KR20020049880A

KR20020049880A - 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기

Info

Publication number: KR20020049880A
Application number: KR1020000079203A
Authority: KR
Inventors: 소재웅
Original assignee: 송문섭; 주식회사 큐리텔
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-06-26
Also published as: KR100365731B1

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기를 1:1 근거리 무선통신용 단말기로 사용할 수 있도록 한 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기에 관한 것으로, 이동통신 단말기가 이동통신을 위해 동작할 수 있도록 음성 및 데이터 신호를 처리하기 위한 중간 주파수용 국부 발진 주파수를 발생하는 PLL RF/IF부와, 상기 발생된 국부 발진 주파수를 이용하여 이동통신 단말기에서 송신할 음성 및 데이터 신호를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 방사하고, 안테나를 통해 이동통신 단말기에 수신되는 음성 및 데이터 신호를 IF신호로 변환하는 RF부와, RF부의 동작을 제어하고, 모드 변환 스위치의 동작을 제어하며, 이동통신 단말기가 근거리 무선통신용 단말기로 동작할 수 있도록 근거리 무선통신부의 동작을 제어하는 MSM과, MSM의 스위칭 제어신호에 따라 이동통신 단말기의 사용 모드를 변환하는 모드 변환 스위치와, 상기 발생된 국부 발진 주파수를 분주하여 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 발생하는 분주기와, 분주기에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변/복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하고, 이 반송파 주파수를 사용한 주파수 변조방식을 통해 음성신호를 변/복조함으로써 이동통신 단말기로 1:1 근거리 무선통신을 수행하도록 하는 근거리 무선통신부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기{Mobile communication terninal able to local area radio frequency communication}

본 발명은 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기 내부의 PLL(Phase Locked Loop) 및 MSM(Mobile Station MODEM)을 이용하여 주파수 변조방식을 구현하고, 이 주파수 변조방식에 따라 음성신호를 변/복조함으로써 이동통신 단말기를 1:1 근거리 무선통신용 단말기로 사용할 수 있도록 한 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 단말기는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에 의한 PCS(Personal Communication Service), DCS(Digital Cellular System) 등의 이동통신 시스템에서 사용자가 이동하면서 통화가 가능하도록 하는 장치로서, 이동통신 시스템내 기지국과 제어국 및 교환국을 통해서 이동통신 단말기 상호간은 물론 이동통신 단말기와 고정 단말기간에 음성신호가 송수신됨으로써 통화가 가능하게 된다.

상기와 같이 종래 이동통신 단말기는 이동통신 시스템에서의 기지국과 제어국 및 교환국을 통한 음성 및 데이터 통신기능을 수행하는 단말기로 사용될 뿐, 그 이외의 용도로는 사용되지 못하였다.

이에 따라, 종래에는 적외선 센서를 이용하여 상기 이동통신 단말기를 근거리 무선통신용 단말기로 사용하기도 하였으나, 상기 적외선 센서 이용시 이동통신 단말기 사이에 장애물이 있을 경우에는 음성신호의 송수신이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 이동통신 단말기 내부의 PLL 및 MSM을 이용하여 주파수 변조방식을 구현하고, 이 주파수 변조방식에 따른 음성신호의 변/복조와 모드 변환 스위치에 의한 모드 변환을 통해 평소에는 이동통신을 위한 이동통신 단말기로 사용하고, 필요시에는 1:1 근거리 무선통신을 위한 근거리 무선통신용 단말기로 사용할 수 있도록 한 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기의 블록 구성도,

도 2는 상기 도 1의 근거리 무선통신부내 송신부의 블록 구성도,

도 3은 상기 도 1의 근거리 무선통신부내 수신부의 블록 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : PLL RF/IF부20 : RF부

30 : MSM40 : 모드 변환 스위치

50 : 분주기60 : 근거리 무선통신부

71 : 프리 엠파시스 회로부72 : 클리퍼 회로부

73 : 가청 주파수 증폭기74,82 : 반송파 주파수 발진기

75 : 변조 회로부76,81 : RF 회로부

83 : 복조 회로부84 : 진폭 제한기

85 : 주파수 변별기86 : 디엠파시스 회로부

87 : 저주파 증폭기88 : 스??치 회로부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기는, 이동통신 단말기가 이동통신을 위해 동작할 수 있도록 음성 및 데이터 신호를 처리하기 위한 중간 주파수용 국부 발진 주파수를 발생하는 PLL RF/IF부와, 상기 PLL RF/IF부에서 발생된 국부 발진 주파수를 이용하여 이동통신 단말기에서 송신할 음성 및 데이터 신호를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 방사하고, 안테나를 통해 이동통신 단말기에 수신되는 음성 및 데이터 신호를 IF신호로 변환하는 RF부와, 상기 RF부의 전체적인 동작을 제어하고, 모드 변환 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 이동통신 단말기가 근거리 무선통신용 단말기로 동작할 수 있도록 근거리 무선통신부의 동작을 제어하는 MSM과, 상기 MSM의 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 이동통신 단말기의 사용 모드를 변환하는 모드 변환 스위치와, 상기 PLL RF/IF부에서 발생된 국부 발진 주파수를 분주하여 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 발생하는 분주기와, 상기 분주기에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변/복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하고, 이 반송파 주파수를 사용한 주파수 변조방식을 통해 음성신호를 변/복조함으로써 이동통신 단말기로 1:1 근거리 무선통신을 수행하도록 하는 근거리 무선통신부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기의 블록 구성도로서, 이동통신 단말기가 이동통신을 위해 동작할 수 있도록 음성 및 데이터 신호를 처리하기 위한 중간 주파수용 국부 발진 주파수를 발생하는 PLL RF/IF부(10)와, 상기 PLL RF/IF부(10)에서 발생된 국부 발진 주파수를 이용하여 이동통신 단말기에서 송신할 음성 및 데이터 신호를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 방사하고, 안테나를 통해 이동통신 단말기에 수신되는 음성 및 데이터 신호를 IF신호로 변환하는 RF부(20)와, 상기 RF부(20)의 전체적인 동작을 제어하고, 모드 변환 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 이동통신 단말기가 근거리 무선통신용 단말기로 동작할 수 있도록 근거리 무선통신부의 동작을 제어하는 MSM(30)과, 상기 MSM(30)의 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 이동통신 단말기의 사용 모드를 변환하는 모드 변환 스위치(40)와, 프리 스케일러를 통해 상기 PLL RF/IF부(10)에서 발생된 국부 발진 주파수를 분주하여 주파수 다이나믹 레인지(Dynamic Range) 10MHz를 갖는 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 발생하는 분주기(50)와, 상기 분주기(50)에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변/복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하고, 이 반송파 주파수를 사용한 주파수 변조방식을 통해 음성신호를 변/복조함으로써 이동통신 단말기로 1:1 근거리 무선통신을 수행하도록 하는 근거리 무선통신부(60)로 구성된다.

이때, 상기 근거리 무선통신부(60)에서는 400MHz 대역의 주파수 대역을 사용하여 음성신호를 송수신하게 된다.

도 2는 상기 근거리 무선통신부(60)내 송신부의 블록 구성도로서, 음성신호의 고주파 대역을 증폭하는 프리 엠파시스(Pre Emphasis) 회로부(71)와, 상기 프리 엠파시스 회로부(71)에서 증폭된 음성신호의 진폭을 주파수에 반비례하도록 일정하게 제한시키는 클리퍼(Clipper) 회로부(72)와, 상기 클리퍼 회로부(72)를 통과한 음성신호의 가청 주파수 대역을 증폭하는 가청 주파수 증폭기(73)와, 상기 분주기(50)에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변조하기 위한 반송파 주파수를 발생하는 반송파 주파수 발진기(74)와, 상기 반송파 주파수 발진기(74)에서 발생된 반송파 주파수를 이용하여 상기 가청 주파수 증폭기(73)를 통과한 음성신호를 IF신호로 변조하는 변조 회로부(75)와, 상기 변조 회로부(75)에서 변조된 IF신호를 RF신호로 변환하여 상기 모드 변환 스위치(40) 및 안테나를 통해 무선으로 송신하는 RF 회로부(76)로 구성된다.

도 3은 상기 근거리 무선통신부(60)내 수신부의 블록 구성도로서, 상기 안테나 및 모드 변환 스위치(40)를 통해 입력되는 RF신호를 수신하여 IF신호로 변환하는 RF 회로부(81)와, 상기 분주기(50)에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 IF신호를 음성신호로 복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하는 반송파 주파수 발진기(82)와, 상기 반송파 주파수 발진기(82)에서 발생된 반송파 주파수를 이용하여 상기 RF 회로부(81)에서 변환된 IF신호를 음성신호로 복조하는 복조 회로부(83)와, 상기 복조 회로부(83)에서 복조된 음성신호의 진폭 불균형을 일정하게 유지시켜주는 진폭 제한기(84)와, 상기 진폭 제한기(84)를 통과한 음성신호의 주파수 변화를 DC 출력 전압으로 검출하는 주파수 변별기(85)와, 상기 주파수 변별기(85)를 통과한 음성신호의 고주파 대역을 저하시켜 원래의 음성신호를 출력하는 디엠파시스(De Emphasis) 회로부(86)와, 상기 디엠파시스 회로부(86)에서 출력된 원래의 음성신호를 증폭하는 저주파 증폭기(87)와, 수신부에 입력된 신호가 일정 전압 이하일 경우에 송신부내 상기 가청 주파수 증폭기(73)의 동작을 차단하는 스??치(Squelch) 회로부(88)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 평상시에 이동통신 단말기는 이동통신을 위한 단말기로 동작하게 된다.

즉, PLL RF/IF부(10)에서 음성 및 데이터 신호를 처리하기 위한 중간 주파수용 국부 발진 주파수를 발생하여 RF부(20)로 출력하면, RF부(20)에서는 상기 PLL RF/IF부(10)에서 발생된 국부 발진 주파수를 이용하여 이동통신 단말기에서 송신할 음성 및 데이터 신호를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 방사하고, 안테나를 통해 이동통신 단말기에 수신되는 음성 및 데이터 신호를 IF신호로 변환함으로써 이동통신 단말기가 이동통신을 위해 동작하도록 한다.

이때, MSM(30)이 모드 변환 스위치(40)의 스위칭 동작을 제어하여 이동통신 단말기의 사용 모드가 이동통신용 단말기 모드로 변환된 상태에 있게 된다.

한편, 이동통신 단말기를 근거리 무선통신용 단말기로 사용하고자 할 경우에는, 상기 MSM(30)에서 이동통신 단말기의 사용 모드 변환을 위한 스위칭 제어신호를 모드 변환 스위치(40)로 출력하여 모드 변환 스위치(40)가 이동통신 단말기의 사용 모드를 이동통신용 단말기 모드에서 근거리 무선통신용 단말기 모드로 변환하도록 한다.

그리고, 분주기(50)에서는 프리 스케일러를 통해 상기 PLL RF/IF부(10)에서 발생된 국부 발진 주파수를 분주하여 주파수 다이나믹 레인지 10MHz를 갖는 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 발생하고, 이를 상기 근거리 무선통신부(60)로 출력한다.

그러면, 근거리 무선통신부(60)에서는 상기 MSM(30)의 동작 제어에 따라 상기 분주기(50)에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변/복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하고, 이 반송파 주파수를 사용한 주파수 변조방식을 통해 음성신호를 변/복조함으로써 이동통신 단말기로 1:1 근거리 무선통신을 수행한다.

즉, 상기 근거리 무선통신부(60)내 송신부에 의한 음성신호의 변조 및 송신 과정을 설명하면, 프리 엠파시스 회로부(71)는 송신할 음성신호의 고주파 대역을 증폭하고, 이어 클리퍼 회로부(72)는 상기 프리 엠파시스 회로부(71)에서 증폭된음성신호의 진폭을 주파수에 반비례하도록 일정하게 제한시킨다.

이때, 상기 프리 엠파시스 회로부(71)는 주파수 변조방식에서 꼭 필요한 회로부로서, 주파수 변조시에는 주파수 성분에 의한 변조도가 낮아지고 복조시에는 주파수 성분이 높은 부분일수록 잡음이 크게 되어 신호대 잡음비가 나빠지는 것을 방지하기 위해 주파수 변조전에 음성신호의 고주파 부분을 증폭함으로써 변조 후 수신시 신호대 잡음비를 향상시킬 수 있도록 한다.

이어, 가청 주파수 증폭기(73)는 상기 클리퍼 회로부(72)를 통과한 음성신호의 가청 주파수 대역을 증폭하여 변조 회로부(75)로 출력한다.

그리고, 반송파 주파수 발진기(74)는 상기 분주기(50)에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변조하기 위한 반송파 주파수, 즉 이동통신 단말기에서 사용되는 19.68MHz의 기준 주파수를 발생하고, 이를 상기 변조 회로부(75)로 출력한다.

이에 따라, 상기 변조 회로부(75)는 상기 반송파 주파수 발진기(74)에서 발생된 반송파 주파수를 이용하여 상기 가청 주파수 증폭기(73)를 통과한 음성신호를 IF신호로 변조하고, RF 회로부(76)는 상기 변조 회로부(75)에서 변조된 IF신호를 RF신호로 변환하여 상기 모드 변환 스위치(40) 및 안테나를 통해 무선으로 송신한다.

다음으로, 상기 근거리 무선통신부(60)내 수신부에 의한 음성신호의 수신 및 복조 과정을 설명하면, RF 회로부(81)에서 상기 안테나 및 모드 변환 스위치(40)를 통해 입력되는 RF신호를 수신하여 IF신호로 변환하고, 이를 복조 회로부(83)로 출력한다.

이때, 반송파 주파수 발진기(82)는 상기 분주기(50)에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 IF신호를 음성신호로 복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하고, 이를 상기 복조 회로부(83)로 출력한다.

이어, 상기 복조 회로부(83)는 상기 반송파 주파수 발진기(82)에서 발생된 반송파 주파수를 이용하여 상기 RF 회로부(81)에서 변환된 IF신호를 음성신호로 복조하고, 진폭 제한기(84)를 통해 상기 복조 회로부(83)에서 복조된 음성신호의 진폭 불균형을 일정하게 유지시켜준다.

즉, 상기 진폭 제한기(84)는 일정 레벨보다 큰 신호 레벨을 제거하여 음성신호의 진폭을 일정 레벨로 제한시켜 주는 것이다.

그리고 나서, 주파수 변별기(85)는 상기 진폭 제한기(84)를 통과한 음성신호의 주파수 변화를 DC 출력 전압으로 검출하고, 디엠파시스 회로부(86)는 상기 주파수 변별기(85)를 통과한 음성신호의 고주파 대역을 저하시켜 원래의 음성신호를 출력한다.

즉, 상기 디엠파시스 회로부(86)는 송신부내 프리 엠파시스 회로부(71)를 통해 증폭된 음성신호를 저하시켜 원래의 음성신호로 복원해 주기 위해 필요한 회로부인 것이다.

이후, 저주파 증폭기(87)는 상기 디엠파시스 회로부(86)에서 출력된 원래의 음성신호를 증폭하여 최종적으로 음성신호를 출력한다.

여기서, 상기 스??치 회로부(88)는 수신부에 입력된 신호가 일정 전압 이하일 경우에 송신부내 상기 가청 주파수 증폭기(73)의 동작을 차단하는 회로부로서, 주파수 변조방식의 특성상 입력신호가 약할 때 잡음이 발생하는 것을 방지한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동통신 단말기 내부의 PLL 및 MSM을 이용하여 주파수 변조방식을 구현하고, 이 주파수 변조방식에 따른 음성신호의 변/복조와 모드 변환 스위치에 의한 모드 변환을 통해 평소에는 이동통신을 위한 이동통신 단말기로 사용하고, 필요시에는 1:1 근거리 무선통신을 위한 근거리 무선통신용 단말기로 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

즉, 상기와 같이 하나의 이동통신 단말기를 통해 2개의 기능을 갖는 시스템을 동시에 구현함에 따라 통신비 절감으로 경제적 이익을 얻을 수 있게 된다.

또한, 주파수 변조방식을 이용함에 따라 장애물이 있는 경우에도 음성 데이터의 송수신이 용이할 뿐만 아니라 적외선 센서를 사용한 경우보다 먼 거리에서도 송수신이 가능한 장점이 있는 등, 적외선 센서를 사용한 경우보다 효율적으로 이동통신 단말기를 근거리 무선통신용 단말기로 사용할 수 있게 된다.

Claims

이동통신 단말기가 이동통신을 위해 동작할 수 있도록 음성 및 데이터 신호를 처리하기 위한 중간 주파수용 국부 발진 주파수를 발생하는 PLL RF/IF부와,

상기 PLL RF/IF부에서 발생된 국부 발진 주파수를 이용하여 이동통신 단말기에서 송신할 음성 및 데이터 신호를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 방사하고, 안테나를 통해 이동통신 단말기에 수신되는 음성 및 데이터 신호를 IF신호로 변환하는 RF부와,

상기 RF부의 전체적인 동작을 제어하고, 모드 변환 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 이동통신 단말기가 근거리 무선통신용 단말기로 동작할 수 있도록 근거리 무선통신부의 동작을 제어하는 MSM과,

상기 MSM의 스위칭 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 이동통신 단말기의 사용 모드를 변환하는 모드 변환 스위치와,

상기 PLL RF/IF부에서 발생된 국부 발진 주파수를 분주하여 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 발생하는 분주기와,

상기 분주기에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변/복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하고, 이 반송파 주파수를 사용한 주파수 변조방식을 통해 음성신호를 변/복조함으로써 이동통신 단말기로 1:1 근거리 무선통신을 수행하도록 하는 근거리 무선통신부로 구성되는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기.
제1항에 있어서, 상기 근거리 무선통신부내 송신부가,

음성신호의 고주파 대역을 증폭하는 프리 엠파시스 회로부와,

상기 프리 엠파시스 회로부에서 증폭된 음성신호의 진폭을 주파수에 반비례하도록 일정하게 제한시키는 클리퍼 회로부와,

상기 클리퍼 회로부를 통과한 음성신호의 가청 주파수 대역을 증폭하는 가청 주파수 증폭기와,

상기 분주기에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 음성신호를 변조하기 위한 반송파 주파수를 발생하는 반송파 주파수 발진기와,

상기 반송파 주파수 발진기에서 발생된 반송파 주파수를 이용하여 상기 가청 주파수 증폭기를 통과한 음성신호를 IF신호로 변조하는 변조 회로부와,

상기 변조 회로부에서 변조된 IF신호를 RF신호로 변환하여 상기 모드 변환 스위치 및 안테나를 통해 무선으로 송신하는 RF 회로부로 구성되는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기.
제1항에 있어서, 상기 근거리 무선통신부내 수신부가,

상기 안테나 및 모드 변환 스위치를 통해 입력되는 RF신호를 수신하여 IF신호로 변환하는 RF 회로부와,

상기 분주기에서 발생된 근거리 무선통신용 국부 발진 주파수를 이용하여 IF신호를 음성신호로 복조하기 위한 반송파 주파수를 발생하는 반송파 주파수 발진기와,

상기 반송파 주파수 발진기에서 발생된 반송파 주파수를 이용하여 상기 RF 회로부에서 변환된 IF신호를 음성신호로 복조하는 복조 회로부와,

상기 복조 회로부에서 복조된 음성신호의 진폭 불균형을 일정하게 유지시켜주는 진폭 제한기와,

상기 진폭 제한기를 통과한 음성신호의 주파수 변화를 DC 출력 전압으로 검출하는 주파수 변별기와,

상기 주파수 변별기를 통과한 음성신호의 고주파 대역을 저하시켜 원래의 음성신호를 출력하는 디엠파시스 회로부와,

상기 디엠파시스 회로부에서 출력된 원래의 음성신호를 증폭하는 저주파 증폭기와,

수신부에 입력된 신호가 일정 전압 이하일 경우에 송신부 상기 가청 주파수 증폭기의 동작을 차단하는 스??치 회로부로 구성되는 것을 특징으로 하는 근거리 무선통신이 가능한 이동통신 단말기.