KR20070046971A - Method and apparatus for processing multiple wireless communication services - Google Patents

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제라드 크란
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브리데리크 타이라
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인터디지탈 테크날러지 코포레이션
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Abstract

본 발명은 수신기의 다중 무선 통신 서비스 처리 방법 및 장치에 대해 개시한다. 수신기는 무선 인터페이스를 통해 하나보다 많은 무선 통신 서비스를 동시 수신한다. 각각의 서비스는 상이한 캐리어 주파수 대역을 통해 전송된다. 다중 수신 캐리어 신호는 믹서 및 국부 발진기(LO)를 사용하여 중간 주파수(IF) 대역으로 하향 변환된다. 입력 신호의 변환된 IF 대역 신호가 스펙트럼적으로 인접하거나 어느 정도 서로 중첩하도록, LO 및 샘플링 주파수가 조정된다. 복수의 스펙트럼 중첩한 상태의 각각에서 서비스의 SINAD가 측정된다. 그 다음 SINAD 측정 결과에 기초하여 LO 주파수 및 샘플링 주파수가 조정된다. The present invention discloses a method and apparatus for processing multiple wireless communication services of a receiver. The receiver simultaneously receives more than one wireless communication service over the air interface. Each service is transmitted on a different carrier frequency band. Multiple receive carrier signals are down converted to an intermediate frequency (IF) band using a mixer and local oscillator (LO). The LO and sampling frequency are adjusted such that the transformed IF band signals of the input signal are spectrally contiguous or somewhat overlap each other. The SINAD of the service is measured in each of the plurality of spectrum overlapped states. The LO frequency and sampling frequency are then adjusted based on the SINAD measurement results.

Description

다중 무선 통신 서비스 처리 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING MULTIPLE WIRELESS COMMUNICATION SERVICES}METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING MULTIPLE WIRELESS COMMUNICATION SERVICES}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신기의 블록도. 1 is a block diagram of a receiver according to a first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 수신기에서 각각의 단계에서의 신호 스펙트럼을 나타낸 도면. 2A-2D show signal spectra at each stage in the receiver of FIG.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수신기의 블록도.3 is a block diagram of a receiver according to a second embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4d는 도 3의 수신기에서 각각의 단계에서의 신호 스펙트럼을 나타낸 도면. 4A-4D show signal spectra at each stage in the receiver of FIG.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수신기의 블록도.5 is a block diagram of a receiver according to a third embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d는 도 5의 수신기에서 각각의 단계에서의 신호 스펙트럼을 나타낸 도면. 6A-6D show signal spectra at each stage in the receiver of FIG.

도 7은 본 발명에 따른 적응적인 주파수 하향 변환을 구현하기 위해 사용된 LUT(look-up table)의 블록도. 7 is a block diagram of a look-up table (LUT) used to implement adaptive frequency downconversion in accordance with the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 국부 발진기의 주파수 합성에 대한 블록도. 8 is a block diagram of the frequency synthesis of a local oscillator according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따라 수신기에서 다중 무선 통신 서비스를 동시 처리하는 과정의 흐름도. 9 is a flowchart of a process of concurrently processing multiple wireless communication services at a receiver in accordance with the present invention.

도 10은 본 발명에 따라 두 개의 입력 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수를 적응적으로 선택하는 수신기의 블록도. 10 is a block diagram of a receiver for adaptively selecting a sampling frequency for analog / digital conversion of two input signals in accordance with the present invention.

도 11a 내지 도 11f는 본 발명에 따라 RF 대역의 최종 IF 주파수로의 주파수 변환을 도시한 블록도. 11A-11F are block diagrams illustrating frequency conversion of an RF band to the final IF frequency in accordance with the present invention.

도 12는 본 발명에 따라 수신기에서 복수 입력 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수를 적응적으로 선택하는 과정의 흐름도. 12 is a flowchart of a process of adaptively selecting a sampling frequency for analog / digital conversion of a plurality of input signals in a receiver according to the present invention.

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신기의 다중 무선 통신 서비스 처리 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for processing multiple wireless communication services of a receiver.

SDR(Software defined radio)은 WTRU(wireless transmit/receive unit)에서 다중 무선 통신 표준이 지원되고, 소프트웨어 기반 유닛에 의해 RF(radio frequency) 신호가 처리되는 방식이다. SDR의 경우, 단일 하드웨어 플랫폼은 하드웨어 컴포넌트를 대체하지 않아도 다중 무선 통신 표준을 지원할 수 있으며, 다운로드된 소프트웨어가 하드웨어를 재구성할 수 있다. 이러한 방법으로, WTRUs는 새로이 개발된 무선 통신 표준 및 프로토콜을 지원하도록 신속하게 구성될 수 있다. Software defined radio (SDR) is a method in which multiple wireless communication standards are supported in a wireless transmit / receive unit (WTRU) and a radio frequency (RF) signal is processed by a software-based unit. In the case of SDR, a single hardware platform can support multiple wireless communication standards without replacing hardware components, and downloaded software can reconfigure the hardware. In this way, WTRUs can be quickly configured to support newly developed wireless communication standards and protocols.

통상적인 단일 모드 셀룰러 기지국 및 WTRUs는 헤테로다인(heterodyne) 무선 수신기 아날로그 프론트 엔드, 고정 샘플링 레이트 아날로그/디지털 변환기(ADC; analog-to-digital) 및 후속 디지털 프로세싱 유닛을 포함한다. 아날로그 프론트 엔드에서, 희망 신호가 필터링되어 고정된 중간 주파수(IF; intermediate frequency) 대역으로 하향 변환(down-convert)된다. ADC는 디지털 프로세스의 복조 알고리즘의 희망 신호 요건의 대역폭 및 기타 요인에 연역적으로 기초하여 선택된 고정 샘플링 레이트에서 동작한다. Typical single mode cellular base stations and WTRUs include heterodyne wireless receiver analog front ends, fixed sampling rate analog-to-digital converters (ADCs), and subsequent digital processing units. At the analog front end, the desired signal is filtered down-converted to a fixed intermediate frequency (IF) band. The ADC operates at a fixed sampling rate selected based on the bandwidth and other factors of the desired signal requirements of the demodulation algorithm of the digital process.

현재, WTRUs는 다중 채널을 통해 수신된 다중 서비스를 처리하도록 구성된다. 예를 들어, WTRU는 DCS(digital cellular system) 및 WCDMA(wideband code division multiple access) 시스템 둘 다에서의 통신을 지원할 수 있다. 각각의 서비스는 WTRU에서 대응하는 수신기 경로를 통해 처리되고, WTRU의 모뎀에 개별적으로 입력되어 처리된다. 그러나, 각각의 수신기 경로에서는 주어진 시간에서 하나의 서비스만 지원된다. Currently, WTRUs are configured to handle multiple services received over multiple channels. For example, the WTRU may support communication in both digital cellular systems (DCS) and wideband code division multiple access (WCDMA) systems. Each service is handled via a corresponding receiver path at the WTRU, and individually entered and processed at the WTRU's modem. However, only one service is supported in each receiver path at any given time.

현재 WTRU 설계는 또한 스위치나 다중화기, 및 신호를 각각의 서비스의 주파수 대역에 대해 상이한 수신기로 분리하는 다중 필터를 수반하는 프론트 엔드 구성을 포함한다. 기지국 또는 WTRU가 단일 무선 수신기에서 상이한 캐리어 주파수의 다중 동시 서비스 및/또는 채널을 지원하고 있는 경우, 다양한 서비스 및/또는 채널이 필터링되어 개별적으로 아날로그 프론트 엔드에서 IF로 하향 변환된 다음, 각각 고정된 샘플링 레이트에서 디지털 샘플로 변환된다. Current WTRU designs also include front end configurations involving switches or multiplexers, and multiple filters that separate signals into different receivers for the frequency bands of each service. If a base station or WTRU supports multiple simultaneous services and / or channels of different carrier frequencies in a single wireless receiver, the various services and / or channels are filtered and individually downconverted to an IF at the analog front end and then fixed respectively. Converted to digital samples at sampling rate.

ADC의 샘플링 레이트는 수신기의 전력 소비에 영향을 미칠 수 있는 하나의 요소이다. ADC의 전력 소비와 모뎀에서의 기타 프로세싱 블록은, 일반적으로 샘플링 레이트에 비례하며, 샘플링 레이트가 높아질수록 낮은 샘플링 레이트인 경우보다 많은 전력을 필요로 한다. The sampling rate of the ADC is one factor that can affect the power consumption of the receiver. The power consumption of the ADC and other processing blocks in the modem are generally proportional to the sampling rate, and higher sampling rates require more power than lower sampling rates.

따라서, 종래 기술의 WTRUs는 다중 서비스를 지원하기 위해 광대한 하드웨어 자원을 필요로 하며, 그 구성은 WTRU의 배터리 수명에 대한 관점에서 바람직하지 못하다.Thus, prior art WTRUs require extensive hardware resources to support multiple services, and their configuration is undesirable in terms of the battery life of the WTRU.

본 발명은 수신기에서 다중 무선 통신 서비스를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 하나보다 많은 무선 통신 서비스가 수신되어 동시 처리된다. 서비스가 상이한 캐리어 주파수 대역을 통해 전송되고, 수신된 캐리어 주파수 대역은 중간 주파수(IF) 대역으로 하향 변환(down-convert)된다. 다중 서비스의 하향 변환된 IF 대역이 단일 IF 대역에 속하도록 국부 발진기(LO; local oscillator) 주파수가 설정된다. 다른 실시예에서는, 하나의 ADC를 사용하며, 둘 이상의 상이한 주파수 대역에서 수신된 둘 이상의 서비스를 포함한 복수 입력 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수를 적응적으로 선택하고, LO 주파수를 적응적으로 선택함으로써, SDR이 구현된다. 각각의 입력 신호가 상이한 주파수 대역을 통해 상이한 서비스를 수송한다. 입력 신호는 동시에 수신된다. 각각의 서비스는 최소 SINAD(signal-to-noise and distortion ratio) 요건을 요한다. 특정 주파수에서 입력 신호를 다중 LO 신호와 혼합함으로써 입력 신호는 IF 대역 신호로 변환된다. IF 대역이 스펙트럼적으로 인접하거나 어느 정도 서로 중첩(overlap)하도록, LO 주파수가 적응적으로 선택된다. 복수의 스펙트럼 중첩한 상태의 각각에서 서비스의 SINAD(signal-to-noise and distortion ratio)가 측정된다. 그 다음 SINAD 측정 결과에 기초하여 LO 주파수 및 샘플링 주파수가 조정된다. 바람직하게는 이러한 과정이 연속적으로 반복된다. The present invention relates to a method and apparatus for processing multiple wireless communication services at a receiver. According to the invention, more than one wireless communication service is received and processed concurrently. The service is transmitted on different carrier frequency bands, and the received carrier frequency band is down-converted to an intermediate frequency (IF) band. The local oscillator (LO) frequency is set such that down-converted IF bands of multiple services belong to a single IF band. In another embodiment, one ADC is used, adaptively selecting a sampling frequency for analog / digital conversion of multiple input signals including two or more services received in two or more different frequency bands, and adaptively selecting a LO frequency. By selecting, SDR is implemented. Each input signal carries different services on different frequency bands. The input signal is received at the same time. Each service requires a minimum signal-to-noise and distortion ratio (SINAD) requirement. By mixing the input signal with multiple LO signals at specific frequencies, the input signal is converted to an IF band signal. The LO frequency is adaptively selected so that the IF bands are spectrally contiguous or overlap each other to some extent. In each of the multiple spectral overlap states, the signal-to-noise and distortion ratio (SINAD) of the service is measured. The LO frequency and sampling frequency are then adjusted based on the SINAD measurement results. Preferably this process is repeated continuously.

예로서 주어지며, 첨부된 도면과 관련하여 이해되는 다음의 바람직한 실시예의 설명으로부터, 본 발명에 대해 보다 상세하게 이해할 수 있을 것이다. From the following description of the preferred embodiments, given by way of example and understood with reference to the accompanying drawings, a more detailed understanding of the invention will be made.

이하, 용어 "WTRU"는 사용자 기기, 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 무선 호출 수신기, 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의 기타 유형의 장치를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 하기 언급될 때, 용어 "기지국"은 노드-B, 사이트 컨트롤러, 엑세스 포인트, 또는 무선 환경에서 임의 기타 유형의 인터페이싱 장치를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the term "WTRU" includes, but is not limited to, a user equipment, mobile station, fixed or mobile subscriber unit, radio call receiver, or any other type of device capable of operating in a wireless environment. As mentioned below, the term “base station” includes, but is not limited to, a Node-B, a site controller, an access point, or any other type of interfacing device in a wireless environment.

본 발명의 사양은 IC(integrated circuit)에 통합될 수 있거나, 다수의 상호 접속용 컴포넌트를 포함하는 회로에 구성될 수 있다. The specification of the present invention may be integrated into an integrated circuit (IC) or may be configured in a circuit including a plurality of interconnecting components.

본 발명은 단일 수신기 체인(chain)에서 다중 무선 통신 서비스의 동시 수신을 지원하는 데 사용하는 방법 및 장치를 제공한다. 하드웨어는 소프트웨어에 의해 구성될 수 있다. 이하, 동시 서비스의 예로서 DCS 및 WCDMA 주파수 분할 방식(FDD; frequency division duplex)과 관련하여 본 발명이 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 임의의 다른 서비스와 수많은 동시 서비스에 적용할 수 있음을 인지하여야 한다. 도면에 도시된 수치들은 예로서 제공된 것으로, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 교시에서 벗어나지 않고서 임의의 기타 수치들이 구현될 수 있다. The present invention provides a method and apparatus for use in supporting simultaneous reception of multiple wireless communication services in a single receiver chain. The hardware can be configured by software. Hereinafter, the present invention will be described with reference to DCS and WCDMA frequency division duplex (FDD) as an example of simultaneous service. However, it should be appreciated that the present invention can be applied to any other service and numerous concurrent services. The numerical values shown in the figures are provided by way of example and not limitation, and any other numerical values may be implemented without departing from the teachings of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신기(100)의 블록도이다. 도 2a 내지 도 2d는 도 1의 수신기(100)에서 각각의 단계에서의 신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다. 디플렉서(diplexer, 102) 및 서큘레이터(circulator, 104)는 입력 스펙트럼 을 대역 한정(band-limit)하며 이는 도 2a에 도시되고, 저잡음 증폭기(LNA; low noise amplifier, 106) 이전의 컴포넌트 손실을 최소화하며 희망 서비스 다운링크 대역을 결합한다. 이는 또한 LNA(106)가 나머지 수신기 체인으로부터의 두 번째 단계 잡음 지수 기여를 최소화하기에 충분한 이득(10-15dB)를 갖는 한, LNA(106) 이전에 임의의 손실을 더하여 LNA(106)의 잡음 지수를 첫째로 포함하는 시스템 잡음 지수를 확립한다. 디플렉서(102)는 (도 2a의 FDD 업링크 대역과 같은) 임의의 중간 업링크 대역을 제거하고, 원하는 다운링크 대역 사이에 속하게 되므로, 광대역 LNA(106)의 포화를 방지한다. 두 개의 풀(full) 수신 대역에서의 임의 채널은 동시에 수신될 수 있고, 서비스 선택은 소프트웨어 구성 가능하다. 1 is a block diagram of a receiver 100 according to a first embodiment of the present invention. 2A to 2D are diagrams showing signal spectra at each stage in the receiver 100 of FIG. The diplexer 102 and the circulator 104 band-limit the input spectrum, which is shown in FIG. 2A and shows the component loss prior to the low noise amplifier (LNA) 106. Minimize and combine desired service downlink bands. This also adds any loss before the LNA 106 plus the noise of the LNA 106 as long as the LNA 106 has a gain (10-15 dB) sufficient to minimize the second stage noise figure contribution from the rest of the receiver chain. Establish a system noise figure that includes the exponent first. Deplexer 102 eliminates any intermediate uplink band (such as the FDD uplink band of FIG. 2A) and falls between the desired downlink bands, thus preventing saturation of wideband LNA 106. Any channel in two full reception bands can be received simultaneously and service selection is software configurable.

대역 한정된 입력 스펙트럼은 LNA(106)에 의해 증폭되고, 제1 필터(108)에 의해 필터링된다. 제1 필터(108)에 의해 필터링된 후의 입력 스펙트럼이 도 2b에 도시된다. 대역 한정된 입력 신호는 믹서(110)에 의해 고정 LO1 주파수로써 제1의 IF 대역폭으로 하향 변환된다. 제1의 IF는 제2 필터(112)에 의해 다시 필터링되어 이미지 주파수 및 블로커(blockers)를 제거한 다음, 가변 이득 증폭기(VGA; variable gain amplifier, 114)에 의해 증폭된다. VGA(114)에 의한 출력으로서 제1의 IF 스펙트럼이 도 2c에 도시된다. The band-limited input spectrum is amplified by the LNA 106 and filtered by the first filter 108. The input spectrum after being filtered by the first filter 108 is shown in FIG. 2B. The band-limited input signal is down-converted by the mixer 110 to the first IF bandwidth at a fixed LO1 frequency. The first IF is filtered again by the second filter 112 to remove image frequency and blockers and then amplified by a variable gain amplifier (VGA) 114. The first IF spectrum as the output by VGA 114 is shown in FIG. 2C.

이미지 주파수 변환을 사용하여, 믹서(116)에 의해 LO2로써 제2 하향 변환이 수행된다. 제2의 IF 스펙트럼이 도 2d에 도시된다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 제2 하향 변환으로 인해 다중 서비스 다운링크 대역이 단일 제2의 IF 대역폭 내로 포개지도록 LO2 주파수가 설정된다. DCS 다운링크 대역 및 WCDMA FDD 다운링크 대역이 단일 제2의 IF 대역폭에 포개진다. 이는 높은 Q 필터의 사용으로 인해 제2의 IF 대역폭에서 대역 외(out-of-band) 블로커 및 재머(jammer)를 감소시킬 수 있게 한다. 다중 LO 주파수는 또한 다중 서비스의 다운링크 대역을 정의된 제2의 IF 대역폭 내의 어디에나 배치하도록 사용될 수 있다. Using image frequency conversion, a second down conversion is performed by mixer 116 as LO2. The second IF spectrum is shown in Figure 2d. As shown in FIG. 2D, the LO2 frequency is set such that the multiple downlink bands overlap within a single second IF bandwidth due to the second downconversion. The DCS downlink band and the WCDMA FDD downlink band are superimposed on a single second IF bandwidth. This makes it possible to reduce out-of-band blockers and jammers in the second IF bandwidth due to the use of high Q filters. Multiple LO frequencies may also be used to place the downlink band of multiple services anywhere within the defined second IF bandwidth.

도 1의 수신기(100)는 두 번의 하향 변환을 수행한다. 그러나, 도 1의 수신기(100) 구성과, 이후 설명될 본 발명의 다른 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 실시예로 제시되는 것일 뿐, 두 번의 하향 변환보다 한 번 이상이 더 구현될 수도 있다. 국부 발진기, 즉 LO1 및 LO2는, 제2의 IF 대역폭을 최소화하며 수신 다운링크 대역을 제2의 IF에 포개지도록, 고정 필터로써 적응적인 주파수 플랜을 사용하여 설정된다. The receiver 100 of FIG. 1 performs two down conversions. However, the receiver 100 configuration of FIG. 1 and other embodiments of the present invention to be described below are merely presented as preferred embodiments of the present invention, and may be implemented one or more times than two down-conversions. The local oscillators, ie LO1 and LO2, are set up using an adaptive frequency plan as a fixed filter to minimize the second IF bandwidth and superimpose the receiving downlink band on the second IF.

최종 IF 신호는 필터(118, 122) 및 VGA(120)에 의해 처리된 후 ADC(124)에 의해 더 다운 샘플링된다. 제2의 IF 대역폭을 최소화함으로써, ACD(124)의 샘플링 주파수는 적응적일 수 있으며, 그에 따라 베이스밴드로의 최종 디지털 하향 변환의 전력 소비를 최소화할 수 있다. The final IF signal is processed by filters 118 and 122 and VGA 120 and further down sampled by ADC 124. By minimizing the second IF bandwidth, the sampling frequency of the ACD 124 may be adaptive, thereby minimizing the power consumption of the final digital downconversion to baseband.

최종 IF 대역폭은 수신기의 SINAD 측정에 따라 좌우된다. SINAD 측정은 수신기의 프로세싱 대역폭 내에 있는 왜곡 곱(distortion product)을 포함한다. 정상적으로 하나의 신호만 이 대역폭 내에 존재하여 왜곡 곱이 발생되지 않으며, 그리하여 SNR(signal-to-noise ratio) 측정치만 필요하다. 수신기에 제시되는 다중 신호가 존재하므로, 프로세싱 대역 내에 왜곡 곱이 발생되며 이들 레벨은 SNR 측정에 포함될 필요가 있다. 본 발명에 따르면, 최고 SINAD가 측정되는 경우 최소의 대역 폭이 선택되고, 반대로 최저 SINAD가 측정되는 경우 최대의 최종 대역폭이 선택된다. The final IF bandwidth depends on the receiver's SINAD measurements. SINAD measurements include distortion products within the processing bandwidth of the receiver. Normally, only one signal is within this bandwidth, resulting in no distortion product, so only signal-to-noise ratio (SNR) measurements are needed. Since there are multiple signals presented to the receiver, distortion products occur in the processing band and these levels need to be included in the SNR measurement. According to the invention, the minimum bandwidth is selected when the highest SINAD is measured, whereas the maximum final bandwidth is selected when the lowest SINAD is measured.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수신기(200)의 블록도이다. 도 4a 내지 도 4d는 도 3의 수신기에서 각각의 단계에서의 신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다. 디플렉서(202) 및 서큘레이터(204)는 입력 스펙트럼을 대역 한정하며, 이는 도 4a에 도시된다. 대역 한정된 입력 스펙트럼은 LNA(206)에 의해 증폭되고, 제1 필터(208)에 의해 필터링된다. 제1 필터(208)에 의해 필터링된 후의 입력 스펙트럼은 도 4b에 도시된다.3 is a block diagram of a receiver 200 according to a second embodiment of the present invention. 4A-4D show signal spectra at each stage in the receiver of FIG. Deplexer 202 and circulator 204 band-limit the input spectrum, which is shown in FIG. 4A. The band-limited input spectrum is amplified by the LNA 206 and filtered by the first filter 208. The input spectrum after being filtered by the first filter 208 is shown in FIG. 4B.

그 다음, 입력 신호를 LO1에 의해 발생된 신호와 혼합함으로써 입력 신호는 IF 신호로 하향 변환된다. 제2 실시예에서는, 두 개의 다운링크 대역이 두 개의 고정 LO1 주파수와 두 개의 고정 LO2 주파수를 사용하여 최종 IF에서 인접 대역으로 변환된다. 각각의 서비스의 입력 신호는 상이한 LO 주파수를 사용하여 하향 변환된다. 이 예에서는, DCS 다운링크 대역이 LO1A 및 LO2A 주파수로써 하향 변환되고, WCDMA FDD 다운링크 대역이 LO1B 및 LO2B 주파수로써 하향 변환된다. The input signal is then downconverted to an IF signal by mixing the input signal with the signal generated by LO1. In the second embodiment, two downlink bands are converted from the final IF to the adjacent band using two fixed LO1 frequencies and two fixed LO2 frequencies. The input signal of each service is down converted using a different LO frequency. In this example, the DCS downlink band is down converted to the LO1A and LO2A frequencies, and the WCDMA FDD downlink band is down converted to the LO1B and LO2B frequencies.

각각의 서비스의 대역 한정된 입력 신호는 믹서(210)에 의해 각각 LO1A 및 LO1B 주파수로써 제1의 IF 대역폭으로 하향 변환되고, 제2 필터(212)에 의해 다시 필터링되어 이미지 주파수 및 블로커를 제거하고 VGA(214)에 의해 증폭된다. VGA(214)에 의한 출력으로서 제1의 IF 스펙트럼이 도 4c에 도시된다. The band-limited input signal of each service is down-converted by the mixer 210 to the first IF bandwidth with LO1A and LO1B frequencies, respectively, and filtered again by a second filter 212 to remove image frequencies and blockers, and VGA Amplified by 214. The first IF spectrum as the output by VGA 214 is shown in FIG. 4C.

제2 하향 변환은 믹서(216)에 의해 각각 LO2A 및 LO2B로써 수행된다. 필터(218)에 의한 출력으로서 제2의 IF 스펙트럼이 도 4d에 도시된다. 도 4d에 도시 된 바와 같이, 제2 하향 변환으로 인해 다중 서비스 다운링크 대역이 제2의 IF 대역폭에서 서로 인접하게 위치되도록, LO1A, LO1B, LO2A 및 LO2B 주파수가 설정된다. 이 예에서는, DSC 다운링크 대역 및 WCDMA FDD 다운링크 대역이 최종 IF 대역에서 인접 대역으로 변환된다. 다중 LO 주파수는 또한 다중 서비스의 다운링크 대역을 정의된 제2의 IF 대역폭 내의 어디에나 배치하도록 사용될 수 있다. 최종 중간 주파수는 필터(218, 222) 및 VGA(220)에 의해 처리된 후 ADC(224)에 의해 더 다운 샘플링된다. 제2의 IF 대역폭을 최소화함으로써, ADC(224)의 샘플링 주파수는 적응적일 수 있으며, 그에 따라 베이스밴드로의 최종 디지털 하향 변환의 전력 소비를 최소화할 수 있다. The second downconversion is performed by the mixer 216 as LO2A and LO2B, respectively. The second IF spectrum as the output by filter 218 is shown in FIG. 4D. As shown in FIG. 4D, the LO1A, LO1B, LO2A and LO2B frequencies are set such that the multiple downlink bands are located adjacent to each other in the second IF bandwidth due to the second downconversion. In this example, the DSC downlink band and the WCDMA FDD downlink band are converted from the final IF band to the adjacent band. Multiple LO frequencies may also be used to place the downlink band of multiple services anywhere within the defined second IF bandwidth. The final intermediate frequency is processed by the filters 218, 222 and VGA 220 and further down sampled by the ADC 224. By minimizing the second IF bandwidth, the sampling frequency of the ADC 224 can be adaptive, thereby minimizing the power consumption of the final digital downconversion to baseband.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수신기(300)의 블록도이다. 도 6a 내지 도 6d는 도 5의 수신기(300)에서 각각의 단계에서의 신호 스펙트럼을 나타낸 도면이다. 디플렉서(302) 및 서큘레이터(304)는 입력 스펙트럼을 대역 한정하며, 이는 도 6a에 도시된다. 대역 한정된 입력 스펙트럼은 LNA(306)에 의해 증폭되어, 제1 필터(308)에 의해 필터링된다. 제1 필터(308)에 의해 필터링된 후의 입력 스펙트럼이 도 6b에 도시된다.5 is a block diagram of a receiver 300 according to a third embodiment of the present invention. 6A through 6D are diagrams illustrating signal spectra at each stage in the receiver 300 of FIG. 5. Diplexer 302 and circulator 304 band-limit the input spectrum, which is shown in FIG. 6A. The band-limited input spectrum is amplified by the LNA 306 and filtered by the first filter 308. The input spectrum after being filtered by the first filter 308 is shown in FIG. 6B.

각각의 서비스의 대역 한정된 입력 신호는 믹서(310)에 의해 각각 LO1A 및 LO1B 주파수로써 제1의 IF 대역폭으로 하향 변환되고, 제2 필터(312)에 의해 다시 필터링되어 이미지 주파수 및 블로커를 제거하고 VGA(314)에 의해 증폭된다. VGA(314)에 의한 출력으로서 제1의 IF 스펙트럼이 도 6c에 도시된다.The band-limited input signal of each service is down-converted by the mixer 310 to the first IF bandwidth at LO1A and LO1B frequencies, respectively, and filtered again by a second filter 312 to remove image frequencies and blockers, and VGA Amplified by 314. The first IF spectrum as the output by VGA 314 is shown in FIG. 6C.

제3 실시예에서는, 다운링크 대역으로부터의 임의의 채널이 구성 가능한 LO2 를 사용함으로써 IF 대역에서 임의 간격을 둔 채널로 하향 변환될 수 있다. 두 개의 입력 신호의 제2 하향 변환은 믹서(316)에 의해 각각 LO2A 및 LO2B로써 수행될 수 있다. 필터(318)에 의해 필터링된 후의 제2의 IF 스펙트럼이 도 6d에 도시된다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 제2 하향 변환으로 인해 다중 서비스 다운링크 대역이 제2의 IF 대역폭 내에 서로 분리되어 위치되도록, LO2A 및 LO2B 주파수가 조정될 수 있다. In the third embodiment, any channel from the downlink band can be downconverted to any spacing channel in the IF band by using configurable LO2. The second downconversion of the two input signals may be performed by the mixer 316 as LO2A and LO2B, respectively. The second IF spectrum after being filtered by the filter 318 is shown in FIG. 6D. As shown in FIG. 6D, the LO2A and LO2B frequencies may be adjusted such that the second downconversion causes multiple service downlink bands to be located separately from each other within the second IF bandwidth.

다른 방법으로서, LO1A 및 LO2A는 조정 가능하고 LO2A 및 LO2B는 고정될 수 있으며, 또는 둘 다의 LO가 조정 가능할 수 있다. 다중 LO 주파수는 또한 다중 서비스의 다운링크 대역을 정의된 제2의 IF 대역폭 내의 어디에나 배치하도록 사용될 수 있다. 최종 중간 주파수는 필터(318, 322) 및 VGA(320)에 의해 처리된 후 ADC(324)에 의해 더 다운 샘플링된다. 제2의 IF 대역폭을 최소화함으로써, ADC(324)의 샘플링 주파수는 적응적일 수 있으며, 그에 따라 베이스밴드로의 최종 디지털 하향 변환의 전력 소비를 최소화할 수 있다. Alternatively, LO1A and LO2A may be adjustable and LO2A and LO2B may be fixed, or both LOs may be adjustable. Multiple LO frequencies may also be used to place the downlink band of multiple services anywhere within the defined second IF bandwidth. The final intermediate frequency is processed by filters 318 and 322 and VGA 320 and then further down sampled by ADC 324. By minimizing the second IF bandwidth, the sampling frequency of the ADC 324 can be adaptive, thereby minimizing the power consumption of the final digital downconversion to baseband.

도 7은 본 발명에 따른 적응적인 주파수 하향 변환을 구현하기 위해 사용되는 수신기의 모뎀에서 LUT(look-up table, 400)의 블록도이다. 희망 서비스, 샘플링 대역폭(BW; band width) 및 희망 제2의 IF가 LUT(400)에 입력으로서 사용되고, LUT(400)는 LO1 및 LO2 주파수 설정 및 ADC 샘플링 주파수를 출력한다. LUT(400)는 적용 가능한 서비스 및 SINAD 측정에 따라 주파수 플랜, 샘플 주파수 및 샘플링 대역폭을 최적화한다. LUT는 본 발명의 임의의 실시예에서 이용될 수 있다. 7 is a block diagram of a look-up table (LUT) 400 in a modem of a receiver used to implement adaptive frequency downconversion in accordance with the present invention. The desired service, the sampling bandwidth (BW) and the desired second IF are used as inputs to the LUT 400, which outputs the LO1 and LO2 frequency settings and the ADC sampling frequency. LUT 400 optimizes the frequency plan, sample frequency, and sampling bandwidth according to applicable services and SINAD measurements. The LUT may be used in any embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 국부 발진기의 주파수 합성에 대한 LO 주파수 합성 기(500)의 블록도이다. 제2 및 제3 실시예에 도시된 수신기는 다중 LO 주파수를 필요로 하기 때문에, 합성기(500)는 이들 주파수를 발생시킬 수 있어야 한다. LO 주파수 합성기(500)는 기준 발진기(502) 및 하나 이상의 합성기(504)를 포함한다. LO 주파수 합성기는 하나 이상의 아이솔레이터(isolator, 506) 및 하나 이상의 서큘레이터(508)를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 기준 발진기(502)는 복수의 합성기(504)에 입력되는 기준 주파수를 발생시킨다. 각각의 합성기(504)는 LUT(400)에 의해 발생된 LO1 및 LO2 주파수 설정에 따라서 IF 주파수를 발생시키도록 동조(tune)된다. 합성기(504)에 의해 발생된 IF 주파수는 믹서의 LO 포트에 송신되어 입력 신호를 하향 변환한다. 8 is a block diagram of an LO frequency synthesizer 500 for frequency synthesis of a local oscillator in accordance with the present invention. Since the receivers shown in the second and third embodiments require multiple LO frequencies, the synthesizer 500 must be able to generate these frequencies. LO frequency synthesizer 500 includes a reference oscillator 502 and one or more synthesizers 504. The LO frequency synthesizer may optionally further include one or more isolators 506 and one or more circulators 508. The reference oscillator 502 generates a reference frequency input to the plurality of synthesizers 504. Each synthesizer 504 is tuned to generate an IF frequency in accordance with the LO1 and LO2 frequency settings generated by the LUT 400. The IF frequency generated by synthesizer 504 is transmitted to the LO port of the mixer to downconvert the input signal.

서큘레이터(508)는 바람직하게는 두 개의 합성기의 LO 주파수를 합성기 전력 소비를 최소화할 저손실 결합 방식으로 결합하도록 사용된다. 각각의 합성기(504)의 출력에 아이솔레이터(506)가 제공되어, 어느 합성기에서 다른 합성기로 인한 주파수 당김(frequency pulling)을 제거하도록 충분한 리버스 아이솔레이션을 제공한다. 다른 방법으로, 합성기(504)의 버퍼 증폭기가 아이솔레이션을 제공하도록 사용될 수 있다. 이는 아이솔레이터(506)를 제거함으로써 합성기 접근이 더 단순화되도록 한다. Circulator 508 is preferably used to combine the LO frequencies of the two synthesizers in a low loss coupling manner that will minimize synthesizer power consumption. An isolator 506 is provided at the output of each synthesizer 504 to provide sufficient reverse isolation to eliminate frequency pulling due to the other synthesizer in one synthesizer. Alternatively, a buffer amplifier of synthesizer 504 can be used to provide isolation. This allows the synthesizer approach to be further simplified by removing the isolator 506.

도 9는 본 발명에 따른 수신기에서 다중 무선 통신 서비스를 동시 처리하기 위한 과정(600)의 흐름도이다. 하나보다 많은 서비스가 무선 인터페이스를 통해 동시 수신된다(단계 502). 각각의 서비스가 상이한 캐리어 주파수 대역을 통해 전송된다. 수신된 캐리어 주파수 대역은 하향 변환된 주파수 대역이 단일 IF 대역 내로 떨어지도록 국부 발진기(LO)를 사용하여 IF 대역으로 하향 변환된다(단계 504). 9 is a flowchart of a process 600 for concurrently processing multiple wireless communication services in a receiver in accordance with the present invention. More than one service is received simultaneously over the air interface (step 502). Each service is transmitted on a different carrier frequency band. The received carrier frequency band is down converted to an IF band using a local oscillator LO such that the down converted frequency band falls within a single IF band (step 504).

다른 방법의 실시예에서는, SDR은 둘 이상의 총합 국부 발진기를 이용함으로써 둘 이상의 서비스 및/또는 채널을 동시 수신하여 둘 이상의 서비스 및/또는 채널의 최종 IF 주파수를 독립적으로 제어하고 둘 이상의 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수를 적응적으로 선택한다. 본 발명의 이 실시예에 따른 SDR은 샘플링 주파수를 적응적으로 최소화화여, 그에 따라 ADC의 전력 소비 및 모뎀의 프로세싱 블록을 감소시키고, 전체적인 배터리 수명을 증가시킨다. 본 발명의 이 실시예는 기지국 및 WTRU의 둘 다에서 구현될 수 있다.In another embodiment, the SDR receives two or more services and / or channels simultaneously by using two or more aggregated local oscillators to independently control the final IF frequencies of the two or more services and / or channels, and the two or more local oscillator frequencies and Adaptive selection of sampling frequency. SDR according to this embodiment of the present invention adaptively minimizes the sampling frequency, thereby reducing the power consumption of the ADC and the processing blocks of the modem, and increasing the overall battery life. This embodiment of the present invention may be implemented at both the base station and the WTRU.

도 10은 본 발명에 따라 동시 수신된 복수 입력 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 LO 주파수 및 샘플링 주파수를 적응적으로 선택하는 수신기(600)의 블록도이다. 수신기(600)는 안테나(602), 저잡음 증폭기(LNA, 604), 믹서(606), 두 개의 LOs(608a 및 608b), 가산기(618), ADC(610), 디지털 IF 프로세싱 유닛(612), 베이스밴드 프로세싱 유닛(614), 및 컨트롤러(616)를 포함한다. 둘 이상의 서비스 및/또는 채널에 대하여 안테나(602)에 의해 둘 이상의 입력 신호가 동시에 검출된다. 각각의 서비스 및/또는 채널이 상이한 캐리어 주파수 대역을 통해 전송되며, 이는 고유한 SINAD 요건을 요한다. LNA(604)는 수신된 입력 신호를 증폭한다.10 is a block diagram of a receiver 600 for adaptively selecting a LO frequency and a sampling frequency for analog / digital conversion of a plurality of input signals simultaneously received according to the present invention. Receiver 600 includes antenna 602, low noise amplifier (LNA, 604), mixer 606, two LOs 608a and 608b, adder 618, ADC 610, digital IF processing unit 612, A baseband processing unit 614, and a controller 616. Two or more input signals are simultaneously detected by the antenna 602 for two or more services and / or channels. Each service and / or channel is transmitted on a different carrier frequency band, which requires unique SINAD requirements. LNA 604 amplifies the received input signal.

각각의 LO(608a, 608b)는 각각의 서비스 및/또는 채널에 대해 대응하는 주파수의 LO 신호를 발생시킨다. 도 1은 예로서 두 개의 LO만 도시하였으나, 둘보다 많은 LOs가 사용될 수 있으며 다중 서비스 및/또는 채널의 다운링크 대역을 최종 IF 대역폭 내의 어디에나 배치할 수 있다. LO 신호의 주파수는 컨트롤러(616)에 의해 제어된다. LO 신호는 가산기(618)에 의해 함께 가산되고 믹서(606)로 전송된다. Each LO 608a, 608b generates a LO signal of a corresponding frequency for each service and / or channel. Although only two LOs are shown as an example, more than two LOs may be used and the downlink band of multiple services and / or channels may be located anywhere within the final IF bandwidth. The frequency of the LO signal is controlled by the controller 616. The LO signals are added together by adder 618 and sent to mixer 606.

믹서(606)는 입력 신호를 LO 신호와 혼합하여 각각의 RF 입력 신호를 IF 신호로 변환환다. 하나의 혼합 단계만 도 1에 도시된다. 그러나, 하나보다 많은 혼합 단계가 각각의 RF 신호를 최종 IF 신호로 변환하기 위해 구현될 수 있음을 인지하여야 한다. 서비스 및/또는 채널의 IF 대역이 스펙트럼적으로 인접하거나 어느 정도 서로 중첩하도록, 최종 IF 대역이 선택된다. 스펙트럼 중첩은 대역 및/또는 채널의 하나 또는 둘 다에 수신기 내에서 간섭을 야기할 수 있다. The mixer 606 mixes the input signal with the LO signal and converts each RF input signal into an IF signal. Only one mixing step is shown in FIG. However, it should be appreciated that more than one mixing step may be implemented to convert each RF signal into a final IF signal. The final IF band is chosen such that the IF bands of the service and / or channel are spectrally contiguous or overlap each other to some extent. Spectral superposition can cause interference within the receiver in one or both of the band and / or channel.

도 11a 내지 도11f는 본 발명에 따른 RF 입력 신호의 최종 IF 대역으로의 주파수 변환을 나타내는 IF 스펙트럼의 블록도이다. 도 11a 내지 도 11f에서의 어두운 영역은 관심 주파수 채널을 나타낸다. 11A-11F are block diagrams of the IF spectrum showing the frequency conversion of the RF input signal into the final IF band according to the present invention. The dark areas in FIGS. 11A-11F represent the frequency channels of interest.

도 11a 내지 도 11f에 도시된 바와 같이 하향 변환으로 인해 입력 신호가 인접하거나 어느 정도 서로 중첩하는 최종 IF 대역으로 변환되도록, LO 주파수가 조정된다. 도 11a에서는 서비스를 위한 IF 대역이 인접하고 서로 중첩하지 않는다. 따라서 하나의 대역에 의한 다른 대역으로의 아무런 간섭도 일어나지 않는다. 도 11b에서는 두 개의 IF 대역이 비관심 주파수 채널에서만 서로 중첩된다. 도 11c 및 도 11d에서는 하나의 희망 채널이 간섭자를 얻고, 도 11e 및 도 11f에서는 둘 다의 희망 채널이 간섭자를 얻는다. 도 11f에서는 하나의 서비스 및/또는 채널의 전체 IF 대역이 다른 IF 대역에 중첩된다. As shown in FIGS. 11A-11F, the LO frequency is adjusted so that the downconversion converts the input signal into a final IF band that is adjacent or somewhat overlapping each other. In FIG. 11A, IF bands for a service are adjacent and do not overlap each other. Thus, no interference from one band to another occurs. In FIG. 11B, two IF bands overlap each other only in uninterested frequency channels. In Figures 11C and 11D, one desired channel obtains the interferer, and in Figures 11E and 11F, both desired channels obtain the interferer. In FIG. 11F, the entire IF band of one service and / or channel overlaps another IF band.

IF 대역의 임의 영역의 위신호(aliasing)를 피하기 위하여, 샘플링 주파수가 최고 IF 대역의 최고 주파수 컴포넌트보다 적어도 두 배 높은 값으로 설정되어야 한다. 관심 채널 외의 IF 대역 영역의 위신호가 받아들여질 수 있다면 샘플링 주파수는 그 값보다 낮을 수 있다. 따라서, 샘플링 주파수는 동시 처리된 복수의 서비스 및/또는 채널 중에 최고 주파수 컴포넌트를 갖는 서비스 및/또는 채널에 의해 결정된다. 관심 채널의 위신호를 피하기 위한 최소 샘플링 주파수의 반이 도 11a 내지 도 11f에서 실선 화살표에 의해 지시된다. 관심 주파수 대역의 위신호를 피하기 위해최소 필요한 샘플링 주파수의 반이 도 11a 내지 도 11f에서 점선 화살표에 의해 지시된다. 상위 주파수 컴포넌트의 위신호로 인한 관심 채널로의 SINAD 저하를 허용할 수 있는 경우, 샘플링 주파수는 점선 화살표에 의해 도시된 부분보다도 더 낮아질 수 있다. In order to avoid aliasing of any region of the IF band, the sampling frequency should be set at least twice as high as the highest frequency component of the highest IF band. If the above signal in the IF band region other than the channel of interest is acceptable, the sampling frequency may be lower than that value. Thus, the sampling frequency is determined by the service and / or channel having the highest frequency component among the plurality of services and / or channels processed concurrently. Half of the minimum sampling frequency to avoid false signals of the channel of interest is indicated by solid arrows in FIGS. 11A-11F. Half of the minimum sampling frequency needed to avoid false signals in the frequency band of interest is indicated by dashed arrows in FIGS. 11A-11F. If the SINAD degradation to the channel of interest due to the up signal of the higher frequency component can be tolerated, the sampling frequency may be lower than the portion shown by the dashed arrows.

도 11a에서 도 11f까지 중첩 정도가 증가함에 따라, 샘플링 주파수는 감소하나 관심 채널의 간섭은 증가한다. 따라서, 샘플링 주파수 및 간섭 둘 다를 고려하여 중첩 상태 및 샘플링 주파수가 선택되어야 한다. As the degree of overlap increases from FIG. 11A to FIG. 11F, the sampling frequency decreases but the interference of the channel of interest increases. Therefore, the superposition state and the sampling frequency should be selected in consideration of both the sampling frequency and the interference.

최종 IF 대역의 선택된 IF 대역폭 및 중첩 상태는 관심있는 동시 서비스 및/또는 채널의 측정된 SINAD의 함수로서 적응적으로 조정된다. 각각의 서비스 및/또는 채널은 만족하여야 할 최소 SINAD 기준을 갖는다. 도 10을 다시 참조하면, 베이스밴드 프로세싱 유닛(614)은 다양한 중첩 상태에서 SINAD를 측정하고, 컨트롤러(616)는 최적 샘플링 주파수로서 최소 SINAD 기준을 만족시키는 최저 샘플링 주파수로써 중첩 상태를 선택한다. The selected IF bandwidth and overlap state of the final IF band are adaptively adjusted as a function of the measured SINAD of the concurrent service and / or channel of interest. Each service and / or channel has a minimum SINAD criterion to be satisfied. Referring back to FIG. 10, baseband processing unit 614 measures SINAD in various overlapping states, and controller 616 selects the overlapping state as the lowest sampling frequency that satisfies the minimum SINAD criterion as the optimal sampling frequency.

ADC(610)는 컨트롤러(616)에 의해 설정된 샘플링 주파수에서 IF 대역 신호를 디지털 신호로 변환한다. 디지털 IF 프로세싱 유닛(612) 및 베이스밴드 프로세싱 유닛(614)은 서비스를 위한 디지털 신호를 처리한다. 디지털 IF 프로세싱 유닛(612)은 IF로부터 베이스밴드로의 최종 주파수 변환을 수행한다. 디지털 IF 프로세싱 유닛(612)은 서비스 사이를 서로 분리한다. The ADC 610 converts the IF band signal into a digital signal at the sampling frequency set by the controller 616. The digital IF processing unit 612 and the baseband processing unit 614 process digital signals for service. The digital IF processing unit 612 performs the final frequency conversion from the IF to the baseband. The digital IF processing unit 612 separates the services from each other.

서비스 및/또는 채널의 최종 IF 대역을 적응적으로 제어함으로써, 샘플링 주파수는 적응적으로 최소화될 수 있다. 샘플링 주파수의 최소화는 ADC의 전력 소비 및 모뎀의 처리 블록을 감소시키고, 전체적인 배터리 수명을 증가시킨다. By adaptively controlling the final IF band of the service and / or channel, the sampling frequency can be adaptively minimized. Minimizing the sampling frequency reduces the ADC's power consumption and modem's processing blocks, and increases overall battery life.

(셀로부터의 거리, 인접 채널의 변화 등과 같은) 채널 상태는 시간에 따라 변한다. 중첩 상태 및 최적 샘플링 주파수의 선택은 일부 레이트로 재평가된다. 인접 채널의 유무가 WTRU에 알려지지 않고 상기 설명된 재평가에 대해 예상되는 것보다 빠른 레이트로 변할 수 있기 때문에, 받아들일 수 없는 갑작스런 접속 저하를 막기 위하여, 스펙트럼 중첩 평가 및 최적 샘플링 주파수의 선택은 비접속 또는 아이들(idle) 주기, 또는 패킷 데이터만 수신되는 기간에 제한될 수 있다. 갑작스런 저하가 받아들여질 수 없는 기간 동안, 수신기는 이 상태를 지원하는 최고 샘플링 주파수에서 스펙트럼 중첩 없이 동작한다. Channel conditions (such as distance from cells, changes in adjacent channels, etc.) change over time. The selection of overlap state and optimal sampling frequency is reevaluated at some rate. Since the presence or absence of adjacent channels is unknown to the WTRU and can change at a rate faster than expected for the re-evaluation described above, in order to prevent unacceptable sudden degradation of the connection, the spectral superposition evaluation and selection of the optimal sampling frequency is disconnected. Alternatively, it may be limited to an idle period or a period during which only packet data is received. During periods when sudden degradation is unacceptable, the receiver operates without spectral overlap at the highest sampling frequency that supports this condition.

중첩 상태 및 최적 샘플링 주파수의 선택에 관계없이, 관심 대역이 아닌 주파수 대역에 위신호를 의도적으로 도입함으로써 샘플링 주파수는 더 감소될 수 있다. Regardless of the superposition state and the selection of the optimum sampling frequency, the sampling frequency can be further reduced by intentionally introducing the above signal into a frequency band other than the band of interest.

도 12는 본 발명에 따라 수신기에서 복수 입력 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수를 적응적으로 선택하는 과정(800)의 흐름도이다. 수신기는 둘 이상의 서비스 및/또는 채널을 위한 둘 이상의 입력 신호를 동시 수신한다(단계 802). 각각의 서비스 및/또는 채널은 최소 SINAD 요건을 요한다. 입력 신호를 LO 신호와 혼합함으로써 입력 신호는 IF 대역으로 변환된다(단계 804). 입력 신호의 변환된 IF 대역 신호가 스펙트럼적으로 인접하거나 어느 정도 서로 중첩하도록, LO 주파수가 조정된다. 복수의 스펙트럼 중첩한 상태의 각각에서 서비스 및/또는 채널의 SINAD가 측정된다(단계 806). SINAD 측정 결과에 기초하여 IF 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 LO 주파수 및 샘플링 주파수가 선택된다(단계 808). 단계 806 및 단계 808은 바람직하게는 주기적으로 또는 비주기적으로 반복된다. 12 is a flowchart of a process 800 of adaptively selecting a sampling frequency for analog / digital conversion of a plurality of input signals at a receiver in accordance with the present invention. The receiver simultaneously receives two or more input signals for two or more services and / or channels (step 802). Each service and / or channel requires a minimum SINAD requirement. By mixing the input signal with the LO signal, the input signal is converted to the IF band (step 804). The LO frequency is adjusted such that the transformed IF band signals of the input signal are spectrally contiguous or somewhat overlap each other. In each of the plurality of spectral overlapping states, the SINAD of the service and / or channel is measured (step 806). The LO frequency and sampling frequency for analog / digital conversion of the IF signal are selected based on the SINAD measurement results (step 808). Steps 806 and 808 are preferably repeated periodically or aperiodically.

본 발명의 특징 및 요소들이 특정 조합으로 바람직한 실시예에서 설명되었으나, 각각의 특징 또는 요소는 바람직한 실시예의 다른 특징 및 요소 없이도 단독으로 사용될 수 있고, 또는 본 발명의 다른 특징 및 요소와 함께, 또는 본 발명의 다른 특징 및 요소 없이 다양한 조합으로 사용될 수 있다. While the features and elements of the invention have been described in the preferred embodiments in particular combinations, each feature or element may be used alone without the other features and elements of the preferred embodiments, or in combination with or with other features and elements of the invention. It can be used in various combinations without other features and elements of the invention.

본 발명에 따르면, 하나보다 많은 무선 통신 서비스를 수신하여 동시 처리할 수 있으며, 서비스 및/또는 채널의 최종 IF 대역을 적응적으로 제어함으로써 샘플링 주파수를 적응적으로 최소화할 수 있다. 샘플링 주파수의 최소화는 ADC의 전력 소비 및 모뎀의 처리 블록을 감소시키고, 전체적인 배터리 수명을 증가시킨다. According to the present invention, more than one wireless communication service can be received and processed simultaneously, and the sampling frequency can be adaptively minimized by adaptively controlling the final IF band of the service and / or channel. Minimizing the sampling frequency reduces the ADC's power consumption and modem's processing blocks, and increases overall battery life.

Claims (34)

수신기에서 다중 무선 통신 서비스를 동시 처리하는 방법으로서, A method of simultaneously processing multiple wireless communication services at a receiver, 무선 인터페이스를 통해 적어도 두 개의 서비스를 동시 수신하는 단계로서, 각각의 서비스는 상이한 캐리어 주파수 대역을 통해 전송되는 것인 단계; Simultaneously receiving at least two services over an air interface, wherein each service is transmitted on a different carrier frequency band; SINAD(signal-to-interference, noise and distortion ratio)를 측정하는 단계; 및Measuring signal-to-interference, noise and distortion ratio (SINAD); And 적어도 하나의 국부 발진기(LO; local oscillator)를 사용하여 상기 캐리어 주파수 대역을 중간 주파수(IF; intermediate frequency) 대역으로 하향 변환(down-convert)하는 단계로서, 상기 IF 대역의 대역폭은 상기 SINAD에 따른 것이며, 그에 의해 다중 캐리어 주파수 대역이 단일 IF 대역으로 하향 변환되는 것인 단계Down-converting the carrier frequency band to an intermediate frequency (IF) band using at least one local oscillator (LO), wherein the bandwidth of the IF band is in accordance with the SINAD. Whereby the multicarrier frequency band is downconverted to a single IF band 를 포함하는 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법.Multiple wireless communication service simultaneous processing method comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하향 변환된 주파수 대역이 상기 단일 IF로 포개지도록 상기 LO의 주파수가 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. And the frequency of the LO is selected such that the downconverted frequency band is superimposed into the single IF. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하향 변환된 주파수 대역이 상기 IF 대역에서 서로 인접하도록 상기 LO 의 주파수가 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. And frequency of the LO is selected such that the down-converted frequency bands are adjacent to each other in the IF band. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 하향 변환된 주파수 대역이 상기 IF 대역에서 서로 분리되도록 상기 LO의 주파수가 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. And the frequency of the LO is selected such that the down-converted frequency bands are separated from each other in the IF band. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 LO의 주파수는 조정 가능한 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. Wherein the frequency of the LO is adjustable. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 IF 대역의 아날로그/디지털 변환(analog-to-digital conversion)을 수행하는 단계를 더 포함하는 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. And performing analog-to-digital conversion of the IF band. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 최고 SINAD가 측정되는 경우 최소 IF 대역폭이 선택되고 최저 SINAD가 측정되는 경우 최대 IF 대역폭이 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. The method of processing multiple wireless communications services simultaneously, where the minimum IF bandwidth is selected when the highest SINAD is measured and the maximum IF bandwidth is selected when the lowest SINAD is measured. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 LO 주파수가 LUT(look-up table)에 의해 결정되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. And wherein the LO frequency is determined by a look-up table (LUT). 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 LUT는 입력으로서, 희망 서비스, 샘플링 대역폭 및 희망 최종 IF 대역폭 중의 적어도 하나를 사용하는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 방법. And the LUT uses as input, at least one of a desired service, a sampling bandwidth, and a desired final IF bandwidth. 다중 무선 통신 서비스를 동시 처리하는 수신기로서, A receiver for simultaneous processing of multiple wireless communication services, 적어도 두 개의 서비스를 동시 수신하는 무선 인터페이스로서, 각각의 서비스는 상이한 캐리어 주파수 대역을 통해 전송되는 것인, 상기 무선 인터페이스;An air interface for receiving at least two services simultaneously, each service being transmitted on a different carrier frequency band; 국부 발진기(LO; local frequency) 주파수를 발생시키는 국부 발진기; 및A local oscillator generating a local frequency (LO) frequency; And 상기 LO 주파수를 사용하여 상기 캐리어 주파수 대역을 중간 주파수(IF; intermediate frequency) 대역으로 하향 변환하는 믹서로서, 상기 IF 대역의 대역폭은 상기 수신기의 SINAD(signal-to-interference, noise and distortion ratio) 측정에 따른 것이며, 그에 의해 상기 다중 캐리어 주파수 대역이 단일 IF 대역으로 하향 변환되는 것인, 상기 믹서A mixer for down-converting the carrier frequency band to an intermediate frequency (IF) band using the LO frequency, wherein the bandwidth of the IF band is measured for signal-to-interference, noise and distortion ratio (SINAD) of the receiver Wherein the multicarrier frequency band is downconverted to a single IF band 를 포함하는 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기.Multiple wireless communication service simultaneous processing receiver comprising a. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 하향 변환된 주파수 대역이 상기 단일 IF에 포개지도록 상기 LO 주파수 가 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. And the LO frequency is selected such that the downconverted frequency band is superimposed on the single IF. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 하향 변환된 주파수 대역이 상기 IF 대역에서 서로 인접하도록 상기 LO 주파수가 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. And the LO frequency is selected such that the down-converted frequency bands are adjacent to each other in the IF band. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 하향 변환된 주파수 대역이 상기 IF 대역에서 서로 분리되도록 상기 LO 주파수가 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. And the LO frequency is selected such that the down-converted frequency bands are separated from each other in the IF band. 청구항 13에 있어서,The method according to claim 13, 상기 LO 주파수는 조정 가능한 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. And wherein the LO frequency is adjustable. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 IF 대역 신호를 베이스밴드 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(ADC; analog-to-digital)를 더 포함하는 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. And an analog-to-digital converter (ADC) for converting the IF band signal into a baseband signal. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 최고 SINAD가 측정되는 경우 최소 IF 대역폭이 선택되고 최저 SINAD가 측정되는 경우 최대 IF 대역폭이 선택되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. A multiple radio communication service concurrent receiver where the minimum IF bandwidth is selected when the highest SINAD is measured and the maximum IF bandwidth is selected when the lowest SINAD is measured. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 LO 주파수는 LUT(look-up table)에 의해 결정되는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. Wherein the LO frequency is determined by a look-up table (LUT). 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17, 상기 LUT는 입력으로서, 희망 서비스, 샘플링 대역폭 및 희망 최종 IF 대역폭 중의 적어도 하나를 사용하는 것인 다중 무선 통신 서비스 동시 처리 수신기. And the LUT uses as input, at least one of a desired service, a sampling bandwidth and a desired final IF bandwidth. 수신기에서 복수 입력 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수를 적응적으로 선택하는 방법으로서, 각각의 입력 신호는 상이한 주파수 대역을 통해 상이한 서비스를 수송하고, A method of adaptively selecting a sampling frequency for analog / digital conversion of a plurality of input signals at a receiver, wherein each input signal carries different services over different frequency bands, (a) 적어도 두 개의 서비스를 위한 적어도 두 개의 입력 신호를 동시 수신하는 단계로서, 각각의 서비스는 최소 SINAD(signal-to-noise and distortion ratio) 요건을 요하는 것인, 상기 수신하는 단계;(a) simultaneously receiving at least two input signals for at least two services, each service requiring a minimum signal-to-noise and distortion ratio (SINAD) requirement; (b) 상기 입력 신호를 국부 발진기(LO; local oscillator) 신호와 혼합함으로써 상기 입력 신호를 중간 주파수(IF; intermediate frequency) 대역 신호로 변 환하는 단계로서, 상기 입력 신호의 변환된 IF 대역 신호가 적어도 스펙트럼적으로 서로 인접하도록 상기 LO 주파수가 조정되는 것인, 상기 변환하는 단계;(b) converting the input signal into an intermediate frequency (IF) band signal by mixing the input signal with a local oscillator (LO) signal, wherein the converted IF band signal of the input signal is Converting the LO frequencies to be at least spectrally adjacent to each other; (c) 복수의 스펙트럼 중첩한 상태의 각각에서 상기 서비스의 SINAD를 측정하는 단계; 및(c) measuring SINAD of the service in each of a plurality of spectrum overlapping states; And (d) 상기 SINAD 측정 결과에 기초하여 상기 IF 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 상기 LO 주파수 및 샘플링 주파수를 선택하는 단계(d) selecting the LO frequency and sampling frequency for analog / digital conversion of the IF signal based on the SINAD measurement result 를 포함하는 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.Adaptive selection method of sampling frequency for analog / digital conversion comprising a. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19, 상기 변환된 IF 대역 신호는 중첩하는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.And said transformed IF band signal is overlapping. 청구항 20에 있어서,The method of claim 20, 상기 샘플링 주파수는 상기 서비스를 위한 최소 SINAD 요건을 만족시키는 IF 대역 신호를 중첩하는 최소값으로 선택되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.Wherein the sampling frequency is selected to a minimum value that overlaps an IF band signal that satisfies the minimum SINAD requirement for the service. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19, 상기 선택된 샘플링 주파수 및 LO 주파수를 재평가하기 위해 상기 (a) 내지 (d) 단계가 반복되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.Wherein the steps (a) to (d) are repeated to re-evaluate the selected sampling frequency and the LO frequency. 청구항 22에 있어서,The method according to claim 22, 상기 선택된 샘플링 주파수 및 LO 주파수의 재평가가 주기적으로 수행되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.Wherein the reassessment of the selected sampling frequency and LO frequency is performed periodically. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19, 위신호(aliasing)가 도입되지 않도록 상기 샘플링 주파수 및 LO 주파수가 선택되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.And the sampling frequency and LO frequency are selected so that no aliasing is introduced. 청구항 19에 있어서, The method according to claim 19, 비관심 주파수 대역의 일부에 위신호를 도입하도록 상기 샘플링 주파수 및 LO 주파수가 선택되며, 그에 의해 상기 샘플링 주파수가 감소되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.And the sampling frequency and the LO frequency are selected to introduce a false signal into a portion of the uninterest frequency band, whereby the sampling frequency is reduced. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19, 상기 수신기는 소프트웨어에 의해 구성 가능한 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 샘플링 주파수의 적응적 선택 방법.And said receiver is software configurable. 복수 입력 신호의 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기(LO; local oscillator) 주파수 및 샘플링 주파수를 적응적으로 선택하는 수신기로서, 각각의 입력 신호는 상이한 주파수 대역을 통해 상이한 서비스를 수송하고, A receiver for adaptively selecting a local oscillator (LO) frequency and a sampling frequency for analog / digital conversion of multiple input signals, each input signal carrying a different service over a different frequency band, 서비스를 위한 복수 입력 신호를 동시 수신하는 안테나로서, 각각의 서비스는 최소 SINAD(signal-to-noise and distortion ratio) 요건을 요하는 것인, 상기 안테나;An antenna that simultaneously receives multiple input signals for a service, each service requiring a minimum signal-to-noise and distortion ratio (SINAD) requirement; LO 주파수 신호를 발생시키는 복수의 LO;A plurality of LOs for generating an LO frequency signal; 상기 입력 신호를 상기 LO 신호와 혼합하여 중간 주파수(IF; intermediate frequency) 대역 신호를 발생시키는 믹서로서, 상기 입력 신호의 변환된 IF 대역 신호가 적어도 스펙트럼적으로 서로 인접하도록 상기 LO 주파수가 조정되는 것인, 상기 믹서; A mixer that generates an intermediate frequency (IF) band signal by mixing the input signal with the LO signal, wherein the LO frequency is adjusted such that the converted IF band signals of the input signal are at least spectrally adjacent to each other; Phosphorus, the mixer; 상기 IF 대역 신호를 상기 샘플링 주파수에서 샘플링함으로써 디지털 신호를 발생시키는 아날로그/디지털 변환기(ADC; analog-to-digital converter);An analog-to-digital converter (ADC) for generating a digital signal by sampling the IF band signal at the sampling frequency; 복수의 스펙트럼 중첩한 상태의 각각에서 상기 서비스의 SINAD를 측정하는 베이스밴드 프로세서; 및A baseband processor for measuring SINAD of the service in each of a plurality of spectrum overlapped states; And 상기 SINAD 측정 결과에 기초하여 상기 LO 주파수 및 샘플링 주파수를 조정하는 컨트롤러A controller for adjusting the LO frequency and the sampling frequency based on the SINAD measurement result 를 포함하는 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.Adaptive selection of local oscillator frequency and sampling frequency for analog-to-digital conversion comprising a. 청구항 27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 변환된 IF 대역 신호는 중첩하는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.Wherein said converted IF band signal is an overlapping receiver of local oscillator frequency and sampling frequency for analog / digital conversion. 청구항 28에 있어서,The method according to claim 28, 상기 샘플링 주파수는 상기 서비스를 위한 최소 SINAD 요건을 만족시키는 IF 대역 신호를 중첩하는 최소값으로 선택되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.Wherein the sampling frequency is selected to a minimum value that overlaps an IF band signal that satisfies the minimum SINAD requirement for the service. 청구항 27에 있어서,The method of claim 27, 상기 컨트롤러는 이후에 상기 선택된 샘플링 주파수 및 LO 주파수를 재평가하는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.The controller then re-evaluates the selected sampling frequency and the LO frequency adaptive receiver of a local oscillator frequency and sampling frequency for analog / digital conversion. 청구항 30에 있어서,The method of claim 30, 상기 선택된 샘플링 주파수 및 LO 주파수의 재평가는 주기적으로 수행되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.Adaptive selection of local oscillator frequency and sampling frequency for analog-to-digital conversion wherein the reassessment of the selected sampling frequency and LO frequency is performed periodically. 청구항 27에 있어서,The method of claim 27, 위신호(aliasing)가 도입되지 않도록 상기 샘플링 주파수 및 LO 주파수가 선택되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.Adaptive selection of local oscillator frequency and sampling frequency for analog / digital conversion wherein said sampling frequency and LO frequency are selected so that no aliasing is introduced. 청구항 27에 있어서,The method of claim 27, 비관심 주파수 대역에 위신호를 도입하도록 상기 샘플링 주파수 및 LO 주파수가 선택되며, 그에 의해 상기 샘플링 주파수가 감소되는 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.Wherein the sampling frequency and the LO frequency are selected to introduce a false signal in an uninterested frequency band, whereby the sampling frequency is reduced; adaptive selection of a local oscillator frequency and sampling frequency for analog / digital conversion. 청구항 27에 있어서,The method of claim 27, 상기 수신기는 소프트웨어에 의해 구성 가능한 것인 아날로그/디지털 변환을 위한 국부 발진기 주파수 및 샘플링 주파수의 적응적 선택 수신기.And the receiver is software configurable. Adaptive receiver of local oscillator frequency and sampling frequency for analog / digital conversion.
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