KR20020086079A

KR20020086079A - 이동 통신단말기에 장착된 근거리 무선 통신장치에서의신호간섭 제거방법 및 장치

Info

Publication number: KR20020086079A
Application number: KR1020010025789A
Authority: KR
Inventors: 허정철; 천경준; 박정규
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-11-18
Also published as: CN1386033A; US7499420B2; US20060252373A1; CN1567734A; CN100409717C; CN1190103C; KR100377928B1; US20020176385A1; CN1567733A

Abstract

본 발명은, 이동 통신단말기에 장착된 근거리 무선 통신장치에서의 신호간섭 제거방법에 있어서, 통화중인 이동통신 단말기로부터 이동통신단말기 사용 채널정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 사용채널정보에 의거하여 이동통신 단말기 사용 채널 주파수의 고조파 성분이 근거리 무선 통신장치 사용 주파수대역에 포함되는지를 판단하는 과정과, 상기 이동통신 단말기 사용채널 주파수의 고조파 성분이 근거리 무선통신장치 사용 주파수 대역에 포함되면 근거리 무선통신장치 사용 주파수 대역중 상기 고조파 성분이 적어도 포함되지 않는 사용 주파수 대역의 채널을 근거리 무선통신장치의 사용 채널로 할당하는 과정으로 이루어진다.

Description

이동 통신단말기에 장착된 근거리 무선 통신장치에서의 신호간섭 제거방법 및 장치{SIGNAL INTERFERENCE CANCELLATION METHOD AND APPARATUS OF LOCAL WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS MOUNTED ON MOBILE TERMINAL}

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기에 장착된 블루투스 무선장치에서의 신호 간섭 제거하는 방법에 관한 것이다.

요즈음 무선통신 및 컴퓨터 산업에서는 저비용, 전력의 무선 장치 또는 무선링크 등이 실제로 구현 가능하다는 것을 깨닫게 되었다. 이러한 무선통신은 최근 개발 추세에 따라 점차 소형 및 휴대성을 강조하는 장치간의 통신 및 사무기기 간의 복잡한 연결 케이블을 제거케 하는 기반을 제공한다. 그에 따라 이에 관한 다양한 연구가 진행되었으며, 스웨덴의 에릭슨(Ericsson)(사)에 의해서 전문적인 코드 소위, "블루투스(bluetooth)"가 정의되었다. 블루투스의 목표는 소형의 근거리 무선에 따른 기동성과 사업 사용자를 위한 편리한 서비스를 제공하는 것이다. 블루투스는 휴대 가능한 컴퓨터와 통신장치의 사용모델을 최적화한 기술적 특성을 정의하였다. 또한 저비용, 견고함, 능률, 고용량 특히 음성과 데이터 네트워킹을 제공하기 위해 특별히 디자인되었다.

블루투스를 채용한 근거리 무선통신시스템은 통상 10미터 이내에 위치한 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 등의 통신장치간에 무선링크를 통하여 음성(voice) 및 데이터(data)를 실시간으로 전송할 수 있다. 블루투스를 채용한 근거리 무선통신 시스템은 음성 및/또는 데이터를 전송하는 마스터(master)와 음성 및/또는 데이터를 수신하는 복수개의 슬레이브(slave)들로 구성되며, 마스터와 슬레이브의 역할은 음성 및 데이터의 전송 주체에 따라 역할이 바뀌게 된다. 블루투스에 제안된 무선링크방식의 세부 전송규격은 정보의 보안과 간섭으로부터의 보호가 가능한 장점이 있다. 또한 블루투스 무선장치는 소형의 마이크로 칩 형태로 제작이 가능하기 때문에 통신장치들에 용이하게 결합될 수 있을 뿐만 아니라, 범세계적으로 통신호환이 가능한 주파수 대역인 2.4GHz대역에서 동작하게 되어 있다. 블루투스 규격에는 두개의 전력레벨을 규정하고 있는데, 그중 저전압레벨은 실내 정도의 거리 이내에서만 동작 가능케 규정한 것이고, 고전압레벨은 집안 전체에서 동작이 가능케 규정한 것이다. 블루투스 무선 기술은 포인트 투 포인트(point-to-point)와 포인트 투 멀티포인트(point-to-multipoint) 접속을 모두 지원하는데, 규격에 따르면 한 개의 마스터와 최대 7개의 슬레이브들 각각 간에 통신이 가능하다.

블루투스 무선 통신시스템은 사용 허가가 필요치 않은 2.4∼2.4835GHz의ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역을 사용한다. 블루투스 무선통신시스템에 의해 사용되는 ISM대역은 누구에게나 개방되어 있기 때문에 블루투스 무선통신시스템은 ISM대역에서의 다양하고 예측 불가능한 간섭을 견디어야 한다. 블루투스 무선통신 시스템은 주파수 호핑(frequency hopping) 대역확산(spectrum spreading) 방식을 채택함으로써 그 간섭을 해결한다. 블루투스 무선통신시스템에서는 각 국가마다 사용할 수 있는 주파수를 고려하여 주파수 호핑 대역확산방식을 79 호핑방식과 23 호핑방식으로 구분하여 지원한다. 79 호핑방식은 미국, 한국 등의 대부분의 국가에서 채택하고 있으며, 23호핑방식은 프랑스, 스페인과 같은 국가에서 채택하고 있다.

도 1에서는 블루투스 표준 주파수 대역과 그에 따른 RF채널들을 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 (a)에서는 블루투스 "표준" 주파수대역이 2.4∼2.4835GHz임을 알 수 있고, 2.4015∼2.4805GHz 동작 주파수 범위내에 1MHz 밴드폭을 가지는 채널 79개를 할당하고 있다. 요컨대 79개의 채널들은 그 각 중심주파수(f)가 f=2042+k(k=0,..,78)[MHz]이다. 도 1의 (a)는 79호핑방식의 주파수대역과 그에 따른 RF채널들을 보여주는 것이다.

도 1의 (b)와 (c)는 23호핑방식의 주파수대역과 그에 따른 RF채널들을 보여주는 것이다. 그 중 도 1의 (b)는 프랑스에 의해 채택된 23호핑방식의 주파수대역과 그에 따른 RF채널들을 보여주는 도면으로서, 2.4535∼2.4765GHz 동작주파수 범위내에 1MHz 밴드폭을 가지는 채널 23개를 할당하고 있다. 요컨대 23개의 채널들은 그 각 중심주파수(f)가 f=2454+k(k=0,..,22)[MHz]이다. 그리고 도 1의 (c)는 스페인에 의해 채택된 23호핑방식의 주파수대역과 그에 따른 RF채널들을 보여주는 도면으로서, 2.4485∼2.4715GHz 동작주파수 범위내에 1MHz 밴드폭을 가지는 채널 23개를 할당하고 있다. 요컨대 23개의 채널들은 그 각 중심주파수(f)가 f=2449+k(k=0,..,22)[MHz]이다.

그런데 블루투스 무선장치를 채용한 장착한 이동통신 단말기중 CDMA(Code Division Multiple Access)단말기는 그 사용하는 CDMA 송신주파수의 3차 고조파(third harmonics) 성분의 일부가 블루투스 표준 주파수대역내에 포함되게 됨으로써 블루투스 통신시의 간섭을 야기시킨다. CDMA송신주파수는 채널간격 1.23MHz 간격으로 FA(Frequency Assignment)가 20개로 되어 있는데, 그중 FA=1, FA=2 주파수의 3차 고조파 성분이 블루투스 표준 주파수대역내에 포함된다. FA=1의 송신주파수는 824.640MHz, FA=2의 송신주파수는 825.870MHz이므로 도 2에 도시된 바와 같이, FA=1 송신주파수의 3차 고조파는 2473.92MHz가 되고 FA=2 송신주파수의 3차 고조파는 2477.61MHz가 된다.

그러므로 CDMA송신주파수 FA=1일 때의 그 3차 고조파는 블루투스 무선장치의 2473, 2474, 및 2475MHz(채널 중심주파수)의 호핑주파수에 간섭을 일으키며, CDMA송신주파수 FA=2일 때의 그 3차 고조파는 블루투스 무선장치의 2477 및 2478MHz의 호핑주파수에 간섭을 일으킨다.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 단말기에 장착된 블루투스 무선장치에서의 블루투스 통신시 신호 간섭을 제거하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 코드분할 다중접속방식 이동 통신단말기에 장착된 블루투스 무선장치에서의 신호간섭 제거방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 이동 통신단말기에 장착된 근거리 무선 통신장치에서의 신호간섭 제거방법에 있어서, 통화중인 이동통신 단말기로부터 이동통신단말기 사용 채널정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 사용채널정보에 의거하여 이동통신 단말기 사용 채널 주파수의 고조파 성분이 근거리 무선 통신장치 사용 주파수대역에 포함되는지를 판단하는 과정과, 상기 이동통신 단말기 사용채널 주파수의 고조파 성분이 근거리 무선통신장치 사용 주파수 대역에 포함되면 근거리 무선통신장치 사용 주파수 대역중 상기 고조파 성분이 적어도 포함되지 않는 사용 주파수 대역의 채널을 근거리 무선통신장치의 사용 채널로 할당하는 과정으로 이루어진다.

도 1은 블루투스 표준 주파수 대역과 그에 따른 RF채널들을 설명하기 위한 도면,

도 2는 CDMA 송신주파수의 3차 고조파(third harmonics) 성분의 일부가 블루투스 표준 주파수대역내에 포함됨을 보여주는 도면,

도 3은 블루투스 무선장치를 장착한 이동통신 단말기의 일예 구성도,

도 4는 79 호핑모드일 경우 블루투스 통신시의 신호 간섭을 제거하기 위해 본 발명의 실시 예에 따라 블루투스 무선장치가 호핑 주파수를 발생시키는 제어 흐름도,

도 5는 23 호핑모드일 경우 블루투스 통신시의 신호 간섭을 제거하기 위해 본 발명의 실시 예에 따라 블루투스 무선장치가 호핑 주파수를 발생시키는 제어 흐름도,

도 6은 블루투스 무선장치를 장착한 이동통신단말기와 그 블루투스 무선장치간 정보 교환하는 과정을 설명하기 위한 상태 천이도,

도 7은 이동통신 단말기가 기지국에 블루투스 무선장치 장착 여부를 알리고 그에 따라 이동통신단말기의 송신 채널을 할당받는 과정을 설명하기 위한 상태 천이도,

도 8은 이동통신 단말기에 장착된 블루투스 무선장치와 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치간 메시지 교환하는 프로토콜을 보여주는 도면,

도 9a,b는 블루투스 통신시 신호간섭이 야기되는 이동통신단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분을 제거하기 위해 이동통신 단말기의 안테나 전단의 송신부에 필터가 구비됨을 보여주는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 하기에서는 CDMA송신주파수 일부 대역의 3차 고조파 성분이 블루투스 무선통신 주파수와 겹쳐서 신호 간섭을 야기시키는 경우를 일 예로서 설명하겠지만, CDMA송신주파수 일부 대역의 3차 고조파성분이외에도 타 이동통신의 주파수의 3차 고조파 성분이 블루투스 무선통신 주파수와 겹쳐서 신호 간섭을 야기시키는 경우에도 용이하게 적용할 수 있음을 이해하여야 한다.

CDMA 송신주파수 일부대역의 3차 고조파 성분이 블루투스 무선통신의 주파수와 겹쳐서 블루투스 통신시의 신호 간섭을 야기 시키므로, 본 발명의 실시 예에서는 이러한 신호간섭을 제거하기 위한 3가지 방법을 하기와 같이 제시한다.

(1) 첫 번째 방법

블루투스 무선장치는 CDMA방식 이동통신 단말기의 송신채널정보를 받아서 CDMA 시스템의 송신채널의 3차 고조파 성분의 주파수와 겹치는 호핑 주파수에서 호핑을 해야되는 경우인지를 판단하고, 그럴 경우에는 상기 겹치는 호핑 주파수의 주변 호핑 주파수로 옮겨서(shift) 호핑하도록 한다.

(2) 두 번째 방법

블루투스 무선장치를 장착한 CDMA방식 이동통신 단말기가 블루투스 무선장치 장착여부를 기지국에 알려줌으로써, 기지국은 채널을 할당할 때 블루투스 채널에 영향을 미치는 FA=1,2를 가능한 한 배정하지 않도록 한다. 불가피하게 배정해야될 경우에는 맨 나중에 배정하도록 한다. 이를 위한 제어동작은 도 7이 참조되어 설명될 것이다.

(3) 세번째 방법

CDMA 단말기에서 송신주파수를 발생해서 안테나를 통해서 방사하기 바로 전단에 저역 통과 필터 또는 대역 제거 필터(Low Pass Filter or Band RejectionFilter)를 부가하여 CDMA단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분의 크기를 줄여서 송신하도록 한다. 상기 3번째 방법은 도 9a 내지 도 9b가 함께 참조되어 상세히 설명될 것이다.

도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위한 블루투스 무선장치를 장착한 이동통신 단말기의 일예 구성도이다. 도 3에서, 참조번호 210은 블루투스 무선장치이고 참조번호 220은 이동통신단말기이다.

도 3에서, 블루투스 무선장치(210)는 RF 송신부(211), RF 수신부(212), 기저대역 처리부(213), 제어부(214) 및 안테나(ANT2)를 포함한다. 상기 블루투스 무선장치(210)의 기저대역 처리부(213) 및 제어부(214)는 HCI(Host Control Interface)에 의해 단말 제어부(221)에 연결되어 HCI패킷(Packet)을 송/수신함으로써 제어명령과 사용자 데이터가 전달된다. 상기 HCI로는 RS232C를 비롯하여 USB(Universal Serial Bus), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), 표준 PC(Personal Computer) 인터페이스를 사용할 수 있으며, 상기 HCI 패킷은 코멘드(Command), 이벤트(Event), 데이터(Data) 패킷으로 구분된다. 블루투스 무선장치(210)의 RF 송신부(211)는 기저대역 처리부(213)에서 생성한 무선 송신용 데이터 패킷을 설정된 주파수 대역으로 변조 증폭시켜 송신한다. 블루투스 무선장치(210)의 RF 수신부(212)는 수신되는 신호를 받아 주파수 신호의 잡음의 증폭을 최대한 억제하고, 설정된 주파수 대역의 신호를 증폭한 후 낮은 주파수 대역으로 낮추어 기저대역 처리부(213)로 인가한다. 기저대역 처리부(213)는 호스트인 이동통신단말기(220)의 단말 제어부(221)로부터 인가되는 각종 HCI 데이터 패킷에억세스 코드 및 헤더를 부가하는 패킷 포맷으로 변경하고, 이를 다시 무선 송신을 위한 소정의 데이터 패킷으로 변경하여 RF송신부(211)를 통해 설정된 주파수 대역으로 무선 송신하고, RF수신부(212)를 통해 수신되는 데이터 패킷을 HCI패킷으로 변경하여 호스트인 단말 제어부(221)로 인가한다. 제어부(214)는 단말 제어부(221)로부터 인가되는 코멘드 패킷의 명령에 의거하여 블루투스 무선장치(210)를 제어하며, 기저대역 처리부(213)에서 제공하는 정보를 단말 제어부(221)에 HCI 패킷으로서 전달한다.

도 3에서, 이동통신단말기(220)는 단말 제어부(221), 메모리(222), 키 입력부(223), 표시부(224), BBA(Base Band Analog part)(225), RF송신부(226), RF 수신부(227) 및 듀플렉서(228) 및 안테나(ANT1)를 포함하고 있다. 상기 단말 제어부(221)는 이동통신단말기(220)의 전반적인 동작을 제어한다. 메모리(222)는 단말 제어부(221)의 제어 시 필요한 제어 데이터를 저장하고 있는 프로그램이 내장되어 있는 롬(ROM)과, 각종 전화번호 및 이름 등을 저장하는 비휘발성 메모리(NVM: Non-Volatile Memory; 플래쉬 메모리 또는 EEPROM)와, 상기 프로그램 제어 시 발생되는 데이터를 임시로 저장하여 처리하는 램(RAM)으로 구성된다. 키 입력부(223)는 키 매트릭스 구조(도시하지 않음)를 가지며 인터넷과 같은 데이터 통신을 위한 키들을 구비하며, 사용자가 입력하는 키에 대응하는 키입력 신호를 발생하여 단말 제어부(221)로 출력한다. 표시부(224)는 단말 제어부(221)의 제어에 의해 데이터 통신 및 음성통화에 관련된 상태 및 동작과정 등을 표시한다. BBA(225)는 수신부에 대하여 중간 주파수 신호를 베이스 밴드로 하향 변환하고 아날로그 베이스 밴드를디지털 형태로 전환시키며, 송신부에 대하여 디지털 데이터를 아날로그 베이스 밴드로 변환시키고 상기 베이스 밴드를 중간 주파수로 변환시킨다. RF 송신부(226) 및 RF수신부(227)는 BBA(225)와 듀플렉스(228) 사이에 위치하는 무선 송수신부이다. 듀플렉서(228)는 안테나(ANT1)로부터 수신되는 수신 주파수 대역의 무선신호를 수신하여 RF수신부(227)로 출력하며, 상기 RF송신부(226)로부터 출력되는 송신 신호를 송신 주파수 대역으로 변조하여 안테나(ANT1)를 통해 출력한다.

CDMA 송신주파수 일부대역의 3차 고조파 성분이 블루투스 무선통신의 주파수와 겹치게되면 블루투스 통신시 신호 간섭이 야기된다. 본 발명에서는 이를 제거하기 위해 제안한 3가지 방법중 (1) 첫 번째 방법에 대해서 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

(1) 첫 번째 방법

블루투스 무선장치는 CDMA방식 이동통신 단말기의 송신채널정보를 받아서 CDMA 시스템의 송신채널의 3차 고조파 성분의 주파수와 겹치는 호핑 주파수에서 호핑을 해야되는 경우인지를 판단하고, 그럴 경우에는 상기 겹치는 호핑 주파수의 주변 호핑 주파수로 옮겨서(shift) 호핑하도록 한다. 이를 위한 제어동작은 블루투스 무선장치에 의해서 수행되며, 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 8이 함께 참조되어 하기에서 상세히 설명될 것이다.

도 4는 79 호핑모드일 경우 블루투스 통신시의 신호 간섭을 제거하기 위해 본 발명의 실시 예에 따라 블루투스 무선장치(210)가 호핑 주파수를 발생시키는 제어 흐름도이고, 도 5는 23 호핑모드일 경우 블루투스 통신시의 신호 간섭을 제거하기 위해 본 발명의 실시 예에 따라 블루투스 무선장치(210)가 호핑 주파수를 발생시키는 제어 흐름도이다.

블루투스 통신시 신호간섭을 받는 주파수를 회피해 다른 주파수에서 호핑을 하기 위해서 블루투스 무선장치(210)는 블루투스무선장치(210)를 장착한 이동통신단말기(220)의 송신주파수의 채널정보를 알아야 한다. 따라서 이동통신단말기(220)의 송신채널의 정보를 블루투스 무선장치(210)가 받아야 하는데 이를 위해 이동통신단말기(220)의 단말 제어부(221)와 블루투스 무선장치(210)의 제어부(214)는 HCI(Host Controller Interface, Bluetooth Specification Version 1.0A, p.516)라는 인터페이스를 통해서 정보를 교환하게 된다. 상기 HCI에는 UART와 USB등이 있다.

도 6에서는 블루투스 무선장치(210)를 장착한 이동통신단말기(220)와 그 블루투스 무선장치(210)간 HCI를 통해서 정보를 교환하는 과정을 설명하기 위한 상태 천이도를 보여주고 있다. 도 6을 참조하면, 이동통신 단말기(220) 파워업(power up)후 단말기의 시스템 결정을 하고(system determination), 본 발명의 실시 예에 따라 이동통신 단말기(220)가 CDMA단말기인지를 나타내는 시스템 정보(System Information)를 블루투스 무선장치(210)에 HCI를 통해 알려주게 된다. 그 이유는 GSM(Group Special Mobile or Global System for Mobile Telecommunications) 단말기는 블루투스 통신에 영향을 미치지 않기 때문에 그 간섭을 고려하지 않아도 되기 때문이다. 한편 AMPS(Advanced Mobile Phone Service)도 CDMA방식과 거의 동일한 주파수를 사용하므로 CDMA단말기인지를 나타내는 시스템 정보를 이동통신단말기(220)가 블루투스 무선장치(210)에 HCI를 통해 알려주어야 한다. 하지만 AMPS방식은 CDMA방식이나 GSM방식에 비해 많이 사용하지 않으므로 상기 일 실시 예에서 생략한 것임을 이해하여야 한다.

블루투스 무선장치(210)의 제어부(214)는 파워업 후 초기화상태에서 이동통신 단말기(220)로부터 HCI를 통해 제공되는 시스템정보를 수신한다. 상기 시스템 정보에 의해서 블루투스 무선장치(210)는 이동통신 단말기(220)가 CDMA단말기인지를 알 수 있게 된다. 그 후 블루투스 무선장치(210)는 연결(connection) 및 그 후의 절단(disconnection) 등을 수행할 수 있다.

이동통신 단말기(220)는 시스템 결정(system determination) 후 파일럿 채널 포착(pilot channel acquisition), 동기채널 포착(synchronous channel acquisition), 아이들상태(idle state), 시스템 액세스 상태(system access state), 트래픽 채널 상태(traffic channel state), 호 해제(call release) 상태로 천이할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 이동통신 단말기(220)는 통화시 즉 상기 트래픽 채널 상태(traffic channel state)에서 이동통신단말기(220)의 송신채널의 정보를 블루투스 무선장치(210)로 HCI를 통해서 전송한다.

이에 따라 블루투스 무선장치(210)는 도 4의 400단계 및 도 5의 500단계에서와 같은 통화중인 이동통신 단말기(220)로부터 이동통신단말기(220)의 송신채널정보를 HCI를 통해 수신하게 된다.

통화상태에 있는 이동통신단말기(220)의 송신채널정보를 수신한 블루투스 무선장치(210)는 호핑방식에 따라 도 4의 402단계이후의 동작이나 도 5의 502단계의동작을 수행하여 새로운 호핑 주파수를 발생한다.

79호핑방식일 경우 블루투스 무선장치(210)는 도 4의 402단계에서 통화상태에 있는 이동통신 단말기(220) CDMA송신채널의 FA가 FA=1인가를 판단한다. FA=1이면 블루투스 무선장치(210)는 도 4의 404단계 및 406단계를 수행하여 호핑 주파수 2473/2474/2475 MHz를 상기 호핑주파수 2473/2474/2475 MHz를 제외한 다른 호핑 주파수로 홉 쉬프트시켜서 본 발명의 일 실시 예에서는 2472MHz로 홉 쉬프트시켜서 호핑되게 한다. 도 4의 402단계에서 FA=1이 아니면 408단계로 진행하여 FA=2인가를 판단한다. 만약 FA=2이면 블루투스 무선장치(210)는 도 4의 404단계 및 406단계를 수행하여 호핑 주파수 2477/2478MHz를 상기 호핑주파수 2477/2478MHz를 제외한 다른 호핑 주파수로 홉 쉬프트시켜서 본 발명의 일 실시 예에서는 2479MHz로 홉 쉬프트시켜서 호핑되게 한다. 호핑 주파수는 이미 공지된 기법들중의 한가지 예와 같이 BD(Bluetooth Device) 어드레스중 UAP/LAP(Upper Address Part / Lower Address Part) 및 마스터 클럭을 입력으로 제어부(214)의 선택박스(selection box)에 의해서 생성된다.

한편 23호핑방식일 경우 블루투스 무선장치(210)는 도 5의 502단계에서 통화상태에 있는 이동통신 단말기(220) CDMA송신채널의 FA가 FA=1인가를 판단한다. FA=1이면 블루투스 무선장치(210)는 도 5의 504단계 및 506단계를 수행하여 호핑 주파수 2473/2474/2475 MHz를 상기 호핑주파수 2473/2474/2475 MHz를 제외한 다른 호핑 주파수로 홉 쉬프트시켜서, 본 발명의 일 실시 예에서는 2472MHz로 홉 쉬프트시켜서 호핑되게 한다.

상기한 바와 같이 블루투스 통신시 신호간섭을 받는 주파수를 회피해 다른 주파수에서 호핑되게 이동통신 단말기(220)에 장착된 블루투스 무선장치(210)가 홉 쉬프트를 수행하게 되면, 상기 블루투스 무선장치(210)이외의 기타 블루투스 무선장치들에게도 홉 쉬프트됨을 알려주어야 한다.

도 8에서는 이동통신 단말기(220)에 장착된 블루투스 무선장치(210)와 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치간 메시지 교환하는 프로토콜을 보여주는 도면이다. 기타 장치라 함은 예컨대 블루투스 무선장치를 장착한 타 이동통신 단말기를 비롯한, PC(Personal Computer) 노트북 PC, 프린터, 가전기기 등등이 될 수 있다.

두 블루투스 무선장치간 메시지 교환의 동작을 일 예로 설명하면 하기와 같다. 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치의 등록요청에 의해 "Inquiry Request"메시지가 이동통신단말기에 장착된 블루투스 무선장치(210)로 전송되면, 상기 블루투스 무선장치(210)에서는 "Inquiry Indication"메시지를 계속 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치로 전송한다. 그에 따라 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치는 블루투스 무선장치(210)의 BD_ADDR(Bluetooth Device Address)를 획득하게 되고 그 정보를 이용하여 호핑주파수 정보를 획득하여 그에 따른 호핑을 하게 된다. 상기한 바와 같이 이동통신 단말기(220)에 장착된 블루투스 무선장치(210)는 CDMA 송신채널의 3차 고조파 성분에 의한 블루투스 통신시 신호 간섭을 피하기 위해서 새로운 호핑(즉 홉 쉬프트에 따른 호핑)을 하는데, 그 호핑 정보를 "Inquiry Indication"과정에서 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치에 알려주게 된다. 그렇게 되면 이동통신 단말기(220) 내의 블루투스 무선장치(210)와 기타 장치의 블루투스 무선장치 간에는 CDMA송신채널 주파수의 3차 고조파 성분에 의한 신호 간섭을 회피하며 호핑을 할 수 있게된다. 도 8의 4번부터는 일반적인 블루투스 무선장치간 수행되는 일반적인 처리 절차로서 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치가 "Read_Remote_Name_Request"메시지를 이동통신 단말기(220)에 장착된 블루투스 무선장치(210)로 전송하며, 상기 블루투스 무선장치(210)는 "Read_Remote_Name_Confirm" 메시지를 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치에 전송한다. 그에 따라 기타 장치에 장착된 블루투스 무선장치는 이동통신 단말기(220)에 장착된 블루투스 무선장치(210)의 "Remote Name"을 획득한다. 일반적으로 블루투스 무선장치들 각각은 고유 BD어드레스를 가지고 있는데 그것만으로는 상대편이 어떤 장치인지 알 수 없으므로 사용자가 이름을 해당 블루투스 무선장치에 지어놓은 것이 "Remote Name"이다. 예를 들어서 컴퓨터 네트워크에서 IP(Internet Protocol)가 아마도 BD어드레스에 대응시킨다면 컴퓨터 이름이 "Remote Name"에 유사하게 대응시킬 수 있다. "Remote Name" 획득에 의해 블루투스 무선장치는 주변에 발견된 "Telephony Gate"의 리스트를 알 수 있게된다. 그 후 두 블루투스 무선장치는 서로 "Pairing"과정(즉 Pairing Request, Pairing Conform)을 걸쳐 서로 페어링(Pairing)이 이루어지게 된다.

도 2에서는 호핑주파수에 간섭을 주는 채널을 "X"로 나타내고 있다. 따라서 블루투스 무선장치(210)는 상기 간섭을 주는 채널을 제외한 나머지 호핑 주파수 채널을 사용하여 블루투스 무선장치간 블루투스 통신을 수행한다.

(2) 두 번째 방법

블루투스 무선장치를 장착한 CDMA방식 이동통신 단말기가 블루투스 무선장치 장착여부를 기지국에 알려줌으로써, 기지국은 채널을 할당할 때 블루투스 채널에 영향을 미치는 FA=1과 FA=2를 가능한 한 배정하지 않도록 한다(도 7이 참조되어 후술될 것임). 불가피하게 배정해야될 경우에는 맨 나중에 배정하도록 한다. (2)의 제안 방법은 (1)의 방법처럼 기존의 블루투스 호핑 수를 사용하지 말자는 것이다. 요컨대, CDMA 송신주파수 일부대역의 3차 고조파 성분과 블루투스 무선통신의 주파수가 겹치는 부분의 호핑 주파수를 사용하지 말고 나머지 부분으로 사용하자는 것이다. 예를 들면 79 호핑방식을 사용하는 블루투스 무선통신 시스템에서는 신호 영향을 받는 2473, 2474, 2475, 2477, 2478MHz를 포함하는 2473MHz에서 2480MHz까지의 주파수 대역을 제외한 71 호핑방식을 사용하자는 것이다. 23 호핑방식 중 프랑스에서 사용자는 블루투스 무선통신 시스템에서는 2473, 2474, 2475MHz가 영향을 받으므로 2473부터 2476MHz까지의 주파수대역을 제외한 19 호핑방식을 사용하자는 것이다.

도 7에서는 CDMA방식 이동통신 단말기(220)가 기지국(700)에 블루투스 무선장치 장착 여부를 알리고 그에 따라 이동통신단말기(200)의 송신 채널(FA=1,2를 제외한 채널)을 할당받는 과정을 설명하기 위한 상태 천이도로서, (2) 두 번째 방법에 따른 수행 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 7의 오른편 절차는 CDMA방식 이동통신 단말기(220)에서의 수행 절차이고, 왼편의 절차는 기지국(700)에서의 수행 절차이다. 이동통신 단말기(22)의 파워업(Power Up) 후 초기화 과정(Initialization State)에서 기지국(700)에 블루투스 무선장치 장착여부를 알리게 되며, 기지국(700)은 그에 응답하여 블루투스 무선장치에 간섭을 발생할 수 있는 주파수 즉 FA=1,2를 제외한 채널을 할당한다. 이동통신 단말기(220)는 초기화상태후 아이들상태(Idle State), 시스템 액세스 상태(System Access State), 및 트래픽 채널상태(Traffic Channel State)로 천이될 수 있으며, 트래픽 채널상태에서 기지국(700)으로부터 할당받은 채널(FA=1,2를 제외한 채널)을 통해서 이동통신 상대방 가입자와 통화가 이루어지는 것이다.

(3) 세 번째 방법

CDMA 단말기에서 송신주파수를 발생해서 안테나를 통해서 방사하기 바로 전단에 저역 통과 필터 또는 대역 제거 필터(Low Pass Filter or Band Rejection Filter)를 부가하여 CDMA단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분의 크기를 최대한 줄여서(거의 제거시켜서) 송신하도록 한다. 도 9a,b는 블루투스 통신시 신호간섭을 야기시키는 이동통신단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분을 제거하기 위해 이동통신 단말기의 안테나 전단의 송신부에 필터가 구비됨을 보여주는 도면이다. 도 9a에서는 CDMA방식 이동통신 단말기의 송신부내 전력증폭기(PA: Power Amplifier)(902)와 듀플렉서(229) 사이에 CDMA방식 이동통신 단말기 송신주파수 FA=1,2의 3차 고조파 성분을 제거하기 위한 저역통과필터(900)가 구비되어 있다. 상기 저역통과필터(900)는 블루투스 통신시 신호간섭을 야기시키는 FA=1,2의 3차 고조파 성분 주파수대역 미만의 주파수를 통과시킬 수 있는 필터이다. 그리고 도 9b에서는CDMA방식 이동통신 단말기의 송신부내 전력증폭기(PA: Power Amplifier)(902)와 듀플렉서(229) 사이에 블루투스 통신시 신호 간섭을 야기 시키는 CDMA방식 이동통신 단말기 송신주파수 FA=1,2의 3차 고조파 성분을 제거하기 위한 대역제거필터(910)가 구비되어 있다. 상기와 같은 저역통과필터(900)이거나 대역제거필터(910)가 구비됨으로써 이동통신단말기 송신주파수 FA=1,2의 3차 고조파 성분이 제거되며, 그 결과 블루투스 통신시 신호간섭을 없앨 수 있다.

또 다른 대안적인 방법으로서는 송수신신호를 분리하는 역할을 하는 듀플렉서를 CDMA방식 이동통신 단말기 송신주파수 FA=1,2의 3차 고조파 성분의 전력에 대한 감쇄 특성이 뛰어난 듀플렉서를 사용하는 것이다. 즉 상기 안테나 ANT1에 연결되는 듀플렉서(228)를 블루투스 통신시 신호 간섭을 야기시키는 이동통신 단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분을 제거할 수 있는 감쇄 특성을 가지게 하는 것이다. 본 발명의 실시 예에 따라 듀플렉서가 가져야할 감쇄 특성에 대해서 보다 구체적인 일 예를 들어 설명하면 하기와 같다. 통상 CDMA 전력증폭기(902)에서의 송신 신호 최대 출력 전력은 대략 28dBm 정도이다. 이때 CDMA 전력증폭기(902)에서 송신주파수의 3차 고조파 성분의 전력은 최악의 경우 30dBc이고 보통 35∼40dBc 정도가 된다. 따라서 3차 고조파 성분의 전력은 최악의 경우 -2dBm(= 28dBc - 30dBm) 정도가 되게 된다. 그후 듀플렉서(228)에서는 3차 고조파 성분 송신전력에 대해서 감쇄를 시키는데, 통상은 5∼10dBm정도 감쇄를 시킨다. 그러므로 결국 안테나를 통해서는 -7 ∼ -12dBm(= -2dBm - (5 ∼ 10dBm)) 정도의 3차 고조파 성분에 대한 송신전력이 방출되어 블루투스 통신에 영향을 미치게 된다. 그러나 블루투스 무선규정(bluetooth radio specification)을 보면 기준 입력신호의 전력이 -70dBm정도가 되어야 하며, 간섭시에는 기준 입력신호보다 10dBm 클때(즉, -60dBm) 동일 채널(Co-channel) 간섭에 대해 11dB 내에서 성능을 요구하므로 결국 3차 고조파 성분은 -71dBm보다 작은 신호만을 허용하게 된다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 듀플렉서에서 수행되는 3차 고조파 성분을 감쇄시키는 값을 적어도 70dBm이상이 되게 해야 된다. 하지만 현재 3차 고조파 성분을 70dBm 이상을 설계하기는 어려우므로 결국 인 밴드(In-Band) 신호에 영향을 미치지 않고 3차 고조파 성분을 줄일 수 있는 범위내에서 듀플렉서(Duplexer) 설계를 해서 송신주파수의 3차 고조파 성분의 간섭을 어느 정도 제거할 수 있도록 함이 바람직하다. 그러면 도 9a의 저역통과필터(900)나 도 9b의 대역제거필터(910)를 구비하지 않더라도 CDMA방식 이동통신 단말기 송신주파수 FA=1,2의 3차 고조파 성분의 영향을 어느 정도 제거할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 일 예로, 차세대 블루투스 통신은 전송율을 높이기 위해서 사용 주파수 대역을 올려야 된다. 상기 블루투스 통신의 사용 주파수 대역을 5GHz인 ISM밴드로 이용하면(5.725 - 5.825GHz 정도), 5.725 - 5.825GHz 정도의 사용 주파수 대역은 3세대 이동통신시스템의 송신주파수 대역(1920MHz - 1980MHz)의 3차 고조파성분 대역(5760MHz - 5940MHz)과 일부 중복될 수 있다. 따라서 3세대 이동통신 시스템에서도 3세대 이동통신 시스템의 송신주파수 대역의 3차 고조파에 의해 5GHz인 ISM밴드의 블루투스 통신에 신호간섭을 야기될 수 있다. 상기와 같은 경우에도 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예가적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 CDMA 송신주파수 일부대역의 3차 고조파 성분이 블루투스 무선통신의 주파수와 겹치게 되더라도 신호 간섭 없이 블루투스 무선장치간 블루투스 통신을 수행할 수 있다.

Claims

이동 통신단말기에 장착된 근거리 무선 통신장치에서의 신호간섭 제거방법에 있어서,

통화중인 이동통신 단말기로부터 이동통신단말기 사용 채널정보를 수신하는 과정과,

상기 수신된 사용채널정보에 의거하여 이동통신 단말기 사용 채널 주파수의 고조파 성분이 근거리 무선 통신장치 사용 주파수대역에 포함되는지를 판단하는 과정과,

상기 이동통신 단말기 사용채널 주파수의 고조파 성분이 근거리 무선통신장치 사용 주파수 대역에 포함되면 근거리 무선통신장치 사용 주파수 대역중 상기 고조파 성분이 적어도 포함되지 않는 사용 주파수 대역의 채널을 근거리 무선통신장치의 사용 채널로 할당하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 신호간섭 제거방법.
제1항에 있어서, 상기 할당된 근거리 무선통신장치의 사용채널은 상기 이동통신 단말기 사용채널 주파수의 고조파 성분이 적어도 포함되는 사용 주파수 대역 채널로부터 제외된 인접 채널임을 특징으로 하는 신호간섭 제거방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고조파 성분은 3차 고조파 성분임을 특징으로 하는 신호간섭 제거방법.
제1항에 있어서, 상기 이동통신단말기 사용 채널정보는 이동통신단말기의 트래픽 채널상태에서 이동통신단말기에 의해서 전송됨을 특징으로 하는 신호간섭 제거방법.
제1항에 있어서, 상기 근거리 무선통신장치에 할당된 사용채널에 대한 정보를 상기 근거리 무선통신장치와 근거리 무선 통신하는 다른 장치들에게 전송함을 특징으로 하는 신호간섭 제거방법.
제5항에 있어서, 상기 근거리 무선통신장치에 할당된 사용채널에 대한 정보는 상기 다른 장치들로부터의 등록요청(Inquiry Request)에 대한 상기 근거리 무선통신장치의 등록 확인(Inquiry Indication) 응답시 상기 다른 장치들에게 전달됨을 특징으로 하는 신호간섭 제거방법.
코드분할 다중접속방식 이동통신 단말기에 장착된 블루투스 무선장치에서의 신호간섭 제거방법에 있어서,

통화중인 코드분할 다중접속방식 이동통신 단말기로부터 사용중인 이동통신단말기 채널 정보를 수신하는 과정과,

상기 사용중인 이동통신 단말기 채널 주파수의 3차 고주파 성분이 블루투스 무선장치가 호핑해야 되는 호핑 주파수와 겹치는지를 판단하는 과정과,

상기 호핑 주파수와 겹치게되면 겹치는 호핑 주파수의 주변 호핑 주파수로 옮겨서 호핑하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 신호간섭제거방법.
이동통신 단말기에 장착된 블루투스 무선장치에서의 신호간섭 제거방법에 있어서,

상기 이동통신 단말기는 상기 이동통신 단말기의 초기화 과정에서 상기 이동통신 단말기에 블루투스 무선장치가 장착되었는지 여부를 기지국으로 알리는 과정과,

상기 이동통신 단말기는 트래픽 상태에서 상기 기지국으로부터 할당되는 상기 블루투스 무선장치에 간섭을 발생시키는 주파수가 제외된 채널을 이용하여 상대방 가입자와 호 형성하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 신호간섭제거방법.
이동통신 단말기에 장착된 블루투스 무선장치에서의 신호간섭 제거를 위한 장치에 있어서,

안테나와 연결된 듀플렉서와,

상기 이동통신단말기 송신부의 전력증폭기와,

상기 전력증폭기와 상기 듀플렉서 사이에 구비되며, 상기 블루투스 무선장치들간의 통신시 신호간섭을 야기시키는 상기 이동통신 단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분을 제거하기 위한 필터로 구성함을 특징으로 하는 신호간섭 제거 장치.
제9항에 있어서, 상기 필터는 블루투스 통신시 신호 간섭을 야기 시키는 상기 이동통신 단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분 주파수 대역 미만의 주파수를 통과시키는 저역통과필터임을 특징으로 하는 신호간섭 제거장치.
제9항에 있어서, 상기 필터는 블루투스 통신시 신호 간섭을 야기 시키는 상기 이동통신 단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분을 제거하기 위한 대역제거 필터임을 특징으로 신호간섭 제거장치.
이동통신 단말기에 장착된 블루투스 무선장치에서의 신호간섭 제거를 위한장치에 있어서,

안테나와,

상기 안테나에 연결되고 송수신신호를 분리하며, 블루투스 통신시 신호 간섭을 야기 시키는 상기 이동통신 단말기 송신주파수의 3차 고조파 성분 제거할 수 있는 감쇄특성을 가지는 듀플렉서를 구비함을 특징으로 하는 신호 간섭 제거를 위한 장치.