KR20050026308A

KR20050026308A - The unified rf interface apparartus for dual-mode terminal

Info

Publication number: KR20050026308A
Application number: KR1020030063347A
Authority: KR
Inventors: 권현일; 김주광
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2005-03-15
Also published as: KR100584322B1

Abstract

An integrated RF(Radio Frequency) interface unit in a dual mode terminal is provided to reduce the size of hardware and to obtain an effect of cost saving by integrating the components of an existing dual mode RF processing part into a single unit. An integrated RF interface unit in a dual mode terminal consists of a TCXO(Temperature Compensated X-tal Oscillator)(200), a mode selector(210), a GSM/GPRS PLL(Phase Locked Loop)(212), a UMTS PLL(214), an integrated frequency offset estimator(220), and a control voltage generator(230). The TCXO(200) creates a reference frequency applicable for both a GSM/GPRS system and a UMTS system in common. The mode selector(210) outputs the reference frequency to the GSM/GPRS PLL(212) or the UMTS PLL(214) according to a mode selection signal. The GSM/GPRS PLL(212) and the UMTS PLL(214) create their respective driving frequencies using the reference frequency outputted from the mode selector(210). The integrated frequency offset estimator(220) estimates a frequency offset with the carrier frequency of the GSM/GPRS system or the UMTS system, based on an inputted driving frequency. The control voltage generator(230) converts the frequency offset into control voltage to control the reference frequency and supplies it to the TCXO(200).

Description

The Unified RF Interface Apparartus for dual-mode terminal

본 발명은 서로 다른 시스템을 모두 지원하는 듀얼모드 단말기 구성에 관한 것으로, 특히 통합된 RF(Radio Frequency)처리부에 관한 것이다.The present invention relates to a dual mode terminal configuration supporting all different systems, and more particularly, to an integrated RF (Radio Frequency) processor.

제 3세대 이동통신 시스템은 부호 분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 기술을 사용하며, 이동 전화나 단말기 사용자들이 전 세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화 된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 2Mbps이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다, 이러한 제 3세대 이동 통신 시스템은 유럽식 표준 방식으로 채택되어 있는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication)와 미국식 표준 방식으로 채택되어 있는 CDMA-2000으로 구분된다.Third-generation mobile communication systems use Code Division Multiple Access (CDMA) technology and enable packet-based text, digitized voice or video, and multimedia data to be used by mobile or terminal users anywhere in the world. Providing a consistent service capable of transmitting at high speeds of 2 Mbps or more, these third generation mobile communication systems are divided into Universal Mobile Telecommunication (UMTS), which is adopted as the European standard, and CDMA-2000, which is adopted as the American standard.

UMTS는 유럽 및 기타 지역에서 광범위하게 사용되는 GSM(Global System for Mobile communication) 및 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하여 CDMA를 사용하는 비동기 이동 통신 시스템이며, CDMA-2000은 한국, 미국, 일본 등에서 사용되는 IS-95와 J-STD008 등 2세대 CDMA 시스템을 기반으로 하는 동기 이동 통신 시스템이다. 한편 3세대 시스템은 이전 2세대 시스템과의 호환성(Backward Comparability)을 만족해야 하므로 현재 상기 두 가지 시스템을 모두 지원하는 듀얼 모드 시스템에 관련된 여러 기술이 연구되고 있다.UMTS is an asynchronous mobile communication system using CDMA based on the Global System for Mobile communication (GSM) and General Packet Radio Services (GPRS), which are widely used in Europe and elsewhere. It is a synchronous mobile communication system based on second generation CDMA systems such as IS-95 and J-STD008 used in the present invention. Meanwhile, since the third generation system must satisfy backward compatibility with the second generation system, various technologies related to the dual mode system supporting both systems are currently being studied.

도1은 기존의 GSM/GPRS, UMTS 시스템 겸용 듀얼모드 단말기의 개략적인 구성을 도시하고 있다. 상기 도1을 참조하면, 듀얼모드 단말기는 GSM/GPRS 신호처리 및 UMTS 신호처리를 위한 각각의 RF/IF(Intermediate Frequency)부(110 및 130)와 구동 주파수 생성기(120 및 140)와 기저대역(Baseband: B.B)처리부(115 및 135)를 가지고 있으며, 제어부(160), 안테나(100) 등을 공유하여 동작 모드에 따라 스위치(105)로 상기 모듈들을 선택하도록 구성되어 있다. GSM/GPRS 모드(a)로 동작할 경우 상기 스위치(105)는 GSM/GPRS 모듈들(110,115,120)쪽으로 연결된다. 또한, UMTS 모드(b)로 동작할 경우 스위치(105)는 UMTS 모듈들(130,135,140)쪽으로 연결된다. Figure 1 shows a schematic configuration of a conventional dual mode terminal for GSM / GPRS, UMTS system. Referring to FIG. 1, the dual-mode terminal is a baseband (RF / IF) (Intermediate Frequency) unit 110 and 130, the driving frequency generators 120 and 140 and the baseband (for GSM / GPRS signal processing and UMTS signal processing), respectively. Baseband (BB) processing units 115 and 135 are configured to share the control unit 160, antenna 100, and the like, and select the modules by the switch 105 according to the operation mode. When operating in the GSM / GPRS mode (a), the switch 105 is connected to the GSM / GPRS modules 110, 115 and 120. In addition, when operating in the UMTS mode (b), the switch 105 is connected to the UMTS modules (130, 135, 140).

상기 GSM/GPRS 구동주파수 생성기(120)는 RF/IF부(110) 처리를 위한 구동주파수 생성 부분과 기저대역처리부(115)를 위한 구동주파수 생성 부분으로 나누어 구성되고, UMTS구동주파수 생성기(140)도 각각의 RF/IF부(130) 처리를 위한 구동주파수 생성 부분과 기저대역처리부(135)를 위한 구동주파수 생성 부분으로 구분된다. 상기 각 부분들은 서로 다른 TCXO, PLL등을 사용해서 생성하도록 구성되어 있다. The GSM / GPRS driving frequency generator 120 is divided into a driving frequency generating portion for processing the RF / IF unit 110 and a driving frequency generating portion for the baseband processing unit 115, and the UMTS driving frequency generator 140. Each driving frequency generation part for processing the RF / IF unit 130 and the driving frequency generation part for the baseband processor 135 are divided. Each of these parts is configured to be generated using different TCXOs, PLLs, and the like.

도 2는 상기 도 1의 GSM/GPRS 구동 주파수 생성기(120)에서 기저대역용 구동 주파수 생성 부분의 상세 구조를 나타낸다. 도 2를 참조하면 기저대역용 구동 주파수 생성 부분은 기준 주파수 발진기 (Temperature Compensated X-tal Oscillator :이하 TCXO라 칭한다.)(10)와 위상 동기 루프(Phase Locked Loop :이하 PLL이라 칭한다.)(12) 및 주파수 오프셋 보상기(Frequency Offset Compensator)(14)와 기준 주파수 발진기의 제어 전압 발생을 위한 ADC(Analog Digital Converter)(16)로 구성된다.FIG. 2 shows a detailed structure of a baseband driving frequency generation portion in the GSM / GPRS driving frequency generator 120 of FIG. Referring to FIG. 2, the baseband driving frequency generation part includes a reference frequency oscillator (hereinafter referred to as TCXO) 10 and a phase locked loop (hereinafter referred to as a PLL). ) And a frequency offset compensator (14) and an analog digital converter (ADC) 16 for generating a control voltage of the reference frequency oscillator.

GSM/GPRS 시스템은 13MHz의 배수인 26 또는 39 MHz 시스템 구동 주파수를 사용한다. 상기 구동 주파수는 상기 TCXO(10)와 PLL(12) 그리고 주파수 에러 보상기(14)와 ADC(16)으로 이루어진 피드백 루프를 통해 발생된다. The GSM / GPRS system uses 26 or 39 MHz system drive frequency, a multiple of 13 MHz. The driving frequency is generated through a feedback loop consisting of the TCXO 10, the PLL 12, the frequency error compensator 14, and the ADC 16.

TCXO(10)는 외부 온도에 영향을 거의 받지 않으면서 원하는 기준 주파수를 생성하는 매우 안정된 특성을 가지며 TCXO에 입력되는 전압에 따라 출력 기준 주파수가 제어되는 전압제어용 TCXO(Voltage-Controlled TCXO)가 일반적으로 사용된다. 그리고 PLL(12)은 여러가지 환경에 따라 흔들리는 기준 주파수를 원하는 구동 주파수인 26 또는 39 MHz로 고정시켜주는 주파수튜닝(Tuning)의 역할을 수행한다. 주파수 오프셋 보상기(14)는 반송 주파수와 구동 주파수 사이의 주파수 오프셋을 보상하기 위한 회로이다. 현재 GSM/GPRS 시스템에서는 소프트웨어적으로 구성된 상기 주파수 오프셋 보상기(14)에서 측정한 오프셋 측정치인 디지털 값을 ADC(16)를 거쳐 상기 TCXO(10)에 아날로그 전압으로 피드백시켜 보정된 기준 주파수를 생성한다. 한편, 주파수 오프셋 보상기(14)는 입력 신호를 일정 기간 동안 카운트 하는 역할을 수행하는데 이는 소프트웨어 및 하드웨어 방식으로도 구현이 가능하다. 또한, TCXO(10)에 제어 전압을 제공하는 ADC(16)는 실제 구현에 있어서 RF기능을 수행하는 장치들의 Interface 방식에 따라 여러 방법으로 구현이 가능하다.The TCXO 10 has a very stable characteristic that generates a desired reference frequency with little influence from external temperature, and a voltage-controlled TCXO (TCXO) for controlling the output reference frequency is generally controlled according to the voltage input to the TCXO. Used. The PLL 12 plays a role of frequency tuning to fix the reference frequency shaking according to various environments to 26 or 39 MHz, which is a desired driving frequency. The frequency offset compensator 14 is a circuit for compensating the frequency offset between the carrier frequency and the driving frequency. In the current GSM / GPRS system, a digital reference value, which is an offset measurement measured by the software frequency offset compensator 14, is fed back to the TCXO 10 as an analog voltage through the ADC 16 to generate a corrected reference frequency. . On the other hand, the frequency offset compensator 14 serves to count the input signal for a certain period of time, which can be implemented in software and hardware. In addition, the ADC 16 providing the control voltage to the TCXO 10 can be implemented in various ways depending on the interface method of the devices performing the RF function in actual implementation.

도 3는 상기 도 1의 UMTS 구동 주파수 생성기(120)에서 기저대역용 구동 주파수 생성 부분의 상세 구조를 나타낸다. 도 3을 참조하면 기저대역용 구동 주파수 생성 부분은 상기 TCXO(20)와 PLL(22) 및 자동 주파수 제어기(Automatic Frequency Control:AFC)(24)와 PDM(Pulse Duration Modulation)변조기(26)와 RC 필터(28)로 이루어진 피드백 루프로 구성된다. FIG. 3 illustrates a detailed structure of a baseband driving frequency generator in the UMTS driving frequency generator 120 of FIG. 1. Referring to FIG. 3, the baseband driving frequency generation part includes the TCXO 20, the PLL 22, the Automatic Frequency Control (AFC) 24, the Pulse Duration Modulation (PDM) modulator 26, and the RC. It consists of a feedback loop consisting of a filter 28.

상기 UMTS 시스템은 30.72 MHz의 시스템 구동 주파수를 사용하는데, 이는 13 또는 19.2MHz인 기준주파수를 TCXO(20)를 이용하여 생성하고, 상기 기준 주파수를 PLL(22)에 의해 위상을 고정시킴으로써 생성된다. UMTS 시스템에서는 GSM/GPRS와는 달리 AFC(Automatic Frequency Control)(24)라는 하드웨어를 통해서 반송 주파수와 구동 주파수 사이의 주파수 오프셋을 보상한다. PDM 변조기(26)는 PDM 주파수 오프셋 값을 나타내는 AFC(24)의 출력을 PDM 변조하고, RC 필터(28)는 상기 PDM 변조기(26)의 출력을 저역 필터링(LPF)하여 TCXO(20)를 제어할 아날로그 전압으로 변환한다.The UMTS system uses a system drive frequency of 30.72 MHz, which is generated by using TCXO 20 to generate a reference frequency of 13 or 19.2 MHz, and by fixing the phase by PLL 22. In the UMTS system, unlike GSM / GPRS, the frequency offset between the carrier frequency and the driving frequency is compensated through hardware called AFC (Automatic Frequency Control) 24. The PDM modulator 26 PDM modulates the output of the AFC 24 representing the PDM frequency offset value, and the RC filter 28 low pass filter (LPF) the output of the PDM modulator 26 to control the TCXO 20. Convert to analog voltage to do.

도 4는 도 2의 RF 처리부와 도3의 RF 처리부를 기존의 구성 그대로 합친 듀얼모드 단말기의 RF 처리부이다. 도4를 참조하면 기존의 듀얼모드 RF 처리부의 단순 접목은 GSM/GPRS TCXO(10)와 UMTS TCXO(20)를 따로 구성하고,4 is an RF processor of a dual mode terminal combining the RF processor of FIG. 2 and the RF processor of FIG. Referring to Figure 4, the simple graft of the existing dual-mode RF processing unit separately configures the GSM / GPRS TCXO (10) and UMTS TCXO (20),

GSM/GPRS PLL(12)과 UMTS PLL(22)과 두 시스템의 주파수 오프셋 추정부(14 및 24)와 전압제어기(16 및 26, 28)역시 그대로 포함하여 듀얼모드 RF 처리부를 구성하였다. 이렇게 기존의 단순 접목으로 인한 듀얼모드 RF 처리부는 같은 기능을 하는 장치를 중복 구성함으로써 하드웨어적인 증대로 인하여 비용이 증가되는 문제점이 있었다.The dual mode RF processing unit was configured by including the GSM / GPRS PLL 12, the UMTS PLL 22, and the frequency offset estimation units 14 and 24 and the voltage controllers 16 and 26 and 28 of both systems. As such, the dual mode RF processing unit due to the simple graft has a problem in that the cost is increased due to the hardware increase by overlapping the devices having the same function.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은 GSM/GPRS, UMTS를 지원하는 듀얼모드 단말기를 위한 통합된 고주파 인터페이스 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an integrated high frequency interface device for a dual mode terminal supporting GSM / GPRS and UMTS.

본 발명의 목적은 듀얼모드 단말기에서, 고주파 통합된 발진기와 통합 주파수 오프셋 추정부를 가지는 RF 인터페이스 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an RF interface device having a high frequency integrated oscillator and an integrated frequency offset estimator in a dual mode terminal.

본 발명의 목적은 듀얼모드 단말기에서 시스템간 핸드오버시에 적용될 수 있는 통합 RF 인터페이스 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an integrated RF interface device that can be applied in the inter-system handover in a dual-mode terminal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 제 1시스템과 상기 제 2시스템에 공통으로 적용 가능한 기준 주파수를 생성하는 통합 기준 주파수 발생기와, 모드 선택 신호에 따라 상기 기준 주파수를 제 1시스템 모듈 또는 제 2 시스템 모듈로 출력하는 모드 선택부와, 상기 모드 선택부로부터 출력된 기준 주파수를 이용하여 각각의 시스템을 위한 구동 주파수를 생성하는 제 1 및 제2 시스템의 위상 동기 루프와, 상기 제 1 또는 제 2 구동 주파수를 입력으로 하여 주파수 오프셋을 추정하는 통합 주파수 오프셋 추정부와, 상기 주파수 오프셋을 상기 기준 주파수로 제어하기 위한 제어 전압으로 변환하여 상기 통합 기준 주파수 발생기로 제공하는 제어 전압 발생기로 구성된 것을 특징으로 한다.In accordance with an embodiment of the present invention for achieving the above object, an integrated reference frequency generator for generating a common frequency applicable to the first system and the second system, and the reference frequency in accordance with a mode selection signal; A mode selector for outputting to the first system module or the second system module, a phase locked loop of the first and second systems for generating a driving frequency for each system using the reference frequency output from the mode selector, An integrated frequency offset estimator for estimating a frequency offset using the first or second driving frequency as an input, and a control voltage converted to a control voltage for controlling the frequency offset to the reference frequency and provided to the integrated reference frequency generator It is characterized by consisting of a generator.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 통합 주파수 오프셋 변환기는,In addition, the integrated frequency offset converter according to another embodiment of the present invention,

상기 통합 주파수 오프셋 추정부에 현재 시스템의 오프셋 추정치를 다른 시스템에 반영할 수 있도록 히스테리시스 특성을 갖는 오프셋 제어기를 상기 통합 주파수 오프셋 변환기에 추가함을 특징으로 한다. The integrated frequency offset estimator adds an offset controller having hysteresis characteristics to the integrated frequency offset converter to reflect the offset estimate of the current system to another system.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 하기에 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same number as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention are described, and it should be noted that the description thereof will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

이하에서 기술되는 본 발명에서는 GSM/GPRS 시스템과 UMTS 시스템을 지원하는 듀얼모드 단말기에서 통합된 고주파 인터페이스 장치의 구성 및 그에 따른 동작에 대하여 설명할 것이다.In the present invention described below, the configuration and operation of the integrated high frequency interface device in the dual mode terminal supporting the GSM / GPRS system and the UMTS system will be described.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 듀얼모드 단말기를 위한 통합 고주파 인터페이스 장치의 구성도이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명이 적용되는 듀얼모드 단말기의 블록 구성 및 각 블록들의 동작에 대하여 상세히 설명한다. 여기에 나타낸 통합 고주파 인터페이스 장치는 GSM/GPRS 시스템와 UMTS 시스템의 기저대역 처리부를 위한 구동주파수 생성 부분을 나타낸 것이다.5 is a block diagram of an integrated high frequency interface device for a dual-mode terminal according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a block configuration and operation of each block of the dual mode terminal to which the present invention is applied will be described in detail with reference to FIG. 5. The integrated high frequency interface device shown here represents the driving frequency generation portion for the baseband processing unit of the GSM / GPRS system and UMTS system.

도시한 바와 같이 고주파 인터페이스 장치는 하나의 TCXO(200)와 모드 선택을 위한 모드 선택부(210)와, 각 시스템별 PLL(212 및 214), 하나의 통합 주파수 오프셋 추정부(220)와 제어 전압 발생기(230)로 구성된다.As shown, the high frequency interface device includes one TCXO 200 and a mode selector 210 for mode selection, PLLs 212 and 214 for each system, one integrated frequency offset estimator 220 and a control voltage. Generator 230.

상기 통합 주파수 오프셋 추정부(220)는 UMTS 오프셋 추정기(222)와 GSM/GPRS 오프셋 추정기(226) 그리고, 주파수 오프셋 변환기(224)로 구성된다. 한편 UMTS 시스템과 GSM/GPRS 시스템별로 각각 구성된 오프셋 추정기는 하드웨어 또는 소프트웨어로도 구현이 가능하며 하나의 장치를 공유해서 사용할 수 있다.The integrated frequency offset estimator 220 includes a UMTS offset estimator 222, a GSM / GPRS offset estimator 226, and a frequency offset converter 224. On the other hand, the offset estimator configured for each UMTS system and GSM / GPRS system can be implemented in hardware or software, and one device can be shared.

상기 도 5를 참조하면, 상기 모드 선택부(210)는 통합 TCXO(200)에서 발생되는 기준 주파수와 모드 선택 신호를 입력받아 모드 선택 신호에 따라 상기 기준 주파수를 GSM/GPRS PLL(212)와 UMTS PLL(214)중 하나로 선택하여 연결한다.Referring to FIG. 5, the mode selector 210 receives a reference frequency and a mode selection signal generated from the integrated TCXO 200 and transmits the reference frequencies according to the mode selection signal to the GSM / GPRS PLL 212 and the UMTS. Select one of the PLLs 214 to connect.

비동기 듀얼모드 단말기를 위한 통합 TCXO(200)은 두 시스템에 따로 구비되어 있는 PLL(212 및 214)에 연결되므로 각 PLL(212 및 214)이 동작 가능한 적정 범위의 기준 주파수를 발생하도록 설정된다. 예를 들면, 제1시스템의 13MHz와 제2시스템의 13/19.2MHz의 기준 주파수 중에서 공통 기준 주파수인 13MHz로 기준 주파수로 설정하여 각 시스템의 PLL(212 및 214)로 연결한다.The integrated TCXO 200 for the asynchronous dual mode terminal is connected to the PLLs 212 and 214 provided in the two systems separately, so that each PLL 212 and 214 is set to generate an appropriate range of reference frequencies that can be operated. For example, a reference frequency is set to 13 MHz, which is a common reference frequency, from 13 MHz of 13 MHz of the first system and 13 / 19.2 MHz of the second system, and is connected to the PLLs 212 and 214 of each system.

GSM/GPRS 모드일시, 상기 모드 선택부(210)는 통합 TCXO(200)에서 발생된 13MHz의 기준 주파수를 GSM/GPRS PLL(212)로 입력한다. 상기 GSM/GPRS PLL(212)는 상기 기준 주파수를 이용하여 26 또는 39 MHz의 구동 주파수를 공급한다. 상기 구동 주파수는 GSM/GPRS 시스템의 기저대역 처리부로 제공된다. 통합 주파수 오프셋 추정부(220)는 GSM/GPRS 오프셋 추정기(226)에 의해 GSM/GPRS 반송 주파수와 상기 GSM/GPRS 구동 주파수 사이의 주파수 오프셋을 측정한다. 상기 GSM/GPRS 오프셋 측정기(226)에서 측정된 주파수 오프셋은 제어 전압 발생기(230)로 입력되어 통합 TCXO(200)를 제어하는 아날로그 전압으로 변환된다. 여기서 제어 전압 발생기는 기준 주파수 생성기(VC-TCXO)에 제어 전압을 제공하는 역할을 수행하는 것으로 기준 주파수 생성기의 입력 형태에 따라 다양하게 선택될 수 있다.In the GSM / GPRS mode, the mode selector 210 inputs a 13 MHz reference frequency generated by the integrated TCXO 200 into the GSM / GPRS PLL 212. The GSM / GPRS PLL 212 supplies a drive frequency of 26 or 39 MHz using the reference frequency. The driving frequency is provided to the baseband processor of the GSM / GPRS system. The integrated frequency offset estimator 220 measures the frequency offset between the GSM / GPRS carrier frequency and the GSM / GPRS driving frequency by the GSM / GPRS offset estimator 226. The frequency offset measured by the GSM / GPRS offset meter 226 is input to the control voltage generator 230 and converted into an analog voltage controlling the integrated TCXO 200. The control voltage generator serves to provide a control voltage to the reference frequency generator VC-TCXO and may be variously selected according to the input type of the reference frequency generator.

UMTS 모드일시, 상기 모드 선택부(210)는 통합 TCXO(200)에서 발생된 13MHz 기준 주파수를 UMTS PLL(214)로 연결한다. 그러면 UMTS PLL(214)는 상기 기준 주파수를 이용하여 30.72 MHz의 시스템 구동 주파수를 공급한다. 상기 구동 주파수는 UMTS 시스템의 기저대역 처리부로 제공된다. 상기 GSM/GPRS 모드와 마찬가지로 통합 주파수 오프셋 추정부(220) UMTS 오프셋 추정기에 위해 UMTS 반송 주파수와 UMTS 구동 주파수 사이의 주파수 오프셋을 측정한다. 상기 UMTS 오프셋 측정기(222)에서 측정된 주파수 오프셋은 제어 전압 생성기(230)로 입력되어 통합 TCXO(200)를 제어하는 아날로그 전압으로 변환된다. In the UMTS mode, the mode selector 210 connects the 13 MHz reference frequency generated by the integrated TCXO 200 to the UMTS PLL 214. The UMTS PLL 214 then supplies a system drive frequency of 30.72 MHz using the reference frequency. The driving frequency is provided to the baseband processor of the UMTS system. Like the GSM / GPRS mode, the integrated frequency offset estimator 220 measures the frequency offset between the UMTS carrier frequency and the UMTS driving frequency for the UMTS offset estimator. The frequency offset measured by the UMTS offset meter 222 is input to the control voltage generator 230 and converted into an analog voltage controlling the integrated TCXO 200.

상기 통합 주파수 오프셋 추정부(220)는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구성하거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구성될 수 있으며 하나의 장치를 두 시스템이 공유하여 구성될 수 있다.The integrated frequency offset estimator 220 may be configured by hardware, software, or a combination of hardware and software, and may be configured by sharing two devices with one device.

또한, 상기 제어 전압 발생기(230)는 PDM 생성기와 RC 필터 조합이나 ADC 등을 이용해 통합 기준 주파수 발진기를 입력 전압을 제어하는 역할을 수행한다.In addition, the control voltage generator 230 controls an input voltage using an integrated reference frequency oscillator using a PDM generator, a RC filter combination, or an ADC.

듀얼모드 단말기의 주요한 기능 중의 하나는 서로 다른 시스템간의 핸드오버이며, 본 발명에서는 GSM/GPRS 시스템과 UMTS 시스템 간의 핸드오버를 다룰 것이다. 핸드오버( Handover)란 이동국이 셀룰러 이동 통신 시스템의 한 셀에서 다른 셀로 이동하는 경우에 사용자가 통화의 단절 없이 통신할 수 있도록 해주는 기술이다. 그런데 시스템간 핸드오버 발생시마다 대상 시스템의 주파수에 대해 주파수 오프셋을 새롭게 측정하는 것은 매우 비효율적이다.One of the main functions of the dual mode terminal is handover between different systems, and the present invention will deal with the handover between the GSM / GPRS system and the UMTS system. Handover is a technology that allows a user to communicate without disconnection when a mobile station moves from one cell to another cell of a cellular mobile communication system. However, it is very inefficient to newly measure the frequency offset with respect to the frequency of the target system whenever an intersystem handover occurs.

따라서, 본 발명에 따른 통합 주파수 오프셋 추정부(220)는 단말기가 두 시스템 간을 이동하여 핸드오버가 발생하였을 시, 소스 시스템의 주파수 오프셋 추정기에서 추정한 주파수 오프셋을 주파수 오프셋 변환기(224)에 의해 이동하려는 대상 시스템에 맞게 변환하여 적용한다. Accordingly, the integrated frequency offset estimator 220 according to the present invention uses the frequency offset converter 224 to calculate the frequency offset estimated by the frequency offset estimator of the source system when the terminal moves between the two systems. Convert and apply according to the target system to be moved.

예를 들어, GSM/GPRS 시스템이 소스 시스템이 되어 이동국이 대상시스템인 UMTS 시스템으로 이동하면, GSM/GPRS 오프셋 측정기(226)에 의해 추정된 주파수 오프셋을 주파수 오프셋 변환기(224)에 의해 변환하여 UMTS 오프셋 추정기(222)에 입력한다. 마찬가지로, 소스 시스템인 UMTS 시스템에서 이동국이 대상 시스템인 GSM/GPRS 시스템으로의 핸드오버시에도, 상기 소스 시스템의 UMTS 오프셋 추정기(222)에서 추정된 주파수 오프셋을 주파수 오프셋 변환기(224)가 변환하여 GSM/GPRS 오프셋 변환기(226)로 입력하여 주파수 오프셋을 출력한다. 일반적으로 주파수 오프셋 추정부는 무한 누적기 구조를 사용함으로써 급격한 변화에 민감하게 반응하지 않도록 구성되므로 핸드오버 발생시 이전 시스템의 주파수 오프셋 추정치를 이동할 시스템의 초기치로 설정하므로 빠른 주파수 안정 시간을 얻을 수 있다.For example, if the GSM / GPRS system becomes the source system and the mobile station moves to the target system, the UMTS system, the frequency offset estimated by the GSM / GPRS offset measurer 226 is converted by the frequency offset converter 224 and then UMTS. Input to an offset estimator 222. Similarly, in the handover from the UMTS system as the source system to the GSM / GPRS system as the target system, the frequency offset converter 224 converts the frequency offset estimated by the UMTS offset estimator 222 of the source system to the GSM. Input to the / GPRS offset converter 226 to output the frequency offset. In general, since the frequency offset estimator is configured to not react sensitively to sudden changes by using the infinite accumulator structure, a frequency settling time of the previous system is set as an initial value of the system to be moved when a handover occurs, thereby obtaining a fast frequency settling time.

한편, 단말기가 핸드오버가 가능한 셀 접경 지역에 계속해서 위치한 경우에는 빈번한 주파수 오프셋 변환 작업을 방지하기 위해 상기 주파수 오프셋 변환기(224)는 히스테리시스(hysteresis)한 구조를 갖도록 설계될 수 있다.On the other hand, when the terminal is continuously located in the cell border region where the handover is possible, the frequency offset converter 224 may be designed to have a hysteresis structure in order to prevent frequent frequency offset conversion operations.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 6에서는 도 5의 통합 주파수 오프셋 추정부(220)에 상기 주파수 오프셋 추정기들(222,226)에 의해 추정된 주파수 오프셋들 및 오프셋 제어기(228)를 추가하여 핸드오버의 발생시에 사용될 수 있도록 한다. 이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 오프셋 제어기(228)의 동작을 상세히 설명한다. Therefore, in FIG. 6 according to another exemplary embodiment of the present invention, the frequency offsets estimated by the frequency offset estimators 222 and 226 and the offset controller 228 are added to the integrated frequency offset estimator 220 of FIG. 5. It can be used when an over occurs. Hereinafter, the operation of the offset controller 228 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.

UMTS 시스템에서 GSM/GPRS 시스템으로의 핸드오버 발생시, 상기 UMTS 오프셋 추정기(222)는 UMTS 반송 주파수와 UMTS 구동 주파수의 주파수 오프셋을 추정한다. 이 때 UMTS 시스템의 주파수 오프셋 추정은 단말기가 이동할 GSM/GPRS 시스템의 신호가 안정적으로 수신될 때까지 계속된다. 상기 오프셋 제어기(228)는 수신 신호의 세기가 미리 정해지는 문턱값(Threshold)을 넘는지를 판단하고, 만일 넘으면 주파수 오프셋 변환기(224)에서 변환을 수행할 것을 지시한다. 그러면 상기 주파수 오프셋 변환기(224)는 UMTS 오프셋 추정기(222)에서 추정한 주파수 오프셋 값을 GSM/GPRS 시스템에 맞도록 변환하여 GSM/GPRS 오프셋 추정기(226)의 무한 누적기 초기값으로 설정한다. When a handover occurs from the UMTS system to the GSM / GPRS system, the UMTS offset estimator 222 estimates the frequency offset of the UMTS carrier frequency and the UMTS driving frequency. At this time, the frequency offset estimation of the UMTS system continues until the signal of the GSM / GPRS system to which the terminal is to be stably received. The offset controller 228 determines whether the strength of the received signal exceeds a predetermined threshold, and if so, instructs the frequency offset converter 224 to perform the conversion. Then, the frequency offset converter 224 converts the frequency offset value estimated by the UMTS offset estimator 222 to fit the GSM / GPRS system and sets the initial value of the infinite accumulator of the GSM / GPRS offset estimator 226.

또한, GSM/GPRS 시스템에서 UMTS 시스템으로의 핸드오버 발생시, 상기 GSM/GPRS 오프셋 추정기(226)는 GSM/GPRS 구동 주파수와 GSM/GPRS 반송 주파수의 주파수 오프셋을 추정한다. 이 때 GSM/GPRS 시스템의 주파수 오프셋 추정은 단말기가 이동할 UMTS 시스템의 신호가 안정적으로 수신될 때까지 계속된다. 상기 오프셋 제어기(228)는 수신 신호세기가 미리 정해지는 문턱값(Threshold)을 넘는지를 판단하고, 만일 넘으면 오프셋 변환기(224)에서 변환을 수행할 것을 지시한다. 그러면 상기 주파수 오프셋 변환기(224)는 GSM/GPRS 오프셋 추정기(226)에서 추정한 주파수 오프셋 값을 UMTS 시스템에 맞도록 변환하여 UMTS 오프셋 추정기(222)의 무한 누적기 초기값으로 설정한다. In addition, when a handover occurs from the GSM / GPRS system to the UMTS system, the GSM / GPRS offset estimator 226 estimates the frequency offset of the GSM / GPRS driving frequency and the GSM / GPRS carrier frequency. At this time, the frequency offset estimation of the GSM / GPRS system continues until the signal of the UMTS system to which the terminal is to be stably received. The offset controller 228 determines whether the received signal strength exceeds a predetermined threshold, and if so, instructs the offset converter 224 to perform the conversion. The frequency offset converter 224 then converts the frequency offset value estimated by the GSM / GPRS offset estimator 226 to match the UMTS system and sets the initial value to the infinite accumulator of the UMTS offset estimator 222.

이와 같이 본 발명의 다른 실시 예에서는 단말이 핸드오버가 가능한 셀 접경 지역에 계속해서 위치한 경우에는 빈번한 주파수 오프셋 변환 작업을 방지하기 위해 주파수 오프셋 변환기(224)에 히스테리시스(hysteresis)한 구조를 갖는 오프셋 제어기(228)를 추가하여 구현한다. As described above, according to another exemplary embodiment of the present invention, when the terminal is continuously located in a cell border region in which handover is possible, an offset controller having a hysteresis structure in the frequency offset converter 224 to prevent frequent frequency offset conversion operations. Implement by adding (228).

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the appended claims, but also by those equivalent to the claims.

상술한 바와 같이 GMS/GPRS 시스템과 UMTS 시스템 듀얼모드를 사용하는 단말기에서, 기존의 비동기 듀얼 모드 시스템에서 각기 적용되었던 고주파 처리부의 구성소자들을 하나의 장치로 구현하므로 하드웨어 사이즈가 줄어 결과적으로 단말기 원가 절감의 효과를 얻을 수 있다. As described above, in the terminal using the GMS / GPRS system and the UMTS system dual mode, since the components of the high frequency processing unit applied in the conventional asynchronous dual mode system are implemented as one device, the hardware size is reduced, resulting in terminal cost reduction. The effect can be obtained.

또한, 시스템간의 핸드오버과정에서 소스 시스템의 주파수 오프셋 추정치를 대상 시스템으로 이동시 이용하므로 시스템 획득시간(acquisition time)을 줄일 수 있다.In addition, the system acquisition time can be reduced because the frequency offset estimate of the source system is used to move to the target system during handover between systems.

도 1은 GSM/GPRS와 UMTS 시스템 겸용 듀얼모드 단말기의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a dual mode terminal for both GSM / GPRS and UMTS systems.

도 2는 기존 GSM/GPRS RF 처리부의 구성을 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a configuration of an existing GSM / GPRS RF processing unit.

도 3은 기존 UMTS RF 처리부의 구성을 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating a configuration of an existing UMTS RF processing unit.

도 4는 기존 듀얼모드 단말기 통합 RF 처리부를 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating an existing dual-mode terminal integrated RF processing unit.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼모드 시스템용 통합 고주파 처리부 구성도.5 is a block diagram of an integrated high frequency processor for a dual mode system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼모드 시스템용 통합 고주파 처리부 구성도.6 is a block diagram of an integrated high frequency processor for a dual mode system according to another embodiment of the present invention.

Claims

In the dual mode terminal supporting the first system and the second system,

A reference frequency oscillator for generating a reference frequency commonly applicable to the first system and the second system;

A mode selection unit for selecting the reference frequency according to a mode selection signal;

First and second phase locked loops for generating first and second driving frequencies for the first system and the second system using the reference frequencies output from the mode selector, respectively;

An integrated frequency offset estimator for estimating a frequency offset with a carrier frequency of a first or second system by using the first or second driving frequency as an input;

And a control voltage generator for converting the frequency offset into a control voltage for controlling the reference frequency and providing the frequency offset to the reference frequency oscillator.

The method of claim 1, wherein the integrated frequency offset estimator,

First and second frequency offset estimators that receive the first or second driving frequency and estimate frequency offsets of the first and second systems, respectively;

And a frequency offset converter for converting the frequency offset of the source system to be applicable to the target system to be handed over when the handover occurs between the first and second systems.

The method of claim 2, wherein the integrated frequency offset estimator,

And a device for converting the frequency offset and the frequency offset estimate of each system as a source and a target to be suitable for different systems.

4. The frequency offset of the source system according to claim 3, wherein the frequency offset estimate in the source system is continued until the signal of the target system to be handed over beyond the cell radius is stabilized, and then when the signal of the target system exceeds the threshold. And applying an offset estimate to the frequency offset estimator of the target system.

2. The integrated high frequency interface device of claim 1, wherein the first system and the second system are a GSM / GPRS system and a UMTS system.