KR20070067279A - 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나를 통해 수신되는 무선호신호를 처리하는 이동통신시스템에 서, 상기 안테나를 통해 외부로부터 수신되는 RF신호를 3GPP의 스펙에 규정된 -121dBm 레벨범위보다 일정마진 넓게 수용하는 RF신호로 처리하고 그 수신된 RF수신신호를 주파수하향시켜 복조한 다음 계산된 수신경로게인값으로 필터링하여 기저대역신호로 출력시키는 아날로그 수신처리부와, 상기 아날로그 수신처리부로부터 입력된 아날로그의 기저대역신호를 설정된 3GPP의 스펙에 규정된 입력레인지값으로 검출처리한 다음 디지털신호로 출력시키는 A/D 컨버터를 포함하는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

상기와 같은 본 발명은 이동통신시스템에 구비되는 수신단의 A/D 컨버터의 게인설정시 특정잡음값을 고려하여 설정하므로써, A/D 컨버터의 다이나믹 레인지를 적정값으로 설정해주기 때문에 특정잡음으로 인한 A/D 컨버터의 작동에러를 방지하는 장점을 가지고 있다.

이동통신시스템, RF신호, 수신경로설정값, 특정잡음값

Description

알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템 및 그 제어방법{Mobile communication terminal having a instituting function for the RF receiving path gain and controlling method therefore}

도 1은 종래 이동통신시스템의 수신단을 설명하는 설명도.

도 2는 본 발명의 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템을 설명하는 설명도.

도 3은 본 발명의 플로우차트.

도 4는 본원발명의 수신경로설정과정의 일례를 설명하는 설명도.

<부호의 상세한 설명>

1 : 안테나 2 : 아날로그 수신처리부

3 : A/D 컨버터 4 : 이동통신시스템

본 발명은 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 이동통신시스템에 구비되는 수신단의 A/D 컨버터의 게인설정시 특정잡음값을 고려하여 설정하므로써, A/D 컨버터의 작동에러를 방지하 는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 관장되는 UMTS(Universal mobile telecommunication system)망은 이동전화나 컴퓨터 사용자들이 전세계 어디에 있든지 간에 "제3 세대", 광대역 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 그리고 멀티미디어 데이터를 2 Mbps 이상의 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다. 이러한 UMTS망은 컴퓨터와 전화 사용자들이 여행중에도 지속적으로 인터넷에 접속할 수 있게하며, 자신이 어느 곳을 여행중이든지 상관없이 동일한 성능을 가질수 있게한다. 사용자들은 육상 무선과 인공위성 전송기술의 조합을 통해 이 UMTS 서비스를 이용하게 된다. 그런데, 이러한 UMTS망에는 이동중인 이동통신단말기로부터 송수신되는 무선신호를 처리하게 위해 통상 네트워크형태로 구성되는 기지국(Node-B)과 기지국제어기(RNC:Radio network controller) 및 코어네트워크 등을 구비하고 있다. 그리고, 상기 네크워크시스템들에는 예컨대, 코어네트워크와 RNC간에는 NO.7 신호망으로 연결되어 메시지를 서로 송수신하는 경우도 있다.

그러면, 상기와 같은 종래 3GPP의 이동통신시스템의 수신장치를 도 1을 참고로 살펴보면, 외부로부터 무선으로 수신된 RF수신신호를 주파수하향시켜 복조한 다음 설정된 수신경로 게인으로 필터링하여 기저대역신호로 출력시키는 아날로그 수신처리부(70)와, 상기 아날로그 수신처리부(70)로부터 출력된 아날로그의 기저대역신호를 설정된 수신경로게인으로 처리한 다음 디지털신호로 출력시키는 A/D 컨버터 (71)를 포함한다.

여기서, 상기 이동통신시스템의 수신장치는 무선수신부가 구비된 장치라면 모두에 적용된다.

그리고, 상기와 같은 종래 이동통신시스템의 수신장치의 동작을 살펴보면, 먼저 인접 장치 예컨대, 기지국이나 가입자 단말기로부터 3GPP의 스펙에 규정된 -121dBm레벨범위의 RF신호가 아날로그 수신처리부(70)로 수신될 경우 아날로그 수신처리부(70)는 입력된 RF신호를 저잡음증폭하고 RF주파수를 기저대역으로 하향시켜 복조한 다음 3GPP의 스펙에 규정된 레벨범위로 필터링하여 A/D 컨버터(71)로 출력시킨다. 그러면, 상기 A/D 컨버터(71)는 3GPP의 스펙에 규정된 -69.7dBm의 입력범위로 아날로그 수신처리부(70)로부터 입력된 아날로그의 기저대역신호를 검출하여 디지털신호로 변환한 다음 하위단으로 출력시켜 통상의 무선호처리를 실행한다.

그러나, 상기와 같은 종래 이동통신시스템의 수신장치는 A/D 컨버터의 샘플링 주파수와 SNR만을 고려하여 게인이 설정(Gain Budget)되기때문에 이 설정값에는 PCB 제작 공정 상 발생 될 수 있는 공정 상의 에러와 A/D 컨버터와 함께 사용되는 부품들에 의해 발생 될 수 있는 잡음(Noise)을 전혀 고려되어 있지않으므로 그에 따라 A/D 컨버터의 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 만족하지 못해 A/D 컨버터가 입력신호를 정상적으로 검출하지 못하게 하는 일이 빈번하다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 이동통신시스템에 구비되는 수신단의 A/D 컨버터의 게인설정시 특정잡음값을 고려 하여 설정하므로써, A/D 컨버터의 다이나믹 레인지를 적정값으로 설정해주기 때문에 특정잡음으로 인한 A/D 컨버터의 작동에러를 방지하는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 다양한 A/D 컨버터의 스펙에 맞추어 A/D 컨버터의 RF 수신경로게인을 설정하게 되므로 그에 따라 이동통신시스템의 동작안정성도 상당히 향상시키는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 안테나를 통해 수신되는 무선호신호를 처리하는 이동통신시스템에 서, 상기 안테나를 통해 외부로부터 수신되는 RF신호를 3GPP의 스펙에 규정된 -121dBm 레벨범위보다 일정마진 넓게 수용하는 RF신호로 처리하고 그 수신된 RF수신신호를 주파수하향시켜 복조한 다음 계산된 수신경로게인값으로 필터링하여 기저대역신호로 출력시키는 아날로그 수신처리부와, 상기 아날로그 수신처리부로부터 입력된 아날로그의 기저대역신호를 설정된 3GPP의 스펙에 규정된 입력레인지값으로 검출처리한 다음 디지털신호로 출력시키는 A/D 컨버터를 포함하는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 특징은 이동통신시스템의 수신단에서 외부 RF수신신호를 3GPP 규격보다 일정값 넓게 마진을 주어 검출하는 RF수신신호 검출단계와, 상기 RF수신신호 검출단계후에 수신된 RF신호를 특정잡음값과 샘플링 노이즈값이 고려된 수신경로게인값으로 처리하여 A/D 컨버터로 출력시키는 수신경로 게인값 조정단계 와, 상기 수신경로게인값 조정단계후에 A/D 컨버터가 3GPP의 스펙에 규정된 입력레인지값으로 입력신호를 처리하는 A/D컨버터 검출단계로 이루어진 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템의 제어방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와같이 안테나(1)를 통해 외부로부터 수신되는 RF신호를 3GPP의 스펙에 규정된 -121dBm 레벨범위보다 일정마진 예컨대, 4dB 넓게 수용하는 RF신호가 -125dBm 처리하고 그 수신된 RF수신신호를 주파수하향시켜 복조한 다음 특정잡음값 예컨대, 3dB와 샘플링 노이즈(2LSBs(12dB))가 고려된 수신경로게인값(55.8dB)으로 필터링하여 기저대역신호로 출력시키는 아날로그 수신처리부(2)와, 상기 아날로그 수신처리부(2)로부터 출력된 특정잡음값 예컨대, 3dB와 샘플링 노이즈(2LSBs(12dB))가 고려된 아날로그의 기저대역신호를 설정된 3GPP의 스펙에 규정된 입력레인지값(최소-69.7dBm)으로 검출처리한 다음 디지털신호로 출력시키는 A/D 컨버터(3)를 포함한다.

다음에는 상기와 같은 장치에 적용되는 제어방법을 설명한다.

본 발명의 방법은 도 3에 도시된 바와같이 초기상태(S1)에서 RF수신신호 검출단계(S2)로 진행하여 외부 RF수신신호를 3GPP 규격보다 일정값 예컨대, 3dB 넓게 마진을 주어 검출한다. 그리고, 상기 RF수신신호 검출단계(S2)후에 수신경로 게인값 조정단계(S3)로 진행하여 수신된 RF신호를 특정잡음값 예컨대, 3dB와 샘플링 노이즈(2LSBs(12dB))가 고려된 수신경로게인값 예컨대, 55.8dB으로 처리하여 A/D 컨 버터로 출력시킨다. 또한, 상기 수신경로게인값 조정단계(S3)후에 A/D컨버터 검출단계(S4)로 진행하여 A/D 컨버터가 3GPP의 스펙에 규정된 입력레인지값 예컨대, 최소 -69.7dBm으로 입력신호를 처리한다.

다시말해서, 본 발명은 인접 장치 예컨대, 기지국이나 가입자 단말기로부터 RF신호가 안테나(1)를 경유하여 아날로그 수신처리부(2)로 수신될 경우 상기 아날로그 수신처리부(2)는 안테나(1)를 경유하여 입력되는 RF신호를 3GPP의 스펙에 규정된 -121dBm 레벨범위보다 일정마진 예컨대, 4dB 넓게 수신처리하고, 그 수신된 RF수신신호를 주파수하향시켜 복조한 다음 특정잡음값 예컨대, 3dB와 샘플링 노이즈(2LSBs(12dB))가 고려된 수신경로 게인값(55.8dB)으로 필터링한 기저대역신호로 A/D 컨버터(3)로 출력시킨다. 그러면, 상기 A/D 컨버터(3)는 3GPP의 스펙에 규정된 -69.7dBm의 입력범위로 아날로그 수신처리부(2)로부터 입력된 아날로그의 기저대역신호를 검출하여 디지털신호로 변환한 다음 하위단으로 출력시켜 통상의 무선호처리를 실행한다.

여기서, 상기 A/D 컨버터(3)는 아날로그 수신처리부(2)의 출력값이 이미 PCB 제작 공정 상 발생 될 수 있는 공정 상의 에러와 A/D 컨버터와 함께 사용되는 부품들에 의해 발생 될 수 있는 잡음(Noise)을 고려하여 3dB가 부가된 출력값(-69.2dBm)이기때문에, 이 입력신호가 3GPP의 스펙에 규정된 -69.7dBm의 입력범위내에 드는것이므로 큰 장애없이 입력받아 A/D변환하여 출력시킨다.

즉, 상기 본원발명의 게인설정과정을 예를 들어 다시 설명하면, 먼저, A/D 컨버터가 Analog-Device사의 AD9248BST/BCP-40이라고 가정하고, 이 AD9248BST/BCP- 40의 Spec.정보는 SNR(신호대 잡음비) = 72.7 dBc, fin=19.6MHz 및 최대 입력은 10dBm이다. 따라서, 이를 근거로 A/D 노이즈를 계산하면 A/D noise= 10dBm - 72.7 dBc = -62.7dBm이다.

그리고, 상기 과정에서 얻어진 A/D 노이즈를 이용하여 Analog-Device Converter에 상기 샘플링용 노이즈값 예컨대, 2 LSBs(12dB)를 사용하여 Analog Converter의 Input Noise Power를 계산한다.

즉, 상기 샘플링용 노이즈값 2 LSB(12dB)은 PCB상에서 발생 할 수 있는 문제 점 및 Analog-Digital Converter와 함께 사용 하는 부품들에 의해 발생 할 수 있는 Noise 성분을 극복 할 수 있다.

따라서, 상기 특정잡음값 3dB를 고려 하여 안테나 입력마진을 계산해보면, 3GPP에서 규정한 121dBm보다 4dB 마진을 확보한 값 즉,125dBm를 얻게되어 이를 아날로그 신호처리부(2)에서 입력레벨범위로 활용된다.

그리고, 상기 아날로그 신호처리부(2)는 이동통신시스템(4)의 수신부의 Gain을 계산할 수가 있는데, 상기 게인값은 A/D 컨버터(3)의 입력노이즈값(A/D 컨버터 노이즈 -62.7+ 샘플링용 노이즈 12dB 에 의해 얻어진 50.7dBm과 이동통신시스템의 노이즈값(-105dBm)을 이용한 값(54.3dB)이다. 여기서, 상기 이동통신시스템의 게인값(54.3dB)에다 케이블 손실(-1.3dB)를 더하면 이동통신시스템의 수신경로게인값(55.8 dB)이 산출된다.

여기서, 상기 본원발명의 수신경로설정과정을 도 4에 도시된 예를 통해 다시 설명하면, (201)은 상기 예로 제시한 Analog-Digital Converter의 Input Level을 나타낸다. 한편, 상기 도 4의 (202)는 예제로 제시한 것의 SNR (SNR=S-N, N = S SNR = 10dBm 72.7dB)를 이용하여 Noise 값을 계산 한 것이며, 이 값은 Analog-Converter의 Sampling Frequency에서 구한 것이다. 그리고, 상기 도 4의 (203)은 FFT방식을 이용하여 Noise Floor를 계산 한 값이다 (-62.7 dBm 10*log10((40e6)/2) = -135.7dBm). 또한, 상기 도 4의 (204)는 Process Gain을 고려하여 Analog-Digital Converter의 Noise Floor를 계산 한 값이다 (PG = 10*log10(Chip Rate/Data Rate), Chip Rate=3.84e6, Data Rate=12.2e3, -68.7dBm = -135.7dBm + PG). 그리고, 상기 도 4의 (205)는 Receiver Input 단으로 125dBm의 Power가 입력 되었을 때 Gain과의 결과를 보여준다. 또한, 상기 도 4의 (205)값에서 확인할 수 있듯이 Analog-Digital Converter의 Noise Floor(204)보다 큰 값임을 알 수가 있다.

이상 설명에서와 같이 본 발명은 이동통신시스템에 구비되는 수신단의 A/D 컨버터의 게인설정시 특정잡음값을 고려하여 설정하므로써, A/D 컨버터의 다이나믹 레인지를 적정값으로 설정해주기 때문에 특정잡음으로 인한 A/D 컨버터의 작동에러를 방지하는 장점을 가지고 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 다양한 A/D 컨버터의 스펙에 맞추어 A/D 컨버터의 RF 수신경로게인을 설정하게 되므로 그에 따라 이동통신시스템의 동작안정성도 상당히 향상시키는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 안테나를 통해 수신되는 무선호신호를 처리하는 이동통신시스템에 있어서,

   상기 안테나를 통해 외부로부터 수신되는 RF신호를 3GPP의 스펙에 규정된 -121dBm 레벨범위보다 일정마진 넓게 수용하는 RF신호로 처리하고 그 수신된 RF수신신호를 주파수하향시켜 복조한 다음 계산된 수신경로게인값으로 필터링하여 기저대역신호로 출력시키는 아날로그 수신처리부와, 상기 아날로그 수신처리부로부터 입력된 아날로그의 기저대역신호를 설정된 3GPP의 스펙에 규정된 입력레인지값으로 검출처리한 다음 디지털신호로 출력시키는 A/D 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 수신경로게인값은 특정잡음값과 샘플링 노이즈값이 포함되어 계산되는 것을 특징으로 하는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템.
3. 이동통신시스템의 수신단에서 외부 RF수신신호를 3GPP 규격보다 일정값 넓게 마진을 주어 검출하는 RF수신신호 검출단계와, 상기 RF수신신호 검출단계후에 수신된 RF신호를 특정잡음값과 샘플링 노이즈값이 고려된 수신경로게인값으로 처리하여 A/D 컨버터로 출력시키는 수신경로 게인값 조정단계와, 상기 수신경로게인값 조정단계후에 A/D 컨버터가 3GPP의 스펙에 규정된 입력레인지값으로 입력신호를 처리하 는 A/D컨버터 검출단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 알에프 수신경로 게인 설정기능이 구비된 이동통신시스템의 제어방법.

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