WO2017217568A1 - 통신 장치 - Google Patents

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WO2017217568A1
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황주성
서정교
오세욱
정근석
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LG Electronics Inc
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/401—Circuits for selecting or indicating operating mode
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    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3822—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving specially adapted for use in vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a communication apparatus for processing an uplink signal and a downlink signal, and detects a frequency band of an uplink signal received from a user device, thereby detecting a frequency band having a high communication rate. It relates to a communication device to be set and a method of operation thereof.
  • the technology using a relay is a technology that improves the propagation environment by using an active repeater using two antennas and a bidirectional amplification circuit or a passive repeater connecting two antennas by coaxial cable or waveguide. More specifically, by installing an antenna outside the building or the vehicle, and connecting the antenna to a re-radiation antenna installed inside the building or the vehicle through a waveguide or coaxial cable can improve the radio wave environment of the shaded area.
  • the conventional repeater requires a coupler, band pass filter, and detection element for each of a plurality of frequency bands in order to check the frequency band of the communication signal received from the user device, etc. Large, expensive and low power efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a signal compensator for amplifying a signal received from an internal coupling antenna of a vehicle to provide a smooth communication rate even in a vehicle.
  • Another object of the present invention is to provide a miniaturized detection circuit using a minimum of components in receiving an uplink signal from a user device and detecting a frequency band of the uplink signal.
  • Another object of the present invention is to use only one coupler and one power detection element in the frequency band detection process by using a switch in the detection circuit.
  • a communication device includes a transceiver for transmitting and receiving a communication signal, a detector for detecting a power level of a communication signal received from the transceiver, a band setting unit for setting a communication frequency band, and a communication output band. And a control unit for controlling the operation of the output setting unit and the communication device, wherein the control unit analyzes the power level of the communication signal detected by the detection unit to determine the frequency band of the communication signal, and causes the band setting unit to determine the frequency band of the determined communication signal.
  • the communication frequency band is controlled to be set, the communication frequency band and waveforms of the communication signal are analyzed to determine an output band of the communication signal, and the output setting unit controls to set the communication output band to the output band of the determined communication signal.
  • a communication apparatus includes a transceiver for transmitting and receiving a communication signal, a band setting unit for setting a frequency band, a detector for detecting a power level of the communication signal passing through the band setting unit, and a communication output band for setting the communication output band. And a control unit for controlling the operation of the output setting unit and the communication device, wherein the control unit analyzes the power level detected by the detection unit to determine a frequency band of the communication signal, and causes the band setting unit to communicate with the determined frequency band of the communication signal.
  • the control unit is set to determine the output band of the communication signal by analyzing the communication frequency band and the waveform of the communication signal, and controls the output setting unit to set the communication output band to the output band of the determined communication signal.
  • a signal compensator for amplifying a signal received from an internal coupling antenna of a vehicle may be provided to provide a smooth communication rate even in a vehicle.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which a communication device according to an embodiment of the present invention is used in an automobile.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a concept of a coupling antenna 200 connected to a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state where a wireless charging device is mounted on a vehicle.
  • FIG. 4 is a view illustrating a state in which a user device is mounted on a wireless charging device.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a circuit configuration of a communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a detector and a band setting unit of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional technique for detecting a frequency band of a communication signal.
  • FIG. 9 is a view for explaining an output setting unit of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a control method of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a circuit configuration of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a control method of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which a communication device according to an embodiment of the present invention is used in an automobile.
  • a communication device 114 such as a signal compensator may be mounted in the vehicle 110.
  • the communication device 114 such as a signal compensator may be connected between a shark antenna 112 mounted outside the vehicle 110 and a coupling antenna 116 mounted inside the vehicle 110.
  • the communication device 114 such as a signal compensator, may receive and amplify an external communication signal, such as a downlink signal, from the shark antenna 112 and transmit a signal to the user device 118 through the coupling antenna 116.
  • the communication device 114 may receive and amplify a signal of the user device, such as an uplink signal, from the coupling antenna 116 and transmit the signal to the base station through the shark antenna 112.
  • the communication device 114 may compensate for the line loss from the shark antenna 112 and the coupling loss between the coupling antenna 116 and the user device 118 and simultaneously amplifies the uplink signal and the downlink signal.
  • the state can act as a bidirectional amplifier.
  • a communication device such as a signal compensator may be used rather than a communication device 114 such as a signal compensator. It can be seen that the signal output is greater when 114).
  • FIG. 1C is a diagram illustrating a wired and wireless communication network environment to which the present invention can be applied.
  • the wired / wireless communication network environment to which the present invention may be applied may include a user device 120, a server 130, and a network 140.
  • the wired / wireless communication network environment mentioned below includes at least one of the components shown in FIG. 1 (c), but is not necessarily limited thereto.
  • FIG. 1 (c) the wired / wireless communication network environment
  • one or more user terminals eg, a first user device, a device of a recommended user
  • one or more servers eg, Management server, relay server, relay server or client server
  • each user device and server may be connected through different networks.
  • the user device 120 receives the user's selection of a specific button among at least one or more input buttons in the recommended user information recommended to the user of the user device through the online area. And the reward or penalty information received from the server 130 according to whether the user of the user device has met with the recommended user.
  • the user device 120 may be interpreted as a concept of a device capable of transmitting and receiving communication signals.
  • Examples of the user device 120 include a terminal device, a terminal, a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), an advanced mobile station (AMS), a wireless terminal (WT), It may include a Machine-Type Communication (MTC) device, a Machine-to-Machine (M2M) device, and a Device-to-Device (D2D) device.
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • the server 130 refers to an object capable of transmitting and receiving data with at least one or more other devices through a wired / wireless communication network environment.
  • the server 130 may further include an intermediate server and And / or may further comprise a client server.
  • a cloud server an IP multimedia subsystem (IMS) server, a telephony application server, an instant messaging server, a media gateway control function (MGCF) server, an MSG ( It may include a Messaging Gateway (CSG) server, a Call Session Control Function (CSCF) server, and the server 130 may store an object capable of transmitting and receiving data such as a personal computer (PC), a notebook computer, a tablet personal computer (Tablet PC), and the like. It may be implemented with a device referred to.
  • the network 140 refers to a data communication network for transmitting and receiving data such as text, digital image, and digital image between the user device 120 and the server 130, and is not particularly limited thereto.
  • the network 140 may be an IP (Internet Protocol) network that provides a transmission / reception service of a large amount of data through the Internet Protocol (IP) or an All IP network integrating different IP networks.
  • the network 140 includes a wired network, a wireless broadband network (Wibro), a mobile communication network including WCDMA, a mobile communication network including a high speed downlink packet access (HSDPA) network and a long term evolution (LTE) network, and an LTE advanced (LTE) network.
  • WCDMA wireless broadband network
  • HSDPA high speed downlink packet access
  • LTE long term evolution
  • LTE LTE advanced
  • a mobile communication network a satellite communication network and a Wi-Fi network including LTE-A.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a concept of a coupling antenna 200 connected to a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a user device located inside a building or inside a vehicle 220 may have a radio wave transmitted or received by the base station 230 to be shielded by a metal that forms the exterior of the vehicle 220, or the shielding of the radio wave. Such a portion where the radio wave is not transmitted is called a shaded region, and may be provided with a coupling antenna 200 to increase the transmission and reception rate of the shaded region.
  • the coupling antenna 200 transmits and receives signals using electromagnetic waves, the coupling antenna 200 influences and receives a lot of peripheral devices. Therefore, in consideration of the relationship with other devices in the vicinity, the coupling antenna 200 should be placed in a location that has less influence on other devices. However, if the distance from the user device is far, there is a problem that the performance of the re-radiation antenna 200 is also reduced, while reducing the distance between the user device and the coupling antenna (200) to minimize the influence of the coupling antenna ( 200 may include a wireless charging device.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state where a wireless charging device is mounted on a vehicle.
  • a charger for charging the battery of the user device 320 by a wireless charging method has emerged.
  • the wireless charging method has an advantage of being charged only by mounting the user device 320 on the wireless charging device 310 without connecting the wireless charging device 310 and the user device 320 with a cable.
  • the inconvenience of having to disconnect the charging cable every time can be reduced.
  • the user device 320 is mounted and the user device 320 is mounted again, when the cable is inserted and removed, it may not only interfere with driving but also may be difficult to use while the cable is inserted into the wireless charging device 310.
  • To charge the user device 320 In a vehicle having a wireless charging device 310, the user device 320 is mostly mounted on the wireless charging device 310.
  • the coupling antenna is preferably provided in the wireless charging device itself.
  • FIG. 4 is a view illustrating a state in which a user device is mounted on a wireless charging device.
  • the user device 410 may include various wireless communication units.
  • a broadcast receiving module for receiving a broadcast a mobile communication module for mobile communication, a wireless internet module for wireless internet, a short range wireless communication module for transmitting and receiving data to and from an external device located in a short distance by a wireless communication method and a user device 410
  • a location information module for obtaining a location.
  • the broadcast receiving module receives a broadcast signal and broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast related information may exist in various forms such as an electronic program guide (EPG) of digital multimedia broadcasting (DMB) or an electronic service guide (ESG) of digital video broadcast-handheld (DVB-H).
  • EPG electronic program guide
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • ESG electronic service guide
  • DVD-H digital video broadcast-handheld
  • the mobile communication module may include technical standards or communication schemes (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), and EV-DO).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV-DO e.g., EV-DO
  • Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only WCDMA
  • Wideband CDMA WCDMA
  • High Speed Downlink Packet Access HSDPA
  • High Speed Uplink Packet Access HSUPA
  • Long Term Evolution LTE
  • Long Term Evolution-Advanced Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • LTE Long Term Evolution-Advanced
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message. Since the antenna for mobile communication is in charge of the main function of the user device 410, it is also called a main antenna.
  • the wireless internet module refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the user device 410.
  • the wireless internet module is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • wireless internet technologies include wireless LAN (WLAN), wireless-fidelity (Wi-Fi), and wireless fidelity (Wi-Fi) direct, and the wireless internet module includes internet technologies not listed above.
  • Data is transmitted and received according to at least one wireless Internet technology in the range.
  • the wireless Internet module for performing a wireless Internet access through the mobile communication network is It may be understood as a kind of mobile communication module.
  • the short-range communication module is for short range communication, and between a user device 410 and a wireless communication system, between a user device 410 and another user device, or a user device through local area networks (Wireless Area Networks). Wireless communication between the network 410 and the other user device (or external server) is located.
  • the short range wireless communication network may be short range wireless personal area networks.
  • the location information module is a module for acquiring a location (or current location) of the user device 410, and a representative example thereof is a global positioning system (GPS) module or a wireless fidelity (WiFi) module. For example, if the user device 410 utilizes a GPS module, the user device 410 may acquire the location of the user device 410 using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • GPS global positioning system
  • WiFi wireless fidelity
  • the location of the user device 410 is based on information of a wireless access point (AP) transmitting or receiving a Wi-Fi module and a wireless signal. Can be obtained. Since other components are located in the middle portion of the user device 410, radio waves are disturbed when the user is holding the user device 410, so that the reception rate is lowered. Thus, the antenna is located above and below the user device 410. It is common to place them separately.
  • An exceptionally close proximity antenna such as NFC or RFID, may be positioned on the back of the user device 410 because it directly contacts and uses the user device 410.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the communication device 500 detects a power level of a transceiver 510 for transmitting and receiving a communication signal and a power level of the communication signal received from the transceiver 510.
  • a detector 520 a band setting unit 530 for setting a communication frequency band, an output setting unit 540 for setting a communication output band, and a controller 550 for controlling the operation of the communication device 500.
  • the controller 550 analyzes the power level detected by the detector 520 to determine the frequency band of the communication signal, and controls the band setting unit 530 to set the communication frequency band to the determined frequency band of the communication signal.
  • Communication frequency bands supported by the communication device 500 according to an embodiment of the present invention may include Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, and Band 20.
  • the detection unit 520 of the communication device 500 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a coupler, a first switch, a second switch, a first band pass filter, a second band pass filter, a third band pass filter, and a first coupler. It may include a four band pass filter, a fifth band pass filter and one power detection element.
  • the detection unit 520 of the communication device 500 connects the first switch and the second switch with respective band pass filters for a preset time, and the power detection element connects each band pass filter. It may be determined whether the power level of the passed signal exceeds a preset power level.
  • the control unit 550 of the communication device 500 determines that the frequency band of the band pass filter through which a signal exceeding a predetermined power level is passed as a frequency band of the communication signal as a result of detecting the power detection element. Can be.
  • the communication output band set by the output setting unit 540 of the communication device 500 according to an embodiment of the present invention may include Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900, and GSM1800. .
  • the band setting unit 530 of the communication device 500 may include a third switch, a fourth switch, a first band pass filter, a second band pass filter, a third band pass filter, and a fourth And a band pass filter and a fifth band pass filter, and the controller 550 controls to connect the third switch and the fourth switch to a band pass filter corresponding to the frequency band of the communication signal detected by the detector 520. can do.
  • the control unit 550 of the communication device 500 may include a third switch and a band pass filter selected in response to the frequency band change signal. It can be controlled to connect the fourth switch.
  • a communication device 500 includes a transceiver 510 for transmitting and receiving a communication signal, a band setting unit 530 for setting a frequency band, and a communication signal passing through the band setting unit 530.
  • Analyze the power level detected by the to determine the frequency band of the communication signal and controls the band setting unit 530 to set the communication frequency band to the frequency band of the determined communication signal, and the communication frequency band and the waveform of the communication signal
  • the analysis may determine the output band of the communication signal, and control the output setting unit 540 to set the communication output band as the output band of the determined communication signal. Circuit elements constituting each block illustrated in FIG. 5 will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 9 and 11.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a circuit configuration of a communication device according to one embodiment of the present invention.
  • the communication device 600 includes a transceiver 611 and 612 through which a communication signal is transmitted and received, and a detector for measuring the power level of the communication signal received from the transceiver. 620, a band setting unit 630 for setting a communication frequency band, an output setting unit 640 for setting a communication output band, and a controller 650 for controlling each part of the communication device 600. have.
  • the detection unit 620 of the communication device 600 uses a coupler 622 in the middle of being received through the transceiver 611 and transmitted to the band setting unit 630 to power a communication signal.
  • Circuitry can be configured to send to the detection element 624.
  • the power detection element 624 may detect a frequency band by detecting a power level of a communication signal passing through a band pass filter corresponding to each frequency band.
  • the detection unit 620 will be described in more detail with reference to FIG. 7. would.
  • the band setting unit 630 of the communication device 600 may set the communication frequency band according to the frequency band determined in the power detection process of the power detection element 624 of the detector 620. And a switch, a fourth switch, a first band pass filter, a second band pass filter, a third band pass filter, a fourth band pass filter, and a fifth band pass filter.
  • the frequency band may include Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, and Band 20, and includes a first band pass filter, a second band pass filter, a third band pass filter, and a first band pass filter.
  • the four band pass filter and the fifth band pass filter may correspond to Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, and Band 20, respectively.
  • the control unit 650 of the communication device 600 controls to connect the third switch and the fourth switch to a band pass filter corresponding to the frequency band of the communication signal detected by the detector 620.
  • the communication signal may be controlled to be transmitted to the transmitter through the band setting unit 630.
  • the band setting unit 630 will be described in more detail with reference to FIG. 7.
  • the output setting unit 640 of the communication device 600 is a circuit portion configured to set the output of the communication signal passing through the band setting unit 630, and the control unit 650 is a communication frequency band And analyzing the waveform of the communication signal to determine the output band of the communication signal, and control the output setting unit 640 to set the communication output band as the output band of the determined communication signal.
  • the communication output band may include band 1, band 3, band 7, band 8, band 20, GSM900, and GSM1800 by dividing 2G communication, 3G communication, and 4G communication.
  • the output setting unit 640 will be described in more detail with reference to FIG. 9.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a detector and a band setting unit of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the communication apparatus 700 may include a transceiver 710, a detector 720, a band setting unit 730, and a controller 750.
  • the communication device 700 may receive a communication signal from the user device through the first antenna 710.
  • the communication signal received from the user device may be an uplink signal.
  • the communication signal received through the first antenna 710 may be transmitted to the detector 720 through the coupler 721.
  • the detector 720 includes a first switch 722, a second switch 723, a first band pass filter 724, a second band pass filter 725, a third band pass filter 726, and a fourth band pass.
  • the filter 727 may include a fifth band pass filter 728 and a power detector 729.
  • the first switch 722 and the second switch 723 may include a first band pass filter 724, a second band pass filter 725, and a third band pass filter faster than a duty cycle of the communication signal. 726, a fourth band pass filter 727, and a fifth band pass filter 728 may be switched.
  • the power detection element 729 detects the power level of the first band signal when the first switch 722 and the second switch 723 are connected to the first band pass filter 724, and the first switch When 722 and the second switch 723 are connected to the second band pass filter 725, the power level of the second band signal is detected, and the first switch 722 and the second switch 723 are connected to the third switch.
  • the power level of the signal may be detected, and the power level of the fifth band signal may be detected when the first switch 722 and the second switch 723 are connected to the fifth band pass filter 728.
  • the controller 729 determines whether the power level of the first band signal, the second band signal, the third band signal, the fourth band signal, and the fifth band signal detected by the power detection element 729 exceeds a preset power level.
  • the frequency band of the communication signal received from the first antenna 710 can be detected.
  • the controller 750 of the communication device 700 may determine, as a frequency band of the communication signal, a frequency band of a band pass filter through which a signal exceeding a preset power level is passed.
  • the band setting unit 730 includes a third switch 731, a fourth switch 732, a first band pass filter 733, a second band pass filter 734, a third band pass filter 735, and a fourth A band pass filter 736 and a fifth band pass filter 737
  • the controller 750 includes a third switch 731 and a band pass filter corresponding to the frequency band of the communication signal detected by the detector 720. It may be controlled to connect the fourth switch 732.
  • the detector 720 may detect a frequency band of a communication signal received in real time through the first antenna 710 in real time, and when detecting a communication signal of a frequency band different from a preset frequency band, the frequency band.
  • the change signal may be transmitted to the controller 750.
  • the control unit 750 of the communication device 700 receives the frequency band change signal from the detector 720, the third switch 731 and the fourth switch may be connected to a new band pass filter selected according to the frequency band change signal. 732 may be connected to control the communication to be performed smoothly.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional technique for detecting a frequency band of a communication signal.
  • the detection circuit for each frequency band is comprised, respectively.
  • the first detection circuit 810 includes a first coupler 812, a first band pass filter 814, and a first power detection element 816
  • the second detection circuit 820 includes a second And a coupler 821, a second band pass filter 822, a third coupler 823, a third band pass filter 824, and a second power detection element 825.
  • the power of the signal corresponding to the first frequency band is detected by the first power detection element 816 in the first detection circuit 810 through the first coupler 812,
  • the second power detection device 825 in the second detection circuit 820 detects the power of the signal corresponding to the second frequency band through the second coupler 821, and detects the second power through the third coupler 823.
  • the second power detector 825 in the circuit 820 detects the power of the signal corresponding to the third frequency band. Therefore, in order to detect the frequency band of the received communication signal, there is a disadvantage in that a coupler and a power detection element must be configured for each frequency band, respectively. Compared with the conventional communication device 800 of FIG.
  • the communication device 700 of the present invention can measure signals for five frequency bands with only one coupler 721 and one power detection element 729.
  • the technical advantage is that it is possible. Therefore, the present invention can implement the detection unit using only one coupler and one power detection element, there is a technical effect of providing a miniaturized detection circuit using a minimum of parts.
  • FIG. 9 is a view for explaining an output setting unit of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the output setting unit of the communication device 900 includes a fifth switch 921, a sixth switch 922, an amplifier module 930, and a second antenna 940. ) May be included.
  • the communication signal transmitted through the band setting unit 905 may pass through an attenuator, and the signal passing through the attenuator may pass through a low-noise amplifier.
  • the control unit 950 of the communication device 900 analyzes the communication frequency band and the waveform of the communication signal set by the band setting unit 905 to determine an output band of the communication signal, and causes the output setting unit to determine the output band of the determined communication signal.
  • the fifth switch 921 and the sixth switch 922 may be controlled to set the communication output band.
  • Output bands may include Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900 and GSM1800.
  • Output bands corresponding to 2G communication are GSM900 and GSM1800.
  • Output bands corresponding to 3G communication or 4G communication are Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, and Band 20.
  • the controller 950 of the communication device 900 may analyze the frequency band and the signal waveform of the communication signal to classify the output band and control the signal to be transmitted.
  • the communication signal may be transmitted through the second antenna 940 through a duplexer.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a control method of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the communication device receives an uplink signal from a user device through a first antenna (S1000), and transmits the received uplink signal to a detector (S1010).
  • the uplink signal is transmitted to the first band pass filter (S1020), the power level of the signal passing through the first band pass filter is measured (S1021), and the signal passing through the first band pass filter is measured. It is determined whether the power level is greater than or equal to the preset power level (S1022). When the determination result is greater than or equal to the preset power level, the frequency band corresponding to the first band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1023).
  • the switch transmits the uplink signal to the second band pass filter (S1030).
  • the power level of the signal passing through the second band pass filter is measured (S1031), and it is determined whether the power level of the signal passing through the second band pass filter is equal to or greater than a preset power level (S1032), and the result of the determination is preset power. If the level is greater than or equal to the frequency band corresponding to the second band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1033), if the determination is less than the preset power level, and transmits the uplink signal to the third band pass filter using a switch. (S1040).
  • the power level of the signal passing through the third band pass filter is measured (S1041), and it is determined whether the power level of the signal passing through the third band pass filter is equal to or greater than a preset power level (S1042), and the result of the determination is preset power. If the level is greater than or equal to the frequency band corresponding to the third band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1043), if the determination is less than the predetermined power level, and transmits the uplink signal to the fourth band pass filter using a switch. (S1050).
  • the power level of the signal passing through the fourth band pass filter is measured (S1051), and it is determined whether the power level of the signal passing through the fourth band pass filter is equal to or greater than a preset power level (S1052), and the determination result indicates the preset power. If the level is greater than or equal to the frequency band corresponding to the fourth band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1053), if the determination result is less than the predetermined power level to transmit the uplink signal to the fifth band pass filter using a switch. (S1060).
  • the power level of the signal passing through the fifth band pass filter is measured (S1061), and it is determined whether the power level of the signal passing through the fifth band pass filter is greater than or equal to a preset power level (S1062).
  • the frequency band corresponding to the fifth band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1063). If the frequency band is determined, the band setting unit sets the communication frequency band (S1070), the output signal of the communication signal is determined by analyzing the communication signal waveform (S1080), and the output setting unit sets the communication output band (S1090). . Since the details are the same as described above, repeated descriptions are omitted.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a circuit configuration of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • the communication device 1100 includes a transceiver 1111 and 1112 through which a communication signal is transmitted and received, and a detector for measuring a power level of a communication signal received from the transceiver. 1120, a band setting unit 1130 for setting a communication frequency band, an output setting unit 1140 for setting a communication output band, and a controller 1150 for controlling each part of the communication device 1100. have.
  • the detector 1120 of the communication device 1100 uses a coupler 1122 in the middle of being transmitted to the output setting unit 1140 through the band setting unit 1130 to power a communication signal.
  • the circuit can be configured to send to the detection element 1124.
  • the power detector 1124 may detect a frequency band by detecting power of a communication signal passing through a band pass filter corresponding to each frequency band.
  • an uplink signal received from a user device is connected to a duplexer and a band pass filter of each frequency band through a switch element to each frequency band.
  • the control unit 1150 can detect the frequency band in which the maximum power level is sensed through two measurements.
  • the frequency band may include Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, and Band 20, and includes a first band pass filter, a second band pass filter, a third band pass filter, The fourth band pass filter and the fifth band pass filter may correspond to Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, and Band 20, respectively.
  • the control unit 1150 of the communication device 1100 connects the third switch and the fourth switch to a band pass filter corresponding to the frequency band of the communication signal detected by the detector 1120. By controlling to fix, the communication signal may be controlled to be transmitted to the transmitter through the band setting unit 1130.
  • the output setting unit 1140 of the communication device 1100 is a circuit portion configured to set the output of the communication signal passing through the coupler of the band setting unit 1130 and the detection unit 1120.
  • the controller 1150 may determine the output band of the communication signal by analyzing the communication frequency band and the waveform of the communication signal, and control the output setting unit 1140 to set the communication output band as the output band of the determined communication signal.
  • the communication output band may include band 1, band 3, band 7, band 8, band 20, GSM900, and GSM1800 by dividing 2G communication, 3G communication, and 4G communication.
  • the communication device of the present invention designed according to FIG. 11 differs from the communication device of the present invention designed according to FIG. 6 by including only one coupler and one power detection element without a switch element and a band pass filter inside the detector. Therefore, there is a technical effect that is smaller than the communication device of FIG. 6 and has higher power consumption efficiency.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a control method of a communication device according to another embodiment of the present invention.
  • a communication device receives an uplink signal from a user device through a first antenna (S1200), and passes an uplink signal through a first band using a switch.
  • step S1220 the power level of the signal passing through the first bandpass filter is measured (S1221), and whether the power level of the signal passing through the first bandpass filter is greater than or equal to a preset power level is determined (S1220).
  • step S1222) when the determination result is greater than or equal to the preset power level, the frequency band corresponding to the first band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1223).
  • the transfer to the second band pass filter (S1230).
  • the power level of the signal passing through the second band pass filter is measured (S1231), and it is determined whether the power level of the signal passing through the second band pass filter is greater than or equal to the preset power level (S1232), and the result of the determination is preset power. If the level is greater than or equal to the frequency band corresponding to the second band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1233), if the determination is less than the preset power level, and transmits the uplink signal to the third band pass filter using a switch. (S1240).
  • the power level of the signal passing through the third band pass filter is measured (S1241), and it is determined whether the power level of the signal passing through the third band pass filter is equal to or greater than a preset power level (S1242), and the result of the determination is preset power. If the level is above the level, the frequency band corresponding to the third band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1243). If the result is less than the preset power level, the uplink signal is transmitted to the fourth band pass filter using a switch. (S1250).
  • the power level of the signal passing through the fourth band pass filter is measured (S1251), and it is determined whether the power level of the signal passing through the fourth band pass filter is greater than or equal to the preset power level (S1252), and the determination result sets the preset power. If the level is greater than or equal to the frequency band corresponding to the fourth band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1253), if the determination is less than the preset power level, and transmits the uplink signal to the fifth band pass filter using a switch. (S1260).
  • the power level of the signal passing through the fifth band pass filter is measured (S1261), and it is determined whether the power level of the signal passing through the fifth band pass filter is greater than or equal to a preset power level (S1262), and the determination result sets the preset power. If the level is greater than or equal to the level, the frequency band corresponding to the fifth band pass filter is determined as the frequency band of the communication signal (S1263). If the frequency band is determined, the band setting unit sets the communication frequency band (S1270), the output band of the communication signal is determined by analyzing the communication signal waveform (S1280), and the output setting unit sets the communication output band (S1290). . Since the details are the same as described above, repeated descriptions are omitted.
  • the above-described communication apparatus is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the embodiments may be configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications may be made. It may be.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치는 통신 신호를 송수신하는 송수신부, 송수신부로부터 수신된 통신 신호의 파워 레벨을 검출하는 검출부, 통신 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부, 통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부 및 통신 장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 검출부에서 검출된 통신 신호의 파워 레벨을 분석하여 통신 신호의 주파수 대역을 결정하고, 대역 설정부로 하여금 결정된 통신 신호의 주파수 대역으로 통신 주파수 대역을 설정하도록 제어하고, 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어할 수 있다.

Description

통신 장치
본 발명은 업링크(Uplink) 신호 및 다운링크(downlink) 신호를 처리하는 통신 장치에 대한 발명으로서, 사용자 장치로부터 수신된 업링크 신호의 주파수 대역을 검출하여 통신 레이트(rate)가 높은 주파수 대역을 설정하는 통신 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
최근에는 고층 건물과 내부의 공간이 날로 복잡해짐에 따라 무선통신 시스템에서 전파환경이 열악한 음영지역이 건물 내부 곳곳에 발생하게 되었다. 또한, 차량안에 위치하는 경우 차체가 전체적으로 금속으로 이루어져 있어 전파의 송수신율이 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로서 중계기를 이용하여 열악한 전파환경을 개선하였다. 중개기를 이용하는 기술은 2개의 안테나와 그 사이에 양방향 증폭회로를 사용하는 능동중계기나 2개의 안테나를 동축케이블 또는 도파관으로 연결하는 수동 중계기를 사용하여 전파환경을 개선하는 기술이다. 보다 구체적으로 설명하자면 건물이나 차량 외부에 안테나를 설치하고, 이 안테나를 도파관 또는 동축케이블을 통해 건물이나 차량 내부에 설치된 재방사 안테나에 연결함으로써 음영지역의 전파환경을 개선할 수 있다.
다만, 종래 중계기는 사용자 장치 등으로부터 수신한 통신 신호의 주파수 대역을 확인하기 위해 복수의 주파수 대역 각각에 대한 커플러(Coupler), 대역 통과 필터(Band pass filter), 검출 소자가 별도로 필요하기 때문에 회로 부피가 크고, 가격이 비싸며, 전력 효율이 낮은 문제가 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 발생시키지 않으면서 주파수 대역을 검출하기 위한 통신 장치에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 일 과제는, 자동차 내부 커플링 안테나로부터 전달 받은 신호를 증폭시키는 신호 보상기를 제공하여 차량 내에서도 원활한 통신 레이트를 제공하도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는, 사용자 장치로부터 업링크 신호를 수신하여 해당 업링크신호의 주파수 대역을 검출하는데 있어서, 최소한의 부품을 사용하여 소형 화된 검출 회로를 제공하도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는, 검출 회로에서 스위치를 이용함으로써, 주파수 대역 검출 과정에서 오직 하나의 커플러와 하나의 파워 검출 소자만을 사용하도록 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치는 통신 신호를 송수신하는 송수신부, 송수신부로부터 수신된 통신 신호의 파워 레벨을 검출하는 검출부, 통신 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부, 통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부 및 통신 장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 검출부에서 검출된 통신 신호의 파워 레벨을 분석하여 통신 신호의 주파수 대역을 결정하고, 대역 설정부로 하여금 결정된 통신 신호의 주파수 대역으로 통신 주파수 대역을 설정하도록 제어하고, 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치는 통신 신호를 송수신하는 송수신부, 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부, 대역 설정부를 통과한 통신 신호의 파워 레벨을 검출하는 검출부, 통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부 및 통신 장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 검출부에서 검출된 파워 레벨을 분석하여 통신 신호의 주파수 대역을 결정하고, 대역 설정부로 하여금 결정된 통신 신호의 주파수 대역으로 통신 주파수 대역을 설정하도록 제어하고, 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어한다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따르면, 자동차 내부 커플링 안테나로부터 전달 받은 신호를 증폭시키는 신호 보상기를 제공하여 차량 내에서도 원활한 통신 레이트를 제공하도록 하는 장점이 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들 중 다른 실시 예에 따르면, 사용자 장치로부터 업링크 신호를 수신하여 해당 업링크신호의 주파수 대역을 검출하는데 있어서, 최소한의 부품을 사용하여 소형 화된 검출 회로를 제공하는 기술적 효과가 있다.
본 발명의 다양한 실시예들 중 또 다른 실시예에 따르면, 검출 회로에서 스위치를 이용함으로써, 주파수 대역 검출 과정에서 오직 하나의 커플러와 하나의 파워 검출 소자만을 사용하도록 하는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치가 자동차 내부에서 사용되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치와 연결되는 커플링 안테나(200)의 개념을 나타낸 도면이다.
도 3은 무선 충전 장치가 자동차에 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 무선 충전 장치에 사용자 장치가 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 검출부 및 대역 설정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 통신 신호의 주파수 대역을 검출하기 위한 종래 기술에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 출력 설정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 제어 방법을 설명한 플로우 차트이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치의 제어 방법을 설명한 플로우 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치가 자동차 내부에서 사용되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 스마트 폰(smart phone)과 같은 사용자 장치(118)가 자동차(110) 밖에서 자동차(110) 안으로 들어가게 되면, 수신감도가 약 10dB 내지 20dB 정도 감소하게 된다. 이렇게 감소한 수신감도를 보상하기 위해 자동차(110) 내부에는 신호 보상기(compensator)와 같은 통신 장치(114)가 장착될 수 있다. 신호 보상기와 같은 통신 장치(114)는 자동차(110) 외부에 장착되는 샤크 안테나(shark antenna, 112)와 자동차(110) 내부에 장착되는 커플링 안테나(116) 사이에 연결될 수 있다. 신호 보상기와 같은 통신 장치(114)는 다운링크 신호와 같은 외부 통신 신호를 샤크 안테나(112)로부터 받아서 증폭시켜주고 커플링 안테나(116)를 통하여 사용자 장치(118)로 신호를 전달할 수 있다. 또한, 신호 보상기와 같은 통신 장치(114)는 업링크 신호와 같은 사용자 장치의 신호를 커플링 안테나(116)으로부터 받아서 증폭시켜주고 샤크 안테나(112)를 통해 기지국으로 전달할 수 있다. 통신 장치(114)는 샤크 안테나(112)로부터의 선로 손실과 커플링 안테나(116)와 사용자 장치(118) 사이의 커플링 손실을 보상해줄 수 있으며, 업링크 신호와 다운링크 신호를 동시에 증폭시켜주는 양방향 증폭기 역할을 수행할 수 있다. 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 자동차(110) 내부에 사용자 장치(118)가 통신을 수행하는 경우에, 신호 보상기와 같은 통신 장치(114)가 없는 경우보다 신호 보상기와 같은 통신 장치(114)가 있을 때 신호 출력이 더 크다는 것을 알 수 있다.
도 1의 (c)는 본 발명이 적용될 수 있는 유무선 통신 네트워크 환경을 예시하는 도면이다. 도 1의 (c)를 참고하면, 본 발명이 적용될 수 있는 유무선 통신 네트워크 환경은 사용자 장치(120), 서버(130) 및 네트워크(140)로 구성될 수 있다. 다만, 이하에서 언급되는 유무선 통신 네트워크 환경은 도 1의 (c)에 도시된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 1의 (c)에는 각각 하나의 사용자 장치, 서버 및 네트워크만이 도시되어 있으나, 이와 달리 본 발명이 적용될 수 있는 유무선 통신 네트워크 환경에서는 하나 이상의 사용자 단말(예를 들어, 제 1 사용자 장치, 추천 사용자의 장치), 하나 이상의 서버(예를 들어, 관리 서버, 중개 서버, 중계 서버 또는 클라이언트 서버) 및 하나 이상의 네트워크가 존재할 수 있으며, 각각의 사용자 장치 및 서버 간은 서로 다른 네트워크를 통하여 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서 사용자 장치(120)는 온라인 영역을 통해 사용자 장치의 사용자에게 추천된 추천 사용자 정보 내 적어도 하나 이상의 입력버튼 중 특정 버튼에 대한 사용자의 선택을 입력 받아 상기 서버(130)로 전송할 수 있으며, 상기 사용자 장치의 사용자가 추천 사용자와 만남을 가졌는지 여부에 따라 상기 서버(130)로부터 수신되는 리워드 또는 패널티 정보를 수신할 수 있다. 이에 따라 본 발명에서 상기 사용자 장치(120)는 통신 신호를 송수신할 수 있는 장치를 의미하는 개념으로 해석될 수 있다. 상기 사용자 장치(120)의 일례로, 단말 장치, 터미널(Terminal), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D 장치(Device-to-Device) 장치를 포함할 수 있다. 물론, 어디까지나 이는 예시에 불과할 뿐이며, 본 발명에서의 사용자 단말은 상술한 예시들 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 또는 향후 개발될 데이터 또는 신호 전송이 가능한 모든 장치를 포함하는 개념으로 해석되어야 한다. 다시 도 1의 (c)를 참고하면, 서버(130)는 유무선 통신 네트워크 환경을 통해 적어도 하나 이상의 다른 장치와 데이터 송수신이 가능한 객체를 의미하며, 본 발명에서 상기 서버(130)는 추가적으로 중개 서버 및/또는 클라이언트 서버를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 서버(130)의 일예로 클라우드(Cloud) 서버, IMS(IP Multimedia Subsystem) 서버, 텔레포니 어플리케이션(Telephony Application) 서버, IM(Instant Messaging) 서버, MGCF(Media Gateway Control Function) 서버, MSG(Messaging Gateway) 서버, CSCF(Call Session Control Function) 서버를 포함할 수 있으며, 상기 서버(130)는 PC(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 태블릿 PC(Tablet Personal Computer) 등 데이터를 송수신할 수 있는 객체를 지칭하는 장치로 구현될 수도 있다. 한편, 네트워크(140)는 사용자 장치(120)와 서버(130)간의 텍스트(Text), 디지털 이미지, 디지털 영상 등 데이터 송수신을 위한 데이터 통신망을 의미하며, 그 종류에는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 인터넷 프로토콜(IP)을 통하여 대용량 데이터의 송수신 서비스를 제공하는 아이피(IP: Internet Protocol)망 또는 서로 다른 IP 망을 통합한 올 아이피(All IP) 망 일 수 있다. 또한, 상기 네트워크(140)는 유선망, Wibro(Wireless Broadband)망, WCDMA를 포함하는 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)망 및 LTE(Long Term Evolution) 망을 포함하는 이동통신망, LTE advanced(LTE-A)를 포함하는 이동통신망, 위성 통신망 및 와이파이(Wi-Fi)망 중 하나 이거나 또는 이들 중 적어도 하나 이상을 결합하여 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치와 연결되는 커플링 안테나(200)의 개념을 나타낸 도면이다.
건물 내부나 자동차(220)안에 위치하는 사용자 장치는 기지국(230)에서 송신한 전파가 건물에 부딪히거나 자동차(220)의 외관을 이루는 금속에 차폐되어 전파 송수신율이 현저히 저하될 수 있다. 이렇게 부분적으로 전파가 전달되지 않는 곳을 음영지역이라고 하며, 음영지역의 전파 송수신율을 높이기 위해 커플링 안테나(200)를 구비할 수 있다. 자동차(220) 외부에 외부 안테나(210)를 구비하고 상기 외부 안테나(210)에서 수신한 신호를 자동차(220) 내부에 있는 커플링 안테나(200)를 통해 자동차(220) 내부에 위치하는 사용자 장치에 전송하여 사용자 장치의 전파 송수신율을 높일 수 있다. 다만, 커플링 안테나(200)는 전자기파를 이용하여 신호를 송수신하기 때문에 주변 기기에 영향을 많이 주고 받는다. 따라서 주변의 다른 기기와의 관계를 고려하면, 다른 기기에 영향을 적게 미치는 위치에 커플링 안테나(200)를 배치시켜야 한다. 그러나 사용자 장치와 거리가 멀면 재방사 안테나(200)의 성능도 저하되는 문제가 있는 바, 사용자 장치와의 거리를 줄이면서 커플링 안테나(200)와 주변기기의 영향을 최소화 할 수 있도록 커플링 안테나(200)는 무선 충전 장치를 포함할 수 있다.
도 3은 무선 충전 장치가 자동차에 거치된 상태를 도시한 도면이다.
무선 충전 방식으로 사용자 장치(320)의 배터리를 충전하는 충전기가 등장하고 있다. 무선 충전 방식은 무선 충전 장치(310)와 사용자 장치(320)를 케이블로 연결하지 않고 무선 충전 장치(310) 위에 사용자 장치(320)를 거치하는 것만으로 충전이 되는 장점이 있다. 또한, 사용시마다 충전 케이블을 분리해야 하는 불편함을 줄일 수 있다. 특히 사용자 장치(320)를 이용하다가 사용자 장치(320)를 다시 거치하는 경우 케이블을 일일이 끼웠다 빼야 하면 운전에 방해가 될 수 있을 뿐만 아니라 케이블에 끼운 채로 사용함에도 어려움이 있어 자동차에 무선 충전 장치(310)를 탑재하여 사용자 장치(320)를 충전할 수 있다. 무선 충전 장치(310)를 구비한 자동차 내부에서 사용자 장치(320)는 대부분 무선 충전 장치(310) 위에 거치된 상태로 이용된다. 또한 통화 시에도 거치된 상태로 블루투스 기능을 이용해 핸즈프리로 통화를 할 가능성이 높은 바, 무선 충전 장치(310) 상에 사용자 장치(320)가 안착된 상태에서 안테나 신호의 수신율이 매우 중요하다. 따라서 자동차 내부의 커플링 안테나의 효율을 최대로 높이기 위해서는 커플링 안테나가 사용자 장치에 가까워야 하므로, 커플링 안테나는 무선 충전 장치 자체에 구비되는 것이 좋다.
도 4는 무선 충전 장치에 사용자 장치가 거치된 상태를 도시한 도면이다.
사용자 장치(410)는 다양한 무선 통신부를 포함할 수 있다. 방송 수신을 위한 방송 수신 모듈, 이동통신을 위한 이동통신 모듈, 무선 인터넷을 위한 무선 인터넷 모듈, 근거리에 위치하는 외부 장치와 무선 통신 방식으로 데이터를 주고 받는 근거리 무선 통신 모듈 및 사용자 장치(410)의 위치를 획득하기 위한 위치정보 모듈 등이 있다. 방송 수신 모듈은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보를 수신하다. 상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 이와 같은 방송관련 정보를 수신하기 위해서 안테나가 필요하며 방송 수신 모듈의 경우 사용자 장치(410) 케이스에서 인입출 가능한 모노폴 형태의 안테나를 이용할 수 있다. 이동 통신 모듈은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 이동 통신을 위한 안테나는 사용자 장치(410)의 메인 기능을 담당하고 있으므로, 메인 안테나로 부르기도 한다. 다양한 이동 통신의 기술표준마다 다른 주파수를 이용하기 때문에 브로드 밴드 안테나에 대한 니즈가 커지고 있다. 사용자가 전화 통화시에는 귀에 사용자 장치(410)를 직접 대고 사용하는 경우가 많다. 안테나가 사용자 장치(410)의 상부에 위치하는 경우 전파의 송수신이 사용자의 뇌와 가까운 곳에서 일어나므로, 이 거리를 최대로 멀리 떨어뜨리기 위해 사용자 장치(410)의 하단부(420) 또는 음성 수신부에 인접한 위치에 메인 안테나를 둔다. 다른 무선통신 방식은 사용자의 귀에 직접 인접한 상태에서 이용하는 경우가 많지 않으므로, 사용자 장치(410)의 상부(430)나 배면 등에 위치시킬 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 사용자 장치(410)에 내장되거나 외장 될 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다. 무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동 통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동 통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈은 상기 이동통신 모듈의 일종으로 이해될 수도 있다. 근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 사용자 장치(410)와 무선 통신 시스템 사이, 사용자 장치(410)와 다른 사용자 장치 사이, 또는 사용자 장치(410)와 다른 사용자 장치(또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다. 위치정보 모듈은 사용자 장치(410)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 사용자 장치(410)는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 사용자 장치(410)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 사용자 장치(410)는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 사용자 장치(410)의 위치를 획득할 수 있다. 사용자 장치(410)의 중간 부분에는 다른 부품들이 위치하기 때문에 사용자가 사용자 장치(410)를 파지하고 있을 때 전파가 방해되어 수신율이 떨어지는 문제가 있다 따라서, 안테나는 사용자 장치(410)의 상부와 하부에 나눠서 배치하는 것이 일반적이다. 예외적으로 NFC나, RFID와 같이 초근접 안테나는 직접 사용자 장치(410)를 접촉하여 사용하기 때문에 사용자 장치(410)의 배면에 위치시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)는 통신 신호를 송수신하는 송수신부(510), 상기 송수신부(510)로부터 수신된 통신 신호의 파워 레벨을 검출하는 검출부(520), 통신 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부(530), 통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부(540) 및 통신 장치(500)의 동작을 제어하는 제어부(550)를 포함할 수 있고, 제어부(550)는 검출부(520)에서 검출된 파워 레벨을 분석하여 통신 신호의 주파수 대역을 결정하고, 대역 설정부(530)로 하여금 결정된 통신 신호의 주파수 대역으로 통신 주파수 대역을 설정하도록 제어하고, 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부(540)로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)가 지원하는 통신 주파수 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)의 검출부(520)는 하나의 커플러, 제1 스위치, 제2 스위치, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터, 제5 대역 통과 필터 및 하나의 파워 검출소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)의 검출부(520)는 기 설정된 시간 동안 제1 스위치 및 제2 스위치를 각각의 대역 통과 필터와 연결하고, 파워 검출소자는 각각의 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨을 초과하는지를 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)의 제어부(550)는 파워 검출소자 검출 결과, 기 설정된 파워 레벨을 초과하는 신호를 통과시킨 대역 통과 필터의 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)의 출력 설정부(540)가 설정하는 통신 출력 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900 및 GSM1800을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)의 상기 대역 설정부(530)는 제3 스위치, 제4 스위치, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터 및 제5 대역 통과 필터를 포함할 수 있고, 제어부(550)는 검출부(520)에서 검출된 통신 신호의 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터에 제3 스위치 및 제4 스위치를 연결하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(500)의 제어부(550)는 검출부(520)로부터 주파수 대역 변경 신호를 수신하는 경우, 주파수 대역 변경 신호에 대응하여 선택되는 대역 통과 필터에 제3 스위치 및 제4 스위치를 연결하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치(500)는 통신 신호를 송수신하는 송수신부(510), 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부(530), 대역 설정부(530)를 통과한 통신 신호의 파워 레벨을 검출하는 검출부(520), 통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부(540) 및 통신 장치(500)의 동작을 제어하는 제어부(550)를 포함하고, 제어부(550)는 검출부(520)에서 검출된 파워 레벨을 분석하여 통신 신호의 주파수 대역을 결정하고, 대역 설정부(530)로 하여금 결정된 통신 신호의 주파수 대역으로 통신 주파수 대역을 설정하도록 제어하고, 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부(540)로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어할 수 있다. 도 5에 도시된 각 블록을 구성하는 회로 소자에 대해서는 도 6 내지 도 9 및 도 11을 이용하여 자세히 설명하도록 하겠다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(600)는 통신 신호가 송수신되는 송수신부(611, 612), 송수신부로부터 수신된 통신 신호의 파워 레벨을 측정하기 위한 검출부(620), 통신 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부(630), 통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부(640) 및 상기 통신 장치(600)의 각 부분을 제어하는 제어부(650)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(600)의 검출부(620)는 송수신부(611)를 통해 수신되어 대역 설정부(630)로 전달되는 중간에 커플러(622)를 이용하여 통신 신호를 파워 검출소자(624)로 보내도록 회로가 구성될 수 있다. 상기 파워 검출소자(624)는 각 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터를 통과한 통신 신호의 파워 레벨을 검출하여 주파수 대역을 검출할 수 있는바, 검출부(620)에 대해서는 도 7에서 더욱 자세하게 설명하도록 하겠다.
본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(600)의 대역 설정부(630)는 검출부(620)의 파워 검출소자(624)의 파워 검출 과정에서 결정된 주파수 대역에 따라서 통신 주파수 대역을 설정하도록 제3 스위치, 제4 스위치, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터 및 제5 대역 통과 필터를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 주파수 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20을 포함할 수 있고, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터 및 제5 대역 통과 필터는 각각 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20에 대응될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(600)의 제어부(650)는 검출부(620)에서 검출된 통신 신호의 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터에 제3 스위치 및 상기 제4 스위치를 연결하도록 제어하여 통신 신호가 대역 설정부(630)를 통하여 송신부로 전달되도록 제어할 수 있다. 대역 설정부(630)에 대해서는 도 7에서 더욱 자세하게 설명하도록 하겠다.
본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(600)의 출력 설정부(640)는 대역 설정부(630)를 통과한 통신 신호의 출력을 설정하도록 구성된 회로부분으로서, 제어부(650)는 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부(640)로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어할 수 있다. 통신 출력 대역은 2G 통신과 3G 통신 및 4G 통신을 구분하여 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900 및 GSM1800을 포함할 수 있다. 출력 설정부(640)에 대해서는 도 9에서 더욱 자세하게 설명하도록 하겠다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 검출부 및 대역 설정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(700)는 송수신부(710), 검출부(720), 대역 설정부(730) 및 제어부(750)을 포함할 수 있다. 우선, 통신 장치(700)는 사용자 장치로부터 제1 안테나(710)를 통해 통신 신호를 수신할 수 있다. 사용자 장치로부터 수신한 통신 신호는 업링크 신호일 수 있다. 제1 안테나(710)를 통해 수신된 통신 신호는 커플러(721)를 통해 검출부(720)로 전달될 수 있다. 검출부(720)는 제1 스위치(722), 제2 스위치(723), 제1 대역 통과 필터(724), 제2 대역 통과 필터(725), 제3 대역 통과 필터(726), 제4 대역 통과 필터(727), 제5 대역 통과 필터(728) 및 파워 검출소자(729)를 포함할 수 있다. 제1 스위치(722) 및 제2 스위치(723)는 통신 신호의 듀티 사이클(Duty Cycle)보다 더욱 빠르게 제1 대역 통과 필터(724), 제2 대역 통과 필터(725), 제3 대역 통과 필터(726), 제4 대역 통과 필터(727) 및 제5 대역 통과 필터(728) 사이를 스위칭할 수 있다. 이 때, 파워 검출소자(729)는 제1 스위치(722) 및 제2 스위치(723)가 제1 대역 통과 필터(724)에 연결되었을 때 제1 대역 신호의 파워 레벨을 검출하고, 제1 스위치(722) 및 제2 스위치(723)가 제2 대역 통과 필터(725)에 연결되었을 때 제2 대역 신호의 파워 레벨을 검출하고, 제1 스위치(722) 및 제2 스위치(723)가 제3 대역 통과 필터(726)에 연결되었을 때 제3 대역 신호의 파워 레벨을 검출하고, 제1 스위치(722) 및 제2 스위치(723)가 제4 대역 통과 필터(727)에 연결되었을 때 제4 대역 신호의 파워 레벨을 검출하고, 제1 스위치(722) 및 제2 스위치(723)가 제5 대역 통과 필터(728)에 연결되었을 때 제5 대역 신호의 파워 레벨을 검출할 수 있다. 제어부(729)는 파워 검출소자(729)에서 검출한 제1 대역 신호, 제2 대역 신호, 제3 대역 신호, 제4 대역 신호 및 제5 대역 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨을 초과하는지를 판단하여, 제1 안테나(710)로부터 수신된 통신 신호의 주파수 대역을 검출할 수 있다. 통신 장치(700)의 제어부(750)는 파워 검출소자(729) 검출 결과, 기 설정된 파워 레벨을 초과하는 신호를 통과시킨 대역 통과 필터의 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정할 수 있다. 대역 설정부(730)는 제3 스위치(731), 제4 스위치(732), 제1 대역 통과 필터(733), 제2 대역 통과 필터(734), 제3 대역 통과 필터(735), 제4 대역 통과 필터(736) 및 제5 대역 통과 필터(737)를 포함하고, 제어부(750)는 검출부(720)에서 검출된 통신 신호의 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터에 제3 스위치(731) 및 제4 스위치(732)를 연결하도록 제어할 수 있다. 또한, 검출부(720)는 제1 안테나(710)를 통해 실시간으로 수신되는 통신 신호의 주파수 대역을 실시간으로 검출할 수 있고, 기 설정된 주파수 대역과 다른 주파수 대역의 통신 신호를 검출하는 경우, 주파수 대역 변경 신호를 제어부(750)로 전달할 수 있다. 통신 장치(700)의 제어부(750)는 검출부(720)로부터 주파수 대역 변경 신호를 수신하는 경우, 주파수 대역 변경 신호에 대응하여 선택되는 새로운 대역 통과 필터에 제3 스위치(731) 및 제4 스위치(732)를 연결하여 통신이 원활하게 이루어지도록 제어할 수 있다.
도 8은 통신 신호의 주파수 대역을 검출하기 위한 종래 기술에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 통신 신호의 주파수 대역을 검출하기 위해서는 각 주파수 대역에 대한 검출 회로를 각각 구성해오고 있다. 예를 들어, 제1 검출 회로(810)는 제1 커플러(812), 제1 대역 통과 필터(814) 및 제1 파워 검출소자(816)를 포함하고, 제2 검출 회로(820)는 제2 커플러(821), 제2 대역 통과 필터(822), 제3 커플러(823), 제3 대역 통과 필터(824) 및 제2 파워 검출소자(825)를 포함한다. 따라서, 통신 신호가 송수신부를 통해 수신되면 우선 제1 커플러(812)를 통해 제1 검출 회로(810) 내 제1 파워 검출소자(816)에서 제1 주파수 대역에 대응한 신호의 파워를 검출하고, 제2 커플러(821)를 통해 제2 검출 회로(820) 내 제2 파워 검출소자(825)에서 제2 주파수 대역에 대응한 신호의 파워를 검출하고, 제3 커플러(823)를 통해 제2 검출 회로(820) 내 제2 파워 검출소자(825)에서 제3 주파수 대역에 대응한 신호의 파워를 검출한다. 따라서, 수신된 통신 신호의 주파수 대역을 검출하기 위해서는 각 주파수 대역마다 커플러와 파워 검출소자를 각각 구성해야 한다는 단점이 있었다. 도 8의 종래 통신 장치(800)와 비교하여, 도 7의 본원발명의 통신 장치(700)는 하나의 커플러(721)와 하나의 파워 검출소자(729) 만으로도 다섯 개의 주파수 대역에 대한 신호 측정이 가능하다는 기술적 장점이 있다. 따라서, 본원발명은 하나의 커플러 및 하나의 파워 검출소자만으로 검출부를 구현할 수 있으므로 최소한의 부품을 사용하여 소형 화된 검출 회로를 제공하는 기술적 효과가 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 출력 설정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(900)의 출력 설정부는 제5 스위치(921), 제6 스위치(922), 증폭기 모듈(930), 제2 안테나(940)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 대역 설정부(905)를 통해 전달된 통신 신호는 감쇠기(attenuator)를 통과하고, 감쇠기를 통과한 신호는 저잡음 증폭기(low-noise amplifier)를 통과할 수 있다. 통신 장치(900)의 제어부(950)는 대역 설정부(905)에서 설정된 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제5 스위치(921) 및 제6 스위치(922)를 제어할 수 있다. 출력 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900 및 GSM1800을 포함할 수 있다. 2G 통신에 대응하는 출력 대역은 GSM900 및 GSM1800이다. 3G 통신 또는 4G 통신에 대응하는 출력 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20이다. 이동 통신에 있어서 업링크 최대 출력파워는 3GPP에서 2G 통신인 GSM900은 33dBm, GSM1800은 30dBm이고, 3G 통신은 24dBm, 4G 통신은 23dBm이다. 따라서, 통신 장치(900)의 제어부(950)는 통신 신호의 주파수 대역과 신호 파형을 분석하여 출력 대역을 구분하여 신호가 송출되도록 제어할 수 있다. 결정된 출력 대역에 따라 제5 스위치(921) 및 제6 스위치(922)가 연결되면, 통신 신호는 듀플렉서(duplexer)를 지나 제2 안테나(940)를 통해 송출될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치의 제어 방법을 설명한 플로우 차트이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치는 제1 안테나를 통해 사용자 장치로부터 업링크 신호를 수신하고(S1000), 수신된 업링크 신호를 검출부로 전달하고(S1010), 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제1 대역 통과 필터로 전달하고(S1020), 제1 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1021), 제1 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1022), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제1 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1023), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제2 대역 통과 필터로 전달한다(S1030). 제2 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1031), 제2 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1032), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제2 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1033), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제3 대역 통과 필터로 전달한다(S1040). 제3 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1041), 제3 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1042), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제3 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1043), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제4 대역 통과 필터로 전달한다(S1050). 제4 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1051), 제4 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1052), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제4 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1053), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제5 대역 통과 필터로 전달한다(S1060). 제5 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1061), 제5 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1062), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제5 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정한다(S1063). 주파수 대역을 결정하면 대역 설정부에서 통신 주파수 대역을 설정하고(S1070), 통신 신호 파형 분석을 통해 통신 신호의 출력 대역을 결정하고(S1080), 출력 설정부에서는 통신 출력 대역을 설정한다(S1090). 자세한 내용은 상술한 바와 동일하므로 반복된 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치의 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치(1100)는 통신 신호가 송수신되는 송수신부(1111, 1112), 송수신부로부터 수신된 통신 신호의 파워 레벨을 측정하기 위한 검출부(1120), 통신 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부(1130), 통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부(1140) 및 상기 통신 장치(1100)의 각 부분을 제어하는 제어부(1150)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치(1100)의 검출부(1120)는 대역 설정부(1130)를 통해 출력 설정부(1140)로 전달되는 중간에 커플러(1122)를 이용하여 통신 신호를 파워 검출소자(1124)로 보내도록 회로가 구성될 수 있다. 상기 파워 검출소자(1124)는 각 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터를 통과한 통신 신호의 파워를 검출하여 주파수 대역을 검출할 수 있는다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치(1100)의 대역 설정부(1130)는 사용자 장치로부터 수신된 업링크 신호가 스위치 소자를 거쳐 각 주파수 대역의 듀플렉서와 대역 통과 필터에 연결되어 각 주파수 대역에 맞는 신호가 통과되며, 스위치 소자는 빠른 속도로 다섯 개의 주파수 대역을 스위칭하며, 제어부(1150)는 2회 측정을 통하여 최대 파워 레벨이 감지되는 주파수 대역을 검출할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 주파수 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20을 포함할 수 있고, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터 및 제5 대역 통과 필터는 각각 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20에 대응될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치(1100)의 제어부(1150)는 검출부(1120)에서 검출된 통신 신호의 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터에 제3 스위치 및 상기 제4 스위치를 연결하고 고정하도록 제어하여 통신 신호가 대역 설정부(1130)를 통하여 송신부로 전달되도록 제어할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치(1100)의 출력 설정부(1140)는 대역 설정부(1130) 및 검출부(1120)의 커플러를 통과한 통신 신호의 출력을 설정하도록 구성된 회로 부분으로서, 제어부(1150)는 통신 주파수 대역 및 통신 신호의 파형을 분석하여 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 출력 설정부(1140)로 하여금 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어할 수 있다. 통신 출력 대역은 2G 통신과 3G 통신 및 4G 통신을 구분하여 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900 및 GSM1800을 포함할 수 있다.
도 11에 따라 설계되는 본원발명의 통신 장치는 도 6에 따라 설계되는 본원발명의 통신 장치와 달리, 검출부 내부에 스위치 소자 및 대역 통과 필터가 없이 하나의 커플러와 하나의 파워 검출소자만을 포함하도록 함으로써, 도 6의 통신 장치보다 더욱 소형화되고 더욱 높은 소비 전력 효율을 갖는 기술적 효과가 있다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치의 제어 방법을 설명한 플로우 차트이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 통신 장치는 제1 안테나를 통해 사용자 장치로부터 업링크 신호를 수신하고(S1200), 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제1 대역 통과 필터로 전달하고(S1220), 제1 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1221), 제1 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1222), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제1 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1223), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제2 대역 통과 필터로 전달한다(S1230). 제2 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1231), 제2 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1232), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제2 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1233), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제3 대역 통과 필터로 전달한다(S1240). 제3 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1241), 제3 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1242), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제3 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1243), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제4 대역 통과 필터로 전달한다(S1250). 제4 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1251), 제4 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1252), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제4 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하고(S1253), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 미만인 경우 스위치를 이용하여 업링크 신호를 제5 대역 통과 필터로 전달한다(S1260). 제5 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨을 측정하고(S1261), 제5 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨 이상 인지를 판단하여(S1262), 판단 결과 기 설정된 파워 레벨 이상인 경우 제5 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 통신 신호의 주파수 대역으로 결정한다(S1263). 주파수 대역을 결정하면 대역 설정부에서 통신 주파수 대역을 설정하고(S1270), 통신 신호 파형 분석을 통해 통신 신호의 출력 대역을 결정하고(S1280), 출력 설정부에서는 통신 출력 대역을 설정한다(S1290). 자세한 내용은 상술한 바와 동일하므로 반복된 설명은 생략한다.
상기와 같이 설명된 통신 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (15)

  1. 통신 장치에 있어서,
    통신 신호를 송수신하는 송수신부;
    상기 송수신부로부터 수신된 통신 신호의 파워 레벨을 검출하는 검출부;
    통신 주파수 대역을 설정하는 대역 설정부;
    통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부; 및
    상기 통신 장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 검출부에서 검출된 통신 신호의 파워 레벨을 분석하여 상기 통신 신호의 주파수 대역을 결정하고, 상기 대역 설정부로 하여금 상기 결정된 통신 신호의 주파수 대역으로 통신 주파수 대역을 설정하도록 제어하고,
    상기 통신 주파수 대역 및 상기 통신 신호의 파형을 분석하여 상기 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 상기 출력 설정부로 하여금 상기 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어하는,
    통신 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 통신 주파수 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20을 포함하는,
    통신 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 검출부는,
    커플러(Coupler), 제1 스위치, 제2 스위치, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터, 제5 대역 통과 필터 및 파워 검출소자를 포함하는,
    통신 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 검출부는 기 설정된 시간 동안 상기 제1 스위치 및 제2 스위치를 각각의 대역 통과 필터와 연결하고,
    상기 파워 검출소자는 각각의 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨을 초과하는지를 판단하는,
    통신 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파워 검출소자 검출 결과, 기 설정된 파워 레벨을 초과하는 신호를 통과시킨 대역 통과 필터에 대응하는 주파수 대역을 상기 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하는,
    통신 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 통신 출력 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900 및 GSM1800을 포함하는,
    통신 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 대역 설정부는,
    제3 스위치, 제4 스위치, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터 및 제5 대역 통과 필터를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 검출부에서 검출된 상기 통신 신호의 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터에 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치를 연결하도록 제어하는,
    통신 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출부로부터 주파수 대역 변경 신호를 수신하는 경우, 상기 주파수 대역 변경 신호에 대응하여 선택되는 대역 통과 필터에 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치를 연결하도록 제어하는,
    통신 장치.
  9. 통신 장치에 있어서,
    통신 신호를 송수신하는 송수신부;
    주파수 대역을 설정하는 대역 설정부;
    상기 대역 설정부를 통과한 통신 신호의 파워 레벨을 검출하는 검출부;
    통신 출력 대역을 설정하는 출력 설정부; 및
    상기 통신 장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 검출부에서 검출된 파워 레벨을 분석하여 상기 통신 신호의 주파수 대역을 결정하고, 상기 대역 설정부로 하여금 상기 결정된 통신 신호의 주파수 대역으로 통신 주파수 대역을 설정하도록 제어하고,
    상기 통신 주파수 대역 및 상기 통신 신호의 파형을 분석하여 상기 통신 신호의 출력 대역을 결정하고, 상기 출력 설정부로 하여금 상기 결정된 통신 신호의 출력 대역으로 통신 출력 대역을 설정하도록 제어하는,
    통신 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 통신 주파수 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8 및 Band 20을 포함하는,
    통신 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 대역 설정부는 제1 스위치, 제2 스위치, 제1 대역 통과 필터, 제2 대역 통과 필터, 제3 대역 통과 필터, 제4 대역 통과 필터, 제5 대역 통과 필터를 포함하고,
    상기 검출부는 커플러 및 파워 검출소자를 포함하는,
    통신 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 검출부는 기 설정된 시간 동안 상기 제1 스위치 및 제2 스위치를 각각의 대역 통과 필터와 연결하고,
    상기 파워 검출소자는 각각의 대역 통과 필터를 통과한 신호의 파워 레벨이 기 설정된 파워 레벨을 초과하는지를 판단하는,
    통신 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파워 검출소자 검출 결과, 기 설정된 파워 레벨을 초과하는 신호를 통과시킨 대역 통과 필터의 주파수 대역을 상기 통신 신호의 주파수 대역으로 결정하는,
    통신 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 검출부로부터 주파수 대역 변경 신호를 수신하는 경우, 상기 주파수 대역 변경 신호에 대응하여 선택되는 대역 통과 필터에 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 연결하도록 제어하는,
    통신 장치.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 통신 출력 대역은 Band 1, Band 3, Band 7, Band 8, Band 20, GSM900 및 GSM1800을 포함하는,
    통신 장치.
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