KR100987487B1 - 다중 모드 통신 디바이스용 스위칭 가능 전력 레벨 검출기 - Google Patents

다중 모드 통신 디바이스용 스위칭 가능 전력 레벨 검출기 Download PDF

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Abstract

상이한 모드 또는 상이한 주파수 대역에서 동작하도록 구성된 다중 모드 통신 디바이스에서 전력 검출을 위한 방법 및 장치가 개시된다. 검출기는 증폭된 송출송출의 전력 레벨을 모니터링한다. 검출기는 하나의 스위치와 2개 이상의 샘플러로 구성될 수 있다. 동작 모드에 응답하여, 검출기는 디지털 신호 프로세서 또는 제어기에 제공되는 전력 레벨 피드백 신호를 발생시키기 위해 최적의 구성을 채택한다. 증폭 제어기 신호를 발생시키기 위해 전력 레벨 피드백 신호와 목표 값의 비교가 이루어진다. 증폭기 제어 신호는, 증폭기에 의해 송출 신호에 적용되는 이득을 제어한다. 동작 중에, 시스템은 동작 모드의 변경을 모니터링하고, 변경에 응답하여 스위치 제어기 신호를 발생시켜 새로운 동작 모드를 정합하도록 검출기 구성을 재구성한다.
Figure R1020077027015
이동 통신, 동작 모드, 주파수 대역, 전력 레벨, 피드백 신호

Description

다중 모드 통신 디바이스용 스위칭 가능 전력 레벨 검출기{SWITCHABLE POWER LEVEL DETECTOR FOR MULTI-MODE COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은 신호 검출기를 스위칭하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동 통신 디바이스는 미국을 비롯해 전 세계적으로 인기를 얻고 있다. 다양한 이유로, 많은 상이한 통신 표준들이 미국뿐만 아니라 다른 나라에서도 채택되어 구현되고 있다. 특정 통신 표준, 특히 최근에 채택되어 사용되고 있는 통신 표준들은 증가한 통화량, 전력 제어, 음성 메일, 고속 데이터 통신, 및 문자 메시지 등과 같은 앞선 기술 특징들을 제공한다. 이런 특징들에 대한 많은 수요가 있지만, 기존의 무선 통신 인프라스트력쳐(infrastructure)가 여전히 사용되고 있으며, 특히 인구가 덜 밀집한 지역에서 여전히 사용되고 있다. 또한, 이동 통신 디바이스 사용자들은, 여행시 상이한 통신 표준들에 직면할 수 있다.
결과적으로, 2개 이상의 상이한 통신 표준들 하에서 동작할 수 있는 다중 모드 통신 디바이스가 제안되었다. 다중 모드 이동 통신 디바이스의 일례의 타입이 3개의 상이한 통신 표준들에 따라 동작할 수 있는 트라이 모드(tri-mode) 셀룰러 텔레폰이다. 예를 들어, 심지어 사용자가 GSM과 같은 첫 번째 통신 표준하에서 동작 하는 셀 경계에서 벗어날 때에도, 다중 모드 이동 통신 디바이스는 DCMA와 같은 상이한 통신 표준들 하에서 동작하는 셀로 들어간다. 상이한 통신 표준하에서 동작하는 새로운 셀로 들어갈 때 통화를 끊고 다시 거는(end and re-start) 것은 가능하지만, 통화를 종료하고 다시 시작하는(terminating and renewing) 것은 성가시고 귀찮은 일일 것이다.
따라서, 통신 디바이스가 상이한 통신 표준하에서 동작하는 위치들 사이를 이동할 때 실시간 통신을 유지하기 위한 기술이 요구된다. 통신 디바이스가 상이한 통신 표준들 하에서 동작하는 지역 사이에서 동작하고 이동하는 동안에 통신이 불통되지 않도록 하기 위한 다양한 솔루션들이 제시되어 왔다.
많은 현대의 통신 표준들은, 전력 소비를 감소시키고 누화(crosstalk)를 감소시키기 위해 전송 전력 제어를 요구한다. 따라서, 상이한 통신 표준 하에서 동작에서 동작으로 변환될 때, 전송 전력 레벨을 변화시키는 것이 필요할 것이다. 이와 같이, 이동 통신 디바이스와 기지국 사이의 거리가 변할 때, 전력 레벨의 변화도 따라서 발생한다. 그러나, 상이한 다양한 통신 표준들은 종종 상이한 주파수 대역 내에서 신호를 전송하므로, 전력 레벨 또는 상이한 주파수 대역 사이에서 점프하는 송출 신호(outgoing signal)의 다른 양상(aspect)을 모니터링하는 것이 한 방법이 될 수 있다.
특히 다중 모드 통신 디바이스에서의 전송 전력 레벨을 동적으로 모니터링하기 위한 종래 기술의 솔루션은 많은 단점들을 갖고 있다. 한가지 이와 같은 솔루션은 수신된 신호의 전력 레벨을 검출할 수 있는 다중 대역 커플러로 구성된다. 그러 나, 다중 대역 커플러는 충분하지 않은 분리(isolation)를 제공하고, 원하지 않는 고조파(harmonics)를 도입할 수 있으며, 정확하지 않은 결과를 제공할 수 있다. 이와 같은 정확하지 않은 결과는 디바이스 동작을 방해하고, 전력 소비를 증가시키며, 불통성 누화를 발생시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 종래 기술의 솔루션은, 제조 기술상 고유 한계에 기인하여 정합되지 않는 2개 이상의 검출기들을 이용한다. 결과적으로, 원하는 동작을 달성하기 위해 온도 또는 바이어싱 보상(biasing compensation)과 같은 복잡하고 고비용의 보상이 필요했다.
결국, 종래기술에는, 이동 통신 디바이스의 동작 대역 또는 동작 모드들 간의 천이 도중 동적으로 동작할 수 있는 다중 대역 통신 디바이스에서 정확한 전력 검출기가 필요하다. 아래 기술되는 바와 같이, 본 명세서에 기술되고 청구되는 방법 및 장치가 그러한 필요성에 대한 솔루션 및 추가 혜택을 제공한다.
종래 기술과 연관된 단점들을 극복하고 본 명세서에 기술되는 추가 이점들을 제공하기 위해, 동작 모드와 정합하도록 검출기 구성을 선택적으로 제어하는 방법 및 장치가 개시된다. 동작 모드와 연관된 주파수 대역과 같은 동작 모드와 정합하도록 검출기를 선택적으로 구성함으로써, 다중 모드 동작중에 전송 전력 제어가 발생할 수 있다.
한 실시예에서, 다중 모드 통신 디바이스의 전송 전력 레벨을 검출하기 위한 방법이 개시된다. 이 예시 방법은, 가능한 2개 이상의 동작 모드들 중에서 선택된 모드에 응답하여 스위치 제어 신호를 스위치에 전송하고, 그 스위치 제어 신호에 응답하여, 샘플러를 검출기에 접속시키는 단계를 포함한다. 샘플러는 선택된 모드에 대응한다. 그 다음, 방법은 송출 신호를 증폭하여 증폭된 송출 신호를 발생시키고 그 증폭된 송출 신호를 검출하여 증폭된 송출 신호의 전력을 판단한다. 그 방법은 또한 전력 레벨 피드백 신호를 발생시키고 그 전력 레벨 피드백 신호를 처리하여 증폭기 제어 신호를 발생시킨다. 증폭기 제어 신호는 송출 신호의 전력 레벨을 제어하기 위해 증폭기로 전송된다.
한 구성에서, 전력 레벨 피드백 신호는 증폭된 송출 신호의 전력 레벨을 나타내는 전압 레벨을 포함한다. 전력 피드백 신호를 처리하는 단계에서 전력 레벨 피드백 신호를 목표 값과 비교하는 단계를 포함시키는 것도 고려해볼 수 있다. 한 실시예에서, 샘플러를 접속시키는 단계는 2개 이상의 샘플러들 중에서 선택된 샘플러를 검출기에 접속시키도록 스위치를 구성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은, 동작 모드 모니터링 단계, 및 동작 모드의 변경 검출시, 스위치 제어 신호를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. 동작 모드에 관하여, 동작 모드 각각은 주파수 대역과 연관될 수 있다.
다중 대역 무선 통신 디바이스에서 대역들 간 스위칭을 행할 때 전력 레벨을 조정하기 위한 방법도 본 명세서에 개시된다. 한 실시예에서, 이 방법은 제1 모드로부터 제2 모드로의 동작 모드의 변경을 모니터링하는 단계 및 동작 모드의 변경에 응답하여, 스위치 제어 신호를 발생시켜 스위치에 전송하는 단계를 포함한다. 그 다음, 그 스위치 제어 신호에 응답하여, 제1 검출기 모드의 동작으로부터 제2 검출기 모드의 동작으로 검출기 구성을 선택적으로 변경시킨다. 이 방법은 송출 신호의 하나 이상의 양상을 검출하고, 이 송출 신호의 하나 이상의 양상의 검출에 응답하여, 증폭기 제어 신호를 발생시켜 송출 신호의 전력 레벨을 제어한다.
한 실시예에서, 증폭기 제어 신호를 발생시켜 전송하는 단계는, 증폭기 이득을 제어하기 위해 증폭기 제어 신호를 증폭기에 제공하는 단계를 더 포함한다. 모드의 변경은 상이한 주파수 대역 내에서의 동작을 포함할 수 있다. 검출기 구성을 선택적으로 변경시키는 단계가 제2 모드의 동작을 위해 구성된 샘플러를 스위칭하여 검출기에 접속시키는 단계를 포함하는 것을 고려할 수 있다. 송출 신호의 하나 이상의 양상을 검출하는 단계가 증폭된 송출 신호의 전력 레벨을 검출하는 단계를 포함하는 것을 추가로 고려할 수 있다. 한 실시예에서, 이 방법은, 송출 신호의 하나 이상의 양상을 검출하는 단계에 응답하여, 송출 신호의 전력 레벨 또는 송출 신호의 전력을 나타내는 신호를 목표 값과 비교하는 단계를 포함한다.
이 방법들 외에도, 다중 모드 무선 통신 디바이스의 전송 전력 레벨을 검출하기 위한 시스템도 개시된다. 한 실시예에서, 이 시스템은 송출 신호를 수신하고 증폭기 제어 신호에 응답하여 증폭된 송출 신호를 발생시키도록 구성된 증폭기를 포함할 수 있다. 이 시스템은, 증폭된 송출 신호를 샘플링하고 증폭된 송출 신호의 전력 레벨에 관한 피드백 신호를 발생시키도록 구성된 검출기를 포함할 수 있다. 검출기는 동작 모드에 정합하도록 검출기의 동작을 구성하는 스위칭가능한 실렉터로 추가로 구성될 수 있다. 증폭기 제어 신호를 발생시키기 위해 피드백 신호를 처리하도록 구성된 제어기도 제공될 수 있다.
한 실시예에서, 3개의 입력과 하나의 출력을 갖는 트라이밴드(triband)를 포함할 수 있다. 검출기는 다이오드를 포함할 수 있다. 제어기는 디지털 신호 프로세서를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 스위칭가능 실렉터는, 다중 모드 무선 통신 디바이스의 활성 동작 모드에 정합하는 샘플러를 선택적으로 이용하기 위해 제어기로부터 스위치 제어 신호를 수신하도록 구성된 스위치를 포함한다. 이 시스템은, 트라이밴드 셀룰러 텔레폰을 포함하는 다중 모드 무선 통신 디바이스에서 이용될 수 있다. 제어기가 피드백 신호를 목표 값과 비교하고 그 비교 결과에 응답하여 증폭기 제어 신호를 발생시키도록 구성되는 것을 추가로 고려할 수 있다.
본 발명의 다른 시스템, 방법, 특징 및 이점들은 후속되는 도면과 상세한 설명을 검토할 때 당업자들에게 명백해질 것이다. 모든 이와 같은 추가 시스템, 방법, 특징 및 이점들은 본 명세서 내에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 속하며, 첨부한 청구항들에 의해 보호받도록 의도되었다.
도면의 컴포넌트들은 반드시 실제의 비율로 축척된 것은 아니고, 본 발명의 원리를 명확히 도시하기 위해 강조된 부분도 있다. 도면에서, 유사한 참조 번호는 상이한 도면들 전체에 걸쳐 대응하는 요소들을 나타낸다.
도 1은 무선 통신 디바이스 내의 예시적 사용 환경의 블럭도이다.
도 2는 기지국 내의 예시적 사용 환경의 블럭도이다.
도 3은 이동 통신 장치와 연계한 다중 대역 검출기의 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 무선 통신 디바이스와 연계한 다중 대역 검출기의 실시예의 블럭도이 다.
도 5a 및 도 5b는 예시적 동작 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 제1 예시적 사용 환경의 블럭도이다. 도 1에 도시된 예시적 환경은 무선 통신 디바이스를 포함하지만, 이것은 많은 가능한 예시적 사용 환경의 하나일 뿐이라는 것에 주목해야 한다. 본 발명은 통신 분야 및 기타 분야 모두에서의 많은 상이한 사용 환경들에서 사용될 수 있고 혜택을 제공할 수 있다.
도 1에 도시된 무선 통신 디바이스는 내부 전자 장치를 보호하고 선택적으로 에워싸도록 구성된 외부 하우징(outer housing)(104)을 포함한다. 안테나(108)는 인입 신호(incoming signal)를 수신하고 송출 신호를 전송한다. 안테나(108)는 하우징(104) 내부 또는 외부에 위치될 수 있다. 듀플렉서(112)는, 듀플렉서(112)로부터의 상층 경로로서 도시된 바와 같이, 인입 신호를 수신기에 라우팅하고 송출 신호를 안테나에 라우팅하기 위해 안테나(108)에 접속된다.
듀플렉서(112)는, 특정 주파수 대역에 대한 신호 전력 레벨을 후속되는 장치가 처리하기에 적당한 레벨까지 증가시키도록 구성된 저잡음 증폭기(LNA;low noise amplifier)에 수신된 신호를 라우팅하기 위해 수신기 장치에 접속된다. LNA(116) 출력은, 추가 필터링 또는 처리, 예컨대 대역 통과 필터링 또는 무선 채널의 영향을 완화시키기 위한 처리를 수행하도록 구성될 수 있는 필터(120)에 접속된다.
필터링 후, 다운 컨버터라고도 알려져 있는 믹서(124)는 수신된 신호를 신호 발생기(128)로부터의 신호와 함께 처리한다. 믹서는, 캐리어 주파수를 갖는 수신된 신호와 역시 캐리어 주파수를 갖는 신호 발생기로부터의 신호를 곱함으로써 기저대역 신호를 추출하도록 구성될 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 믹서(124)는 원하는 캐리어 신호를 출력한다.
믹서(124)로부터의 출력은 인입 기저대역 신호를 수신하여 처리하도록 구성된 기저대역 프로세서 및 제어기(140)에 공급된다. 한 실시예에서, 기저대역 프로세서 및 제어기(140)는 인입 신호를 디지털 포맷으로 변환하여 그 디지털 신호를 처리한 후 스피커(144)에 제공될 아날로그 신호를 생성한다. 대안으로서, 디지털 신호는 데이터 포트(148)에 직접적으로 제공될 수 있다. 이 실시예에서, 기저대역 프로세서 및 제어기(140)는 동작을 동기화하기 위해 신호 발생기(128)와 통신한다.
기저대역 프로세서 및 제어기(140)는, 하나 이상의 키 또는 버튼을 갖는 사용자 인터페이스(152), 및 텍스트, 그래픽, 또는 다른 정보를 사용자에게 디스플레이 하도록 구성된 디스플레이(156)와 데이터를 주고 받으며 통신하도록 구성된다.
송출 신호의 전송을 수행하기 위해, 기저대역 프로세서 및 제어기(140)는 마이크로폰(160)으로부터의 신호 또는 데이터 포트(148)로부터의 디지털 데이터를 수신할 수 있다. 송출 신호 수신시, 기저대역 프로세서 및 제어기(140)는 송출 정보를 처리하여 기저대역 신호화하고 이 기저대역 신호를 업 컨버터라고도 언급될 수 있는 믹서(164)에 출력한다. 믹서(164)는 기저대역 신호와 원하는 캐리어 주파수를 갖는 신호 생성기(128)로부터의 입력을 곱한다. 그 결과의 송출 신호는, 캐리어 주파수로 변조된 기저대역 신호를 포함하고, 필터(168)에 의해 필터링되고 처리되면 듀플렉서(112)를 통과한 후 안테나(108)에 의한 전송에 적당한 전력 레벨까지 증폭 기(172)에 의해 증폭될 준비가 된다.
이 실시예에서, 다중 대역 검출기(174)는 증폭기(172)로부터의 출력을 수신한다. 다중 대역 검출기(174)는 진폭 또는 전력 레벨과 같은 송출 신호의 하나 이상의 양상을 모니터링할 수 있다. 한 실시예에서, 검출기(174)는 도시된 바와 같이 제어기(140)에 피드백 신호 또는 데이터 신호를 제공할 수 있다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 검출기(174)는 송출 신호의 진폭, 즉, 전송되고 있는 신호의 진폭을 모니터링하고 그 진폭에 관한 정보를 제어기(140)에 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 예시적 사용 환경의 블럭도이다. 도 2는 도 1과 많은 유사점을 공유하고 있어, 도 1과 상이한 측면이 상세히 설명될 것이다. 도 2의 실시예는 하나 이상의 다른 통신 디바이스와 통신하도록 구성된 기지국(208) 또는 비 이동 통신 디바이스에 대한 것이다. 기지국 통신 시스템(208)을 보여주는 이 구성에서, 기저대역 프로세서 및 제어기(140)는 네트워크 인터페이스(204)와 통신한다. 네트워크 인터페이스(204)는 프로세서 및 제어기(140)로부터 하나 이상의 신호 또는 패킷 기반의 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 신호 또는 패킷 기반의 데이터는 컴퓨터 네트워크, 인터넷, PSTN, 또는 텔레폰 네트워크, 데이터 네트워크, 또는 셀룰러 통신 시스템과 인터페이스 접속하는 다른 매체에 출력된다. 도 2에 도시된 시스템은 기지국(208)으로서 구성될 때, 셀룰러 폰으로부터의 텔레폰 통화 또는 지상 통신선으로의 텔레폰 통화와 같은 이동 텔레폰 통화의 완료를 용이하게 한다. 이런 통화는 종종 기지국(208)의 네트워크 인터페이스(204)를 통해 완료된다.
이 실시예에서는 필터(120)의 출력을 수신하도록 구성된 다중 대역 검출기(220) 역시 도 2에 도시되어 있다. 검출기(220)는 인입 신호를 믹서(124)에 보내면서 또한 인입 신호의 하나 이상의 양상에 관한 정보 또는 데이터를 제어기(140)에 제공한다.
도 3은 이동 통신 디바이스와 관련된 다중 대역 검출기의 실시예를 도시한 도면이다. 이 실시예에서, 송출 신호는 디지털 신호 프로세서(DSP; digital signal processor)(304)에 제공된다. DSP는, 무선 통신에서 바람직한 바와 같이, 음성 또는 데이터를 포함하는 송출 신호를 처리할 수 있는 임의의 디바이스를 포함할 수 있다. DSP(304)와 같은 기저대역 프로세서의 동작은 종래 기술에서 일반적으로 이해되고 있고 따라서 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 것만 설명하겠다. 구성요소(304)는 DSP로서 도시되어 있지만, 여기서 기술된 바와 같이 수행할 수 있거나 수행할 수 있도록 구성된 임의의 디바이스를 포함할 수 있다. 구성요소(304)는, 디지털 신호 프로세서, ASIC, 논리 소자, 제어기, 프로세서, 마이크로프로세서, ARM, 또는 임의의 변조 제어 구성요소를 포함할 수 있지만 이들로만 한정되는 것은 아니다.
한 실시예에서, DSP(304)는 송출 신호를 무선 채널을 통해 전송하기에 적당한 포맷이 되도록 처리한다. 전송을 달성하기 위해, DSP(304)는 또한 전송 이전에 송출 신호에 대해 추가 전송 처리를 수행하도록 구성될 수 있는 전력 증폭기(308)에 접속된다.
DSP(304)가 전력 제어 신호를 증폭기(308)에 제공하여 증폭기가 송출 신호를 전송하는 전력 레벨을 제어하는 것도 고려할 수 있다. 어떤 통신 표준은, 스펙트럼 효율을 향상시키고, 노이즈 및 누화현상을 감소시키며, 배터리 소비를 감소시키기 위해 전송 전력 레벨 제어를 이용한다. DSP(304)에 의해 발생되는 전력 레벨 제어 신호는, 원하는 전송 전력 레벨을 달성하기 위해 증폭기(308)의 이득을 제어할 수 있다.
증폭기(308)의 출력은, 증폭된 송출 신호를 안테나(316)에 선택적으로 보내면서 안테나(316)를 통해 수신된 인입 신호를 수신기 처리 컴포넌트(320)에 보내도록 구성된 하이브리드(312)에 접속된다. 검출기 탭(324)은, 송출 신호의 하나 이상의 양상을 모니터링하기 위해 증폭기(308)와 안테나(312) 사이에 위치할 수 있다. 이 실시예에서, 탭(324)은 다중 대역 검출기(330)에 접속된다. 다른 실시예에서, 검출기(330)는 증폭기 이후에 배치되고, 탭(324)은 이용되지 않을 수 있다. 모드와 대역이라는 용어는, 유사한 의미를 갖는 것으로, 즉 디바이스의 특정 동작 방식을 정의하는 것으로 일반적으로 이해된다. 상이한 동작 모드 또는 동작 대역들 간의 한가지 가능한 차이는 상이한 주파수 대역 내에서의 동작을 포함할 수 있다.
신호의 임의의 양상들이 모니터링될 수 있지만, 한 실시예에서, 전송 전력 레벨을 검출하기 위해 증폭기 출력의 진폭이 모니터링된다. 이 검출된 전송 전력 레벨에 기초하여, 검출기(330)는 피드백 신호 또는 전력 레벨 신호를 DSP(304)에 제공한다. 한 실시예에서, 검출기(330)는 진폭을 전송 전력 레벨을 나타내는 전압으로 변환할 수 있는 다이오드를 포함한다. 상이한 샘플러들 사이에서 스위칭하도록 구성된 하나 이상의 스위치 소자를 검출기(330)가 포함하는 것도 고려할 수 있 다. 샘플러는, 증폭기(308)로부터 출력되고 안테나(316)에 의해 전송되는 상이한 주파수 대역을 검출하도록 구성될 수 있다. 샘플러는 탭(324)의 일부로서 구성될 수도 있다.
한 실시예에서, 검출기(330)는 검출된 전송 전력 레벨을 나타내는 전압 신호를 DSP(304)에 제공한다. 다른 실시예에서, 검출기(330)는 전력 레벨을 나타내기 위해 전압 신호 외의 것을 사용할 수 있다. DSP(304)는 전력 레벨 피드백 신호를 이용하여 도시된 바와 같이 DSP(304)로부터 증폭기(308)에 제공되는 증폭기 제어 신호를 발생시킨다. 이런 방식으로, 실제 증폭된 송출 신호의 모니터링에 기초하여 원하는 전송 전력 레벨을 유지하도록 증폭기(308)의 전력 레벨이 제어될 수 있다. 또한, 모니터링은 동작 모드 또는 동작 대역에 상관없이 동적으로 발생한다.
다중 모드 통신 디바이스에서, 송출 신호의 전송과 같은 동작은, 통신 표준 또는 다른 요소들에 따라 상이한 주파수에서 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 복수의 가능한 주파수 대역 중 어느 대역을 모니터링 할지를 제어하기 위해 DSP(304) 또는 다른 디바이스가 제어 신호를 검출기에 제공할 수 있다. 한 실시예에서, 특정 주파수 대역 또는 특정 통신 표준 하에서의 동작을 위해 구성될 수 있는 2개 이상의 샘플링 디바이스 사이에서 선택적으로 스위칭하도록 스위치가 이용될 수 있다.
도 4는 무선 통신 디바이스와 관련된 다중 대역 검출기의 실시예의 블럭도이다. 도 3에도 역시 도시된 도 4의 구성요소들은 공통 참조 번호로 식별된다. 여기서 다중 대역 검출기(330)의 구성이 상세히 설명된다. 하나 이상의 샘플러들(404A, 404B 내지 404N)이 탭(324)의 출력을 수신하다. 여기서 N은 임의의 정수이다. 다른 실시예에서 샘플러들(404)은 송출 신호의 하나 이상의 양상들을 모니터링하도록 구성될 수 있지만, 이 실시예에서 샘플러들(404)은 특정 주파수로 튜닝되거나 구성된다. 샘플러들(404)을 상이한 주파수로 튜닝함으로써, 검출기(330)는, 상이한 모드 또는 통신 표준으로 동작하는 동안에 전송된 송출 신호와 같은 상이한 주파수의 신호들을 모니터링할 수 있다.
샘플러들(404)은 증폭된 송출 신호를 모니터링하도록 구성된 임의의 디바이스 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 샘플러들(404)은 커플러를 포함한다. 다른 실시예에서, 샘플러들(404)은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 양자 모두로 구성될 수 있는 저항기, 커패시터, 필터, 공진기, 하이브리드 회로를 포함할 수 있지만, 이들로만 한정되는 것은 아니다. 한 실시예에서, DSP(304) 또는 제어기는 검출을 수행하도록 구성된다. 한 실시예에서, 샘플러(404)의 출력은 송출 신호의 진폭을 포함한다. 한 실시예에서, 샘플러들(404)의 출력은 평균 전력 레벨을 포함한다.
샘플러들(404)의 출력은 샘플러들(404)로부터의 출력을 검출기 회로(416)에 선택적으로 접속시키도록 구성된 스위치 회로(412)에 공급된다. 검출기 회로(416)는 도시된 바와 같이 스위치 회로(412)의 출력 포트에 접속된다. 스위치(412)는 경로(420)를 통해 DSP(304)로부터 제어 신호를 수신한다. 스위치 제어 신호는 실렉터 신호로서 역할하여 어느 샘플러(404)가 스위치 출력을 통해 검출기 회로(416)에 접속되는지를 제어할 수 있다. 한 실시예에서, DSP(304)로부터의 스위치 제어 신호는, 통신 디바이스의 동작을 상이한 주파수 대역에서 개시할 때와 같이 통신 디바 이스가 모드를 바꿀 때 생성된다.
이런 방식으로, 스위치(412)는 샘플러들(404) 중 하나 이상의 샘플러를 검출기 회로(416)에 선택적으로 접속시키도록 제어될 수 있다. 스위치(412)가 최대 N개의 입력 포트, 즉 임의의 개수의 입력 포트들을 가질 수 있도록 샘플러들(404)에 정합되는 것이 고려될 수 있다. 저잡음, 낮은 전력 손실, 및 높은 분리 성능을 제공하는 임의의 타입의 스위치가 이용될 수 있다. 한 실시예에서, 스위치(412)는 다중 대역 스위치를 포함한다.
검출기 회로(416)는 처리하기 위한 샘플러(404) 출력을 수신한다. 한 실시예에서, 검출기 회로(416)는 샘플러(404)로부터 진폭 신호를 증폭된 송출 신호의 진폭 또는 전력 레벨을 나타내는 전압 값으로 변환한다. 다른 실시예에서, 검출기 회로(416)는 송출 신호의 전력 레벨을 나타내는 임의의 타입의 신호를 발생시킬 수 있다. 전력 레벨은 일반적으로 피크 레벨, 평균 전력, 엔벨로프 검출, 로그함수(logarithmic), 음의 피크치, RMS, 또는 전송 전력 또는 임의의 전력 레벨의 다른 표시자를 포함할 수 있다. 검출기(416)는 다이오드, 로그 증폭기, 개별 트랜지스터, FET, 또는 샘플러(404)로부터의 신호를 처리할 수 있는 집적회로 또는 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다.
검출기(416)로부터의 전력 레벨 피드백 신호는, 전력 레벨 피드백 신호를 처리하고 전력 제어 신호를 발생시키는 DSP(304)에 제공된다. 전력 제어 신호가 DSP(304)로부터 증폭기(308)에 제공됨으로써 증폭기 동작의 이득 또는 증폭기 동작의 다른 요소들이 제어된다. 차례로, 이것은 증폭된 송출 신호의 전력 레벨을 제어 할 수 있다. 결과적으로, 증폭된 송출 신호의 전력 레벨 모니터링에 기초하여, 실제 전송 전력 레벨이 통신 표준을 따르도록 조정될 수 있다.
한 실시예에서, DSP(304)는 전력 레벨 피드백 신호를 통해 제공된 실제 전력 레벨과 목표 전력 레벨 값 사이의 비교를 수행한다. 한 실시예에서, DSP(304)는 동작의 하나 이상의 양상에 기초하여 목표 값을 발생시킨다. 한 실시예에서, 목표 값은, 실제 수신된 신호의 전력 레벨에 기초하여 기지국으로부터 전송된다. 제한이 아닌 예로서, 기지국과 통신 디바이스 사이의 거리 또는 다른 요소들에 상관없이 일정한 전력 레벨에서 기지국이 신호를 수신하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 기지국은 수신된 신호의 전력레벨을 검출하고, 이 전력 레벨에 기초하여, 제어 코드를 무선 통신 디바이스에 전송하여 전송 전력 레벨을 유지, 상승, 감소시키고, 이어서 일정한 수신 신호 전력 레벨을 유지한다. 이 기지국으로부터의 제어 코드는 DSP(304)에 의해 목표 값으로서 이용될 수 있다.
도 5a는 예시적 동작 방법의 동작 흐름도이다. 이 도면은 하나의 가능한 예시로서의 동작 방법일 뿐이며 후속되는 청구항들은 이러한 특정 동작 방법에 한정되는 것은 아니다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 단계(504)에서, DSP 또는 제어기는 송신기의 송출 신호를 수신한다. 송출 신호는, 데이터 또는 음성 신호와 같은 임의의 타입의 신호를 포함할 수는 있지만 이들로만 한정되는 것은 아니다. 단계(508)에서, 드라이버 증폭기 또는 다른 이득 디바이스는, 전력 제어 신호라고도 언급될 수 있는 증폭기 제어 신호에 기초하여 송출 신호를 증폭한다. 증폭기 제어 신호는 DSP 또는 제어기로부터, 한 실시예에서는 검출기로부터 직접적으로 드라이버 증폭 기에 제공될 수 있다.
단계(512)에서, 동작은, 송출 신호의 주파수 대역에 정합되는 샘플러를 검출기에 선택적으로 접속시키도록 스위치를 동작시킨다. 적당한 스위치 위치를 선택하기 위해 스위치 제어 신호가 DSP 또는 제어기로부터 스위치에 제공될 수 있다. 한 실시예에서, 스위치 위치는, 무선 디바이스 동작이 발생하고 있는 통신 표준에 기초함으로써, 사용하고 있는 샘플러를 원하는 주파수 대역 또는 사용중인 주파수 대역에 정합시킨다.
송출 신호가 증폭된 후, 단계(516)에서, 증폭된 신호는 샘플링되고, 샘플 출력은 스위치를 통해 검출기에 제공된다. 단계(520)에서, 검출기는 송출 신호의 전력 레벨을 검출하고, 한 실시예에서는, 그 전력 레벨을 송출 신호의 전력 레벨에 대응하는 표시 전압 레벨로 변환시킨다. 전력 레벨 또는 전압 레벨은, 단계(520)에서 전송된 신호의 전력 레벨을 목표 값과 비교하기 위해 전압 신호를 분석하는 DSP 또는 제어기에 피드백된다.
단계(524)의 비교에 기초하여, 단계(528)에서의 동작, 즉 방법은 송출 신호의 전력 레벨을 유지, 상승, 또는 감소시키기 위해 증폭기 제어 신호를 발생시킨다. 검출기, DSP, 또는 제어기는 증폭기 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 전력 레벨은 임의의 방식으로 제어될 수 있지만, 한 실시예에서, 전력 레벨은 이득을 조정함으로써 제어된다. 따라서, 단계(532)에서, 드라이버 증폭기는 증폭기 제어 신호에 응답하여 원하는 레벨로 이득 레벨을 조정한다. 이런 방식으로, 통신 표준하의 동작에 따르도록 전송 신호의 전력 레벨이 유지, 상승, 감소될 수 있다. 다중 대역 통신 디바이스 또는 다중 모드 통신 디바이스에서, 각각의 상이한 동작 대역 또는 동작 모드는 상이한 전력 레벨을 요구할 수 있고 실제 전송 전력 레벨은 통신 디바이스 사용중에 바뀔 수도 있다. 또한, 상이한 대역 또는 상이한 모드의 동작은 상이한 주파수에서 발생할 수 있다. 단계(536)에서, DPS 또는 제어기는 예컨대 기지국으로부터 수신된 입력 또는 임의의 다른 요소에 기초하여 목표 값을 업데이트 할 수 있다.
도 5b와 단계(540)를 살펴보면, DSP와 같은 시스템은 모드 또는 대역의 변경을 모니터링한다. 이것은 활성 통신 세션 중에 또는 대기 모드에서 발생할 수 있다. 어찌되었건, 동작 모드 또는 대역들 사이에서 매끄럽고(seamless) 방해 없는 천이가 요구된다. 만약 판정 단계(544)에서, 모니터링을 통해 모드의 변경이 검출되지 않는다면, 동작은 단계(548)로 진행되고, 5a에 도시된 단계(516)으로 되돌아가서 시스템은 전송된 신호의 증폭을 샘플링한다.
대안으로서, 만약 판정 단계(544)에서, 모드의 변경이 검출된다면, 동작은 단계(552)로 진행된다. 단계(552)에서 동작은 새로운 동작 모드에 기초하여 DSP 또는 제어기의 목표 값을 수신하거나 업데이트한다. 단계(556)에서, 새 모드로의 변경과는 별개로서, DSP 또는 제어기는 스위치에 제공되는 스위치 제어 신호를 발생시켜, 적당한 샘플러를 검출기 회로에 통합시킨다. 따라서, 단계(560)에서, 스위치는, 송출 신호의 주파수 대역에 정합되는 샘플러의 출력을 검출기에 접속하도록 동작된다. 그 다음, 단계(564)에서, 동작은 아래 기술되는 바와 같이, 단계(516)로 되돌아 간다.
본 명세서에 기술된 방법 및 장치는 다중 모드 또는 다중 대역들에 대해 동작하기 위한 저비용의 스위치 기반의 시스템의 이점을 제공한다. 적합한 샘플러을 선택적으로 이용하기 위한 스위치 사용은 종래 기술의 단점을 극복함으로써 다중 모드 통신 디바이스의 전송 전력을 모니터링하는 정확한 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예들이 기술되었지만, 본 발명의 범위 내에서 훨씬 더 많은 실시예들과 구현들이 가능하다는 것이 당업자들에게는 명백할 것이다.

Claims (29)

  1. 다중 모드 통신 디바이스에서 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    2개 이상의 가능한 동작 모드로부터 선택된 모드에 응답하여 스위치에 스위치 제어 신호를 전송하는 단계;
    상기 스위치 제어 신호에 응답하여, 상기 선택된 모드에 대응하는 샘플러를 검출기에 접속시키는 단계;
    송출 신호(outgoing signal)를 증폭하여 증폭된 송출 신호를 발생시키는 단계;
    상기 증폭된 송출 신호의 전력을 결정하기 위해 상기 증폭된 송출 신호를 검출하는 단계;
    전력 레벨 피드백 신호를 발생시키는 단계;
    증폭기 제어 신호를 발생시키기 위해 상기 전력 레벨 피드백 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 송출 신호의 전력 레벨을 제어하기 위해 상기 증폭기 제어 신호를 증폭기에 전송하는 단계
    를 포함하는 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력 레벨 피드백 신호는 상기 증폭된 송출 신호의 전 력 레벨을 나타내는 전압 레벨을 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전력 피드백 신호를 처리하는 단계는 상기 전력 레벨 피드백 신호를 목표 값과 비교하는 단계를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 샘플러를 접속시키는 단계는 2개 이상의 샘플러들로부터 선택된 샘플러를 검출기에 접속시키도록 스위치를 구성하는 단계를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 동작 모드를 모니터링하고, 동작 모드의 변경 검출시, 스위치 제어 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서, 각각의 동작 모드는 주파수 대역에 연관된 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 방법.
  7. 다중 대역 무선 통신 디바이스에서 대역들 사이에서 스위칭할 때 전력 레벨을 조정하기 위한 방법에 있어서,
    제1 모드로부터 제2 모드로의 동작 모드의 변경을 모니터링하는 단계;
    동작 모드의 변경 검출에 응답하여, 스위치 제어 신호를 발생시켜 스위치에 전송하는 단계;
    상기 스위치 제어 신호에 응답하여, 검출기 구성을 제1 검출기 동작 모드로부터 제2 검출기 동작 모드로 선택적으로 변경시키는 단계;
    송출 신호의 하나 이상의 양상(aspect)을 검출하는 단계; 및
    송출 신호의 하나 이상의 양상의 검출에 응답하여, 증폭기 제어 신호를 발생시켜 상기 송출 신호의 전력 레벨을 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 검출기 구성을 선택적으로 변경시키는 단계는, 상기 제2 모드의 동작을 위해 구성된 샘플러를 검출기에 접속되도록 스위칭하는 단계를 포함하는 것인, 전력 레벨을 조정하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 증폭기 제어 신호를 발생시켜 전송하는 단계는, 증폭기 이득을 제어하기 위해 상기 증폭기 제어 신호를 증폭기에 제공하는 단계를 더 포함하는 것인, 전력 레벨을 조정하기 위한 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 모드의 변경은 상이한 주파수 대역 내에서의 동작을 포함하는 것인, 전력 레벨을 조정하기 위한 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 송출 신호의 하나 이상의 양상을 검출하는 단계는 증폭된 송출 신호의 전력 레벨을 검출하는 단계를 포함하는 것인, 전력 레벨을 조정하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 송출 신호의 하나 이상의 양상의 검출에 응답하여, 상기 송출 신호의 전력 레벨 또는 상기 송출 신호의 전력을 나타내는 신호를 목표 값에 비교하는 단계를 포함하는 것인, 전력 레벨을 조정하기 위한 방법.
  12. 다중 모드 무선 통신 디바이스에서 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    송출 신호를 수신하고 증폭기 제어 신호에 응답하여 증폭된 송출 신호를 발생시키도록 구성된 증폭기;
    상기 증폭된 송출 신호를 샘플링하고 상기 증폭된 송출 신호의 전력 레벨에 대응하는 피드백 신호를 발생시키도록 구성된 검출기로서, 동작 모드에 정합하도록 상기 검출기의 동작을 구성하는 스위칭 가능한 실렉터(switchable selector)로 추가로 구성되는 것인 상기 검출기; 및
    상기 증폭기 제어 신호를 발생시키기 위해 상기 피드백 신호를 처리하도록 구성된 제어기
    를 포함하고,
    상기 스위칭 가능한 실렉터는 3개의 입력과 하나의 출력을 갖는 다중 대역 스위치를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 검출기는 다이오드를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제어기는 디지털 신호 프로세서를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 스위칭 가능한 실렉터는, 상기 제어기로부터 스위치 제어 신호를 수신하여, 상기 다중 모드 무선 통신 디바이스의 활성 동작 모드에 정합하는 샘플러를 선택적으로 이용하도록 구성된 스위치를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  16. 제12항에 있어서, 상기 다중 모드 무선 통신 디바이스는 다중 대역 셀룰러 텔레폰을 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제어기는 상기 피드백 신호를 목표 값과 비교하고 상기 비교에 응답하여, 상기 증폭기 제어 신호를 발생시키도록 구성되는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  18. 제12항에 있어서, 상기 검출기는 2개 이상의 샘플러, 하나의 스위치, 하나의 검출기를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  19. 다중 모드 통신 디바이스에서 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    송출 신호를 수신하고 증폭기 제어 신호에 응답하여 증폭된 송출 신호를 발생시키도록 구성된 증폭기;
    상기 증폭된 송출 신호를 샘플링하고 상기 증폭된 송출 신호의 전력 레벨에 대응하는 피드백 신호를 발생시키도록 구성된 검출기로서, 동작 모드에 정합하도록 상기 검출기의 동작을 구성하는 스위칭 가능한 실렉터로 추가로 구성되는 것인 상기 검출기; 및
    상기 증폭기 제어 신호를 발생시키기 위해 상기 피드백 신호를 처리하도록 구성된 제어기
    를 포함하고,
    상기 스위칭 가능한 실렉터는, 상기 제어기로부터 스위치 제어 신호를 수신하여, 상기 다중 모드 무선 통신 디바이스의 활성 동작 모드에 정합하는 샘플러를 선택적으로 이용하도록 구성된 스위치를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 검출기는 다이오드를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제어기는 디지털 신호 프로세서를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 상기 다중 모드 무선 통신 디바이스는 다중 대역 셀룰러 텔레폰을 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  23. 제19항에 있어서, 상기 제어기는 상기 피드백 신호를 목표 값과 비교하고 상기 비교에 응답하여, 상기 증폭기 제어 신호를 발생시키도록 구성되는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  24. 제19항에 있어서, 상기 검출기는 2개 이상의 샘플러, 하나의 스위치, 하나의 검출기를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  25. 다중 모드 통신 디바이스에서 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    송출 신호를 수신하고 증폭기 제어 신호에 응답하여 증폭된 송출 신호를 발생시키도록 구성된 증폭기;
    상기 증폭된 송출 신호를 샘플링하고 상기 증폭된 송출 신호의 전력 레벨에 대응하는 피드백 신호를 발생시키도록 구성된 검출기로서, 동작 모드에 정합하도록 상기 검출기의 동작을 구성하는 스위칭 가능한 실렉터로 추가로 구성되는 것인 상기 검출기; 및
    상기 증폭기 제어 신호를 발생시키기 위해 상기 피드백 신호를 처리하도록 구성된 제어기
    를 포함하고,
    상기 검출기는 2개 이상의 샘플러, 하나의 스위치, 하나의 검출기를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 검출기는 다이오드를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  27. 제25항에 있어서, 상기 제어기는 디지털 신호 프로세서를 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  28. 제25항에 있어서, 상기 다중 모드 무선 통신 디바이스는 다중 대역 셀룰러 텔레폰을 포함하는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
  29. 제25항에 있어서, 상기 제어기는 상기 피드백 신호를 목표 값과 비교하고 상기 비교에 응답하여, 상기 증폭기 제어 신호를 발생시키도록 구성되는 것인, 전송 전력 레벨을 제어하기 위한 시스템.
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