KR20080022012A - 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 단말기에서 가변 전력 감쇄기와 전력 감지기를 이용하여 송신 출력을 정확하게 제어할 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치가 안테나를 통해 송신하고자 하는 송신신호를 제어신호에 따라 증폭시켜 출력하는 적어도 하나의 증폭기들과, 상기 증폭된 송신신호의 전력 크기를 감지하는 전력 감지기와, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 확인한 후 확인된 전력 크기로 상기 송신신호를 증폭시키도록 상기 증폭기들로 제어신호를 출력하고, 상기 전력 감지기로부터 감지된 송신신호의 전력 크기와 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 보상하도록 상기 증폭기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
전력 제어, 이동 단말기, PA, AGC, 송신 전력
Description
도 1은 일반적인 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 전력 제어 장치의 블록 구성도,
도 3는 본 발명의 실시 예에 따라 이동 단말기에서 송신 전력을 제어하기 위한 과정을 도시하는 제어 흐름도.
본 발명은 송신 전력을 제어하는 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 출력되는 송신 전력 측정값에 따라 송신하고자 하는 송신 전력을 보상하여 정확한 송신 전력을 신호를 출력할 수 있도록 제어하기 위한 송신 전력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로 CDMA(Code Division Mutiple Access), PCS(Personal Communication Service) 등의 이동통신시스템에 사용되는 단말기, 기지국 장치 등의 무선 통신 장치에 있어서 이동 단말기는 구동 증폭기(driver amplifier)와 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)를 구비한다. 구동 증폭기는 전력 증폭기에 의해 전력 증폭할 신호, 즉 송신할 RF 신호를 전력 증폭기에 의해 전력 증폭하기에 충분한 레벨로 증폭한다. 전력 증폭기는 구동 증폭기로부터 출력되는 RF 신호를 안테나를 통해 상대방의 무선 수신기로 송출하기에 충분한 전력 레벨로 되도록 전력 증폭한다. 이와 같이 전력 증폭된 RF 신호는 듀플렉서(duplexer)를 거쳐 안테나를 통해 무선 송출된다. 예를 들어 구동 증폭기는 전력 증폭기가 28㏈m까지 증폭할 수 있도록 RF 신호를 약 0㏈m까지 증폭하여 출력하고, 전력 증폭기는 이 RF 신호를 입력하여 약 28㏈의 증폭을 시킨 다음에 듀플렉서로 인가한다.
한편 CDMA, PCS 등의 이동통신시스템에서는 이동 단말기는 송신 전력 레벨을 규정된 레벨 범위 내에서 여러 단계로 구분하고 전파 환경에 따라 어느 한 단계의 레벨이 되도록 제어함으로써 불필요한 전류 소모나 간섭을 줄이고 있다. 통상적으로 CDMA, PCS 단말기나 기지국 장치에서는 수신되는 RF 신호의 수신전계강도가 높아지면 송신 전력 레벨을 낮추고 수신전계강도가 낮아지면 송신 전력 레벨을 높인다.
상기와 같은 이동 단말기의 송신 출력 제어는 전체 통신 시스템에서 상당히 중요하다. CDMA의 경우에는 현재 시스템으로부터 수신된 신호의 수신전계강도(RSSI)를 확인하고, 이에 대응하는 송신 전력 레벨로 송신신호를 송출하여야 한다. 그리고, 기지국과 호(call)가 연결된 후에는 기지국에서 송신 전력 레벨을 미세하게 조절할 수 있는데 이 때에도 이동 단말기는 기지국이 조절하는 만큼의 송신 전력 레벨에 대응하도록 송신신호를 출력해야 한다. 이와 같이 이동 단말기에서의 송신 출력 제어는 상당히 중요한다.
이와 같이 송신 출력을 제어할 시 현재에는 이동 단말기에서 송신하고자 하는 송신신호의 전력 레벨과 실제로 이동 단말기에서 송신되는 출력 신호의 전력 레벨을 일치시켜 주는 작업이 필요하다. 그런데 송신측 전력 증폭기(Power Amp)의 특성이 비선형적이므로 이동 단말기는 실제 출력되는 송신 전력 레벨을 원하는 송신 출력 레벨로 출력하기 위해서는 보상값을 저장하는 RAS 보상 테이블을 저장하고 있다. 이러한 RAS 보상 테이블은 일정 개수의 단말기에 대해 16개의 전력 인덱스(Power Index)를 만들고 각각의 전력 인덱스에 해당하는 자동 이득 조절(AGC : Automatic Gain Control) 값을 측정해서 저장해 준다. 이렇게 저장된 값들에 대해 평균을 구하고 웨이트(Weight) 값을 구한 후 이를 바탕으로 만든 표본 테이블이다. 이후, 나머지 단말기들에 대해서는 2개의 전력 인덱스에 해당하는 자동 이득 제어 값만 측정하고 나머지 인덱스에 해당하는 자동 이득 제어 값들은 RAS 보상 테이블에서 구한 웨이트(Weight) 값들에 의해 자동으로 저장하여 사용한다.
또한, 이와 같은 송신 출력 제어 시 온도와 주파수 채널에 따라서도 이동 단말기의 송신 전력의 편차가 발생한다. 따라서, 이동 단말기는 이와 같은 송신 전력의 편차 발생을 방지하기 위해 온도와 주파수 채널에 대한 보상을 위해 옵셋(offset) 값을 측정하여 저장한 보상 테이블을 구비한다.
상기와 같이 RAS 보상 테이블과 온도 및 채널 보상 테이블을 이용하여 출력되는 송신 전력을 제어하기 위한 이동 단말기의 내부 구성은 도 1과 같이 도시할 수 있다.
먼저, 시스템으로부터 수신된 수신 신호가 RSSI 검출부(103)에서 검출되면, 제어부(100)는 검출된 RSSI 값 따른 송신 출력 레벨을 확인한 후 확인된 송신 출력 레벨에 해당하는 자동 이득 제어값을 RAS 보상 테이블(105)을 참조하여 확인한다. 이후, 제어부(100)는 확인된 자동 이득 제어값으로 구동 증폭기(102)와 전력 증폭기(104)를 제어한다. 그러면, 송신신호는 상기와 같이 RAS 보상 테이블과 온도 및 채널 보상 테이블(105)을 참조하여 제어신호를 출력하는 제어부(100)의 제어에 의해 구동 증폭기(102) 및 전력 증폭기(104)를 통해 전력 증폭된 신호로 안테나를 통해 출력된다.
상기와 같이 현재 송신 출력 제어를 위해서는 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위한 보상 값을 저장하는 RAS 보상 테이블과 온도 및 주파수 채널 편차를 보상하기 위한 옵셋 값을 저장하는 보상 테이블을 이용하여 송신해야 하는 출력 레벨과 실제 출력되는 출력 레벨의 편차를 보상한다.
그러나, 먼저 RAS 보상 테이블을 이용하여 송신 출력 레벨의 편차를 보상한다고 하더라도 이 경우에는 통계적인 방법을 이용하는 것이기 때문에 각 단말기의 송신 출력 편차를 정확하게 보상해 줄 수 없는 문제점이 있다.
또한, 온도와 채널 편차에 따른 옵셋 값을 저장한 보상 테이블을 이용하여 송신 출력 레벨이 편차를 보상하는 경우 단말기마다 온도와 채널에 따른 임의의 파워 편차가 존재함에도 불구하고 무작위로 존재하는 출력 편차를 샘플로 측정한 값 들을 토대로 전체에 적용하는 것이므로 전력 편차를 정확히 보상해 줄 수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 이동 단말기의 송신 출력 제어 시 실제로 출력되는 송신신호 크기를 송신해야 하는 송신 전력 크기로 정확하게 보상하여 출력할 수 있도록 하기 위한 송신 전력 제어 장치 및 방법을 제공한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치에 있어서, 안테나를 통해 송신하고자 하는 송신신호를 제어신호에 따라 증폭시켜 출력하는 적어도 하나의 증폭기들과, 상기 증폭된 송신신호의 전력 크기를 감지하는 전력 감지기와, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 확인한 후 확인된 전력 크기로 상기 송신신호를 증폭시키도록 상기 증폭기들로 제어신호를 출력하고, 상기 전력 감지기로부터 감지된 송신신호의 전력 크기와 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 보상하도록 상기 증폭기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 송신신호를 제어 신호에 따라 해당 전력 크기만큼 증폭시켜 출력하는 제1 증폭기와, 온(on) 제어신호에 따라 상기 제1 증폭기로부터 입력되는 송신신호를 미리 설정된 크기만큼 증폭시켜 출력하는 제2 증폭기와, 상기 제2 증폭기로부터 증폭된 송신신호를 출력하는 안테나를 구비하는 이동 단말기에서 송신 전력 제어 방법에 있어서, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 확인한 후 확인된 전력 크기로 상기 송신신호를 증폭시키기 위한 제어신호를 상기 제1 증폭기로 및 2 증폭기로 출력하는 제1 과정과, 상기 증폭기들을 통해 출력되는 송신신호를 안테나를 통해 송출하기 위한 송신신호와 피드백 신호로 배분하여 출력하는 제2 과정과, 상기 피드백 신호의 전력 크기를 감지하는 제3 과정과, 상기 안테나를 통해 출력되는 송신신호의 전력 크기와 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 보상하기 위한 제어신호를 상기 제1 증폭기로 및 2 증폭기로 출력하는 제 4과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 이동 단말기의 송신 출력 제어 시 전력 검출(Power Detector) 회로를 이용하여 실제로 출력되는 송신신호 크기를 검출하고, 검출된 실제 송신신호 크기와 송신해야 하는 송신 전력 크기를 비교하여 크기 차이를 보상하여 출력할 수 있도록 하기 위한 방안을 제공하도록 한다.
그러면, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따라 이동 단말기의 송신 출력 제어 시 실제로 출력되는 송신신호 크기를 송신해야 하는 송신 전력 크기로 정확하게 보상하여 출력할 수 있도록 하기 위한 송신 전력 제어 장치의 내부 구성에 대하여 살펴보도록 한다. 본 발명에 따른 송신 전력 제어 장치는 제어부(200), RSSI 검출부(203), 구동 증폭기(202), 전력 증폭기(204), 커플러(206), 가변 전력 감쇄기(208), 전력 감지기(210)를 포함한다.
본 발명에서는 단말기 1대로 16개의 전력 인덱스에 해당하는 자동 이득 제어 값을 기본적으로 측정하고, 각 전력 인덱스에 해당 자동 이득 제어값을 대응시켜 저장한 자동 이득 제어 테이블을 생성하고, 모든 단말기에 생성된 자동 이득 제어 테이블을 저장하도록 한다. 또한, 구동 증폭기(202)로 입력되는 송신신호는 구동 증폭기 전단까지의 처리가 완료된 신호로서, 구동 증폭기(202) 전단의 설명은 일반적인 설명이므로 본 발명에서는 기재는 생략하도록 한다.
먼저, 이동 단말기의 제어부(200)는 이동 단말기의 전반적인 제어를 수행하고, 특히 본 발명에서 시스템으로부터 수신 신호를 수신하면 RSSI 검출부(20)를 통해 검출된 RSSI 값에 따라 송신해야 하는 송신 출력 전력을 확인한다. 이후, 제어부(200)는 이와 같이 확인된 송신 출력 전력으로 출력하기 위한 자동 이득 제어값을 확인한 후, 확인한 자동 이득 제어값에 따른 자동 이득 제어 신호(TX_AGC)를 구동 증폭기(202)로 출력한다. 또한, 제어부(200)는 전력 증폭기(204) 제어를 위한 제어신호(PA_ON)를 전력 증폭기(204)로 출력한다.
이후, 제어부(200)는 구동 증폭기(202)와 전력 증폭기(204)를 통해 신호 전력이 증폭된 송신신호가 커플러(206)를 통해 가변 전력 감쇄기(208)로 입력되도록 한다. 이때, 제어부(200)는 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 고전력 범위에 속하는지 저전력 범위에 속하는지 확인하고, 만약 고전력 범위에 속하는 경우에는 가변 전력 감쇄기(208)를 온 시키기 위한 온 제어 신호(Atten_ON)를 가변 전력 감쇄기(208)로 출력한다. 그러나, 만약 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 저전 력 범위에 속하는 경우에는 제어부(200)는 가변 전력 감쇄기(208)를 별도로 제어하기 위한 신호를 출력하지 않고, 이에 따라 가변 전력 감쇄기(208)는 커플러(206)로부터 입력되는 신호를 전력 감지기(210)로 바이패스 시킨다. 이때, 고전력 범위와 저전력 범위는 송신 출력의 전체 범위에서 2개의 레벨로 나누어서 미리 설정한다. 예를 들어, 송신 출력 범위가 -50 ~ 30 dBm 즉, 다이나믹 레인지(dynamic Range)가 80 dB인 경우라고 가정하면, 저전력 범위를 -50 ~ -10 dBm으로 고전력 범위를 -10 ~ 30 dBm으로 설정할 수 있다. 본 발명에서는 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 고전력 범위에 속하는 경우와 저전력 범위에 속하는 경우 이 2가지 경우에 대하여 제어부(200)의 각각의 송신 전력 제어 동작을 살펴본다.
먼저, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 고전력 범위에 속하는 경우 제어부(200)의 송신 전력 제어 동작에 대하여 살펴보면, 제어부(200)는 송신신호의 전력을 고전력(High Power)으로 출력하기 위해 전력 증폭기(204)를 온 시키도록 제어하고, 가변 전력 감쇄기(208)도 온 시키도록 제어하여 고전력으로 증폭되는 만큼 가변 전력 감쇄기(208)에서 증폭된 송신신호를 감쇄(Attenuation)를 시켜준다.
상기와 같이 송신해야 하는 송신 전력의 크기가 고전력 범위에 속하는 경우에는 전력 감지기(210)가 감지할 수 있는 출력 범위를 벗어나기 때문에 전력 감지기(210)가 증폭된 신호를 감지할 수 있는 범위로 맞추어 주기 위해서이다.
또한, 제어부(200)는 가변 전력 감쇄기(208)를 온 시키는 제어를 한 경우에는 전력 감지기(210)로부터 감지된 신호의 전력 크기에 가변 전력 감쇄기(208)에서 감쇄된 전력 크기만큼 보상하고, 보상된 전력 크기를 현재 출력되는 송신신호의 전 력 크기임을 인지한다. 이후, 제어부(200)는 인지된 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기와 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 대응되도록 Tx_AGC 값을 조정하고 조정된 값으로 구동 증폭기(202)를 제어한다. 또한, 이때, 본 발명의 전력 제어 장치는 피드백 루프(Feedback Loop)로 구현하여 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기와 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기가 일치하면 안정되게 송신출력을 유지할 수 있도록 한다.
한편, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 저전력 범위에 속하는 경우 제어부(200)의 송신 전력 제어 동작에 대하여 살펴보면, 제어부(200)는 가변 전력 감쇄기(208)를 오프 시키도록 제어하기 위한 제어신호를 출력하고, 커플러로부터 출력되는 송신신호의 감쇄없이 전력 감지기(210)로 출력한다. 그러면, 전력 감지기(210)는 입력된 송신신호의 전력 크기를 감지하고, 이를 제어부(200)로 출력한다. 이후 제어부(200)는 감지된 송신신호의 전력 크기에 커플러(206)에서 감쇄된 전력 크기를 더하여 현재 안테나를 통해 출력되는 송신신호의 전력 크기를 인지한다. 이후, 제어부(200)는 인지된 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기와 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 대응되도록 Tx_AGC 값을 조정하고 조정된 값으로 구동 증폭기(202)를 제어한다. 또한, 이때, 본 발명의 전력 제어 장치는 피드백 루프(Feedback Loop)로 구현하여 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기와 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기가 일치하면 안정되게 송신출력을 유지할 수 있도록 한다.
상기의 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 저전력 범위 또는 고전력 범 위에 속하는 지에 따른 전력 제어 동작에 대하여 예를 들어 설명하도록 한다.
먼저, 송신 출력의 범위가 -50 ~ 30dBm이고, 저전력 범위는 -50 ~ -10 dBm이고, 고전력 범위는 -10 ~ 30 dBm이라고 가정한다. 또한, 커플러(206)는 10dB 커플러를 사용하고, 가변 전력 감쇄기(208)는 입력 신호의 전력 크기를 40 dB 감쇄시키기 위한 감쇄기로 구성됨을 가정한다.
그러면, 만약 제어부(200)가 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 -30dBm일 경우를 가정하면, 제어부(200)는 현재 송신신호의 전력 크기가 저전력 범위에 속함을 인지한다. 그러면, 제어부(200)는 가변 전력 감쇄기(208)를 오프시키기 위한 제어신호를 출력하여 커플러(206)로부터 출력되는 송신신호가 가변 전력 감쇄기(208)를 바이패스하여 전력 감지기(210)로 출력하여 송신신호의 전력 크기를 감지하도록 한다. 전력 감지기(210)에서 감지된 송신신호의 전력 크기가 -38dBm일 경우라고 가정한다. 이때, 커플러(206)를 통한 신호는 전력 증폭기(204)로부터 출력되는 신호에서 10 dB 감쇄되어 가변 전력 감쇄기(208)로 출력된다.
그러면, 제어부(200)는 전력 감지기(210)를 통해 감지된 송신신호의 전력 크기인 -38dBm에 커플러(206)에서 감쇄된 전력 크기인 10 dB 만큼 보상하여 현재 안테나를 통해 출력되고 있는 송신신호의 전력 크기가 -28dBm임을 확인한다. 그러면, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기인 -30dBm과 현재 송신되고 있는 송신신호의 전력 크기인 -28dBm간의 차이가 -2 dB 임을 확인한다. 이후, 제어부(200)는 확인된 -2 dB 만큼 송신 자동 이득 제어값을 조절하고 조절된 송신 자동 이득 제어값으로 구동 증폭기(204)를 제어한다.
한편, 만약 제어부(200)가 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 30 dBm일 경우를 가정하면, 제어부(200)는 현재 송신신호의 전력 크기가 고전력 범위에 속함을 인지한다. 그러면, 제어부(200)는 가변 전력 감쇄기(208)를 온시키기 위한 제어신호를 출력하고, 커플러(206)로부터 출력되는 송신신호가 가변 전력 감쇄기(208)를 통해 40 dB 만큼 감쇄된 후 전력 감지기(210)로 출력하도록 제어한다. 이후, 전력 감지기(210)는 가변 전력 감쇄기(208)로부터 출력되는 송신신호의 전력 크기를 감지하도록 한다. 전력 감지기(210)에서 감지된 송신신호의 전력 크기가 -22dBm일 경우라고 가정한다. 이때, 커플러(206)를 통한 신호는 전력 증폭기(204)로부터 출력되는 신호에서 10 dB 감쇄되어 가변 전력 감쇄기(208)로 출력된다.
그러면, 제어부(200)는 전력 감지기(210)를 통해 감지된 송신신호의 전력 크기인 -22dBm에 커플러(206)에서 감쇄된 전력 크기인 10 dB 와 가변 전력 감쇄기(208)에서 감쇄된 전력 크기인 40 dB 만큼 보상한다. 이후, 제어부(200) 현재 안테나를 통해 출력되고 있는 송신신호의 전력 크기가 28dBm임을 확인한다. 그러면, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기인 30dBm과 현재 송신되고 있는 송신신호의 전력 크기인 28dBm간의 차이가 2 dB 임을 확인한다. 이후, 제어부(200)는 확인된 2 dB 만큼 송신 자동 이득 제어값을 조절하고 조절된 송신 자동 이득 제어값으로 구동 증폭기(204)를 제어한다.
구동 증폭기(DA : Drive Amplifier)(202)는 전력 증폭기(204)의 이득(gain) 부족을 해결하고, 동시에 전력 증폭기(205)에 충분한 입력 전력을 만들어 주는 역할을 한다. 본 발명에서 구동 증폭기(202)는 제어부(200)로부터 자동 이득 제어를 위한 제어신호(TX_AGC)가 입력되면 제어신호에 따라 송신신호를 해당 전력 크기만큼 증폭시켜 전력 증폭기(204)로 출력한다.
전력 증폭기(PA : Power Amplifier)(204)는 이동 단말기의 최종 송신단에서 충분한 전력을 가진 신호를 출력할 수 있도록 전력 증폭하는 기능을 수행한다. 본 발명에서 전력 증폭기(204)는 구동 증폭기(202)로부터 입력된 신호를 제어부(200)의 제어신호(PA_ON)에 따라 전력 증폭하여 커플러(206)와 안테나를 통해 출력한다.
커플러(Coupler)(206)는 전력 증폭기(204)로부터 출력되는 송신신호를 특정 신호 전력으로 배분하여 안테나와 가변 전력 감쇄기(208)로 입력한다.
가변 전력 감쇄기(Variable Attenuator)(208)는 제어부(200)의 온 제어 신호(Atten_on)에 따라 동작되고, 온 제어신호에 따라 커플러(206)로부터 출력되는 송신신호를 미리 설정된 전력 레벨만큼 감쇄시키는 기능을 수행한다. 만약, 온 제어신호가 가변 전력 감쇄기(208)로 입력되지 않으면 가변 전력 감쇄기(208)는 커플러(206)로부터 입력된 송신신호를 전력 감지기(210)로 바이패스 시킨다.
전력 감지기(Power Detector)(210)는 가변 전력 감쇄기(208)로부터 출력되는 신호를 입력으로 하여 입력된 송신신호의 전력의 크기를 감지한다. 이후 감지된 송신신호의 전력 크기를 제어부(200)로 보고한다. 일반적인 전력 감지기의 경우에는 다이나믹 레인지가 전체 송신 출력 범위보다 훨씬 적기 때문에 최대 송신 출력 제한의 용도로만 이용된다. 그러나, 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 전력 감지기에서 감지할 수 없는 크기 범위 즉 고전력 범위에 속하는 경우에는 가변 전력 감쇄기(208)를 구동시켜 전력 감쇄를 수행함으로써 전력 감지기(210)에서 송신 출 력 전 범위를 모두 감지할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에서는 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 전력 감지기에서 감지할 수 있는 크기 범위 즉 저전력 범위에 속하는 경우에는 가변 전력 감쇄기(208)를 구동시키지 않아도 전력 감지기에서 송신단에서 출력되는 송신신호의 전력 크기를 감지할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 송신단에서 출력되는 송신신호의 모든 범위를 전력 감지기(210)가 감지할 수 있다.
그러면, 이제 상기의 도 2와 같이 구성되는 송신 전력 장치에서 송신 전력을 제어하기 위한 과정을 도 3의 제어 흐름도를 참조하여 설명하도록 한다.
먼저, 이동 단말기가 파워 온(Power On)되면 제어부(200)는 300단계에서 수신신호로부터 RSSI에 맞는 송신 전력을 설정한 후 해당 송신 자동 이득 제어를 위한 제어값을 구동 증폭기(202)로 인가하고, 전력 증폭기(204)를 온 시키기 위한 제어신호를 출력한다.
이후, 제어부(200)는 송신해야 하는 송신 전력이 저전력 범위 또는 고전력 범위 중 어떤 범위에 속하는지 검사한다. 만약, 송신해야 하는 송신 전력이 저전력 범위에 속하면 306단계 및 306단계 수행한 312단계로 진행하고, 송신해야 하는 송신 전력이 고전력 범위에 속하면 308단계 및 310단계 수행한 312단계로 진행한다.
그러면, 먼저 송신해야 하는 송신 전력이 저전력 범위에 속하여 진행한 306단계를 살펴보면, 제어부(200)는 306단계에서 가변 전력 감쇄기(208)를 구동시키지 않고, 피드백 신호를 전력 감지기(210)에서 감지하도록 제어한다. 이후, 제어부(200)는 306단계로 진행하여 전력 감지기(210)에서 감지된 피드백 신호의 전력 크기에 커플러(206)의 손실 크기를 보상하여 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 확인한 후 312단계로 진행한다.
한편, 송신해야 하는 송신 전력이 고전력 범위에 속하여 진행한 308단계를 살펴보면, 제어부(200)는 306단계에서 가변 전력 감쇄기(208)를 구동시켜 피드백 신호를 설정된 감쇄 크기만큼 감쇄시킨 후 전력 감지기(210)에서 감지하도록 제어한다. 이후, 제어부(200)는 310단계로 진행하여 전력 감지기(210)에서 감지된 피드백 신호의 전력 크기에 커플러(206)의 손실 크기와 가변 전력 감쇄기(208)의 감쇄 크기를 보상하여 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 확인한 후 312단계로 진행한다.
상기의 306단계 및 310단계를 통해 진행된 312단계에서 제어부(200)는 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기와 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 자동 이득 제어값을 조절한 후 조절된 자동 이득 제어값으로 구동 증폭기(202)를 제어함으로써 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 송신 해야 하는 송신신호의 전력 크기와 일치할 수 있도록 제어한다. 본 발명에서는 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기와 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기가 일치하면 안정되게 송신출력을 유지할 수 있도록 한다.
312단계에서 314단계로 진행하면 제어부(200)는 파워 오프 되는지를 검사하여 파워 오프되면 종료하고, 그렇지 않으면 300단계로 진행하여 계속하여 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기와 일치시키기 위한 전력 제어 과정인 300단계 내지 312단계 과정을 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 이동 단말기에서 송신신호의 전력 제어를 위한 별도의 RAS 보상 테이블 및 온도 및 채널 보상 테이블을 이용하지 않고, 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 감지하여 실제로 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기와 비교를 통해 크기 차이만큼 보상하여 출력할 수 있도록 한다. 따라서, 별도의 송신 RAS 보상 테이블을 생성하기 위해 일정량의 단말기의 AGC 값들을 일일이 측정하는 작업이 필요가 없는 이점이 있다. 또한, 상기와 같이 보상 테이블을 이용하는 방법은 통계적인 방법으로 보상하는 것이므로 모든 단말기의 송신 출력을 정확하게 조정하는 데에는 한계가 있는 반면에 본 발명은 직접 안테나를 통해 송신되기 전 신호의 전력 크기를 측정하여 송신해야 하는 신호의 전력 크기와 비교를 통해 차이만큼 보상하므로 정확한 전력 제어가 가능한 이점이 있다.
Claims (9)
- 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치에 있어서,안테나를 통해 송신하고자 하는 송신신호를 제어신호에 따라 증폭시켜 출력하는 적어도 하나의 증폭기들과,상기 증폭된 송신신호의 전력 크기를 감지하는 전력 감지기와,송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 확인한 후 확인된 전력 크기로 상기 송신신호를 증폭시키도록 상기 증폭기들로 제어신호를 출력하고, 상기 전력 감지기로부터 감지된 송신신호의 전력 크기와 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 보상하도록 상기 증폭기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 증폭기는 송신신호를 제어 신호에 따라 해당 전력 크기만큼 증폭시켜 출력하는 제1 증폭기와, 온(On) 제어신호에 따라 상기 제1 증폭기로부터 입력되는 송신신호를 미리 설정된 크기만큼 증폭시켜 출력하는 제2 증폭기로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 제2 증폭기로부터 출력되는 송신신호를 미리 설정된 신호 전력으로 배분하여 상기 안테나와 가변 전력 감쇄기로 출력하는 커플러와,온(On) 제어 신호에 따라 상기 커플러로부터 입력되는 송신신호의 전력 크기를 미리 설정된 전력 크기만큼 감쇄시켜 출력하는 상기 가변 전력 감쇄기를 더 구비하고,상기 전력 감지기가 상기 가변 전력 감쇄기로부터 입력되는 송신신호의 전력 크기를 감지하고,상기 제어부가 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 고전력 범위에 속하면 상기 가변 전력 감쇄기로 상기 온(On) 제어 신호를 출력한 후 상기 전력 감지기로부터 감지된 송신신호의 전력 크기에 상기 커플러와 가변 전력 감쇄기에서 감쇄된 크기를 보상하여 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 확인하고, 확인된 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기와 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 보상하도록 상기 증폭기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 제어부가,상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 저전력 범위에 속하면 상기 커플러로부터 출력되는 송신신호가 상기 가변 전력 감쇄기에서 바이패스 되어 상기 전력 감지기로 출력되도록 제어하고, 상기 전력 감지기로부터 감지된 송신신호의 전력 크기에 상기 커플러에서 감쇄된 크기를 보상하여 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 확인하고, 확인된 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기와 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 보상하도록 상기 증폭기를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 제1 증폭기는 구동 증폭기이고, 제 2 증폭기는 전력 증폭기인 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제어부가 상기 확인된 전력 크기로 상기 송신신호의 전력 크기를 증폭시키도록 제어하기 위한 제어신호는 송신 자동 이득 제어(TX_AGC)값 인 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 장치.
- 송신신호를 제어 신호에 따라 해당 전력 크기만큼 증폭시켜 출력하는 제1 증 폭기와, 온(On) 제어신호에 따라 상기 제1 증폭기로부터 입력되는 송신신호를 미리 설정된 크기만큼 증폭시켜 출력하는 제2 증폭기와, 상기 제2 증폭기로부터 증폭된 송신신호를 출력하는 안테나를 구비하는 이동 단말기에서 송신 전력 제어 방법에 있어서,송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 확인한 후 확인된 전력 크기로 상기 송신신호를 증폭시키기 위한 제어신호를 상기 제1 증폭기로 및 2 증폭기로 출력하는 제1 과정과,상기 증폭기들을 통해 출력되는 송신신호를 안테나를 통해 송출하기 위한 송신신호와 피드백 신호로 배분하여 출력하는 제2 과정과,상기 피드백 신호의 전력 크기를 감지하는 제3 과정과,상기 안테나를 통해 출력되는 송신신호의 전력 크기와 상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기를 비교하여 차이만큼 보상하기 위한 제어신호를 상기 제1 증폭기로 및 2 증폭기로 출력하는 제 4과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 방법.
- 제 7항에 있어서, 제 3과정은,상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 고전력 범위에 속하는지 저전력 범위에 속하는 지를 검사하는 과정과,상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 고전력 범위에 속하면, 상기 증 폭기들로부터 출력되는 송신신호를 미리 설정된 전력 크기만큼 감쇄시킨 후 상기 감쇄된 송신신호의 전력 크기를 감지하는 과정과,상기 감지된 송신신호의 전력 크기에 상기 감쇄된 전력 크기와 상기 제2 과정에서 손실된 전력 크기를 보상하여 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 확인하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 방법.
- 제 8항에 있어서,상기 송신해야 하는 송신신호의 전력 크기가 저전력 범위에 속하면, 상기 증폭기들로부터 출력되는 송신신호의 전력 크기를 감지하는 과정과,상기 감지된 송신신호의 전력 크기에 상기 제2 과정에서 손실된 전력 크기를 보상하여 현재 출력되는 송신신호의 전력 크기를 확인하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 송신 전력 제어 방법.
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