KR20120060496A - Apparatus and method for controlling tx output power in wireless lan - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A WLAN(Wireless Local Area Network) automatic control apparatus and method thereof are provided to maintain radiated power from an antenna by controlling a gain of transmission output values by generating a control signal. CONSTITUTION: A coupler(24) couples an RF(Radio Frequency) signal on a transmission path. A transmission output detection unit(25) detects the transmission output value of the coupled RF signal. A transmission output control unit(26) stores the transmission output values in a buffer. The transmission output control unit detects the stored the average of the transmission output values. A comparator(27) generates a gain control signal according to routes by comparing a reference transmission output value and the average transmission output values.

Description

무선랜 송신출력 자동 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TX OUTPUT POWER IN WIRELESS LAN}Wireless LAN transmission output automatic control device and method {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TX OUTPUT POWER IN WIRELESS LAN}

본 발명은 무선랜 송신출력 자동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 WLAN 규격의 IEEE 802.11n을 사용하는 무선랜(WiFi) AP(Access Point) 또는 단말(WiFi폰)에서 송신출력을 자동으로 제어할 수 있는 것이다.The present invention relates to a wireless LAN transmission output automatic control apparatus and method, and more particularly, the automatic transmission output from a wireless LAN (WiFi) AP (Access Point) or a terminal (WiFi phone) using IEEE 802.11n of the WLAN standard Can be controlled.

AP는 유선랜 상황의 라우터와 동일한 기능을 가지고 있으면서, 무선으로 주변에 무선 기능을 탑재한 전자제품(노트북, VoIP폰 등)을 연결하고 그 전자제품이 인터넷을 할 수 있게 도와주는 기기로서, 현재 가정이나 기업 등에서 많이 사용되고 있다. 무선 VoIP WiFi AP는 무선랜(WiFi) 주파수를 이용하여 일반 가정 및 기업의 초고속 인터넷 환경에서 VoIP 서비스와 초고속 인터넷 서비스를 동시에 사용 가능하게 한다. AP has the same function as a router in a wired LAN, and wirelessly connects electronic devices (laptops, VoIP phones, etc.) equipped with wireless functions to the surroundings, and enables the electronics to use the Internet. It is used a lot in companies and companies. Wireless VoIP WiFi APs enable the simultaneous use of VoIP services and high-speed Internet services in high-speed Internet environments in homes and businesses using wireless LAN (WiFi) frequencies.

무선랜(WLAN)은 유선 케이블을 사용하지 않고 무선을 이용하여 AP에서 각 단말까지 무선환경을 구축하는 서비스를 말하며, WLAN에서 주로 사용되는 규격은 IEEE 802.11b/g이다. 이 규격은 2.4GHz의 주파수 대역을 이용하여 전송속도가 1Mbps에서 최대 54Mbps까지 낼 수 있다. 또한 지금까지 WLAN은 노트북이나 PDA에서 주로 사용되어 왔지만, 최근들어 VoIP를 이용하는 WLAN 단말기가 개발되어 사용되고 있다. VoIP WLAN 단말기는 다른 AP로의 핸드오버나 다른 시스템으로의 로밍을 지원한다. Wireless LAN (WLAN) refers to a service for establishing a wireless environment from AP to each terminal using wireless without using a wired cable, and a standard mainly used in WLAN is IEEE 802.11b / g. This specification uses the 2.4 GHz frequency band to achieve transmission rates from 1 Mbps up to 54 Mbps. In addition, until now, WLAN has been mainly used in notebooks and PDAs, but recently, WLAN terminals using VoIP have been developed and used. VoIP WLAN terminals support handover to other APs or roaming to other systems.

IEEE 802.11b/g 규격은 세가지 물리계층으로 무선링크를 표준화하였다. 첫 번째는 주파수 도약(FHSS) 확산 스펙트럼 무선 물리계층(PHY), 두 번째는 직접 시퀀스(DSSS) 확산 스펙트럼 무선 PHY, 세 번째는 적외선(IR) PHY이다. 이 세가지 물리계층 중 대부분 DSSS 무선 PHY를 채택하여 사용하고 있다. The IEEE 802.11b / g standard has standardized radio links into three physical layers. The first is frequency hopping (FHSS) spread spectrum radio physical layer (PHY), the second is direct sequence (DSSS) spread spectrum radio PHY, and the third is infrared (IR) PHY. Most of these three physical layers adopt DSSS wireless PHY.

미국 방식의 WLAN 주파수 대역을 보면 총 11개의 채널로 이루어져 있는데, 각 채널은 22MHz의 주파수 대역을 소유하고 있으며, 근접 채널과는 5MHz 차이로 사용하도록 규격이 정해져 있다.In the US-based WLAN frequency band, there are 11 channels in total. Each channel owns a 22 MHz frequency band, and is specified to be used at a 5 MHz difference from the adjacent channel.

일반적으로 무선랜 AP나 단말(WiFi폰)은 두 개의 안테나를 구비한다. 이때 각각의 안테나가 송신 기능과 수신 기능을 별도로 수행하는 형태를 심플렉스(Simplex) 안테나로 지칭하며, 하나의 안테나가 송수신 기능을 동시에 수행하고 다른 하나의 안테나가 수신 전용의 기능을 수행하는 형태를 듀플렉스(Duplex) 안테나라고 지칭한다. In general, a WLAN AP or a terminal (WiFi phone) is provided with two antennas. In this case, a type in which each antenna separately performs a transmission function and a reception function is referred to as a simplex antenna, and one antenna simultaneously performs a transmission / reception function and the other antenna performs a reception-only function. Referred to as duplex antenna.

그런데, 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)에는 송신경로(Path) 및 PA(Power Amplifier) 열화에 따른 이득 변화를 보상하는 기능이 없어서 주변환경 및 자체 발생 열에 의한 송신출력이 저하 또는 상승이 발생되어 셀 커버리지(cell coverage) 감소 및 IMD(Intermodulation Distortion)(PA 입력에 과도한 RF 신호 입력) 발생으로 음성 및 데이터의 품질이 나빠지는 문제점이 있다. 또한 송신출력 제어 기능이 없어 송신경로가 비정상적 상태일 때 송신이득을 최대로 올려, 최종적으로 TX PA가 손상되거나 TX PA에서 IMD가 발생하는 문제점이 있다.However, since the WLAN AP or the terminal (WiFi phone) does not have a function of compensating for the gain change due to the deterioration of the transmission path and the power amplifier (PA), the transmission power is reduced or increased due to the surrounding environment and self-generated heat. There is a problem in that the quality of voice and data is deteriorated due to reduction of cell coverage and generation of intermodulation distortion (IMD) (excessive RF signal input to PA input). In addition, since there is no transmission output control function, the transmission gain is maximized when the transmission path is in an abnormal state, and thus, the TX PA is finally damaged or an IMD occurs in the TX PA.

본 발명의 목적은 무선랜(WiFi) AP 또는 단말(WiFi폰)의 송신출력을 자동으로 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method capable of automatically controlling the transmission output of a wireless LAN (WiFi) AP or a terminal (WiFi phone).

본 발명의 일 특징에 따르면, 무선랜(WiFi) AP 또는 단말(WiFi폰)의 송신출력을 자동으로 제어할 수 있는 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 의하면, 송신경로상의 RF 신호를 커플링하여 커플링된 RF 신호의 송신출력값을 검출한 후, 해당 송신출력값을 저장하고 저장된 송신출력값들의 평균을 검출한다. 검출된 평균 송신출력값을 기준 송신출력과 비교하고, 비교 결과에 따라 경로별 이득 제어신호를 발생하여 송신출력값의 이득을 조정한다. According to an aspect of the present invention, an apparatus and method for automatically controlling a transmission output of a wireless LAN (WiFi) AP or a terminal (WiFi phone) are disclosed. According to the present invention, after coupling the RF signal on the transmission path to detect the transmission output value of the coupled RF signal, the transmission output value is stored and the average of the stored transmission output values is detected. The detected average transmission output value is compared with the reference transmission output, and a gain control signal for each path is generated according to the comparison result to adjust the gain of the transmission output value.

본 발명에 의하면, 송신경로 및 PA 열화에 따른 이득 변화를 최소화하여 안테나로부터의 방사 출력을 일정하게 유지 및 변화를 최소화함으로써 일정한 셀 커버리지를 유지할 수 있고, 음성 및 데이터의 품질을 개선할 수 있는 이점이 있다. 또한 송신경로가 비정상적 상태에서도 TX PA의 손상을 방지하고 TX PA에서 IMD가 발생하도록 않도록 하는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to maintain constant cell coverage by minimizing a change in gain due to transmission path and PA deterioration, thereby minimizing change in radiated output from the antenna, and to improve voice and data quality. There is this. In addition, there is an advantage of preventing the damage of the TX PA even if the transmission path is abnormal and to prevent the IMD from occurring in the TX PA.

도1은 본 발명의 실시예에 따라 송신출력 제어 장치가 적용되는 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰) 시스템의 구성을 도시한 도면.
도2는 본 발명의 실시예에 따라 송신출력 제어부의 상세한 구성을 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a configuration of a WLAN AP or a terminal (WiFi phone) system to which a transmission output control apparatus is applied according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a detailed configuration of a transmission output control unit according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions will not be described in detail if they obscure the subject matter of the present invention.

도1은 본 발명의 실시예에 따라 송신출력 제어 장치가 적용되는 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰) 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a WLAN AP or a terminal (WiFi phone) system to which a transmission output control apparatus is applied according to an embodiment of the present invention.

제어부(CPU)(11)는 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 전체적인 동작을 제어하며, 송신(TX) 및 수신(RX) 경로 선택을 위한 스위치 제어신호(송신경로 온(TX ON) 제어신호, 수신경로 온(RX ON) 제어신호)를 발생한다. 또한 제어부(11)는 측정된 송신출력과 기준 송신출력(타겟 송신출력)과의 비교를 통해 VGA(Variable Gain Amplifier) 이득 업(up)/다운(down) 신호를 발생하도록 타겟(Target) 송신출력 제어신호(기준 송신출력 제어신호)를 발생한다. The control unit (CPU) 11 controls the overall operation of the WLAN AP or the terminal (WiFi phone), the switch control signal (TX ON) control signal for the transmission (TX) and reception (RX) path selection , RX ON control signal) is generated. In addition, the control unit 11 generates a target gain output to generate a variable gain amplifier (VGA) gain up / down signal by comparing the measured transmission output with a reference transmission output (target transmission output). Generate a control signal (reference transmission output control signal).

제어부(11)는 AP 디버깅 노트북의 본체 및 디스플레이부와 연결되거나 원격의 운용관리 시스템(OAM)에 연결되고, 또는 WiFi폰의 디스플레이부와 연결된다. 즉 도1의 시스템이 AP인 경우, 해당 시스템은 AP 디버깅 노트북의 본체 및 디스플레이부와 연결되거나, 원격의 운용관리 시스템(OAM)과 연결된다. 원격의 운용관리 시스템(OAM)은 각 무선랜 AP 또는 단말(WiFi)의 송신출력(PWR)을 중앙에서 측정 및 모니터링할 수 있다. 또는, 도1의 시스템이 무선랜 단말(WiFi폰)인 경우, 해당 시스템은 WiFi폰의 디스플레이부와 연결된다. 따라서, 무선랜 AP 또는 단말(WiFi) 시스템의 송신출력(PWR)을 자체적으로 측정 및 모니터링하거나 원격에서 감시할 수 있다. The control unit 11 is connected to the main body and display unit of the AP debugging notebook or to a remote operation management system (OAM), or is connected to the display unit of the WiFi phone. That is, when the system of FIG. 1 is an AP, the system is connected to the main body and display of the AP debugging notebook, or is connected to a remote operation management system (OAM). The remote operation management system (OAM) may centrally measure and monitor the transmission power (PWR) of each WLAN AP or terminal (WiFi). Or, if the system of Figure 1 is a wireless LAN terminal (WiFi phone), the system is connected to the display unit of the WiFi phone. Therefore, the transmission power PWR of the WLAN AP or the Wi-Fi system may be measured and monitored by itself or remotely monitored.

송신출력(PWR) 측정 및 모니터링을 위해서는, 송신경로 온 제어신호와 버퍼 인에이블(Buffer Enable) 제어신호를 동기화시키고, 수신경로 온 제어신호와 버퍼 디스에이블(Buffer Disable) 제어신호를 동기화시킨다. 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 송신경로 상의 송신출력(PWR) 검출값이 버퍼에 저장된다. 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 송신경로 상의 송신출력(PWR) 검출값은 버퍼에 저장되지 않는다. 또한, 버퍼 디스에이블 제어신호는 제어부(11)의 모니터링 제어신호에도 동기화된다. 자세한 설명은 후술하기로 한다. In order to measure and monitor the transmission power (PWR), the transmission path on control signal and the buffer enable control signal are synchronized, and the reception path on control signal and the buffer disable control signal are synchronized. According to the buffer enable control signal, the transmission output (PWR) detection value on the transmission path is stored in the buffer. According to the buffer disable control signal, the transmission output (PWR) detection value on the transmission path is not stored in the buffer. The buffer disable control signal is also synchronized to the monitoring control signal of the controller 11. Detailed description will be described later.

무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 송신경로 상에는 베이스밴드 모뎀(12), 디지털-아날로그 변환기(DAC: Digital to Analog Converter)(13), 혼합기(Mixer)(14), 위상동기루프(PLL: Phase Locked Loop) 회로(15), 가변이득 증폭기(VGA: Variable Gain Amplifier)(16), 전력증폭기(PA: Power Amplifier)(17), 커플러(Coupler)(24), 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)(18), RF(Radio Frequency) 스위치(19), 안테나(Antenna)(20) 등이 관여한다. On the transmission path of the WLAN AP or the terminal (WiFi phone), a baseband modem 12, a digital-to-analog converter (DAC) 13, a mixer 14, a phase locked loop (PLL) Phase Locked Loop (15), Variable Gain Amplifier (VGA) (16), Power Amplifier (PA) (17), Coupler (Coupler) 24, Bandpass Filter (BPF) A pass filter 18, a radio frequency (RF) switch 19, an antenna 20, and the like are involved.

베이스밴드 모뎀(12)은 송신 데이터(예컨대, 전송속도 1Mbps~54Mbps의 TX Data)를 변조(QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM 등)한 후 바커 코드(Barker Code; 확산 대역폭을 최소로 하는 11chip(10.4dB))로 확산(Spreading)하여 WiFi 신호를 만든다.The baseband modem 12 modulates (QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM, etc.) transmission data (e.g., TX Data with a transmission rate of 1Mbps to 54Mbps) and then uses a Barker Code (11chip (10.4) to minimize spreading bandwidth. Spreading in dB)) produces a WiFi signal.

디지털-아날로그 변환기(DAC)(13)는 바커 코드로 확산된 WiFi 디지털 신호를 Zero-IF 아날로그 신호로 변환한다. Zero-IF란, 중간주파수(IF)가 0Hz인, 즉 IF를 사용하지 않는 직접 변환(Direct Conversion) 방식을 의미한다. A digital-to-analog converter (DAC) 13 converts the WiFi digital signal spread with the Barker code into a Zero-IF analog signal. Zero-IF means a direct conversion method in which the intermediate frequency IF is 0 Hz, that is, no IF is used.

혼합기(Mixer)(14)는 Zero-IF 아날로그 신호를 PLL 회로(15)의 로컬(Local) 신호와 혼합하여 RF 신호로 상향 변환한다. Mixer 14 mixes the Zero-IF analog signal with the local signal of PLL circuit 15 and upconverts it to an RF signal.

가변이득증폭기(VGA)(16)는 상향 변환된 RF 신호에 대해 비교기(27)의 이득 제어신호에 따라 출력 이득을 조정하여 전력증폭기(17)로 전달한다. 이득 제어신호에 대해서는 후술하기로 한다. The variable gain amplifier (VGA) 16 adjusts the output gain according to the gain control signal of the comparator 27 with respect to the up-converted RF signal and transmits it to the power amplifier 17. The gain control signal will be described later.

전력증폭기(PA)(17)는 출력 이득이 조정된 상향 변환된 RF 신호를 증폭한다. A power amplifier (PA) 17 amplifies the upconverted RF signal with adjusted output gain.

대역통과필터(BPF)(18)는 증폭된 RF 신호에서 스퓨리어스(Spurious) 성분을 제거하여 RF 스위치(19)로 전달한다. The band pass filter (BPF) 18 removes a spurious component from the amplified RF signal and transmits the spurious component to the RF switch 19.

RF 스위치(19)는 제어부(11)의 송신경로 온(TX ON) 제어신호에 따라 대역통과필터(18)로부터 전달된 RF 신호를 안테나(20)를 통해 방사한다. The RF switch 19 radiates the RF signal transmitted from the band pass filter 18 through the antenna 20 according to the TX ON control signal of the controller 11.

802.11b의 변조방식은 QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM 등의 변조방식을 통해 베이스밴드 모뎀(12)에서 변조된 신호를 발생하고, 전송속도가 1Mbps~54Mbps까지이다. 베이스밴드 모뎀(12)에 의해 변조된 신호는 DSSS 방식 또는 OFDM 방식으로 주파수 확산되는데, 이 신호는 Zero-IF 신호이며 혼합기(14)로 전송된다. Zero-IF 신호는 PLL 회로(15)에 의해서 2.4GHz WiFi RF 신호로 상향 변환된 후 가변이득증폭기(16)에 의해 송신출력 이득이 조정되어 전력증폭기(17)에 인가된다. 인가된 RF 신호는 전력증폭기(17)에 의해 증폭되고, 대역통과필터(18)에 의해 스퓨리어스(Spurious) 성분이 제거된 후, RF 스위치(19)에 의해 안테나(20)를 통해 방사된다. RF 스위치(19)는 제어부(11)의 송신경로 온 제어신호에 따라 송신경로를 형성한다. 송신경로 상에서 송신출력(PWR)을 검출하는 과정에 대해서는 후술한다. The modulation scheme of 802.11b generates signals modulated by the baseband modem 12 through modulation schemes such as QPSK, BPSK, DQPSK, 64QAM, and the transmission speed is from 1Mbps to 54Mbps. The signal modulated by the baseband modem 12 is frequency spread with DSSS or OFDM, which is a Zero-IF signal and is transmitted to the mixer 14. The zero-IF signal is up-converted by the PLL circuit 15 to a 2.4 GHz WiFi RF signal, and then the transmission output gain is adjusted by the variable gain amplifier 16 and applied to the power amplifier 17. The applied RF signal is amplified by the power amplifier 17, the spurious component is removed by the band pass filter 18, and then radiated through the antenna 20 by the RF switch 19. The RF switch 19 forms a transmission path according to the transmission path on control signal of the control unit 11. The process of detecting the transmission power PWR on the transmission path will be described later.

무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 수신경로 상에는 안테나(20), RF 스위치(19), 저잡음증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(21), 혼합기(22), PLL 회로(15), 아날로그-디지털 변환기(ADC: Analog to Digital Converter)(23), 베이스밴드 모뎀(12) 등이 관여한다. On the reception path of the WLAN AP or the terminal (WiFi phone), the antenna 20, the RF switch 19, the low noise amplifier (LNA) 21, the mixer 22, the PLL circuit 15, the analogue- An analog to digital converter (ADC) 23, a baseband modem 12, and the like are involved.

RF 스위치(19)는 제어부(11)의 수신경로 온(TX ON) 제어신호에 따라 안테나(20)를 통해 수신된 RF 신호를 저잡음증폭기(21)로 전달한다. The RF switch 19 transmits the RF signal received through the antenna 20 to the low noise amplifier 21 according to the TX ON control signal of the controller 11.

저잡음증폭기(21)는 수신 RF 신호에서 불필요한 잡음을 최소화하여 증폭한다. The low noise amplifier 21 minimizes and amplifies unnecessary noise in the received RF signal.

혼합기(Mixer)(22)는 저잡음 증폭된 RF 신호를 PLL 회로(15)의 로컬(Local) 신호와 혼합하여 Zero-IF 신호로 하향 변환한다. Mixer 22 mixes the low noise amplified RF signal with a local signal of PLL circuit 15 and down converts it to a Zero-IF signal.

아날로그-디지털 변환기(ADC)(23)는 하향 변환된 Zero-IF 아날로그 신호를 WiFi 디지털 신호로 변환한다. An analog-to-digital converter (ADC) 23 converts the down-converted Zero-IF analog signal into a WiFi digital signal.

베이스밴드 모뎀(12)은 WiFi 디지털 신호를 복조한 후 바커 코드로 역확산(De-Spreading)하여 수신 데이터(예컨대, 전송속도 1Mbps~54Mbps의 RX Data)를 만든다. The baseband modem 12 demodulates the WiFi digital signal and de-spreads it with a Barker code to generate received data (for example, RX data having a transmission rate of 1 Mbps to 54 Mbps).

수신경로는 RF 스위치(19)가 제어부(11)의 수신경로 온 제어신호에 따라 형성한다. 안테나(20)를 통해 입력된 WiFi RF 신호는 수신경로를 따라 저잡음증폭기(21)로 인가되어 증폭된 후 혼합기(22)로 전송되어, PLL 회로(15)에 의해서 Zero-IF 신호로 하향 변환된다. 하향 변환된 Zero-IF 아날로그 신호는 아날로그-디지털 변환기(23)에서 WiFi 디지털 신호로 변환되고, 베이스밴드 모뎀(12)에서 연산 처리되어 제어부(11)로 전송된다. The reception path is formed by the RF switch 19 according to the reception path on control signal of the control unit 11. The WiFi RF signal input through the antenna 20 is applied to the low noise amplifier 21 along the receiving path, amplified and then transmitted to the mixer 22, and down-converted into a zero-IF signal by the PLL circuit 15. . The down-converted zero-IF analog signal is converted into a WiFi digital signal by the analog-to-digital converter 23, and arithmetic processed by the baseband modem 12 and transmitted to the control unit 11.

본 발명에 따른 송신출력(PWR) 제어 장치는 무선랜 AP 또는 단말(WiFi폰)의 송신경로상에서 송신출력을 자동으로 제어할 수 있도록 하는 것이다. The apparatus for controlling a transmission power (PWR) according to the present invention is to enable automatic control of the transmission output on the transmission path of a WLAN AP or a terminal (WiFi phone).

따라서, 열화가 심한 전력증폭기(17) 후단에 커플러(24)를 두어 메인 신호는 대역통과필터(18)에 연결하고, 커플링된 WiFi 신호(WiFi 송신출력 전력값)를 송신출력(PWR) 검출부(25)로 인가한다. 송신출력 검출부(25)는 인가된 송신출력(PWR) 값을 신호의 세기에 따라 디지털값으로 변경하여 송신출력(PWR) 제어부(26)로 인가한다. 여기서, 커플링된 WiFi 신호는 전력증폭기(17)에서 대역통과필터(18)로 전달되는 신호와 동일한 신호이다. 송신출력 검출부(25)는 인가된 아날로그 송신출력값을 검출하여 신호의 세기에 따라 디지털 값으로 변경하여 송신출력 제어부(26)로 전달한다. Therefore, the coupler 24 is provided at the rear end of the severely degraded power amplifier 17 so that the main signal is connected to the band pass filter 18, and the coupled WiFi signal (WiFi transmission output power value) is transmitted to the transmission output (PWR) detector. (25). The transmission output detection unit 25 changes the applied transmission output PWR value to a digital value according to the signal strength and applies it to the transmission output PWR control unit 26. Here, the coupled WiFi signal is the same signal as that transmitted from the power amplifier 17 to the bandpass filter 18. The transmission output detection unit 25 detects the applied analog transmission output value, converts it to a digital value according to the strength of the signal, and transmits it to the transmission output control unit 26.

도2에 도시된 바와 같이, 송신출력 제어부(26)는 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 송신출력 검출부(25)에 의해 검출된 송신출력값을 버퍼(261)에 순차적으로 저장한다. 버퍼 인에이블 제어신호는 송신경로 온 제어신호에 동기화되어 있다. 즉, 송신경로 온 제어신호에 따라 RF 스위치(19)가 송신경로를 형성하면, 송신출력 제어부(26)는 송신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 인에이블 제어신호에 따라 동작하여 버퍼(261)를 개방(Open)시킨다. 버퍼(261)가 개방되면, 송신출력 검출부(25)에서 검출된 송신출력 값이 버퍼(261)에 저장된다. As shown in Fig. 2, the transmission output control section 26 sequentially stores the transmission output values detected by the transmission output detection section 25 in the buffer 261 according to the buffer enable control signal. The buffer enable control signal is synchronized with the transmission path on control signal. That is, when the RF switch 19 forms a transmission path according to the transmission path on control signal, the transmission output control unit 26 operates according to the buffer enable control signal synchronized with the transmission path on control signal to operate the buffer 261. Open When the buffer 261 is opened, the transmission output value detected by the transmission output detection unit 25 is stored in the buffer 261.

여기서, 버퍼 인에이블 제어신호와 송신경로 온 제어신호를 동기화시키는 방법은, 송신경로를 형성하기 위해 제어부(11)가 RF 스위치(19)로 전송하는 송신경로 온 제어신호의 단자와 버퍼(261)의 개방을 위한 버퍼 인에이블 제어신호의 단자를 공통(Common)으로 사용한다. 따라서, 송신경로 온 제어신호에 따라 송신경로가 형성되는 경우에만 버퍼(261)를 개방시켜, 버퍼(261)에 송신출력값을 저장할 수 있다. Here, the method of synchronizing the buffer enable control signal and the transmission path on control signal includes a terminal and a buffer 261 of the transmission path on control signal transmitted from the control unit 11 to the RF switch 19 to form a transmission path. Common terminal is used to control the buffer enable control signal for opening. Therefore, the buffer 261 can be opened only when the transmission path is formed according to the transmission path on control signal, and the transmission output value can be stored in the buffer 261.

수신경로 형성시, 버퍼(261)는 반드시 폐쇄(Close)시킨다. 왜냐하면, 송신출력값이 없으므로, 버퍼(261)에는 0값이 저장되기 때문이다. 따라서, 버퍼 디스에이블 제어신호는 수신경로 온 제어신호에 동기화되어 있다. 즉, 수신경로 온 제어신호에 따라 RF 스위치(19)가 수신경로를 형성하면, 송신출력 제어부(26)는 수신경로 온 제어신호에 동기화된 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 동작하여 버퍼(261)를 폐쇄(Close)시킨다. 버퍼(261)가 폐쇄되면, 평균값 산출부(262)는 송신경로 형성시 버퍼(261)에 기 저장된 송신출력 값의 평균을 산출하여 비교기(27)로 전송한다. 즉, 수신경로 형성시에, 송신경로를 형성했을 때 저장해둔 송신출력값의 평균을 산출하여 비교기(27)로 전송함으로써, 비교기(27)에서는 송신출력 평균값을 제어부(11)에서 전송한 타겟 송신출력값(목표 송신출력값)과 비교한다. 비교기(27)는 비교 결과에 따라 VGA 이득을 상향 또는 하향시키는 신호를 발생한다. 예컨대 송신출력 평균값이 목표 송신출력값 보다 작으면 그 차이만큼의 송신출력을 상승시킬 수 있는 VGA 이득을 조정하는 신호를 발생하고, 송신출력 평균값이 목표 송신출력값 보다 크면 그 차이만큼의 송신출력을 하강시킬 수 있는 VGA 이득을 조정하는 신호를 발생한다. 송신출력 제어부(26)의 평균값 산출부(262)에서 검출된 평균 송신출력값(Vrf(t))은 하기의 수학식1과 같다. When the receiving path is formed, the buffer 261 is necessarily closed. This is because a zero value is stored in the buffer 261 because there is no transmission output value. Thus, the buffer disable control signal is synchronized with the receive path on control signal. That is, when the RF switch 19 forms the reception path according to the reception path on control signal, the transmission output controller 26 operates according to the buffer disable control signal synchronized with the reception path on control signal to operate the buffer 261. Close it. When the buffer 261 is closed, the average value calculator 262 calculates an average of the transmission output values previously stored in the buffer 261 and transmits the average to the comparator 27 when the transmission path is formed. That is, when the reception path is formed, the average of the transmission output values stored when the transmission path is formed is calculated and transmitted to the comparator 27, so that the comparator 27 transmits the average transmission output value to the target transmission output value transmitted from the control unit 11. Compare with (Target transmission output value). The comparator 27 generates a signal for raising or lowering the VGA gain according to the comparison result. For example, if the average transmission output value is smaller than the target transmission output value, it generates a signal for adjusting the VGA gain, which can raise the transmission output by that difference. If the transmission output average value is larger than the target transmission output value, the signal is decreased by the difference. Can generate a signal to adjust the VGA gain. The average transmission output value V rf (t) detected by the average value calculation unit 262 of the transmission output control unit 26 is expressed by Equation 1 below.

여기서 타겟 송신출력값(목표 송신출력값)은 시스템에서 미리 설정되어 있을 수도 있지만, 송신출력 제어부(26)가 송신출력의 평균값을 제어부(11)로 전송함으로써, 제어부(11)에서 송신출력 평균값을 모니터링한 후 제어할 수도 있다. 이때 제어부(11)는 송신출력 평균값을 AP 디버깅 노트북이나 원격의 운용관리 시스템(OAM) 또는 WiFi폰의 화면에 출력하여, 운용자 또는 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 하고, 이에 따라 운용자가 설정한 타겟 송신출력값을 비교기(27)로 실시간 전달할 수도 있다. Here, although the target transmission output value (target transmission output value) may be set in advance in the system, the transmission output control unit 26 transmits the average value of the transmission output to the control unit 11, whereby the control unit 11 monitors the transmission output average value. It can also be controlled afterwards. At this time, the control unit 11 outputs the average value of the transmission output on the screen of the AP debugging notebook, remote operation management system (OAM) or WiFi phone, so that the operator or user can easily recognize, and accordingly the target transmission set by the operator The output value can also be delivered to the comparator 27 in real time.

또한, 버퍼 디스에이블 제어신호는 제어부(11)의 모니터링 제어신호에도 동기화된다. 모니터링 제어신호는 송신경로 형성중에도 모니터링 및 제어가 가능하도록 하기 위함이다. 모니터링 제어신호가 발생되면, 송신출력 제어부(26)는 모니터링 제어신호에 동기화된 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 동작하여 버퍼(261)를 강제적으로 폐쇄(Close)시킨다. 즉, 모니터링 제어신호에 따라 버퍼 디스에이블 제어신호를 강제적으로 발생시켜, 버퍼(261)에 저장된 송신출력값의 판독(Reading)시에 입력 포트를 통해 송신출력값이 저장되는 못하도록 한다. 버퍼(261)가 폐쇄되면, 평균값 산출부(262)는 현재까지 버퍼(261)에 저장된 송신출력값의 평균을 산출하여 비교기(27)로 전송한다. 즉, 수신경로 형성시에, 송신경로를 형성했을 때 저장해둔 송신출력값의 평균을 산출하여 비교기(27)로 전송함으로써, 비교기(27)에서는 송신출력 평균값을 제어부(11)에서 전송한 타겟 송신출력값(목표 송신출력값)과 비교한다. 비교기(27)는 비교 결과에 따라 VGA 이득을 상향 또는 하향시키는 신호를 발생한다. 송신출력 제어부(26)의 평균값 산출부(262)에서 검출된 평균 송신출력값(Vrf(t))은 하기의 수학식1과 같다. 전술한 바와 같이, 타겟 송신출력값(목표 송신출력값)은 시스템에서 미리 설정되어 있을 수도 있지만, 송신출력 제어부(26)가 송신출력의 평균값을 제어부(11)로 전송함으로써, 제어부(11)에서 송신출력 평균값을 모니터링한 후 제어할 수도 있다. 이때 제어부(11)는 송신출력 평균값을 AP 디버깅 노트북이나 원격의 운용관리 시스템(OAM) 또는 WiFi폰의 화면에 출력하여, 운용자 또는 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 하고, 이에 따라 운용자가 설정한 타겟 송신출력값을 비교기(27)로 실시간 전달할 수도 있다. The buffer disable control signal is also synchronized to the monitoring control signal of the controller 11. The monitoring control signal is to enable monitoring and control even during the formation of the transmission path. When the monitoring control signal is generated, the transmission output control unit 26 operates according to the buffer disable control signal synchronized with the monitoring control signal to forcibly close the buffer 261. That is, the buffer disable control signal is forcibly generated according to the monitoring control signal, so that the transmission output value cannot be stored through the input port when the transmission output value stored in the buffer 261 is read. When the buffer 261 is closed, the average value calculator 262 calculates an average of the transmission output values stored in the buffer 261 so far and transmits the average to the comparator 27. That is, when the reception path is formed, the average of the transmission output values stored when the transmission path is formed is calculated and transmitted to the comparator 27, so that the comparator 27 transmits the average transmission output value to the target transmission output value transmitted from the control unit 11. Compare with (Target transmission output value). The comparator 27 generates a signal for raising or lowering the VGA gain according to the comparison result. The average transmission output value V rf (t) detected by the average value calculation unit 262 of the transmission output control unit 26 is expressed by Equation 1 below. As described above, the target transmission output value (target transmission output value) may be set in advance in the system, but the transmission output control section 26 transmits the average value of the transmission outputs to the control section 11, whereby the transmission section 11 outputs the transmission output. The average value can also be monitored and controlled. At this time, the control unit 11 outputs the average value of the transmission output on the screen of the AP debugging notebook, remote operation management system (OAM) or WiFi phone, so that the operator or user can easily recognize, and accordingly the target transmission set by the operator The output value can also be delivered to the comparator 27 in real time.

한편 도면에는 도시되지 않았지만, 대역통과필터(18)의 후단에 커플러(24)를 두어 메인 신호는 스위치(19)에 연결하고 커플링된 WiFi 신호(WiFi 송신출력 전력값)를 송신출력 검출부(25)로 인가하는 구성 역시 가능하다. Although not shown in the drawing, the coupler 24 is provided at the rear end of the bandpass filter 18 so that the main signal is connected to the switch 19, and the coupled WiFi signal (WiFi transmission output power value) is transmitted to the transmission output detector 25. It is also possible to apply to the configuration.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Frf는 측정하고자 하는 RF 주파수이다. Here, F rf is the RF frequency to be measured.

도2에 도시된 바와 같이, 송신출력 검출부(25)는 커플링된 WiFi 신호(WiFi 송신출력 전력값)를 입력받아 아날로그-디지털 변환하여 신호 세기에 따른 디지털값을 송신출력 제어부(26)의 버퍼(261)에 순차적으로 저장한다. As shown in FIG. 2, the transmission output detection unit 25 receives a coupled WiFi signal (WiFi transmission output power value) and performs analog-to-digital conversion to convert a digital value according to signal strength into a buffer of the transmission output control unit 26. Stored sequentially in 261.

송신출력 제어부(26)의 평균값 산출부(262)는 버퍼(261)에 저장된 송신출력값들의 평균을 산출하여 비교기(27)로 전달한다. The average value calculator 262 of the transmission output controller 26 calculates an average of transmission output values stored in the buffer 261 and transmits the average to the comparator 27.

다시 도1을 참조하면, 비교기(27)는 제어부(11)로부터 전달된 타켓 송신출력과 송신출력 제어부(27)로부터 전달된 평균 송신출력을 비교하고, 비교 결과에 따라 이득 제어신호를 출력한다. 보다 구체적으로, 송신경로 상의 비교기(27)는 제어부(11)로부터 전달된 타겟 송신출력(기준 송신출력)과 송신출력 제어부(26)로부터 전달된 평균 송신출력을 비교하여, 그 차이 만큼을 조정할 수 있는 이득 제어신호를 발생한다. Referring back to FIG. 1, the comparator 27 compares the target transmission output transmitted from the control unit 11 with the average transmission output transmitted from the transmission output control unit 27, and outputs a gain control signal according to the comparison result. More specifically, the comparator 27 on the transmission path compares the target transmission output (reference transmission output) transmitted from the control section 11 with the average transmission output transmitted from the transmission output control section 26, and adjusts by the difference. Generates a gain control signal.

가변이득증폭기(VGA)(16)는 비교기(27)의 이득 제어신호에 따라 혼합기(14)에 의해 상향 변환된 RF 신호의 출력 이득을 조정하여 전력증폭기(17)로 전달한다. 이렇게 함으로써 송신출력을 자동으로 제어하여 안테나(20)의 방사 출력을 일정하게 유지 및 변화를 최소화할 수 있게 된다. The variable gain amplifier (VGA) 16 adjusts the output gain of the RF signal up-converted by the mixer 14 according to the gain control signal of the comparator 27 and transmits the output gain to the power amplifier 17. In this way it is possible to automatically control the transmission output to keep the radiated output of the antenna 20 constant and to minimize the change.

상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.Although the method has been described through specific embodiments, the method may also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above embodiments can be easily deduced by programmers of the present invention.

본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
While the invention has been described in connection with some embodiments herein, it should be understood that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as would be understood by those skilled in the art. something to do. Also, such modifications and variations are intended to fall within the scope of the claims appended hereto.

11: 제어부 12: 베이스밴드 모뎀
13: 디지털-아날로그 변환기(DAC) 14,22: 혼합기(Mixer)
15: 위상동기루프(PLL) 회로 16: 가변이득증폭기(VGA)
17: 전력증폭기(PA) 18: 대역통과필터(BPF)
19: RF 스위치 20: 안테나
21: 저잡음증폭기(LNA) 23: 아날로그-디지털 변환기(ADC)
24: 커플러 25: 송신출력 검출부
26: 송신출력 제어부 261: 버퍼
262: 평균값 산출부11: control unit 12: baseband modem
13: Digital-to-Analog Converter (DAC) 14,22: Mixer
15: Phase-locked loop (PLL) circuit 16: Variable gain amplifier (VGA)
17: power amplifier (PA) 18: bandpass filter (BPF)
19: RF switch 20: antenna
21: Low Noise Amplifier (LNA) 23: Analog-to-Digital Converter (ADC)
24: coupler 25: transmission output detector
26: transmission output control unit 261: buffer
262: average value calculation unit

Claims (7)

무선랜 AP(Access Point) 또는 단말의 송신출력 제어 장치로서,
송신경로상의 RF 신호를 커플링하는 커플러;
상기 커플링된 RF 신호의 송신출력값을 검출하는 송신출력 검출부;
상기 송신출력값을 버퍼에 저장하여, 상기 버퍼에 저장된 송신출력값들의 평균을 검출하는 송신출력 제어부; 및
기준 송신출력값과 상기 송신출력 제어부로부터 전달된 평균 송신출력값을 비교하여 경로별 이득 제어신호를 발생함으로써 상기 송신출력값의 이득을 조정하는 비교기를 포함하는 무선랜 송신출력 자동 제어 장치. A transmission output control apparatus of a wireless access point (AP) or a terminal,
A coupler for coupling an RF signal on a transmission path;
A transmission output detector for detecting a transmission output value of the coupled RF signal;
A transmission output control unit which stores the transmission output value in a buffer and detects an average of transmission output values stored in the buffer; And
And a comparator for adjusting a gain of the transmission output value by generating a gain control signal for each path by comparing a reference transmission output value with an average transmission output value transmitted from the transmission output control unit. 제1항에 있어서,
상기 비교기는,
상기 기준 송신출력값과 상기 평균 송신출력값을 비교하여, 그 차이 만큼의 이득을 조절하라는 상기 이득 제어신호를 송신경로상의 가변이득 증폭기로 전달하는, 무선랜 송신출력 자동 제어 장치. The method of claim 1,
The comparator,
And comparing the reference transmission output value with the average transmission output value, and transmitting the gain control signal to the variable gain amplifier on the transmission path to adjust the gain by the difference. 제2항에 있어서,
상기 버퍼는, 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 폐쇄되며, 상기 버퍼 디스에이블 제어신호가 수신경로 형성을 위한 수신경로 온 제어신호에 동기화된, 무선랜 송신출력 자동 제어 장치. The method of claim 2,
And the buffer is closed according to a buffer disable control signal, and the buffer disable control signal is synchronized to a reception path on control signal for forming a reception path. 제2항에 있어서,
상기 버퍼는, 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 폐쇄되며, 상기 버퍼 디스에이블 제어신호가 모니터링 제어신호에 동기화된, 무선랜 송신출력 자동 제어 장치. The method of claim 2,
And the buffer is closed according to a buffer disable control signal, and the buffer disable control signal is synchronized with a monitoring control signal. 제4항에 있어서,
상기 모니터링 제어신호는, 상기 송신경로 형성중에 상기 제어부가 강제적으로 발생하여 상기 버퍼 디스에이블 제어신호에 따라 상기 버퍼를 폐쇄시키는, 무선랜 송신출력 자동 제어 장치. The method of claim 4, wherein
And the monitoring control signal is forcibly generated by the controller during the formation of the transmission path to close the buffer according to the buffer disable control signal. 무선랜 AP(Access Point) 또는 단말의 송신출력 제어 방법으로서,
a) 송신경로상의 RF 신호를 커플링하는 단계;
b) 상기 커플링된 RF 신호의 송신출력값을 검출하는 단계;
c) 상기 송신출력값을 버퍼에 저장하여, 상기 버퍼에 저장된 송신출력값들의 평균을 검출하는 단계; 및
d) 기준 송신출력값과 상기 단계 c)에서 검출된 평균 송신출력값을 비교하고, 비교 결과에 따라 경로별 이득 제어신호를 발생하여 상기 송신출력값의 이득을 조정하는 단계를 포함하는 무선랜 송신출력 자동 제어 방법. A transmission output control method of a wireless access point (AP) or a terminal,
a) coupling an RF signal on a transmission path;
b) detecting a transmit power value of the coupled RF signal;
c) storing the transmission output values in a buffer to detect an average of the transmission output values stored in the buffer; And
d) comparing the average transmission output value detected in step c) with a reference transmission output value and generating a gain control signal for each path according to the comparison result to adjust the gain of the transmission output value automatically. Way. 제6항에 있어서,
상기 단계 d)는, 상기 기준 송신출력값과 상기 평균 송신출력값을 비교하고, 그 차이 만큼의 이득을 조절하라는 상기 이득 제어신호를 송신경로상의 가변이득 증폭기로 전달하여 상기 송신출력값의 이득을 조정하는, 무선랜 송신출력 자동 제어 방법. The method of claim 6,
In step d), the gain of the transmission output value is adjusted by comparing the reference transmission output value with the average transmission output value and transferring the gain control signal to the variable gain amplifier on the transmission path to adjust the gain by the difference. Wireless LAN transmission output automatic control method.
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