KR20060122152A - 이동통신 단말기의 송수신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기의 송수신 장치에 관한 것으로, 개시된 실시 예에 따른 송수신 장치는, 안테나1을 통해 수신되는 데이터와 기지국으로 송신되는 데이터를 각각 분리하는 듀플렉스부와, 듀플렉스부 및 안테나1을 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 송신하는 송신부와, 듀플렉스부 및 안테나1을 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 수신하는 제 1 수신부와, 안테나2를 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 수신하는 제 2 수신부를 포함하며, 휴대용 이동통신 단말기의 송수신 능력의 저하를 방지하고 송수신 효율을 높일 수 있도록 다중 컨트롤이 가능하도록 하는 환경을 제공하고, 이에 따라 데이터 전송 속도를 향상시킴으로서 전송범위를 늘리고 전송속도를 현저히 향상시킬 수 있는 환경을 제공하며, 하드웨어적인 디바이스나 소프트웨어적인 방법을 통하여 네트워크 용량 증가를 가져갈 수 있도록 하거나 반도체 칩과 칩 솔루션을 통하여 주파수 활용도를 기존에 비하여 늘릴 수 있는 환경을 만들어 주고 이를 효율적으로 제어하도록 하는 안테나와 RF 시스템의 연결 환경을 구현하는 이점이 있다.

Description

이동통신 단말기의 송수신 장치{TRANSMITTING/RECEIVING APPARATUS FOR MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기의 블록 구성도,

도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기의 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기의 블록 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 송수신 장치에서 복수의 안테나를 배치하는 여러 가지의 실시 예를 보인 도면,

도 5는 종래 기술에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기의 블록 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제어 장치

200, 300, 400 : 송수신 장치

221, 321, 331, 411 : 중간 주파수 송신기

222, 322, 332, 412 : 업 컨버터

223, 323, 333, 413 : 전력 증폭기

233, 243, 343, 423 : 중간 주파수 수신기

232, 342, 422 : 다운 컨버터

231, 241, 341, 421 : 저잡음 증폭기

본 발명은 이동통신 단말기의 송수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 안테나와 복수의 연결 게이트를 통해 신호를 송신 및 수신하도록 한 이동통신 단말기의 송수신 장치에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 송수신 장치가 채용된 이동통신 단말기는 도 5에 나타낸 바와 같이, 이동통신 단말기의 제어를 위한 제어 장치(10)와, 기지국과의 무선 신호를 송수신하기 위한 송수신 장치(20)를 포함한다.

송수신 장치(20)는 듀플렉스부(21)를 단일 입출력 게이트로 채택하고 있으며, 이러한 듀플렉스부(21)는 기본적으로 두 개의 대역통과 필터로 구성되어 송신부와 수신부를 분리하는 역할을 수행하는 것으로서, 안테나(ANT)를 통해 수신되는 데이터와 송신부에서 기지국으로 송신되는 데이터를 각각 분리한다.

송신부는 기지국으로 송신하고자 하는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전송하는 중간 주파수 송신기(22)와, 중간 주파수 대역의 신호를 무선 주파수 대역으로 올리는 업 컨버터(23)와, 업 컨버터(23)를 통과한 신호를 최대 출력으로 증폭하여 듀플렉스부(21)에 제공하는 전력 증폭기(24)로 구성된다.

수신부는 안테나(ANT)를 통해 수신되어 듀플렉서(21)에서 분리된 무선 주파수 수신신호에서 잡음을 제거하는 저잡음 증폭기(25)와, 저잡음 증폭기(25)를 통과한 수신 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환시키는 다운 컨버터(26)와, 하향 변환된 신호에서 이득을 보상한 후 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어 장치(10)로 전송하는 중간 주파수 수신기(27)로 구성된다.

제어 장치(10)는 코드분할 다중접속(CDMA) 신호 처리를 위한 모뎀(11)과, 이동 단말기의 제어를 위한 중앙처리장치(도시 생략됨)를 포함한다. 참조부호 12는 코드분할 변복조를 위한 코덱이 저장되는 메모리이며, 13은 이동통신 단말기의 동작을 위한 프로그램이 내장된 플래시 메모리이고, 14는 보존되어야 할 데이터를 저장하는 SRAM 메모리이다.

이와 같은 송수신 장치는 듀플렉스부를 단일 게이트로 하여 송수신함에 따라 송신계와 수신계의 각종 잡음과 간섭이 필연적으로 발생하며, 단말기 차원에서도 내부적으로는 송신부의 경우에 I 채널의 입력(In-phase_input)과 Q 채널의 입력(Quadrature-phase_input)이 I 채널의 중간주파수(IF; Intermediate Frequency)와 Q 채널의 중간주파수로 업컨버젼 시 믹서(Mixer)와 섬머(Summer)에 발생하는 이득/위상의 불균형에 따르는 측파대(Sideband) 신호가 발생하며, 이러한 인접 채널 간섭(Adjacent Channel Interference) 신호로 인한 전력의 손실발생에 대하여 이를 최소화하도록 컨트롤하는 ACI 보상이 필요하다. 수신부에 있어서도 비선형성의 영향(Harmonic, Gain Compression)으로 인하여 약한 신호와 강한 신호가 동시에 증폭될 때 강한 신호에 의하여 증폭기의 전반적인 이득이 감소하고 이는 약한 신호에도 영향을 미쳐서 아주 조금 증폭되는 현상(Desensitization)이 발생한다. 이때 간섭신호가 매우 커서 이득이 0이 될 때를 신호가 블로킹(Blocking) 되었다고 한다. 이러한 현상은 수신기 전체의 I, Q채널간의 위상/이득의 불균형을 가져올 수 있다.

한편, 이동통신의 수신 및 송신에 있어서 다중 페이딩을 전제로 한 기술이 기지국 차원에서 다수의 안테나를 어레이 하는 기술로 상용화되었고, 송신차원의 무선 통신 환경에서도 특히 기지국 차원에서 점차 고속의 데이터 전송에 대한 요구량이 증가함에 따라 전송량을 증가시키기 위한 방법이 연구되고 있다. 이러한 방법 중의 하나로 채널의 환경에 맞게 변조 방식과 코드율을 변화시킴으로써 전송량을 증가시키는 기술이 있다.

최근에는 이동통신 시스템에서 다중 송신 효율의 향상을 위하여 2개의 송신 안테나에 의한 스페이스 타임 코드(space time code) 행렬 방식 등이 기지국 차원에서 제시된 바 있으며, 다수의 송신 안테나 환경을 전제로 채널용량의 수학적 해석을 통하여 전송량을 증가시키는 방법이 제시되고 있다. 이것은 안테나의 다이버시티 효과를 이용한 것이다.

그 동안 이동통신에 있어서 다이버시티는 전파매질이나 경로의 변화에 의하여 발생되는 수신 신호 전력의 일시적인 변동인 신호 페이딩(signal fading)에 의한 수신상의 문제점을 극복하기 위한 기술로서 정립되기 시작했으며, 수신된 페이딩 신호간의 상관성(correlation)을 최소화하게 된다.

페이딩에는 거시적(macroscopic)인 롱-턴(long-term) 페이딩과 미시적(microscopic)인 숏-턴(short-term) 페이딩이 있으며, 각각의 페이딩을 줄이기 위해 그에 부합되는 거시적인 다이버시티와 미시적인 다이버시티를 사용하여야 한다. 롱-턴 페이딩은 지형(terrain contour)의 변화에 의한 국부적인 신호의 평균값(local mean or long-term fading signal)의 변화에 의한 것이고, 수신 레벨의 중앙값 변동과 같이 긴 주기성분에 착안하여 제어 억압을 꾀하는 것으로, 기지국 위치의 차를 이용한 복수 국의 송수신 다이버시티가 있다. 숏-턴 페이딩은 송신된 신호 중에서 각종 산란체(집, 건물, 인공 구조물 등)로부터 산란되어 다중경로로 전파되는 간접파 성분에 의한 것으로서 다중경로 페이딩 또는 레일리(Rayleigh) 페이딩이라고도 한다. 이 다중경로 페이딩이 이동 통신에서 문제가 되고 있으며, 이 경우 이동 수신국에서는 둘 또는 그 이상의 안테나가 필요하게 된다. 이를 세분하면 공간 다이버시티(space diversity), 편파 다이버시티(polarization diversity), 주파수 다이버시티(frequency diversity), 전자계 다이버시티(field diversity), 각 다이버시티(angle or directional diversity), 시간 다이버시티(time diversity) 등의 개념이 있다.

이러한 다이버시티는 기지국 차원이나 이동 무선국 차원의 실용화 및 검토가 이루어졌으며, 주로 음성 서비스 위주로 하되 채널의 열악성을 극복하고자 하는 다중 수신 안테나를 사용한 수신 시공간 처리(space time processing) 기술이 이용되어 왔다. 그러나 최근에는 멀티미디어 콘텐츠를 포함한 데이터 통신이 급속도로 늘어나고 고속 데이터 전송(2∼150 Mbps의 정보 전송 속도와 음성 10-3, 데이터 10-6, 영상 10-6급의 비트 오류율)이 요구되고 있으며, 특히 데이터 요구량이 많은 순방향 링크에서 고속 데이터 전송의 중요성이 커지고 있다. 이러한 시공간 처리 기술이 진화하여 순방향 채널의 열악성을 극복하고자 하는 기술이 발달하고는 있으나 단말기의 크기나 연산량의 제한 등으로 이 기술의 적용이 쉽지 않아 송신 기지국에서 다중 송수신 안테나를 이용하는 다중입력 다중출력(Multi-Input Multi-Out, MIMO)이 제안되고 있으며, 기지국 차원의 다중 송수신 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하고, 수신기에서는 간섭제거 기술과 다이버시티 기술을 이용하는 등 적절한 신호 처리를 통하여 송신 데이터를 구분해 내는 공간 멀티플렉싱/디멀티플렉싱(Spatial Multiplexing/Demultiplexing) 기법이 사용된다. 이는 기존의 시간 영역의 부호화 기술을 시공간으로 확장하여 보다 낮은 비트 오류율을 달성하고자 하는 오류 정정 기법이다.

이와 같이 다이버시티 기술은 데이터 전송 속도, 응답시간, 전송용량 등이 향상되는 RF 환경을 제공하는 이점이 있으나, 이동통신 단말기의 크기나 연산량의 제한 등으로 인하여 단말기 차원에서는 적용되지 못하고 기지국 차원이나 이동 무선국 차원에서 적용되고 있는 실정이다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안하는 본 발명의 제 1 목적은, 휴대용 이동통신 단말기의 송수신 능력의 저하를 방지하고 송수신 효율을 높일 수 있도록 다중 컨트롤이 가능하도록 하는 환경을 제공하고, 이에 따라 데이터 전송 속도를 향상시킴으로서 전송범위를 늘리고 전송속도를 현저히 향상시킬 수 있는 환경을 제공하며, 하드웨어적인 디바이스나 소프트웨어적인 방법을 통하여 네트워크 용량 증가를 가져갈 수 있도록 하거나 반도체 칩과 칩 솔루션을 통하여 주파수 활용도를 기존에 비하여 늘릴 수 있는 환경을 만들어 주고 이를 효율적으로 제어하도록 하는 안테나와 RF 시스템의 연결 환경을 구현하는 데 있다.

본 발명의 제 2 목적은, RF 환경을 데이터 전송 속도, 응답시간, 전송용량을 빠르고 크게 하기 위하여 무선 기지국이나 이동 무선국 차원의 다이버시티 효과를 단말기 차원에서 효율적으로 구현하여서, 기지국의 대규모 설치 보강이나 스마트 안테나의 대량 설치 등 대규모 투자 없이 또는 주파수의 추가 공급 등 공급 채널의 증가 없이 단말기 차원에서 필요한 기능을 강화하여 다중입력 다중출력(MIMO)이 가능하도록 하는 환경을 제공하여 단말기 내부에서 이를 효율적으로 제어하기 위한 이동통신 휴대 단말기의 효율적인 RF 환경을 구축하는데 있다.

이와 같은 목적들을 실현하기 위한 본 발명의 일 관점에 따라 이동통신 단말기에서 기지국과의 무선 신호를 송수신하는 송수신 장치는, 안테나1을 통해 수신되는 데이터와 기지국으로 송신되는 데이터를 각각 분리하는 듀플렉스부와, 듀플렉스부 및 안테나1을 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 송신하는 송신부와, 듀플렉스부 및 안테나1을 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 수신하는 제 1 수신부와, 안테나2를 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 수신하는 제 2 수신부를 포함한다.

본 발명의 다른 관점에 따라 이동통신 단말기에서 기지국과의 무선 신호를 송수신하는 송수신 장치는, 안테나2를 통해 수신되는 데이터와 기지국으로 송신되 는 데이터를 각각 분리하는 듀플렉스부와, 안테나1을 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 송신하는 제 1 송신부와, 듀플렉스부 및 안테나2를 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 송신하는 제 2 송신부와, 듀플렉스부 및 안테나2를 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 수신하는 수신부를 포함한다.

본 발명의 다른 관점에 따라 이동통신 단말기에서 기지국과의 무선 신호를 송수신하는 송수신 장치는, 안테나1을 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 송신하는 송신부와, 안테나2를 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 수신하는 수신부를 포함한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다. 그러나 본 발명은 이러한 실시 예로 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기의 블록 구성도로서, 이동통신 단말기의 제어를 위한 제어 장치(100)와, 안테나1(ANT1)을 통해 기지국과의 무선 신호를 송신하고 안테나1(ANT1) 및 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 무선 신호를 수신하는 송수신 장치(200)를 포함한다.

송수신 장치(200)는 안테나1(ANT1)을 통해 수신되는 데이터와 송신부에서 기지국으로 송신되는 데이터를 각각 분리하는 듀플렉스부(210)와, 듀플렉스부(210) 및 안테나1(ANT1)을 통해 기지국과의 데이터를 송신하는 송신부와, 듀플렉스부(210) 및 안테나1(ANT1)을 통해 기지국과의 데이터를 수신하는 제 1 수신부와, 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 데이터를 수신하는 제 2 수신부를 포함한다.

송신부는 기지국으로 송신하고자 하는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전송하는 중간 주파수 송신기(221)와, 중간 주파수 대역의 신호를 무선 주파수 대역으로 올리는 업 컨버터(222)와, 업 컨버터(222)를 통과한 신호를 최대 출력으로 증폭하여 듀플렉스부(210)에 제공하는 전력 증폭기(223)로 구성된다.

제 1 수신부는 안테나1(ANT1)을 통해 수신되어 듀플렉서(210)에서 분리된 무선 주파수 수신신호에서 잡음을 제거하는 제 1 저잡음 증폭기(231)와, 제 1 저잡음 증폭기(231)를 통과한 수신 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환시키는 제 1 다운 컨버터(232)와, 하향 변환된 신호에서 이득을 보상한 후 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어 장치(100)로 전송하는 제 1 중간 주파수 수신기(233)로 구성된다.

제 2 수신부는 안테나2(ANT2)를 통해 수신되는 무선 주파수 수신신호에서 잡음을 제거하는 제 2 저잡음 증폭기(241)와, 제 2 저잡음 증폭기(241)를 통과한 수신 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환시키는 제 2 다운 컨버터(242)와, 하향 변환된 신호에서 이득을 보상한 후 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어 장치(100)로 전송하는 제 2 중간 주파수 수신기(243)로 구성된다.

제어 장치(100)는 코드분할 다중접속(CDMA) 신호 처리를 위한 모뎀(110)과, 이동 단말기의 제어를 위한 중앙처리장치(도시 생략됨)를 포함한다. 참조부호 102 는 코드분할 변복조를 위한 코덱이 저장되는 메모리이며, 103은 이동통신 단말기의 동작을 위한 프로그램이 내장된 플래시 메모리이고, 104는 보존되어야 할 데이터를 저장하는 SRAM 메모리이다.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 송수신 장치(200)에서는, 복수의 안테나(ANT1, ANT2)를 채용함으로써, 수신시에는 기지국 다이버시티 안테나 기능과 같이 사용하여 미약 신호인 경우 거리가 안테나1(ANT1)로부터

이상인 안테나2(ANT2)를 통하여 수신되는 수신 내용과 함께 다이버시티 이익을 최대로 활용하여 안테나의 수신 감도를 높일 수 있다.

제어 장치(100)는 안테나1(ANT1)에 의하여 수신된 RF 신호의 수신신호세기(Receive Signal Strength Identifier, RSSI)와 안테나2(ANT2)에 의하여 수신된 RF 신호의 수신신호세기(RSSI)를 측정하며, 안테나1(ANT1)과 안테나2(ANT2)의 수신신호세기를 비교한다. 그 비교 결과, 안테나1(ANT1)에 의하여 수신된 RF 신호의 수신신호세기가 안테나2(ANT2)에 의하여 수신된 RF 신호의 수신신호세기보다 크면 안테나1(ANT1)을 통해 기지국과의 데이터를 수신하며, 안테나2(ANT2)에 의하여 수신된 RF 신호의 수신신호세기가 안테나1(ANT1)에 의하여 수신된 RF 신호의 수신신호세기보다 크면 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 데이터를 수신하는 것이다. 이 때, 안테나1(ANT1)과 안테나2(ANT2) 사이에 소정 이격거리, 즉

이상의 이격거리를 유지하여 단말기 차원에서 공간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기의 블록 구성도로서, 이동통신 단말기의 제어를 위한 제어 장치(100)와, 안테나1(ANT1) 및 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 무선 신호를 송신하고 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 무선 신호를 수신하는 송수신 장치(300)를 포함한다.

송수신 장치(300)는 안테나2(ANT2)를 통해 수신되는 데이터와 송신부에서 기지국으로 송신되는 데이터를 각각 분리하는 듀플렉스부(310)와, 안테나1(ANT1)을 통해 기지국과의 데이터를 송신하는 제 1 송신부와, 듀플렉스부(310) 및 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 데이터를 송신하는 제 2 송신부와, 듀플렉스부(310) 및 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 데이터를 수신하는 수신부를 포함한다.

제 1 송신부는 기지국으로 송신하고자 하는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전송하는 제 1 중간 주파수 송신기(321)와, 중간 주파수 대역의 신호를 무선 주파수 대역으로 올리는 제 1 업 컨버터(322)와, 제 1 업 컨버터(322)를 통과한 신호를 최대 출력으로 증폭하여 안테나1(ANT1)에 제공하는 전력 증폭기(323)로 구성된다.

제 2 송신부는 기지국으로 송신하고자 하는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전송하는 제 2 중간 주파수 송신기(331)와, 중간 주파수 대역의 신호를 무선 주파수 대역으로 올리는 제 2 업 컨버터(332)와, 제 2 업 컨버터(332)를 통과 한 신호를 최대 출력으로 증폭하여 듀플렉스부(310)에 제공하는 전력 증폭기(333)로 구성된다.

수신부는 안테나2(ANT2)를 통해 수신되어 듀플렉서(310)에서 분리된 무선 주파수 수신신호에서 잡음을 제거하는 저잡음 증폭기(341)와, 저잡음 증폭기(341)를 통과한 수신 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환시키는 다운 컨버터(342)와, 하향 변환된 신호에서 이득을 보상한 후 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어 장치(100)로 전송하는 중간 주파수 수신기(343)로 구성된다.

이와 같은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 송수신 장치(300)는 듀플렉스부(310)에 연결되지 않는 별도의 제 1 송신부를 채용한 것으로서, 소프트웨어로나 원칩 기술로 멀티 출력(Multi output) 방식으로 송출하거나 위상 이득의 불균형을 교정하여 전송 시에 목적하는 데이터 전송을 보다 고속으로 업링크(uplink)하는 환경을 제공하게 된다. 시분할 접속(time division access)일 때는 초당 송신 시간차로 다이버시티 기능을 수행하게 된다. 또한 멀티 접속 프로그램 등을 통하여 컨트롤하게 된다. 또한 다중 경로 페이딩 환경에서 전송 안테나 다이버시티를 결합하여 채널의 환경에 맞게 변조 방식과 코드율을 변화시킴으로써 전송량을 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 송신 업컨버젼 시 믹서와 섬머에 발생하는 이득/위상의 불균형에 따르는 측대파 신호(ACI 신호)발생과 이 간섭신호로 인한 전력의 손실발생에 대하여 이을 최소화하여 컨트롤하고 ACI 보상구조의 복잡한 구성을 단순화하여 보상할 수 있도록 하여 송신효율을 높일 수 있다.

이를 위해, 기지국에서는 단말기의 안테나1(ANT1)과 안테나2(ANT2)를 통해 전송된 신호들이 겪게될 채널 환경들을 예측하여 계산하고, 기지국이 계산된 예측값들을 가지고 수신신호의 전력을 최대로 생성할 수 있는 단말기 안테나들(ANT1, ANT2)의 가중치를 계산하여 하향링크를 통해 단말기로 전송하며, 단말기에서는 기지국으로부터 전송된 가중치 신호를 수신하여 안테나1(ANT1)과 안테나2(ANT2)의 가중치를 조절하게 된다. 여기서, 기지국의 채널 측정을 위해 단말기는 안테나1(ANT1)과 안테나2(ANT2) 별로 구분되는 채널 측정 신호를 전송하고, 이에 기지국은 채널 측정 신호를 이용하여 각 채널을 측정하고, 이 채널 정보로 최적의 가중치를 찾게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기의 블록 구성도로서, 이동통신 단말기의 제어를 위한 제어 장치(100)와, 안테나1(ANT1)을 통해 기지국과의 무선 신호를 송신하고 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 무선 신호를 수신하는 송수신 장치(400)를 포함한다.

송수신 장치(400)는 안테나1(ANT1)을 통해 기지국과의 데이터를 송신하는 송신부와, 안테나2(ANT2)를 통해 기지국과의 데이터를 수신하는 수신부를 포함한다.

송신부는 기지국으로 송신하고자 하는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전송하는 중간 주파수 송신기(411)와, 중간 주파수 대역의 신호를 무선 주파수 대역으로 올리는 업 컨버터(412)와, 업 컨버터(412)를 통과한 신호를 최대 출력으로 증폭하여 안테나1(ANT1)에 제공하는 전력 증폭기(413)로 구성된다.

수신부는 안테나2(ANT2)를 통해 수신되는 무선 주파수 수신신호에서 잡음을 제거하는 저잡음 증폭기(421)와, 저잡음 증폭기(421)를 통과한 수신 신호를 중간 주파수 대역으로 하향 변환시키는 다운 컨버터(422)와, 하향 변환된 신호에서 이득을 보상한 후 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어 장치(100)로 전송하는 중간 주파수 수신기(423)로 구성된다.

이와 같은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 송수신 장치(400)에서는, 본 발명의 제 1 실시 예와 제 2 실시 예와는 달리 듀플렉스부를 채용하지 않는 것으로서, 송신단과 수신단으로 분리된 2개의 게이트를 갖는 경우로서, 일정한 지역 또는 특수한 주파수 범위 등에서 일정한 제한 환경을 전제로 한 것이다.

송수신 장치(400)는 송신단과 수신단을 완전히 분리하여 듀플렉스 기능, 즉 송수신 스위치 기능을 없이하고 단순화하여 일정 전파 환경 내에서(일정 지역 포함) 적정하게 송수신 효율을 높인다. 이는 업컨버젼 시 믹서와 섬머에 발생하는 이득/위상의 불균형에 따르는 측대파 신호(ACI 신호)발생과 이 간섭신호로 인한 전력의 손실발생에 대하여 이를 최소화하여 컨트롤하고 ACI 보상구조의 복잡한 구성을 단순화하여 보상할 수 있도록 하여 송신효율을 높일 수 있도록 한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시 예에 의하면, 휴대용 이동통신 단말기의 송수신 능력의 저하를 방지하고 송수신 효율을 높일 수 있도록 다중 컨트롤이 가능하도록 하는 환경을 제공하고, 이에 따라 데이터 전송 속도를 향상시킴으로서 전송범위를 늘리고 전송속도를 현저히 향상시킬 수 있는 환경을 제공하며, 하드웨어적인 디바이스나 소프트웨어적인 방법을 통하여 네트워크 용량 증가를 가져갈 수 있도록 하거나 반도체 칩과 칩 솔루션을 통하여 주파수 활용도를 기존에 비하여 늘릴 수 있는 환경을 만들어 주고 이를 효율적으로 제어하도록 하는 안테나와 RF 시스템의 연결 환경이 구현된다. 또한 RF 환경을 데이터 전송 속도, 응답시간, 전송용량을 빠르고 크게 하기 위하여 무선 기지국이나 이동 무선국 차원의 다이버시티 효과를 단말기 차원에서 효율적으로 구현하여서, 기지국의 대규모 설치 보강이나 스마트 안테나의 대량 설치 등 대규모 투자 없이 또는 주파수의 추가 공급 등 공급 채널의 증가 없이 단말기 차원에서 필요한 기능을 강화하여 다중입력 다중출력(MIMO)이 가능하도록 하는 환경을 제공하여 단말기 내부에서 이를 효율적으로 제어하기 위한 이동통신 휴대 단말기의 효율적인 RF 환경이 구축된다.

도 4는 본 발명에 따른 송수신 장치를 채용한 이동통신 단말기에서 복수 안테나를 배치하는 여러 가지의 실시 예를 보여 준다. 적어도 하나 이상의 내장형 안테나(A)가 채택되며, 외장형 안테나(B)는 선택적으로 채용될 수 있다. 앞서 설명한 실시 예들에서 보여준 제 1 안테나와 제 2 안테나와는 별도로 선택적으로 채용되는 제 3 안테나는 추가 서비스에 의한 GPS나 블루투스(Bluetooth) 등의 서비스에 사용되는 안테나로 다중모드에 사용되는 실시 예이다. 추가 서비스에서도 예를 들어 블루투스 시스템의 경우에 제 3, 제 4의 안테나를 사용하여 제 1, 제 2 안테나가 사용되는 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시 예와 같은 방법으로 송수신단을 분리하여 적용하는 실시 예가 가능하다. 또한 단독 블루투스 단말기의 경우에도 베이스밴드에 연결하는 RF 송수신단을 2개의 안테나를 적용하여 분리하거나 별도의 송신단 또는 수신단을 추가로 갖도록 적용할 수 있다.

도 4 (a)는 내장형 안테나(A)를 적용한 예이며 단말기 상단의 좌우에 배치하 는 형태로 제 1 안테나와 제 2 안테나를

수준으로 이격한 경우이다. 도 4 (b)는 1개의 내장형 안테나(A)와 1개의 외장형 안테나(B)를 채용한 실시 예로서 도 4 (a)와 동일한 형태로 적용된다. 도 4 (c)는 2개의 내장형 안테나(A)를 단말기 상부측와 하부 측에 배치하여 충분한 거리로 이격하는 경우이다. 도 4 (d)는 안테나 간의 이격거리는 (c)와 마찬가지로 충분하게 확보하는 것이나 마주하는 대각선 방향의 모서리 부근에 각각 배치한 경우이다. 도 4 (e)는 2개의 내장형 안테나(A)와 1개의 외장형 안테나(B)를 조합한 경우이며, 도 4 (f)는 3개의 내장형 안테나(A)를 적용한 예이며, 도 4 (g)는 4개의 내장형 안테나(A)를 적용한 예이고, 도 4 (h)는 3개의 내장형 안테나(A)와 1개의 외장형 안테나(B)를 적용한 실시 예이다.

지금까지의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시 예에 국한하여 설명하였으나, 이하의 특허청구범위에 기재된 기술사상의 범위 내에서 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 수 있음이 자명하다.

전술한 바와 같은 본 발명은 멀티미디어 방송과 같이 다운 링크를 강화하여 멀티미디어 방송 수신이 보다 빠르게 가능하도록 하거나, 단말기 다운링크의 속도문제로 일어나는 병목 현상을 제거하여 전송 속도나 전송량을 크게 함으로써, 서비스 및 단말기 사용자에게 보다 빠르고 편리하면서도 값싸게 멀티미디어 방송을 수신할 수 있도록 한다.

또한, 양방향 데이터를 주고받는 단말기의 경우에도 빠른 데이터를 송신할 수 있도록 하며, 특히 카메라 폰이나 데이터 전송용 단말기(ITS 등 포함)의 경우 빠른 시간에 편리하게 타인에게 송신할 수 있도록 하여 준다. 이에 따라 다양한 서비스가 저가로 공급이 가능하며, 기지국 설비의 대규모 추가 투자나 추가 채널 배분 등의 사회적 추가투자 없이 이동통신 단말기 차원에서 보다 효율적인 서비스를 이용할 수 있게 하고 전파의 사용 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 이동통신 단말기에서 기지국과의 무선 신호를 송수신하는 송수신 장치로서,

   안테나1을 통해 수신되는 데이터와 상기 기지국으로 송신되는 데이터를 각각 분리하는 듀플렉스부와,

   상기 듀플렉스부 및 안테나1을 입출력 게이트로 하여 상기 기지국과의 데이터를 송신하는 송신부와,

   상기 듀플렉스부 및 안테나1을 입출력 게이트로 하여 상기 기지국과의 데이터를 수신하는 제 1 수신부와,

   상기 안테나1로부터

   

   이상의 거리로 이격된 안테나2를 입출력 게이트로 하여 상기 기지국과의 데이터를 수신하는 제 2 수신부

   를 포함하는 이동통신 단말기의 송수신 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 송수신 장치는, 상기 안테나1과 안테나2의 수신신호세기를 비교한 후 그 비교 결과에 따라 상기 안테나1과 안테나2 중에서 어느 하나의 안테나를 통해 상기 기지국과의 데이터를 수신하는 것

   을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 송수신 장치.
3. 이동통신 단말기에서 기지국과의 무선 신호를 송수신하는 송수신 장치로서,

   안테나2를 통해 수신되는 데이터와 상기 기지국으로 송신되는 데이터를 각각 분리하는 듀플렉스부와,

   안테나1을 입출력 게이트로 하여 상기 기지국과의 데이터를 송신하는 제 1 송신부와,

   상기 듀플렉스부 및 상기 안테나2를 입출력 게이트로 하여 상기 기지국과의 데이터를 송신하는 제 2 송신부와,

   상기 듀플렉스부 및 상기 안테나2를 입출력 게이트로 하여 상기 기지국과의 데이터를 수신하는 수신부

   를 포함하는 이동통신 단말기의 송수신 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 송수신 장치는, 상기 이동통신 단말기는 상기 안테나1과 안테나2 별로 구분되는 채널 측정 신호를 전송하고, 상기 기지국은 상기 채널 측정 신호를 이용하여 각 채널을 측정한 후에 상기 안테나1과 안테나2의 가중치 신호를 상기 이동통신 단말기로 전송하며, 상기 이동통신 단말기는 상기 가중치 신호에 의거하여 상기 안테나1과 안테나2의 가중치를 조절하는 것

   을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 송수신 장치.
5. 이동통신 단말기에서 기지국과의 무선 신호를 송수신하는 송수신 장치로서,

   안테나1을 입출력 게이트로 하여 기지국과의 데이터를 송신하는 송신부와,

   안테나2를 입출력 게이트로 하여 상기 기지국과의 데이터를 수신하는 수신부

   를 포함하는 이동통신 단말기의 송수신 장치.
6. 제 1 항과 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 하나에 있어서,

   상기 안테나1과 안테나2 중에서 적어도 어느 하나는 내장형 안테나

   인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 송수신 장치.
7. 제 1 항과 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 하나에 있어서,

   상기 송수신 장치는 상기 안테나1과 안테나2의 송수신 신호를 하드웨어적인 디바이스나 소프트웨어적인 방법을 통하여 네트워크 용량 증가를 가져갈 수 있도록 하거나 반도체 칩과 칩 솔루션을 통하여 송수신 단위 용량이 증가되도록 조절하는 것

   을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 송수신 장치.

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