KR20090099711A - Interface apparatus of radio access station - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기지국의 인터페이스 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 단일화된 장치로써 송수신되는 기저대역의 디지털 IQ 신호와 중간 주파수의 아날로그 신호를 인터페이스하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an interface device of a base station, and more particularly, to an apparatus for interfacing a baseband digital IQ signal and an intermediate frequency analog signal transmitted and received as a unified device.
기지국에서 송수신 데이터에 대한 디지털 처리를 담당하는 채널 카드와 기지국의 RF 처리부 또는 중계기의 인터페이스를 위해 기저대역의 디지털 IQ 신호를 중간 주파수의 아날로그 신호로 변환하는 기술 및 역방향 변환 기술이 요구된다.The baseband digital IQ signal is converted into an intermediate frequency analog signal and a reverse conversion technology is required for the interface between the channel card that is responsible for digital processing of the transmission and reception data at the base station and the RF processing unit or repeater of the base station.
도 1은 일반적인 기지국의 인터페이스 장치로서, 채널 카드와 기지국의 RF 처리부 또는 중계기에 대한 인터페이스를 수행한다.1 is an interface device of a general base station, which performs an interface to an RF processor or a repeater of a channel card and a base station.
도시된 바와 같이 일반적인 기지국의 인터페이스 장치는 송신 IQ 신호에 대해 트랜시버(Tranceiver) 경로의 신호 처리를 담당하는 트랜시버 유닛(102)과 중계기 인터페이스 유닛(104)으로 분리되어 존재하며, 기지국에서 송수신 데이터의 디지털 처리를 담당하는 채널 카드(106)와 RF 처리부(미도시) 또는 중계기(미도시) 의 인터페이스 기능을 수행 한다.As shown in the figure, an interface device of a general base station is divided into a
트랜시버 유닛(102)의 송신 신호 처리 과정을 살펴보면, 트랜시버 유닛(102) 은 채널 카드(106)로부터 직렬의 송신 IQ 신호를 수신하여 병렬의 송신 IQ 신호로 변환하고, 디지털 업 컨버터(미도시)를 사용하여 병렬 IQ 신호에 대한 샘플링 주파수를 높이고, 주파수 할당(Frequency Allocation: FA)에 따른 주파수 상향 변환을 수행한다. Referring to the transmission signal processing procedure of the
주파수 할당에 따른 주파수 상향 변환이란 I 성분 및 Q 성분에 대해 각각 3FA에 따라 3개의 중심 주파수에 기초한 신호로 주파수를 상향 변환하는 것이다. 일 예로, I 성분은 16MHz, 25MHz, 및 34MHz의 중심 주파수를 기초로 상향 변환될 수 있다.Frequency up-conversion according to frequency allocation means up-converting the frequency into signals based on three center frequencies for I and Q components, respectively, according to 3FA. As an example, the I component may be up-converted based on center frequencies of 16 MHz, 25 MHz, and 34 MHz.
이후, 주파수가 상향 변환된 송신 IQ 신호는 디지털 아날로그 컨버터팅 과정을 거치면서, 125MHz의 중간 주파수(IF)에 기초한 아날로그 신호로 다시 주파수 상향 변환된다. 이어, 믹서(미도시)에서 RF 신호로 변환되어 트랜시버 유닛(102)의 외부에 존재하는 기지국의 RF 처리부의 파워 앰프로 전송된다.Thereafter, the frequency-converted transmit IQ signal is up-converted back into an analog signal based on an intermediate frequency IF of 125 MHz while undergoing a digital analog converting process. Subsequently, the mixer is converted into an RF signal and transmitted to the power amplifier of the RF processing unit of the base station existing outside the
한편, 트랜시버 유닛(102)의 수신 신호 처리 과정을 살펴보면, 트랜시버 유닛(102)은 RF 처리부의 LNA(Low Noise Amplifier)로부터 RF 신호를 수신하여, 상술한 송신 신호 처리 과정의 역과정을 수행한다. Meanwhile, referring to the received signal processing process of the
예컨데, 트랜시버 유닛(102)은 기지국의 RF 처리부로부터 75MHz의 중간 주파수에 기초한 수신 IQ 신호를 아날로그 디지털 컨버팅하고, 디지털 다운 컨버터(미도시)를 사용하여 3FA 따라 주파수를 하향 변환 시킨다. 따라서, 트랜시버 유닛(102)은 기저대역의 신호를 채널 카드(106)로 전송할 수 있다.For example, the
중계기 인터페이스 유닛(126)은 기지국의 RF 처리부가 아니라 중계기(미도 시)와 인터페이스 한다는 점에서 트랜시버 유닛(102)과 다를 뿐, 동일한 신호 처리 기능을 수행하므로 자세한 설명은 생략한다.The repeater interface unit 126 differs from the
그런데, 상술한 일반적인 기지국의 인터페이스 장치는 기지국의 RF 처리부 및 중계기 모두와 인터페이스해야하므로, 디지털 업 컨버팅, 디지털 다운 컨버팅, 디지털 아날로그 컨버팅, 아날로그 디지털 컨버팅 및 기타 기능을 위한 로직 디바이스 등 다수의 로직 디바이스가 필요하고 신호 처리를 위한 배선 등이 복잡하다는 문제점이 있었다. However, since the interface device of the general base station described above must interface with both the RF processing unit and the repeater of the base station, a number of logic devices, such as logic devices for digital up-converting, digital down-converting, digital analog converting, analog-digital converting, and other functions, There is a problem that the wiring is necessary and complicated for signal processing.
또한, 3FA일 경우, FA에 따른 주파수 상향 변환을 수행하기 위해서 3배수의 해당 로직 디바이스가 필요하고, 다이버시티(Diversity) 전송 이득을 얻기 위해 2배수의 해당 로직 디바이스들이 더 필요하다는 문제점이 있었다.In addition, in the case of 3FA, there is a problem in that a corresponding logic device of three times is needed to perform frequency up-conversion according to FA, and two more corresponding logic devices are needed to obtain diversity transmission gain.
따라서, 인터페이스 장치 구현에 필요한 공간 상의 문제로 일반적인 기지국의 인터페이스 장치는 트랜시버 유닛(102)과 중계기 인터페이스 유닛(104)으로 분리되어야하는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that the interface device of a general base station should be separated into the
나아가, 트랜시버 유닛(102)과 중계기 인터페이스 유닛(104)이 분리되어 존재하므로, 직병렬 변환부도 2배가 되는 등 로직 디바이스의 낭비가 심하고, 인터페이스 장치가 삽입되는 백보드(Backboard) 상에서 신호 라인이 복잡해 지는 문제가 있었다.Furthermore, since the
또한, 송수신 신호를 RF 처리부와 고주파의 RF 신호로 인터페이스하는 경우, 전송 케이블에서 발생하는 신호의 손실이 크다는 문제점이 있었다.In addition, when interfacing the transmission and reception signals to the RF processing unit and a high frequency RF signal, there is a problem that the loss of the signal generated in the transmission cable is large.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기지국의 인터페이스 장치에 있어서, 트랜시버 유닛과 중계기 인터페이스 유닛을 하나의 장치로 단일화하여 인터페이스 장치 및 기지국 시스템의 사이즈 및 단가를 줄일 수 있는 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and in the interface device of a base station, providing a device that can reduce the size and cost of the interface device and the base station system by unifying the transceiver unit and the repeater interface unit into one device. It is a technical problem.
또한, 본 발명은 트랜시버 또는 중계기와 인터페이스하기 위한 소자를 줄여 인터페이스 장치를 하나의 장치로 단일화함으로 백보드 상의 신호 라인을 단순화할 수 있는 장치를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다. Another object of the present invention is to provide an apparatus capable of simplifying a signal line on a back board by unifying an interface device into one device by reducing an element for interfacing with a transceiver or a repeater.
또한, 본 발명은 송수신 신호를 RF 처리부와 중간 주파수로 인터페이스하여 전송 케이블에 의한 손실을 최소화하는 장치를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a device for minimizing loss caused by a transmission cable by interfacing a transmission / reception signal with an RF processor at an intermediate frequency.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기지국의 인터페이스 장치는 기저대역의 송신 IQ 신호에 대한 주파수 할당(Frequence Allocation)에 따라 상기 송신 IQ 신호의 주파수를 상향 변환하는 디지털 업 컨버터부; 상기 주파수가 상향 변환된 송신 IQ 신호를 직렬의 제1 중간 주파수의 송신 IQ 신호로 변환하고, 상기 제1 중간 주파수의 송신 IQ 신호에 대한 아날로그 변환을 수행하여 복수의 경로로 전송되도록 복수의 제1 중간 주파수의 아날로그 출력 신호를 생성하는 디지털 아날로그 변환부; 상기 복수의 경로를 통해 획득한 복수의 제2 중간 주파수의 수신 IQ 신호에 대해 디지털 컴바이닝을 수행하는 디지털 컴바이너부; 및 상기 디지털 컴바이닝이 수행된 수신 IQ 신호를 주파수 할당에 따라 하향 변환하여 기저대역의 수신 IQ 신호를 생성하는 디지털 다운 컨버터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, an interface apparatus of a base station includes: a digital up-converter unit for up-converting a frequency of the transmission IQ signal according to frequency allocation of a baseband transmission IQ signal; Converting the up-converted transmit IQ signal into a first transmit intermediate IQ signal in series and performing analog conversion on the transmit IQ signal of the first intermediate frequency to transmit a plurality of first paths; A digital analog converter for generating an analog output signal of an intermediate frequency; A digital combiner unit configured to perform digital combining on a plurality of received IQ signals of a plurality of second intermediate frequencies obtained through the plurality of paths; And a digital down converter configured to down-convert the received IQ signal on which the digital combining has been performed according to frequency allocation to generate a baseband receive IQ signal.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 기지국의 인터페이스 장치는 기지국의 채널 카드로부터 기저대역의 송신 IQ 신호를 수신하여 상기 기지국의 트랜시버 및 중계기와 인터페이스하는 상기 기지국의 인터페이스 장치에 있어서, 상기 기저대역의 송신 IQ 신호에 대한 주파수 할당에 따라 상기 송신 IQ 신호의 주파수를 상향 변환하는 디지털 업 컨버터부; 및 하나의 상기 주파수가 상향 변환된 송신 IQ 신호를 직렬의 제1 중간 주파수의 송신 IQ 신호로 변환하고, 상기 제1 중간 주파수의 송신 IQ 신호에 대한 아날로그 변환을 수행하여 상기 트랜시버 및 중계기로 전송되도록 복수의 제1 중간 주파수의 아날로그 출력 신호를 생성하는 디지털 아날로그 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the interface device of the base station according to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the interface device of the base station for receiving the baseband transmission IQ signal from the channel card of the base station to interface with the transceiver and the repeater of the base station, A digital up-converter configured to upconvert the frequency of the transmit IQ signal according to the frequency allocation of the baseband transmit IQ signal; And converts one of the up-converted transmission IQ signals into a serial transmission IQ signal of a first intermediate frequency and performs analog conversion on the transmission IQ signal of the first intermediate frequency to be transmitted to the transceiver and the repeater. And a digital-to-analog converter for generating a plurality of first intermediate frequency analog output signals.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 송신부에서 하나의 인터폴레이션 경로로 송신 IQ 신호를 직렬의 목적하는 중간 주파수의 IQ 신호로 상향 변환한 후 복수의 아날로그 컨버젼된 신호를 출력한다. 그리고, 수신부에서 기지국의 RF 처리부 및 중계기로부터 획득한 수신 IQ 신호를 아날로그 디지털 컨버터의 뒷 단에서 디지털 컴바이닝한다. 따라서, RF 처리부를 위한 인터페이스 로직과 중계기를 위한 로직이 따로 존재할 필요가 없으므로, 전체 인터페이스 로직의 수를 줄일 수 있어 인터페이스 장치를 하나의 장치로 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the transmitter outputs a plurality of analog-converted signals after upconverting the transmission IQ signal into a series of desired intermediate frequency IQ signals in one interpolation path. The receiving unit digitally combines the received IQ signal obtained from the RF processor and the repeater of the base station at the rear of the analog-to-digital converter. Therefore, since the interface logic for the RF processing unit and the logic for the repeater do not need to exist separately, the total number of interface logics can be reduced, so that the interface device can be implemented as a single device.
또한, 본 발명은 인터페이스 장치를 하나의 장치로 단일화함으로 기지국 시스템의 사이즈 및 단가를 줄이고 백보드 상의 신호 라인을 단순화할 수 있는 다른 효과가 있다.In addition, the present invention has another effect of reducing the size and cost of the base station system and simplifying the signal line on the back board by unifying the interface device into one device.
또한, 본 발명은 RF 처리부와 중간 주파수로 신호를 송수신함으로써, 전송케이블에 의한 신호의 손실을 줄 일 수 있는 또 다른 효과가 있다. In addition, the present invention has another effect that can reduce the loss of the signal by the transmission cable by transmitting and receiving a signal at an intermediate frequency with the RF processor.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 인터페이스 장치를 나타낸 블록도로서, 기지국의 인터페이스 장치(202)는 기저대역의 디지털 신호와 중간 주파수 대역의 아날로그 신호를 인터페이스하는 DRIU(Digital Radio Interface Unit)으로서 동작한다.2 is a block diagram illustrating an interface device of a base station according to an embodiment of the present invention, wherein the
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 인터페이스 장치(202)는 송신 신호를 인터페이스하기 위해 직병렬 변환부(204), FPGA부(206), 디지털 아날로그 컨버터부(208a,208b), 앰프부(210a,210b,216a,216b), 감쇠부(214a,214b,218a,218b)를 포함한다. 또한, 기지국의 인터페이스 장치(202)는 수신 신호를 인터페이스하기 위해 아날로그 디지털 컨버터부(220a,220b), 앰프부(222a,222b) 및 감쇠부(224a,224b)를 더 포함한다.As shown, the
기지국의 채널카드(234)에서 단말로 향하는 송신 신호에 대한 인터페이스 측면에서, 기지국의 인터페이스 장치(202)는 채널 카드(234)로부터 직렬의 기저대역의 송신 IQ 신호를 수신하여 주파수 할당(Frequency Allocation: FA)을 수행하고 메인 RF 트랜시버(미도시)로 116MHz, 125MHz 및 134MHz의 중간 주파수를 가진 복합 아날로그 신호로 변환한 후, RF 처리를 위해 메인 RF 트랜시버(미도시) 및 메인 중계기(미도시)로 전송한다.In terms of the interface for the transmission signal from the
또한, 기지국의 인터페이스 장치(202)는 다이버시티(Diversity)를 이용한 전송 이득을 얻기위해, 같은 방식으로 다이버시티 RF 트랜시버(미도시) 및 다이버시티 중계기(미도시)로 전송한다.In addition, the
단말에서 채널카드(234)로 향하는 수신 신호에 대한 인터페이스 측면에서, 기지국의 인터페이스 장치(202)는 메인 RF 트랜시버 및 메인 중계기로부터 3FA에 따른 66MHz, 75MHz, 및 84MHz의 중간 주파수에 기초한 복합 아날로그 신호를 수신하여 기저대역의 수신 IQ 신호로 변환한 후, 디지털 처리를 위해 채널 카드(234)로 전송한다.In terms of the interface to the received signal from the terminal to the
또한, 기지국의 인터페이스 장치(202)는 다이버시티를 이용한 전송 이득을 얻기위해, 같은 방식으로 다이버시티 RF 트랜시버 및 다이버시티 중계기로부터 수신한 신호를 기저대역의 수신 IQ 신호로 변환한 후, 채널 카드(234)로 전송한다.In addition, the
직병렬 변환부(204)는 채널 카드(234)로부터 수신한 직렬의 송신 IQ 신호를 I 성분과 Q 성분으로 분리된 병렬의 송신 IQ 신호로 변환하여 FPGA부(206)의 메인 디지털 업 컨버터부(226a) 및 다이버시티 디지털 업 컨버터부(226b)로 전송한다.The serial-to-
직병렬 변환부(204)는 메인 디지털 다운 컨버터부(228a) 및 다이버시티 디지털 다운 컨버터부(228b)로부터 수신한 병렬의 수신 IQ 신호를 직렬의 수신 IQ 신호로 변환하여 채널 카드(234)로 전송한다.The serial-to-
FPGA부(206: Field Programable Gate Array Block)는 메인 디지털 업 컨버터부(226a), 다이버시티 디지털 업 컨버터부 (226b), 메인 디지털 다운 컨버터부 (228a), 다이버시티 디지털 다운 컨버터부 (228b), 제1 디지털 컴바이너(Combiner)부(230a), 제2 디지털 컴바이너부(230b), 제1 지연부(232a) 및 제2 지연부(232b)를 포함한다.The field programmable
신호의 송신 측면에서, FPGA부(206)는 기저대역의 송신 IQ 신호에 대한 주파수 할당에 따라 송신 IQ 신호의 주파수를 상향 변환하여, 16MHz, 25MHz, 34MHz의 중심 주파수를 가진 복합 디지털 신호를 생성한다. 그리고, 직병렬 변환부(204)로부터 수신한 10Msps(10M Sampling Per Second)의 송신 IQ 신호에 대해 인터폴레이션(Interpolation)과 필터링을 수행하여 100Msps의 신호로 오버 샘플링한다.In terms of signal transmission, the
신호의 수신 측면에서, FPGA부(206)는 제1 디지털 컴바이너부(230a)로부터 수신한 16MHz, 25MHz, 및 34MHz의 중간 주파수를 가진 복합 디지털 신호를 주파수 할당에 따라 하향 변환하여 기저대역의 수신 IQ 신호를 생성한다. 그리고, 100Msps의 복합 디지털 신호에 대해 데시메이션(Decimation)과 필터링을 수행하여 10Msps의 신호로 다운 샘플링한다.In terms of signal reception, the
또한, FPGA부(206)는 다이버시티를 위해 상술한 송수신 신호에 대한 인터페이스를 동일한 방법으로 수행한다.In addition, the
메인 디지털 업 컨버터부(226a)는 직병렬 변환부(204)로부터 수신한 병렬의 기저대역의 송신 IQ 신호에 대해 주파수 할당을 수행하고 주파수 할당 위해 주파수를 상향 변환한다. 그리고, 샘플링 주파수를 10Msps에서 100Msps로 상향 조정한다. The main digital up-
도 4는 본발명의 일 실시예에 따른 메인 디지털 업 컨버터부(226a)의 내부 회로를 나타낸 도면이다. 메인 디지털 업 컨버터부(226a)는 3FA를 수행하기 위해 3개 디지털 업 컨버터 블록(302,304,306)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 디지털 업 컨버터 블록(302,304,306)에서 오버 샘플링을 위한 인터폴레이터(Interpolator) 및 필터를 생략하고 설명하겠다.4 is a diagram illustrating an internal circuit of the main digital
도시된 바와 같이, 메인 디지털 업 컨버터부(226a)는 1FA 디지털 업 컨버터부(302), 2FA 디지털 업 컨버터부(304), 및 3FA 디지털 업 컨버터부(306) 등을 포함하며, FA에 따른 주파수 상향 변환을 수행한다.As shown, the main digital up-
1FA 디지털 업 컨버터부(302)는 FIR 필터(308), 1FA용 NCO(310), 및 1FA용 곱셈기(312) 등을 포함한다.The 1FA digital
FIR 필터(308)는 수신한 기저대역의 송신 I 신호를 필터링함으로써 고조파(Harmonic) 성분을 제거하고 출력 특성을 맞춘다. 그리고, 1FA용 NCO(310)는 16MHz의 로컬 신호를 생성하여 1FA용 곱셈기(312)로 전송하며, 1FA용 곱셈기(312)는 송신 I 신호와 16MHz의 로컬 신호를 곱하여 송신 I 신호의 주파수를 기저대역에서 16MHz의 중간 주파수로 상향 변환한다.The
여기서, 주파수 할당(FA)에 대해 예를 들어 설명하면, FA는, 전송 대역폭이 30MHz이고 전송 대역폭이 10MHz의 채널 대역폭을 갖는 3개의 채널(3FA)로 나누어 지는 경우, 신호의 송수신을 위해 신호에 채널을 할당하는 것을 의미한다.Here, the frequency allocation FA will be described as an example. The FA is divided into three channels 3FA having a transmission bandwidth of 30 MHz and a transmission bandwidth of 10 MHz. It means to allocate channel.
이어, 주파수 상향 변환된 I 신호는 I 신호용 덧셈기(318)에 의해 2FA 디지털 업 컨버터부(304) 및 3FA 디지털 업 컨버터부(306)의 I 신호 출력과 합(Digital Summing)하여 지고, 그 결과는 디지털 아날로그 컨버터부(208a)로 출력된다.Subsequently, the frequency up-converted I signal is summed with the I signal outputs of the 2FA digital up-
그리고, 1FA 디지털 업 컨버터부(302)는 인터폴레이션과 필터링을 수행하여 송신 I 신호의 샘플링 주파수에 대해 10Msps에서 100Msps로 오버 샘플링한다.The 1FA digital up-
2FA 디지털 업 컨버터부(304) 및 3FA 디지털 업 컨버터부(306)는 각각 2FA용 NCO(314) 및 3FA용 NCO(316)를 사용하므로 FA에 따른 주파수 상향 폭이 25MHz 및 34MHz로 1FA 디지털 업 컨버터부(302)의 출력과 다를뿐이고, 상술한 바에 의해 여러 블록의 기능이 자명하므로 2FA 디지털 업 컨버터부(304) 및 3FA 디지털 업 컨버터부(306)에 대한 설명을 생략한다.Since the 2FA digital up-
또한, 같은 방식으로 주파수 상향 변환된 Q 신호는 Q 신호용 덧셈기(320)에 의해 2FA 디지털 업 컨버터부(304) 및 3FA 디지털 업 컨버터부(306)의 Q 신호 출력과 합하여 지고, 그 결과는 디지털 아날로그 컨버터부(208a)로 출력된다.In addition, the Q signal frequency up-converted in the same manner is combined with the Q signal outputs of the 2FA digital up-
다시 도 2를 참조하면, 다이버시티 디지털 업 컨버터부(226b)는 송신 IQ 신호의 다이버시티 전송 이득을 얻기 위해 메인 디지털 업 컨버터부(226a)와 동일한 동작을 수행한다. 상술한 바에 의해 다이버시티 디지털 업 컨버터부(226b)의 동작은 자명하므로 해당 설명을 생략한다.Referring back to FIG. 2, the diversity digital up converter unit 226b performs the same operation as the main digital up
메인 디지털 다운 컨버터부(228a)는 제1 디지털 컴바이너부(230a)로부터 수신한 16MHz, 25MHz, 34MHz의 중간 주파수를 가진 복합 디지털 신호에 대해 주파수 할당에 따라 주파수를 하향 변환하여, 기저대역의 병렬의 수신 IQ 신호로 변환한다. 그리고, 샘플링 주파수를 100Msps에서 10Msps로 하향 조정한다. The main digital
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 디지털 다운 컨버터부(228a)의 내 부 회로를 나타낸 도면이다. 메인 디지털 다운 컨버터부(228a)는 3FA를 수행하기 위해 3개 디지털 다운 컨버터 블록(402,404,406)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 디지털 다운 컨버터 블록(402,404,406)에서 오버 샘플링을 위한 인터폴레이터(Interpolator) 및 필터를 생략하고 설명하겠다.4 is a diagram illustrating an internal circuit of the main
도시된 바와 같이, 메인 디지털 다운 컨버터부(228a)는 1FA 디지털 다운 컨버터부(402), 2FA 디지털 다운 컨버터부(404), 및 3FA 디지털 다운 컨버터부(406) 등을 포함하며, FA에 따른 주파수 하향 변환을 수행한다.As shown, the main digital
1FA 디지털 다운 컨버터부(402)는 1FA용 NCO(408), 1FA용 곱셈기(410) FIR 필터(412) 등을 포함한다.The 1FA digital
1FA용 NCO(408)는 16MHz의 로컬 신호를 생성하여 1FA용 곱셈기(410)로 전송하며, 1FA용 곱셈기(412)는 수신 I 신호와 16MHz의 로컬 신호를 곱하여 주파수 대역을 16MHz의 중간 주파수 대역에서 기저대역으로 하향 변환한다.The
FIR 필터(412)는 기저역으로 하향 변환된 수신 I 신호를 0Hz의 중심 주파수 및 9MHz의 BW(BandWidth) 특성을 사용하여 필터링함으로써 수신 I 신호의 2FA 및 3FA 성분과 고조파 성분을 제거한다. 이어, 주파수 하향 변환되고 필터링된 수신 I 신호는 직병렬 변환부(204)로 출력된다.The
그리고, 1FA 디지털 다운 컨버터부(402)는 데시메이션과 필터링을 수행하여 수신 I 신호의 샘플링 주파수에 대해 100Msps에서 10Msps로 다운 샘플링한다.The 1FA
2FA 디지털 다운 컨버터부(404) 및 3FA 디지털 다운 컨버터부(406)는 각각 2FA용 NCO(414) 및 3FA용 NCO(416)를 사용하므로 FA에 따른 주파수 하향 폭이 25MHz 및 34MHz로 1FA 디지털 다운 컨버터부(402)의 출력과 다를뿐이므로 자세한 설명을 생략한다.Since the 2FA digital down
또한, 같은 방식으로 주파수 하향 변환된 디지털 다운 컨버터 블록(402,404,406)의 수신 Q 신호는 직병렬 변환부(204)로 출력된다.In addition, the received Q signals of the digital down converter blocks 402, 404, 406 which are frequency down-converted in the same manner are output to the serial-to-
다시 도 2를 참조하면, 다이버시티 디지털 다운 컨버터부(228b)는 수신 IQ 신호의 다이버시티 전송 이득을 얻기 위해 메인 디지털 다운 컨버터부(228a)와 동일한 동작을 수행한다.Referring back to FIG. 2, the diversity
제1 디지털 컴바이너부(230a)는 수신 경로에 있어서, 아날로그 디지털 컨버터부(220a,220b)로부터 16MHz, 25MHz, 및 34MHz의 중간 주파수를 가진 복합 디지털 신호를 수신하여 디지털 컴바이닝을 수행한다.The first
그런데, 제1 디지털 컴바이너부(230a)에 수신되는 신호는 수신 시점에서 그 동기가 정확하게 일치해야 하며, 특정 수신 경로의 지연 때문에 한 클럭이라도 틀어지게 된다면 컴바이너의 출력은 정상적인 데이터를 보장할 수 없게 된다.However, when the signal received by the first
따라서, 제1 디지털 컴바이너부(230a)와 아날로그 디지털 컨버터부(220b) 사이의 경로에 제1 지연부(232a)를 삽입하고 타임 어드밴스(Time Advance)를 수행함으로써, 제1 디지털 컴바이너부(230a)의 입력 신호들의 동기를 맞춘다.Therefore, by inserting the
일 예로, RF 트랜시버 또는 중계기에서 신호를 타임 어드밴스 값에 해당하는 시간만큼 일찍 인터페이스 장치(202)쪽으로 전송하고 제1 지연부(232a)에서 일정 시간 지연시켜 제1 디지털 컴바이너부(230a)에서의 동기를 일치시키는 것이다. 여기서, 타임 어드밴스 값은 인터페이스 장치(202)와 RF 트랜시버 또는 중계기가 FSK(Frequency Shift Keying)나 ASK(Amplitude Shift Keying) 통신을 사용하여 서로 전달할 수 있다.For example, the RF transceiver or the repeater transmits a signal to the
이러한, 제1 디지털 컴바이너부(230a)의 기능으로 인하여 메인 RF 트랜시버 및 메인 중계기로부터 수신한 신호의 인터페이스 과정에서 디지털 다운 컨버터가 FA마다 한 개만 필요하게 된다. 이는 도 4에 도시된, 복잡한 로직 디바이스들이 반으로 줄어드는 효과를 가져온다. 또한, 디지털 다운 컨버터와 연결된 경로에 존재하는 소자가 반으로 줄어들고 라인 배치를 위한 공간이 줄어들게 된다. 결국 인터페이스 장치의 사이즈 및 단가를 줄이는 결과를 가져온다.Due to the function of the first
제2 디지털 컴바이너부(230b) 및 제2 지연부(332b)는 상술한 바와 동일한 디지털 컴바이닝 및 동기화 기능을 수행하므로 설명을 생략한다.Since the second
디지털 아날로그 컨버터부(208a,208b)는 중간 주파수 16MHz, 25MHz, 및 34MHz의 3FA 복합 디지털 신호를 중간 주파수 116MHz, 125MHz, 및 134MHz의 복합 아날로그 신호로 변환한다. 구체적으로는, 디지털/아날로그 변환시 사용되는 샘플링 클럭을 조정하여 원하는 주파수 대역의 아날로그 신호로 변환하게 되며, 이를 통하여 2차적인 주파수 상향 변환을 수행할 수 있다.The
또한, 디지털 아날로그 컨버터부(208a,208b)는 출력이 복수의 경로로 전송되도록 복수의 아날로그 출력 신호를 생성한다.In addition, the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 아날로그 컨버터부(208a)를 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram showing a digital-to-
디지털 아날로그 컨버터부(208a)는 I 인터폴레이터(502a), Q 인터폴레이 터(502b), I 모듈레이터(504a), Q 모듈레이터(504b), 컴바인닝부(506), 제1 컨버터부(508a), 및 제2 컨버트부(508b)를 포함한다.The digital
이하, 디지털 아날로그 컨버터부(208a)의 입력 신호가 가진 FA에 따른 중간 주파수들 중에 25MHz를 대표 예로써 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation will be described as a representative example of 25 MHz among intermediate frequencies according to FA of the input signal of the digital-to-
I 인터폴레이터(502a) 및 Q 인터폴레이터(502b)는 100Msps 및 25MHz의 송신 I 신호 및 송신 Q 신호에 대해 각각 오버 샘플링하여 fs=400MHz의 샘플링 주파수를 갖도록 한다.The I interpolator 502a and the Q interpolator 502b oversample the transmitted I and transmit Q signals of 100 Msps and 25 MHz, respectively, to have a sampling frequency of fs = 400 MHz.
I 모듈레이터(504a) 및 Q 모듈레이터(504b)는 100MHz의 주파수 상향 동작을 수행하는데, 400MHz의 샘플링 클럭을 4분주(fs/4 Modulation)하여 100MHz의 반송파(Carrier)를 생성함으로써, 125MHz(=100MHz+25MHz)의 중간 주파수를 가진 송신 I 신호 및 송신 Q 신호를 산출한다.The I modulator 504a and the Q modulator 504b perform a 100 MHz frequency up operation, and generate a carrier of 100 MHz by quadrature dividing a 400 MHz sampling clock into four divisions (fs / 4 Modulation), thereby generating 125 MHz (= 100 MHz +). A transmit I signal and a transmit Q signal having an intermediate frequency of 25 MHz).
컴바인닝부(506)는 125MHz의 송신 I 신호 및 송신 Q 신호를 컴바이닝(Combining)하여 직렬 송신 IQ 신호를 생성한다.The combining unit 506 combines the 125 MHz transmit I signal and the transmit Q signal to generate a serial transmit IQ signal.
제1 컨버터부(508a) 및 제2 컨버트부(508b)는 상기 컴바이닝된 직렬 송신 IQ 신호를 디지털 아날로그 변환하여, 2개의 아날로그 출력을 발생시킨다.The first converter unit 508a and the second converter unit 508b digitally convert the combined serial transmission IQ signal to generate two analog outputs.
이러한 2개의 아날로그 신호중 1개는 메인 RF 트랜시버로 전송되게 되며, 다른 1개는 메인 중계기로 전송된다. One of these two analog signals is sent to the main RF transceiver and the other is sent to the main repeater.
결국, 메인 RF 트랜시버와 메인 중계기로의 송신을 위해 2개 디지털 아날로그 컨버터를 사용하는 경우보다, 오버 샘플링 및 모듈레이션을 위한 로직과 디지털 아날로그 컨버터와 연결되는 경로에 존재하는 로직 디바이스가 반으로 줄어들게 된 다.As a result, the logic for oversampling and modulation and the logic devices present in the path to the digital analog converter are cut in half, rather than using two digital analog converters for transmission to the main RF transceiver and the main repeater. .
이는 인터페이스 장치의 사이즈 감소를 의미하며, RF 트랜시버 및 중계기를 위한 인터페이스 장치가 하나의 장치로 단일화 될 수 있음을 의미한다.This means that the size of the interface device is reduced, which means that the interface device for the RF transceiver and the repeater can be unified into one device.
한편, 상술한 바에 따르면, 디지털 아날로그 컨버터부(208a)에 3FA 복합 디지털 신호가 입력되면 100MHz+16MHz, 100MHz+25MHz, 100MHz+34MHz의 3FA 복합 아날로그 신호가 발생되게 된다. 그리고, 다이버시티 전송을 위한 또 다른 디지털 아날로그 컨버터부(208b)는 상술한 바와 동일한 동작을 수행하므로 설명을 생략한다.Meanwhile, as described above, when the 3FA composite digital signal is input to the
일 실시예에 있어서, 3FA 복합 아날로그 신호는 대역통과필터(예, SAW 필터)(미도시)로 전송되고, 대역통과필터는 예컨대 중심 주파수=125MHz, BW=30MHz로 신호를 필터링함으로써, 반송파는 제거되고 원하는 116MHz(FA1), 125MHz(FA2), 134MHz(FA3)의 3FA 아날로그 신호를 얻을 수 있다.In one embodiment, the 3FA composite analog signal is sent to a bandpass filter (e.g., SAW filter) (not shown), where the bandpass filter filters the signal at, for example, center frequency = 125 MHz and BW = 30 MHz, thereby eliminating carrier waves. 3FA analog signals of desired 116 MHz (FA1), 125 MHz (FA2), and 134 MHz (FA3) can be obtained.
다시 도 2를 참조하면, 디지털 아날로그 컨버터부(208a,208b)의 출력은 메인 RF 트랜시버 방향의 경로에서 소정의 앰프부(210a,210b,216a,216b)를 거치고, 감쇠부(214a,214b,218a,218b)에서 특정 전압 레벨로 제한된 후, 메인 RF 트랜시버, 메인 중계기, 다이버시티 RF 트랜시버 및 다이버시티 중계기로 송신된다.Referring back to FIG. 2, the outputs of the digital-to-
한편, 메인 RF 트랜시버에서 66MHz, 75MHz, 및 84MHz의 중간 주파수를 가진 복합 아날로그 신호가 수신되면, 감쇠부(224a)에서 특정 전압 레벨로 제한된 후 소정의 앰프부(222a)를 거치고 아날로그 디지털 컨버터부(220a)로 입력된다.On the other hand, when a complex analog signal having intermediate frequencies of 66 MHz, 75 MHz, and 84 MHz is received from the main RF transceiver, the
아날로그 디지털 컨버터부(220a)는 이러한 수신 신호를 100Msps로 샘플링하고 아날로그/디지털 변환한다. 이 경우, 중간 주파수의 하향 변환이 발생하는데, 일 예로, 수신 아날로그 신호에서 75MHz의 중간 주파수에 기초한 성분은 도 6에 도시된 바와 같이 25MHz에서 이미지 신호가 나타나게 된다. 이러한 25MHz의 중간 주파수를 가지며, 디지털 변환된 수신 IQ 신호가 제1 디지털 컴바이너부(230a)로 출력되게 된다. The analog-to-
결국, 아날로그 디지털 컨버터부(220a)는 16MHz, 25MHz 및 34MHz의 중간 주파수를 가진 3FA 복합 디지털 신호를 출력하게 된다.As a result, the analog-to-
한편, 메인 중계기로부터 66MHz, 75MHz, 및 84MHz의 중간 주파수를 가진 복합 아날로그 신호가 수신되면, 그 신호는 감쇠부(224b)에서 특정 전압 레벨로 제한된 후 소정의 앰프부(222b)를 거치고 아날로그 디지털 컨버터부(220b)로 입력된다. 그에 상응하는 동작은 다이버시티 이득을 위한 것이며, 상술한 메인 RF 트랜시버로부터 수신한 신호를 처리하는 과정과 동일 하므로 자세한 설명은 생략한다. On the other hand, when a complex analog signal having intermediate frequencies of 66 MHz, 75 MHz, and 84 MHz is received from the main repeater, the signal is limited to a specific voltage level in the
한편, 다이버시티 RF 트랜시버 및 다이버시티 중계기로부터의 신호 수신 경로에서 각 블록들의 동작도 상술한 바와 같으므로 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, since the operation of each block in the signal reception path from the diversity RF transceiver and the diversity repeater as described above will be omitted.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 인터페이스 장치의 송신 신호 처리 과정을 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a transmission signal processing procedure of an interface device of a base station according to an embodiment of the present invention.
먼저, 직병렬 변환부(204)에서 채널 카드(234)로부터 수신한 송신 IQ 신호를 병렬 신호로 변환한다(S702).First, the serial /
다음으로, 디지털 업 컨버터부(226a)에서 3FA에 따라 기저대역의 송신 IQ 신호를 16MHz, 25MHz 및 34MHz의 중간 주파수를 가진 신호로 주파수 상향 변환한다. 또한, 오버 샘플링 과정을 거쳐 10Msps 신호에서 100Msps 신호를 생성한다(S704).Next, the digital up-
다음으로, 디지털 아날로그 컨버팅부(208a)에서 디지털/아날로그 변환하고, 인터폴레이션과 모듈레이션 과정을 거쳐 116MHz, 125MHz 및 134MHz의 중간 주파수를 가진 복합 아날로그 신호를 생성한다(S706). 이 때, RF 트랜시버 및 중계기로의 전송을 위해 복수의 아날로그 신호를 출력한다.Next, the digital-to-
다음으로, 3FA 아날로그 신호를 RF 트랜시버 및 중계기로 전송한다(S708).Next, the 3FA analog signal is transmitted to the RF transceiver and the repeater (S708).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 인터페이스 장치의 수신 신호 처리 과정을 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a received signal processing procedure of an interface device of a base station according to an embodiment of the present invention.
먼저, RF 트랜시버 및 중계기로부터, 66MHz, 75MHz 및 84MHz의 중간 주파수를 가진 복합 아날로그 신호를 수신한다(S802).First, a complex analog signal having an intermediate frequency of 66 MHz, 75 MHz, and 84 MHz is received from an RF transceiver and a repeater (S802).
다음으로, 아날로그 디지털 컨버트부(S220a,S220b)에서, 수신 아날로그 신호에 대해 아날로그/디지털 변환하고, 100Msps 샘플링 과정을 거쳐 16MHz, 25MHz 및 34MHz의 중간 주파수를 가진 복합 디지털 신호를 생성한다(S804).Next, the analog-to-digital converters S220a and S220b perform analog / digital conversion on the received analog signal and generate a complex digital signal having an intermediate frequency of 16 MHz, 25 MHz, and 34 MHz through a 100 Msps sampling process (S804).
다음으로, 아날로그 디지털 컨버트부(S220a,S220b)에서 출력된 수신 IQ 신호에 대해 디지털 컴바인부(230a)에서 디지털 컴바이닝을 수행 한다(S806).Next, the
다음으로, 디지털 컴바이닝이 수행된 수신 IQ 신호에 대해 디지털 다운 컨버팅부(228a)에서 주파수 하향 변환을 수행하여 기저대역의 수신 IQ 신호를 생성하고, 직병렬 변환하여 채널 카드(234)로 전송한다(S808). 이때, 디지털 다운 컨버팅부(228a)에서 다운 샘플링을 수행하여 10Msps의 수신 IQ 신호를 생성한다.Next, the digital down-converting
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 일반적인 기지국의 인터페이스 장치를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing an interface device of a general base station.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 인터페이스 장치를 나타낸 블록도.2 is a block diagram illustrating an interface device of a base station according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 디지털 업 컨버터부의 내부 회로를 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating an internal circuit of a main digital up converter unit according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 디지털 다운 컨버터부의 내부 회로를 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating an internal circuit of a main digital down converter unit according to an embodiment of the present invention.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 아날로그 컨버터부를 나타낸 블록도.5 is a block diagram showing a digital analog converter according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 아날로그 디지털 컨버터부의 출력을 나타낸 도면.6 is a view showing the output of the analog-to-digital converter unit according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 인터페이스 장치의 송신 신호 처리 과정을 나타낸 순서도.7 is a flowchart illustrating a transmission signal processing procedure of an interface device of a base station according to an embodiment of the present invention.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 인터페이스 장치의 수신 신호 처리 과정을 나타낸 순서도. 8 is a flowchart illustrating a received signal processing procedure of an interface device of a base station according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
204: 직병렬 변환부 206: FPGA부204: serial-to-parallel conversion unit 206: FPGA unit
208a,208b: 디지털 아날로그 컨버터부 208a, 208b: digital-to-analog converter section
210a,210b,216a,216b,222a,222b: 앰프부210a, 210b, 216a, 216b, 222a, 222b: Amplifier section
214a,214b,218a,218b,224a,224b: 감쇠부214a, 214b, 218a, 218b, 224a, 224b: attenuation part
220a,220b: 아날로그 디지털 컨버터부220a, 220b: analog-to-digital converter section
Claims (20)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020080024862A KR20090099711A (en) | 2008-03-18 | 2008-03-18 | Interface apparatus of radio access station |
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2008
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