KR20000041484A - 단일 위상동기루프 구조를 갖는 무선 주파수 송수신모듈에 대한전원공급방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시분할 이중화 방식으로 무선 주파수를 송수신하는 무선통신시스템에 있어서 단일 위상동기루프 구조를 갖는 무선 주파수 송수신 모듈에 대한 효율적인 전원공급방법을 제공하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 방법은, 메인 전원이 온되면 위상동기루프와 같은 송수신 공용 기능블럭에만 우선 전원을 공급하고, 송신주기와 수신주기단위로 발생되는 정착시간(Settling Time)동안에는 각 기능블럭에 전원을 공급하지 않고, 정상 송신주기에는 송신전용 기능블럭에만 전원을 공급하고, 정상 수신주기에는 수신전용 기능블럭에만 전원을 공급하고, 이를 통신모드 종료로 메인 전원이 오프될 때까지 반복하는 과정으로 이루어진다. 따라서 불필요한 전원의 사용을 방지하여 해당 무선통신시스템이 휴대용인 경우에 밧데리의 사용시간을 늘릴 수 있다.

Description

단일 위상동기루프 구조를 갖는 무선 주파수 송수신모듈에 대한 전원공급방법

본 발명은 무선통신시스템에 있어서 무선 주파수(Radio Frequency, 이하 RF라고 약함) 송수신모듈(TX/RX Module)에 관한 것으로, 특히 단일 위상동기루프(Phase Locked Loop) 구조를 갖는 무선 주파수 송수신모듈에 대한 전원공급방법에 관한 것이다.

무선통신시스템에 구비되는 RF 송수신모듈은 안테나에 연결되어 300GHz보다 낮은 주파수를 무선으로 송수신할 수 있도록 구성된 것으로, 일반적으로 시분할 이중화(Time Division Duplex, 이하 TDD라고 약함)방식으로 RF를 송수신한다. TDD방식은 일정한 간격으로 송신 데이타와 수신 데이타가 전송될 수 있도록 하는 것으로서, 1회의 송신주기와 수신주기가 TDD의 1 프레임이 된다.

이와 같이 TDD방식으로 운영되는 RF 송수신모듈내의 기능블럭들은 크게 수신전용 기능블럭, 송신전용 기능블럭 및 송수신공용 기능블럭으로 구분할 수 있는데, 송수신공용 기능블럭은 현재 RF 송수신 모듈이 수신모드이든 송신모드이든 관계없이 항상 운영되는 것이고, 수신전용 기능블럭은 수신모드 수행시에만 운영되는 것이고, 송신전용 기능블럭은 송신모드 수행시에만 운영되는 것이다.

그러나 현재 RF 송수신모듈은 해당 기능블럭의 운영여부에 관계없이 무선통신시스템의 메인 전원이 인가되면 무조건 모든 기능블럭에 전원이 인가되도록 구현되어 있다. 즉, 현재 동작모드가 수신모드이든 송신모드이든 관계없이 무선통신시스템의 메인 전원이 온상태로 설정되면, RF 송수신 모듈내의 모든 기능블럭에 전원(VCC)이 공급된다.

이로 인하여 실질적으로 운영중이 아닌 기능블럭에 전원이 공급되어 불필요한 전력을 소모하게 되는 경향이 있다. 즉, RF 송수신 모듈이 송신모드로 운영중일 때에는, 송수신공용 기능블럭과 송신전용 기능블럭만 운영되므로 반드시 전원이 공급되어야 하나 수신전용 기능블럭은 전혀 동작하지 않으므로 반드시 전원이 공급될 필요는 없다. 그러나 항상 전원이 공급되도록 구성되어 있어 동작하지 않는 수신전용 기능블럭에도 전원이 공급되므로 상대적으로 불필요한 전원이 공급되고 있는 것이다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 시분할 이중화(TDD)방식으로 운영되는 무선통신시스템에 구비되어 있는 무선 주파수 송수신모듈에 대한 전원을 효율적으로 공급하기 위한 전원공급방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 시분할 이중화방식으로 운영되는 무선 주파수 송수신모듈의 동작모드에 따라 실제 운영되는 기능블럭에만 전원이 공급되도록 하는 무선주파수 송수신 모듈에 대한 전원공급방법을 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전원공급방법은, 위상동기루프를 포함하는 송수신 공용 기능블럭, 송신전용 기능블럭 및 수신전용 기능블럭을 구비하여 안테나를 통해 시분할 이중화방식으로 무선 주파수를 송수신하는 무선 주파수 송수신 모듈, 마이컴, 전원공급부를 포함한 무선통신시스템에 있어서, 무선통신시스템의 메인 전원이 온상태로 설정되면, 송수신 공용 기능블럭에 전원을 공급하는 제 1 전원공급제어단계; 무선 주파수 송수신 모듈의 동작모드를 제어하면서 동작모드에 따른 위상동기루프 데이타를 위상동기루프로 제공하는 단계; 위상동기루프의 정착상태가 종료될 때까지 송신전용 기능블럭과 수신전용 기능블럭에 전원을 공급하지 않는 제 2 전원공급제어단계;정착상태가 종료되어 위상동기루프가 정상상태로 동작되면, 동작모드에 따라 송신전용 기능블럭과 수신전용 기능블럭중 운영되어야 하는 기능블럭에 전원을 공급하는 제 3 전원공급제어단계; 동작모드 주기가 완료되면, 제 3 전원공급제어단계에서 전원이 공급되었던 기능블럭에 공급되는 전원을 차단하는 제 4 전원공급제어단계;전원을 차단한 후, 무선통신시스템의 통신모드가 종료되었는 지를 체크하는 단계;체크단계 수행결과, 통신모드가 종료되었으면, 메인 전원을 오프시키고, 작업을 종료하는 단계; 체크단계 수행결과, 통신모드가 종료되지 않았으면, 시분할 이중화방식에 의해 동작모드와 다른 동작모드를 제어하면서 다른 동작모드에 따른 위상동기루프 데이타를 위상동기루프로 제공하는 단계; 다른 위상동기루프 데이타를 제공한 후, 제 2 전원공급제어단계부터 다른 위상동기루프 데이타를 제공하는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 단일 위상동기루프 구조를 갖는 무선 주파수 송수신모듈에 대한 전원공급방법을 수행하기 위한 무선통신시스템의 개략적인 블럭도이고,

도 2는 본 발명에 따른 전원공급방법에 대한 동작 흐름도이고,

도 3은 도 1에 도시된 시스템이 도 2에 도시된 흐름도와 같이 동작할 때, 주요 신호들의 동작 타이밍도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:안테나 110:무선 주파수 송수신 모듈

120:마이컴 130:전원공급부

140:키입력부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 단일 위상동기루프(Phase Locked Loop, 이하 PLL이라 약함) 구조를 갖는 무선 주파수 송수신 모듈에 대한 전원공급방법을 수행하기 위한 무선통신시스템의 개략적인 블럭도로서, 안테나(100), 무선 주파수(Radio Frequency, 이하 RF라고 약함) 송수신모듈(110), 무선통신시스템의 전기능을 제어하는 마이컴(120), 전원공급부(130), 및 키입력부(140)로 구성된다.

무선 주파수 송수신모듈(110)은 안테나(101)와 연결되어 있는 대역통과필터(111), 송수신 스위치(TX/RX SW)(112), 저잡음 증폭기(Low Noise Amp, 이하 LNA라고 약함)(113), 혼합기(114), 중간주파 증폭기(Intermediate Frequency AMP, 이하 IF AMP라고 약함)(115), 주파수변조(Frequency Modulation, 이하 FM이라 약함) 검파기(116), 송수신시 발진주파수를 제공하기 위한 PLL(117)과 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator, 이하 VCO라고 약함)(118), 및 전력 증폭기(Power Amp, 이하 PA라고 약함)(119)로 구성된다.

이와 같이 구성된 무선주파수 송수신 모듈(110)에서 송수신공용 기능블럭에 해당되는 것은 PLL(117), VCO(118), 대역통과필터(111) 및 TX/RX SW(112) 등이고, 송신전용 기능블럭에 해당되는 것은 PA(119)이고, 수신전용 기능블럭에 해당되는 것은 LNA(113), 혼합기(114), IF AMP(115), FM 검파기(116) 등이다.

도 2는 본 발명에 따른 전원공급방법에 대한 동작 흐름도이다.

그러면, 도 1를 참조하여 도 2에 도시된 흐름도에 따른 동작을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 무선통신시스템의 메인 전원이 온(ON)상태로 설정되면, 마이컴(120)은 제 201 단계로 진행되어 RF 송수신 모듈(110)내의 상술한 송수신공용 기능블럭에 전원(VCC)을 공급한다.

그 다음, 제 202 단계로 진행되어 키입력부(140)를 통해 모드변환이 요구되었는 지를 체크한다. 여기서 모드는 송수신 모드이다. 체크결과, 모드변환이 요구되지 않았으면, 사전에 디폴트(Default)로 설정된 모드순으로 처리된다. 도 2는 수신모드를 수행한 다음 송신모드를 수행하는 경우를 디폴트로 설정한 예이다.

따라서, 제 202 단계의 체크결과, 모드변환이 요구되지 않았으면, 마이컴(120)는 제 203 단계로 진행되어 RF 송수신 모듈(110)를 수신모드로 제어하면서 PLL(117)로 수신모드에 해당되는 PLL 데이타를 제공한다. 해당되는 PLL 데이타는 선택된 채널의 수신모드에 할당되는 PLL(117)의 분주비에 관련된 정보(N, A, R, Clock, Latch Enable 등)가 된다. 이에 따라 TX/RX SW(112)의 기준접점(S0)은 접점(S2)로 스위칭되어 수신경로를 제공한다.

그 다음 마이컴(120)은 제 204 단계로 진행되어 수신 정착시간(Settling Time)이 경과하였는 지를 체크한다. 수신 정착시간은 PLL(117)이 PLL데이타를 제공받은 후, 기준신호와 VCO(118)로부터 귀환되어 제공되는 신호간의 위상비교결과 VCO(118)로부터 출력되는 발진주파수가 정상적인 f_RF+IF주파수로 출력되기까지 소요되는 시간으로서, 시뮬레이션에 의해 구해진 최적의 시간정보를 사전에 마이컴(120)에 저장시키고, 상술한 PLL데이타를 제공한 후, 카운트를 하여 해당 시간에 도달하면, 마이컴(120)이 수신 정착시간이 경과한 것으로 판단하는 방식으로 이루어진다.

제 204 단계의 체크결과, 수신 정착시간이 경과하면, 제 205 단계로 진행되어 마이컴(120)은 전원공급부(130)를 제어하여 수신전용 기능블럭들에 전원(RX VCC)이 공급되도록 한다. 이에 따라 LNA(113), 혼합기(114), IF AMP(115) 및 FM 검파기(116)는 기존과 같이 해당되는 수신처리를 하게 된다.

정해진 1회의 수신주기가 완료되면, 마이컴(120)은 제 206 단계를 통해 제 207 단계로 진행된다. 여기서 수신주기가 정해진 것은 TDD방식이 동일한 기간의 송신주기와 수신주기를 한 프레임으로 설정하여 운영하기 때문이다. 예를 들어 상술한 한 프레임이 10msec인 경우에 수신주기와 송신주기에 각각 할당되는 처리시간은 5msec가 된다.

제 207 단계에서 마이컴(120)은 전원공급부(130)를 제어하여 RF 송수신모듈(110)내의 수신전용 기능블럭에 공급되었던 전원(RX VCC)를 차단시킨다. 그리고 제 208 단계로 진행되어 통신모드 종료가 요구되었는 지를 판단한다. 이는 수신된 데이타에 통신모드 종료를 요구하는 데이타가 존재하였는 지를 분석하는 방식으로 이루어진다. 판단결과, 통신모드 종료를 요구하는 데이타가 수신되지 않았으면, 제 209 단계로 진행된다.

제 209 단계에서, 마이컴(120)은 RF 송수신 모듈(110)을 송신모드로 제어하고, PLL(117)로 송신모드에 따른 PLL 데이타를 제공한다. PLL 데이타는 상술한 수신모드시에 마찬가지로 선택된 채널에 할당되어 있는 PLL(117)의 분주비에 관련된 정보이다.

PLL데이타가 제공된 후, 마이컴(120)은 상술한 제 204 단계에서와 같은 방식으로 송신 정착시간이 경과하였는 지를 체크한다. 체크결과, 송신 정착시간이 경과하였으면, 제 210 단계를 통해 제 211 단계로 진행되어 전원공급부(130)를 제어하여 RF 송수신 모듈(110)내의 송신전용 기능블럭(PA(119))에 전원이 공급되도록 전원공급부(130)를 제어한다. 이에 따라 RF 송수신 모듈(110)내의 PA(119)는 구동되어 기존과 같이 송신할 데이타의 전력을 소정치로 증폭시킨다.

정해진 송신주기가 완료되면, 마이컴(120)은 제 212 단계를 통해 제 213 단계로 진행되어 RF 송수신 모듈(110)내의 송신전용 기능블럭(PA(119))으로 공급되었던 전원이 차단되도록 전원공급부(130)를 제어한다.

그 다음 마이컴(120)은 제 214 단계로 진행되어 통신모드 종료가 요구되었는 지를 체크한다. 이 때 체크방식은 키입력부(140)를 통해 통신모드 종료 요구명령이 인가되었는 지를 체크하는 방식으로 이루어진다. 체크결과, 통신모드 종료 요구명령이 인가되었으면, 제 203 단계로 리턴되어 상술한 과정을 반복 수행한다. 그러나 체크결과, 통신모드 종료 요구명령이 인가되었으면, 제 215 단계로 진행되어 무선통신시스템의 메인 전원이 오프되도록 전원공급부(130)의 동작을 제어한 다음 송수신 작업을 종료한다. 제 208 단계에서 체크한 결과, 통신모드 종료 요구데이타가 수신된 경우에도 제 215 단계로 진행되어 상술한 바와 동일하게 동작한다.

도 3은 도 2에 도시된 흐름도와 같이 RF 송수신 모듈(110)로 전원을 공급할 때, TX/RX SW(112)의 동작 타이밍도와, 수신 데이타(RX DATA) 및 수신전용 기능블럭들에 공급되는 전원(RX VCC)간의 타이밍도, 송신 데이타(TX DATA) 및 송신전용 기능블럭에 공급되는 전원(TX VCC)간의 타이밍도를 도시한 것으로, 도 2에 대한 상세한 설명에서 언급한 바와 같이 수신주기(RX) 또는 송신주기(TX)에서 수 μs에 해당되는 정착시간동안에는 수신전용 기능블럭 또는 송신전용 기능블럭에 전원을 공급하지 않고, 정상상태(Steady State)로 동작되는 기간동안에만 수신전용 기능블럭 또는 송신전용 기능블럭에 전원을 공급하도록 타이밍이 형성됨을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 시분할 이중화(TDD)방식으로 무선 주파수를 송수신하는 무선통신시스템에 구비되어 있는 무선 주파수 송수신 모듈에 대한 전원 공급시 실질적으로 전원공급이 필요한 시기 및 기능블럭을 고려하여 전원을 공급하도록 구현함으로써, 불필요한 전력소모를 줄일 수 있는 효과가 있다. 이는 해당 무선통신시스템이 밧데리를 이용하는 휴대용인 경우에는 밧데리의 사용시간을 늘릴 수 있는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 위상동기루프를 포함하는 송수신 공용 기능블럭, 송신전용 기능블럭 및 수신전용 기능블럭을 구비하여 안테나(100)를 통해 시분할 이중화방식으로 무선 주파수를 송수신하는 무선 주파수 송수신 모듈, 마이컴, 전원공급부를 포함한 무선통신시스템에 있어서,

   상기 무선통신시스템의 메인 전원이 온상태로 설정되면, 상기 송수신 공용 기능블럭에 전원을 공급하는 제 1 전원공급제어단계;

   상기 무선 주파수 송수신 모듈의 동작모드를 제어하면서 상기 동작모드에 따른 위상동기루프 데이타를 상기 위상동기루프로 제공하는 단계;

   상기 위상동기루프의 정착상태가 종료될 때까지 상기 송신전용 기능블럭과 상기 수신전용 기능블럭에 전원을 공급하지 않는 제 2 전원공급제어단계;

   상기 정착상태가 종료되어 상기 위상동기루프가 정상상태로 동작되면, 상기 동작모드에 따라 상기 송신전용 기능블럭과 수신전용 기능블럭중 운영되어야 하는 기능블럭에 전원을 공급하는 제 3 전원공급제어단계;

   상기 동작모드 주기가 완료되면, 상기 제 3 전원공급제어단계에서 전원이 공급되었던 기능블럭에 공급되는 전원을 차단하는 제 4 전원공급제어단계;

   상기 전원을 차단한 후, 무선통신시스템의 통신모드가 종료되었는 지를 체크하는 단계;

   상기 체크단계 수행결과, 상기 통신모드가 종료되었으면, 상기 메인 전원을 오프시키고, 작업을 종료하는 단계;

   상기 체크단계 수행결과, 상기 통신모드가 종료되지 않았으면, 상기 시분할 이중화방식에 의해 상기 동작모드와 다른 동작모드를 제어하면서 상기 다른 동작모드에 따른 위상동기루프 데이타를 상기 위상동기루프로 제공하는 단계;

   상기 다른 위상동기루프 데이타를 제공한 후, 상기 제 2 전원공급제어단계부터 상기 다른 위상동기루프 데이타를 제공하는 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 단일 위상동기루프 구조를 갖는 무선 주파수 송수신 모듈에 대한 전원공급방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원공급방법은,

   상기 제 1 전원공급제어단계 수행후, 상기 동작모드 변환요구가 있었는 지를 체크하여 상기 동작모드와 다른 동작모드에 대한 모드를 결정하여 운영하고,

   상기 동작모드가 수신모드이고,

   상기 다른 동작모드가 송신모드이면, 홀수회의 상기 제 3 전원공급제어단계를 수행할 때 상기 수신전용 기능블럭에만 전원을 공급하고, 짝수회의 상기 제 3 전원공급제어단계를 수행할 때 상기 송신전용 기능블럭에만 전원을 공급하고; 상기 동작모드가 송신모드이고, 상기 다른 동작모드가 수신모드이면, 상기 홀수회의 상기 제 3 전원공급제어단계를 수행할 때 상기 송신전용 기능블럭에만 전원을 공급하고, 짝수회의 상기 제 3 전원공급제어단계를 수행할 때 상기 수신전용 기능블럭에만 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 단일 위상동기루프 구조를 갖는 무선 주파수 송수신 모듈에 대한 전원공급방법.