KR20060103712A - 수신 다이버시티 기능이 구현된 이동통신 단말기 및 수신단전원 제어 방법 - Google Patents

수신 다이버시티 기능이 구현된 이동통신 단말기 및 수신단전원 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기의 수신 다이버시티 기능에 관련된 기술에 관한 것이다.
제 1 RF 수신단; 및 제 2 RF 수신단;을 포함하는 두 개의 RF 수신 모듈을 통해 수신 다이버시티 기능을 제공하는 이동통신 단말기는 본 발명에 따라 입력되는 인에이블 신호에 따라 배터리로부터 인가되는 전원을 처리하여 상기 제 1 RF 수신단 또는 상기 제 1, 2 RF 수신단에 공급하는 전원공급부와; 어웨이크 모드(awake mode)시 상기 전원공급부가 상기 제 1 RF 수신단에 전원을 공급하도록 인에이블 신호를 출력하는 제 1 수신단 제어부와; 상기 제 1 RF 수신단으로부터 수신되는 파일롯 신호 세기를 검출하는 파일롯 신호 세기 검출부와; 상기 파일롯 신호 세기 검출부에 의해 검출된 파일롯 신호 세기가 설정치 미만이면, 어웨이크 모드시 상기 전원공급부가 상기 제 1, 2 RF 수신단에 전원을 공급하도록 인에이블 신호를 출력하는 제 2 수신단 제어부;를 포함한다.
이동통신 단말기, 다이버시티, 파일롯 신호 세기

Description

수신 다이버시티 기능이 구현된 이동통신 단말기 및 수신단 전원 제어 방법{Mobile communication terminal capable of offering diversity function of received RF signal}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서의 수신 다이버시티 기능에 필요한 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 기본적인 RF 수신부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신 다이버시티 기능이 구현된 이동통신 단말기의 수신단 전원 제어 방법을 도시한 흐름도.
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기의 수신 다이버시티 기능에 관련된 기술에 관한 것이다.
다이버시티(Diversity)란 다양성을 의미하며, 통신에서의 의미는 신호가 전달되는 다양한 무선 경로를 뜻한다. 이러한 의미를 가진 다이버시티는 페이딩(Fading)에 의한 전송품질 저하를 방지하고자 하는 것이다. 현재 휴대폰과 같은 이동통신 단말기는 두 개의 RF 수신단을 사용하여 다이버시티 기능을 구현함으로 써, 단말기의 수신 기능을 향상시키고 있다. 그러나 다이버시티 기능이 구현된 이동통신 단말기가 강전계에서 두 개의 RF 수신단을 모두 사용하는 것은 하나의 RF 수신단을 사용할 때와 별 차이가 없다. 결국 종래 이동통신 단말기는 강전계에서 불필요하게 두 개의 RF 수신단이 모두 동작함으로써 배터리 소모를 증가시켜, 단말기의 사용 시간을 줄어들게 한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 두 개의 RF 수신단을 사용하여 수신 다이버시티 기능을 제공하는 이동통신 단말기의 불필요한 전원 소모를 방지하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따라 제 1 RF 수신단 및 제 2 RF 수신단을 사용하여 수신 다이버시티 기능을 제공하는 이동통신 단말기는 항상 활성화 상태를 유지하는 제 1 RF 수신단을 통해 수신되는 파일롯 신호 세기가 기준치 미만인 경우에만 제 2 RF 수신단에 전원을 공급하여 활성화되도록 제어한다.
본 발명의 이 같은 양상에 따라 이동통신 단말기는 강전계에서는 하나의 RF 수신단만을 사용하고, 약전계에서는 두 개의 RF 수신단을 모두 사용하도록 제어함으로써, 배터리 소모를 줄일 수 있게 된다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신 단말기에서의 수신 다이버시티 기능에 필요한 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이 수신 다이버시티 기능을 수행하기 위한 이동통신 단말기는 그 무선 통신 구성에 있어서, 두 개의 RF 수신 모듈을 포함하고 있다. 두 개의 RF 수신 모듈인 제 1 RF 수신단(110) 및 제 2 RF 수신단(120)은 각각 RF 수신을 위한 안테나 및 공지된 알에프 회로를 포함하여 구성된다.
도 2는 기본적인 RF 수신부의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 이에 대해 간략히 설명하면, 우선 대역선택 필터(Band select filter)(210)는 안테나를 통해 수신된 RF 신호 중 원하는 주파수 대역만 증폭시켜 줄 수 있도록 대역통과 필터링을 한다. 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)(215)는 공지중의 잡음이 잔뜩 묻어온 수신 RF 신호를 잡음까지 증폭되는 것을 최대한 억제하면서 증폭 처리한다. 하향변환 혼합기(RF down mixer)(220)는 적당히 저잡음 증폭된 RF 신호를 중간주파수(IF : Intermediate Frequency) 대역으로 주파수를 하향 변환한다. RF 국부발진기(RF local oscillator)(225)는 높은 주파수의 RF 신호를 IF 주파수로 낮추기 위해 RF down mixer에 주파수 합성을 위한 국부발진기(LO) 주파수를 공급한다. 위상고정루프(PLL : Phase Locked Loop)(230)는 RF LO의 출력주파수가 흔들리지 않고 일정한 주파수에서 고정될 수 있도록 잡아준다. 즉, 주파수 튜닝 기능을 하는 조절부이다.
채널선택 필터(Channel slesct filter)(235)는 원하는 채널만을 대역통과 필터링하는 역할을 한다. 이는 IF 주파수로 변환된 신호들은 여러 채널들을 다 포함하고 있기 때문이다. IF 증폭기(240)는 RF단의 LNA만으로는 미약한 수신신호를 충분히 증폭시킬 수 없기 때문에, 신호증폭을 수행한다. 기저대역 하향변환 혼합기(IF down mixer)(245)는 IF 단에서 채널선택과 증폭을 마무리하고, 캐리어 주파수를 제거하여 원래 신호가 담긴 주파수 대역인 기저대역(baseband)으로 변환하기 위해 하향변환 믹싱을 한다. IF 국부발진기(250)는 IF를 baseband로 변환하기 위한 IF down mixer에 LO 주파수를 공급한다. LO 주파수를 고정시키기 위해 IF PLL이 부가적으로 사용될 수도 있다. 도 2를 참조하여 설명된 RF 수신부의 구성도는 모든 통신시스템에서 동일하지는 않으며, 기본적인 수신구조에 대한 개념도로 이해하면 충분하다.
전원공급부(130)는 후술할 제어부(150)의 제어에 따라 배터리로부터 인가되는 전원을 처리하여 제 1 RF 수신단(110) 또는 제 1, 2 RF 수신단(110)(120)에 공급한다. 바람직한 양상에 따라 전원공급부(130)는 제 1 레귤레이터(133) 및 제 2 레귤레이터(135)를 포함한다. 제 1 레귤레이터(133) 및 제 2 레귤레이터(135)는 배터리로부터 인가되는 전원을 일정 레벨 다운시킨 후, 각각 제 1 RF 수신단 및 제 2 RF 수신단을 구성하는 RF 회로에 공급하여 활성화시킨다. 일 양상에 따라 제 1 레귤레이터(133) 및 제 2 레귤레이터(135)는 바람직하게 저전압 강하용으로써 사용되는 주지된 구성인 LDO(Low Drop Out) Regulator 칩이 이용된다. 레귤레이터 자체는 공지된 기술적 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.
제어부(150)는 기본적으로 메모리(도면에 도시하지 않음)에 저장된 제어프로그램 데이타에 기초하여 단말기 전반을 제어한다. 제어부(150)는 바람직하게 퀄컴사의 MSM 칩으로 불리우는 집적회로로 구현된다. MSM 칩은 무선 통신 구성의 기저대역 회로를 포함하며, 내부에 통신을 처리하는 전용의 하드웨어와, 디지탈 신호처리기 및 범용의 마이크로프로세서를 포함한다. 제어부(150)는 본 발명에 따라 제 1 수신단 제어부(153)와, 파일롯 신호 세기 검출부(155)와, 제 2 수신단 제어부(157)를 포함한다.
제 1 수신단 제어부(153)는 단말기 전원 온 상태에서 어웨이크 모드(awake mode)시 해당 범용핀(GPIO : General Purpose Input Output)을 통해 제 1 레귤레이터(133)를 활성화시키기 위한 인에이블(Enable) 신호를 출력한다. 제 1 레귤레이터(133)는 제어부(150)로부터의 인에이블 신호에 의해 활성화되어 배터리로부터 인가되는 전원(Vbatt)을 일정 레벨 다운(RF 회로를 구성하는 소자에 적합한 2.5 ~ 2.7V 정도)시켜, 다운된 Vcc_rx를 제 1 RF 수신단(110)에 공급한다. 제 1 RF 수신단(110)의 각 RF 회로 소자들은 제 1 레귤레이터(133)로부터 공급되는 전원에 의해 활성화 상태를 유지하여 기지국으로부터 전송되는 RF 신호를 수신하여 처리할 수 있게 된다.
상술한 부분에서 단말기의 awake mode란 기지국과의 통신이 가능한 상태를 말한다. 이동통신 단말기는 어웨이크(awake) 상태를 계속 유지하여 지속적으로 기지국과 통신하는 것이 아니라, 설정된 슬롯 모드에 의해 주기적으로 기지국과 통신 하도록 되어 있다. 슬롯 모드란 단말기의 상태를 sleep mode와 awake mode가 번갈아 실시되도록 하는 것으로서, 이는 배터리 소모 전력을 줄이기 위함이다. 참고로 설명하면, 이동통신 단말기가 대기 상태에서 기지국의 신호를 모니터링하는 슬롯의 주기는 다음의 수학식과 같다.
슬롯사이클 길이 = 1.28 X 2SCI (SCI = 0 ~ 7) (sec)
위 수학식에서 알 수 있는 것처럼 슬롯 모드의 종류는 그 주기에 따라 8가지가 있으며, 현재 대부분의 사업자는 이동통신 사업자는 슬롯 인덱스를 2 이하로 정하고 있으므로 슬롯 사이클 길이는 5.12초 이내이다. 즉, 이동통신 단말기는 슬롯 인덱스가 2로 정해져 있는 경우에 5.12초마다 한 번씩 awake mode 상태로 된다. 그러면 제 1 수신단 제어부(153)는 awake mode 상태(통상 80msec)동안 제 1 레귤레이터에 인에이블 신호를 출력하고, 이에 제 1 레귤레이터(133)는 활성화되어 제 1 RF 수신단(110)에 전원을 공급하여 활성화시킨다. 제어부(150)는 활성화된 제 1 RF 수신단을 통해 기지국 호출 여부를 확인할 수 있다.
제어부(150)의 파일롯 신호 세기 검출부(155)는 제 1 RF 수신단(110)의 활성화 상태동안 수신되는 파일롯 신호 세기(Ec/Io)를 검출한다. 이미 알려진 바와 같이 Ec/Io는 수신대역에서 총전력 스펙트럼 밀도에 대한 하나의 PN 칩 기간동안 누락된 파일롯 에너지 비율이며, 단말기의 총체적 수신감도를 뜻한다. 쉽게 말하면, Ec/Io는 CDMA 신호의 강한 세기의 척도이다. 이동통신 단말기가 파일롯 채널(pilot channel)의 수신 신호에 대한 세기를 검출하는 방식 자체는 공지된 기술이 므로 상세한 설명은 생략한다.
제 2 수신단 제어부(157)는 파일롯 신호 세기 검출부(155)에서 검출된 파일롯 신호 세기와 설정된 기준치를 비교한다. 비교 결과 파일롯 신호 세기 검출부(153)에서 검출된 파일롯 신호 세기가 기준치 미만이면, 제 2 수신단 제어부(157)는 제 2 레귤레이터(135)로 인에이블(Enable) 신호를 출력한다. 제 2 레귤레이터(135)는 인에이블 신호에 의해 활성화되어 배터리로부터 인가되는 전원(Vbatt)을 일정 레벨 다운시켜, Vcc_rx1을 제 2 RF 수신단(120)에 공급한다. 제 2 RF 수신단(120)의 각 RF 회로 소자들은 제 2 레귤레이터(135)로부터 공급되는 전원에 의해 활성화 상태를 유지하여 기지국으로부터 전송되는 RF 신호를 수신하여 처리할 수 있게 된다. 결국 제 1 RF 수신단(110) 및 제 2 RF 수신단(120)가 모두 활성화되어 수신 다이버시티 기능을 제공하게 된다.
본 발명의 이 같은 양상에 따른 이동통신 단말기는 약전계에서는 파일롯 신호 세기가 기준치 미만이므로 두 개의 RF 수신부를 사용하여 수신 다이버시티 기능을 제공함에 의해 단말기의 수신 기능을 향상시키며, 강전계에서는 수신되는 파일롯 신호 세기가 기준치 이상일 것이므로 하나의 RF 수신부만을 활성화시킴에 의해 불필요한 배터리 소모를 방지할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신 다이버시티 기능이 구현된 이동통신 단말기의 수신단 전원 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 우선 제어부(150)는 이동통신 단말기의 아이들(Idle) 또는 통화 상태에서 awake mode시 제 1 RF 수신단(110)를 활성화시킨다(302단계)(304단계). 다음으로 제어부(150)는 제 1 RF 수신단(110)를 통해 수신되는 파일롯 신호의 세기(Ec/Io)를 검출한다(306단계). 제어부(150)는 검출한 파일롯 신호 세기를 설정된 기준치와 비교하고, 기준치 이상이면 계속하여 제 1 RF 수신단(110)만을 활성화시킨다(310단계). 만일 기준치 미만이면, 제어부(150)는 제 1 RF 수신단(110) 및 제 2 RF 수신단(120) 모두를 활성화시켜 수신 다이버시티 기능을 제공한다(312단계). 다음으로 제어부(150)는 이동통신 단말기가 sleep mode 상태인지를 판단하고, sleep mode이면 전술한 302단계로 되돌아간다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 강전계에서는 하나의 RF 수신단만을 사용하고, 약전계에서는 두 개의 RF 수신단을 모두 사용하도록 제어함으로써, 불필요한 배터리 소모를 방지할 수 있게 된다.
한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 제 1 RF 수신단; 및 제 2 RF 수신단;을 포함하는 두 개의 RF 수신 모듈을 통해 수신 다이버시티 기능을 제공하는 이동통신 단말기에 있어서,
    입력되는 인에이블 신호에 따라 배터리로부터 인가되는 전원을 처리하여 상기 제 1 RF 수신단 또는 상기 제 1, 2 RF 수신단에 공급하는 전원공급부와;
    어웨이크 모드(awake mode)시 상기 전원공급부가 상기 제 1 RF 수신단에 전원을 공급하도록 인에이블 신호를 출력하는 제 1 수신단 제어부와;
    상기 제 1 RF 수신단으로부터 수신되는 파일롯 신호 세기를 검출하는 파일롯 신호 세기 검출부와;
    상기 파일롯 신호 세기 검출부에 의해 검출된 파일롯 신호 세기가 설정치 미만이면, 어웨이크 모드시 상기 전원공급부가 상기 제 1, 2 RF 수신단에 전원을 공급하도록 인에이블 신호를 출력하는 제 2 수신단 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원공급부가 :
    인에이블 신호 입력이 있는 동안 배터리로부터 인가되는 전원을 다운시켜 상기 제 1 RF 수신단에 공급하는 제 1 레귤레이터와,
    인에이블 신호 입력이 있는 동안 배터리로부터 인가되는 전원을 다운시켜 상기 제 2 RF 수신단에 공급하는 제 2 레귤레이터를 포함하며,
    상기 제 1 수신단 제어부가 상기 전원공급부의 제 1 레귤레이터로 인에이블 신호를 출력하며,
    상기 제 2 수신단 제어부가 상기 전원공급부의 제 2 레귤레이터로 인에이블 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 레귤레이터 및 제 2 레귤레이터가 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  4. 제 1 RF 수신단 및 제 2 RF 수신단을 포함하는 두 개의 RF 수신 모듈을 통해 수신 다이버시티 기능을 제공하는 이동통신 단말기에 있어서,
    단말기 전원 온 상태에서 항상 활성화 상태를 유지하는 제 1 RF 수신단으로 수신되는 파일롯 신호 세기를 검출하는 단계와;
    검출된 파일롯 신호 세기가 설정치 미만인지를 판단하는 단계와;
    판단 결과 검출된 파일롯 신호 세기가 설정치 미만이면, 제 2 수신단을 활성화시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티 기능이 구현된 이동통신 단말기의 수신단 전원 제어 방법.
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