KR20090021674A - 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치에 관한 것으로, 인접채널 간섭을 측정하여 측정정보인 간섭값을 출력하는 인접채널 간섭 검출부와, 제어부에서 선택한 출력 비트 수로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와, 상기 인접채널 간섭 검출부에서 측정한 상기 간섭값에 따라 상기 아날로그/디지털 변환부의 출력 비트 수를 선택하는 상기 제어부를 포함하여 인접채널의 간섭이 없는 지역에서 전력소모를 줄이는 효과가 있다.

인접채널, ADC, 샘플링 속도, 출력 비트 수, 간섭

Description

이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING RECEIVER CONSIDERING ADJACENT CHANNEL INTERFERENCE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 인접 채널 신호의 간섭 정도를 측정하여 ADC 샘플링 속도나 출력 비트 수를 변경하여서 수신기 인접 채널에 대한 성능을 변경하는 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 일반적인 수신기로서, 안타나, 무선주파수(RF : Radio Frequency) 칩 및, 수신칩을 포함하여 구성한다. 도 1은 종래 기술에 따른 수신기의 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 종래의 수신기는 안테나에서 수신한 신호가 일으킨 기전력을 외장 LNA(102)에서 증폭한 다음, 필터링(104)을 거쳐 RF 칩(110)으로 입 력한다. RF 칩(110)에서는 원하는 대역의 신호를 선택하여 주파수 변환과 이득을 제어한다. RF 칩(110)의 출력 신호는 기저대역(base-band)또는 중간 주파수 대역(IF: intermediate frequency) 신호일 수 있으며, 상기 도 1은 Zero-IF 방식의 기저 대역 신호를 출력하는 RF 칩이다.

RF 칩(110)에서 증폭기(111)는 입력신호를 증폭하여 이득을 조절하고, 믹서(Mixer)(112, 113)는 증폭한 입력신호에 국부 발진기(114)에서 재생한 반송파 주파수를 곱하여 기저대역으로 변환한다. 기저 대역 필터(115, 116)는 기저대역 신호에 포함된 불필요한 대역의 신호가 제거하고, VGA(Variable gain amplifier)(117, 118)는 에 의해 ADC(Analog Digital Converter)(121, 122)의 입력에 적절하도록 이득을 조절한다.

그러면 수신 칩(120)의 ADC(121, 122)는 RF 칩(110)으로부터 수신한 아날로그 입력신호를 디지털 신호로 변환하고, 필터(123, 124)를 통해 디지털 신호를 필터링하고, 데시메이션부(decimation)(125, 126)는 필터링한 신호를 데시메이션 하여 사용 변조 방식에 적절한 데이터 레이트로 변환하여 복조부(127)로 제공한다.

자동 이득 제어부(AGC : Automatic Gain Control)(129)는 수신 신호의 이득 제어를 하는 회로로서 수신 칩(120)에서 수신 신호의 전력들을 측정하고 수신 신호의 크기에 따른 제어 신호를 생성하며, 이때 ACI(Adjacent Channel Interference) 검출부(128)를 통해 검출한 인접 채널의 간섭 정보를 이용한다.

RF 칩(110)의 이득 분배부(119)는 자동 이득 제어부(129)의 제어신호에 따라 내부의 구성 요소들인 증폭기(111), 믹서(112, 113), VGA(117, 118) 등에 이득을 배분하여 수신 신호를 이득을 조절한다. 외부의 LNA(102)는 자동 이득 제어부(129)에 의해 직접 혹은 RF 칩(110)을 거쳐서 제어된다.

수신 칩(120)에서 ADC(121)의 동작 속도는 일반적으로 복조부(127)의 기본 처리 속도의 4배 이상을 사용한다. 여기서 복조부(124)의 기본 처리 속도라는 것은 DS-SS(Direct Sequence spread spectrum)방식의 변조를 사용하는 CDMA 방식의 경우 Chip 레이트(rate), OFDM (Orthogonal Frequency division multiplex) 방식의 경우 FFT(fast Fourier transform)의 각 샘플들의 샘플 레이트(rate)에 해당한다.

이렇게 ADC(121)의 동작 속도가 기본 레이트(rate)보다 높은 것은 복조부(127)가 샘플링 타이밍에 민감하여 어느 정도의 해상도 이상을 요구하거나, 중간 대역 입력 신호의 경우 주파수 조정과정에서 마진을 마련할 필요가 있는 등 여러 가지 이유에서 필요에서 이다. 특히, ADC(121)의 동작 속도를 기본 레이트(rate)보다 높이는 이유는 인접채널의 신호가 ADC과정에서 에일리어싱(aliasing)에 의해 수신 대역으로 중첩되는 것을 막기 위해 필요하다.

한편, 수신 칩(120)에서 인접채널 간섭의 제거 성능을 높이기 위해서는 ADC 샘플 레이트 높이는 것 외에도 인접채널 간섭의 제거를 위해 ADC(121, 122)의 출력 비트 수를 증가시킬 수도 있다.

ADC(121)의 샘플링 레이트, 비트 수 등은 수신 칩의 파워 소모와 많은 연관이 있다. 따라서 간섭 제거 능력을 높여 놓은 설계는 서비스 가능 영역은 넓어질 수 있지만 파워 소비가 늘어나게 되어 사용 시간이 줄어드는 문제가 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 인접 채널 신호의 간섭 정도를 측정하여 ADC 샘플링 속도를 조절하는 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 인접 채널 신호의 간섭 정도를 측정하여 ADC의 출력 비트 수를 조절하는 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 인접 채널 신호의 간섭 정도를 측정하여 ADC 샘플링 속도나 출력 비트 수를 변경하여서 수신기 인접 채널에 대한 성능을 변경하는 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 인접채널 간섭을 고려하는 이동통신 시스템의 수신기는, 인접채널 간섭을 측정하여 측정정보인 간섭값을 출력하는 인접채널 간섭 검출부와, 제어부에서 선택한 출력 비트 수로 아 날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와, 상기 인접채널 간섭 검출부에서 측정한 상기 간섭값에 따라 상기 아날로그/디지털 변환부의 출력 비트 수를 선택하는 상기 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 이동통신 시스템의 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법은, 인접채널의 간섭 정도를 나타내는 간섭값을 측정하는 과정과, 상기 간섭값에 따라 아날로그/디지털 변환부의 출력 비트 수를 선택하는 과정과, 선택한 출력 비트 수로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 인접채널 간섭을 측정하여 측정정보인 간섭값을 출력하는 인접채널 간섭 검출부와, 제어부에서 선택한 출력 비트 수로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와, 상기 인접채널 간섭 검출부에서 측정한 상기 간섭값에 따라 상기 아날로그/디지털 변환부의 출력 비트 수를 선택하는 상기 제어부를 포함하여 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치에 관한 것으로, 인접채널의 간섭이 없는 지역에서 전력소모를 줄이는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하 면 하기와 같다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 인접 채널 신호의 간섭 정도를 측정하여 ADC 샘플링 속도나 출력 비트 수를 변경하여서 수신기 인접 채널에 대한 성능을 변경하는 이동통신 시스템에서 인접채널 간섭을 고려한 수신기 동작 방법 및 장치에 관한 것으로, 아래에서 도 2를 참조하여 본 발명의 장치를 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 이동통신 시스템의 수신기의 구성을 도시한 도면이다. 상기 도 2를 참조하면 본 발명의 수신기는 인접채널 간섭(ACI : Adjacent Channel Interference) 검출부(200), 제어부(202), 클록 조절부(204), 아날로그/디지털 변환부(ADC : Analog Digital Converter)(206, 208), 간섭 제거 및 샘플 레이트 변환부(210) 및, 복조부(220)를 포함하여 구성한다.

상기 인접채널 간섭 검출부(200)는 인접채널 간섭에 관한 정보를 측정하여 출력한다. 이때 인첩채널 간섭에 관한 정보는 단순히 간섭 유무만을 판정한 값일 수도 있고, 인접 채널 신호의 세기에 대한 직간접적인 측정값일 수도 있다.

상기 제어부(202)는 상기 인접채널 간섭 검출부(200)에서 검출하는 인접채널 간섭 정보에 따라 상기 ADC(206, 208)의 출력 비트 수를 선택하고, 상기 ADC(206, 208)의 샘플링 속도를 조절하기 위해 동작 주파수 속도를 선택하고, 비트 수와 동작 주파수 속도에 따라 상응하는 동작모드로 동작하도록 상기 간섭 제거 및 샘플 레이트 변환부(210)에 제어신호를 송신한다. 상기 제어부(202)의 상세한 제어 방법 은 아래의 도 3과 도 4의 도면을 참조하여 상세히 후술하고자 한다.

상기 클록 조절부(204)는 상기 제어부(202)의 제어에 따라 상기 ADC(206, 208)와 상기 간섭 제거 및 샘플 레이트 변환부(210)에 공급하는 클록을 조절하는 회로이다. 변경하는 클록이 분주 관계인 경우 분주 회로를 이용하여 조절할 수도 있고 두 가지 클록을 선택하는 스위치 회로로 구성할 수도 있다.

상기 ADC(206, 208)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 장치로 변환하여 출력시 상기 제어부(202)의 제어를 받아 출력 비트 수를 조정하고 상기 클록 조절부(204)의 클록에 따라 샘플링 속도를 조절하여 출력한다.

상기 간섭 제거 및 샘플 레이트 변환부(210)는 인접채널 간섭을 제거하는 저역 필터(LPF : Low Pass Filter)(212, 214)와 필터링한 신호를 데시메이션 하여 사용 변조 방식에 적절한 데이터 레이트로 변환하는 데시메이션부(decimation)(216, 218)을 포함하여 구성하며 상기 제어부(202)의 제어에 따라 상기 ADC(206, 208)의 디지털 신호에서 인접채널 간섭을 제거하고 상기 복조부(220)에서 요구하는 입력 샘플 레이트로 변환하여 출력한다. 상기 간섭 제거 및 샘플 레이트 변환부(210)의 실제 구성은 설계자에 따라 순서를 포함 다양한 형태로 구성될 수 있다.

상기 복조부(220)는 상기 간섭 제거 및 샘플 레이트 변환부(210)에서 출력하는 신호를 수신하여 16QAM, QPSK와 같은 변조방식에 대하여 복조한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 수신기에서 인접 채널 신호의 간섭 정도를 측정하여 ADC 샘플링 속도나 출력 비트 수를 변경하는 수신기 동작 방법을 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 아날로그/디지털 변환부를 제어하는 예를 나타내는 과정을 도시한 흐름도이다. 상기 도 3을 참조하면 본 발명의 수신기는 300단계에서 인접채널의 간섭 정도를 나타내는 간섭값을 측정하고 302단계로 진행하여 간섭값이 출력 비트 수를 변경하는 기준이 되는 기설정한 비트 변경 기준값보다 큰지 확인한다.

상기 302단계의 확인결과, 상기 간섭값이 상기 비트 변경 기준값 보다 크면, 상기 수신기는 304단계로 진행하여 ADC의 출력 비트 수를 기설정한 높은 비트 수로 설정하고, 상기 302단계의 확인결과, 상기 간섭값이 상기 비트 변경 기준값 보다 작거나 같으면, 상기 수신기는 306단계로 진행하여 ADC의 출력 비트 수를 기설정한 낮은 비트 수로 설정한다. 기설정한 상기 높은 비트 수와 상기 낮은 비트 수는 인접 채널의 간섭의 정도에 따라 목표 채널을 추출하기에 적당한 비트 수로 실험에 의해 측정하여 구한 값이다.

이후, 상기 수신기는 308단계로 진행하여 상기 간섭값이 샘플링 속도를 변경하는 기준이 되는 기설정한 주파수 변경 기준값보다 큰지 확인한다.

상기 308단계의 확인결과, 상기 간섭값이 상기 주파수 변경 기준값 보다 크면, 상기 수신기는 310단계로 진행하여 ADC의 동작 주파수를 기설정한 높은 동작 주파수로 설정하고, 상기 302단계의 확인결과, 상기 간섭값이 상기 주파수 변경 기준값 보다 작거나 같으면, 상기 수신기는 312단계로 진행하여 ADC의 동작 주파수를 기설정한 낮은 동작 주파수로 설정한다. 기설정한 상기 높은 동작 주파수와 상기 낮은 동작 주파수는 인접 채널의 간섭 제거시 발생할 수 있는 샘플 레이트의 하락을 고려하여 간섭의 정도에 따라 상기 복조부(220)의 입력에 필요로 하는 기본 레이트보다 높은 레이트를 유지할 수 있도록 실험에 의해 측정하여 설정한 값이다.

상기 도 3은 상기 ADC의 출력 비트와 동작 주파수를 설정하기 위해 두 종류의 기준값을 두어 각기 구분하여 설정하고 있다. 하지만, 인접채널 간섭 추출부에서 인접채널의 간섭 유무만을 추출할 수 있는 경우이거나, 설정하기 위해 두개의 기준값이 같은 경우 아래 도 4와 같이 동작할 수 있다.

한편, 상기 도 3에서 상기 ADC의 출력 비트와 동작 주파수를 설정하는 두종류의 기준값은 하나의 기준값으로 간섭유무를 판단하여 그에 상응하는 기설정한 출력 비트 수와 동작 주파수를 설정하고 있으나, 이를 확대하여 간섭값을 크기를 여러 단계로 구분하여 각 단계별로 상응하는 출력 비트 수와 동작 주파수를 기설정할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 아날로그/디지털 변환부를 제어하는 다른 예를 나타내는 과정을 도시한 흐름도이다. 상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 수신기는 400단계에서 인접채널의 간섭 정도를 나타내는 간섭값 또는 간섭 유무를 측정하고 402단계로 진행하여 간섭값이 간섭여부를 판단하는 기준이 되는 기설정한 기준값보다 보다 큰지 확인한다. 즉, 간섭 유무를 확인한다.

상기 402단계의 확인결과, 상기 간섭값이 상기 기준값 보다 크면 즉, 간섭이 존재하면 상기 수신기는 404단계로 진행하여 ADC의 출력 비트 수를 기설정한 높은 비트 수로 설정하고, 410단계로 진행하여 ADC의 동작 주파수를 기설정한 높은 동작 주파수로 설정한다.

하지만, 상기 402단계의 확인결과, 상기 간섭값이 상기 기준값 보다 작거나 같으면 즉, 간섭이 존재하지 않으면 상기 수신기는 406단계로 진행하여 ADC의 출력 비트 수를 기설정한 낮은 비트 수로 설정하고, 412단계로 진행하여 ADC의 동작 주파수를 기설정한 낮은 동작 주파수로 설정한다.

분명히, 청구항들의 범위 내에 있으면서 이러한 실시 예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 수신기의 구조를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 이동통신 시스템의 수신기의 구성을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 아날로그/디지털 변환부를 제어하는 예를 나타내는 과정을 도시한 흐름도 및,

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 아날로그/디지털 변환부를 제어하는 다른 예를 나타내는 과정을 도시한 흐름도이다.

Claims (14)

1. 인접채널 간섭을 고려하는 이동통신 시스템의 수신기에 있어서,

   인접채널 간섭을 측정하여 측정정보인 간섭값을 출력하는 인접채널 간섭 검출부와,

   제어부에서 선택한 출력 비트 수로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와,

   상기 인접채널 간섭 검출부에서 측정한 상기 간섭값에 따라 상기 아날로그/디지털 변환부의 출력 비트 수를 선택하는 상기 제어부를 포함함을 특징으로 하는 수신기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 간섭값에 따라 둘 이상의 단계로 구분하고 각 단계별로 상응하는 기설정한 출력 비트 수를 선택함을 특징으로 하는 수신기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 간섭값에 따른 출력 비트 수는,

   상기 간섭값에 따른 단계가 상대적으로 낮은단계의 간섭값에 비해 높은단계일수록 보다 많은 출력 비트 수가 기설정됨을 특징으로 하는 수신기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 간섭값에 따라 상응하는 상기 아날로그/디지털 변환부의 샘플링 레이트 선택하고,

   상기 아날로그/디지털 변환부는 제어부에서 선택한 샘플 레이트로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환함을 특징으로 하는 수신기.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 간섭값에 따라 둘 이상의 단계로 구분하고 각 단계별로 상응하는 기설정한 샘플링 레이트를 선택함을 특징으로 하는 수신기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 간섭값에 따른 샘플링 레이트는,

   상기 간섭값에 따른 단계가 상대적으로 낮은단계의 간섭값에 비해 높은단계 일수록 보다 높은 샘플링 레이트로 기설정됨을 특징으로 하는 수신기.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부의 제어에 따라 상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환한 디지털 신호에서 인접채널 간섭을 제거하고 기본 샘플 레이트로 변환하여 출력하는 간섭 제거 및 샘플 레이트 변환부를 더 포함함을 특징으로 하는 수신기.
8. 이동통신 시스템의 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법에 있어서,

   인접채널의 간섭 정도를 나타내는 간섭값을 측정하는 과정과,

   상기 간섭값에 따라 아날로그/디지털 변환부의 출력 비트 수를 선택하는 과정과,

   선택한 출력 비트 수로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 출력 비트 수를 선택하는 과정은,

   상기 간섭값에 따라 둘 이상의 단계로 구분하고 각 단계별로 상응하는 기설정한 출력 비트 수를 선택함을 특징으로 하는 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 간섭값에 따른 출력 비트 수는,

    상기 간섭값에 따른 단계가 상대적으로 낮은단계의 간섭값에 비해 높은단계일수록 보다 많은 출력 비트 수가 기설정됨을 특징으로 하는 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법.
11. 제 8항에 있어서,

    상기 간섭값에 따라 아날로그/디지털 변환부의 샘플링 레이트를 선택하는 과정과,

    선택한 샘플링 레이트로 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 샘플링 레이트를 선택하는 과정은,

    상기 간섭값에 따라 둘 이상의 단계로 구분하고 각 단계별로 상응하는 기설정한 샘플링 레이트를 선택함을 특징으로 하는 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 간섭값에 따른 샘플링 레이트는,

    상기 간섭값에 따른 단계가 상대적으로 낮은단계의 간섭값에 비해 높은단계일수록 보다 높은 샘플링 레이트로 기설정됨을 특징으로 하는 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법.
14. 제 8항에 있어서,

    상기 아날로그/디지털 변환부에서 변환한 디지털 신호에서 인접채널 간섭을 제거하고 기본 샘플 레이트로 변환하여 출력하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 수신기에서 인접채널 간섭을 고려하여 동작하는 방법.

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