KR101047158B1 - 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소프트웨어 정의 전송 아키텍처에 관한 것으로서, 소프트웨어 정의 전송 아키텍처는 복수의 전송 표준에 부합하는 데이터 신호를 전송하도록 선택적으로 활성화될 수 있는 복수의 개별적으로 선택 가능한 구성요소를 포함한다. 소프트웨어 정의 전송 아키텍처는 예컨대 모바일 통신용 글로벌 시스템(GSM)에 부합하는 통신 신호, TDMA를 이용하는 GSM 이볼루션(EDGE)을 위한 향상된 데이터 속도, 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 전송 표준을 전송하기 위해 관련 로직에 의해서 활성화 가능한 구성요소를 포함한다. 단일 전송 아키텍처는 다중 전송 표준을 지원함으로써 활성화 구성요소의 수를 줄이면서 다중 대역, 다중 모드의 휴대형 송수신기의 구성요소 수를 최소화한다.

Description

소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처{SOFTWARE DEFINED MULTIPLE TRANSMIT ARCHITECTURE}
본 발명은 일반적으로 무선 휴대 통신 장치에서의 전송 회로 아키텍처에 관한 것으로서, 특히 다중 전송 방법(multiple transmit methodologies)을 이용하여 통신 가능한 무선 송신기의 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처에 관한 것이다.
효율성 좋은 저렴한 전자 모듈의 이용이 증가함에 따라, 모바일 통신 시스템은 점점 더 광범위하게 확산되고 있다. 예컨대, 핸드핼드, 전화형 통신 핸드셋(송수화기)으로 양방향 음성 및 데이터 통신을 제공하도록 각종 프로토콜을 이용하는 여러 변형의 통신 방법이 있다. 상이한 변조 및 전송 방법은 각각 장단점을 갖고 있다.
이러한 모바일 통신 시스템이 개발되고 전개됨에 따라 이러한 시스템에 규합하는 많은 상이한 표준이 발전되었다. 예컨대 미국의 3 세대 휴대 통신 시스템은 특정 변조 방법 및 엑세스 포맷의 이용을 필요로 하는 IS-136 표준에 부합한다. IS-136의 경우, 변조 방법은 8-직교 위상 시프트 키잉(8QPSK), 오프셋
Figure 112005042895940-pct00001
차분 직교 위상 시프트 키잉(
Figure 112005042895940-pct00002
-DQPSK) 또는 그의 변형일 수 있으며 엑세스 포맷은 TDMA 이다.
유럽에서, 모바일 통신 표준을 위한 글로벌 시스템(GSM)은 정엔밸로프 변조 방법(a constant envelope modulation methodology)을 이용하는 협대역 TDMA 엑세스 환경에서 가우시안 최소 시프트 키잉(GMSK) 변조 방법의 이용을 필요로 한다.
더욱이 협대역 TDMA 기술을 이용하는 전형의 GSM 모바일 통신 시스템에 있어서, GMSK 변조 방법은 발진기로부터 직접 비선형의 전력 증폭기로 매우 낮은 잡은 위상 변조(PM) 전송 신호를 공급한다. 이러한 구성에 있어서, 고효율의 비선형 전력 증폭기를 이용함으로써, 위상 변조 신호의 효율적인 변조를 가능하게 하여 전력 소모를 최소화할 수 있다. 발진기로부터 직접 변조 신호를 공급하므로, 전력 증폭기 전후에서 필터링의 필요성이 최소화된다. 또한, GSM 송수신기의 출력은 정엔밸로프(즉, 단지 위상 변조(PM) 신호 만을 포함하는 비시변 신호) 변조 신호이다.
많은 비엔밸로프 전송 아키텍처(non-constant envelope transmit architecture)는 PM 신호와 진폭 변조(AM) 신호를 전송하는 변조 방법을 이용한다. 이러한 변조 방법을 이용하는 표준 방식은 전송 신호의 대역폭을 증가하지 않고 데이터 속도를 증가시킨다. 불행히도 상기 전송 방법 모두를 수용할 수 있는 하나의 휴대형 송수신기를 갖는 것이 바람직할지라도, 기존의 GSM 변조 방법을 적용하여 PM 성분과 AM 성분을 둘다 포함하는 신호를 전송하는 것은 용이하지가 않다. 용이하지 않은 하나의 이유는 PM 성분과 AM 성분을 포함하는 왜곡이 없는 신호를 전송하기 위해서는 고선형의 전력 증폭기가 필요하다는 것이다. 불행히도, 고선형의 전력 증폭기는 매우 비효율적이어서, 비선형 전력 증폭기 보다 현저히 전력을 소모하 고 배터리 또는 다른 전력원의 수명을 현저하게 단축시킨다.
비엔밸로프 변조에 있어서, 신호의 진폭 변조(AM) 부분에 의해서 전송 출력 신호의 진폭이 변화되게 된다. 정엔밸로프 변조에 있어서, 전송 출력 신호는 항상 일정한 진폭 상태이다. 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM)의 확장인 GSM 이볼루션과 광대역 코드 분할 다중 접속(WCMMA)에 대한 향상된 데이터 속도와 같은 출현 통신 표준은 아마도 비엔밸로프 변조 방법을 사용할 것이다. 이러한 새로운 표준을 위한 전송 아키텍쳐는 개발 중에 있기 때문에, 일반적으로 가능한 한 많은 표준을 지원하는 단일 전송 아키텍처를 갖는 것이 좋다.
정엔밸로프 및 비엔밸로프 변조가 가능한 신호 전송 아키텍처를 개발하기 위한 하나의 가능한 방법은 전송 체인에 삽입된 필터를 구비한 통상의 업컨버터를 사용하는 것이다. 이러한 아키텍처는 전력 증폭기 전단에서는 무선 주파수(RF), 중간 주파수(IF)의 필터를 필요로 하고 전력 증폭기 후단에서는 RF의 필터를 필요로 한다. 불행히도 다표준 전송 아키텍처는 전송 회로 내외에서 전환될 많은 필터를 필요로 하거나 별개의 전송 체인을 필요로 할 것이다.
더욱이, 새로운 무선 통신 시스템 표준이 출현하는 경우, 기존의 표준과 여전히 호환 가능하고 새로운 표준을 만족할 수 있는 전송 아키텍처가 바람직하다. 종종 새로운 표준은 서로 근본적으로 한짝인 원리 및 기술을 이용하여 설계된다. 예컨대, 기존의 표준은 TDMA, 협신호 대역폭, 정엔밸로프 변조(즉, GSM)를 이용할 수 있으며, 새로운 표준은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 광신호 대역폭, 비엔밸로프 변조(즉, 광대역 CDMA(WCDMA))를 이용할 수 있다. 또한, 두 시스템은 상이한 주파 수 대역에서 동작 가능하다. 이러한 전송 표준의 차이로 인해 시스템 설계 프로세스에 걸쳐서 "리플 효과"를 야기하여 통상 결과적으로 매우 상이한 전송 아키텍처(즉, 상이한 필터링, 상이한 전력 증폭 등)를 가져온다. 그러나, 다중 표준을 만족할 수 있는 단일 전송 아키텍처를 갖는 것이 좋다.
무선 디지탈 표준을 위한 기존의 전송 아키텍처는 전송 하드웨어를 크게 변경하지 않고 대안의 표준을 지원하는 것이 충분히 융통적이지 않다. 그 결과 기존의 다중 표준(다중 대역, 다중 모드라고도 칭함) 전송 아키텍처는 능동 소자 및 수동 소자 둘다를 포함하는 많은 구성요소를 필요로 한다. 이것은 단일 휴대형 통신 장치로 하여금 2개의 별도 송신기를 구비하게 함으로써 통신 장치는 고가이며 과도하게 부피가 큰 장치가 된다. 더욱이 비엔밸로프 변조(즉, AM 구성 요소를 포함하는 표준)를 필요로 하는 통신 표준에서 동작하는 경우, 전력 효율이 저감함으로써, 배터리 수명의 단축을 가져오며 능동 구성 요소로부터의 열발산을 증대시킨다. 이러한 상황의 일례가 GSM 모드 및 WCDMA 모드에서 동작하기 위해 휴대형 통신 장치를 필요로 하는 유니버설 모바일 전화 서비스(UMTS) 표준이다.
하나의 전세계적인 휴대형 통신 표준을 개발하기 위한 바램이 증가함에 따라, 전송 아키텍처의 구성 요소수를 최소화하면서 다중 디지탈 표준에서 동작 가능한 휴대형 송수신기가 바람직할 것이다.
본 발명의 실시예는 다중 전송 표준을 이용하여 동작 가능한 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처를 포함한다. 소프트웨어 정의 전송 아키텍처는 복수의 전송 표준 중 어느 하나와 호환 가능한 데이터 신호를 전송하기 위해 선택적으로 활성화 가능한 복수의 개별적으로 선택 가능한 구성 요소를 포함한다. 소프트웨어 정의 전송 아키텍처는 예컨대 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템(GSM)에 부합하는 통신 신호, TDMA를 이용하는 GSM 이볼루선(EDGE)을 위한 향상된 데이터 속도 및 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 전송 표준을 전송하기 위해 관련 로직에 의해서 활성화가능한 구성 요소를 포함한다. 단일 전송 아키텍처는 다중 전송 표준을 지원함으로써, 능동 구성요소의 수를 줄이면서 다중 대역, 다중 모드의 휴대형 송수신기의 구성 요소 수를 최소화한다.
관련 동작 방법과 컴퓨터 판독 가능한 매체가 또한 제공된다. 이후 도면을 참조하여 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
첨부 도면을 참조하면 본 발명을 양호하게 이해할 수 있다. 도면 내의 구성 요소는 실척이 아니며, 발명의 원리를 명확하게 설명하기 위해 과장되게 도시되고 있다. 또한 도면에서 동일 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 소프트웨어 정의 전송 아키텍처를 포함하는 휴대형 송수신기의 개략 블록도이다.
도 2는 도 1의 소프트웨어 정의 전송 아키텍처를 도시하는 블록도이다.
도 3은 GSM 표준을 이용하여 소프트웨어 정의 전송 아키텍처가 동작하는 경우에 사용되는 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 4는 EDGQ/TDMA 표준을 이용하여 소프트웨어 정의 전송 아키텍처가 동작하 는 경우에 사용되는 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 5는 WCDMA 표준을 이용하여 소프트웨어 정의 전송 아키텍처가 동작하는 경우에 사용되는 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 6은 도 1의 전송 정의 소프트웨어의 동작을 설명하는 플로우챠트이다.
비록 특정 휴대형 송수신기를 참조하여 설명할지라도 다중 표준 동작이 바람직한 임의의 통신 장치에서 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처를 구현할 수 있다. 더욱이 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처는 정엔밸로프 및 비엔밸로프 변조를 이용한 임의의 송신기에 적용 가능하다.
소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합을 이용하여 구현 가능하다. 본 발명의 하드웨어 부분은 특정 하드웨어 요소 및 로직을 이용하여 구현 가능하다. 소프트웨어 부분은 메모리에 저장 가능하며 적절한 명령 실행 시스템에 의해서 실행될 수 있다. 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처의 하드웨어 구현은 종래 기술에서 잘 알려진 다음의 기술, 즉 데이터 신호에 대한 로직 기능을 구현하기 위한 로직 게이트를 갖춘 이산 로직 회로, 적절한 로직 게이트를 가진 ASIC, 프로그래머블 게이트 어레이(PGA), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 등의 어느 하나 또는 조합을 포함할 수 있다.
소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처를 위한 소프트웨어는 논리적 기능을 구현하기 위해 실행 가능한 명령의 순서화 리스팅을 포함하며, 명령 실행 시스템, 장치 또는 소자로부터 명령을 인출하여 그 명령을 실행할 수 있는 컴퓨터 기반 시스 템, 프로세서 내장 시스템 또는 다른 시스템 등의 명령 실행 시스템, 장치 또는 소자에 의해 혹은 결합하여 사용하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 매체에서 실시될 수가 있다.
이러한 문서의 맥락에서, "컴퓨터 판독 가능한 매체"는 명령 실행 시스템, 장치 또는 소자에 의해서 혹은 이들과 결합하여 사용하기 위해 프로그램을 포함, 저장, 통신, 전파 또는 수송할 수 있는 어느 수단일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 예컨대 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템, 장치, 소자 또는 전파 매체일 수 있으며, 이들에만 제한되지는 않는다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 보다 특정한 예(비배타적인 리스트)는 다음, 즉 하나 이상의 와이어를 가진 전기 접속부(전자적), 휴대형 컴퓨터 디스켓(자기적), RAM, ROM, 소거 가능한 프로그래머블 ROM(EPROM 또는 플래시 메모리)(자기적), 광섬유(광학적), 및 휴대형 컴팩트 디스크 ROM(CDROM)(광학적)를 포함할 것이다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 용지 또는 다른 매체의 광학적 스캐닝을 통해 전자적으로 프로그램을 캡쳐한 다음에 필요하다면 적절한 방식으로 컴파일, 해석 또는 처리되어 컴퓨터 메모리에 저장 가능할 때, 이 프로그램을 인쇄하는 용지 또는 다른 적절한 매체일 수 있다.
도 1은 소프트웨어 정의 전송 아키텍처를 포함하는 휴대형 송수신기(100)의 개략 블록도이다. 휴대형 송수신기(100)는 기저대역 서브시스템(110)에 모두가 연결되는 스피커(102), 디스플레이(104), 키보드(106), 마이크(108)를 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 휴대형 송수신기(100)는 예컨대 모바일 셀룰러 타입 전화와 같은 휴대형 전기 통신 핸드셋일 수 있으며, 이에만 제한되지는 않는다. 스피커 (102) 및 디스플레이(104)는 당업자에게 알려진 바와 같이 접속부(112,114)를 거쳐 기저대역 서브시스템(110)으로부터 신호를 수신한다. 마찬가지로 키보드(106) 및 마이크(108)는 접속부(116,118)를 통해 신호를 기저대역 서브시스템(110)에 공급한다. 기저대역 서브시스템(110)은 버스(128)를 통해 통신하는 마이크로프로세서(μP)(120), 메모리(122), 아날로그 회로(124) 및 디지탈 신호 처리기(DSP)(126)를 포함한다. 버스(128)가 단일 버스로서 도시되고 있지만, 기저대역 서브시스템(110) 내의 서브시스템 중에서 필요에 따라 접속되는 다중 버스를 이용하여 구현될 수 있다.
이후 설명될 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처를 구현하는 방식에 따라서, 기저대역 서브시스템(110)은 또한 ASIC(135) 및 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)(133)를 포함한다.
마이크로프로세서(120) 및 메모리(122)는 휴대형 송수신기(100)의 신호 타이밍, 처리 및 저장 기능을 제공한다. 아날로그 회로(124)는 기저대역 서브시스템(110) 내의 신호에 대한 아날로그 처리 기능을 제공한다. 기저대역 서브시스템(110)은 접속부(132)를 통해 무선 주파수(RF) 서브시스템(130)에 제어 신호를 공급한다. 하나의 접속부(132)로서 도시되고 있지만 제어 신호는 DSP(126), ASIC(135), FPGA(133), 또는 마이크로프로세서(120)로부터 도출될 수 있으며, RF 서브시스템(130)의 여러 포인트에 공급된다. 단순화를 위해 여기서는 휴대형 송수신기(100)의 기본 구성요소 만을 도시하고 있음에 주목해야 한다. 기저대역 서브시스템(110)에 의해서 제공되는 제어 신호는 이후 상세히 설명하는 바와 같이 RF 서브시스템(130) 내에서 각종 구성요소를 제어한다.
소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처가 마이크로프로세서(120)에 의해서 실행되는 소프트웨어로 구현되면, 메모리(122)는 또한 이후 상세히 설명될 전송 정의 소프트웨어(300)를 포함할 것이다. 전송 정의 소프트웨어는 메모리에 저장되어 마이크로프로세서(120)에서 실행 가능한 하나 이상의 실행 가능한 코드 세그먼트를 포함한다. 이와는 달리, 전송 정의 소프트웨어(300)의 기능은 ASIC로 코드화되거나 FPGA에 의해서 실행될 수가 있다. 메모리(122)가 재기록 가능하고 FPGA가 재프로그램 가능하므로, 전송 정의 소프트웨어(300)에 대한 갱신은 이들 두 방법을 이용하여 구현될 때 휴대형 송수신기(100)로 원격으로 보내져서 그곳에 저장될 수가 있다.
기저대역 서브시스템(110)은 또한 아날로그-디지탈 변환기(ADC)(134)와 디지탈-아날로그 변환기(DAC)(136,138)를 포함한다. DAC(136,138)가 2개의 별개 장치로서 도시되고 있지만, DAC(136,138)의 기능을 수행하는 하나의 디지탈-아날로그 변환기를 사용할 수도 있다. ADC(134), DAC(136,138)는 또한 버스(128)를 통해 마이크로프로세서(120), 메모리(122), 아날로그 회로(124) 및 DSP(126)와 통신한다. DAC(136)는 기저대역 서브시스템(110) 내의 디지탈 통신 정보를 접속부(140)를 통해 RF 서브시스템(130)으로 전송하기 위해 아날로그 신호로 변환한다. DAC(138)는 접속부(144)를 통해 기준 전압 전력 레벨 신호를 전력 제어 요소(161)에 제공한다. 2개의 직선 화살표로서 도시되는 접속부(140)는 디지탈 영역에서 아날로그 영역으로 변환한 후 RF 서브시스템(130)에 의해서 전송될 정보를 포함한다.
RF 서브시스템(130)은 주파수 기준 신호(또한 "국부 발진기" 신호라고도 불림)를 접속부(150)를 통해 주파수 합성기(148)로부터 수신한 후 수신된 아날로그 정보를 변조하여 접속부(152)를 통해 변조 신호를 업컨버터(154)에 공급하는 변조기(146)를 포함한다. 정엔밸로프 변조 방법에 있어서, 변조 전송 신호는 일반적으로 위상 정보만을 포함한다. 업컨버터(154)는 또한 접속부(156)를 통해 주파수 합성기(148)로부터 주파수 기준 신호를 수신한다. 주파수 합성기(148)는 업컨버터(154)가 접속부(152)에서 변조 신호를 상향 전환하는 적절한 주파수를 결정한다.
이후 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 주파수 합성기(148), 변조기(146), 업컨버터(154), 및 전력 증폭기(160)는 이후 설명될 다른 구성 요소와 함께 복수의 통신 표준 중 어느 하나와 부합하는 정보를 전송할 수 있는 소프트웨어 정의 다중 전송 아키텍처를 형성한다. 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 일반적으로 복수 개의 선택 가능한 구성요소를 포함한다. 복수 개의 선택 가능한 구성요소는 상이한 전송 아키텍처 중에서 다수의 구성요소를 공유하는 복수 개의 상이한 전송 아키텍처를 함께 포함한다. 전송 정의 소프트웨어(300)는 이용되는 통신 표준에 따라서 다수의 가능한 전송 아키텍처 중 어느 것을 활성화하여야 하는 지를 결정한다. 다음에 전송 정의 소프트웨어(300)는 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200) 내의 적당한 구성요소를 활성화하여 원하는 표준에서 통신을 가능하게 한다.
전송 정의 소프트웨어(300)는 또한 전송될 데이터에 대한 적절한 포맷을 결정한다. 이후 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 데이터는 일반적으로 동위상(I)과 직교(Q) 성분으로 기저대역 서브시스템(110)에 의해서 포맷된다. I 및 Q 신호는 상 이한 형태를 취할 수가 있고 이용되는 통신 표준에 따라서 상이하게 포맷된다. 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 다중 전송 가능한 방법이므로, 전송 정의 소프트웨어(300)는 가용한 전송 방법에 적합하도록 데이터를 포맷할 수가 있다.
업컨버터(154)는 접속부(158)를 통해 변조 신호를 전력 증폭기(160)에 공급한다. 전력 증폭기(160)는 안테나(164)와의 접속부(162)를 거쳐 전송하기 위해 적절한 전력 레벨로 접속부(158)에서 변조된 신호를 증폭한다. 예증적으로, 스위치(166)는 접속부(162)에서 증폭된 신호가 안테나(164)로 전송되는지 혹은 안테나(164)로부터 수신된 신호가 필터(168)에 공급되는지를 제어한다. 스위치(166)의 동작은 접속부(132)를 통해 기저대역 서브시스템(110)으로부터의 제어 신호에 의해서 제어된다. 이와는 달리 스위치(166)는 당업자에게 알려진 바와 같이 송수신 신호의 동시적인 전달을 가능하게 하는 필터쌍(예, 듀플렉서)으로 대체될 수 있다.
접속부(162)에서 증폭된 전송 신호 에너지의 일부분은 접속부(170)를 통해 전력 제어 요소(161)에 공급된다. 전력 제어 요소(161)는 전력 증폭기(160)의 출력 전력을 제어하도록 폐전력 제어 피드백 루프를 형성하고 접속부(172)를 통해 전력 제어 피드백 신호를 공급할 수 있다.
안테나(164)에 의해서 수신된 신호는 수신 필터(168)로 전달될 것이다. 수신 필터(168)는 수신 신호를 필터링하여 접속부(174) 상의 필터링된 신호를 저잡음 증폭기(LNA)(176)에 공급한다. 수신 필터(168)는 휴대형 송수신기(100)가 동작 중인 특정 셀룰러 시스템의 모든 채널을 통과하는 통과 대역 필터이다. 일례로서, 900 MHz GSM 시스템의 경우, 수신 필터(168)는 935.1 MHz에서 959.9 MHz에 이르는 모든 주파수를 통과함으로써, 200 KHz의 모든 124 개의 인접 채널을 커버한다. 이 필터의 목적은 원하는 영역 이외의 모든 주파수를 배제하는 것이다. LNA(176)는 다운컨버터(178)가 전송 주파수로부터의 신호를 기저대역 주파수로 다시 변환하는 레벨로 매유 미약한 신호를 증폭한다. 이와는 달리, LNA(176)와 다운컨버터(178)의 기능은 예컨대 저잡음 블록 다운컨버터(LNB)와 같은 다른 요소, 즉 저잡음 블록 다운컨버터(LNB)(이에 제한되지는 않음)를 이용하여 달성될 수 있다.
다운컨버터(178)는 접속부(180)를 통해 주파수 합성기(148)로부터 국부 발진기(LO) 신호라고도 불리는 주파수 기준 신호를 수신하며, 그 주파수 기준 신호에 의해 다운컨버터(178)는 적절한 주파수에 대해 접속부(182)를 통해 LNA(176)로부터 수신된 신호를 하향 전환한다. 하향 전환된 주파수를 중간 주파수(IF)라 한다. 다운컨버터(178)는 하향 전환된 신호를 접속부(184)를 통해 IF 필터라 불리는 채널 필터(186)로 송신한다. 채널 필터(186)는 하향 전환된 신호를 필터링하여 그것을 접속부(188)를 통해 증폭기(190)에 공급한다. 채널 필터(186)는 하나의 원하는 채널을 선택하고 나머지 모두는 제거한다. 일례로서 GSM 시스템을 이용하여 124 인접 채널 중 오직 하나 만이 실제로 수신된다. 모든 채널이 수신 필터(168)에 의해서 전달되어 다운컨버터(178)에 의해서 주파수가 하향 전환된 다음에, 오직 하나의 원하는 채널 만이 채널 필터(186)의 중심 주파수에서 정확하게 나타날 것이다.
주파수 합성기(148)는 다운컨버터(178)의 접속부(180)에 공급된 국부 발진기 주파수를 제어함으로써 선택된 채널을 결정한다. 증폭기(190)는 수신 신호를 증폭하여 증폭 신호를 접속부(192)를 거쳐 복조기(194)에 공급한다. 복조기(194)는 전 송 아날로그 정보를 재생하여 이 정보를 나타내는 신호를 접속부(196)를 통해 ADC(134)로 공급한다. ACD(134)는 이 아날로그 신호를 기저대역 주파수에서 디지탈 신호로 변환하고 추가 처리를 위해 버스(128)를 통해 DSP(126)에 전달한다.
대안예로서, 접속부(184)에서 하향 전환된 캐리어 주파수(IF 주파수)는 0 Hz이며, 이 경우의 수신기를 "다이렉트 변환 수신기"라 한다. 이 경우에 있어서, 채널 필터(186)는 저역 통과 필터로서 구현되고 복조기(194)는 생략 가능하다.
도 2는 도 1의 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)를 도시하는 블록도이다. 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 복수 개의 구성요소, 즉 다수의 상이한 전송 표준에서 데이터를 전송하기 위해 사용 가능한 각종 구성요소를 포함한다. 예컨대, 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 GSM, EDGE/TDMA 및 WCDMA 표준에서 신호를 전송하기 위해 전송 정의 소프트웨어(300)(도 1)에 의해서 선택적으로 활성화 가능한 구성요소들을 포함한다.
소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 접속부(201)를 통해 국부 발진기(LO) 신호를 공급하는 주파수 합성기(148)(도 1)를 포함한다. 접속부(201)는 도 1의 접속부(150,156)와 유사하다. LO 신호는 주파수 분할기(202)와 무선 주파수(RF) 믹서(216,251)에 공급된다. 주파수 분할기(202)는 주파수 합성기(148)의 입력 주파수를 4 개의 요소로 분할하고 분할된 주파수 입력을 접속부(203,205,271)에 공급한다. 0°LO 신호는 접속부(203)에 공급되고, 90°LO 신호는 접속부(205)에 공급되며, 접속부(271)를 통해 공급된 LO 신호의 위상은 임의의 위상이다. 단순 실시예에 있어서, 두 접속부(203) 또는 접속부(205)는 접속부(271)를 대신하여 사용 가능하다. 도 3, 도 4, 도 5와 관련하여 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)를 이용하여 다수의 상이한 전송 표준 중 어느 하나에서 데이터 신호를 전송할 수가 있다. 따라서, 도 2의 각각의 구성요소의 전송 표준에 관한 특정 설명에 대해서는 도 3, 도 4, 도 5에서 마련되며, 구성요소의 기본적인 설명만이 도 2와 관련하여 주어질 것이다.
간략화를 위해 생략하고 있는 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)의 각각의 구성요소는 도 1의 제어 신호선(132)의 접속부를 포함하는 것으로 도시되고 있다. 제어 신호선(132)은 원하는 전송 표준에 따라서 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200) 내의 특정 구성요소를 활성화하여 동작시키는 전송 정의 소프트웨어(300)에 의해서 발생된 신호를 공급한다.
전형의 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 휴대형 송수신기(100)로 하여금 GSM, EDGE/TDMA 및 WCDMA 전송 표준 중 어느 하나를 이용하여 통신을 가능하게 하는 구성요소를 포함한다. 따라서, 두 정엔밸로프(즉, 오직 하나의 PM 신호 만을 포함하는 엔밸로프) 또는 비엔밸로프(즉, 두 PM 신호 및 AM 신호를 포함하는 엔밸로프) 출력은 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)에 의해서 제공될 수 있다. GSM 표준은 정엔밸로프 전력 출력을 요구한다. 그러므로, 도 2와 관련하여 설명되는 바와 같이, 오직 하나의 전송 체인(즉, I/Q 변조기(206), 저역 통과 필터(212), RF 믹서(216), 동기형 발진기(218), 전력 증폭기(226)는 GSM을 위한 전송 체인을 형성한다)이 GSM을 위해 사용 가능하다.
그러나, 이후 설명되는 바와 같이, EDGE/TDMA 전송 신호는 I/Q 변조기(241), 저역 통과 필터(247), RF 믹서(251), 동기형 발진기(254), 전력 증폭기(261)에 의해서 형성된 전송 체인의 출력과 상기한 전송 체인의 출력을 결합하여 형성 가능하다. 두 전송 체인의 출력은 "아웃 페이싱(out-phasing)"으로 언급되는 기술을 이용하여 결합 가능하다. 이 기술은 PM 성분과 AM 성분을 둘 다 포함하는 신호를 발생시키도록 오직 하나의 PM 성분만을 포함하는 두 신호의 위상차를 이용하며, 여기서 참조 문헌으로 그 내용 전체가 결합되는 2002년 7월 29일자로 출원된 발명의 명칭이 "미러 변환 루프 송신기 아키텍처(Mirror Translation Loop Transmittrr Architecture)"인 동시 계류 중인 미국 특허 출원에 상세히 기술되어 있다.
이와는 달리 상기한 2개의 전송 체인은 GSM용으로 사용 가능하다. 이러한 구성에 있어서, 두 체인은 항상 동위상이어야 한다. 두 체인의 출력은 상위 진폭 출력을 얻기 위해 함께 부가되어야 한다. 예컨대, 6dB 상위 신호와 3dB 상위 잡음은 하나의 체인 단독과 비교되었다. 그러므로 이 경우 항상 부가되는 두 벡터가 동일 방향을 가리키므로 아웃 페이싱은 사용되고 있지 않다.
소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 위상 시프터(245)를 포함한다. 위상 시프터(245)는 임의의 위상 시프터를 포함할 수 있으나, 이 실시예에서 동위상(I)/직교(Q)(I/Q) 변조기(206,241)를 포함한다. 주파수 분할기(202)의 출력은 I/Q 변조기(206)와 I/Q 변조기(241)에 공급된다. 어느 구성요소가 전송 정의 소프트웨어(300)에 의해서 활성화되는지에 따라서, 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)를 통해 전송될 데이터 신호는 하나 또는 두 I/Q 변조기(206,241)에 공급된다. 데이터는 동위상(I) 성분 및 직교(Q) 성분의 형태로 공급된다. 예컨대, GSM 통신 표준을 이 용하여 전송될 때, I 성분은 접속부(207)를 통해 I/Q 변조기(206)에 공급되고, Q 성분은 접속부(208)를 통해 I/Q 변조기(206)에 공급된다. EDGE/TDMA(또는 GSM이 상기 정의한 두 전송 체인의 출력을 결합하는 경우의 GSM)의 경우, I 및 Q 성분은 또한 접속부(242,244)를 통해 I/Q 변조기(241)에 공급된다.
I/Q 변조기(206)의 출력은 접속부(209)를 통해 저역 통과 필터(212)에 공급된다. 저역 통과 필터(212)는 접속부(209)의 신호 상에 나타나는 3차 및 3차 보다 고차의 고조파를 제거한다. 저역 통과 필터(212)의 출력은 접속부(214)를 통해 RF 믹서(216)에 공급된다. RF 믹서(216)는 주파수 합성기(148)로부터 접속부(201)를 통해 국부 발진기(LO) 신호를 수신하여 두 신호를 혼합하여 접속부(214) 상의 신호를 접속부(217) 상의 무선 주파수(RF) 신호로 상향 변환한다. 불행히도 RF 믹서(216)는 높은 잡음 플로어를 가져 원하지 않는 스퓨리어스 방출(예컨대, 원하는 주파수에 스펙트럼적으로 근접할 수 있는 상향 변환 부산물)이 RF 믹서(216)로부터 방출될 가능성이 있다. 스퓨리어스 방출 및 잡음을 줄이기 위해, RF 믹서(216)의 출력은 동기형 발진기(218)에 공급된다.
동기형 발진기(218)의 상세는 여기서 그 내용 전체가 참조 문헌으로서 결합디는 2002년 8월 30일자로 출원된 발명의 명칭이 "변환 루프에서 동기형 발진기를 결합하는 무선 송신기(Wireless Transmitter Incorporating a Synchronous Oscillator in Translation Loop)"인 동시 계류 중인 미국 특허 출원에 공통적으로 개시되고 있으며, 동기형 발진기는 재생 수신기(a regenerative receiver)로서 기능함으로써 접속부(217) 상의 신호 주파수에서 발진하고 믹서(216)로부터의 모든 스퓨리어스 방출을 제거함으로써, 원하는 RF 주파수에서 클린 변조된 출력 신호를 제공한다.
동기형 발진기(218)의 출력은 스위치(221)에 공급된다. 스위치(221)의 위치는 동기형 발진기의 출력이 믹서에 인가되는지(WCDMA 동작에서와 같이) 혹은 또다른 스위치를 통해 대응 전력 증폭기에 직접 인가되는지(GSM 또는 EDGE/TDMA 동작에서와 같이)를 결정한다. 스위치(221,281)의 동작은 전송 정의 소프트웨어(300)(도 1)의 방향하에서 접속부(132)를 통해 제어 신호에 의해서 제어된다. 동기형 발진기(218)의 출력은 스위치(221,281)에 의해서 접속부(222)를 통해 전력 증폭기(226)의 입력으로 직접 전달된다. 전력 증폭기(226)는 도 1의 전력 증폭기(160)의 기능을 수행한다. 접속부(224) 상의 신호는 전력 증폭기(226)에 의해서 증폭되어 접속부(228)를 통한 출력으로서 공급된다.
I/Q 변조기(241)의 출력은 접속부(246)를 통해 저역 통과 필터(247)에 공급된다. 저역 통과 필터(247)는 저역 통과 필터(212)와 유사하게 접속부(246) 상의 신호에 나타나는 3차 및 3차보다 고차의 고조파를 제거한다. 저역 통과 필터(247)의 출력은 접속부(248)를 통해 RF 믹서(251)에 공급된다. RF 믹서(251)는 접속부(201)를 거쳐 주파수 합성기(148)로부터 국부 발진기(LO) 신호를 수신하여 두 신호를 혼합하고 접속부(248) 상의 신호를 RF 믹서(216)와 유사한 형식으로 접속부(252) 상의 무선 주파수(RF) 신호로 상향 변환한다. 마찬가지로, 접속부(252) 상의 스퓨리어스 방출을 줄이기 위해 RF 믹서(251)의 출력은 동기형 발진기(218)와 유사하게 동작하는 동기형 발진기(254)에 공급된다.
동기형 발진기(254)의 출력은 스위치(256)에 공급된다. 스위치(256)의 위치는 동기형 발진기의 출력이 믹서에 인가되는지(WCDMA 동작의 경우와 같이) 혹은 스위치(279)를 통해 대응 전력 증폭기에 직접 인가되는지(두 전송 체인이 사용되는 경우 EDGE/TDMA 동작의 경우와 같이)를 결정한다. 스위치(256,279)의 동작은 전송 정의 소프트웨어(300)(도 1)의 지시 하에 접속부(132)를 거친 제어 신호에 의해서 제어된다. 동기형 발진기(254)의 출력은 접속부(257,258)를 거쳐서 스위치(256,279)에 의해서 전력 증폭기(261)의 입력에 직접 연결된다. 전력 증폭기(261)는 도 1의 전력 증폭기의 기능을 수행한다. 접속부(258) 상의 신호는 전력 증폭기(261)에 의해서 증폭되어 접속부(262)를 거쳐 출력으로서 공급된다.
두 전송 체인이 사용되면 상기한 발명의 명칭이 ""미러 변환 루프 송신기 아키텍처(Mirror Translation Loop Transmittrr Architecture)"인 미국 특허 출원에 기술된 바와 같이 I/Q 변조기(206,241)로부터 위상이 바뀐 위상 변조 신호를 이용하여 진폭 변조(AM) 신호를 형성하는 것이 가능하다. 이들 신호는 상기한 바와 같이 RF 믹서(216,251)와 동기형 발진기(218,254)에 공급된다. 그러나 상기한 전송 체인에 공급되는 신호들은 EDGE/TDMA의 경우 그 크기가 일정하나 반대의 위상 델타를 가지며, GSM 동작이 두 전송 체인을 이용하면 GSM의 경우 크기와 위상이 일정하다. 이들 두 신호는 전력 증폭기(226,261)에 의해서 증폭되고, 그의 출력은 합산 요소(268)에서 함께 가산된다. 접속부(269) 상의 합산 요소(268)의 출력은 두 전송 체인의 결합 출력이다. 두 전송 체인이 반대 위상 델타를 갖는 신호를 수신하면 접속부(269) 상의 출력은 PM 성분과 AM 성분을 포함할 수 있다. 이러한 전송 방법을 전술한 바와 같이 아웃 페이싱이라 한다. 그러나, 두 전송 체인이 동위상의 신호를 수신하는 경우, 두 전송 체인은 결합 시 향상된 신호 대 잡음비를 갖는 신호를 제공하는 동일 위상을 갖는 신호를 처리할 수 있다.
WCDMA 전송 표준에서의 동작의 경우 주파수 분할기(202)의 출력은 접속부(271)를 통해 중간 주파수(IF) 가변 이득 증폭기(VGA)(272)에도 공급된다. 이와 달리 접속부(271)는 두 접속부(203) 또는 접속부(205)일 수 있다. IF VGA(272)는 중간 주파수 비변조 신호를 제공한다. WCDMA 전송 표준의 광범위한 범위의 진폭 변화를 만족하기 위해 IF VGA(272)는 큰 크기의 진폭 변화를 제공한다. IF VGA는 접속부(276) 상의 신호에 인가된 이득을 정의한다. IF VGA(272)의 출력은 접속부(276)를 거쳐 대역 통과 필터(277)에 공급된다. 통과 대역 필터(277)는 원하는 IF 신호가 머무는 통과 대역을 정의한다. 통과 대역 필터(277)의 출력은 접속부(278)를 거쳐 믹서(284,288)에 공급된다. 믹서(284)의 출력은 접속부(224)와 스위치(281)를 거쳐 증폭기(226)에 공급되고, 믹서(288)의 출력은 접속부(258)와 스위치(279)를 거쳐서 증폭기(261)에 공급된다. 스위치(279,281)는 전송 정의 소프트웨어(300)의 지시 하에 제어 신호(132)에 의해서 제어됨으로써, WCDMA 모드에서 동작하는 것이 바람직한 경우, 스위치는 믹서(288,284)의 출력을 각각 전력 증폭기(261,226)에 전달한다. 증폭기(226,261)의 동작은 전술한 바와 같다.
도 3은 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)가 GSM 표준을 이용하여 동작하는 경우 이용되는 구성요소를 도시하는 블록도이다. GSM에서 사용되는 구성요소는 굵게 도시되고 있으며 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)의 다른 구성요소는 사 용되고 있지 않다는 것을 의미하는 점선으로 도시되고 있다. 그러나 EDGE/TDMA 전송용으로 사용되는 본 발명의 일실시예를 기술하는 도 4에 도시한 아키텍처 또한 GSM 용으로 사용 가능하다. 그러나 GSM에 있어서, 두 상이한 전송 체인에서 신호의 위상은 동일하다.
단일 전송 체인이 도 3에서 사용되고 있다고 가정하면, 주파수 합성기(148)는 국부 발진기 신호를 접속부(201)를 통해 주파수 분할기(202)와 RF 믹서(216)에 공급한다. 주파수 분할기(202)의 출력은 접속부(203,205)를 통해 I/Q 변조기(206)에 공급된다. 접속부(207,208)를 통해 공급된 I 및 Q 신호 성분은 이들 신호가 GSM 변조 포맷에 부합하도록 전송 정의 소프트웨어(300)에 의해서 포맷된다.
I/Q 변조기의 출력은 접속부(209)를 거쳐 저역 통과 필터(212)에 공급된다. 저역 통과 필터(212)는 접속부 상의 3차 및 3차 보다 고차의 고조파를 제거하고 접속부(214) 상의 전송 신호를 RF 믹서(216)에 공급한다. RF 믹서(216)는 접속부(214) 상의 신호를 접속부(217) 상의 RF 신호로 상향 변환한다. 접속부(217) 상의 RF 신호는 동기형 발진기(218)에 공급되며, 동기형 발진기는 접속부(217)에서 스퓨리어스 신호와 잡음을 제거하여 스위치(221), 접속부(222), 스위치(281)를 거쳐 전력 증폭기(226)에 클린 변조 신호를 공급한다. 이 실시예에서 스위치(221,281)는 전송 정의 소프트웨어(300)에 의해서 제어되어 출력 신호를 동기형 발진기(218)에서 전력 증폭기(226)로 직접 전달한다. 전력 증폭기(226)는 접속부(228) 상의 출력 신호를 휴대형 송수신기(100)의 안테나(도시 안됨)에 공급한다. 전력 증폭기(226)의 출력의 일부분은 접속부(231,264)를 거쳐서 전력 증폭기 제어 "PAC" 유닛(232) 에 전달된다. 전력 증폭기 제어 유닛(232)은 접속부(234) 상의 전력 증폭기 제어 신호를 전력 증폭기(226)의 제어 입력(229)에 공급하는 폐루프 전력 제어 시스템이다. 접속부(228) 상의 전력 증폭기(226)의 출력은 휴대형 송수신기(100)의 안테나(도시 안됨)에 전달되는 출력 신호이다.
도 4는 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)가 EDGE/TDMA 표준을 이용하여 동작하는 경우 이용되는 구성요소를 도시하는 블록도이다. 주파수 분할기(202)의 출력은 접속부(203,205)를 거쳐 두 I/Q 변조기(206,241)에 공급된다. 각각의 변조기는 주파수 분할기(202) 출력의 0° 및 90°성분을 수신한다. EDGE/TDMA 변조가 PM 성분 및 AM 성분을 포함하므로, 상기한 아웃 페이싱 기술은 앞에서 언급한 발명의 명칭이 "미러 변환 루프 송신기 아키텍처(Mirror Translation Loop Transmittrr Architecture)"인 동시 계류 중인 미국 특허 출원에 기술된 바와 같이 이용되어 비엔밸로프 전송 포맷에서 위상 변조 성분과 진폭 변조 성분을 제공한다.
접속부(209) 상의 I/Q 변조기(206)로부터의 신호 출력은 발명의 명칭이 "미러 변환 루프 송신기 아키텍처(Mirror Translation Loop Transmittrr Architecture)"인 동시 계류 중인 미국 특허 출원에 기술된 바와 같이 각 변조기에 인가된 반대 위상 델타 성분에 의해서 결정되는 접속부(246) 상의 I/Q 변조기(241)로부터 출력된 신호와는 위상이 다르다. 저역 통과 필터(212,247)의 출력은 개개의 RF 믹서(216,251)에 공급된다. RF 믹서(216)의 출력은 접속부(217)를 거쳐 동기형 발진기(218)에 공급되고 RF 믹서(251)의 출력은 접속부(252)를 거쳐 동기형 발진기(254)에 공급된다. 동기형 발진기(218,254)는 접속부(217,252) 상의 스퓨리어스 신 호와 잡음을 제거하고 그들의 출력을 스위치(221,256)에 공급한다.
전송 정의 소프트웨어(300)는 동기형 발진기(218)의 출력이 접속부(222)를 통해 전력 증폭기(226)에 전달되도록 스위치(221,256)를 제어함으로써 동기형 발진기(254)의 출력이 접속부(257)와 스위치(279)를 통해 전력 증폭기(261)에 전달되게 한다. 이 실시예에서 2 개의 전력 증폭기(226,261)의 결합은 도 1의 전력 증폭기(160)를 총괄적으로 포함한다. 전력 증폭기(226)의 출력은 접속부(228)를 통해 합산 요소(268)에 전달되고 전력 증폭기(261)의 출력은 접속부(262)를 거쳐 합산 요소(268)에 전달된다. 전력 증폭기(226,261) 각각의 출력의 일부분은 또한 접속부(231,264)를 거쳐 입력으로서 전력 증폭기 제어 요소(232)에 전달된다. 전력 증폭기 제어 요소(232)는 접속부(234,267) 상의 전력 증폭기 제어 신호를 전력 증폭기(226,261)의 개개의 제어 입력(229,226)에 공급한다.
합산 요소(268)는 각 전력 증폭기의 출력을 결합하여 결합 신호를 접속부(269) 상에 공급한다. 접속부(269) 상의 결합 신호는 PM 성분과 AM 성분을 포함하며 휴대형 송수신기(100)의 안테나(도시 안됨)에 전달된다.
도 5는 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)가 WCDMA 표준을 이용하여 동작하는 경우의 이용된 구성요소를 도시하는 블록도이다. WCDMA 모드에서 이용되는 경우, 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)의 모든 구성요소가 활성화된다. 접속부(203,205) 이외에, 주파수 분할기(202)의 출력은 접속부(271)를 거쳐 IF VGA(272)에 전달된다. 전술한 바와 같이, 접속부(271) 상의 신호는 접속부(203 또는 205) 상의 신호로 대체 가능하다. 전술한 바와 같이, IG VGA(272)는 접속부(276) 상의 큰 크기의 진폭 범위를 갖는 중간 주파수 비변조 신호를 대역 통과 필터(277)에 공급한다. 대역 통과 필터(277)는 원하는 주파수 댕력의 신호를 접속부(278)로 전달한다. 접속부(278)는 접속부(282,286) 상의 대역 통과 필터(277)의 출력을 각각의 믹서(284,288)로 전달한다. 전송 정의 소프트웨어(300)에 의해 스위치(221,256)는 동기형 발진기(218)의 출력이 접속(223)에 전달되고 동기형 발진기(254)의 출력이 접속부(259)에 전달되도록 위치 정해진다. 접속부(223)는 동기형 발진기(218)의 출력을 믹서(284)에 전달하고 접속부(259)는 동기형 발진기(254)의 출력을 믹서(288)에 전달한다.
GSM 및 EDGE/TDMA의 경우, 동기형 발진기(254,218)의 출력은 전송 주파수에서의 출력이다. 그러나, WCDMA의 경우, 출력은 전송 주파수를 얻기 위해 크기 FUHF/4 크기 만큼 주파수를 증대하도록 하나 이상의 믹스 신호를 필요로 한다. WCDMA 전송 주파수는 DCS1800/PCS1900 보다 다소 큰 주파수임에 주목해야 한다. 이는 도 3,4,5에서 주파수 플랜을 이용하여 도시되고 있다. 그러나 이 WCDMA 주파수 차이는 단지 믹서(288,284)를 포함하도록 하는 이유가 아니다. 믹서(288,284)는 IF VGA(272)가 제공하는 가변 진폭 신호와 접속부(259,223) 상의 고정 진폭 신호를 혼합함으로써 큰 범위의 진폭 제어를 제공한다. "가변 진폭"이란 전송될 평균 전력 레벨을 지칭한다. IF VGA(272)의 이득은 WCDMA 모드에서 동작 시 출력(269)에서 원하는 출력 전력에 따라 설정된다.
이를 설명하자면 전력 증폭기의 이득은 약 50dB 만큼 가변될 수 있고 이는 GSM과 EDGE/TDMA 시스템에 대해서 충분하나 WCDMA 시스템은 통상 90 dB 범위를 이용한다. 그러므로, IF 신호의 진폭은 IF VGA(272)에 의해서 약 40dB 씩 가변된다. 다음에 IF 신호는 이 신호가 전력 증폭기(226,261)에 공급되기 전에 믹서(284)에서 동기형 발진기(218,254)의 출력과 혼합된다.
믹서(284)는 동기형 발진기(218)의 저잡음 RF 출력을 접속부(282) 상의 대역 통과 필터(277)의 출력과 결합하고 믹서(288)는 동기형 발진기(254)의 저잡음 RF 출력을 접속부(286) 상의 대역 통과 필터(277)의 출력과 결합한다.
전송 정의 소프트웨어(300)에 의해 스위치(281,279)는 또한 믹서(284)의 출력이 접속부(224)를 거쳐 전력 증폭기(226)에 공급되고 믹서(288)의 출력이 접속부(258)를 거쳐 전력 증폭기(261)에 공급되도록 재위치 정해진다. 전력 증폭기(226,261)의 동작은 상기한 바와 같다. 믹서(284,288)가 적절하게 동작하여 저잡음 출력을 제공하도록 믹서 포트는 적절하게 선택되어야 함에 주목해야 한다. 각각의 믹서는 "LO" 입력 포트와 "소신호" 입력 포트를 갖고 있다. 믹서(288)의 LO 포트는 입력(259)이며 믹서(284)의 LO 포트는 입력(223)이다. 믹서(288)의 "소신호" 포트는 입력(286)이며 믹서(284)의 "소신호" 포트는 입력(282)이다. 이것은 동기형 발진기가 LO로서 적절한 비교적 큰 일정한 진폭의 신호를 믹서에 공급하고, IF VGA(272)가 일정 비율의 형태로 믹서 출력 진폭에 영향을 미치도록 의도되는 가변 진폭 신호를 제공하기 때문이다.
전송 정의 소프트웨어(300)는 선택된 전송 표준에 따라 I 및 Q 신호 성분을 포맷한다. 따라서, I 및 Q 성분은 선택된 전송 표준에 따라 상이한 포맷을 취할 것 이다. 예컨대, I 및 Q 신호 성분은 GSM, EDGE/TDMA, WCDMA에 대해서 상이한 포맷을 가지며, 정엔밸로프 전력 출력 또는 비엔밸로프 전력 출력이 제공되는 지에 따라 상이한 포맷을 가질 것이다.
여기서 기술하는 바와 같이, 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 각종 디지탈 셀룰러 포맷을 지원하기 위해 기존의 하드웨어를 확장해서 재사용한다. 소트트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 단일 모듈에서 휴대형 송수신기(200)의 전송부를 저렴하게 고성능으로 구현 가능하게 한다. 비선형의 출력 신호를 형성하기 위해 도 2 내지 도 5에 기술된 일반적으로 비선형의 구성요소을 이용하면 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 WCDMA 모드에서 사용할 때 기존의 전송 아키텍처와 비교하여 충분히 증가된 전력 효율의 달성이 가능하다. 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200)는 다표준 다대역의 동작을 지원하기 위해 외부의 표면 음향파(SAW) 또는 다른 필터를 필요로 하지 않는다는 것이 중요하다. WCDMA 표준을 이용하여 동작하는 경우, 넓은 동적 범위가 IF VGA(272)에 대한 심각한 선형성 요건을 제한하지 않고도 달성되는데 이는 IF VGA(2720가 비변조 캐리어 신호 만을 증폭하기 때문이다.
도 6은 도 1의 전송 정의 소프트웨어(300)의 동작을 도시하는 플로우 챠트(600)이다. 블록(602)에서 휴대형 송수신기(100)가 초기화된다. 블록(604)에서 전송 정의 소프트웨어(300)는 통신이 발생할 통신 표준을 결정한다. 이는 예컨대 휴대형 송수신기(100)가 통신하는 기지국으로부터의 신호를 수신하여 디코딩함으로써 달성 가능하다. 초기화 순서 중에 휴대형 수신기(100)는 기지국 근방으로부터의 신호를 활성화하여 그에 귀기울인다. 기지국으로부터 수신된 신호는 기지국이 휴대형 송수신기(100)와 통신하길 원하는 전송 표준을 결정하는 정보를 포함할 수 있다.
이와는 달리 휴대형 송수신기(100)의 유저는 휴대형 송수신기(100)와 관련된 제어 입력(예들 들면 도 1의 키보드(106))과의 상호 작용을 통해 통신 표준을 결정할 수 있다.
블록(606)에서 전송 정의 소프트웨어(300)는 통신 표준이 정엔밸로프 또는 비엔밸로프 변조 포맷을 이용하는 지를 결정한다. 정엔밸로프 변조 포맷이 이용되면, 블록(612)에서 I 및 Q 신호는 정엔밸로프 변조 포맷에 대해서 포맷된다. 비엔밸로프 변조 포맷을 이용한다고 결정되면, 블록(614)에서 I 및 Q 신호는 비엔밸로프 변조 포맷에 대해서 포맷된다.
블록(616)에서 전송 표준이 정해지고 I 및 Q 신호가 적절하게 포맷된 다음에, 전송 정의 소프트웨어(300)는 결정된 통신 표준에 기초해서 소프트웨어 정의 전송 아키텍처(200) 내의 적절한 구성요소를 활성화한다. 예컨대 휴대형 송수신기(100)는 GSM 표준을 이용하여 통신하고 도 3에 도시한 구성요소는 기저대역 서브시스템(110)에서 RF 서브시스템(130)으로 접속부(132)를 통해 송신된 제어 신호를 이용하여 전송 정의 소프트웨어(300)에 의해서 활성화될 것이다. 시스템을 구현하는 방법에 따라서 제어 신호(132)는 ASIC(135)로 DSP(126)에서 발신하거나 FPGA(133)로부터 발신할 수 있다.
블록(618)에서 전송 정의 소프트웨어(300)는 적절하게 선택된 구성요소를 이용하여 전송하기 시작한다.
본 발명의 여러 실시예가 기술되었지만 당업자라면 본 발명의 범위 내에 있 는 보다 많은 실시예 및 구현예가 가능함을 인지할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부된 특허청구범위 및 그의 등가물 내에서만 제한될 것이다.

Claims (18)

  1. 다중 표준 전송기를 동작하기 위한 방법에 있어서,
    전송기를 제공하는 단계로서,
    상기 전송기는, 상기 다중 표준 전송기로 하여금 원하는 전송 표준을 이용하여 통신할 수 있도록 하는 복수의 전송 아키텍처의 선택 가능한 컴포넌트(component)들, 제1 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호를 포함하는 정엔벨로프(constant envelope) 출력, 제2 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호 및 진폭 변조 신호를 둘 다 포함하는 비정엔벨로프(non-contant envelope) 출력을 포함하고,
    상기 정엔벨로프 출력 및 상기 비정엔벨로프 출력은 아웃 페이징(out-phasing) 처리로 결합되어, 위상 변조 성분만을 포함하는 두 신호의 위상차로부터 위상 변조 성분과 진폭 변조 성분을 둘 다 포함하는 신호를 발생(develop)시키도록 하는 것인, 상기 전송기 제공 단계;
    통신 신호를 전송하기 위해 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나를 인에이블링(enable)하는 단계
    를 포함하는 다중 표준 전송기 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나는 GSM 전송 아키텍처인 것인 다중 표준 전송기 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나는 WCDMA 전송 아키텍처인 것인 다중 표준 전송기 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나는 EDGE/TDMA 전송 아키텍처인 것인 다중 표준 전송기 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나는 입력 신호에 기초해서 인에이블링되는 것인 다중 표준 전송기 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 다중 표준 전송기와 관련된 입력 장치로부터의 입력 신호를 상기 다중 표준 전송기로 공급하는 단계를 더 포함하는 것인 다중 표준 전송기 동작 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 다중 표준 전송기 외부의 소스로부터의 입력 신호를 상기 다중 표준 전송기로 공급하는 단계를 더 포함하는 것인 다중 표준 전송기 동작 방법.
  8. 다중 표준 전송기에 있어서,
    전송기로서,
    상기 전송기는, 상기 다중 표준 전송기로 하여금 원하는 전송 표준을 이용하여 통신할 수 있도록 하는 복수의 전송 아키텍처를 포함하는 선택 가능한 컴포넌트들, 제1 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호를 포함하는 정엔벨로프(constant envelope) 출력, 제2 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호 및 진폭 변조 신호를 둘 다 포함하는 비정엔벨로프(non-contant envelope) 출력을 포함하고,
    상기 정엔벨로프 출력 및 상기 비정엔벨로프 출력은 아웃 페이징(out-phasing) 처리로 결합되어, 위상 변조 성분만을 포함하는 두 신호의 위상차로부터 위상 변조 성분과 진폭 변조 성분을 둘 다 포함하는 신호를 발생시키도록 하는 것인, 상기 전송기; 및
    통신 신호를 전송하기 위해 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나를 인에이블링하도록 구성된 소프트웨어 코드 세그먼트
    를 포함하는 다중 표준 전송기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나는 GSM 전송 아키텍처인 것인 다중 표준 전송기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나는 WCDMA 전송 아키텍처인 것인 다중 표준 전송기.
  11. 제8항에 있어서, 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나는 EDGE/TDMA 전송 아키텍처인 것인 다중 표준 전송기.
  12. 제8항에 있어서, 상기 소프트웨어 코드 세그먼트는 입력 신호에 기초해서 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나를 인에이블링하는 것인 다중 표준 전송기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 입력 신호는 상기 다중 표준 전송기의 유저에 의해서 공급되는 것인 다중 표준 전송기.
  14. 제12항에 있어서, 상기 입력 신호는 상기 다중 표준 전송기 외부의 소스로부터 수신되는 것인 다중 표준 전송기.
  15. 다중 통신 표준과 호환되는 데이터의 전송이 가능한 휴대형 송수신기에 있어서,
    데이터 신호를 수신하여 변조하도록 구성된 변조기;
    상기 변조된 데이터 신호를 수신하여 무선 주파수(RF) 신호를 제공하는 업컨버터;
    전송기로서,
    상기 전송기는, 상기 다중 표준 전송기로 하여금 원하는 전송 표준을 이용하여 통신할 수 있도록 하는 복수의 전송 아키텍처를 포함하는 선택 가능한 컴포넌트들, 제1 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호를 포함하는 정엔벨로프(constant envelope) 출력, 제2 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호 및 진폭 변조 신호를 둘 다 포함하는 비정엔벨로프(non-contant envelope) 출력을 포함하고,
    상기 정엔벨로프 출력 및 상기 비정엔벨로프 출력은 아웃 페이징(out-phasing) 처리로 결합되어, 위상 변조 성분만을 포함하는 두 신호의 위상차로부터 위상 변조 성분과 진폭 변조 성분을 둘 다 포함하는 신호를 발생시키도록 하는 것인, 상기 전송기; 및
    상기 RF 신호를 전송하기 위해 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나를 인에이블링하는 로직
    을 포함하는 데이터 전송 가능 휴대형 송수신기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 변조기에 공급된 데이터 신호를 상기 인에이블링된 전송 아키텍처에 대응하는 동위상(I) 성분 및 직교(Q) 성분으로 포맷하도록 구성된 로직을 더 포함하는 것인 데이터 전송 가능 휴대형 송수신기.
  17. 다중 표준 전송기에 있어서,
    전송기 수단으로서,
    상기 전송기 수단은, 상기 다중 표준 전송기로 하여금 원하는 전송 표준을 이용하여 통신할 수 있도록 하는 복수의 전송 아키텍처를 포함하는 선택 가능한 컴포넌트들, 제1 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호를 포함하는 정엔벨로프(constant envelope) 출력, 제2 전송 체인에 의해 형성된 위상 변조 신호 및 진폭 변조 신호를 둘 다 포함하는 비정엔벨로프(non-contant envelope) 출력을 포함하고,
    상기 정엔벨로프 출력 및 상기 비정엔벨로프 출력은 아웃 페이징(out-phasing) 처리로 결합되어, 위상 변조 성분만을 포함하는 두 신호의 위상차로부터 위상 변조 성분과 진폭 변조 성분을 둘 다 포함하는 신호를 발생시키도록 하는 것인, 상기 전송기 수단; 및
    통신 신호를 전송하기 위해 상기 복수의 전송 아키텍처 중 하나를 인에이블링하는 전송 수단
    을 포함하는 다중 표준 전송기.
  18. 제17항에 있어서, 데이터 신호를 동위상(I) 성분 및 직교(Q) 성분으로 포맷하는 수단을 더 포함하는 것인 다중 표준 전송기.
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