KR20000015353A - 무선가입자망 시스템의 기지국내 자동 이득 조절회로 - Google Patents

무선가입자망 시스템의 기지국내 자동 이득 조절회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선가입자망 시스템의 기지국내 IF보드에서, CDMA 방식을 적용한 이동통신 시스템의 기지국에서 사용한 메모리 베이스드 이득 제어회로를 아날로그 회로로 구현하여 IF신호의 이득을 일정하게 조절할 수 있도록 한 WLL 시스템의 기지국내 자동 이득 조절회로에 관한 것으로, WLL 시스템의 기지국내 RF부에서 출력되는 IF신호의 희망대역만을 필터링한 후 일정 레벨 증폭한 다음, 핀 감쇄회로를 통해 IF신호의 이득이 일정값을 유지하도록 입력되는 기준전압과 제어전압에 따라 IF신호의 이득을 감쇄하고, 이어 I,Q혼합기와 저역통과필터 및 OP앰프를 통해 I,Q신호를 발생하고 I,Q신호의 잡음을 제거한 다음 이를 다시 일정 레벨 증폭하여 기지국내 채널 카드로 출력하도록 하고, 이때, 커플러에 의해 커플링된 IF신호를 일정 레벨 증폭하고 이 IF신호의 피크를 검출한 다음 이 검출된 피크를 일정 레벨 증폭하여 상기 핀 감쇄회로에 제어전압으로 출력하도록 함을 특징으로 하며, CDMA 이동통신 시스템의 기지국에서 사용한 메모리 베이스드 이득 제어회로를 핀 감쇄회로 등의 아날로그 소자를 이용하여 구현함으로써 WLL 시스템의 기지국의 IF보드에서도 IF신호의 이득을 보다 효과적으로 제어할 수 있으며, 간단한 아날로그 소자를 이용한 AGC회로의 구현으로 원가 절감 측면이나 감쇄 특성에 있어서 우수한 장점이 있다.

Description

무선가입자망 시스템의 기지국내 자동 이득 조절회로
본 발명은 무선가입자망(Wireless Local Loop ; 이하, 'WLL'이라 칭함) 시스템의 기지국내 IF(Intermediate Frequency)보드에 있어서, 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access ; 이하, 'CDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 이동통신 시스템의 기지국에서 사용한 메모리 베이스드(Memory Based) 이득 제어회로를 아날로그 회로로 구현하여 IF신호의 이득을 일정하게 조절할 수 있도록 한 WLL 시스템의 기지국내 자동 이득 조절(Automatic Gain Control ; 이하, 'AGC'라 칭함)회로에 관한 것이다.
일반적으로 WLL 시스템은 전화국에서 가입자 단말기까지의 유선 선로 대신에 무선 시스템을 이용하여 링크를 구성해 주는 시스템으로서, 종래의 유선망 구성보다 단기간에 망을 구성할 수 있을 뿐만 아니라 유지 보수가 용이하다는 장점이 있어 향후 정보 인프라 구축에 중요한 역할을 할 것이라 기대된다.
이러한 WLL 시스템은 크게 기지국과 무선 링크를 구성하기 위한 가입자 정합장치(Radio Interface Unit ; 이하, 'RIU'라 칭함)와, 전화 교환기와 유선으로 연결되고 상기 RIU와 무선 링크를 구성하기 위한 기지국과, 상기 기지국을 제어하기 위한 기지국 제어기 및 전화 교환기로 구성된다.
한편, 이동국, 기지국, 제어국 및 교환국으로 구성된 디지털 셀룰러 시스템(Digital Cellular System ; 이하, 'DCS'라 칭함)이나 개인 휴대 통신 시스템(Personal Communication System) 등의 CDMA 이동통신 시스템에 있어서, 이동국과 무선 접속 제어를 수행하는 기지국내 RF부와 채널 카드(Channel Card) 사이에서 RF부의 아날로그 IF신호를 디지털 신호로 변환해 주기 위해 아날로그 및 디지털 시그날을 처리하는 IF보드에는 IF신호의 이득 레벨을 조절하여 일정한 복조 출력을 얻을 수 있도록 메모리 베이스드 이득 제어회로를 사용하고 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 메모리 베이스드 이득 제어회로를 사용하는 CDMA 이동통신 시스템의 기지국내 AGC회로는 대역통과필터(1), 전압제어 증폭기(2), I혼합기(3-1), Q혼합기(3-2), 저역통과필터(4-1,2), OP앰프(5-1,2), A/D컨버터(6-1,2), 메모리(7), D/A컨버터(8), 적분기(9)로 구성되어, A/D컨버터(6-1,2)를 통해 디지털화된 4비트의 I,Q신호를 메모리(7)의 어드레스로 입력하여 미리 저장된 테이블에 따라 8비트의 이득 제어 데이터를 출력하고, 이 출력 데이터를 D/A컨버터(8)를 통해 아날로그 신호로 변환한 후 적분기(9)를 통과한 다음 전압제어 증폭기(2)로 출력하면, 전압제어 증폭기(2)에서는 이 IF신호의 이득 조절을 위한 전압제어신호에 따라 대역통과필터(1)를 통과한 IF신호의 이득을 증폭 또는 감쇄시킴으로써 일정값을 유지하도록 한다.
이때, A/D컨버터(6-1,2)를 통과하기 전의 아날로그 신호의 레벨이 너무 작으면 I신호와 Q신호의 상위 비트가 0이 되게 된다.
상기와 같은 AGC회로는 메모리(7)에 어드레스별로 전압제어 증폭기(2)를 제어하기 위한 데이터가 미리 계산되어 저장되어 있으므로, I신호 4비트와 Q신호 4비트를 합쳐 8비트의 디지털 데이터를 메모리(7)의 어드레스 입력으로 하여 해당 어드레스에 미리 저장된 데이터 값에 따라 전압제어 증폭기(2)의 이득을 조절할 수 있게 된다.
그러나, WLL 시스템은 상기 A/D컨버터(6-1,2)가 채널 카드에 구비됨에 따라 상기와 같은 CDMA 시스템의 AGC회로를 그대로 사용할 경우 디지털 회로의 이중 설계로 인하여 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
즉, 종래의 메모리 베이스드 이득 제어회로를 아날로그 회로로 구현해야 할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 WLL 시스템의 기지국내 IF보드에서 CDMA 이동통신 시스템의 기지국에서 사용한 메모리 베이스드 이득 제어회로를 핀 감쇄회로와 같은 아날로그 소자를 이용하여 구현함으로써 IF신호의 이득을 일정하게 조절하고, 원가 절감은 물론 우수한 감쇄특성을 나타낼 수 있도록 한 WLL 시스템의 기지국내 AGC회로를 제공하는 데에 있다.
도 1은 종래의 CDMA 이동통신 시스템의 기지국내 자동 이득 조절회로의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 무선가입자망 시스템의 기지국내 자동 이득 조절회로의 블록 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 대역통과필터 12 : 앰프
13 : 핀 감쇄회로 14 : 커플러
15-1 : I혼합기 15-2 : Q혼합기
16-1,2 : 저역통과필터 17-1,2 : OP앰프
18 : 앰프 19 : 피크 검출부
20 : OP앰프
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 WLL 시스템의 기지국내 AGC회로는, WLL 시스템의 기지국내 RF부에서 출력되는 IF신호의 희망대역만을 필터링한 후 일정 레벨 증폭한 다음, 핀 감쇄회로를 통해 IF신호의 이득이 일정값을 유지하도록 입력되는 기준전압과 제어전압에 따라 IF신호의 이득을 감쇄하고, 이어 I,Q혼합기와 저역통과필터 및 OP앰프를 통해 I,Q신호를 발생하고 I,Q신호의 잡음을 제거한 다음 이를 다시 일정 레벨 증폭하여 기지국내 채널 카드로 출력하도록 하고, 이때, 커플러에 의해 커플링된 IF신호를 일정 레벨 증폭하고 이 IF신호의 피크를 검출한 다음 이 검출된 피크를 일정 레벨 증폭하여 상기 핀 감쇄회로에 제어전압으로 출력하도록 함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 WLL 시스템의 기지국내 AGC회로의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 WLL 시스템의 기지국내 AGC회로의 블록 구성도로서, WLL 시스템의 기지국내 RF부에서 출력되는 IF신호의 희망대역만을 통과시키는 대역통과필터(Band Pass Filter ; BPF)(11)와, 상기 대역통과필터(11)를 통과한 IF신호를 일정 레벨 증폭하는 앰프(AMP)(12)와, 입력되는 기준전압과 제어전압을 비교하고, 이 비교결과에 따라 상기 앰프(12)에 의해 증폭된 IF신호의 이득이 일정한 값으로 유지되도록 일정 레벨 감쇄하는 핀 감쇄회로(Pin Attenuator Circuit)(13)와, 상기 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호를 커플링하는 커플러(Coupler)(14)와, 상기 커플러(14)를 통해 입력된 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호와 0。의 위상을 갖는 국부신호를 혼합하여 I신호를 출력하는 I혼합기(Mixer)(15-1)와, 상기 커플러(14)를 통해 입력된 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호와 90。의 위상을 갖는 국부신호를 혼합하여 Q신호를 출력하는 Q혼합기(15-2)와, 상기 I혼합기(15-1) 및 Q혼합기(15-2)의 출력신호의 잡음을 제거하는 저역통과필터(Low Pass Filter ; LPF)(16-1,2)와, 상기 각각의 저역통과필터(16-1,2)를 통과한 I,Q신호를 일정 레벨 증폭하여 기지국내 채널 카드로 출력하는 OP앰프(17-1,2)와, 상기 커플러(14)를 통해 입력된 IF신호를 일정 레벨 증폭하는 앰프(18)와, 상기 앰프(18)에서 증폭된 IF신호의 피크를 검출하는 피크 검출부(Peak Detector)(19)와, 상기 피크 검출부(19)에서 검출된 피크를 일정 레벨 증폭하여 상기 핀 감쇄회로(13)에 제어전압으로 출력하는 OP앰프(20)로 구성된다.
상기 핀 감쇄회로(13)는 일반적인 캐패시터와 핀 다이오드(Pin Diode) 및 저항으로 구성된 π형 감쇄회로로 이루어지며, 상기 피크 검출부(19)는 다이오드와 인덕터(Inductor)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 WLL 시스템의 기지국내 AGC회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 대역통과필터(11)를 통해 WLL 시스템의 기지국내 RF부에서 출력되는 IF신호의 희망대역만을 통과시키면, 앰프(12)에서 대역통과필터(11)를 통과한 IF 신호를 일정 레벨 증폭한다.
그리고 나서, 핀 감쇄회로(13)에서는 기준전압과 OP앰프(20)에서 출력되는 제어전압을 비교하고, 이 비교결과에 따라 앰프(12)에서 증폭된 IF신호의 이득이 일정한 값으로 유지되도록 IF신호를 일정 레벨 감쇄한다.
본 발명에서는 상기 핀 감쇄회로(13)를 이용하여 입력이 적정 입력 레벨에서 ±5dBm의 범위에서 변화할 경우 OP앰프(20)로부터 제어전압을 입력받아 출력이 일정한 값으로 유지되도록 필요에 따라 IF신호를 감쇄시킨다.
즉, 상기 핀 감쇄회로(13)는 기준전압이 제어전압과 같은 경우에 가장 감쇄가 적으며, 제어전압이 작으면 작을수록 감쇄가 많이 일어난다.
이때, 상기와 같이 IF신호의 레벨을 조절하는 이유는 채널 카드에 구비된 A/D컨버터의 입력이 일정한 범위내에 있어야 하기 때문이다.
이어, 핀 감쇄회로(13)에서 이득이 조절된 IF신호는 커플러(14)를 통해 I혼합기(15-1)와 Q혼합기(15-2) 및 앰프(18)로 각각 커플링되어 출력된다.
이후, I혼합기(15-1)에서는 상기 커플러(14)를 통해 입력된 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호와 0。의 위상을 갖는 국부 신호를 혼합하여 I신호를 출력하고, Q혼합기(15-2)에서는 상기 커플러(14)를 통해 입력된 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호와 90。의 위상을 갖는 국부 신호를 혼합하여 Q신호를 출력한다.
그리고 나서, 각각의 저역통과필터(16-1,2)를 통해 상기 I혼합기(15-1) 및 Q혼합기(15-2)에서 출력된 I신호 및 Q신호의 잡음을 제거한 후, 각각의 OP앰프(17-1,2)를 통해 저역통과필터(16-1,2)를 통과한 I신호 및 Q신호의 IF신호를 일정 레벨 증폭하여 기지국내 채널 카드로 출력한다.
한편, 상기 커플러(14)에 의해 IF신호가 앰프(18)로 출력되면, 앰프(18)에서 IF신호를 일정 레벨 증폭하고, 이어 피크 검출부(19)를 통해 증폭된 IF신호의 피크를 검출한다.
이후, OP앰프(20)를 통해 상기 피크 검출부(19)에서 검출된 IF신호의 피크를 일정 레벨 증폭하여 핀 감쇄회로(13)의 이득 감쇄를 위한 제어전압으로 핀 감쇄회로(13)로 출력한다.
따라서, 핀 감쇄회로(13)에서는 계속해서 입력되는 제어전압에 따라 입력되는 IF신호의 이득을 일정하게 조절하여 출력하게 된다.
이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 CDMA 이동통신 시스템의 기지국에서 사용한 메모리 베이스드 이득 제어회로를 핀 감쇄회로 등의 아날로그 소자를 이용하여 구현함으로써 WLL 시스템의 기지국의 IF보드에서도 IF신호의 이득을 보다 효과적으로 제어할 수 있으며, 간단한 아날로그 소자를 이용한 AGC회로의 구현으로 원가 절감 측면이나 감쇄 특성에 있어서 우수한 장점이 있다.

Claims (1)

  1. WLL 시스템의 기지국내 RF부에서 출력되는 IF신호의 희망대역만을 통과시키는 대역통과필터(11)와, 상기 대역통과필터(11)를 통과한 IF신호를 일정 레벨 증폭하는 앰프(12)와, 입력되는 기준전압과 제어전압을 비교하고, 이 비교결과에 따라 상기 앰프(12)에 의해 증폭된 IF신호의 이득이 일정한 값으로 유지되도록 일정 레벨 감쇄하는 핀 감쇄회로(13)와, 상기 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호를 커플링하는 커플러(14)와, 상기 커플러(14)를 통해 입력된 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호와 0。의 위상을 갖는 국부신호를 혼합하여 I신호를 출력하는 I혼합기(15-1)와, 상기 커플러(14)를 통해 입력된 핀 감쇄회로(13)에서 이득 조절된 IF신호와 90。의 위상을 갖는 국부신호를 혼합하여 Q신호를 출력하는 Q혼합기(15-2)와, 상기 I혼합기(15-1) 및 Q혼합기(15-2)의 출력신호의 잡음을 제거하는 저역통과필터(16-1,2)와, 상기 각각의 저역통과필터(16-1,2)를 통과한 IF신호를 일정 레벨 증폭하여 기지국내 채널 카드로 출력하는 OP앰프(17-1,2)와, 상기 커플러(14)를 통해 입력된 IF신호를 일정 레벨 증폭하는 앰프(18)와, 상기 앰프(18)에서 증폭된 IF신호의 피크를 검출하는 피크 검출부(19)와, 상기 피크 검출부(19)에서 검출된 피크를 일정 레벨 증폭하여 상기 핀 감쇄회로(13)에 제어전압으로 출력하는 OP앰프(20)로 구성됨을 특징으로 하는 무선가입자망 시스템의 기지국내 자동 이득 조절회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030073451A (ko) * 2002-03-11 2003-09-19 주식회사 유니콘테크놀러지 아이엠티 2000용 소형 기지국의 자동이득 제어장치
KR100451171B1 (ko) * 2001-08-10 2004-10-02 엘지전자 주식회사 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치

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