KR20060112530A - 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상호 접속을 위한 케이블커넥터와, 안테나를 통해 RF신호를 수신하는 RF수신부와, RF신호를 기저대역신호로 처리하는 기저대역처리부를 포함하는 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템에 관한 것으로서, RF수신부로 수신 된 RF신호가 상기 기저대역처리부 및 상기 케이블커넥터 중 어느 한 측으로 전송되도록 하는 다이버시티 스위치와, 사용자의 다이버시티 슬레이브기능 설정에 따라 상기 다이버시티 스위치의 동작을 제어하여 상기 RF수신부를 통해 수신된 RF수신신호가 상기 케이블커넥터를 통해 외부로 전송되도록 제어하는 슬레이브제어부를 갖는 슬레이브 이동통신단말기와; 상기 슬레이브 이동통신단말기와 접속 된 상기 케이블커넥터를 통해 입력되는 상기 RF수신신호와 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호 중 상태가 양호한 RF수신신호를 선택하는 다이버시티 처리부와, 사용자의 다이버시티 마스터기능 설정에 따라 상기 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호와 상기 케이블커넥터를 통해 입력되는 상기 슬레이브 이동통신단말기의 RF수신신호를 상기 다이버시티 처리부를 통해 선택하여 수신처리하는 마스터 제어부를 갖는 마스터 이동통신단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 한정된 공간을 갖는 이동통신단말기에 안테나 및 RF수신부 등 별도의 부품 구성요소를 추가하지 아니하고도 공간 다이버시티를 구현할 수 있으므로, 페이딩 현상을 감소시키고 수신신호의 품질을 보장할 수 있다.

Description

이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템{SPACE DIVERSITY SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

도 1은 종래의 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템의 제어블럭도,

도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템의 제어블럭도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

50 : 마스터 이동통신단말기 52 : 마스터 음성처리부

54 : 마스터 제어부 56 : 마스터 기저대역처리부

58 : 마스터 다이버시티처리부 60 : 마스터 RF송신부

62 : 마스터 RF수신부 64 : 마스터 케이블커넥터

150 : 슬레이브 이동통신단말기 152 : 슬레이브 음성처리부

154 : 슬레이브 제어부 156 : 슬레이브 기저대역처리부

160 : 슬레이브 RF송신부 162 : 슬레이브 RF수신부

164 : 슬레이브 케이블커넥터 100 : 다이버시티 스위치

본 발명은 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템에 관한 것으로서, 특히, 각각의 이동통신단말기에 장착된 안테나를 상호 연결하여 다이버시티 수신시스템을 구현함으로써, 내장 부품의 추가 없이 한정된 공간을 갖는 이동통신단말기에서 공간 다이버시티를 구현할 수 있도록 하여 페이딩 현상을 감소시키고 수신신호의 품질을 보장할 수 있도록 하는 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템에 관한 것이다.

이동통신시스템은 가입되어 등록된 이동통신단말기가 서비스 영역 안을 자유롭게 이동하면서 언제 어디서나 상대방과 무선접속하여 즉시 통신하는 것으로, 이동통신단말기의 이동속도와 수신장소가 수시로 변경되므로, 수신되는 신호의 경로가 매우 다양하게 변경된다. 이동통신환경에서는 경로 상의 건물이나 지형 등에 의한 반사파 때문에 다중경로 현상이 생겨 수신 신호의 진폭이 변동하는 페이딩(fading) 현상이 발생하거나 전송되는 신호 사이에서 발생하는 간섭 등에 의하여 신호가 왜곡 및 손실될 수 있어 수신 품질이 저하된다. 특히, 최근 들어 이동통신 서비스의 사용자가 증가하고 대량의 데이터를 고속으로 전송하는 멀티미디어 서비스가 제공되고 있어 수신효율을 향상시키기 위한 방법들이 모색되고 있다.

이러한 페이딩 현상을 경감시키고 원하는 수신신호의 품질을 유지하기 위한 기술로서 복수개의 안테나를 사용하는 공간 다이버시티(diversity) 기술이 있다. 공간 다이버시시티 기술은 다중경로 무선환경에서 가장 최적 경로로 전송되는 RF신호를 수신하기 위한 것으로, 복수개의 안테나를 통해 각각의 경로로 전송되는 RF신호를 수신하고 상태가 양호한 수신신호를 선택하는 방식이다.

도 1은 종래의 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템의 제어블럭도서 하나의 이동통신단말기 내에 두 개의 안테나회로가 내장된 경우를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 이동통신단말기에는 제1안테나(ANT1)을 통해 RF신호를 송수신하는 제1RF모듈(1)과, 제2안테나(ANT2)를 통해 RF신호를 수신하는 제2RF모듈(3)과, 각 RF모듈(1, 3)을 통해 송수신되는 신호를 처리하는 기저대역처리부(Base-band Processing Unit)(11)와 마이크(MIC) 및 스피커(SPK)를 통해 입출력되는 음성신호를 처리하는 음성처리부(17)와, 이들을 제어하는 제어부(15)를 포함한다.

제1RF모듈(1)은 RF송신부(5) 및 제1RF수신부(7)를 포함하여 이동통신망을 통해 데이터신호를 송수신하고, 제2RF모듈(3)은 제2RF수신부(9)를 포함하여 제1RF수신부(7)와 함께 다이버시티 기능을 수행한다. 즉, 제1안테나(ANT1)을 통해 RF신호를 수신하는 제1RF모듈(1)과 제2안테나(ANT2)를 통해 RF신호를 수신하는 제2RF모듈(3)을 구비하여 각기 RF신호를 수신한다.

RF모듈(1, 3)을 통해 수신된 RF신호는 기저대역처리부(Base-band Processing Unit)(11)를 통해 기저대역의 신호로 처리되어 제어부(15)로 입력된다. 여기서, 기저대역처리부(11)에는 각 RF모듈(1, 3)을 통해 수신 된 RF신호를 선택적으로 처리하기 위한 다이버시티처리부(13)가 마련되어, 제1RF수신부(7) 및 제2RF수신부(9)를 통해 수신 된 RF신호 중 수신품질이 양호한 수신부(7, 9)를 선택하여 수신 된 신호를 처리한다.

제어부(15)는 기저대역처리부(11)에서 입력되는 데이터신호를 처리하여 호처리 기능을 수행하는 등 이동통신단말기의 전반적인 기능을 제어한다.

이러한 구성에 따라, 음성처리부(17)를 통해 입력 된 음성신호를 제어부(15)의 제어에 따라 기저대역처리부(11)를 통해 변환된 후 제1RF모듈(1) 및 제1안테나(ANT1)를 통해 무선송신된다. 그리고 제1안테나(ANT1)를 통해 수신된 RF신호는 제1RF수신부(7)를 통해 기저대역처리부(11)로 입력되고, 제2안테나(ANT2)를 통해 수신된 RF신호는 제2RF수신부(9)를 통해 기저대역처리부(11)로 입력되며, 이에, 기저대역처리부(11)의 다이버시티처리부(13)는 제1RF수신부(7) 및 제2RF수신부(9)를 통해 수신 된 RF신호를 상호 비교하여 수신품질이 양호한 수신부(7, 9)를 선택하며 수신함으로써 수신감도를 향상시킬 수 있다.

그런데 이러한 공간 다이버시티를 구현하기 위해서는 하나의 이동통신단말기에 둘 이상의 안테나 및 RF처리모듈이 구비되어야 함으로, 휴대성을 고려하여 소형화되어 가고 있는 이동통신단말기 상에 구현하기에는 공간적 제약이 따르며 부품증가에 따라 제조가격이 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로서, 각각의 이동통신단말기에 장착된 안테나를 상호 연결하여 다이버시티 수신시스템을 구현함으로 써, 내장 부품의 추가 없이 한정된 공간을 갖는 이동통신단말기에서 공간 다이버시티를 구현할 수 있도록 하여 페이딩 현상을 감소시키고 수신신호의 품질을 보장할 수 있도록 하는 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템은, 상호 접속을 위한 케이블커넥터와, 안테나를 통해 RF신호를 수신하는 RF수신부와, RF신호를 기저대역신호로 처리하는 기저대역처리부를 포함하는 이동통신단말기에 있어서, RF수신부로 수신 된 RF신호가 상기 기저대역처리부 및 상기 케이블커넥터 중 어느 한 측으로 전송되도록 하는 다이버시티 스위치와, 사용자의 다이버시티 슬레이브기능 설정에 따라 상기 다이버시티 스위치의 동작을 제어하여 상기 RF수신부를 통해 수신된 RF수신신호가 상기 케이블커넥터를 통해 외부로 전송되도록 제어하는 슬레이브제어부를 갖는 슬레이브 이동통신단말기와; 상기 슬레이브 이동통신단말기와 접속 된 상기 케이블커넥터를 통해 입력되는 상기 RF수신신호와 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호 중 상태가 양호한 RF수신신호를 선택하는 다이버시티 처리부와, 사용자의 다이버시티 마스터기능 설정에 따라 상기 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호와 상기 케이블커넥터를 통해 입력되는 상기 슬레이브 이동통신단말기의 RF수신신호를 상기 다이버시티 처리부를 통해 선택하여 수신처리하는 마스터 제어부를 갖는 마스터 이동통신단말기를 포함하는 것을 특징 으로 한다.

여기서, 상기 마스터 제어부는, 상기 슬레이브 이동통신단말기의 RF수신부의 로컬 주파수(Local Frequency) 및 이득(gain) 등의 설정을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여, 상기 케이블커넥터를 통해 상기 슬레이브 이동통신단말기 측으로 전송하는 것이 가능하다.

그리고, 상기 다이버시티 처리부는, 상기 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호와 상기 케이블커넥터로 입력된 상기 상기 슬레이브 이동통신단말기의 RF수신신호의 페이딩, 간섭 등의 수신상태를 상호 비교하여 수신상태가 양호한 측의 RF수신신호를 기저대역처리부로 인가하여 수신처리 되도록 하는 것이 가능하다.

또한, 상기 슬레이브 제어부는, 사용자의 다이버시티 기능 해제 설정에 따라, 상기 RF수신부를 통해 수신된 RF수신신호가 상기 기저대역처리부로 입력되어 수신처리 되도록 상기 다이버시티 스위치의 동작을 제어하는 것이 가능하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템의 제어블럭도로서, 도면에 도시 된 바와 같이 각기 독립된 이동통신단말기(50, 150)를 상호 연결하여 마스터 이동통신단말기(50) 및 슬레이브 이동통신단말기(150)로 설정하고 슬레이브이동통신단말기를 통해 수신 된 신호를 마스터 이동통신단말기(50)로 제공하여 처리하도록 함으로써 공간 다이버시티를 구현하고 있다.

여기서, 각 이동통신단말기(50, 150)는 다른 이동통신단말기와의 상호 접속을 위한 케이블커넥터(64, 164)와, 안테나(ANT1)을 통해 RF신호를 송수신하는 RF송신부(60, 160) 및 RF수신부(62, 162)와, RF송수신되는 신호를 기저대역신호로 변환하고 다이버시티 기능을 지원하는 기저대역처리부(Base-band Processing Unit)(56, 156)와, 마이크(MIC) 및 스피커(SPK)를 통해 입출력되는 음성신호를 처리하는 음성처리부(52, 152)와, 사용자의 마스터/슬레이브 설정에 따라 안테나를 통해 수신 된 RF수신신호를 케이블커넥터(64, 164)로 접속 된 다른 이동통신단말기로 입출력하는 제어부(54, 154)를 포함한다.

이러한 이동통신단말기를 이용하여 다이버시티 시스템을 구현하기 위해서는 먼저, 양 측 케이블커넥터(64, 164)에 케이블을 연결하여 상호 접속 시킨 후 다이버시티 구현을 위한 마스터 및 슬레이브 단말기를 설정하여야 한다.

슬레이브 이동통신단말기(150)는 마스터 이동통신단말기(50)와 연동하여 안테나로 수신된 신호를 슬레이브 케이블커넥터(164)를 통해 마스터 이동통신단말기(50) 측으로 송신하고, 이에, 마스터 이동통신단말기(50)는 자체 안테나를 통해 RF신호를 수신하는 한편 슬레이브 이동통신단말기(150)가 제공하는 RF수신신호를 입력받아 양 측 신호 중 상태가 양호한 RF수신신호를 처리함으로써 다이버시티 기능을 수행한다.

마스터 이동통신단말기(50)는 슬레이브 이동통신단말기(150)와의 연결을 위한 마스터 케이블커넥터(64)와, 음성신호 처리를 위한 마스터 음성처리부(52)와, 안테나를 통해 RF신호를 송수신하기 위한 마스터 RF송신부(60) 및 마스터 RF수신부 (62)와, RF신호를 기저대역신호로 처리하는 마스터 기저대역처리부(56)와, 마스터 기능 설정에 따라 마스터 케이블커넥터(64)를 통해 입력되는 RF수신신호 및 마스터 RF수신부(62)를 통해 수신되는 RF수신신호 중 상태가 양호한 RF수신신호가 선택적으로 처리되도록 하는 마스터 제어부(54)를 포함한다.

마스터 이동통신단말기(50)가 독립적으로 사용되는 경우에는 통상 전화통화 기능을 수행하는 일반적인 이동통신단말기와 동일하게 동작하나, 다이버시티 시스템의 마스터로 설정되면 마스터 제어부(54)는 기저대역처리부(56)의 다이버시티처리부(58)를 활성화 하고, 마스터 케이블커넥터(64)를 통해 슬레이브 이동통신단말기(150)로부터 입력되는 RF수신신호(I,Q신호)가 마스터 기저대역처리부(56)의 마스터 다이버시티처리부(58)로 제공되도록 한다.

이에, 마스터 다이버시티처리부(58)는 케이블커넥터(64)로 입력된 RF수신신호와 마스터 RF수신부(62)를 통해 수신되는 RF수신신호의 페이딩, 간섭 등의 수신상태를 상호 비교하여 수신상태가 양호한 측의 RF수신신호가 기저대역신호로 처리되도록 한다.

한편, 슬레이브 이동통신단말기(150)는 마스터 이동통신단말기(50)와의 연결을 위한 슬레이브 케이블커넥터(164)와, 음성신호 처리를 위한 슬레이브 음성처리부(152)와, 안테나를 통해 RF신호를 송수신하기 위한 슬레이브 RF송신부(160) 및 슬레이브 RF수신부(162)와, RF신호를 기저대역신호로 처리하는 슬레이브 기저대역처리부(156)와, 슬레이브 RF수신부(162)로 수신 된 RF신호가 슬레이브 케이블커넥터(164)를 통해 마스터 이동통신단말기(50) 측으로 입력되거나 슬레이브 기저대역 처리부(156)로 입력되도록 스위칭 동작하는 다이버시티 스위치(100)와, 슬레이브기능 설정에 따라 다이버시티 스위치(100)의 동작을 제어하여 슬레이브 RF수신부(162)를 통해 수신된 신호가 마스터 이동통신단말기(50) 측으로 입력되도록 하는 슬레이브 제어부(154)를 포함한다.

이러한 슬레이브 이동통신단말기(150) 또한, 독립적으로 사용되는 경우에는 일반적인 이동통신단말기와 동일하게 동작하여 슬레이브 제어부(154)의 제어에 따라 슬레이브 기저대역처리부(156)를 통해 RF신호를 기저대역신호로 변환하고 슬레이브 RF송신부(160) 및 슬레이브 RF수신부(162)를 통해 안테나(ANT)로 RF신호를 송수신한다. 그러나, 다이버시티 시스템의 슬레이브로 설정되면 다이버시티 스위치(100)가 슬레이브 케이블커넥터(164) 측으로 연결되어 슬레이브 RF수신부(162)로 수신된 신호를 I, Q신호의 형태로 슬레이브 케이블커넥터(164)를 통해 마스터 이동통신단말기(50) 측으로 전송한다.

이러한 구성에 따라, 다이버시티 기능을 구현하고자 하는 사용자는 두 개의 이동통신단말기(50, 150)을 케이블을 통해 상호 연결시키고 각 이동통신단말기를 마스터 이동통신단말기(50)와 슬레이브 이동통신단말기(150)로 설정할 수 있다.

이에, 슬레이브 이동통신단말기(150)로 설정 된 단말기(150) 내의 다이버시티 스위치(100)가 슬레이브 케이블커넥터(164) 측으로 연결되어 슬레이브 RF수신부(162)로 수신된 I,Q신호를 슬레이브 케이블커넥터(164)를 통해 마스터 이동통신단말기(50) 측으로 전송한다. 이에, 마스터 이동통신단말기(50)는 마스터 RF수신부(62)를 통해 RF신호를 수신하는 동시에 마스터 케이블커넥터(64)를 통해서도 RF수 신신호를 입력받아 양 측 신호 중 상태가 양호한 RF수신신호를 선택적으로 처리한다.

여기서, 마스터 이동통신단말기(50)의 마스터 제어부(154)는 슬레이브 RF수신부(162)를 제어하기 위한 제어신호를 슬레이브 이동통신단말기(150) 측으로 제공하여 슬레이브 RF수신부(162)의 로컬 주파수(Local Frequency) 및 이득(gain) 등을 제어할 수 있다. 마스터 이동통신단말기(50)가 출력한 제어신호는 I,Q신호 패스를 통해 슬레이브 이동통신단말기(150)의 슬레이브 RF수신부(162)로 직접 제공되어 로컬 주파수(Local Frequency) 및 이득(gain) 등이 조절되도록 할 수 있다. 물론, 마스터 이동통신단말기(50)가 출력한 제어신호를 슬레이브 이동통신단말기(150)의 슬레이브 제어부(154)로 제공하여 슬레이브 제어부(154)가 슬레이브 RF수신부(162)의 로컬 주파수(Local Frequency) 및 이득(gain) 등을 조절하도록 하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 다이버시티 기법을 이용하는데 있어, 상호 독립적으로 사용되는 두 개의 이동통신단말기를 각각 마스터/슬레이브로 설정하여 하나의 다이버시티 시스템으로 동작하도록 하고 있다. 즉, 각 이동통신단말기에 장착되는 안테나를 상호 연동시켜 마스터 측 이동통신단말기가 수신한 신호 및 슬레이브 측 이동통신단말기가 수신한 신호 중 상태가 양호한 RF수신신호가 마스터 측 이동통신단말기에서 처리되도록 함으로써, 별도의 부품을 추가하지 아니하고도 다이버시티 기능을 구현한 수 있다.

이상, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것에 한정되지 아니하고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템은, 상호 독립적으로 사용되는 두 개의 이동통신단말기에 장착되는 안테나를 상호 연동시켜 마스터 측 이동통신단말기가 수신한 신호 및 슬레이브 측 이동통신단말기가 수신한 신호 중 상태가 양호한 수신신호가 마스터 측 이동통신단말기에서 처리되도록 함으로써 다이버시티 기능을 구현하고 있다.

이에 따라, 한정된 공간을 갖는 이동통신단말기에 안테나 및 RF수신부 등 별도의 부품 구성요소를 추가하지 아니하고도 공간 다이버시티를 구현할 수 있으므로, 페이딩 현상을 감소시키고 수신신호의 품질을 보장할 수 있다.

Claims (4)

1. 상호 접속을 위한 케이블커넥터와, 안테나를 통해 RF신호를 수신하는 RF수신부와, RF신호를 기저대역신호로 처리하는 기저대역처리부를 포함하는 이동통신단말기에 있어서,

   RF수신부로 수신 된 RF신호가 상기 기저대역처리부 및 상기 케이블커넥터 중 어느 한 측으로 전송되도록 하는 다이버시티 스위치와, 사용자의 다이버시티 슬레이브기능 설정에 따라 상기 다이버시티 스위치의 동작을 제어하여 상기 RF수신부를 통해 수신된 RF수신신호가 상기 케이블커넥터를 통해 외부로 전송되도록 제어하는 슬레이브제어부를 갖는 슬레이브 이동통신단말기와;

   상기 슬레이브 이동통신단말기와 접속 된 상기 케이블커넥터를 통해 입력되는 상기 RF수신신호와 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호 중 상태가 양호한 RF수신신호를 선택하는 다이버시티 처리부와, 사용자의 다이버시티 마스터기능 설정에 따라 상기 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호와 상기 케이블커넥터를 통해 입력되는 상기 슬레이브 이동통신단말기의 RF수신신호를 상기 다이버시티 처리부를 통해 선택하여 수신처리하는 마스터 제어부를 갖는 마스터 이동통신단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스터 제어부는,

   상기 슬레이브 이동통신단말기의 RF수신부의 로컬 주파수(Local Frequency) 및 이득(gain) 등의 설정을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여, 상기 케이블커넥터를 통해 상기 슬레이브 이동통신단말기 측으로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 다이버시티 처리부는,

   상기 RF수신부를 통해 수신되는 RF수신신호와 상기 케이블커넥터로 입력된 상기 상기 슬레이브 이동통신단말기의 RF수신신호의 페이딩, 간섭 등의 수신상태를 상호 비교하여 수신상태가 양호한 측의 RF수신신호를 기저대역처리부로 인가하여 수신처리 되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬레이브 제어부는,

   사용자의 다이버시티 기능 해제 설정에 따라, 상기 RF수신부를 통해 수신된 RF수신신호가 상기 기저대역처리부로 입력되어 수신처리 되도록 상기 다이버시티 스위치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 공간 다이버시티 시스템.

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