KR101512414B1 - 다수의 무선 프로토콜들을 구현하는 무선 디바이스에서 적응형 ｒｆ 포화 검출 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제 1 무선 프로토콜에 따라서 제 1 신호들을 그리고 제 2 무선 프로토콜에 따라서 제 2 신호들을 동시에 수신하도록 구성된 무선 디바이스 내의 라디오 주파수(RF) 포화를 검출하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 제 1 신호들 및 제 2 신호들 모두의 성분들을 갖는 신호들은 공유 이득 엘리먼트에서 수신될 수 있다. 공유 이득 엘리먼트의 포화의 레벨이 결정될 수 있다. 포화 이벤트의 현재 정의가 결정될 수 있다. 이득 조절 값은 포화의 레벨 및 포화 이벤트의 현재 정의에 기초하여 결정될 수 있다. 공유 이득 엘리먼트의 이득 값은 결정된 이득 조절 값에 의해 조절될 수 있다.

Description

다수의 무선 프로토콜들을 구현하는 무선 디바이스에서 적응형 ＲＦ 포화 검출{ADAPTIVE RF SATURATION DETECTION IN A WIRELESS DEVICE IMPLEMENTING MULTIPLE WIRELESS PROTOCOLS}

본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 다수의 무선 프로토콜들을 구현하는 무선 디바이스에서 적응형(adaptive) 라디오 주파수(RF) 포화 검출에 관한 것이다.

무선 RF(radio frequency) 통신은 다양한 애플리케이션들, 예컨대, 랩톱들, 셀 폰들, 및 다른 무선 통신 디바이스들("무선 디바이스들")에 이용되고 있다. 사실상, 무선 통신은 이렇게 널리 사용되어져 가고, 무선 디바이스들은 복수의 상이한 무선 통신 프로토콜들을 이용하여 통신할 수 있는 것이 일반적이다. 이에 따라, 무선 디바이스들은 상이한 무선 프로토콜들을 구현하는 상이한 회로 부분들을 갖는 것이 일반적이다.

수신 무선 디바이스에서의 자동 이득 제어(AGC; automatic gain control) 유닛은 통상적으로 적절한 수신을 인에이블하기 위해 무선 신호들의 수신 동안 RF 프론트 엔드 및 다른 프로세싱 유닛들의 이득을 조절한다. AGC 유닛은 통상적으로 아날로그 투 디지털 컨버터(ADC)의 출력에서 디지털화된 RF 신호의 전력을 분석하는 것에 기초하여 RF 프론트 엔드 및 다른 프로세싱 유닛들의 이득을 조절한다. 이러한 분석 및 조절은 상이한 무선 프로토콜들의 다수의 신호들을 동시에 수신하도록 의도된 무선 디바이스의 경우에 복잡하다. 이에 따라, RF 신호 분석 및 제어에 있어서의 개선들이 요구된다.

본 개시물의 실시예들은, 공유 이득 엘리먼트로 지칭되는 상이한 무선 프로토콜들을 구현하는 상이한 회로 부분들 사이에서 공유되는 이득 엘리먼트를 갖는 무선 디바이스에 관한 것이다. 무선 디바이스는 RF 포화를 적응가능하게 검출할 수 있고 이에 대응하는 이득 조절들을 결정할 수 있다.

무선 디바이스는 무선 신호들을 수신하기 위한 안테나를 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 또한 제 1 무선 프로토콜에 따라서 제 1 신호들을 프로세싱하기 위한 제 1 무선 프로토콜 회로 및 제 2 무선 프로토콜에 따라서 제 2 신호들을 프로세싱하기 위한 제 2 무선 프로토콜 회로를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 무선 프로토콜 회로들은 안테나에 커플링될 수 있고, 안테나로부터 제 1 신호들 및 제 2 신호들을 각각 수신하도록 구성될 수 있다. 무선 디바이스는 또한 공유 이득 엘리먼트를 포함할 수 있다.

무선 디바이스는 수신된 신호들에 대한 포화 이벤트들을 검출하도록 구성된 로직을 포함할 수 있다. 로직은 검출된 포화 이벤트에 기초하여 공유 이득 엘리먼트의 이득 값을 조절하도록 구성될 수 있다. 로직은 포화 이벤트의 정의를 동적으로 조절하도록 구성될 수 있다.

로직은 제 1 신호들 및 제 2 신호들의 상대 우선순위 레벨들에 기초하여 포화 이벤트의 정의를 조절하도록 구성될 수 있다. 또한 또는 대안적으로, 로직은 제 1 및 제 2 무선 프로토콜 회로들의 수신 상태들에 기초하여 포화 이벤트의 정의를 조절하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 일부 실시예들에서, 로직은 공유 이득 엘리먼트의 포화 레벨을 결정하고, 제 1 및 제 2 무선 프로토콜 회로들의 현재 수신 상태들 및 제 1 및 제 2 신호들의 우선순위들에 대응하는 룩-업 테이블(예컨대, 포화의 레벨들을 이득 조절 값들에 관련시킴)을 결정하고, 룩-업 테이블에 기초하여 결정된 포화의 레벨에 대응하는 이득 조절 값을 결정하고, 결정된 이득 조절 값에 의해 공유 이득 엘리먼트의 이득 값을 조절하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 로직이 선택할 수 있는 복수의 룩-업 테이블들이 존재할 수 있다. 복수의 룩-업 테이블들은 제 1 및 제 2 무선 프로토콜 회로들의 다양한 가능한 수신 상태들 및 제 1 및 제 2 신호들의 우선선위들에 대응할 수 있다.

일부 실시예들에서, 로직은 패킷 단위로 포화 이벤트의 정의를 조절하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 제 1 무선 프로토콜은 WLAN일 수 있고, 제 2 무선 프로토콜은 블루투스일 수 있다.

본 개시물의 일부 실시예들은 무선 디바이스에 사용하기 위한 칩에 관한 것이다. 이 칩은 다양한 실시예들에 따라서 앞서 설명된 무선 디바이스의 몇몇 또는 모든 엘리먼트들(예컨대, 공유 이득 엘리먼트, 포화 이벤트들을 검출하도록 구성된 로직 등)을 포함할 수 있고, 이에 따라 이와 관련하여 설명된 일부 또는 모든 기능을 구현하도록 구성될 수 있다.

본 개시물의 추가적인 실시예들은, 제 1 무선 프로토콜에 따라서 제 1 신호들 및 제 2 무선 프로토콜에 따라서 제 2 신호들을 동시에 수신하도록 구성된 무선 디바이스, 예컨대 앞서 설명된 것과 같은 무선 디바이스에서 라디오 주파수(RF) 포화를 회피하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 공유 이득 엘리먼트에서 (제 1 신호들 및 제 2 신호들을 포함하는) 신호들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 공유 이득 엘리먼트의 포화 레벨이 결정될 수 있다. 포화 이벤트의 현재 정의가 결정될 수 있다. 이득 조절 값은 포화의 레벨 및 포화 이벤트의 현재 정의에 기초하여 결정될 수 있다. 공유 이득 엘리먼트의 이득 값은 결정된 이득 조절 값에 의해 조절될 수 있다.

포화 이벤트의 현재 정의를 결정하는 단계는, 제 1 신호들 및 제 2 신호들 중 하나 또는 그 초과에 대한 무선 디바이스의 수신 상태, 또는 제 1 신호들 또는 제 2 신호들 중 하나 또는 그 초과의 우선순위 중 하나 또는 모두에 기초할 수 있다.

일부 실시예들에서, 포화의 레벨을 결정하는 단계, 포화 이벤트의 현재 정의를 결정하는 단계, 이득 조절 값을 결정하는 단계, 및 이득 값을 조절하는 단계는 패킷 단위로 수행될 수 있다.

일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 신호들에 대한 무선 디바이스의 현재 수신 상태들 및 제 1 및 제 2 신호들의 우선순위에 대응하는 룩-업 테이블(예컨대, 포화의 레벨들을 이득 조절 값들에 관련시킴)이 결정될 수 있다. 이 경우에서, 결정된 이득 조절 값은 결정된 룩-업 테이블에서 결정된 포화의 레벨에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 신호들에 대한 무선 디바이스의 다양한 가능한 수신 상태들 및 제 1 및 제 2 신호들의 우선순위들에 대응하는 복수의 가능한 룩-업 테이블들이 존재할 수 있다.

일부 실시예들에서, 제 1 무선 프로토콜은 WLAN일 수 있고, 제 2 무선 프로토콜은 블루투스일 수 있다.

본 실시예들의 후술하는 상세한 설명이 이하의 도면들과 관련하여 판독될 때, 본 발명의 더 나은 이해가 획득될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 예시적인 무선 디바이스들을 도시한다.
도 2는 일 실시예들에 따른 도 1a 및 도 1b의 무선 디바이스들의 예시적인 블록도이다.
도 3은, 일 실시예에 따라서, 예시적인 무선 디바이스들의 블루투스 회로 및 WLAN 회로를 도시하는, 도 1a 및 도 1b의 무선 디바이스들의 더욱 상세화된 예시적인 블록도이다.
도 4 및 도 5는 RF 포화 검출 메커니즘 및 이러한 메커니즘에 사용하기에 적합한 피크 검출기를 도시하는 예시적인 블록도들이다.
도 6 및 도 7은 다양한 실시예들에 따라서 무선 디바이스의 예시적인 시스템 도면들이다.
도 8은 일 특정 실시예에 따라서 블루투스 수신 동안 WLAN 회로와 블루투스 회로 사이에서의 예시적인 신호 교환을 도시한다.
도 9는 다수의 무선 프로토콜들을 구현하는 무선 디바이스에서 RF 포화를 적응가능하게 검출하기 위한 방법의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변형들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 이들의 특정 실시예들은 도면에서 예시에 의해 도시되며 본원에 상세하게 설명된다. 그러나, 도면들 및 이에 대한 상세한 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 제한하도록 의도되지 않지만, 그와는 반대로, 본 발명은 첨부된 청구항들에 의해 정의된 것과 같이 본 발명의 사상 및 범위에 포함되는 모든 변형들, 등가물들 및 대안책들을 커버하기 위한 것임을 이해해야 한다.

인용에 의한 통합
이하의 인용들은, 본원에 완전하게 완벽하게 설명되는 것처럼 그 전체가 인용에 의해 포함된다.

2008년 11월 25일자로 출원되고, 발명자가 Paul J. Husted, Srenik Mehta, 및 Soner Ozgur이며, 발명의 명칭이 "Wireless Device Using A Shared Gain Stage For Simultaneous Reception Of Multiple Protocols"인, 미국 출원 일련 번호 제12/323,338호.

삭제

2009년 8월 14일자로 출원되고, 발명자가 Paul J. Husted이며, 발명의 명칭이 "Wireless Device Using a Shared Gain Stage for Simultaneous Reception of Multiple Protocols"인 미국 출원 일련 번호 제12/541,284호.

2010년 2월 17일자로 출원되고, 발명자들이 Kai Shi 및 Ning Zhang이며, 발명의 명칭이 "Automatic Gain Control Techniques for Detecting RF Saturation"인 미국 출원 일련 번호 제12/706,932호.

2010년 4월 26일자로 출원되고, 발명자들이 Sundar G. Sankaran, Tevfik Yucek, 및 Paul Petrus이며, 발명의 명칭이 "Transferring Control of a Common Gain Element in a Wireless Device Supporting Multiple Protocols"인, 미국 출원 일련 번호 제12/767,563호.

도 1a 및 도 1b ― 예시적인 무선 디바이스들

도 1a 및 도 1b는, 일 실시예에 따른 예시적인 무선 디바이스(100)를 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 무선 디바이스(100)는 포터블 컴퓨터 또는 다른 모바일 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 대안적으로, 도 1b에 도시된 바와 같이, 무선 디바이스(100)는 셀 폰 또는 스마트 폰 또는 다른 유사한 모바일 디바이스(이는 또한, 모바일 컴퓨팅 디바이스로서 분류될 수 있음)일 수 있다. 그러나, 휴대 정보 단말기들(personal digital assistants), 멀티미디어 플레이어들(휴대용 또는 고정용), 라우터들, 및/또는 무선 통신을 사용하도록 동작가능한 다른 모바일 디바이스들/컴퓨팅 시스템들과 같은 다른 무선 디바이스들이 구상되는 것으로 언급되어야 한다.

무선 디바이스(100)는 제 1 무선 프로토콜 및/또는 제 2 무선 프로토콜을 이용하여 무선 통신(예컨대, 라디오 주파수(RF) 통신)을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스(100)는 오직 제 1 무선 프로토콜만을 이용하여, 오직 제 2 무선 프로토콜만을 이용하여, 또는 제 1 및 제 2 무선 프로토콜 모두를 동시에 이용하여 무선 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 제 1 무선 프로토콜 및 제 2 무선 프로토콜은 임의의 다양한 유형들의 프로토콜들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 무선 프로토콜은 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 프로토콜일 수 있다. 추가적으로, 제 2 무선 프로토콜은 단거리 무선 통신 프로토콜, 예컨대 블루투스일 수 있다. 본원에 이용되는 바와 같이, 단거리 무선 프로토콜은 1 미터 내지 10 미터까지의 거리들, 또는 더 높게 전력 공급된 디바이스들에서는 100 미터들까지의 거리를 지원하는 무선 프로토콜들을 지칭할 수 있다.

무선 디바이스(100)는 RF 프론트 엔드를 포함할 수 있다. 통상적으로, RF 프론트 엔드의 AGC 제어는 아날로그-투-디지털 컨버터(ADC)("ADC 전력") 및 대역-내 전력의 출력에서 RF 신호의 전력에 기초하여 수행되었다. ADC 대역폭(예컨대, 40 내지 80MHz)은 RF 대역폭(통상적으로 2.4GHz 또는 5GHz) 보다 훨씬 작으며, 이에 따라 전체 RF 스펙트럼을 커버하지 않는다. 따라서, ADC 전력은 통상적으로 대역-외 신호들의 양호한 표현을 제공하지 않으며, 강하게 간섭하는 대역-외 신호는 ADC 전력에서 또는 대역-내 전력에서 검출되지 않을 수 있다. AGC 동작들은 잡음 플로어(noise floor)를 계산하고, 수신 체인 내에서 다양한 성분들의 이득 설정들을 결정하기 위해 ADC 출력에 의존한다. 그러나, ADC의 저시도(low visibility)로 인해, 잡음 플로어 및 이득 설정들을 결정하면서 강한 대역-외 간섭 신호를 고려하지 않을 수 있다. 따라서, 강한 대역-외 간섭 신호는 RF 프론트 엔드의 포화를 야기할 수 있으며, 이는 포화가 ADC 전력에 반영되지 않기 때문에(예를 들어, 강한 대역-외 신호가 ADC에 제공되기 전에 필터링되기 때문에) 검출되지 않을 수 있다. 이는 이득 축소(gain compression), 작은 대역-내 전력 등을 초래할 수 있으며, 이는 잡음 플로어의 부정확한 캘리브레이션을 유도할 수 있다. 게다가, 강한 대역-내 간섭 신호는 또한 ADC 출력을 포화되게 야기할 수 있다. AGC는 바람직한 이득 설정을 결정하기 위해 다수의 시도들 및 에러들을 요구할 수 있다. 이는, AGC가 포화된 ADC 출력만을 인지할 수 있고 실제 ADC 전력을 인지하지 않을 수 있기 때문일 수 있고, 또는 포화를 제거하기 위해 그리고 RF 신호를 수신하기 위해 RF 이득을 얼마나 많이 감소시킬지에 의한 것일 수 있다.

추가적으로, 대역-외 간섭 신호는 그 대역-내 신호보다 훨씬 큰 경우 RF 신호를 수신하는 것이 가능하지 않을 수 있다.

RF 프론트 엔드에서의 이득 축소 및 포화를 회피하도록 돕기 위한 기능이 RF 프론트 엔드에서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신 체인 내의 RF 프론트 엔드는 RF 신호의 세기를 결정하도록 도울 수 있는 피크 검출기 및 RF 포화 검출 유닛을 포함하도록 변형될 수 있다. 따라서, RF 신호의 진폭은 RF 프론트 엔드가 포화될지 여부 및 빈도를 결정하기 위해 임계치들의 세트와 비교될 수 있다. AGC 유닛은 RF 포화의 통지를 수신할 수 있고, 이에 따라 왜곡 없이 RF 신호 수신을 용이하게 하기 위해 RF 이득을 적절한 값에 설정할 수 있다. 이는 RF 포화, 이득 축소, 거짓 검출 및 다른 성능 악화를 최소화하는 것을 도울 수 있다.

게다가, 일부 실시예들에서, 무선 디바이스(100)는 제 1 무선 프로토콜 및 제 2 무선 프로토콜 모두를 동시에 이용하여 통신(예컨대, 무선 신호들을 수신)할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들과 관련하여 후속하여 더 설명되는 바와 같이, 무선 디바이스(100)는 제 1 무선 프로토콜 및 제 2 무선 프로토콜 모두에 의해 공유되는 이득 엘리먼트를 포함하는 공유 수신 체인을 구현할 수 있다. 이러한 경우, 수신 체인의 공유 특성에 의해 도입된 추가적인 복잡도로 인해, RF 포화 검출 유닛 및 포화 검출로 인해 초래되는 이득 조절들은 제 1 및 제 2 무선 프로토콜들의 공존과 관련하여 변화하는 컨디션들에 적응가능한 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 본 개시물의 실시예들은 다수의 무선 프로토콜들을 구현하는 무선 디바이스의 적응형 RF 포화 검출 및 이득 조절에 대한 방법, 및 그 방법을 구현하도록 구성된 무선 디바이스에 관한 것이다.

도 2 및 도 3 - 무선 디바이스의 예시적인 블록도

도 2에 도시된 바와 같이, 무선 디바이스(100)는 (무선 디바이스의 다양한 기능들을 수행하기 위한) 디바이스 회로(120), 제 1 무선 프로토콜 회로(또는 로직)(130), 및 제 2 무선 프로토콜 회로(또는 로직)(140)를 포함할 수 있다. 본원에 설명된 다양한 로직 또는 회로는 임의의 다양한 방식들, 예컨대, 아날로그 로직, 디지털 로직, 프로세서 및 메모리(예컨대, CPU, DSP, 마이크로컨트롤러 등), ASIC(주문형 집적 회로; application specific integrated circuit), FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이), 또는 전술한 것들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

제 1 무선 프로토콜 회로(130)는 제 1 칩 상에 포함될 수 있고, 제 2 무선 프로토콜 회로(140)는 제 2 칩 상에 포함될 수 있다. 본원에 이용되는 바와 같이, 용어 "칩"은 그 자체의 보통 의미의 전체 범위를 가지며, 제 1 무선 프로토콜 회로(130) 및 제 2 무선 프로토콜 회로(140)에 대해 앞서 설명된 임의의 방식들로 구현될 수 있는, 전자 디바이스, 예컨대, 반도체 디바이스를 포함한다. 다른 실시예들에서, 회로(130 및 140)는 동일한 칩 상에 있을 수 있다.

일 예시적인 실시예에서, 제 1 무선 프로토콜 회로(130)는 WLAN 회로(130)일 수 있고, 제 2 무선 프로토콜 회로(140)는 블루투스 회로(140)일 수 있다. WLAN 회로(130) 및 블루투스 회로(140)는 함께-위치될 수 있고, 예를 들어, 동일한 무선 디바이스(100)에 위치될 수 있다.

일 실시예에서, 무선 디바이스(100)는 제 1 무선 프로토콜 회로(130) 및 제 2 무선 프로토콜 회로(140) 모두에 의해 이용된 공유 이득 엘리먼트를 포함할 수 있다. 공유 이득 엘리먼트는 일 실시예에서 제 1 무선 프로토콜 회로(130)에 포함될 수 있다. 용어 "공유 이득 엘리먼트"는 제 1 및 제 2 무선 프로토콜 회로(130 및 140)(또는 140, 도 4 및 도 5) 각각 중 어느 하나에 증폭된 신호들의 일부들이 제공되도록, 신호들을 증폭하는 이득 엘리먼트(예컨대, LNA, 이득 스테이지 등과 같은 증폭기)를 지칭한다. 또한, 디바이스(100)는 후술하는 바와 같이 공유 이득 엘리먼트(예컨대, LNA)의 포화를 검출하기 위한 로직을 포함할 수 있다.

추가적으로, 무선 디바이스(100)는 네트워크를 통해서 통신하기 위한 하나 또는 그 초과의 무선 또는 유선 포트들을 포함할 수 있다. 무선 디바이스(100)(예컨대, 디바이스 회로(120))는 다양한 기능을 구현하기 위한 하나 또는 그 초과의 메모리 매체들 및 프로세서들을 더 포함할 수 있다.

도 3은 무선 디바이스(100)의 일 실시예의 더욱 상세한 블록도를 제공한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 무선 디바이스(100)는 블루투스 링크 제어(LC)(310), 로직(320), WLAN MAC(330), WLAN 자동 이득 제어(AGC)(340), BT AGC(350)를 포함한다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 블루투스 링크 제어(310)는 BT 상태, BT 우선순위, BT 주파수, 및 BT RSSI 예상 신호들을 로직(320)으로 제공할 수 있다. 로직(320)은 권고 BT RSSI, 권고 BT 송신 전력, 및 매체 클리어 신호들을 블루투스 링크 제어(310)로 제공할 수 있다. 로직(320)은 또한 체인 마스크, 매체 클리어, 및 WLAN 최대 송신 전력 신호들을 WLAN MAC(330)에 제공할 수 있다. 로직(320)은 WLAN MAC(330)로부터 WLAN 상태, WLAN 우선순위, WLAN RSSI, 및 WLAN 듀티 사이클 신호들을 수신할 수 있다. 로직(320)은 최대 RF 이득을 WLAN AGC(340)에 제공할 수 있다. WLAN AGC(340)는 또한 BT AGC(350)로부터 LNA 프리징 신호들을 수신할 수 있을 뿐만 아니라 변화된 이득 및 LNA 이득 신호들을 BT AGC(350)에 제공할 수 있다. 도 3에 도시된 다양한 신호들 및 블록들은 본원에 설명된 바와 같이 RF 포화 검출을 구현하도록 활용될 수 있다. 도 3에 도시된 다양한 신호들 및 블록들은 또한 무선 디바이스(100)의 다양한 다른 기능을 구현하도록 활용될 수 있다.

다양한 실시예들에 따라서, 도 3에 도시된 LNA 프리징, 변화된 이득, 및 LNA 이득 신호들은 메시지 제어 인터페이스(MCI)를 이용하여 BT AGC와 WLAN AGC 사이에서 교환될 수 있거나, 또는 대안적으로 필요에 따라 2개의 블록들 사이에서의 직접 기록이 채용될 수 있다는 것에 유의해야 한다.

도 3에 도시된 다양한 신호들 및 블록들은 오직 예시적이며 변형들이 구상된다는 점을 주목해야 한다. 예를 들어, AGC(340 및 350)는 함께 결합될 수 있으며, 심지어는 디바이스 회로(또는 로직)(120) 또는 로직(320)으로 결합될 수 있다. 추가적으로, 전술한 다양한 부분들은 무선 디바이스의 상이한 부분들에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, BT AGC는 WLAN AGC 대신에 최대 RF 이득을 수신할 수 있다(예컨대, BT 회로는 LNA를 제어할 수 있다).

도 4 및 도 5 - RF 포화 검출 메커니즘 및 이러한 메커니즘에서 사용하기에 적합한 피크 검출기를 도시하는 예시적인 블록도들

도 4는 RF 포화를 검출하고 이에 따라 RF 이득을 감소시키기 위한 메커니즘을 포함하는 수신 체인(400)을 도시하는 블록도이다. 도 5는 RF 포화를 검출하기 위한 메커니즘의 일부로서 사용하기에 적합한 피크 검출기를 도시하는 블록도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 그리고 이와 관련하여 이하 설명된 메커니즘은 이 개시물에 설명된 임의의 실시예들에 따라서 무선 디바이스와 같은 다수의 무선 프로토콜들을 구현하는 무선 디바이스에 이용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 도 4의 메커니즘(또는 그 변형)은 RF 포화를 적응가능하게 검출하고 본원에 설명된 무선 디바이스의 이득을 조절하기 위한 방법의 실시예들과 관련하여 이용될 수 있다. RF 포화를 검출하기 위한 대안적인 메커니즘들도 또한 가능하다.

일부 실시예들에서, 메커니즘(400)은 피크 검출기(401), 자동 이득 제어(AGC) 유닛(420), 아날로그-투-디지털 컨버터(ADC)(412), 신호 프로세싱 유닛(414)을 포함할 수 있다. AGC 유닛(420)은 RF 포화 검출기 유닛(402), ADC 프로세싱 유닛(406), 이득 변화 유닛(408), 및 대역-내 전력 계산 유닛(410)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수신 RF 신호는 피크 검출기(401) 및 ADC(412)에 제공될 수 있다. 피크 검출기(401)의 출력은 RF 포화 검출 유닛(402)에 제공될 수 있다. RF 포화 검출 유닛(402)의 출력은 이득 변화 유닛(408)에 제공될 수 있다. ADC(412)의 출력은 신호 프로세싱 유닛(414) 및 ADC 프로세싱 유닛(406)에 제공될 수 있다. 신호 프로세싱 유닛(414)의 출력은 대역-내 전력 계산 유닛(410) 및 후속하는 프로세싱 유닛들에 제공될 수 있다. 대역-내 전력 계산 유닛(410)의 출력 및 ADC 프로세싱 유닛(406)의 출력은 이득 변화 유닛(408)에 제공될 수 있다.

피크 검출기(401)는 RF 프론트 엔드에서의 포화를 검출하도록 구성될 수 있다. 일 세트의 실시예들에서, 피크 검출기(401)는 신호의 진폭이 진폭 임계치를 초과하는 (시간 인터벌 내에서) 횟수를 결정 및 나타낼 수 있다. 위에 언급한 바와 같이, 도 5는 피크 검출기(401)의 예시적인 블록도를 도시한다. 피크 검출기(401)는 DC 오프셋 유닛(502), 엔벨롭 검출기(504), 진폭 임계치(506), 및 비교기(510)를 포함할 수 있다. 엔벨롭 검출기(504)는 RF 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 엔벨롭 검출기(504)는 수신된 RF 신호의 협대역 엔벨롭을 따를 수 있고 엔벨롭 검출기(504)의 출력에서 수신된 RF 신호의 진폭을 발생시킬 수 있다. 감산기(508)는 엔벨롭 검출기(504)의 출력에서의 수신된 RF 신호의 진폭으로부터, DC 오프셋 유닛(502)에 의해 발생된 DC 오프셋을 감산할 수 있다. 일 구현에서, DC 오프셋 유닛(502)은 6-비트 DAC일 수 있다. 다른 실시예들에서, DC 오프셋 유닛(502)은 필요한(requisite) DC 오프셋을 발생시키는 다른 적절한 컴포넌트들일 수 있다.

DC 오프셋 유닛(502)은 엔벨롭 검출기(504)의 DC 오프셋을 상쇄시키기 위해 DC 오프셋을 발생시킬 수 있다. 즉, DC 오프셋은, 입력 신호(즉, 수신된 RF 신호)가 0일 때조차도 비교기(510)로 하여금 고진폭 출력 신호를 발생시키게 할 수 있는 피크 검출기(401)의 다양한 성분들 사이에서의 불일치(mismatch)에 대해 보상하도록 조절될 수 있다. 일 실시예에서, DC 오프셋을 결정하기 위해, 엔벨롭 검출기(504)로의 입력은 0으로 설정될 수 있다. 수신된 RF 신호의 부재시에 비교기(510)의 출력이 고진폭 출력 신호인 경우, DC 오프셋 유닛(502)을 캘리브레이팅하기 위해 이진 검색(binary search)이 수행될 수 있다. 이진 검색은 비교기(510)의 출력의 사인에 기초하여 더 높은 또는 더 낮은 설정으로 DC 오프셋 유닛(502)의 출력을 조절함으로써 수행될 수 있다. 일 예시로서, 비교기(510)의 출력에서 저진폭 출력 신호(예컨대, 0 출력)를 생성하는 가장 높은 DC 오프셋이 DC 오프셋으로서 선택될 수 있다.

감산기(508)가 DC 오프셋에 대해 보상한 후, 감산기(508)의 출력은 비교기(510)의 입력 단말들 중 하나에 제공될 수 있다. 진폭 임계치(506)는 비교기(510)에 제 2 입력으로서 공급될 수 있다. 비교기(510)는, 수신된 RF 신호의 진폭이 진폭 임계치(506)를 초과하는 시기를 검출하기 위해 수신된 RF 신호의 진폭을진폭 임계치(506)와 비교할 수 있다. 일 구현에서, 진폭 임계치(506)는 4-비트 디지털-투-아날로그 컨버터(DAC)에 의해 제공될 수 있다. 일 구현에서, 진폭 임계치(506)는, 수신된 RF 신호의 진폭이 -4dBm(예컨대, 140mv ＠ 50ohm) 보다 크지 않게 되도록 설정될 수 있다. 다른 구현에서, 진폭 임계치(506)는 다른 적절한 값들로 설정될 수 있고, 피크 검출기(401)의 RF 체인 및 감도 요건들에 있어서 LNA/혼합기의 선형성 요건들에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 비교기(510)의 출력은 사전-결정된 주파수에서 샘플링된 출력을 발생하기 위해 샘플링될 수 있다. 일 구현에서, 비교기(510)의 출력은 ADC 클록 주파수에서 샘플링될 수 있다. 다른 구현에서, 비교기(510)의 출력은 다른 적절한 주파수들에서 샘플링될 수 있다.

도 4를 다시 참조하여, RF 포화 검출 유닛(402)은 피크 검출기(401)의 샘플링된 출력 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, RF 포화 검출 유닛(420)은, 수신된 RF 신호의 진폭이 피크 검출기(401)의 진폭 임계치를 초과하는지 여부를 나타내는 복수의 샘플들을 수신할 수 있다. 고진폭 샘플은 수신된 RF 신호의 진폭이 진폭 임계치를 초과한다는 것을 나타낼 수 있고, 저진폭 샘플은 수신된 RF 신호의 진폭이 진폭 임계치를 초과하지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. RF 포화 검출 유닛(402)은 피크 검출기(401)로부터 검출된 샘플들에 기초하여 RF 포화를 나타내는 출력 신호를 발생시킬 수 있다. 일 구현에서, RF 포화 검출 유닛(402)은 미리결정된 윈도우에서 수많은 고진폭 샘플들을 카운트하고, 고진폭 샘플들의 수와 일 세트의 임계치들을 비교하고, 출력 신호들을 생성하여, RF 포화가 발생하는 빈도를 나타낸다. 또한, 도 9는 특히, 예를 들어, 다수의 무선 프로토콜에 의한 수신 체인의 공유에 관한 동적 수신 조건들에 응답하여, RF 포화 임계치들이 조절가능할 수 있는 실시예들에 대해서, RF 포화를 검출하기 위한 RF 포화 검출 유닛(402)의 동작들을 설명한다.

이득 변화 유닛(408)은 조악한(coarse) 그리고 세밀한(fine) 이득 튜닝을 수행하도록 구성될 수 있다. RF 포화 검출 유닛(402)으로부터 수신된 출력 신호들에 기초하여, 이득 변화 유닛(408)은 조악한 이득 강하 값에 의해 RF 이득을 조절(예컨대, 강하)할 수 있다. ADC(412)는 디지털 기저대역 신호를 산출하기 위해 아날로그 기저대역 신호를 변환할 수 있다. 이 신호 프로세싱 유닛(414)은 디지털 RF 기저대역 신호를 필터링할 수 있고, IQ 캘리브레이션을 수행할 수 있는 식이다. 대역-내 전력 계산 유닛(410)은 신호 프로세싱 유닛(414)으로부터의 입력에 기초하여 기저대역 신호의 대역-내 전력을 계산하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, ADC 프로세싱 유닛(406)은 디지털 기저대역 신호의 ADC 전력을 결정하도록 구성될 수 있다. 일부실시예들에서, 대역-내 전력 계산 유닛(410)으로부터 수신된 대역-내 전력 및 ADC 프로세싱 유닛(406)으로부터 수신된 ADC 전력에 기초하여, 이득 변화 유닛(108)은 세밀한 이득 튜닝을 수행하도록 더 구성될 수 있다.

도 6 및 도 7 - 공유 이득 엘리먼트를 갖는 무선 디바이스의 예시적인 시스템 도면

도 6 및 도 7은 다양한 실시예들에 따라서 무선 디바이스(100)의 예시적인 시스템 도면들을 도시한다. 무선 디바이스(100)는 공유 이득 엘리먼트의 적응형 RF 포화 검출 및 이득 조절을 구현할 수 있다. 도 6 및 도 7은 2 체인 동작을 지원하는 시스템들을 도시하지만; 3, 4 등과 같은 추가적인 체인들이 구상된다.

도 6은 2-칩 시스템의 예시를 도시한다. 이 경우, 무선 디바이스(100)는 제 1 무선 프로토콜 회로(130)(예를 들어, 제 1 칩 상에서, WLAN) 및 제 2 무선 프로토콜 회로(140)(예를 들어, 제 2 칩 상에서, 블루투스)를 포함할 수 있다. 제 1 무선 프로토콜 회로(130)는 공유 이득 엘리먼트(LNA)(242)를 포함하는 것으로서 고려될 수 있고, 또는 대안적으로 제 1 무선 프로토콜 회로(130)는 공유 이득 엘리먼트(LNA)(242)에 커플링되는 것으로서 고려될 수 있다.

도 7은 단일 칩 시스템의 예시를 도시한다. 이 경우, 단일 칩은 제 1 및 제 2 무선 프로토콜들 모두를 구현하는 회로를 포함한다. 도 6의 2-칩 시스템에서와 같이, 제 1 무선 프로토콜 회로(750)(예컨대, WLAN) 및 제 2 무선 프로토콜 회로(760)(예컨대, BT)는 공통 AGC(710)에 커플링될 수 있는 공통 이득 엘리먼트(755)를 공유할 수 있다. BT AGC(730) 및 WLAN AGC(790) 모두는 공통 AGC(710)에 커플링될 수 있다.

두 경우들에서, 제 1 무선 프로토콜 및 제 2 무선 프로토콜 모두에 따라서 수신된 신호들은, 제 1 및 제 2 무선 프로토콜 회로들로 분할되기 전에, 공유 이득 엘리먼트에 제공될 수 있다. 분할되기 전에 이 경우에서는 수신 신호가 증폭되기 때문에, 신호를 분할할 때 통상적으로 발생할 수 있는 이 신호 손실은 효과적으로 완화될 수 있다.

일부 실시예들에서, 무선 디바이스(100)는 예컨대, 도 4 및 도 5에 도시되고 이들에 대해 설명된 것과 같은 피크 검출기 및 RF 포화 검출 로직을 더 포함할 수 있다. 피크 검출기 및 RF 포화 검출 로직은, 예를 들어, 도 9에 대해 설명된 방법에 따라서, 도 6의 공유 LNA(242) 또는 도 7의 공유 LNA(755)와 같은 이득 엘리먼트와 함께 이용될 수 있다. 무선 디바이스는 수신 체인(들) 내의 하나 또는 그 초과의 포인트들에서 피크 검출하도록 구성될 수 있고; 예를 들어, 도 7의 예시적인 무선 디바이스의 경우, 일부 실시예들에서, 무선 디바이스(100)는 공유 LNA(755) 이후에만 피크 검출하도록 구성될 수 있으며; 다른 실시예들에서, 무선 디바이스(100)는 또한 WLAN 전용 LNA(756) 및/또는 BT 전용 LNA(757) 이후에 피크 검출하도록 구성될 수 있다.

다수의 무선 프로토콜들의 동시 수신을 위한 공유 이득 엘리먼트를 구현하는 1-칩 및 2-칩 시스템들, 예컨대 도 6 및 도 7에 도시된 그러한 예시적인 시스템들에 대한 더욱 상세한 설명들이, 발명의 명칭이 "Wireless Device Using A Shared Gain Stage For Simultaneous Reception Of Multiple Protocols"인 미국 출원 일련 번호 제12/323,338호, 발명의 명칭이 "Wireless Device Using a Shared Gain Stage for Simultaneous Reception of Multiple Protocols"인 미국 출원 일련 번호 제12/541,284호 및 발명의 명칭이 "Transferring Control of a Common Gain Element in a Wireless Device Supporting Multiple Protocols"인 미국 출원 일련 번호 제12/767,563호에서 제공되며, 앞서 언급된 바와 같이, 이들 모두는 인용에 의해 본 개시물에 통합된다.

도 8 - WLAN 과 BT 사이에서의 예시적인 신호 교환

도 8은, 제 1 무선 프로토콜이 WLAN이고 제 2 무선 프로토콜이 BT이며 공유 이득 엘리먼트는 저잡음 증폭기(LNA)인, 일 세트의 실시예들에 따라서, WLAN AGC(802)와 BT AGC(804) 사이의 예시적인 신호 교환을 도시한다.

일부 실시예들에서, BT AGC 및 WLAN AGC들 모두는 LNA의 이득을 제어하기 위한 성능을 가질 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, WLAN이 액티브(active)인 경우 오직 WLAN AGC(802)가 LNA 이득을 제어할 수 있다. 이러한 경우들에서, WLAN은 모든 RF 이득 변화들을 행할 수 있고, 적절한 RSSI 계산을 위해 새로운 이득 값 및 LNA 이득 변화가 존재하지 여부를 BT AGC(804)에 통지할 수 있다. WLAN이 슬립 모드에 있는 경우, 공유 LNA의 제어는 BT에 넘겨질 수 있다. WLAN이 송신할 때, WLAN은 포화를 방지하기 위해 공유 LNA 이득을 가장 작은 값으로 설정할 수 있다.

공유 LNA 구성에서, BT AGC(804)는 2개의 상이한 모드들에서 동작할 수 있다. (예컨대, BT 및 WLAN 모두가 액티브일 때) BT 패시브(passive) 모드에서, WLAN AGC(802)는 공유 LNA를 제어할 수 있지만, BT AGC(804)는 공유 LNA 이후에 BT 이득 스테이지들의 이득을 여전히 제어할 수 있다. 이 모드에서, BT AGC(804)는 BT 제어 하에서 이득 스테이지들에 대한 임의의 이득 변화들을 행할 수 있고, 이득 변화가 있는 경우 및 있을 때 WLAN AGC(802)에 통지할 필요가 없을 수 있다. WLAN AGC(802)가 공유 LNA의 이득을 변경할 때, WLAN은 BT AGC(804)에 통지할 수 있고, 이득 변화는 입력 신호 레벨에서의 변화가 보상될 수 있도록 BT AGC(804)에서 트리거링될 수 있다. (예컨대, WLAN이 슬립 모드에 있을 때) BT 액티브 모드에서, BT AGC(804)는 공유 LNA를 전체적으로 제어할 수 있다. BT AGC(804)는 이러한 2개의 상이한 경우들에 대해 2개의 별도의 이득 테이블들을 활용할 수 있다.

도 8에 도시된 WLAN AGC와 블루투스 AGC 사이의 예시적인 신호 교환이, 예를 들어 WLAN 및 BT 모두는 액티브이고, BT는 패시브 모드로 동작하는 경우, 블루투스에 의한 수신 동안 발생하는 것으로서 도시된다. 이 경우, 도시된 바와 같이, BT는 "이득 프리징" 요청을 WLAN에 전송할 수 있다. 이 요청은, 예를 들어, BT가 유효 패킷을 검출하고 그 패킷을 복조하도록 준비할 때 발생될 수 있다. BT가 수신 패킷을 디코딩하면서 공유 LNA에서의 이득 변화가 잠재적으로 BT로 하여금 수신된 패킷을 손실하게 할 수 있기 때문에, "이득 프리징" 요청은 WLAN AGC(802)로 전달될 수 있다. "이득 프리징" 요청이 WLAN AGC(802)에 의해 수신될 때, WLAN은 공유 LNA 이득이 고정되게 유지되도록 시도한다. 그러나, 이는 WLAN이 더 높은 확률을 갖거나 또는 강한 포화가 RF 스테이지들에서 검출되는 경우에 가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 이하의 섹션에서 설명된 바와 같이, 본 개시물의 실시예들은 RF 포화를 적응가능하게 검출하기 위한 방법에 관한 것이다. RF 포화를 적응가능하게 검출하는 것 및 공유 LNA에 대한 이득 조절들을 결정하는데 있어서의 적응 포화 검출을 활용하는 것은 액티브 수신 동안 이득을 일정하게 유지하기 위해 중요할 수 있다.

도 9 - RF 포화를 적응가능하게 검출하기 위한 방법

도 9는 제 1 무선 프로토콜에 따라서 제 1 신호들 및 제 2 무선 프로토콜에 따라서 제 2 신호들을 동시에 수신하도록 구성된 무선 디바이스에서 라디오 주파수(RF) 포화를 적응가능하게 검출하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.

이 방법은, 다수의 프로토콜들, 예컨대, 제 1 무선 프로토콜 및 제 2 무선 프로토콜을 구현하는 무선 디바이스, 예를 들어, 도 1 내지 도 8에 도시되고 앞서 설명된 디바이스에 의해 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 방법은 다수의 프로토콜들을 구현하는 무선 디바이스에서 사용하기 위한 칩에 의해 구현될 수 있다. 그러나, 이 방법은 적절하게 임의의 무선 디바이스에 사용될 수 있고, 무선 프로토콜들이 임의의 무선 프로토콜들일 수 있다는 것에 유의해야 한다. 후술된 단계들이 특정 순서로 도시되지만, 다양한 실시예들에 따라서 하나 또는 그 초과의 단계들이 생략되고 반복되고, 또는 도시된 것과는 상이한 순서로 수행될 수 있다는 것에 유의해야만 한다.

902에서, 공유 이득 엘리먼트에서 신호들이 수신될 수 있다. 이 신호들은 제 1 무선 프로토콜 및/또는 제 2 무선 프로토콜에 따른 성분들을 포함할 수 있다.

904에서, 공유 이득 엘리먼트의 포화의 레벨이 결정될 수 있다. 무선 디바이스에서 RF 포화를 검출하기 위한 일 기법은 수신 체인에서 원하는 포인트에서 (예컨대, 이득 엘리먼트 이후에서) 수신된 신호를 주기적으로 샘플링하는 것을 수반한다. 그후, 샘플링된 신호의 값이 특정 "피크" 임계치보다 더 큰지(즉, 샘플링된 신호는 그 포인트에서 수신 체인의 기능적 범위의 상위 가까이에 있다는 것을 나타냄) 여부가 결정될 수 있다. 다수의 샘플들의 과정 동안, 신호가 피크 임계치보다 지속적으로 또는 반복적으로 더 큰 것으로 결정되는 경우, 이는 (예를 들어, 현재 포화의 정의에 따라) 신호가 RF 포화를 겪고 있는 것을 나타낼 수 있다.

일 구상된 실시예에서, 예를 들어, 무선 디바이스는 디지털 부분과 결합하는 (예컨대, 신호를 샘플링하기 위한) 아날로그 부분을 포함하는 피크 검출기를 구현할 수 있다. 피크 검출기의 디지털 부분은 아날로그 피크 검출기 출력을 취할 수 있고, 샘플들의 값들이 피크 검출기 임계치보다 큰 샘플들의 수를 카운팅할 것이다. 필요에 따라, 피크 카운트는 32개의 샘플들의 윈도우들 또는 샘플들의 임의 다른 수를 통해서 계산될 수 있다. 이 경우, 피크 카운트는, 이 피크 카운트가 RF 포화의 레벨을 나타낼(예컨대, 그 레벨에 비례할) 수 있는 한, 포화 레벨인 것으로 고려될 수 있다. 필요한 경우, RF 포화 레벨들(및/또는 RF 포화 레벨들의 정의들)을 결정하는 다른 방법들은 이러한 방법 (및/또는 정의) 대신에 또는 그에 더해 사용될 수 있다는 것에 유의해야 한다.

906에서, 포화 이벤트의 현재 정의가 결정될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 주어진 윈도우에서 피크 카운트가 특정 "포화 임계치"를 초과하는 경우, 포화 이벤트가 선언될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 포화 임계치들은 포화 이벤트를 정의하도록 고려될 수 있다. 그러나, 포화 이벤트들을 정의하는 다른 방법들이 또한 고려된다.

계속되는 RF 포화를 회피하기 위해, 포화 이벤트에 응답하여 (예를 들어, 피크 검출기 이전에 수신 체인에서 이득 엘리먼트의) 이득 값을 조절하는 것이 바람직할 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 다수의 포화 임계치들을 구현하는 것이 바람직할 수 있다. 이는, 예를 들어, 더욱 적당한 포화 레벨들에 응답하여 더욱 적당한 이득 조절들, 또는 더욱 극심한 포화 레벨들에 응답하여 더욱 극심한 포화 조절들을 허용할 것이다.

일 실시예에서, 예를 들어, 피크 카운트는 초기 비교로서 임계치 "tally_thr_low"와 비교될 수 있다. 카운트가 tally_thr_low보다 큰 경우, 포화 이벤트가 선언될 것이다. 포화의 강도(severity)는 포화 임계치들 "tally_thr_low", "tall_thr_med" 및 "tally_thr_high"과 피크 카운트를 비교함으로써 결정될 것이다. 그후, 이득은, 예를 들어, 이득 강하 값들 "rf_gain_drop_db_low", "rf_gain_drop_db_med", 및 "rf_gain_drop_db_high"를 대응시킴으로써 포화의 결정된 강도에 따라서 강하될 수 있다.

무선 디바이스가 다수의 무선 프로토콜들을 구현하고, 공유 이득 엘리먼트(예컨대, 도 1 내지 도 8에서 도시되고 그리고 설명됨)가 존재하는 공유 수신 체인을 무선 디바이스가 포함하는 상황에서, 무선 디바이스에서의 포화 검출을 동적으로 변형하게 하는 것이 더욱 바람직할 수 있다. 예를 들어, 무선 프로토콜들 중 하나 또는 모두에 대해 무선 디바이스의 수신 상태, 및/또는 무선 프로토콜들 중 하나 또는 모두의 우선순위 스테이터스에 의존하여 포화 이벤트들로 피크 검출기의 감도를 변형시키는 것이 바람직할 수 있다. 예시적인 구현으로서, 무선 프로토콜들 중 하나가 WLAN이고 다른 무선 프로토콜이 블루투스인 경우, 수신 상태들의 4개의 가능한 조합들이 존재한다:

1. WLAN 및 BT 모두가 검색 상태에 있음.

2. BT는 현재 패킷을 수신하고 있음.

3. WLAN는 현재 패킷을 수신하고 있음.

4. WLAN 및 BT 모두가 Rx 상태에 있음.

각각의 이러한 경우들에서, WLAN이 우선순위를 가질 수 있고, 또는 BT가 우선순위를 가질 수 있고, 또는 WLAN 및 BT는 동일한 우선순위를 가질 수 있는 가능성들이 존재한다. 각각의 이러한 상이한 경우들은 포화에 대한 상이한 최적의 감도를 가질 수 있다. 예를 들어, WLAN이 수신되고 WLAN이 우선순위를 갖는 경우 더욱 엄격한 포화 임계치를 갖는 것이 현명할 수 있다. 이 경우에서, 높은 우선순위 WLAN 패킷의 손실을 초래할 수 있기 때문에, LNA 이득을 쉽게 변경하지 않는 것이 바람직할 수 있다.

따라서, 일부 실시예들에서, 무선 디바이스는, 예를 들어 무선 프로토콜들 중 하나 또는 모두에 대한 무선 디바이스의 수신 상태, 및/또는 무선 프로토콜들 중 하나 또는 모두의 우선순위 상태에 기초하여, 포화 이벤트의 정의를 동적으로 조절하도록 구성될 수 있다.

908에서, 이득 조절 값은 포화의 레벨 및 포화 이벤트의 현재 정의에 기초하여 결정될 수 있다.

다양한 실시예들에서, 포화 이벤트 정의들 및 응답들의 조절은 원하는 만큼 동적일 수 있다는 점에 주목해야 한다. 예를 들어, 필요한 만큼 많은 상이한 포화 레벨들(또는 연속 포화 커브)은, 많은 대응 이득 조절 값들(또는 연속 커브들)을 갖는, 동적 포화 감도가 바람직한 임의의 다양한 상황들에 대해 정의될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 구현의 간단함 및 효율성을 위해, 정의된 포화 레벨들 및 대응하는 이득 조절 값들의 수, 및 정의된 포화 레벨들 및 대응하는 이득 조절 값들의 세트들의 수를 제한하는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들어, 일 세트의 실시예들에서, 무선 디바이스는, 예컨대, 상이한 상황들에 대한 이득 조절 값들 및 상이한 포화 임계치들을 갖는 룩-업 테이블들(LUTs)의 세트를 활용함으로써 동적 포화 감도를 구현할 수 있다. 예를 들어, 포화 임계치들 및 대응하는 이득 조절들의 상이한 세트들을 포함하는 일 세트의 LUT들, 및 어떤 정황들 하에서 어떤 세트의 포화 임계치들 및 대응 이득 조절들이 이용되어야 하는지를 정의하는 다른 LUT가 존재할 수 있다. 이하의 테이블 1 및 2는 일 세트의 실시예들에 따른 이러한 LUT들의 예시들이다(다시, 무선 프로토콜들이 WLAN 및 BT인 상황을 참조한다).

이 예시에서, 도 2에 도시된 케이스들 1-4는 앞서 설명된 수신 상태들의 4개의 가능한 조합들을 참조한다. 이 예시에서 "Set 3"은 피크 검출기 트리거 이벤트들을 완전하게 디스에이블하는데 이용된다. 테이블 1에 도시된 바와 같이, 각각의 세트는 포화 이벤트들의 계속해서 더욱 엄격한 정의들을 정의할 수 있다. 이에 따라, 테이블 2에 도시된 바와 같이, 엄격함의 원하는 레벨들을 변화시키는 것을 수반하는 시나리오들에 적절하게 엄격한 포화 정의들이 할당될 수 있다. 예를 들어, WLAN 및 BT 모두가 검색 상태에 있는 경우(Case 1), 이득 변화들은 패킷 수신에 간섭하지 않을 것이며, 이에 따라 심지어는 비교적 낮은 레벨들의 포화에 응답하여 이득 조절들이 적절할 수 있다. 반대로, WLAN 및 BT 모두가 현재 패킷을 수신하고 있는 경우, 이득 변화들은 잠재적으로 패킷 손실을 야기할 수 있으며, 이에 따라 이득 조절들은 포화 레벨에 상관없이 적절하지 않을 수 있다. WLAN 또는 BT 중 오직 하나만이 현재 패킷을 수신하고 있는 경우, WLAN 및 BT의 상대적 우선순위는 어떤 레벨의 포화에서 이득 변경들이 적절한지 또는 적절하지 않은지 결정할 수 있고; 예를 들어, 오직 BT만이 현재 패킷을 수신하고 있지만 WLAN은 우선순위를 갖는 경우, 높은-우선순위의 인입 WLAN 패킷들을 성공적으로 수신할 수 있게 하기 위해, BT에 대한 일부 손실을 야기할 수 있더라도 적당한 포화 레벨에 응답하여 적절하게 이득을 조절하는 것이 여전히 바람직할 수 있다.

따라서, 이득 조절 값이 결정된 후, 공유 이득 엘리먼트의 이득 값은 단계(910)에서 결정된 이득 조절 값에 의해 조절될 수 있다.

일 예시적인 구현에서, 예를 들어, 테이블 2에 따라서, 기저대역(BB) 로직은, 이러한 세트들 중 어떤 세트가 (예컨대, MAC에 이해 제공된) WLAN BT 및 현재 AGC 상태의 우선순위에 의존하여 이용될 것인지를 선택하는데 이용될 수 있다. 이 케이스에 어떤 세트가 이용되어야만 하는지(예컨대, 테이블 2, 또는 유사 정보)는 또한 소프트웨어로 프로그래밍될 수 있다. 우선순위들은 BT 및 WLAN에 대한 가중치 테이블들을 이용함으로써 결정될 수 있고 패킷 단위로 MAC에 의해 변화될 수 있으며 BB에 전달될 수 있다. 따라서, 포화 임계치들 및 대응하는 이득 변화들의 어떤 세트를 선택하더라도 필요에 따라 패킷 단위로 행해질 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 것과 같은 일부 실시예들에서, 무선 디바이스는 다수의 수신 체인들을 구현할 수 있다. 예를 들어, 공유 BT/WLAN 수신 체인("chain 0") 및 WLAN 전용 (예컨대, 5GHz) 수신 체인("chain 1")이 존재할 수 있다. 일부 실시예들에서, 포화 검출은 각각의 수신 체인 상에서 구현될 수 있다. 이러한 포화 검출(및 대응하는 이득 조절들)은 필요에 따라 독립적으로 구현될 수 있거나, 또는 상호접속될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상호접속이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 포화가 하나의 수신 체인에서 검출되고 다른 수신 체인에서는 검출되지 않는 경우, 수신 체인들 모두에서 이득 조절을 행하는 것이 여전히 바람직할 수 있다. 이는 테이블 1의 "없음" 라인에 도시된다; 포화가 다른 수신 체인에서 검출되는 이러한 경우, 타겟 체인에서의 포화 레벨이 임의의 포화 임계치들을 충족하지 않는 경우조차도 이득은 "없음" 로우에서 특정된 양만큼 타겟 수신 체인에서 조절될 수 있다.

또한, 다수의 수신 체인들을 구현하는 일부 실시예들에서, 임계값들의 앞서-설명된 다수의 세트들이 임의의 체인들이 공유되는 경우에 WLAN의 체인들 모두에 대해 이용될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 그러나, 어떠한 수신 체인들도 공유되지 않는 시나리오(예컨대, BT, WLAN 2.4GHz, 및 WLAN 5GHz 각각이 그들 자신의 수신 체인을 갖는 3개의 안테나 구성)에서, 모든 수신 체인들에 대해 그리고 모든 수신 상태 및 우선순위 상황들에서 포화 임계치들 및 대응 이득 조절들의 단일 세트를 이용하는 것이 적절할 수 있다.

전술한 실시예들이 상당히 상세하게 설명되었지만, 전술한 개시물이 완전하게 인식될 때 당업자들에게는 수많은 변화들 및 변형들이 명백할 것이다. 이하의 청구항들은 모든 이러한 변화들 및 변형들을 아우르도록 해석되는 것이 의도된다.

Claims (20)

1. 무선 디바이스로서,
   무선 신호들을 수신하기 위한 안테나;
   상기 안테나에 커플링되고 상기 안테나로부터 제 1 신호들을 수신하도록 구성된 제 1 무선 프로토콜 회로 ― 상기 제 1 무선 프로토콜 회로는 제 1 무선 프로토콜에 따라서 상기 제 1 신호들을 프로세싱하도록 구성됨 ―;
   상기 안테나에 커플링되고 상기 안테나로부터 제 2 신호들을 수신하도록 구성된 제 2 무선 프로토콜 회로 ― 상기 제 2 무선 프로토콜 회로는 제 2 무선 프로토콜에 따라서 상기 제 2 신호들을 프로세싱하도록 구성됨 ―;
   상기 제 1 무선 프로토콜 회로 및 상기 제 2 무선 프로토콜 회로에 의해 이용되는 제 1 공유 이득 엘리먼트; 및
   수신된 신호들에 대한 포화 이벤트(saturation event)들을 검출하도록 구성된 로직을 포함하고, 상기 로직은 검출된 포화 이벤트에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제 1 공유 이득 엘리먼트의 이득값을 조절하도록 구성되고, 상기 로직은 상기 제 1 신호들 또는 상기 제 2 신호들 중 하나 또는 그 초과의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 포화 이벤트의 정의를 동적으로 조절하도록 구성되는,
   무선 디바이스.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 로직은 상기 제 1 무선 프로토콜 회로 또는 상기 제 2 무선 프로토콜 회로 중 하나 또는 그 초과의 수신 상태에 적어도 부분적으로 기초하여 포화 이벤트의 정의를 조절하도록 구성되는,
   무선 디바이스.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 로직은 패킷 단위로 포화 이벤트의 정의를 동적으로 조절하도록 구성되는,
   무선 디바이스.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 로직은:
   상기 제 1 공유 이득 엘리먼트의 포화 레벨을 결정하고;
   상기 제 1 무선 프로토콜 회로 및 상기 제 2 무선 프로토콜 회로의 전류 수신 상태들, 및 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들의 우선순위들에 대응하는 룩-업 테이블(LUT)을 결정하고 ― 상기 LUT는 포화의 레벨들을 이득 조절 값들에 관련시킴 ― ;
   상기 LUT에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된 포화 레벨에 대응하는 이득 조절 값을 결정하고;
   상기 결정된 이득 조절 값에 의해 상기 제 1 공유 이득 엘리먼트의 이득 값을 조절하도록 구성되는,
   무선 디바이스.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 무선 디바이스는 상기 제 1 무선 프로토콜 회로 및 상기 제 2 무선 프로토콜 회로의 다양한 가능한 수신 상태들, 그리고 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들의 우선순위들에 대응하는 복수의 LUT들을 포함하는,
   무선 디바이스.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 무선 프로토콜은 WLAN이고,
   상기 제 2 무선 프로토콜은 블루투스인,
   무선 디바이스.
9. 제 1 무선 프로토콜에 따라서 제 1 신호들을 그리고 제 2 무선 프로토콜에 따라서 제 2 신호들을 동시에 수신하도록 구성된 무선 디바이스 내에서의 라디오 주파수(RF) 포화를 회피하기 위한 방법으로서,
   공유 이득 엘리먼트에서 신호들을 수신하는 단계 ― 상기 수신된 신호들은 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들을 포함함 ―;
   상기 공유 이득 엘리먼트의 포화 레벨을 결정하는 단계;
   상기 제 1 신호들 또는 상기 제 2 신호들 중 하나 또는 그 초과의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 포화 이벤트의 현재 정의를 결정하는 단계;
   상기 포화 레벨 및 상기 포화 이벤트의 현재 정의에 적어도 부분적으로 기초하여 이득 조절 값을 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 이득 조절 값에 의해 상기 공유 이득 엘리먼트의 이득 값을 조절하는 단계를 포함하는,
   라디오 주파수 포화를 회피하기 위한 방법.
10. 삭제
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 포화 이벤트의 현재 정의를 결정하는 단계는, 상기 제 1 신호들 또는 상기 제 2 신호들 중 하나 또는 그 초과에 대한 상기 무선 디바이스의 수신 상태에 적어도 부분적으로 기초하는,
    라디오 주파수 포화를 회피하기 위한 방법.
12. 삭제
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 포화 레벨을 결정하는 단계, 상기 포화 이벤트의 현재 정의를 결정하는 단계, 상기 이득 조절 값을 결정하는 단계 및 상기 이득 값을 조절하는 단계는 패킷 단위로 수행되는,
    라디오 주파수 포화를 회피하기 위한 방법.
14. 제 9 항에 있어서,
    상기 방법은:
    상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들에 대한 상기 무선 디바이스의 현재 수신 상태들, 그리고 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들의 우선순위들에 대응하는 룩-업 테이블(LUT)을 결정하는 단계 ― 상기 LUT는 포화 레벨들을 이득 조절 값들에 관련시킴 ― 를 더 포함하고,
    상기 결정된 이득 조절 값은 상기 결정된 LUT에서 상기 결정된 포화 레벨에 대응하는 이득 조절 값인,
    라디오 주파수 포화를 회피하기 위한 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 결정된 LUT는, 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들에 대한 상기 무선 디바이스의 다양한 가능한 수신 상태들, 그리고 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들의 우선순위들에 대응하는 복수의 LUT들로부터 선택되는,
    라디오 주파수 포화를 회피하기 위한 방법.
16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 프로토콜은 WLAN이고,
    상기 제 2 무선 프로토콜은 블루투스인,
    라디오 주파수 포화를 회피하기 위한 방법.
17. 무선 디바이스에 사용하기 위한 칩으로서,
    상기 무선 디바이스는 무선 신호들을 수신하기 위한 안테나를 포함하고,
    상기 무선 디바이스는 제 1 무선 프로토콜 및 제 2 무선 프로토콜을 구현하도록 구성되고,
    상기 칩은:
    제 1 공유 이득 엘리먼트 ― 상기 제 1 공유 이득 엘리먼트는 신호들을 수신하도록 구성되고, 상기 수신된 신호들은 상기 제 1 무선 프로토콜에 따라서 프로세싱하도록 구성된 제 1 신호들 및 상기 제 2 무선 프로토콜에 따라서 프로세싱하도록 구성된 제 2 신호들 모두를 포함함 ―; 및
    수신된 신호들에 대한 포화 이벤트들을 검출하도록 구성된 로직을 포함하고, 상기 로직은 검출된 포화 이벤트에 적어도 부분적으로 기초하여 제 1 공유 이득 엘리먼트의 이득 값을 조절하도록 구성되고, 상기 로직은 상기 제 1 신호들 또는 상기 제 2 신호들 중 하나 또는 그 초과의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 포화 이벤트의 정의를 동적으로 조절하도록 구성되는,
    무선 디바이스에 사용하기 위한 칩.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 무선 디바이스는 제 1 신호들을 수신 및 프로세싱하도록 구성된 제 1 무선 프로토콜 회로 및 제 2 신호들을 수신 및 프로세싱하도록 구성된 제 2 무선 프로토콜 회로를 더 포함하고,
    상기 로직은:
    상기 제 1 무선 프로토콜 회로 또는 상기 제 2 무선 프로토콜 회로 중 하나 또는 그 초과의 수신 상태에 적어도 부분적으로 기초하여 포화 이벤트의 정의를 조절하도록 구성되는,
    무선 디바이스에 사용하기 위한 칩.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 칩은 상기 제 1 무선 프로토콜 회로를 포함하는,
    무선 디바이스에 사용하기 위한 칩.
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 칩은 상기 제 1 무선 프로토콜 회로 및 상기 제 2 무선 프로토콜 회로 모두를 포함하는,
    무선 디바이스에 사용하기 위한 칩.

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