KR100606688B1

KR100606688B1 - Code division multiple access power control device

Info

Publication number: KR100606688B1
Application number: KR1019990041800A
Authority: KR
Inventors: 정승영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2006-07-31
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: KR20010029146A

Abstract

본 발명은 기설정된 송신전력레벨에 상응하는 수신전력레벨을 이용하여 상기 수신전력의 자동이득신호(Rx_AGC)를 출력하는 수신 이득 블록과; 상기 수신 이득 블록으로부터 입력된 자동이득신호(Rx_AGC)를 아날로그 신호로 변환하는 중간주파 (IF) 수신기와; 상기 중간주파(IF) 수신기로부터 입력된 아날로그 신호를 디지탈 신호를 변환하고, 상기 디지털 변환된 자동이득신호(Rx_AGC)를 이용하여 송신전력의 자동이득신호(Tx_AGC)를 출력하는 중간주파(IF) 송신기와; 상기 중간주파(IF) 송신기로부터 입력된 자동이득신호(Tx_AGC)를 이용하여 무선주파수(RF)대 송신전력을 출력하는 전력 증폭기 모듈과; 상기 중간주파(IF) 송신기와 중간주파(IF) 수신기로 각각 전력 제어 신호를 출력하는 프로세서를 포함하여 이루어지는 코드 분할 다중 접속 방식의 전력 제어 장치에 관한 것으로, CDMA 시스템의 면적을 감소시킬 수 있음과 함께 무선주파수대 송신 전력의 손실을 줄이는 효과가 있다.The present invention provides a reception gain block for outputting the automatic gain signal Rx_AGC of the reception power using a reception power level corresponding to a preset transmission power level; An intermediate frequency (IF) receiver converting the auto gain signal Rx_AGC input from the reception gain block into an analog signal; An intermediate frequency (IF) transmitter for converting an analog signal input from the intermediate frequency (IF) receiver and outputting an automatic gain signal Tx_AGC of transmission power using the digitally converted automatic gain signal Rx_AGC. Wow; A power amplifier module for outputting radio frequency (RF) versus transmit power using an auto gain signal (Tx_AGC) input from the intermediate frequency (IF) transmitter; And a processor for outputting a power control signal to the intermediate frequency (IF) transmitter and the intermediate frequency (IF) receiver, respectively. Together, it is effective to reduce the loss of radio frequency transmission power.

코드분할 다중접속, CDMACode Division Multiple Access, CDMA

Description

Power control device of code division multiple access method {APPARATUS FOR CONTROLLING POWER IN CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}

도 1 은 종래기술에 따른 CDMA 전력 제어 장치의 구성도1 is a block diagram of a CDMA power control apparatus according to the prior art

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 전력 제어 장치의 구성도2 is a configuration diagram of a CDMA power control apparatus according to an embodiment of the present invention;

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

101 : IF 송신기 102 : 전력 증폭기 모듈 101: IF transmitter 102: power amplifier module

103 : 수신(Rx) 이득 블록 104 : IF 수신기 103: receive (Rx) gain block 104: IF receiver

105 : OP-AMP 106 : 프로세서105: OP-AMP 106: processor

본 발명은 코드 분할 다중 접속 시스템(이하, CDMA라 약칭 함)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신 전력을 제어하는 CDMA 방식의 전력 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a code division multiple access system (hereinafter, abbreviated as CDMA), and more particularly, to a CDMA type power control apparatus for controlling transmission power.

일반적으로 CDMA방식을 이용하는 이동 통신 시스템에서는 다중 경로 페이딩 (fading) 현상으로 인하여 전파의 감쇄때문에 이동국의 송신 전력을 적절하게 제어해야 한다.In general, in the mobile communication system using the CDMA method, it is necessary to properly control the transmission power of the mobile station due to the attenuation of radio waves due to the multipath fading phenomenon.

또한, 기지국으로부터의 거리에 따라 수신된 신호의 세기가 변하기 때문에 이를 보정하기 위한 전력 제어도 동시에 수행되어야 한다.In addition, since the strength of the received signal changes in accordance with the distance from the base station, power control for correcting it must also be performed at the same time.

한편 이동국은 수신된 기지국의 신호 전력을 측정한 후 기준치와 비교하여 전력 제어 신호를 생성하며, 생성된 전력 제어 신호는 이동국에서 송신되는 신호에 포함되어 기지국으로 전송된다.Meanwhile, the mobile station generates a power control signal by measuring the signal power of the received base station and compares it with a reference value, and the generated power control signal is included in a signal transmitted from the mobile station and transmitted to the base station.

그러면 기지국은 상기 전력 제어 신호를 추출한 다음 이를 이용하여 기지국 송신신호의 전력을 조절하게 된다.Then, the base station extracts the power control signal and adjusts the power of the base station transmission signal using the same.

전력제어의 방법으로 역방향 개방루프 전력제어, 역방향 폐쇄루프 전력 제어 및 순방향 전력 제어 방식등이 있다.Power control methods include reverse open loop power control, reverse closed loop power control, and forward power control.

또한 단말기의 사용에 있어서 중요하게 고려되어야 할 것이 송수신시 단말기의 전력에 대한 자동 이득 제어(Auto Gain Control;AGC)이다.An important consideration in the use of the terminal is automatic gain control (AGC) for power of the terminal during transmission and reception.

단말기는 변화하는 주변 상황에 능동적으로 대처하기 위하여 수신 신호의 전력을 측정 및 이를 고려하여 송신 신호의 전력의 세기를 조절해야 한다.In order to proactively cope with changing surrounding conditions, the terminal measures power of the received signal and adjusts the strength of the power of the transmitted signal in consideration of this.

이러한 자동 이득 조정은 단말기의 송신부 및 수신부에 구비된 자동 이득 조정 증폭기와 RF/IF 인터페이스를 각각 이용하여 실시한다.The automatic gain adjustment is performed by using the automatic gain adjustment amplifier and the RF / IF interface provided in the transmitter and the receiver of the terminal, respectively.

이하 첨부 도면을 참조하여 종래기술에 따른 CDMA 전력 제어 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a CDMA power control apparatus according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 종래 기술에 따른 CDMA 전력 제어 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram of a CDMA power control apparatus according to the prior art.

즉 종래기술에 따른 CDMA 전력 제어 장치는 송신부의 출력 전력을 커플링 (coupling)하여 무선 주파수(Radio Frequency; RF)대 전력을 발생하는 전력 증폭기 (Power Amp;PA)(10)와, 상기 무선 주파수대 전력을 DC 전압으로 변환하는 고전압 검출기(High power DETector; HDET)(20)와, 상기 고전압 검출기(20)의 출력 DC 전압값을 기준으로 각 레벨마다 디지탈 신호로 변환, 즉 아날로그신호를 디지탈 신호로 변환(Analog to Digital Conversion;ADC)하여 고전압 검출기(20)의 추정치에 기입하는 IF 송신기(Intermediate Frequency Transmitter;IFT)(30)로 구성된다.That is, the CDMA power control apparatus according to the prior art is a power amplifier (PA) 10 for generating a radio frequency (RF) band power by coupling the output power of the transmission unit (coupling), and the radio frequency band High power detector (HDET) 20 for converting power into DC voltage, and digital signal for each level based on the output DC voltage value of the high voltage detector 20, that is, analog signal to digital signal. It consists of an IF (Intermediate Frequency Transmitter (IFT)) 30 which converts (Analog to Digital Conversion (ADC)) and writes to the estimate of the high voltage detector 20.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 CDMA 전력 제어 장치는 다음과 같이 동작한다.The CDMA power control apparatus according to the prior art configured as described above operates as follows.

먼저 이동 단말기의 추정 데이터(calibration data) 아이템 중의 하나인 고전압 검출(HDET) 추정을 위해서는 기설정한 특정 레벨을 송출하게 한다.First, for a high voltage detection (HDET) estimation, which is one of estimation data items of a mobile terminal, a predetermined level is transmitted.

그리고 각 특정 레벨을 송출할 때마다 상기 전력 증폭기(10)의 출력 중 일부 송신 출력 전력을 커플링(coupling)한 다음, 이를 고전압 검출기(20)를 이용하여 무선 주파수대 전력을 DC 전압으로 변환한다.Each transmission of each specific level couples the transmission output power of the output of the power amplifier 10, and then converts the radio frequency band power into a DC voltage using the high voltage detector 20.

이어 상기 IF 송신기(IFT)(30)는 상기 DC 전압값을 기준으로 각 레벨마다의 아날로그-디지탈 컨버전(ADC) 값을 결정하여 이를 고전압 검출 추정치에 기입한다.Subsequently, the IF transmitter 30 determines the analog-to-digital conversion (ADC) value for each level based on the DC voltage value, and writes it to the high voltage detection estimate.

종래기술에 따른 CDMA의 전력 검출(power detection)은 11 dBm ~ 33 dBm 전력 구간을 일정한 구간으로 나누어 고전압 검출 추정을 수행한다.In the conventional CDMA power detection, power detection is performed by dividing a power range of 11 dBm to 33 dBm into a predetermined period.

그리고 이동 단말기 제작시 입력되는 추정 데이터중 하나인 고전압 검출 추정치와 상기 이동 단말기 접속시 검출되는 값을 서로 비교하여 출력되는 전력을 결정한다.The high voltage detection estimate, which is one of estimated data input when the mobile terminal is manufactured, and the value detected when the mobile terminal is connected are compared with each other to determine the output power.

예를 들어 상기 고전압 검출기의 추정치를 각각 45, 50 이라 하면, 여기서 상기 45 추정치가 고전압 검출 추정시 11 dBm 송신 출력 전력의 검출된 고전압 검출값이고, 50 추정치는 17dBm 송신 출력 전력의 검출된 고전압 검출값이다.For example, if the estimates of the high voltage detector are 45 and 50, respectively, wherein the 45 estimate is a detected high voltage detection value of 11 dBm transmit output power in the high voltage detection estimate, and the 50 estimate is a detected high voltage detection of 17 dBm transmit output power. Value.

이를 이용하면 실제 통화시 고전압 검출기의 아날로그 디지털 컨버전 값이 47 이 되면 송신 출력 전력은 11dBm 과 17dBm 사이의 값일 것이다.Using this, if the analog-to-digital conversion of the high-voltage detector reaches 47 during a real call, the transmit output power will be between 11dBm and 17dBm.

이와 같이 전력 증폭기(10)의 출력 전력(무선 주파수대 전력)을 DC로 변환한 값과 추정에 의해 미리 저장된 값과 비교하여 송신 출력 레벨을 결정한다.In this way, the transmission power level is determined by comparing the output power (radio frequency band power) of the power amplifier 10 with the DC value and the value stored in advance by estimation.

그러나, 상기 고전압 검출기(20)를 이용하는 종래 기술의 CDMA 전력 제어 장치는 전력 증폭기(10)에서 무선 주파수대 전력을 커플링해야 하기 때문에 0.5dB ~1dB 의 신호 손실이 발생한다.However, the CDMA power control device of the prior art using the high voltage detector 20 generates a signal loss of 0.5 dB to 1 dB because the power amplifier 10 must couple radio frequency band power.

그리고 상기 고전압 검출기(20)는 복잡한 회로로 구성되어 있으므로 CDMA 시스템에 있어서 많은 면적을 차지하여 비효율적이다.In addition, since the high voltage detector 20 is composed of complicated circuits, the high voltage detector 20 occupies a large area and is inefficient.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 이동 단말기의 출력 전력 제어를 용이하도록 수신시의 자동 이득을 이용하하도록 한 CDMA 방식의 전력 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and to provide a CDMA type power control device that uses an automatic gain upon reception to facilitate output power control of a mobile terminal. have.

다른 목적은 고전압 검출기(HDET)를 이용하지 않고 IF 송신기(IFT)내에 아날로그 디지털 컨버터(ADC), 멀티플렉서(MUX)를 추가 구비하므로써 시스템의 면적을 감소시키고 출력 전력 제어를 용이하게 하는데 있다.Another object is to add an analog-to-digital converter (ADC) and multiplexer (MUX) in the IF transmitter (IFT) without using a high voltage detector (HDET) to reduce the area of the system and facilitate the control of output power.

삭제delete

상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속 방식의 전력 제어 장치는, 기설정된 송신전력레벨에 상응하는 수신전력레벨을 이용하여 상기 수신전력의 자동이득신호(Rx_AGC)를 출력하는 수신 이득 블록과; 상기 수신 이득 블록으로부터 입력된 자동이득신호(Rx_AGC)를 아날로그 신호로 변환하는 중간주파(IF) 수신기와; 상기 중간주파(IF) 수신기로부터 입력된 아날로그 신호를 디지탈 신호를 변환하고, 상기 디지털 변환된 자동이득신호(Rx_AGC)를 이용하여 송신전력의 자동이득신호(Tx_AGC)를 출력하는 중간주파(IF) 송신기와; 상기 중간주파(IF) 송신기로부터 입력된 자동이득신호(Tx_AGC)를 이용하여 무선주파수(RF)대 송신전력을 출력하는 전력 증폭기 모듈과; 상기 중간주파(IF) 송신기와 중간주파(IF) 수신기로 각각 전력 제어 신호를 출력하는 프로세서를 포함하여 이루어진다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.In order to achieve the above technical problem, the power division apparatus of the code division multiple access method according to the present invention, the automatic gain signal (Rx_AGC) of the received power by using the reception power level corresponding to a predetermined transmission power level A reception gain block which outputs a; An intermediate frequency (IF) receiver converting the auto gain signal Rx_AGC input from the reception gain block into an analog signal; An intermediate frequency (IF) transmitter for converting an analog signal input from the intermediate frequency (IF) receiver and outputting an automatic gain signal Tx_AGC of transmission power using the digitally converted automatic gain signal Rx_AGC. Wow; A power amplifier module for outputting radio frequency (RF) versus transmit power using an auto gain signal (Tx_AGC) input from the intermediate frequency (IF) transmitter; And a processor for outputting a power control signal to the intermediate frequency (IF) transmitter and the intermediate frequency (IF) receiver, respectively.
The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 방식의 전력 제어 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a CDMA power control apparatus according to an embodiment of the present invention.

즉 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 방식의 전력 제어 장치는 기설정 송신 전력에 상응하는 수신 전력의 이득을 출력하는 수신 이득 블록(101), 상기 수신 이득 블록 (101)의 이득 신호를 입력받아 직류값으로 변환하는 IF 수신기(102), 상기 IF 수신기(102)의 직류값(Rx_AGC)을 입력받아 디지탈 신호를 출력하는 IF 송신기 (103), 상기 디지탈 신호를 증폭하여 무선주파수(RF)대 송신 전력을 출력하는 전력 증폭기 모듈(104), 상기 IF 송신기(103)와 IF 수신기(102)로 각각 전력 제어 신호를 출력하는 프로세서(105)를 포함한다.In other words, the CDMA power control apparatus according to the embodiment of the present invention receives a reception gain block 101 for outputting a gain of a reception power corresponding to a preset transmission power, and receives a gain signal of the reception gain block 101 from a direct current. IF receiver 102 for converting to a value, IF transmitter 103 for receiving a DC value Rx_AGC of the IF receiver 102 and outputting a digital signal, and amplifying the digital signal to transmit radio frequency (RF) to transmit power. It includes a power amplifier module 104 for outputting a, a processor 105 for outputting a power control signal to the IF transmitter 103 and the IF receiver 102, respectively.

여기서 상기 IF 송신기(103)는 상기 상기 IF 수신기(102)의 직류값(Rx_AGC)을 입력받아 디지탈 신호로 변환하는 아날로그 디지탈 컨버터(ADC)와, 상기 디지탈 신호를 승산하는 승산기(MUX)와, 상기 승산기(MUX)의 출력 신호를 입력받아 송신 전력의 자동 이득 신호를 출력하는 자동 이득 제어부(AGC)를 포함하여 구성된다.Here, the IF transmitter 103 receives an analog DC value Rx_AGC of the IF receiver 102 and converts the digital signal into a digital signal, a multiplier MUX that multiplies the digital signal, and And an automatic gain control unit AGC that receives an output signal of the multiplier MUX and outputs an automatic gain signal of transmission power.

이와 같이 구성된 CDMA 방식의 전력 제어 장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the CDMA type power control apparatus configured as described above will be described in detail as follows.

즉 송신 전력은 수신 전력을 기본으로 하는데, 이를 식으로 표현하면 아래와 같다.That is, the transmission power is based on the reception power, which is expressed as follows.

평균 송신 출력 전력(dBm)= - 평균 수신 입력 전력(dBm) + 오프셋 전력으로 나타낸다.Average transmit output power (dBm) =-average receive input power (dBm) + offset power.

여기서, 상기 오프셋 전력(offset power)은 셀룰러 이동 통신에서 -73 dBm이고 개인 휴대 통신(PCS)에서 -76 dBm이다.Here, the offset power is -73 dBm in cellular mobile communication and -76 dBm in personal mobile communication (PCS).

따라서 HDET(High power DETection) 값을 측정하기 위해서는 기설정한 송신 전력레벨에 상응하는 수신 전력 레벨을 기준으로 한다.Therefore, in order to measure the HDET value, the received power level corresponding to the preset transmission power level is referred to.

이러한 각각의 수신 전력은 상기 수신 이득 블록(101)에 입력되어 각각 자동 이득(Rx_AGC)이 출력된다.Each of these receive powers is input to the receive gain block 101 and the respective auto gains Rx_AGC are output.

이어 상기 IF 수신기(102)는 상기 수신 전력의 자동 이득을 입력받아 DC 레벨로 변환한다.The IF receiver 102 then receives the automatic gain of the received power and converts it to a DC level.

이어 상기 IF 수신기(102)의 출력인 자동 이득의 DC 레벨을 입력받는 상기 IF 송신기(103)의 ADC 입력단은 상기 수신 전력의 자동 이득 DC 레벨을 디지탈 신호로 변환한다.Subsequently, the ADC input terminal of the IF transmitter 103 which receives the DC level of the automatic gain which is the output of the IF receiver 102 converts the automatic gain DC level of the received power into a digital signal.

이어 상기 IF 송신기(103)내에 구성된 승산기(MUX)는 각각의 디지탈 신호를 승산하고 상기 자동 이득 제어부(AGC)는 상기 승산기의 출력 신호를 입력받아 송신 전력의 자동 이득 신호(Tx_AGC)를 출력한다.The multiplier MUX configured in the IF transmitter 103 multiplies each digital signal, and the automatic gain control unit AGC receives an output signal of the multiplier and outputs an automatic gain signal Tx_AGC of transmission power.

이어 상기 전력 증폭기 모듈(104)는 상기 송신 전력의 자동 이득 신호 (Tx_ AGC)를 입력받아 무선 주파수(RF)대 송신 전력을 출력한다.The power amplifier module 104 receives the automatic gain signal Tx_AGC of the transmission power and outputs a radio frequency (RF) band transmission power.

예를 들어 송신 전력이 11 dBm일 경우 상기의 식을 이용하여 계산하면 수신 전력은 -84dBm이다.For example, when the transmission power is 11 dBm, the reception power is -84 dBm when calculated using the above equation.

즉 -84dBm을 수신 전력으로 입력하여 이때의 수신 전력의 자동 이득(Rx AGC)을 IF 송신기(103)의 ADC 입력단에 연결하여 수신 전력의 자동 이득 DC 값을 기반으로 HDET 추정치를 입력한다.
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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.That is, -84dBm is input as the received power, and the automatic gain (Rx AGC) at this time is connected to the ADC input terminal of the IF transmitter 103 to input the HDET estimate based on the automatic gain DC value of the received power.
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. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive.

상기와 같이 본 발명에 따른 CDMA 방식의 전력 제어 장치는 HDET 회로를 제거할 수 있기 때문에 CDMA 시스템의 면적을 감소시킬 수 있다.As described above, the CDMA power control apparatus according to the present invention can remove the HDET circuit, thereby reducing the area of the CDMA system.

그리고 IF 송신기의 출력 중 일부를 커플링하는 전력 증폭기 모듈의 동작을 수행하지 않으므로써 무선주파수대 송신 전력의 손실을 줄일 수 있다.In addition, the loss of the transmission power of the radio frequency band can be reduced by not performing the operation of the power amplifier module coupling some of the outputs of the IF transmitter.

또한 송신 전력의 손실을 감소시키므로 송신단의 여러 측정 항목의 마진을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the loss of transmission power is reduced, the margin of various measurement items in the transmitter can be increased.

Claims

A reception gain block configured to output an automatic gain signal Rx_AGC of the reception power using a reception power level corresponding to a preset transmission power level;

An intermediate frequency (IF) receiver converting the auto gain signal Rx_AGC input from the reception gain block into an analog signal;

An intermediate frequency (IF) transmitter for converting an analog signal input from the intermediate frequency (IF) receiver and outputting an automatic gain signal Tx_AGC of transmission power using the digitally converted automatic gain signal Rx_AGC. ;

A power amplifier module for outputting radio frequency (RF) versus transmit power using an auto gain signal (Tx_AGC) input from the intermediate frequency (IF) transmitter; And

And a processor for outputting a power control signal to the intermediate frequency (IF) transmitter and the intermediate frequency (IF) receiver, respectively.

delete

The method of claim 1, wherein the intermediate frequency (IF) transmitter,

An analog digital converter for converting an analog signal input from the intermediate frequency (IF) receiver into a digital signal;

A multiplier that multiplies the digitally converted auto gain signal Rx_AGC input from the analog digital converter; And

And an automatic gain control unit for outputting an automatic gain signal (Tx_AGC) of transmission power using the automatic gain signal (Rx_AGC) inputted from the multiplier.

The method of claim 1,

And the analog signal is input to the intermediate frequency (IF) transmitter to determine an estimate of a high voltage detector (HDET).

The method of claim 1,

And an operational amplifier for amplifying the power control signal output from the processor and outputting the amplified power control signal to the intermediate frequency (IF) transmitter.