KR101000994B1 - 멀티 프로토콜 송수신기에 대한 공유 고전력 송신 경로를위한 방법 및 시스템 - Google Patents

멀티 프로토콜 송수신기에 대한 공유 고전력 송신 경로를위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

멀티 프로토콜 송수신기에 대한 공유 고 전력 송신 경로를 위한 방법 및 시스템의 측면들이 개시된다. 한 방법의 측면들은 무선랜 신호와 블루투스 신호에 관하여 제1 전력 증폭기를 공유하는 것을 포함한다. 상기 제1 전력 증폭기는 상기 무선랜 내지 블루투스 신호를 동시에 또는 개별적으로 증폭시킬 수 있다. 제2 전력 증폭기는 블루투스 신호를 증폭시키기 위해 사용될 수 있으며, 여기에서 상기 제1 전력 증폭기는 상기 제2 전력 증폭기보다 더 높은 이득을 가질 수 있다. 상기 제1 전력 증폭기가 상기 블루투스 신호를 증폭시키기 위해 사용되는 경우에 상기 제2 전력 증폭기에 대한 전력은 감소된다. 상기 블루투스 신호는 하나 또는 그 이상의 스위칭 스테이지들을 포함할 수 있는 스위칭 회로를 통해 상기 제2 전력 증폭기에 통신될 수 있다.
전력 증폭기, 이득, 블루투스, 무선랜, 프로토콜, 멀티프로토콜, 공유

Description

멀티 프로토콜 송수신기에 대한 공유 고전력 송신 경로를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR SHARED HIGH-POWER TRANSMISSION PATH FOR A MULTI-PROTOCOL TRANSCEIVER}
본 발명의 몇몇 실시예들은 무선 시스템들에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 본 발명의 몇몇 실시예들은 멀티 프로토콜 송수신기에 대한 공유 고 전력 송신 경로를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이동, 무선, 내지 핸드헬드 휴대용 디바이스들이 점점 더 다기능성, 올인원(all-in-one), 통신 디바이스들이 됨에 따라, 이들 핸드헬드 휴대용 디바이스들은 복수의 무선 통신 서비스들을 핸들링하기 위해 점점더 넓은 범위의 기능들을 통합화하고 있다. 예를 들어 단일 핸드헬드 휴대용 디바이스는 블루투스 통신 및 무선랜 통신을 가능하게 할 수 있다.
무선 통신 서비스들을 위한 프론트 엔드 처리의 대다수는 아날로그 회로에서 수행된다. 휴대용 디바이스내의 프론트 엔드 처리는 전형적으로 상기 휴대용 디바이스에 통신가능하게 결합된 안테나를 통해 수신된 RF 신호들의 수신을 포함하는 소정 범위의 동작들을 포함할 수 있다. RF 신호에 대하여 수행되는 수신기 작업들 은 예를 들면 복조, 필터링, 및 아날로그-디지털 변환(ADC)을 포함할 수 있다. 그 결과 신호는 기저대역 신호로서 불릴 수 있다. 기저대역 신호는 전형적으로 휴대용 디바이스내의 디지털 회로에서 연속적으로 처리될 수 있는 디지털 데이터를 포함한다.
휴대용 디바이스내의 프론트 엔드 처리는 RF 신호들의 송신도 포함할 수 있다. 기저대역 신호에 대하여 수행된 송신기 작업들은 예를 들어 디지털-아날로그 변환(DAC), 필터링, 변조, 및 전력 증폭(PA)을 포함할 수 있다. 전력 증폭된 RF 신호는 전형적으로 몇 가지 수단에 의해 휴대용 디바이스에 통신가능하게 결합될 수 있는 안테나를 통해 송신될 수 있다. 휴대용 디바이스에서 RF 신호를 수신하기 위해 사용되는 안테나는 휴대용 안테나로부터 RF 신호를 송신하기 위해 사용되는 안테나와 동일한 안테나일 수 도 있고 그렇지 않을 수 도 있다.
단일 휴대용 디바이스에서 무선 통신 서비스들의 통합을 증가시키는 쪽으로의 강한 흐름에 있어서 한가지 제한점은 각 분리된 무선 통신 서비스를 위한 아날로그 RF 회로는 분리된 집적 회로 디바이스(또는 칩)에 구현될 수 있다는 것이다. 이것은 그러한 휴대용 디바이스들에서 많은 단점들 내지 제한점들을 초래할 수 있다. 예를 들어 칩 카운트(chip count)를 증가시키는 것은 휴대용 디바이스의 물리적인 디멘존(dimensions)이 소형화될 수 있는 한계를 제한할 수 있다. 따라서 통합화를 증가시키는 것은 소비자 기호에 호소력이 적을 수 있는 물리적으로 커다란 디바이스들을 초래할 수 있다. 칩카운트는 각 RF IC에 연관된 부품 회로를 복제하는 것에 대한 필요에 기인하여 더욱 증가될 수 있다. 예를 들어 각 RF IC는 분리된 저 잡음 증폭기(LNA) 회로, 분리된 PA 회로, 및 각 RF IC내의 클록킹 및 타이밍 신호들의 발생을 위한 분리된 수정 발진기 회로를 필요로 할 수 있다. 마찬가지의 복제가 각 분리된 무선 통신 서비스로부터 기저대역 신호들의 처리를 위해 사용된 디지털 IC 디바이스들에 대하여 발생될 수 있다.
IC 구성요소 카운트를 증가시킴과 아울러, 휴대용 디바이스내 전력 소비에 있어 그에 상응하는 증가가 있다. 이것은 증가된 동작 온도, 및 재충전 사이에 감소된 배터리 수명과 같은 다른 종류의 단점들을 제공할 수 있다.
나아가, 종래의 전형적인 접근들이 가지는 한계점들과 단점들은 종래의 시스템들과 본 출원의 나머지 부분들에서 도면들을 참조하여 전개될 본 발명의 몇몇 측면들의 비교를 통해 당해 기술분야의 숙련된 자에게 명백해질 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 멀티 프로토콜 송수신기에 대한 공유 고전력 송신 경로를 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 멀티 프로토콜 송수신기에 대한 공유 고 전력 송신 경로를 위한 방법 및 시스템은 실질적으로 적어도 하나의 도면들과 연관하여 보여지거나 설명되는 것처럼 청구범위에서 좀더 완전하게 전개될 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 신호들을 처리하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은 제1 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제1 무선 신호와 제2 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제2 무선 신호에 의해 제1 증폭기를 공유하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜이다.
바람직하게는, 상기 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜이다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 제1 증폭기에 의해, 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호 중에서 하나 또는 둘을 증폭하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 제1 증폭기에 의해, 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호중 양쪽을 동시에 증폭시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 제2 증폭기로 상기 제2 무선 신호를 증폭시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 증폭기는 상기 제2 증폭기보다 더 높은 이득을 제공한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 제1 증폭기가 상기 제2 무선 신호를 증폭시키는 경우 상기 제2 증폭기에 대한 전력을 감소시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 스위칭 회로를 통해 상기 제1 증폭기에 상기 제2 무선 신호를 통신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 스위칭 회로는 2 스테이지 스위칭 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 기계에 의해 실행가능하며 신호들을 처리하기 위한 적어도 하나의 코드 섹션을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 가지며, 그에 의해 상기 기계가 제1 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제1 무선 신호와 제2 프로토콜에 대하여 변조된 제2 무선 신호에 의해 제1 증폭기를 공유하는 단계를 포함하는 단계들을 실행할 수 있게 하는 기계 가독 스토리지가 제공된다.
바람직하게는, 상기 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜이다.
바람직하게는, 상기 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜이다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 코드 섹션은 상기 제1 증폭기에 의해, 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호 중에서 하나 또는 둘의 증폭을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 코드 섹션은 상기 제1 증폭기에 의해, 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호의 동시 증폭을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 코드 섹션은 제2 증폭기로 상기 제2 무선 신호의 증폭을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 제1 증폭기는 상기 제2 증폭기보다 더 높은 이득을 제공한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 코드 섹션은 상기 제1 증폭기가 상기 제2 무선 신호를 증폭시키는 경우 상기 제2 증폭기에 대한 전력의 감소를 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 코드 섹션은 스위칭 회로를 통해 상기 제1 증폭기에 대한 상기 제2 무선 신호의 통신을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 스위칭 회로는 2 스테이지 스위칭 회로를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 신호들을 처리하기 위한 시스템이 제공되며, 상기 시스템은 제1 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제1 무선 신호와 제2 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제2 무선 신호의 증폭을 가능하게 하는 제1 증폭기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜이다.
바람직하게는, 상기 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜이다.
바람직하게는, 상기 제1 증폭기는 상기 제1 증폭기에 의해, 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호 중에서 하나 또는 둘의 증폭을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 제1 증폭기는 상기 제1 증폭기에 의해, 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호중 둘의 동시 증폭을 가능하게 한다.
바람직하게는, 상기 시스템은 상기 제2 무선 신호의 증폭을 가능하게 하는 제2 증폭기를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 증폭기는 상기 제2 증폭기보다 더 높은 이득을 제공한다.
바람직하게는, 상기 시스템은 상기 제1 증폭기가 상기 제2 무선 신호를 증폭시키는 경우 상기 제2 증폭기에 대한 전력의 감소를 가능하게 하는 하나 또는 그 이상의 회로들을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 시스템은 상기 제1 증폭기에 대한 상기 제2 무선 신호의 통신을 가능하게 하는 스위칭 회로를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 스위칭 회로는 2 스테이지 스위칭 회로를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면 신호들을 처리하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은 상응하는 복수의 무선 프로토콜에 대하여 복수의 송신 신호들에 의해 송신기의 송신 체인에서 적어도 하나의 전력 증폭기를 공유하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 프로토콜 중에서 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜을 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 프로토콜 중에서 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜을 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 전력 증폭기에 의해, 상기 복수의 송신 신호들 중 하나 또는 그 이상을 증폭하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 전력 증폭기에 의해, 상기 복수의 송신 신호들 중 둘 또는 그 이상을 동시에 증폭시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 최적 효율로 동작시키기 위해 상기 송신 체인에서 상기 적어도 하나의 전력 증폭기를 제어하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 최대 전력 효율로 동작시키기 위해 상기 송신 체인에서 상기 적어도 하나의 전력 증폭기를 제어하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 최적 동작을 위하여 상기 송신 체인에서 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 바이어스 전류를 제어하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 최적 동작을 위해 상기 송신 체인에서 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 이득을 제어하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 최적 동작을 위해 상기 송신 체인에서 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 선형성을 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면 신호들을 처리하기 위한 시스템이 제공되 며, 상기 시스템은 상응하는 복수의 무선 프로토콜들에 대하여 복수의 송신 신호들에 의해 송신기의 송신 체인에서 적어도 하나의 전력 증폭기를 공유하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 프로토콜 중에서 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜을 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 프로토콜 중에서 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜을 포함한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기는 상기 복수의 송신 신호들 중 하나 또는 그 이상을 증폭시킨다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기는 상기 복수의 송신 신호들 중 둘 또는 그 이상을 동시에 증폭시킨다.
바람직하게는, 상기 송신 체인에 있는 적어도 하나의 전력 증폭기는 최적 효율로 동작시키기 위해 제어된다.
바람직하게는, 상기 송신 체인에 있는 적어도 하나의 전력 증폭기는 최대 전력 효율로 동작시키기 위해 제어된다.
바람직하게는, 상기 송신 체인에 있는 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 바이어스 전류는 상기 적어도 하나의 전력 증폭기가 상기 최적 동작을 제공하도록 제어된다.
바람직하게는, 상기 송신 체인에 있는 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 이득은 상기 적어도 하나의 전력 증폭기가 상기 최적 동작을 제공하도록 제어된다.
바람직하게는, 상기 송신 체인에 있는 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 선형성은 상기 적어도 하나의 전력 증폭기가 상기 최적 동작을 제공하도록 제어된다.
본 발명의 이러한 장점들 및 다른 장점들과 신규한 특징들은 본 발명의 도시된 실시예들의 상세한 사항들뿐만 아니라 하기의 상세한 설명 및 도면으로부터 더 잘 이해될 것이다.
본 발명에 의하면, 멀티 프로토콜 송수신기에 대하여 공유 고전력 송신 경로를 위한 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 멀티 프로토콜 송수신기에 대하여 공유 고전력 송신을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 다양한 실시예들은 제1 무선 신호 및 제2 무선 신호를 가지고 제1 전력 증폭기를 공유하는 것을 포함한다. 제1 무선 신호는 IEEE 802.11x 프로토콜로 변조될 수 있으며, 제 2 무선 신호는 블루투스 프로토콜로 변조될 수 있다. 제1 전력 증폭기는 제1 무선 신호 내지 제2 무선 신호를 증폭시킬 수 있으며, 여기에서 제1 전력 증폭기는 제1 무선 신호와 제2 무선 신호를 동시에 증폭시킬 수 있다.
제2 전력 증폭기는 제2 무선 신호를 증폭하기 위해 사용될 수 있으며, 제1 전력 증폭기는 제2 전력 증폭기보다 더 높은 이득을 가질 수 있다. 제1 전력 증폭기가 제2 무선 신호를 증폭하기 위해 사용되면 제2 전력 증폭기에 대한 전력은 감소될 수 있다. 제2 무선 신호는 적어도 하나 또는 그 이상의 스테이지들(전류 모드 스위칭, 전압 모드 스위칭 등)을 포함할 수 있는 스위칭 회로를 통해 제1 전력 증폭기에 통신될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대표적인 무선 단말을 예시하는 블록도이다. 도 1을 참조하면 복수의 RF 수신기들(123a, ..., 123an) 및 복수의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn), 디지털 기저대역 프로세서(129), 프로세서(125), 메모리(127)를 포함하는 무선 단말(120)이 도시되어 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, RF 수신기들(123a, ..., 123an) 및 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)은 예를 들어 RF 송신기(122) 내에 통합화될 수 있다. 단일 송신 및 수신 안테나(121a)는 송신/수신 스위치(121b)에 통신가능하게 결합될 수 있으며, 이들 중 후자는 MUX 또는 스위치(140)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. MUX 또는 스위치(140)는 RF 수신기들(123a, ..., 123an) 및 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)의 각각에 통신가능하게 결합된다. 송신/수신 스위치(121b) 또는 스위칭 기능을 가지는 다른 디바이스는 RF 수신기들(123a, ..., 123an)과 RF 송신기들(123b, ..., 123bn) 사이에 결합될 수 있으며, 송신 및 수신 기능들 사이에서 안테나를 스위칭하기 위해 사용될 수 있다. 무선 단말(120)은 예를 들어 무선랜, 셀룰러 네트워크, 내지 디지털 비디오 방송 네트워크와 같은 시스템에서 동작될 수 있다. 이러한 면에서 무선 단말(120)은 무선랜 네트워크들을 위한 IEEE 802.11n 표준 스펙을 포함하는 복수의 무선 통신 프로토콜들을 지원할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 RF 수신기들(123a, ..., 123an)은 수신된 RF 신호들의 처리를 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 내지 코드를 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 RF 수신기들(123a, ..., 123an)은 무선 단말(120)에 의해 지원되는 무선 통신 프로토콜들에 따라 하나 또는 복수의 주파수 대역들에서 제1 프로토콜에 대하여 RF 신호들을 수신하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어 RF 수신기(123an)는 무선 단말(120)에 의해 지원되는 무선 통신 프로토콜들에 따른 하나 또는 복수의 주파수 대역에서 제2 또는 n번째 프로토콜에 대하여 RF 신호들을 수신하는 것을 가능하게 할 수 있다. RF 수신기들(123a, ..., 123an) 중에서 어떠한 일부에 의해서라도 지원되는 각 주파수 대역은 예를 들어 저잡음 증폭 및 하향 변환 동작들을 핸들링하기 위해 대응하는 프론트 엔드 회로를 구비할 수 있다. 이러한 면에서 RF 수신기(123a) 또는 RF 수신기(123an)는 그것이 하나의 주파수 대역 이상을 지원할 때 멀티 대역 수신기라고 일컬어질 수 있다. 본 발명의 대표적인 실시예에서, RF 수신기(123a)는 제2 무선 프로토콜을 핸들링할 수 있고, ..., RF 수신기(123an)는 n번째 무선 프로토콜을 핸들링할 수 있으며, 여기에서 n은 2보다 크거나 같을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 하나 또는 그 이상의 RF 수신기들(123a, ..., 123an)은 단일 대역 또는 멀티 대역 수신기일 수 있다. RF 수신기(123a)는 칩 위에 구현될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서 예를 들어 하나 또는 그 이상의 RF 수신기들(123a, ..., 123an)은 예를 들어 RF 송수신기(122)를 포함하는 칩 상에 통합화될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서 어느 하나 또는 그 이상의 RF 수신기들(123a, ..., 123an)은 무선 단말(120)에 있는 하나 이상의 구성요소를 가지고 칩 상에 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 예를 들어 RF 수신기(123a)는 수신된 RF 신호를 동위상(I) 성분과 직교(Q) 성분을 포함하는 기저대역 주파수 신호로 직교 하향 변환할 수 있다. 수신기들의 다른 형태들이 본 발명의 다른 실시예들로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있음은 이해될 것이다. RF 수신기(123a)는 수신된 RF 신호를 예를 들어 기저대역 주파수 신호로 직접 하향 변환을 수행할 수 있다. 몇몇 예들에서, RF 수신기(123a)는 상기 기저대역 신호 성분들을 디지털 기저대역 프로세서(129)로 이동시키기 전에 상기 기저대역 신호 성분들의 아날로그-디지털 변환을 가능하게 할 수 있다. 다른 예들에서, RF 수신기(123a)는 상기 기저대역 신호 성분들을 아날로그 형태로 전달할 수 있다. 어느 하나 또는 그 이상의 다른 수신기들에 대하여서도 동일할 수 있다.
디지털 기저대역 프로세서(129)는 기저대역 주파수 신호들의 처리 내지 핸들링을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 내지 코드를 포함할 수 있다. 이러한 면에서, 디지털 기저대역 프로세서(129)는 하나 또는 그 이상의 RF 수신기(123a, ..., 123an)로부터 수신된 신호들 내지, 상기 네트워크로의 송신을 위해 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)이 존재하는 경우에 RF 송신기들(123b, ..., 123bn) 중 하나 또는 그 이상으로 이동될 신호들을 처리하거나 핸들링할 수 있다. 디지털 기저대역 프로세서(129)는 상기 처리된 신호들로부터의 정보에 근거하여 하나 또는 그 이상의 RF 수신기(123a, ..., 123an) 및 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)에 대한 제어 내지 피드백 정보를 제공할 수 있다. 디지털 기저대역 프로세서(129)는 상기 처리된 신호들로부터의 정보 내지 데이터를 프로세 서(125) 내지 메모리(127)에 통신할 수 있다. 또한 디지털 기저대역 프로세서(129)는 네트워크에 대한 송신을 위해 처리되어 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)에 이동될 정보를 프로세서(125) 내지 메모리(127)로부터 수신할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 디지털 기저대역 프로세서(129)는 무선 단말(120)에서 하나 이상의 구성요소를 가지고 칩에 통합화될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)은 송신을 위해 RF 신호들의 처리를 가능하게 할 수 있는 적절한 로직, 회로, 내지 코드를 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)은 복수의 주파수 대역들에 있는 RF 신호들의 송신을 가능하게 한다. 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)에 의해 지원되는 각 주파수 대역은 예를 들어 핸들링 애플리케이션과 상향 변환 동작들을 위한 해당 프론트-엔드 회로를 구비할 수 있다. 이러한 면에서 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b)은 그것이 하나 이상의 주파수 대역을 지원할 때 멀티 대역 송신기라고 일컬어질 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)은 단일 대역 또는 멀티 대역 송신기일 수 있다. 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)은 칩 상에 구현될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, 하나 또는 그 이상의 송신기들(123b, ..., 123bn)은 예를 들어 RF 송수신기(122)를 포함하는 칩 상에 통합화될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn)은 무선 단말(120)에서 하나 이상의 구성요소들과 칩 상에 통합화될 수 있다. 본 발명의 대표적인 실시예에서, RF 송신기(123b)는 제1 무선 프로 토콜을 핸들링할 수 있으며, ..., 및 RF 수신기(123bn)는 n번째 무선 프로토콜을 핸들링할 수 있으며, 이때 n은 2보다 크거나 같다.
본 발명의 일실시예에서, 예를 들어 RF 송신기(123b)는 I/Q 성분들을 포함하는 기저대역 주파수 신호를 RF 신호로 직교 상향 변환할 수 있다. RF 송신기(123b)는 예를 들어 기저대역 주파수 신호로의 기저대역 주파수 신호의 직접 상향 변환을 수행할 수 있다. 몇몇 예들에서, RF 송신기(123b)는 상향 변환 전에 디지털 기저대가능하게 할 수 있다. 다른 예들에서, RF 송신기(123b)는 기저대역 신호 성분들을 아날로그 형태로 수신할 수 있다. 그럼에도 불구하고 본 발명은 이러한 타입의 송신기 구조에 한정되지 않는다. 따라서 극성 송신기와 같은 다른 형태들의 송신기들도 사용될 수 있다.
프로세서(125)는 무선 단말(120)에 대하여 제어 내지 데이터 처리 동작들을 가능하게 하는 적절한 로직, 회로, 내지 코드를 포함할 수 있다. 프로세서(125)는 하나 또는 그 이상의 RF 수신기(123a, ..., 123an), 하나 또는 그 이상의 RF 송신기들(123b, ..., 123bn), 디지털 기저대역 프로세서(129), 내지 메모리(127) 중 적어도 일부를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 면에서, 프로세서(125)는 무선 단말(120)내 동작들을 제어하기 위해 적어도 하나의 신호를 발생시킬 수 있다. 프로세서(125)는 무선 단말(120)에 의해 이용될 수 있는 애플리케이션들의 실행을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어 프로세서(125)는 적어도 하나의 제어 신호를 발생시키거나, 내지 무선 단말(120)에서 현재 및 제안된 무선랜 통신들을 가능하게 할 수 있는 애플리케이션들을 실행할 수 있다.
메모리(127)는 무선 단말(120)에 의해 사용되는 데이터 내지 정보의 저장을 가능하게 할 수 있는 적절한 로직, 회로, 내지 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어 메모리(127)는 디지털 기저대역 프로세서(129) 내지 프로세서(125)에 의해 발생된 처리된 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 메모리(127)는 무선 단말(120)의 적어도 하나의 블록의 동작을 제어하기 위해 사용될 수 있는 구성 정보와 같은 정보를 저장하기 위해서도 사용될 수 있다. 예를 들어 메모리(127)는 적절한 주파수 대역의 WLAN 신호들을 수신하기 위해 RF 수신기(123a)를 구성하기 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 안테나 시스템에서의 전력 증폭기를 공유하는 것을 예시하는 블록도이다. 도 2a를 참조하면 예를 들어 WiFi WLAN 및 블루투스와 같은 두 무선 프로토콜들에 대한 신호들을 위한 송신 경로가 나타나 있다. 본 발명의 다양한 실시예들이 다른 프로토콜들에 대하여 사용될 수 있는 한편, 설명의 편이를 위해 WLAN 및 블루투스 프로토콜 사용이 설명될 수 있다. 송신 경로들은 처리 블록들(210 및 220), 증폭기들(216 및 226), 안테나들(218 및 228) 및 RF 스위칭 회로(230)를 포함할 수 있다.
처리 블록(210)은 예를 들어 디지털-아날로그 변환기(DACs)(212a 및 212b), 저역 통과 필터들(LPFs)(213a 및 213b), 믹서들(214a 및 214b), 국부 발진기들(215a 및 215b)을 포함할 수 있다. DAC(212a)는 동위상 디지털 입력 신호(I)를 차동(differential) 아날로그 신호들로 변환할 수 있으며, DAC(212b)는 직교 디지털 입력 신호(Q)를 차동 아날로그 신호들로 변환할 수 있다. 따라서, LPFs(213a 및 213b) 및 믹서들(214a 및 214b)은 차동 입력 신호들 및 차동 출력 신호들을 가질 수 있다. 믹서(214a)의 다른 출력 신호들은 WiFi 송신을 위해 적절한 단일 차동 출력 신호들 (WLAN+ 및 WLAN-)을 형성하기 위해 믹서(214b)의 차동 출력 신호들과 결합될 수 있다. 처리 블록(210)이 도시된 배열에 한정되지 않는다는 것은 알 수 있을 것이다. 따라서 처리 블록(210)은 어떠한 형태의 변조라도 사용할 수 있다. 예를 들어 처리 블록(210)은 극성(polar) 또는 다른 형태의 송신기 회로를 포함할 수 있다.
증폭기(216)는 예를 들어 프로그램가능 이득 증폭기(PGA)(216a), 전력 증폭기(216b), 및 전력 증폭기(216c)를 포함할 수 있다. PGA(216a)는 차동 입력 신호들(WLAN+ 및 WLAN-)에 대한 이득을 제공할 수 있다. PGA(216a)의 이득은 예를 들어 RF 송수신기(122), 프로세서(125), 내지 기저대역 프로세서(129)와 같은 회로 내지 프로세서에 의해 제어될 수 있다. PAD(216b)는 추가 이득을 제공할 수 있으며, PA(216c)는 안테나(218)를 통해 송신을 위한 더 많은 이득을 더할 수 있다. PA(216c)의 차동 출력은 예를 들어 송신을 위한 발룬(balun)(미도시됨)을 통해 단일 출력으로 변환될 수 있다.
처리 블록(220)은 DAC(222a 및 222b), 저역 통과 필터들(LPFs)(223a 및 223b), 믹서들(224a 및 224B), 국부 발진기들(225a 및 225b)을 포함할 수 있다. DAC(222a)는 동위상 디지털 입력 신호(I)를 차동 아날로그 신호들로 변환할 수 있으며, DAC(222b)는 직교 디지털 입력 신호(Q)를 차동 아날로그 신호들로 변환할 수 있다. 따라서, LPFs(223a 및 223b), 및 믹서들(224a 및 224b)은 차동 입력 신호들 및 차동 출력 신호들을 가질 수 있다. 믹서(224a)의 차동 출력 신호들은 단일 차동 출력 신호들(BT+ 및 BT-)을 형성하기 위해 믹서(224b)의 차동 출력 신호들과 혼합될 수 있다. 처리 블록(220)이 도시된 배열에 국한되지 않는다는 것은 이해되어야 할 것이다. 따라서 처리 블록(220)은 어떠한 형태의 변조라도 이용할 수 있다. 예를 들어 처리 블록(220)은 극성 또는 다른 형태의 송신기 회로를 포함할 수 있다.
증폭기(226)는 예를 들어 전력 증폭기(226a)를 포함할 수 있다. 단일 스테이지 증폭은 증폭기(226)가 증폭기 블록(216)보다 낮은 이득을 가질 수 있다는 것을 표시하기 위하여 증폭기(226a)로 도시되어 있다. 그러나 증폭기(226)는 다수의 증폭기 스테이지들을 가질 수 있다. PA(226a)는 도 3에 연속적으로 도시되어 있는 차동 입력 신호들(BT+ 및 BT-)에 대한 이득을 제공할 수 있다. PA(226a)의 이득은 고정되거나 가변할 수 있으며, 여기에서 PA(226a)의 이득은 예를 들어 프로세서(125) 또는 기저대역 프로세서(129)에 의해 가변적으로 제어될 수 있다. PA(226a)의 차동 출력은 예를 들어 안테나(228)에 의한 송신을 위한 발룬(balun)을 통해 단일 출력으로 변환될 수 있다.
RF 스위칭 회로(230)는 증폭기(216)에 대한 블루투스 차동 신호들(BT+ 및 BT-)의 통신을 허용할 수 있는 적절한 로직, 내지 회로를 포함할 수 있다. 따라서 증폭기(216)는 WLAN 차동 신호들(WLAN+ 및 WLAN-), 블루투스 차동 신호들(BT+ 및 BT-), 또는 WLAN 차동 신호들(WLAN+ 및 WLAN-) 및 블루투스 차동 신호들(BT+ 및 BT-) 둘 모두를 증폭시킬 수 있다. RF 스위칭 회로(230)는 하나 또는 그 이상의 개수의 스위칭 스테이지들을 포함할 수 있다. 상기 스위칭 회로는 도 3에 대하여 좀 더 상세하게 설명된다.
몇몇 예들에서, 상기 무선 프로토콜중의 어느 하나 또는 둘 모두가 증폭기(216)를 통해 송신되고 있는지 여부에 따라, PGA(216a), 전력 증폭기 드라이버(216b), 내지 전력 증폭기(216c)는 증폭기(216)의 동작을 최적으로 하기 위해 조절되거나 제어될 수 있다. 이러한 면에서 상기 특성들은 예를 들어 바이어싱 전류 값들, 선형성, 내지 이득으로 일컬어 질 수 있다. 또한 최적화는 예를 들어 최대 전력 효율을 달성하기 위한 것으로 일컬어질 수 있다.
동작에서, 증폭기(216)는 처리 블록(210)으로부터의 WLAN 신호들을 증폭시키고, 증폭기(226)는 처리 블록(220)으로부터의 블루투스 신호들을 증폭시킬 수 있다. 증폭기(216)의 전체 이득은, 예를 들어 WLAN 신호들이 블루투스 신호들보다 송신을 위해 더 높은 이득을 필요할 수 있기 때문에, 증폭기(226)의 전체 이득보다 클 수 있다. 그러나 때때로 블루투스 신호들은 송신된 신호 강도 레벨이 보다 높은 클래스 1 모드에서 송신될 수 있다. 증폭기(226)가 예를 들어 20dBm의 클래스 1 레벨로 신호들을 송신할 수 없기 때문에 블루투스 신호들은 증폭기(216)에 통신될 수 있다.
본 발명의 대표적인 실시예에서, 블루투스 신호들은 RF 스위칭 회로(230)가 개방되어 있을 때 증폭기(216)로부터 아이솔레이션될 수 있다. 그러나 RF 스위칭 회로(230)는 프로세서 블록(220)으로부터의 블루투스 신호들이 증폭기(216)에 통신될 수 있도록 닫혀질 수 있다. 대표적인 RF 스위칭 회로는 도 3에 대하여 설명되어 있다. 블루투스 신호들이 증폭기(216)에 의해 증폭되었을 때, 증폭기(226)는 필요 치 않을 수 있으며, 그리고 따라서 증폭기(226)에 공급되는 전력은 감소될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 증폭기(216) 내지 증폭기(226)에 제공되는 전압 또는 전류는 증폭기가 사용중이지 않을 때 감소되거나 완전히 차단된다.
증폭기(216)는, 송신되는 블루투스 신호들이 증폭기(216)의 대역폭 내에 있는 주파수 대역폭을 가지고, 블루투스 신호 주파수들이 WLAN 신호 주파수들과 겹치지 않으면, 블루투스 신호들 및 WLAN 신호들을 동시에 증폭시킬 수 있다. 더욱이 본 발명의 다양한 실시예들은, 처리 블록이 사용중이 아니면, 하나 또는 둘의 처리 블록(210 내지 220)에 공급되는 전력의 양을 줄일 수 있다. 예를 들어 WLAN 신호들이 송신되지 않으면 처리 블록(210)에 대한 전력은 감소될 수 있다. 본 발명의 다른 일시예에서, 둘 이상의 프로토콜들이 지원되는 경우, 각각의 프로토콜들은 예를 들어 처리 블록(210 및 220)과 실질적으로 유사한 상응하는 처리 블록을 이용할 수 있다. 이러한 면에서 상기 지원되는 프로토콜들의 각각은 예를 들어 증폭기(226)와 같은 그들 자신의 RF부를 구비할 필요가 없으며, 대신에 공유 송신 경로 동작(shared transmission path operation)을 위한 고전력 경로를 동시에 또는 개별적으로 이용할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 안테나 시스템에서의 전력 증폭기를 공유하는 것을 예시하는 대표적인 블록도이다. 도 2b를 참조하면 예를 들어 WiFi WLAN 및 블루투스와 같은 두 무선 프로토콜들에 대한 신호들을 위한 송신 경로들이 도시되어 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 다른 프로토콜들에 대하여 사용될 수 있지만, 설명의 편의상 WLAN 및 블루투스 프로토콜 사용이 설명될 수 있 다. 상기 송신 경로들은 처리 블록들(210 및 220), 증폭기(217), 안테나(218), 및 RF 스위치(231)를 포함할 수 있다.
도 2b에 개시된 송신 경로들은 송신을 위해 단일 안테나가 사용되었다는 점에서 도 2a에 도시된 송신 경로들과 구별된다. 이러한 면에서, 도 2b에 개시된 송신 경로들은 안테나(228), 증폭기(226), RF 스위칭 회로(230)를 이용하지 않으며, 증폭기(216) 대신에 증폭기(217)를 이용할 수 있다.
증폭기(217)는 예를 들어 프로그램가능 이득 증폭기(PGA)(217a), 전력 증폭기 드라이버(PAD)(217b), 및 전력 증폭기(PA)(217c)를 포함할 수 있다. PGA(217a)는 차동 입력 신호들(WLAN+ 및 WLAN-) 또는 블루투스 차동 신호들(BT+ 및 BT-)에 대한 이득을 제공할 수 있다. PGA(217a)의 이득은 예를 들어 RF 송수신기(122), 프로세서(125), 내지 기저대역 프로세서(129)와 같은 회로 내지 프로세서에 의해 제어될 수 있다. PAD(217b)는 추가 이득을 제공할 수 있으며, PA(217c)는 안테나(218)를 통한 송신을 위해 더 많은 이득을 더할 수 있다. PA(217c)의 차동 출력은 예를 들어 송신을 위한 바룬(balun)(미도시됨)을 통해 단일 출력으로 변환될 수 있다. PGA(217a), PAD(217b), 내지 PA(217c)는 예를 들어 RF 송수신기(122), 프로세서(125), 내지 기저대역 프로세서(129)와 같은 회로 내지 프로세서로부터의 복수의 제어신호에 의해 제어될 수 있다. 본 발명의 대표적인 실시예에서, 도 2a에 개시된 증폭기(226)에서의 PA(226a)에 의해 제공되는 것과 같이 블루투스 신호들에 대하여 유사한 동작을 제공하기 위해, 상기 제어 신호들은 PGA(217a) 및 PAD(217b)가 단위 이득(unity gain)을 제공하도록 구성하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 전 체 이득은 PA(217c)에 의해 제공될 수 있다.
RF 스위치(231)는 증폭기(217)에 대하여 처리 블록(220)으로부터의 블루투스 차동 신호들(BT+ 및 BT-) 내지 처리 블록(210)으로부터의 WLAN 차동 신호들(WLAN+ 및 WLAN-)의 통신을 허용할 수 있는 적절한 로직 내지 회로를 포함할 수 있다. 따라서, 증폭기(217)는 상기 WLAN 차동 신호들(WLAN+ 및 WLAN-), 상기 블루투스 차동 신호들(BT+ 및 BT-), 또는 상기 WLAN 차동 신호들(WLAN+ 및 WLAN-) 및 상기 블루투스 차동 신호들(BT+ 및 BT-)의 둘 모두를 증폭시킬 수 있다. RF 스위치(231)는 하나 또는 그 이상 개수의 스위칭 스테이지들을 포함할 수 있다.
동작에서, 증폭기(217)는 처리 블록(210)으로부터의 WLAN 신호들 및 처리 블록(220)으로부터의 블루투스 신호들을 증폭시킬 수 있다. 증폭기(217)의 전체 이득은, 예를 들어 WLAN 신호들이 블루투스 신호들에 비하여 송신을 위해 더 높은 이득을 필요로 할 수 있음에 따라, 제어될 수 있다. 그러나 때때로 블루투스 신호들은, 송신되는 신호 강도 레벨이 더 높을 수 있는 클래스 1 모드에서 송신될 수 있다.
증폭기(217)는, 송신되고 있는 블루투스 신호들이 증폭기(217)의 대역폭내에 있는 주파수 대역폭을 가지면, 그리고 상기 블루투스 신호 주파수들이 상기 WLAN 신호 주파수들과 겹치지 않으면, 상기 블루투스 신호들 및 상기 WLAN 신호들을 동시에 증폭시킬 수 있다. 더욱이 본 발명의 다양한 실시예들은, 상기 처리 블록이 사용중이 아니면 하나 또는 둘의 처리 블록들(210 내지 220)에 공급되는 전력의 양을 줄일 수 있다. 예를 들어 WLAN 신호가 송신되지 않으면, 처리 블록(210)에 대한 전력은 줄어들 수 있다.
도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 두 믹서들로부터의 차동 신호들의 결합을 예시하는 대표적인 블록도이다. 도 2c를 참조하면, 믹서들(224a 및 224b), 인덕터들(250 및 254), 및 커패시터들(252 및 256)이 도시되어 있다. 믹서(224a)는 제1 차동 신호(I_BT+) 및 제2 차동 신호(I_BT-)를 출력할 수 있으며, 여기에서 상기 차동 신호들(I_BT+ 및 I_BT-)은 I 채널을 나타낼 수 있다. 믹서(224b)는 제1 차동 신호들(Q_BT+) 및 제2 차동 신호(Q_BT-)를 출력할 수 있으며, 여기에서 차동 신호들(Q_BT+ 및 Q_BT-)은 Q 채널에 대한 것일 수 있다.
인덕터(205) 및 커패시터(252)는 믹서(224a)의 차동 신호(I_BT+) 및 믹서(224b)에 대한 차동 신호(Q_BT+)에 대한 부하 임피던스를 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 인덕터(254) 및 커패시터(252)는 믹서(224a)의 차동 신호(I_BT-) 및 믹서(224b)에 대한 차동 신호(Q_BT)에 대한 부하 임피던스를 나타낼 수 있다. 따라서, 믹서들(224a 및 224b)의 차동 신호들로부터의 신호들은 함께 결합되어 단일 쌍의 차동 신호들(BT+ 및 BT-)을 형성할 수 있다. 믹서들(214a 및 214b)에 의해 출력되는 상기 차동 신호들은 마찬가지로 결합되어 단일 쌍의 차동 신호들(WLAN+ 및 WLAN-)을 형성할 수 있다. 상기 차동 신호들(BT+ 및 BT-)은 안테나(228 또는 218)에 의해 각각 송신되기 전에 증폭기(226) 또는 증폭기(216)에 통신될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 증폭기(증폭기)를 공유하기 위해 사용되는 대표적인 RF 스위칭 회로를 예시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 트랜지스터들(302, 304, 306, 및 308), 주로 트레이스 라우팅(trace routing)에 연관된 기생 임피던스(300), 및 부하 임피던스(350)가 도시되어 있다. 기생 임피던 스(parasitic impedance)(300)는 저항들(310 및 320), 인덕터들(312, 314, 322, 및 324), 및 커패시터들(316 및 326)에 의해 모델링될 수 있다. 기생 임피던스(300)는 트랜지스터들(302 및 304)로부터 트랜지스터들(306 및 308)까지의 경로에 대한 결과일 수 있다. 따라서, 부하 임피던스(350)는 상기 경로가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 부하 임피던스(350)는 믹서들(214a 및 214b)에 대한 부하 임피던스들일 수 있으며, 인덕터들(250 및 254), 및 커패시터들(252 및 256)을 가지는 도 2c에 대하여 설명된 부하 임피던스와 유사할 수 있다.
인에이블 신호(EN)는 트랜지스터들(302, 304, 306 및 308)의 게이트들에 통신될 수 있다. 트랜지스터들(302 및 304)은 예를 들어 RF 스위칭 회로(230)에서의 제1 스위치를 포함할 수 있으며, 트랜지스터들(306 및 308)은 RF 스위칭 회로(230)에서의 제2 스위치를 포함할 수 있다. 제1 처리 블록이 제2 처리 블록으로부터 원격으로 위치하는 경우에, 두 스위칭 스테이지들이 RF 스위칭 회로(230)에 대하여 사용될 수 있다. 그렇지 않으면 RF 스위칭 회로(230)에 단일 스위칭 스테이지가 사용될 수 있다. 스위칭 회로(230)에서 사용되는 스위칭 스테이지들의 개수는 설계에 달려있다. 따라서, 스위칭 회로(230)는 하나 또는 그 이상의 스위칭 회로들을 포함할 수 있다.
동작에서, 만일 스위칭 회로(230)가 개방되어야 한다면 상기 인에이블 신호(EN)는 디써트(deasserted)될 수 있으며, 그에 의해 트랜지스터(302, 304, 306 및 308)를 통해 흐르는 전류를 차단한다. 따라서, 처리 블록(220)으로부터의 블루투스 신호들은 증폭기(226)에 의해 증폭될 수 있으며, 처리 블록(210)으로부터의 WLAN 신호들은 증폭기(216)에 의해 증폭될 수 있다. 만약 처리 블록(220)으로부터의 블루투스 신호들이 증폭기(216)에 의해 증폭되어야 한다면, 상기 인에이블 신호(EN)는 어써트(asserted)될 수 있다. 상기 인에이블 신호(EN)는 예를 들어 RF 송수신기(122), 프로세서(125), 내지 디지털 기저대역 프로세서(129)와 같은 회로 내지 프로세서에 의해 제어될 수 있다.
트랜지스터들(302 및 304)의 소스들에서의 임피던스는 도 2c에 대하여 설명된 믹서들(224a 및 224b)의 부하 임피던스들에 비하여 매우 작으므로, 믹서들(224a 및 224b)에 관하여 출력 전류들의 대부분은 상기 부하 임피던스들에 비하여 트랜지스터들(302 및 304)로 돌려질 수 있다. 기생 임피던스(300)는, 일부의 좀더 높은 주파수들이 커패시터들(316 및 326)을 통해 그라운드에 션트되는, 저역 통과 필터로서 동작할 수 있다. 저역 통과 필터의 3dB 포인트는, 상기 소스 임피던스가 증가하고, 상기 부하 임피던스가 감소하는 만큼 더 높은 주파수들에 있을 수 있다.
기생 임피던스(300)에 의해 형성된 상기 저역 통과 필터에 대하여 상기 소스 임피던스는, 하이일 수 있는, 트랜지스터들(302 및 304)에 대하여 드레인들의 임피던스일 수 있다. 기생 임피던스(300)에 의해 형성된 상기 저역 통과 필터에 대하여 부하 임피던스는, 로우일 수 있는, 트랜지스터들(306 및 308)에 대하여 소스들의 임피던스일 수 있다. 따라서, 기생 임피던스(300)에 의해 형성된 상기 저역 통과 필터는 처리 블록(200)으로부터의 블루투스 신호들의 대부분을 감쇄시키지 않을 수 있다. 그러면 블루투스 신호들은 믹서들(214a 및 214b)의 부하 임피던스(350)를 거쳐서 전압들을 발생시킬 수 있다. 부하 임피던스(350)를 거쳐서 발생된 결과 전압 들은 증폭기(216)의 차동 입력들로 통신될 수 있다.
만약 WLAN 신호들도 역시 증폭기(216)에 의해 증폭된다면, 믹서들(214a 및 214b)로부터의 WLAN 신호들은 믹서들(224a 및 334b)로부터의 블루투스 신호들과 결합되어 부하 임피던스(350)를 걸쳐서 전압들을 발생킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예에서, 증폭기(216)는, 안테나(218)를 통한 송신을 위해 블루투스 신호들 또는 무선랜 신호들 중 어느 하나, 또는 두 신호들을 동시에 증폭시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 단일 종결, 차동, 또는 단일 종결 또는 차동 구현 예들의 조합일 수 있다. 예를 들어 도 2b 및 도 2c는 단일 종결된 구현 예들을 보여주며, 도 2c 및 도 3은 대표적인 차동 구현 예들을 보여준다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 프로토콜 송수신기에 대하여 고전력 송신 경로를 공유하기 위한 대표적인 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 단계들(400 에서 412)이 도시되어 있다. 단계 400에서, 무선 단말(120)은 송신을 위한 과정을 시작한다. 상기 송신은 예를 들어 WLAN 신호들 또는 블루투스 신호들일 수 있다. 송신 회로의 다양한 부분들은 현재 디스에이블되거나, 또는 무선 단말(120)로부터의 신호들의 송신이 없는 전력이 차단된 상태를 포함하는 감소된 전력 상태에 있다. 따라서, 송신을 위해 디지털 신호들을 처리하는 디지털 기저대역 송신기(129)의 일부들은 디스에이블된다. 처리 블록들(210 및 220) 및 증폭기(216 및 226)도 역시 디스에이블된다. 또한 스위칭 회로(230)는 개방된 상태에 있을 수 있다.
단계 402에서, 상기 송신이 블루투스 신호들에 대한 것인지 여부를 판단한 다. 이것은 예를 들어 프로세서(125)에 의해 결정될 수 있다. 블루투스 신호들이 송신되지 않을 경우에, 다음 단계는 단계 404일 수 있다. 그렇지 않으면 다음 단계는 단계 412일 수 있다. 단계 404에서, WLAN이 송신될 수 있는지 결정될 수 있다. 만약 그렇다면 다음 단계는 406이다. 그렇지 않으면 다음 단계는 400이 될 수 있다. 단계 406에서 처리 블록(210)은 WLAN 신호들의 송신을 위해 인에이블, 즉 전적으로 전원이 높아질 수 있다. 단계 408에서, 증폭기(216)는 송신을 위해 인에이블될 수 있다. 단계 410에서, WLAN 신호들의 송신이 일어날 수 있다.WLAN 신호들 내지 블루투스 신호들의 송신이 종료된 후, 더 이상의 필요하지 않은 적절한 회로는 전력을 아끼기 위해 디스에이블될 수 있다.
단계 402에서, 만약 블루투스 신호들이 송신된다면 다음 단계는 단계 412일 수 있다. 단계 412에서, 처리 블록(220)은 블루투스 신호들의 송신을 위해 인에이블될 수 있다. 단계 414에서, 예를 들어 프로세서(125)에 의해 고 전력 블루투스 송신이 필요한지 여부가 결정될 수 있다. 고 전력 블루투스 송신이 수행되는 경우들에서, 다음 단계는 418일 수 있다. 고 전력 블루투스 송신이 수행되지 않을 경우에서, 다음 단계는 단계 416일 수 있다. 단계 416에서, 증폭기(226)가 인에이블될 수 있다. 다음 단계는 안테나(228)를 통해 블루투스 데이터의 송신이 일어날 수 있는 단계 410이다.
단계 414에서, 고 전력 블루투스 송신이 일어난다면, 다음 단계는 418일 수 있다. 단계 418에서, 인에이블 신호(EN)는 스위칭 회로(230)를 어써트하게 될 수 있다. 따라서, 믹서들(224a 및 224b)로부터의 블루투스 신호들은 증폭기(216)에 의 해 증폭될 수 있다. 증폭기(226)가 고 전력 블루투스 송신을 위해 필요가 없음으로 인해, 증폭기(226)는 감소된 전력 상태에 남아 있게 된다. 단계 420에서, 예를 들어 프로세서(125)에 의해 WLAN 신호들도 역시 송신될지 여부가 결정될 수 있다. 만약 WLAN 신호들이 송신될 준비가 되었고, 그리고 블루투스 신호들의 대역폭이 WLAN 신호들과 겹치지 않는다면 동시 송신이 일어날 수 있다. 동시 송신이 일어날 수 있으면, 다음 단계는 단계 406일 수 있다. 그렇지 않으면 다음 단계는 단계 408일 수 있다.
상기 시스템의 측면들은 또한 처리 블록(210)으로부터의 WLAN 신호들과 처리 블록(220)으로부터의 블루투스 신호로 공유될 수 있는 증폭기(216)를 포함할 수 있다. 증폭기(216)는 상기 WLAN 신호 내지 상기 블루투스 신호를 증폭할 수 있으며, 이때, 증폭기(216)는 상기 WLAN 신호와 상기 블루투스 신호를 동시에 증폭할 수 있다. 상기 블루투스 신호는 또한 증폭기(226)에 의해 증폭될 수 있으며, 이때 증폭기(216)는 증폭기(226)보다 더 높은 이득을 제공할 수 있다. 증폭기(216)가 블루투스 신호를 증폭시키는 경우에, 증폭기(226)에 대한 전력은 감소될 수 있다. 상기 전력은 예를 들어 디지털 기저대역 프로세서(129) 내지 프로세서(125)와 같은 회로 내지 프로세서에 의해 제어될 수 있다. 상기 블루투스 신호는 RF 스위칭 회로(230)를 통해 증폭기(216)에 통신될 수 있으며, 이때 본 발명의 일실시예에서, RF 스위칭 회로(230)는 2 스테이지 스위칭 회로일 수 있다. 그럼에도 불구하고, 상기 RF 스위칭 회로는 하나 또는 그 이상의 스위칭 회로들을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 프로토콜 송수신기에 대하여 고전력 송신 경로를 공유하기 위한 대표적인 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 단계들(500에서 512)이 도시되어 있다. 단계 500에서 무선 단말(120)은 송신을 위한 과정을 시작할 수 있다. 상기 송신은 예를 들어 프로토콜1(P1) 또는 프로토콜2(P2) 신호들일 수 있다. 상기 송신 회로의 다양한 부분들은 현재 디스에이블, 즉 무선 단말(120)로부터의 신호들의 전송이 없는 전력 다운되어 있는 것을 포함하는, 감소된 전력 상태일 수 있다. 따라서, 송신을 위해 디지털 신호들을 처리하는 디지털 기저대역 프로세서(129)의 부분들은 디스에이블될 수 있다. 처리 블록(210 및 220), 및 증폭기들(216 및 226)도 디스에이블될 수 있다. 또한 스위칭 회로(230)는 개방된 상태일 수 있다.
단계 502에서, 상기 송신이 P1 신호들에 대한 것인지 여부가 결정될 수 있다. 이것은 예를 들어 프로세서(125)에 의해 결정될 수 있다. P1 신호들이 송신되지 않는 경우, 다음 단계는 단계 504일 수 있다. 그렇지 않으면 다음 단계는 단계 512일 수 있다. 단계 504에서 P2 신호들이 송신되는지 여부가 결정될 수 있다. 만일 그렇다면 다음 단계는 506이 될 수 있다. 그렇지 않다면 다음 단계는 단계 500일 수 있다. 단계 506에서, 처리 블록(210)은 인에이블, 즉 P2 신호들의 송신을 위해 최대로 전력이 높아질 수 있다. 단계 508에서, 증폭기(216)는 송신을 위해 인에이블될 수 있다. 단계 510에서, P2 신호들의 송신이 일어날 수 있다. P2 신호 내지 P1 신호들의 송신이 완료된 후, 더 이상 필요없는 적절한 회로는 전력을 절감하기 위해 디스에이블될 수 있다.
단계 502에서, P1 신호들이 송신되면 다음 단계는 단계 512일 수 있다. 단계 512에서, 처리 블록(220)은 P1 신호들의 송신을 위해 인에이블될 수 있다. 단계 514에서, 고전력 P1 송신이 필요한 지 여부는 예를 들어 프로세서에 의해 결정될 수 있다. 고전력 P1 송신이 수행되는 경우에, 다음 단계는 단계 518이 될 수 있다. 고전력 P1 송신이 수행되지 않는 경우에, 다음 단계는 단계 510일 수 있다. 단계 516에서, 증폭기(226)는 인에이블될 수 있다. 다음 단계는 안테나(228)를 통해 P1 데이터의 송신이 일어나는 단계 510일 수 있다.
단계 514에서, 만약 고전력 P1 송신이 일어난다면, 다음 단계는 단계 518일 수 있다. 단계 518에서, 상기 인에이블 신호(EN)는 스위칭 회로(230)에 대하여 어써트될 수 있다. 따라서, 믹서들(224a 및 224b)로부터의 P1 신호들은 증폭기(216)에 의해 증폭될 수 있다. 증폭기(226)는 고전력 P1 송신을 위해 필요하지 않을 수 있으므로, 증폭기(226)는 감소된 전력 상태로 남아 있을 수 있다. 단계 520에서, P2 신호들도 송신될 것인지 여부는 예를 들어 프로세서(125)에 의해 결정될 수 있다. 만약 P2 신호들이 송신될 준비가 되고, 그리고 P1 신호들의 대역폭이 상기 P2 신호들의 대역폭과 겹치지 않는다면, 동시 송신이 일어날 수 있다. 만약 동시 송신이 발생할 수 있으면, 다음 단계는 단계 506일 수 있다. 그렇지 않으면 다음 단계는 단계 508일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 상응하는 복수의 무선 프로토콜들에 대하여 복수의 송신 신호들에 의해 송신기의 송신 체인에서 적어도 하나의 전력 증폭기를 공유하는 것을 포함할 수 있다. 상기 복수의 무선 프로토콜중 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜을 포함할 수 있다. 상기 복수의 무선 프로토콜 중 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 복수의 송신 신호들은 하나 또는 그 이상의 상기 전력 증폭기에 의해 증폭될 수 있다. 둘 또는 그 이상의 복수의 송신 신호들은 하나 또는 그 이상의 전력 증폭기들에 의해 동시적으로 증폭될 수 있다. 상기 송신 체인에서의 적어도 하나의 전력 증폭기들은 최대 전력 효율로 동작하기 위한 것과 같이 최적의 효율로 동작하도록 제어될 수 있다. 상기 송신 체인에서의 하나 또는 그 이상의 전력 증폭기들의 바이어스 전류, 이득, 내지 선형성은 최적의 동작을 제공하기 위하여 제어될 수 있다.
상기 시스템의 측면들은 또한 처리 블록(210)으로부터의 WLAN 신호와 처리 블록(220)으로부터의 블루투스 신호로 공유될 수 있는 증폭기(216)를 포함할 수 있다. 증폭기(216)는 상기 WLAN 신호 내지 상기 블루투스 신호를 증폭할 수 있으며, 이때 증폭기(216)는 상기 WLAN 신호 및 상기 블루투스 신호 둘 모두를 동시에 증폭시킬 수 있다. 상기 블루투스 신호는 또한 증폭기(226)에 의해 증폭될 수 있으며, 이때 증폭기(216)는 증폭기(226)보다 더 높은 이득을 제공할 수 있다. 증폭기(216)가 블루투스 신호를 증폭하는 경우들에서, 증폭기(226)에 대한 전력은 감소될 수 있다. 상기 전력은 예를 들어 디지털 기저대역 프로세서(129) 내지 프로세서(125)와 같은 회로 내지 프로세서에 의해 제어될 수 있다. 상기 블루투스 신호는 RF 스위칭 회로(230)를 통해 증폭기(216)에 통신될 수 있으며, 이때 본 발명의 일 실시예에서, RF 스위칭 회로(230)는 2 스테이지 스위칭 회로일 수 있다. 그럼에도 불구하고 RF 스위칭 회로는 하나 또는 그 이상의 스위칭 회로들을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 기계에 의해 실행가능한 적어도 하나의 코드 섹 션을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 가지며, 그에 의해 기계가 멀티 프로토콜 송수신기에 대하여 공유 고전력 송신 경로를 위한 상술한 바와 같은 단계들을 실행하게 하는 기계 가독 스토리지를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 하드웨어, 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 둘 다의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명은 적어도 하나의 컴퓨터 시스템을 가지는 중앙 방식(centralized fashion)으로 구현될 수 있거나, 다른 구성요소들이 몇몇 서로 연결된 컴퓨터 시스템들에 흩어져 있는 분산 방식(distributed fashion)으로 구현될 수도 있다. 여기에서 기술된 방법들을 실행하기 위해 채택된 어떠한 종류의 컴퓨터 시스템이나 다른 장치도 적절하다. 하드웨어 및 소프트웨어의 전형적인 조합에는 컴퓨터 시스템에서 로딩되어 실행되었을 때, 여기에서 기술된 방법들을 실행하도록 컴퓨터 시스템을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램을 가지는 범용 컴퓨터 시스템이 있을 수 있다.
본 발명은 여기에서 기술된 방법들의 실행을 가능하게 하는 모든 특징들을 포함하고, 컴퓨터 시스템에 로딩되었을 때 이 방법들을 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품에 임베디드(embedded)될 수 있다. 여기에서, 컴퓨터 프로그램은 임의의 언어, 또는 코드(code), 또는 기호(notation)에서 명령들 집합을 표현하는 어떤 것이라도 의미한다. 이 명령들 집합의 표현들은 직접적으로, 또는 a) 다른 언어, 코드, 또는 기호로의 변환(conversion) b) 다른 매체 형태로의 재생(reproduction)중에서 어느 하나 또는 둘 모두를 수행한 후에 시스템이 특정한 기능을 수행하기 위한 정보 처리 능력을 가지도록 의도된 것이다.
본 발명은 몇몇 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 균등물들이 대신될 수 있음은 당해 기술 분야에 숙련된 자들에게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 특정한 상황 또는 매체를 본 발명의 기술들에 채택하기 위하여 많은 변형들이 있을 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들에 한정되지 않아야 하며, 첨부되는 청구항들의 범위내에 있는 모든 실시예들을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대표적인 무선 단말을 예시하는 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 안테나 시스템에서의 전력 증폭기를 공유하는 것을 예시하는 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 안테나 시스템에서의 전력 증폭기를 공유하는 것을 예시하는 대표적인 블록도이다.
도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 두 믹서들로부터의 차동 신호들의 결합을 예시하는 대표적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 증폭기를 공유하기 위해 사용되는 대표적인 RF 스위칭 회로를 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 프로토콜 송수신기에 대하여 고전력 송신 경로를 공유하기 위한 대표적인 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 프로토콜 송수신기에 대하여 고전력 송신 경로를 공유하기 위한 대표적인 흐름도이다.

Claims (10)

  1. 신호들을 처리하기 위한 방법으로,
    제1 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제1 무선 신호와 제2 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제2 무선 신호에 의해 제1 증폭기를 공유하는 단계를 포함하며;
    상기 제1 증폭기에 의해 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호중에서 하나 또는 둘을 증폭하는 단계;를 더 포함하며;
    제2 증폭기로 상기 제2 무선 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하며;
    상기 제1 증폭기는 상기 제2 증폭기보다 더 높은 이득을 제공하며;
    상기 제2 무선 신호의 주파수 대역이 상기 제1 무선 신호의 주파수 대역과 겹치지 않는 경우 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호를 동시에 제1 증폭기에 의해 증폭하는 단계를 더 포함하며;
    상기 제1 증폭기가 상기 제2 무선 신호를 증폭시키는 경우 상기 제2 증폭기에 대한 전력을 감소시키는 단계를 더 포함하는 신호 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서
    상기 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜인 신호 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜인 신호 처리 방법.
  4. 삭제
  5. 기계에 의해 실행가능하며 신호들을 처리하기 위한 적어도 하나의 코드 섹션을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 가지며, 그에 의해 상기 기계가 제1 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제1 무선 신호와 제2 프로토콜에 대하여 변조된 제2 무선 신호에 의해 제1 증폭기를 공유하는 단계를 포함하고;
    상기 제1 증폭기에 의해 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호중에서 하나 또는 둘을 증폭하는 단계;를 더 포함하며;
    제2 증폭기로 상기 제2 무선 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하며;
    상기 제1 증폭기는 상기 제2 증폭기보다 더 높은 이득을 제공하며;
    상기 제2 무선 신호의 주파수 대역이 상기 제1 무선 신호의 주파수 대역과 겹치지 않는 경우 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호를 동시에 제1 증폭기에 의해 증폭하는 단계를 더 포함하며;
    상기 제1 증폭기가 상기 제2 무선 신호를 증폭시키는 경우 상기 제2 증폭기에 대한 전력을 감소시키는 단계를 더 포함하는 단계들을 실행할 수 있게 하는 기계 가독 스토리지.
  6. 제1 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제1 무선 신호와 제2 무선 프로토콜에 대하여 변조된 제2 무선 신호의 증폭을 가능하게 하는 제1 증폭기; 및
    상기 제2 무선 신호의 증폭을 가능하게 하는 제2 증폭기를 포함하며;
    상기 제1 증폭기는 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호중에서 하나 또는 둘을 증폭하며;
    상기 제1 증폭기는 상기 제2 증폭기보다 더 높은 이득을 제공하며;
    상기 제2 무선 신호의 주파수 대역이 상기 제1 무선 신호의 주파수 대역과 겹치지 않는 경우 상기 제1 무선 신호 및 상기 제2 무선 신호를 동시에 제1 증폭기에 의해 증폭하고;
    상기 제1 증폭기가 상기 제2 무선 신호를 증폭시키는 경우 상기 제2 증폭기에 대한 전력의 감소를 가능하게 하는 회로부를 더 포함하는 신호 처리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서
    상기 제1 무선 프로토콜은 IEEE 802.11x 프로토콜인 신호 처리 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 무선 프로토콜은 블루투스 프로토콜인 신호 처리 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
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