the FDD, the TX RF chain 40 is usually one, and a structure sharing the antenna 82 through one RX RF chain 30 and the RF connector 72 I have.

TX RF 체인(40)과 RX RF 체인(30)이 하나의 안테나를 공유하기 위해서 듀플렉서(duplexer, 60)가 사용되며, 이는 TX/RX 주파수 각각에 맞는 대역 통과 필터(Band pass filter : BPF, 50)를 가진다.A duplexer 60 is used for the TX RF chain 40 and the RX RF chain 30 to share one antenna and this is a band pass filter (BPF) 50 ).

일반적으로 LTE 모뎀 칩(10)은 비교적 높은 신뢰성을 가지는 반면, RF 부분 내 부품들 중 일부는 신뢰성이 높지 않은 경우가 많다.In general, the LTE modem chip 10 has relatively high reliability, while some of the components in the RF section are often not highly reliable.

RF 체인(20, 30, 40)은 보통 직렬(serial) 구조이기 때문에 하나의 부품에 고장이 발생하면 전체 기능이 동작하지 않는 취약점을 가진다.Since the RF chains 20, 30, and 40 are usually of a serial structure, the RF chain 20 is vulnerable to failure of the entire function when a failure occurs in one component.

특히 듀플렉서(60)에 대한 고장이 발생하면, TX/RX 모두 동작하지 않을 수 있으므로, 구조 측면에서 핵심이자 취약 부분이며, 부품 신뢰성 측면에서도 각 부품이 정교한 동작을 요구받기 때문에 고장이 잦을 수밖에 없으며, 전체 모뎀 IC 고장률에 지대한 영향을 미칠 수 밖에 없다.In particular, when a failure occurs in the duplexer 60, both the TX / RX may not operate. Therefore, it is a core and a weak part in terms of structure. Also, in terms of component reliability, It will have a significant impact on the overall modem IC failure rate.

듀플렉서(60)는 스위치와 같은 역할을 하므로, 기본적으로 고장률이 높을 수밖에 없고 실제 현존하는 듀플렉서(60)의 고장률이 높은 수준이므로, 듀플렉서(60) 자체의 고장률을 개선하는 접근은 실용적이지 못하다.Since the duplexer 60 functions like a switch, the failure rate is basically high and the failure rate of the existing duplexer 60 is high. Therefore, it is not practical to improve the failure rate of the duplexer 60 itself.

상용 LTE 송수신기의 경우 비용이 더 소요되고, 칩 크기(chip size)가 커짐으로 인한 전력 소모 열화가 발생하며 신뢰성에 대한 요구사항이 없기 때문에 리던던시(redundancy) 설계가 보통 반영되지 않으나, 철도와 같은 산업용으로 활용되기 위해서는 신뢰성에 대한 요구사항을 만족해야 하기 때문에 구조적으로 문제를 접근할 필요가 있다.In the case of commercial LTE transceivers, the redundancy design is not usually reflected because the cost is higher, the chip size is increased, the power consumption is degraded, and there is no requirement for reliability. However, It is necessary to approach the problem structurally because it needs to satisfy the requirement of reliability.

한국공개특허 제10-2009-0132481호(2009.12.30.공개)Korean Patent Publication No. 10-2009-0132481 (disclosed on December 30, 2009)

본 발명은 고장률 측면에서 취약한 부분을 다이버시티(diversity) 혹은 듀얼리티(duality) 구조로 설계하여, 평상시 운영하는 LTE 송수신기 구조에서 특정 부분의 오동작 검출(fault detection)을 효율적으로 수행하고, 다른 부품으로 절체하는 기능을 수행할 수 있는, 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention designs a weak portion in terms of a failure rate in a diversity or duality structure to efficiently perform a fault detection of a specific portion in an LTE transceiver structure that is normally operated, And to provide a transceiver for wireless communication for high reliability that can perform a function of switching.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical objects of the present invention are not limited to the technical matters mentioned above, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명의 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기는, 복수의 안테나; 상기 안테나를 통하여 신호를 분리하여 송수신하기 위한 RX 경로와 TX 경로를 갖는 복수의 RF 체인; 상기 RF 체인과 각각 연결되는 복수의 듀플렉서; 상기 복수의 듀플렉서의 오동작 여부를 검출하는 오동작검출기;를 포함하며, 상기 듀플렉서는 상기 오동작검출기에 의해 오동작 검출시 정상 동작 가능한 듀플렉서를 통하여 신호를 송수신할 수 있도록 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a radio communication transceiver for high reliability, comprising: a plurality of antennas; A plurality of RF chains having an RX path and a TX path for separating and transmitting signals through the antenna; A plurality of duplexers each connected to the RF chain; And a malfunction detector for detecting a malfunction of the plurality of duplexers, wherein the duplexer is capable of transmitting and receiving signals through a duplexer capable of normal operation upon detection of a malfunction by the malfunction detector.

실시예에 있어서, 상기 복수의 RF 체인은 별도의 RX 경로를 갖는 두 개의 RX RF 체인; TX 경로를 갖고, 하나의 RX RF체인과 하나의 안테나를 공유하는 단일의 TX RF 체인;을 포함하며, 상기 하나의 RX RF 체인은 인터페이스 블록 A를 통하여 하나의 듀플렉서와 연결되고, 상기 TX RF 체인은 인터페이스 블록 B를 통하여 다른 듀플렉서와 연결되어 신호를 송수신한다.In an embodiment, the plurality of RF chains comprises two RX RF chains having separate RX paths; A single TX RF chain having a TX path and sharing one antenna with an RX RF chain, wherein the one RX RF chain is coupled to one duplexer through an interface block A, Is connected to another duplexer through interface block B to transmit and receive a signal.

실시예에 있어서, 상기 TX RF 체인에서 나오는 신호는 상기 인터페이스 블록 B에서 분배 또는 DEMUXING하여 각 듀플렉서로 전달할 수 있다.In an embodiment, the signals from the TX RF chain may be distributed or demultiplexed in the interface block B and delivered to each duplexer.

실시예에 있어서, 상기 안테나와 신호를 송수신하기 위한 RF 커넥터와 상기 복수의 듀플렉서를 연결해주는 RF 커넥터 블록 A/B; 를 더 포함한다.In an exemplary embodiment, an RF connector for transmitting / receiving signals to / from the antenna and an RF connector block A / B for connecting the plurality of duplexers; .

실시예에 있어서, 각 듀플렉서에서 나온 신호는 RF 커넥터 블록 A/B에서 더하거나 MUXING하여 RF 커넥터로 전달할 수 있다.In an embodiment, the signals from each duplexer may be summed or MUXING in the RF connector block A / B to be forwarded to the RF connector.

실시예에 있어서, 상기 RF 커넥터에서 수신된 신호는 RF커넥터 블록 A/B에서 두 개의 듀플렉서로 분배하거나 MUXING해서 각 듀플렉서로 보내고, 각 듀플렉서의 출력을 인터페이스 블록 A에서 합치거나 DEMUXING하여 상기 듀플렉서와 연결된 RX RF 체인으로 전달할 수 있다.In an embodiment, the signals received at the RF connector are distributed or muxed to two duplexers in the RF connector block A / B, and are sent to the respective duplexers. The outputs of the duplexers are combined or demultiplexed in the interface block A to be connected to the duplexer RX RF chain.

실시예에 있어서, 상기 오동작검출기는 상기 TX RF 체인 후단 혹은 상기 듀플렉서와 연결되는 RX RF 체인 전단의 신호와 양 듀플렉서의 출력단에서의 신호를 비교하여, 신호 파형의 매칭 여부에 따라 각 듀플렉서의 오동작 여부를 점검하는 역할을 수행한다.In the embodiment, the malfunction detector may compare a signal at the rear end of the TX RF chain or a signal at the front end of the RX RF chain connected to the duplexer and an output terminal of both duplexers, and determine whether the duplexer is malfunctioning As shown in FIG.

실시예에 있어서, 상기 오동작 검출기는 어느 하나의 듀플렉서의 오동작을 검출하고, 상기 인터페이스 블록 B를 제어하여 정상 동작할 수 있는 듀플렉서를 통해서만 TX RF 체인 신호가 전달되도록 설정할 수 있다.In the embodiment, the malfunction detector may be configured to detect a malfunction of any one of the duplexers and to transmit the TX RF chain signal only through a duplexer that can operate normally by controlling the interface block B.

실시예에 있어서, 상기 오동작검출기는 어느 하나의 듀플렉서의 오동작을 인지하면 정상 동작하는 듀플렉서를 통해서 통신하도록 RF커넥터 블록 A/B를 제어할 수 있다.In an embodiment, the malfunction detector may control the RF connector block A / B to communicate through a duplexer that operates normally if it detects a malfunction of one of the duplexers.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따른 본 발명의 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기는, 복수의 안테나; 상기 안테나를 통하여 신호를 분리하여 송수신하기 위한 RX 경로와 TX 경로를 갖는 복수의 RF 체인; 상기 RF 체인과 연결되는 듀플렉서; 상기 복수의 RF 체인으로부터 AGC 이득값을 제공받아 RF 체인의 오동작 여부를 검출하고, AGC 이득값이 기설정된 정상 범위 내에 있는 RF 체인을 통하여 통신하도록 제어하는 오동작 검출기;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a radio communication transceiver for high reliability, comprising: a plurality of antennas; A plurality of RF chains having an RX path and a TX path for separating and transmitting signals through the antenna; A duplexer connected to the RF chain; And a malfunction detector that detects whether the RF chain is malfunctioning by receiving an AGC gain value from the plurality of RF chains, and controls the AGC gain value to communicate through an RF chain within a predetermined normal range.

실시예에 있어서, 상기 복수의 RF 체인은 적어도 셋 이상의 RX RF 체인과, 단일의 TX RF 체인을 포함하되, 상기 RX RF 체인은 상기 듀플렉서와 연결되어, 상기 RX RF 체인과 TX RF 체인으로 수신신호와 송신신호를 분리하여 송수신할 수 있도록 함과 아울러, 듀플렉서와 각 RX RF 체인 사이에 DEMUX를 연결하여, 각 RX RF 체인 중에서 신호를 선택적으로 송수신할 수 있다.In an embodiment, the plurality of RF chains comprises at least three or more RX RF chains and a single TX RF chain, wherein the RX RF chain is coupled to the duplexer, And the transmission signal can be separately transmitted and received, and a DEMUX is connected between the duplexer and each RX RF chain, thereby selectively transmitting and receiving signals among the RX RF chains.

실시예에 있어서, 상기 오동작 검출기는 상기 RX RF 체인별로 AGC 이득 값을 제공받고, 어느 하나의 RX RF 체인에 오동작이 발생하여 AGC 이득값이 정상 범위 밖에 있는 경우, AGC 이득 값이 정상 범위 내에 있는 다른 RX RF 체인으로 상기 수신신호를 수신하도록 상기 DEMUX를 통하여 제어한다.In one embodiment, the malfunction detector is provided with an AGC gain value for each RX RF chain, and if a malfunction occurs in any one of the RX RF chains and the AGC gain value is outside the normal range, the AGC gain value is within the normal range Through the DEMUX to receive the received signal into another RX RF chain.

본 발명의 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기에 따르면, 고장에 민감한 듀플렉서에 대한 다이버시티(diversity) 혹은 듀얼리티(duality) 설계시 듀플렉서 추가 비용만으로 듀플렉서 자체의 고장률 개선을 하지 않더라도 효과적으로 고장률 개선 효과를 얻을 수 있다.According to the radio communication transceiver for high reliability of the present invention, when the diversity or duality of a duplexer susceptible to failure is designed, the failure rate can be effectively improved even if the failure rate of the duplexer itself is not improved only by the additional cost of the duplexer .

또한, AGC 이득(gain)을 효과적으로 모니터링(monitoring) 하여 RX RF 체인에 대한 고장 유무를 판단하고, 이를 기반으로 RX RF 체인들을 효율적으로 운영함으로써 고장률을 효과적으로 높일 수 있다.In addition, the AGC gain can be effectively monitored to determine the failure of the RX RF chain, and the failure rate can be effectively increased by efficiently operating the RX RF chains based on the failure.

또한, 자동화된 고장 인식 알고리즘을 통해 칩 자체 고장률을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the failure rate of a chip itself can be improved through an automated fault recognition algorithm.

또한, 개선된 고장률의 구조를 기반으로 한 무선 통신용 송수신기는 높은 신뢰성 및 가용성을 요구하는 철도 환경을 비롯한 다양한 산업 환경의 장비와 연동되어 사용될 수 있으므로 그 활용성이 높은 효과도 있다.In addition, the transceiver for wireless communication based on the improved failure rate structure can be used in conjunction with equipment in various industrial environments including a railway environment requiring high reliability and availability, so that the transceiver is highly utilizable.

아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 LTE 송수신기 구조를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 듀얼 듀플렉서 LTE 송수신기 구조를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트리플(Triple) RX RF 체인 LTE 송수신기 구조를 보인 도면이다.The detailed description of the embodiments of the present application set forth below may be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. Embodiments are shown in the figures for purposes of illustrating the present application. It should be understood, however, that this application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
1 is a diagram illustrating a conventional LTE transceiver structure.
2 is a diagram illustrating a structure of a dual duplexer LTE transceiver according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an LTE transceiver structure of a triple RX RF chain according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 발명은 무선 통신용 송수신기에서의 고장률 측면에서 취약한 부분을 다이버시티(diversity) 혹은 듀얼리티(duality) 구조로 설계하고, 평상시 운영하는 무선 통신용 송수신기 구조와 특정 부분의 오동작 검출(fault detection)을 효율적으로 수행하고 절체하는 기능을 수행할 수 있는 송수신기 구조를 제안하는 것이다.The present invention relates to a transceiver for wireless communication that designs a weak portion in terms of a failure rate in terms of diversity or duality structure and efficiently manages a transceiver structure for a wireless communication that is normally operated and fault detection of a specific portion efficiently And to perform the function of performing the transmission and the switching.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고신뢰성을 위한 무선 통신용 송수신기를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a radio communication transceiver for high reliability according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 듀얼 듀플렉서 LTE 송수신기 구조를 보인 도면이다.2 is a diagram illustrating a structure of a dual duplexer LTE transceiver according to a preferred embodiment of the present invention.

LTE 송수신기 구조에서 가장 취약한 듀플렉서에 대한 다이버시티/듀얼리티 구조는 도 2와 같은 설계를 고려할 수 있다.The diversity / duality structure for the most vulnerable duplexer in the LTE transceiver architecture may consider the design as shown in FIG.

종래의 LTE 송수신기에서 동일한 듀플렉서(320, 420)를 하나 더 두고, 각 듀플렉서(320, 420)는 안테나(340) 쪽에 있는 RF커넥터 블록 A/B(RF con. block A/B, 430)를 통해 RF커넥터(330)와 연결한다.In the conventional LTE transceiver, one duplexer 320 and one duplexer 420 are provided, and the duplexers 320 and 420 are connected to the RF connector block A / B 430 on the antenna 340 side And is connected to the RF connector 330.

또한, 각 듀플렉서(320, 420)는 LTE 모뎀(100) 쪽에 있는 RX RF 체인 1(300)과 TX RF 체인(400)은 각각 인터페이스 블록 A(310)와 인터페이스 블록 B(410)를 통해 연결한다.Each of the duplexers 320 and 420 connects the RX RF chain 1 300 and the TX RF chain 400 on the LTE modem 100 through the interface block A 310 and the interface block B 410 .

여기서 한 쌍의 듀플렉서(320, 420)는 평상시에는 절체보다는 신호 분배 기능을 수행하므로, 오동작(fault)이 일어나기 전에는 두 개의 듀플렉서(320, 420)를 동시에 운영하며, 오동작 발생 시에만 정상 동작하는 듀플렉서(320 또는 420)로 절체가 된다. 이와 같은 운영 방식은 항시 둘 중 하나만 사용하는 이중화 개념과는 차별성을 가진다.Since the pair of duplexers 320 and 420 normally perform a signal distribution function rather than a switching operation, two duplexers 320 and 420 are operated simultaneously before a malfunction occurs, and a duplexer (320 or 420). This operating mode is different from the redundancy concept, which always uses only one of the two.

나아가, TX RF 체인(400)에서 나오는 신호는 인터페이스 블록 B(410)에서 분배 또는 디먹싱(DEMUXING)하여 각 듀플렉서(320, 420)로 전달할 수 있다.Further, the signals from the TX RF chain 400 may be distributed or de-multiplexed in the interface block B 410 and transmitted to the duplexers 320 and 420.

또한, 각 듀플렉서(320, 420)에서 나온 신호는 RF 커넥터 블록 A/B(430)에서 더하거나 먹싱(MUXING)하여 RF 커넥터(330)로 전달할 수 있다.The signals from the duplexers 320 and 420 may be added or muxed in the RF connector block A / B 430 to be transmitted to the RF connector 330.

또한, RF 커넥터(330)에서 수신된 신호는 RF커넥터 블록 A/B(430)에서 두 개의 듀플렉서(320, 420)로 분배하거나 먹싱해서 각 듀플렉서(320, 420)로 보내고, 각 듀플렉서(320, 420)의 출력을 인터페이스 블록 A(310)에서 합치거나 디먹싱하여 RX RF 체인 1(300)로 전달할 수 있다.The signals received at the RF connector 330 are distributed or fed to the duplexers 320 and 420 at the RF connector block A / B 430 and are sent to the duplexers 320 and 420, 420 may be combined or de-muxed in the interface block A 310 and transmitted to the RX RF chain 1 300.

이와 같이, 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에서는 듀플렉서(320, 420)가 두 개가 존재하므로, 각 신호를 분배 또는 먹싱을 수행할 필요가 있으므로, 인터페이스 블록 A(310), 인터페이스 블록 B(410) 및 RF 커넥터 블록 A/B(430) 내부에 분배기, DEMUX(디멀티플렉서) 또는 MUX(멀티플렉서)를 구비하거나 각 블록 자체가 이들로써 수행될 수 있다.2, since there are two duplexers 320 and 420, it is necessary to perform distribution or muxing of each signal. Therefore, the interface block A 310 and the interface block B DEMUX (demultiplexer) or MUX (multiplexer) in the RF connector block A / B 430 or each block itself can be performed by them.

오동작검출기(Fault detector, 500)는 TX RF 체인(400) 후단 혹은 RX RF 체인 1(300) 전단의 신호와 양 듀플렉서(320, 420)의 출력단에서의 신호를 비교하여 신호 파형의 매칭(matching) 여부에 따라 각 듀플렉서(320, 420)의 오동작 여부를 점검하는 역할을 수행한다.The malfunction detector 500 compares the signals at the rear end of the TX RF chain 400 or at the output terminals of the duplexers 320 and 420 with the signal at the front end of the RX RF chain 1 300, And checks whether the duplexers 320 and 420 are malfunctioning.

평상시에는 양 듀플렉서(320, 420)를 모두 사용하거나 한쪽 듀플렉서(320 또는 420)만 사용을 하는 상태로 있다가 오동작 검출기(500)에서 특정 듀플렉서(320 또는 420)의 고장을 인지하면 다른 쪽의 정상 동작하는 듀플렉서(320 또는 420)를 통해서 통신하도록 RF커넥터 블록 A/B(430)를 제어한다.If the duplexer 320 or 420 is used or only one duplexer 320 or 420 is used and the malfunction detector 500 detects a failure of the specific duplexer 320 or 420, And controls the RF connector block A / B 430 to communicate via the working duplexer 320 or 420.

나아가, 도 2의 LTE 송수신기 구조를 활용할 때, TX RF 체인(400)에서의 신호를 분배기(인터페이스 블록 B)를 통해 두 개의 듀플렉서(320, 420)로 나누어 신호를 보내고, 이것을 뒷단에서 다시 더해서 안테나(340) 단으로 전달할 수 있다. 여기서, 두 개의 듀플렉서(320, 420) 중 한쪽 듀플렉서(320 또는 420)에만 TX RF 체인 신호를 보내어 통신이 이루어지도록 하고, 다른 한쪽의 듀플렉서(320 또는 420)는 스탠 바이(stand-by) 상태로 둘 수도 있다.Further, when utilizing the LTE transceiver structure of FIG. 2, a signal in the TX RF chain 400 is divided into two duplexers 320 and 420 through a distributor (interface block B) (340). Here, the TX RF chain signal is transmitted to only one duplexer 320 or 420 of the two duplexers 320 and 420, and the other duplexer 320 or 420 is in a stand-by state It can be.

하나의 듀플렉서(320 또는 420)에 고장이 발생한 상황에서 TX RF 체인(400) 직후의 신호와 듀플렉서(320 또는 420)가 고장난 쪽의 안테나(340) 단의 신호가 매칭(matching)이 되지 않을 것이며, 이를 인지한 오동작검출기(500)가 분배기(인터페이스 블록 B)를 제어하여 고장나지 않은 듀플렉서(320 또는 420)에만 TX RF 체인 신호가 전달되도록 설정할 수 있다.A signal immediately after the TX RF chain 400 and a signal at the terminal of the duplexer 320 or 420 on which the duplexer 320 or 420 fails may not be matched in a situation where a failure occurs in one duplexer 320 or 420 , And the malfunction detector 500 recognizing the malfunction detector 500 may control the distributor (interface block B) to transmit the TX RF chain signal only to the failing duplexer 320 or 420.

이렇게 되면 듀플렉서(320 또는 420) 한쪽이 고장이 나더라도 다른 한쪽 듀플렉서(320 또는 420)의 정상 동작으로 인해 전반적인 통신 동작에 문제가 없게 되어, 통신 지속성에 대한 고신뢰성을 확보하게 된다.In this case, even if one of the duplexers 320 or 420 fails, the normal operation of the other duplexer 320 or 420 does not cause a problem in the overall communication operation, thereby ensuring high reliability of communication continuity.

나아가, TX RF 체인(400)과 RX RF 체인 1(300)이 하나의 안테나(340)를 공유하기 위해서 듀플렉서(320, 420)가 사용되며, 이는 TX/RX 주파수 각각에 맞는 대역 통과 필터(BPF, 210)를 가질 수 있으며, RX RF 체인 2(200)로 신호 수신하기 위하여 RF커넥터(220)와 안테나(230)가 더 포함될 수 있다.Further, duplexers 320 and 420 are used for the TX RF chain 400 and the RX RF chain 1 300 to share one antenna 340, which is a band pass filter (BPF) for each TX / RX frequency, 210 and may further include an RF connector 220 and an antenna 230 to receive signals from the RX RF chain 2 200. [

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 Triple RX RF 체인 LTE 송수신기 구조를 보인 도면이다.3 is a diagram illustrating an LTE transceiver structure of a Triple RX RF according to another embodiment of the present invention.

도 3에서는 도 2의 실시예에 따른 송수신기 구조에서 듀플렉서(320, 420), 인터페이스 블록 A(310), 인터페이스 블록 B(410), RF커넥터 블록 A/B(430)를 추가 구성하는 대신, RX RF 체인(620, 630, 640)과 DEMUX(660)를 추가 구성하는 구조로서, 이들 추가 구성과 오동작 검출기(610) 이 외의 구성(600, 670, 680, 690, 700, 710, 720)은 동일한 역할을 수행할 수 있다.3, instead of the duplexers 320 and 420, the interface block A 310, the interface block B 410 and the RF connector block A / B 430 in the transceiver structure according to the embodiment of FIG. 2, RX 660, 690, 700, 710, and 720 other than the malfunction detector 610 and the RF chain 620, 630, and 640 and the DEMUX 660 are the same. Can play a role.

도 3의 LTE 송수신기 구조에서는, RX RF 체인(620, 630, 640)별로 Automatic Gain Control(AGC) 이득(gain) 값을 오동작 검출기(610)에게 넘기고, 오동작검출기(610)는 이를 기반으로 메인(main) 안테나 및 서브(sub) 안테나로부터 수신되는 신호를 적절한 RX RF 체인(620, 630, 640)으로 DEMUX(660)를 통해 디먹싱(DEMUXING)을 수행할 수 있다.3, the automatic gain control (AGC) gain value is passed to the malfunction detector 610 for each of the RX RF chains 620, 630, and 640, and the malfunction detector 610 determines the main demultiplexing signals received from the main antenna and the sub antenna through the DEMUX 660 to the appropriate RX RF chains 620, 630 and 640.

즉, 오동작 검출기(610)는 AGC 이득(gain) 값이 기설정에 의해 정해진 정상 범위 내에 수렴되지 않는 경우 오동작으로 인식하여 기설정된 해당 RX RF 체인(620 또는 630 또는 640)은 사용하지 않고, AGC 이득 값이 기설정에 의해 정해진 정상 범위 내에 수렴하는 다른 RX RF 체인(620 또는 630 또는 640)을 활용하도록 자동으로 디먹싱 설정을 변경할 수 있다.That is, if the AGC gain value does not converge within the normal range defined by the default setting, the malfunction detector 610 recognizes the malfunction as a malfunction and does not use the predetermined RX RF chain 620 or 630 or 640, The de-muxing setting can be automatically changed to utilize another RX RF chain (620 or 630 or 640) whose gain converges within a normal range defined by the default setting.

도 3의 LTE 송수신기 구조의 경우, RX RF 체인 1(650)과 RX RF 체인 2(620)를 평상시에 사용하고 있을 때, RX RF 체인 1(650)에 문제가 발생하게 되면, AGC 이득이 정상 범위 밖에서 수렴이 될 것이며, 이것을 오동작검출기(610)가 곧바로 인식할 수 있다.3, when the RX RF chain 1 650 and the RX RF chain 2 620 are normally used and a problem occurs in the RX RF chain 1 650, the AGC gain is normal Convergence will occur outside the range, and the malfunction detector 610 can immediately recognize this.

또한, 문제를 인식한 오동작 검출기(610)는 DEMUX(660)를 조절하여 메인 안테나로부터 들어오는 수신 신호를 RX RF 체인 3(640)에 전달되도록 함으로써, 특정 RX RF 체인(630 또는 650)의 고장 상황에도 정상 동작이 이루어지도록 한다.The malfunction detector 610 recognizing the problem controls the DEMUX 660 to transmit the received signal from the main antenna to the RX RF chain 3 640 so that the malfunction state of the particular RX RF chain 630 or 650 So that normal operation is performed.

100, 600 ; LTE 모뎀 200, 620 ; RX RF 체인 2
210, 670 ; 대역통과필터 220, 330, 680, 710 ; RF 커넥터
230, 340, 690, 720 ; 안테나 300, 640 ; RX RF 체인 1
310 ; 인터페이스 블록 A 320, 420 ; 듀플렉서
400, 650 ; TX RF 체인 410 ; 인터페이스 블록 B
430 ; RF 커넥터 블록 A/B 500, 610 ; 오동작 검출기
630 ; RX RF 체인 3 660 ; DEMUX100, 600; LTE modem 200, 620; RX RF Chain 2
210, 670; Band pass filters 220, 330, 680, 710; RF connector
230, 340, 690, 720; Antennas 300 and 640; RX RF Chain 1
310; Interface block A 320, 420; Duplexer
400, 650; TX RF chain 410; Interface block B
430; RF connector block A / B 500, 610; Malfunction detector
630; RX RF Chain 3 660; DEMUX

Claims

A plurality of antennas;
A plurality of RF chains having two RX paths and a TX path for separating and transmitting signals through the antenna;
A second RX RF chain, one of the RF chains having the two RX paths, and a pair of duplexers connected in a redundant manner so as to share a corresponding one of the second antennas between a TX RF chain and a second antenna, ;
An interface block A connected to transmit the signals received and output from the duplexer to the second RX RF chain;
An interface block B connected to distribute or demultiplex signals from the second RX RF chain and deliver the signals to the duplexer, respectively;
An RF connector block A / B connected between the duplexer and the antenna so as to distribute or demultiplex the signals received from the antennas and deliver the multiplexed signals to the duplexer, respectively, and to add or MUX the output signals of the duplexer to the antennas;
A malfunction detector for detecting whether a malfunction of the pair of duplexers is detected and transmitting / receiving a signal through a duplexer capable of normal operation upon detection of malfunction;
And a transmitter for transmitting and receiving data.

delete

The method according to claim 1,
Wherein signals from the TX RF chain can be distributed or de-multiplexed in the interface block B and delivered to each duplexer.

delete

The method according to claim 1,
The signal from each duplexer can be added to or transmitted from the RF connector block A / B to the RF connector.

The method according to claim 1,
The signals received at the RF connector are distributed or fed into two duplexers in the RF connector block A / B and sent to the respective duplexers, and the outputs of the duplexers are combined or de-multiplexed in the interface block A to form an RX RF chain connected to the duplexer Transceiver for wireless communication.

The method according to claim 1,
The malfunction detector detects a malfunction of each duplexer according to whether the signal waveform is matched or not by comparing the signal at the rear end of the TX RF chain or the signal at the front end of the RX RF chain connected to the duplexer and the output terminal of both duplexers Wherein the transceiver is a wireless transceiver.

The method according to claim 1,
The malfunction detector
Detect a malfunction of any one of the duplexers, and control the interface block (B) so that the TX RF chain signal can be transmitted only through the normally operating duplexer.

The method according to claim 1,
Wherein the malfunction detector is capable of controlling the RF connector block A / B to communicate through a duplexer that operates normally if a malfunction of one of the duplexers is recognized.

A plurality of antennas;
A plurality of RF chains having two RX paths and a TX path for separating and transmitting signals through the antenna;
A second RX RF chain, one of the RF chains having the two RX paths, and a pair of duplexers connected in a redundant manner so as to share a corresponding one of the second antennas between a TX RF chain and a second antenna, ;
An interface block A connected to transmit the signals received and output from the duplexer to the second RX RF chain;
An interface block B connected to distribute or demultiplex signals from the second RX RF chain and deliver the signals to the duplexer, respectively;
An RF connector block A / B connected between the duplexer and the antenna so as to distribute or demultiplex the signals received from the antennas and deliver the multiplexed signals to the duplexer, respectively, and to add or MUX the output signals of the duplexer to the antennas;
A malfunction detector for detecting whether the RF chain is malfunctioning by receiving an AGC gain value from the plurality of RF chains, and controlling the AGC gain value to communicate through an RF chain within a predetermined normal range;
And a radio communication terminal.

11. The method of claim 10,
The plurality of RF chains
At least three RX RF chains, and a single TX RF chain,
The RX RF chain
And a DEMUX is connected between the duplexer and each of the RX RF chains, so that the RX RF chain and the TX RF chain are connected to the duplexer, And selectively transmit and receive the radio signal.

12. The method of claim 11,
The malfunction detector
An AGC gain value is provided for each RX RF chain,
For controlling the RX RF chain via the DEMUX to receive the received signal in another RX RF chain whose AGC gain value is within a normal range when a malfunction occurs in any one of the RX RF chains and the AGC gain value is outside the normal range, .