KR20010059949A - 무선 가입자 망 시스템의 중간주파수 처리보드내 자동이득 제어장치 - Google Patents

무선 가입자 망 시스템의 중간주파수 처리보드내 자동이득 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치는 WLL 시스템의 IF 처리보드에서 리버스 링크의 AGC를 효과적으로 제어하여 IF보드의 탈장없이 간단한 명령만으로 AGC를 온/오프하거나 임의의 값으로 이득을 조절할 수 있도록 한 것으로, 감쇄기를 구비한 WLL시스템의 IF보드에서 상기 감쇄기의 이득을 제어하기 위해 피크검출기에서 피크값을 검출하고, 검출된 피크값을 이용하여 상기 감쇄기의 이득을 제어하는 장치에 있어서, 일정한 이득값에 대한 데이타값을 저장하고 있다가 제공되는 클럭신호에 따라 저장된 이득데이타값을 출력하는 래치와; 상기 래치에서 래치된 이득 데이타값을 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기와; 상기 D/A변환기에서 변환된 아날로그신호를 일정레벨 증폭하는 증폭기와; 제공되는 스위칭 온/오프신호에 따라 스위칭되어 상기 피크 검출기를 통해 피드백되는 피크검출신호와 상기 증폭기에서 출력되는 신호중 일 신호를 선택하여 선택된 신호를 IF보드의 AGC 전압으로 제공하는 아날로그스위치를 포함하여 구성된 것이다.

Description

무선 가입자 망 시스템의 중간주파수 처리보드내 자동 이득 제어장치{auto gain controller of radil frequency processor in a wireless local loop system}
본 발명은 무선 가입자 망(Wirwless Local Loop Network : 이하 WLL이라 칭함)시스템에 관한 것으로서, 특히 WLL 시스템의 중간 주파수(Intermediate Frequency: 이하 IF리 칭함)처리보드에서 리버스 링크(Reverse Link)의 AGC(Automatic Gain Control)을 효과적으로 제어할 수 있는 것으로, IF보드의 탈장없이 간단한 명령만으로 AGC를 온/오프하거나 임의의 값으로 이득을 조절할 수 있도록 한 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치에 관한 것이다.
일반적으로 WLL시스템은 무선채널을 통해 통신매체로 이용한다는 관점에서 이동통신망의 전파 환경보다는 훨씬 양호하다는 장점이 있다.
또한, 가시경로(Line-of-Sight)환경이 확보되어 전파 경로 손실이 20dB/decade정도로 작아 동일한 송신전력으로 보다 넓은 지역을 서비스할 수 있다는 장점이 있으며, 아울러 점 대 점 방식의 고정 통신이기 때문에 점 대 이동국 방식의 이동통신 망의 전파환경보다 다중경로로 인한 페이딩(Fadding)현상이 훨씬 적다는 장점이 있다.
이러한 장점으로 인해 현재 WLL시스템의 개발 및 연구가 활발히 진행중이며, 첨부한 도면 도 1은 상기와 같은 장점을 갖는 일반적인 WLL 망의 개략적인 구성을 보인 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 망 구성요소로는 망 가입자 단말기(10, 10'), 가입자 접속장치(20, 20'), 기지국(30, 30'), 기지국 제어기(40), WLL교환국(50), 기지국 운용장치(60) 등이 있으며, 부가적으로 데이타 서비스를 위한 데이타 통신 정합장치(70)(IWF : Inter-working Function), 홈 위치 등록기(HLR : Home Location Resister/Authentication Center)(80)으로 구성된다.
그리고, 기지국 운용장치(60) 및 WLL교환기(50)과 연결되는 망 관리센서(90), WLL교환기(50) 및 데이타 통신 정합장치(70)에 연결되는 과금센터(100)가 더 구비된다.
이와 같이 구성된 WLL 시스템 망에서 망 구성요소간 인터페이스방식에 대하여 설명해 보기로 하자.
가입자 접속장치(20, 20')와 기지국(30, 30')간은 접속규격으로 일반적인 WLL 무선 접속 규격을 사용하며, 채널 대역폭은 10 MHz이다. 기지국(30, 30')과 기지국 제어기(40)간의 접속규격은 E1 또는 HDSL을 선택하여 사용하며, 신호방식은 LAPD(Link Access Protocol D)를 이용한다.
그리고, 기지국 제어기(40)와 WLL교환기(50)간은 접속규격으로 E1을 사용하며 신호방식으로는 ITU-T.G965를 사용한다.
또한, 기지국 제어기(40)와 기지국 운용장치(60)간의 접속 규격은 이더넷(Ethernet)을 사용하며, 신호방식으로는 SNMP(Simple Network Management Protocol), FTP(File Transfer Protocol), TELNET(Telecommunication Network) 등을 이용한다.
한편, 기지국 제어기(40)와 데이타 통신 정합장치(70)간은 접속규격으로 E1을 사용하고, 신호방식으로는 LAPD를 이용한다. 또한, WLL교환기(50)와 데이타 통신 정합장치(70)간은 접속규격으로 E1을 사용하며 신호방식으로는 R2를 이용한다.
그리고, WLL교환기(50)와 홈위치 등록기(80)간의 접속규격은 E1을 사용하고 신호방식으로는 IS-41C를 이용한다.
이와 같은 접속규격 및 신호방식을 통해 연결된 WLL시스템 망에 대한 동작에 대하여 좀 더 구체적으로 살펴보자.
먼저, 기지국(30, 30')은 하나의 기지국에 대한 전반적인 관리 기능을 수행하는 기지국 제어모듈(RCP)과, CDMA 채널관련 신호처리기능을 수행하는 모뎀모듈, 고출력/저잡음 증폭 및 송수신 주파수 변환기능을 수행하는 RF모듈, 그리고 기지국제어기(40)와 정합하기 위한 중계선(E1)접속기능을 수행하는 라인 접속모듈로 구성되어, RF모듈에서 송신신호의 증폭, 수신신호의 저잡음증폭, 주파수 하향/상향변환, 2개의 안테나를 통한 다이버시티 수신, 고출력/저잡음 증폭, 송수신 주파수 변환기능을 수행하는 것이다.
아울러, 모뎀모듈은 CDMA 채널(파일럿 채널, 동기채널, 페이징채널, 억세스채널, 시그널링채널, 트래픽채널, 패킷 트래픽채널, 패킷 억세스채널)제공, 디지탈 베이스밴드 기능처리, CDMA의 채널 코딩 및 디코딩 관련기능을 수행한다.
그리고, 라인 접속모듈은 트래픽 및 제어정보에 대해 기지국제어기(40)와의 데이타 통신을 수행하고, 기지국 제어기(40)의 정합을 위한 중계선(E1/HDSL)기능을 수행한다.
기지국(30, 30')을 제어하는 기지국 제어기(40)는 트랜스코더(Transcoder)모듈, 호처리 모듈, 스위칭모듈, 정합모듈로 구성되며, 트랜스코더 모듈은 64Kbps PCM(Pulse Code Modulation)음성부호화 신호로의 변환기능을 수행하는 트랜스코더를 포함하며 반향 제거기능이 구현된다. 아울러 호처리 모듈은 기지국의 착발신 호처리지원, 메시지 처리 등 각종 호처리 기능과 기지국 제어기(40)내의 서브시스템 상태관리 및 WLL 교환기(50)와 가입자 접속장치 사이의 제어신호 포맷등의 기능을 수행하는 프로세서로 시스템 신뢰도를 위해 이중화 구조를 갖고 있다. 또한 스위칭모듈은 기지국 제어기(40)내 기지국 정합장치와 트랜스코더간 트래픽경로를 제공한다.
아울러 정합모듈은 WLL 교환기 정합모듈과 기지국 정합모듈 및 기지국 운용장치(60) 정합모듈로 이루어지며, 이중 WLL 교환기(50) 정합모듈은 기지국 제어기(40)를 WLL교환기(50)와 원격으로 설치하는 경우 E1/G.965 디지탈 중계정합 기능을 수행한다. 또한, 기지국 정합모듈은 기지국-기지국 제어간 E1/LAPD, HDSL 중계선 정합기능을 수행하고, 기지국 운용장치 정합모듈은 기지국 운용장치-기지국 제어기간 이더넷/SNMP, FTP, TELNET 정합기능을 수행한다.
다음으로, 기지국 운용장치(60)는 기지국 제어기(40), 기지국(30, 30'), 가입자 접속장치(20, 20')를 운용하고, 각 장치의 유지 및 보수를 담당한다.
이하, 종래 기술에 따른 WLL 기지국 시스템의 IF처리보드내의 AGC회로에 대하여 살펴보도록 하자.
도 2는 종래 기술에 따른 무선 가입자 망 시스템의 중간 주파수 처리보드의 자동 이득 제어회로의 구성을 나타낸 도면으로서, 입력되는 IF신호를 대역필터링 하는 BPF(200)와, 대역 필터링된 IF신호를 일정레벨 증폭하는 증폭기(201)와, 증폭기(201)에서 증폭된 IF신호를 제공되는 기준전압과 이득 제어전압에 따라 일정레벨감쇄하는 감쇄기(202)와, 감쇄기(202)에서 감쇄된 IF신호를 두 경로로 각각 출력하는 커플러(203)와, 커플러(203)에서 출력되는 IF신호를 각각 저역필터링(204, 205)하는 LPF(204, 205)와, LPF(204, 205)에서 각각 필터링된 신호에 PLL신호를 혼합하여 각각 I신호와 Q신호를 각각 출력하는 믹서 I,Q(206, 207)로구성된다.
또한, 커플러(203)에서 출력되는 신호를 일정레벨 증폭하는 증폭기(208), 증폭기(208)에서 증폭된 신호에서 피크값을 검출하는 피크검출기(209)와, 피크검출기(209)에서 검출된 피크값을 일정 레벨 증폭하여 증폭된 신호를 상기 감쇄기(202)의 이득 제어 전압으로 제공하는 증폭기(210)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 AGC회로의 AGC기능은 현재 W-WLL에서는 사용하고 있지 않기 때문에 AGC기능을 사용하지 않기 위하여 피크 검출기(209)의 출력을 끊고 증폭기(201)와 감쇄기(202)내의 가변저항을 이용하여 입력레벨과 무관하게 일정한 전위(Feedback Voltage)만을 갖도록 하고 있으며, 이 전위를 감쇄기(202)의 컨트롤 전압으로 사용하게 된다.
이때, 감쇄기(202)는 기준전압이 이득 컨트롤 전압과 같은 경우 가장 감쇄가 적으며, 이득 컨트롤 전압이 작으면 작을 수 록 감쇄가 많이 일어나먀, 이 회로의 감쇄범위는 2-30dB이다.
결국, 종래의 W-WLL시스템의 경우에는 W-WLL 모뎀 칩의 특성상 AGC기능을 사용하고 있지 않기 때문에 도 2와 같이 이미 구현되어있는 AGC회로를 끊고 일정한 이득을 갖도록 세팅하여 사용하고 있다.
그러나, AGC 기능을 사용할 필요가 있는 경우에는 IF보드를 탈장하여 회로를수정해야 하는데, 이 경우 리버스 링크와 상관없이 포워드 링크(Forward Link)까지 끊어지기 때문에 해당 섹터의 가입자 정합장치(RIU)가 기지국의 파일럿 및 싱크신호를 받지 못하게 된다.
이렇게 되면, 해당 섹터의 가입자 정합장치는 정상동작을 할 수 없을 뿐 아니라 정상동작을 할 때까지는 기지국이 정상화된 이후에도 액 30초에서 1분 정도가 더 필요하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기위하여안출한 것으로, 본 발명의 목적은 WLL 시스템의 IF 처리보드에서 리버스 링크의 AGC를 효과적으로 제어하는 것으로, IF보드의 탈장없이 간단한 명령만으로 AGC를 온/오프하거나 임의의 값으로 이득을 조절할 수 있도록 한 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 IF보드를 탈장하지 않고도 모니터 포트 또는 상위에서 간단한 명령만으로도 라버스 링크의 AGC를 제어할 수 있도록 감쇄기에 아날로그 스위치와 D/A변환기를 추가하여 구현함에 그 특징이 있다.
즉, 본 발명에 따른 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치의 특징은 감쇄기를 구비한 WLL시스템의 IF보드에서 상기 감쇄기의 이득을 제어하기 위해 피크검출기에서 피크값을 검출하고, 검출된 피크값을 이용하여 상기 감쇄기의 이득을 제어하는 장치에 있어서, 일정한 이득값에 대한 데이타값을 저장하고 있다가 제공되는 클럭신호에 따라 저장된 이득데이타값을 출력하는 래치와; 상기 래치에서 래치된 이득 데이타값을 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기와; 상기 D/A변환기에서 변환된 아날로그신호를 일정레벨 증폭하는 증폭기와; 제공되는 스위칭 온/오프신호에 따라 스위칭되어 상기 피크 검출기를 통해 피드백되는 피크검출신호와 상기 증폭기에서 출력되는 신호중 일 신호를 선택하여 선택된 신호를 IF보드의 AGC 전압으로 제공하는 아날로그스위치를 포함하여 구성됨에 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징으로, 상기 아날로그 스위치에 제공되는 스위칭신호가 온 신호일 경우 상기 아날로그 스위치는 상기 피크검출부에서 출력되는 피크 검출신호를 스위칭하여 상기 감쇄기의 이득 제어전압으로 제공하고, 스위칭신호가 오프신호일 경우 상기 아날로그 스위치는 상기 증폭기에서 출력되는 기 설정된 이득 제어신호를 선택하여 상기 감쇄기에 이득 제어전압으로 제공하여 감쇄기의 이득을 일정하게 유지시켜줌에 있다.
도 1은 일반적인 광대역 무선 가입자 망 시스템의 블록구성을 나타낸 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 무선 가입자 망 시스템의 중간 주파수 처리보드의 자동 이득 제어회로의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 무선 가입자 망 시스템의 중간 주파수 처리보드내 자동 이득 제어장치에 대한 블록구성을 나타낸 도면.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
200 : BPF 201, 208, 210, 213, 315 : 증폭기
202 : 감쇄기 203 : 커플러
204, 205 : LPF 206, 207 : I/Q 믹서
209 : 피크검출기 211 : 래치
212 : D/A변환부 214 : 아날로그 스위치
이하, 본 발명에 따른 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치에 대한 블록구성을 나타낸 도면으로서, 도 2에 도시된 종래 기술과중복되는 동일한 구성요소에 대하여는 그 설명을 생략하고 추가되는 부분의 구성요소에 대하여만 설명해 보기로 하자.
본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 제공되는 일정한 이득값에 대한 데이타값을 제공되는 클럭신호에 따라 래치하는 래치(211)와, 래치(211)에서 래치된 이득 데이타값을 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기(212)와, D/A변환기(212)에서 변환된 아날로그신호를 일정레벨 증폭하는 증폭기(213)와, 제공되는 스위칭 온/오프신호에 따라 스위칭되어 상기 피크검출기(209) 및 증폭기(210)에서 출력되는 피크검출신호와 증폭기(213)에서 출력되는 신호중 일 신호를 선택하여 증폭기(215)로 출력하는 아날로그스위치(214)가 추가로 구성된 것이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치의 동작에 대하여 설명해 보디도 하자.
먼저, 외부에서 사용자가 명령어 즉, 아날로그 스위치(214) 온 신호를 제공하였을 경우에는 아날로그 스위치(214)는 증폭기(210)단으로 스위칭되어 도 2에서 설명한 바와 같이, 피크 검출기(209)에서 검출된 전압을 감쇄기(202)의 이득 컨트롤 전압으로 제공하게 된다. 이 동작에 대하여는 종래 기술에서 설명하였기에 그 상세 동작설명은 생략하기로 한다.
한편, 외부에서 사용자가 AGC 오프신호를 아날로그 스위치(214)로 제공한 경우 즉, 기존의 AGC기능을 이용하지 않을 경우에는 제공되는 AGC오프신호에 따라 아날로그 스위치(214)는 증폭기(213)으로 스위칭된다.
그리고, 래치(211)에서 출력되는 이득 데이타를 D/A변환기(212)에서 아날로그신호로 변환하여 변환된 아날로그신호를 증폭기(213)로 출력한다. 증폭기(213)는 D/A변환기(212)에서 출력되는 이득제어신호를 일정레벨 증폭하여 아날로그스위치(214)를 통해 감쇄기(202)로 이득 컨트롤 전압으로서 제공되는 것이다. 이때, 래치(211)에는 미리 이득 데이타를 라이트하여 놓은 상태이다.
즉, AGC기능을 오프하는 경우 아날로그 스위치(214)에서 피크 검출기(209)에서 검출된 신호를 피드백시키기 이전에 래치(211)에 이득 데이타를 써 놓으면, 그 값에 따라 D/A변환하여 일정 레벨의 전위를 발생시킬 수 있기때문에 이를 이용하여 감쇄기(202)의 이득을 일정하게 유지시켜 줄 수 있는 것이다.
결국, 기존의 AGC회로의 경우는 AGC온 또는 오프시 커플러에서 피드백되는 신호선을 끊고 감쇄기(202)내의 가뵨저항을 이용하여 이득을 조절하거나 그 신호선을 연결하고 AGC레벨을 가변저항을 이용해 조절하도록 되어 있다. 따라서, 본 발명의 AGC회로를 기존의 AGC회로에 추가하여 사용하게 되면, 회로의 변경없이 AGC를 온 또는 오프할 수 있기 때문에 AGC온/오프를 위해 IF보드를 탈장할 필요가 없어지게 된다.
그리고, AGC 오프데이타는 이리 실험에 의해 입력값에 따른 이득값을 이용해 만들 수 있으며, 이 데이타를 입력한 후, AGC를 오프시키게 되면, 리버스 링크의 이득이 약간 달라지더라도 리버스 파워 제어는 5ms 인터럽트에 의해 처리되기 때문에 가입자 입장에서는 거의 영향을 받지 않고 서비스를 이용할 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 WLL시스템의 IF보드의 AGC장치는 WLL 시스템의 IF 처리보드에서 리버스 링크의 AGC를 효과적으로 제어하는 것으로, IF보드의 탈장없이 간단한 명령만으로 AGC를 온/오프하거나 임의의 값으로 이득을 조절할 수 있도록 함으로써, IF보드의 탈장없이 AGC의 온/오프 및 이득 제어가 가능하게되며, 기지국을 서비스 중단없이 사용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 기지국 서비스중단은 기지국의 MTTF(Mean Time To Failure)와 MTTR(Mean Time To Repair)에 영향을 미치게 되기 때문에 본 발명의 AGC회로를 이용하게 되면, 기지국의 성능향상에 큰 도움을 줄 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 감쇄기를 구비한 WLL시스템의 IF보드에서 상기 감쇄기의 이득을 제어하기 위해 피크검출기에서 피크값을 검출하고, 검출된 피크값을 이용하여 상기 감쇄기의 이득을 제어하는 장치에 있어서,
    일정한 이득값에 대한 데이타값을 저장하고 있다가 제공되는 클럭신호에 따라 저장된 이득데이타값을 출력하는 래치와;
    상기 래치에서 래치된 이득 데이타값을 아날로그신호로 변환하는 D/A변환기와;
    상기 D/A변환기에서 변환된 아날로그신호를 일정레벨 증폭하는 증폭기와;
    제공되는 스위칭 온/오프신호에 따라 스위칭되어 상기 피크 검출기를 통해 피드백되는 피크검출신호와 상기 증폭기에서 출력되는 신호중 일 신호를 선택하여 선택된 신호를 IF보드의 AGC 전압으로 제공하는 아날로그스위치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 WLL시스템의 IF보드내 AGC장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그 스위치에 제공되는 스위칭신호가 온 신호일 경우 상기 아날로그 스위치는 상기 피크검출부에서 출력되는 피크 검출신호를 스위칭하여 상기 감쇄기의 이득 제어전압으로 제공하고, 스위칭신호가 오프신호일 경우 상기 아날로그스위치는 상기 증폭기에서 출력되는 기 설정된 이득 제어신호를 선택하여 상기 감쇄기에 이득 제어전압으로 제공하여 감쇄기의 이득을 일정하게 유지시켜주는 것을 특징으로 하는 WLL시스템의 IF보드내 AGC장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101006102B1 (ko) * 2009-12-17 2011-01-07 (주)넥스윌 광대역 무선 시스템

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