KR930010170B1 - 전력 소비를 절약하는 무선 송수신기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

전력 소비를 절약하는 무선 송수신기
제 1 도는 본 발명을 구체화하는 이동 전화 시스템의 기지국에 대한 블록선도.
제 2 도는 제 1 도의 시스템의 이동국에 대한 블록선도.
제 3 도는 이동국의 중앙 제어기에 의해서 수행되는 연속 동작을 설명하는 플로우챠트도.
제 4 도는 절전 동작에 대한 제 2 도의 주파수 합성기 및 전력 증폭기와 연관된 타이밍 선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 안테나 2 : 듀플렉서
3 : 수신 결합기 4 : 수신기
5 : 디멀티플렉서 6 : 수신 인터페이스
7 : 디코더 8 : 제어기
9 : 전화 스위칭 시스템 10 : 송신 인터페이스
11 : 엔코더 14 : 송신 결합기
본 발명은 일반적으로 이동 전화 시스템에 관한 것으로서, 특히 시스템의 이동국에 대한 전력 소비를 절약하는 기술에 관한 것이다.
북구 제국의 이동 전화 시스템(Nordic Mobile Telephone System)(NMT-450)과 같은 시스템에 의해서 수행되는 공지된 이동 전화국은 대기 기간 동안 이동국의 송신가 기지국으로부터 호출신호에 응답하여 30[msec]의 규정 주기내에 답신 신호를 되돌리기 위해 준비 태세로 항상 활성화되는 식으로 설계되어 있다. 이는 규정 응답 시간이 비활성 상태로부터 이동 송신기를 안정시키도록 취한 시간보다 짧다는 사실 때문이다. 그러나, 절전을 위해 대기시 동안, 송신기 즉 이동국의 전력 소모 유니트로의 전원을 차단하는 것이 요망되어 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 전력 소모 송신 유니트의 워밍업 시간(warm-up time)보다 짧은 시간 주기내에 답신 응답을 하도록 하는 시스템용으로 절전식 회로를 갖춘 이동 전화기를 제공하는데에 있다.
본 발명에 따라서, 이동국은 기지국으로부터 신호를 수신하기 위한 수신기와 송신기를 포함한다. 제어 회로는 절전을 하기 위하여 대기 모드 동안 송신기를 비활성화하고, 기지국으로부터 수신된 신호의 초기 부분으로부터 답신을 되돌려야 할 가능성이 있는지를 판단하며, 그다음 미리 송신기를 워밍업하도록 송신기에 전력을 공급하여 수신된 신호의 후기부분으로부터 답신의 필요성이 실제로 존재하는지 또는 존재하지 않는지를 판단하도록 진행한다. 후기 부분으로부터의 판단이 답신을 되돌리기 위해 그 필요성이 실제로 존재하는 것을 나타낸다면, 제어 회로는 활성화된 송신기를 통해 답신이 송신되록 하고, 만약, 후기 부분으로부터의 판단이 그 필요성의 부재를 나타낸다면, 제어 회로는 또다시 송신기를 비활성화시킨다.
보다 명확한 견지에서, 송신기는 반송파를 발생하기 위한 주파수 합성기, 기지국에 송신될 신호를 반송파로 변조하기 위한 변조기와, 기지국에 송신을 위해 변조된 반송파를 증폭하기 위한 전력 증폭기를 포함한다. 주파수 합성기는 기지국에 의해 규정된 응답 시간보다 긴 워밍업 시간을 갖는다. 제어 회로는 수신된 신호의 초기부분으로부터의 판단이 답신을 되돌리는 가능성의 존재를 나타낼 때 전력을 주파수 합성기에 공급하고, 그 다음 후기 부분으로 부터의 판단이 신호의 수신을 답신할 실제의 필요성의 존재를 나타낸다면 전력을 전력 증폭기에 공급하고, 후기 부분으로부터의 판단이 답신할 필요성의 부재를 나타낸다면 주파수 합성기를 비활성화시킨다. 실제상의 견지에서, 수신된 신호의 초기 및 후기 부분은 제각기 이동국에 할당된 가입자 식별 번호의 초기 및 후기 디지트(digit)이다.
본 발명은 이하 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
제 1 도를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 전화 시스템에 대한 기지국(BS)이 도시되어 있다. 이동 전화시스템은 제 2 도에 도시되어 있는 다수의 이동국(MS)을 구비한다. 이동국으로부터의 무선 신호는 기지국 안테나(1)에 의해서 검파되어 듀플렉서(2)와 수신 결합기(3)를 걸쳐 수신기(4)와 디멀티플렉서(5)를 각각 구성하는 n수신 채널에 전달된다. 각 수신기(4)의 입력에서 수신된 신호는 베이스 밴드 신호로 주파수 복조되어 할당된 디멀티플렉서(5)에 의해 음성 신호 및 스위칭 제어 신호로 디멀티플렉서된다. 상기 음성 및 제어 신호는 수신 인터페이스(6)와 디코더(7)에 제각기 공급된다. 디코더(7)는 스위칭 제어 신호를 해석하여 공중 전화 회로망의 일부를 형성하는 전화 스위칭 시스템(9)을 통해 전이중 회로의 상향(up-direciton)MS-BS) 음성 경로를 설정하기 위해 제어기가 인터페이스(6)를 제어하도록 디코드된 신호를 제어기(8)에 공급한다.
전이중 회로 하향(down-direction BA-MS)음성 경로는 전화 스위칭 시스템(9)으로부터 제어기(8)와 협력하는 송신 인터페이스(10)를 통하여 엔코더(11)로부터 필요한 제어 신호를 보내도록 이동국에 설치된다. 상기 제어 신호는 선택되는 멀티플랙서(12-1) 내지 (12-n)중 하나에 의해서 전화 스위칭 시스템(9)으로부터의 음성 신호로 다중화된다. 상기 다중화된 신호는 선택된 멀티플랙서와 연관된 송신기(13-1) 내지 (13-n)중 하나에 의해서 반송파로 변조되어, 송신 결합기(14) 및 듀플렉서(2)를 통해 이동국의 송신용으로 안테나(1)에 전달된다.
이동국의 제어 신호는 선택된 호출 채널을 나타내는 채널 번호 정보, 채널(호출 또는 대기)의 상태를 나타내는 프리픽스(prefix), 기지국의 식별을 나타내는 트래픽 영역 번호, 6디지트 이동 가입자 식별 번호, 및 4 디지트 유휴 필드를 포함한다. 상기 제어 신호가 "이동국의 호출"이라면, 제어기(8)는 호출 스테이션의 식별 번호의 6디지트의 수신으로부터, 전형적인 30[msec]의 규정된 시간 주기내에 답신 응답을 되돌리도록 호출된 스테이션을 필요로 한다. 제어기(8)가 규정된 주기내에 응답을 검출하는데 실패한다면, 호출 스테이션을 접근하기 어려운 것처럼 인지되고 그 호출은 포기된다.
제 2 도를 참조하면, 기지국으로부터의 무선 신호는 안테나(21)에 의해 검파되고 듀플렉서(22)를 통해 고주파수 증폭기(23)에 전달된다. 증폭 후, 무선 신호는 대역 통과 필터(24)를 통하여 국부 주파수 합성기(26)로부터 공급된 반송파를 제1중간 주파수 신호로 주파수 복조되는 제 1 혼합기(25)에 전달된다. 혼합기(25)의 출력은 대역 통과 필터(27)를 통해 제 1IF신호가 국부 발진기(29)로부터 공급된 반송파를 대역 통과 필터(30)에 의해 대역 제한되고, 리미터 증폭기(31)에 의해서 일정한 고진폭 레벨로 증폭되며, 주파수 판별장치(32)에 공급되는 제2IF신호로 주파수 복조되는 제 2 혼합기(28)에 전달된다. 판별 장치(32)에 의해 본래의 베이스 밴드 신호를 회복하도록 판별 장치(32)에 의해서 FM 검파가 제공된다.
디멀티플렉서(33)는 베이스 밴드 신호를 음성 및 제어 신호로 분리하여 이들 신호를 중앙 제어기(36)로부터의 제어 신호에 응답하여, 제각기, 스피커(34)와 디코더(35)에 결합한다. 제어 신호는 디코더(35)에 의해서 해석되어 중앙 제어기(36)에 공급된다. 주파수 합성기(26)는 기지국에 의해 선택된 호출 채널의 주파수에 동조하도록 제어기(36)에 의해 제어된다.
송화기(38)의 음성 신호는 중앙 제어기(36)로부터의 신호에 응답하여 음성 신호를 엔코더(37)로부터 공급된 제어 신호와 조합하는 멀티플렉서(39)에 인가된다. 호출이 이동국으로부터 발신되거나 기지국으로부터 수신된다면, 중앙 제어기(36)는 6 디지트 이동국 ID번호를 포함하므로서 적절한 제어 신호를 발생시키도록 엔코더(37)와 협력한다. 멀티플렉서(39)의 출력은 중앙 제어기(36)에 의해 제어되는 주파수 합성기(40)로부터 공급된 반송파로 주파수 변조되는 혼합기(41)에 공급된다. 혼합기(41)의 출력은 고주파 증폭기(42)에 의해 증폭되고 대역 통과 필터(43)에 의해 대여 제한되며 요구된 레벨로 증폭되는 전력 증폭기(44)의 출력을 제어하도록 (44)의 출력에 접속된다.
본 발명에 의해서, 중앙 제어기(36)는 또한 이하에 기술되어 있는 방법으로 대기시 동안 주파수 합성기(40)와 전력 증폭기(44)를 비활성화함으로서 절전을 위하여 온-오프 제어 전력을 제공한다.
제 3 도에 도시된 바와같이, 중앙 제어기(36)는 절전 동작을 제공하도록 프로그램된다. 이 프로그램은 디멀티플렉서(33)에 의해서 판별 장치(32)의 출력을 디코더(35)에 결합하도록 하고, 멀티플렉서(39)에 의해서 엔코더(37)의 출력을 혼합기(41)에 결합하도록 하며, 주파수 합성기(26)에 의해서 호출 채널에 동조되도록하고, 제어기(45)를 통하여 주파수 합성기(40)와 전력 증폭기(44)에 전원을 오프함으로써 동작 블록(51)에서 시작한다. 상기 방식에 있어서, 이동국은 대기 상태에서 기지국으로부터 호출 채널상에 송신된 호출 신호를 바로 수신할 수 있다. 그다음 이동국 ID번호의 제 5 디지트가 수신되는지 또는 수신되지 않는지를 판단하는 결정 블록(52)으로 진행한다. 만약, 수신된다면, 제어부는 답신 응답을 되돌릴 필요의 가능성이 있는지를 판단하고 주파수 합성기(40)를 활성화시키도록 동작 블록(53)으로 진행한다. 주파수 합성기(40)는 제 4 도에 도시된 바와같이 발생하는 요구된 주파수 발진을 안정화시키는데 50[msec] 걸린다. 그리고나서, 이동국 ID번호의 제 6 디지트가 수신되었는가를 알기 위해 체크하는 결정 블록(54)으로 진행한다. 응답이 긍정적이면, 제어부는 수신된 신호가 이동국에 미리 정해둔 호출이라는 것을 인지하고 타이머의 카운트(t)를 0으로 리셋팅함으로써 지연 시간(T)을 초래하도록 블록(55)으로 진행하며 단위값만큼 증가시키도록 블록(56)으로 나아간다. 블록(55 및 56)은 카운트 "t"가 30[msec]에 대응하는 것보다 작은 설정된 값(T)과 같을 때까지 반복된다.
응답이 결정 블록(54)에서 부정적이면, 제어부는 주파수 합성기(40)를 비활성화시키도록 블록(51)으로 되돌아가서, 호출이 또다른 이동국에 미리 정해두지 않았는지를 인지한다.
시간 간격(T)이 제 6 디지트의 수신으로부터 경과되었을때, 제어부는 전원을 온시키도록 전력 제어기(45)를 통제함으로써 전력 증폭기(44)를 동작시키도록 동작 블록(58)으로 진행한다.
그리고나서, 제어부는 단위값만큼 카운트(t)를 증가시키도록 동작 블록(59)으로 진행하고 카운터(t)가 기지국에 의해 규정된 30[msec] 응답 시간에 대응하는 값과 같은지를 알기 위해 체크하도록 결정 블록(60)으로 나아간다. 응답 시간이 경과되었다면, 제어부는 답신 응답으로서 이동국의 ID번호를 엠토더(37)가 발생시켜 전송시키도록 블록(61)으로 진행한다.
제 4 도에 도시된 바와같이, 제 5 및 제 6 디지트 상기에는 26.6[msec]의 시간 간격이 있다. 그러므로 발진을 안정화시키도록 주파수 합성기(40)에 대해 총 56.6[msec]가 할당된다. 전력 증폭기(44)는 단지 1[msec]의 주기내에 정상 상태로 도달할 수 있다. 전력 손실은 지연 간격(T)을 적당히 선택함으로써 최소화될 수 있으므로 전력 증폭기(44)의 활성화가 합성기(40)의 안정화와 동시에 일어난다. 이동국의 ID의 송신에 뒤이어, 이동국은 기지국으로부터 호출 채널상의 채널 할당 신호를 수신하다. 상기 신호가 수신될 때, 제어기(36)는 스위치된 전화 회로망으로부터 기지국을 거쳐서 프로토콜(protocol)을 수신하기 위하여 각각 할당된 채널에 주파수 합성기(26 및 40)를 세트하고 접속 상태를 확립하도록 필요한 프로토콜을 리턴(return) 한다. 접속 상태를 확립한 후, 제어기(36)는 디멀티플렉서(32)에 의해서 판별 장치(32)의 출력을 스피커(34)에 결합하고 멀티플렉서(38)에 의해서 송화기(38)의 출력을 혼합기(41)에 결합하도록 한다. 이동국은 이때 통화 모드로 있는다.
그리고나서, 제어부는 호출이 종결되었는지를 결정하도록 판단 블록(62)으로 진행하고, 호출이 종결되었다면, 제어부는 이동국이 준비 상태로 들어가는 것을 인지하여 주파수 합성기(40)와 전력 증폭기(44)를 비활성화시키도록 블록(51)으로 되돌아간다.
앞의 설명은 단지 본 발명의 하나에 양호한 실시예를 도시한다. 첨부된 청구범위에 의해서 단지 제한되는 본 발명의 범주를 일탈함이 없이 본 기술에 숙련된 자에게 여러 변형이 뻔하다. 그러므로, 도시 및 기술된 실시예는 단지 예시적이며, 국한적인 것은 아니다.

Claims (4)

  1. 기지국에서 나온 신호의 수신으로부터 규정된 시간 주기이내에 기지국에 답신을 송신하고, 상기 기지국에서 나온 신호를 수신하기 위한 수신기 수단(21, 22, 23 내지 33)과, 상기 기지국에 신호를 송신하기 위한 송신기 수단(21, 22, 39 내지 45)과, 상기 송신기 수단(45) 및 상기 수신기 수단(33)에 결합되어 상기 송신기 및 수신기 수단을 제어하는 제어 수단(35, 36)을 구비한 전력 소비를 절약하는 무선 송수신기에 있어서, 상기 제어 수단 (35, 36)은 상기 무선 송수신의 대기 모드 동안 절전을 위해 상기 송신기 수단을 비활성화시키고, 상기 수신기 수단에 의해 수신된 신호의 초기 부분으로부터 상기 답신을 되돌려야 할 가능성이 있는지를 판단하여 미리 상기 송신기 수단(45)에 전력을 공급하고 상기 수신된 신호의 후기 부분으로부터 상기 필요성이 실제로 존재하는지 또는 존재하지 않는지의 여부를 판단하여, 후기부분으로부터의 판단이 상기 필요성의 존재를 나타낸다면 상기 송신기 수단(45, 45)을 통하여 상기 답신이 송신되도록 하거나 또는 후기 부분으로부터의 판단이 상기 필요성의 부재를 나타낸다면 다시 상기 송신기 수단(44, 45)을 비활성화시키는 것을 특징으로 하는 전력 소비를 절약하는 무선 송수신기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 송신기 수단이 반송파를 발생시키기 위한 주파수 합성기 수단(40)과, 상기 기지국에 송신될 신호를 반송파로 변조시키기 위한 수단(41)과, 상기 기지국에 송신을 위해 변조된 반송파를 증폭시키기 위한 전력 증폭기(44)를 포함하는데, 상기 주파수 합성기 수단(40)은 상기 반송파의 주파수를 안정화시키도록 상기 규정된 주기보다 긴 워밍업 시간을 갖는 것과, 상기 제어 수단(36)은 상기 초기부분으로부터의 판단이 상기 가능성의 존재를 나타낼때 상기 주파수 합성기 수단(40)에 전력을 공급하고, 상기 후기부분으로부터의 판단이 상기 필요성의 부재를 나타낸다면 상기 전력 증폭기(44)에 전력을 공급하며, 상기 후기부분으로부터의 판단이 상기 필요성의 부재를 나타낸다면 상기 주파수 합성기 수단(40)을 비활성화시키는 것을 특징으로 하는 전력 소비를 절약하는 무선 송수신기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 수신된 신호의 초기 및 후기 부분은 제각기 상기 무선 송수신기에 할당된 가입자 식별 번호의 초기 및 후기 디지트인 것을 특징으로 하는 전력 소비를 절약하는 무선 송수신기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제어 수단(36)은 전력 증폭기(44, 45)에 전력을 공급하여 상기 주파수 합성기 수단(40)에 의해서 발생된 반송파가 안정화되는 시간과 일치하는 시점에서 그 전력 증폭기가 증폭을 위해 충분히 활성화되는 것을 특징으로 하는 전력 소비를 절약하는 무선 송수신기.
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