KR101604208B1

KR101604208B1 - 다중 대역 송수신기에서의 누화 소거

Info

Publication number: KR101604208B1
Application number: KR1020147031714A
Authority: KR
Inventors: 신 유; 토마스 본; 헤인즈 슐레진저
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2013-02-26
Publication date: 2016-03-25
Also published as: CN104170262A; EP2654210B1; JP2015518328A; JP6025965B2; US9774411B2; KR20140143459A; WO2013156189A1; EP2654210A1; US20150085634A1; CN104170262B

Abstract

실시예들은 다중 대역 송수신기 장치(100)에 관한 것으로 이 장치는, 제1 무선 주파수 대역(RF₁)에서 제1 송신 신호(sig1)를 송신하도록 동작가능한 제1 송신 경로(110) - 제1 송신 경로(110)는 입력(112), 출력(114) 및 출력으로부터 제1 송신 경로의 입력을 향하는 제1 피드백 경로(116)를 포함함 -; 제2 무선 주파수 대역(RF₂)에서 제2 신호(sig2)를 송신하도록 동작가능한 제2 송신 경로(130) - 제2 무선 주파수 대역(RF₂)은 제1 무선 주파수 대역(RF₁)과 다르고, 제2 송신 경로(130)는 입력(132), 출력(134) 및 출력으로부터 제2 송신 경로의 입력을 향하는 제2 피드백 경로(136)를 포함함 -; 및 다중 대역 송수신기 장치(100)의 제2 피드백 경로(136)로부터 제1 피드백 경로(116)로의 누화를 소거하기 위해 그리고/또는 제1 피드백 경로(116)로부터 제2 피드백 경로(136)로의 누화를 소거하기 위해 동작 가능한 누화 소거기(150)를 포함한다.

Description

다중 대역 송수신기에서의 누화 소거{CROSS-TALK CANCELLATION IN A MULTIBAND TRANSCEIVER}

본 발명의 실시예들은 일반적으로 무선 통신과 관련되는데, 특히 다중 대역 송수신기들에서의 상이한 송수신기 경로들 간의 누화(cross-talk)의 소거와 관련된다.

무선 네트워크들이 꾸준히 성장하고 있고 점점 더 많은 수의 모바일 통신 시스템들이 배치되고 있다. 예를 들어, 무선 셀룰러 시스템들의 다중 표준들이 개발되었고 대중 시장에 도입되었다. 예를 들어 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 기존의 2세대 셀룰러 통신 시스템은 비교적 낮은 데이터 전송률들을 가진 회선 교환 음성 통신에 대한 종래 요구들을 충족시키기 위해 주로 도입된 반면에, 예를 들어 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 및 LTE(Long-Term Evolution)와 같은 3세대 및 4세대 모바일 통신 시스템들은 패킷 기반 모바일 통신에 대해 필요한 점점 더 높은 데이터 전송률들에 대한 계속 증가하는 요구들을 충족시키기 위해 점점 더 복잡해지고 있다. 전형적으로, 상이한 세대들의 상이한 무선 통신 시스템들은 각각의 무선 통신 시스템의 상이한 송수신기 장치들 간의 통신을 위해, 상이한 비중첩 무선 주파수(RF) 대역들, 즉 무선 스펙트럼들을 채택한다.

최근에, 소위 다중 대역 송수신기들(multiband transceivers), 예를 들어 다중 대역 기지국들에 대한 요구가 통신 시스템 공급자들의 주의를 점점 더 많이 끌고 있다. 이로써 다중 대역 송수신기는, 양호하게는 동시에, 즉 동시적으로 상이한 스펙트럼 RF 대역들에서 RF 신호들을 송신하고 및/또는 수신할 수 있는 송수신기로서 이해될 수 있다. 상이한 RF 신호들은 한가지 통신 시스템 표준에 속할 수도 있는데, 즉 이들은 모두 동일한 무선 통신 시스템을 준수할 수 있다. 그렇지만, 다중 대역 송수신기에 의해 송신되는 상이한 RF 신호들은 또한 심지어 상이한 통신 표준들에 속할 수도 있는데, 즉 상이한 송신 또는 수신 신호들이 상이한 무선 통신 시스템들을 준수할 수 있다. 상이한 RF 대역들에서 상이한 신호들 - 여기서 신호들 자체는 상이한 표준들에 속할 수 있음 - 을 동시적으로 송신/수신할 수 있는 그와 같은 다중 대역 가능 송수신기들은 현대적 다중 대역 기지국들에 대한 가장 도전적인 문제들 중 하나이다.

RF 송신기들의 물리적 구현들은 원거리 수신기에서의 열 잡음 또는 페이딩의 영향 외에도 수신된 신호의 품질을 저하시키는 수많은 장애들로 인해 손해를 본다. 하나 또는 복수의 송신 체인 - 이것은 이후에 송신기 경로들로도 지칭될 것임 - 에서의 아날로그 구성요소들은 전형적으로 이들의 불완전한 거동 때문에 다양한 장애들의 원인이 된다. 가장 현저한 비이상적 조건들은 반송파 주파수 및 샘플링 레이트 오프셋, 위상 잡음, IQ 불균형(I = 동상 신호 성분, Q = 직교 신호 성분), 및 전력증폭기(PA) 비선형성들이다. 특히, 기저대역(BB) 신호를 반송파 신호와 믹싱하는 것을 책임지는, DAC(Digital-to-Analog Converter) 후단의 믹서는 소위 IQ 불균형 불완전성의 원인이 될 수 있다. 믹서 외에도, PA가 또 다른 장애 근원이다. 게다가 포화점에 다다른 PA 특성의 비선형 거동도 송신 신호에 비선형 왜곡들을 더한다. PA의 비선형성은 주로 측파대 방출을 낳고 또한 스펙트럼 방출 요구 조건들에 영향을 미친다. 이후에, 송신기 경로의 모든 그러한 장애들의 조합은 또한 송신 잡음(TX 잡음)으로서 지칭될 것이다. 송신 잡음은 상기 언급한 송신기 비이상적 조건들로 인한, 이상적 송신 신호 성상도로부터의 물리적인, 즉 실세계 RF 송신 신호의 편차로서 해석될 수 있다.

TX 잡음의 영향은 고전적 알고리즘들에 의해 적어도 부분적으로 보상될 수 있다. 특히 이러한 문제들을 해결하기 위해 설계된 별개의/상이한 선형화 및 보상 알고리즘들은, 예를 들어 송수신기 체인의 디지털 부분에서의 피드백 신호 및 신호 처리를 이용하여, (알고리즘에 의존하여) 얼마간 정확하게 상기 언급한 TX 장애들의 적어도 일부를 보상할 수 있다. 예를 들어, 송신기에서 TX 잡음은 (디지털) 전치왜곡(predistortion)에 의해 적어도 부분적으로 보상될 수 있는데, 전치왜곡을 위해서는 출력으로부터 TX 경로의 입력을 향하는 피드백 경로가 요구된다.

다중 대역 송수신기 - 이것은 하나의 물리적 패키지 또는 하우징에서의 상이한 표적 주파수(target frequency) 대역들에 대한 복수의 송신 경로를 포함함 - 의 경우에, TX 경로의 피드백 신호들 및/또는 TX 잡음은 다른 주파수 대역들에 전용되는 하나 이상의 이웃/인접 TX 경로들에게 부정적 영향을 줄 수 있다. 상이한 RF 주파수 대역들에 속하거나 또는 심지어 상이한 무선 통신 표준들에 속하는 상이한 TX 경로들 간의 이런 누화 때문에, 개별 TX 경로들에서의 TX 잡음 또는 송신기 장애들의 적절한 보상은 더 어렵게 된다. 그러므로, 다중 대역 송수신기들에 대한 이런 불만족스런 상황을 개선하는 것이 바람직하다.

각자의 피드백 경로들을 포함하는 다중 대역 송수신기의 이웃 또는 인접 TX 경로들이 서로에 대해 가깝게 이격될 수 있어서, 제1 TX 경로와 연관된 제1 피드백 경로로부터 제2 TX 경로와 연관된 제2 피드백 경로로의 신호 누화가 일어날 수 있다는 것이 본 발명의 한 발견이다. 즉, 두 개의 이웃 TX 회선 경로들, 또는 이들 각자의 연관된 피드백 경로들의 물리적 이격은 인접 회선 경로들 간의 간섭을 무시할 수 있을 정도로 그렇게 크지 않을 수 있다. 이런 점은, 상이한 표적 RF 대역들에 대한 둘 이상의 신호 송수신기들이, 충분한 RF/IF 경로 분리(>40dB)를 제공할 수 없는 다중 대역 송수신기의 하나의 공통적 공간 제한적 패키지 또는 하우징 내에 통합될 때 특히 그러할 수 있는데, 여기서 IF는 중간 주파수(intermediate frequency)의 약자이다. 다중 대역 송수신기의 제1 TX 경로로부터 제2 TX 경로로의 누화 또는 간섭, 및 그 반대 방향으로의 누화 또는 간섭이 보상되지 않은 채로 남아 있다면, 송신기 장애들 또는 TX 잡음과 관련해 개별 TX 경로들의 성능은 나빠질 것이다.

다중 대역 송수신기의 간섭하는 TX 경로들, 또는 더 특정적으로는 이들의 연관된 피드백 경로들 간의 누화는 다중 대역 송수신기의 개별 송수신기 경로들의 개별적 및/또는 전체적 TX 잡음 성능을 개선하기 위해 소거될 수 있다는 것을 추가로 발견했다.

제1 양태에 따라 본 발명의 실시예들은 다중 대역 송수신기 장치를 제공한다. 그에 의해 다중 대역 송수신기 장치는 다중 대역 송수신기에게 결합되거나 그 안에 위치할 수 있다. 즉, 다중 대역 송수신기 장치는 다중 대역 송수신기를 위한 장치로서 이해될 수 있다. 다중 대역 송수신기 장치는 제1 무선 주파수 대역에서 제1 송신 신호를 송신하도록 동작가능한 제1 송신 경로 또는 회선을 포함한다. 그에 의해, 제1 송신 경로는 입력, 출력 및 출력으로부터 제1 송신 경로의 입력을 향하는 제1 피드백 경로를 포함한다. 또한, 다중 대역 송수신기 장치는 제2 무선 주파수 대역에서 제2 신호를 송신하도록 동작가능한 제2 송신 경로 또는 회선을 포함하는데, 제2 무선 주파수 대역은 제1 무선 주파수 대역과 다르다. 또한, 제2 송신 경로는 입력, 출력 및 출력으로부터 제2 송신 경로의 입력을 향하는 제2 피드백 경로를 포함한다. 더욱이, 다중 대역 송수신기 장치는 다중 대역 송수신기의 제2 피드백 경로로부터 제1 피드백 경로로의 누화/간섭을 소거하도록 및/또는 제1 피드백 경로로부터 제2 피드백 경로로의 누화를 소거하도록 동작 가능한 누화 소거기를 포함한다.

송신(TX) 경로는 디지털 기저대역 신호를 아날로그 RF 신호로 변환(translate)하기 위한 다양한 후속 배열된 디지털 및/또는 아날로그 하드웨어 구성요소들의 (전기적) 회선 또는 체인으로서 이해될 수 있는데, 이 아날로그 RF 신호는 이후 안테나 수단을 경유해 에어 인터페이스상에서 원거리 수신기에게 송신될 수 있다. 그러므로, 다중 대역 송수신기에서의 하나의 TX 경로는, 예를 들어 적어도 하나의 디지털 또는 아날로그 변조기, 적어도 하나의 DAC(Digital-to-Analog Converter), 아날로그 기저대역 신호를 각자의 RF(Radio Frequency) 대역으로 상향 변환(up-converting)하기 위한 적어도 하나의 믹서 또는 업 컨버터(up-converter), 및 적어도 하나의 PA(Power Amplifier)를 포함할 수 있다. 기타 TX 경로들은 자신들의 DAC들, 믹서들 및 PA들을 포함하거나, 또는 이러한 구성요소들을 다른 TX 경로들과 공유할 수 있다. 물론, 이 구성요소 목록은 본 발명의 상이한 실시예들에서 다르게 될 수 있다. 디지털 기저대역 신호의 아날로그 RF 신호로의 변환 동안 TX 경로의 하나 이상의 하드웨어 구성요소들은 TX 경로를 따라 진행하는 신호(들)를 왜곡시킬 수 있다. 그와 같은 왜곡(TX 잡음)은, 예를 들어 PA의 비선형 거동과 같은, 불완전한 및/또는 비선형 하드웨어 거동으로 인한 것일 수 있다.

따라서, 피드백 경로도, 예를 들어 디지털 전치왜곡(digital predistortion)과 같은 TX 잡음 보상 목적을 위해 TX 경로의 (왜곡된) RF 신호를 각자의 디지털 기저대역 도메인으로 다시 변환하기 위한 다양한 디지털 및/또는 아날로그 하드웨어 구성요소들의 (전기적) 회선 또는 체인으로서 이해될 수 있다. 그러므로, 피드백 경로는, 예를 들어 기저대역 또는 중간 주파수 대역으로 아날로그 RF 신호를 하향 변환(down-converting)하기 위한 적어도 하나의 믹서 또는 다운 컨버터, 적어도 하나의 ADC(Analog-to-Digital Converter), 및 적어도 하나의 복조기를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소들은 또한 다른 피드백 경로들과 공유될 수 있다. 다시 말하지만, 이 구성요소 목록은 예시적인 것일 뿐이고, 본 발명의 상이한 실시예들에 대해 다르게 될 수 있다. 몇몇 실시예들에 따라, 피드백 경로들의 간섭하는 신호들, 즉 간섭하는 피드백 신호들은 동일한 또는 가깝게 이격된 (예를 들어 중첩하는) 주파수 대역들에 위치할 수 있다.

다중 대역 송수신기의 개별 송신 경로들 및/또는 이들의 연관된 피드백 경로들은 서로에 대해 근접하여 물리적으로 위치할 수 있어서, 제1 피드백 경로(또는 피드백 회선)로부터 제2 피드백 경로로의 무시 못할 누화/간섭이 일어날 수 있다. 예를 들어, 각자의 피드백 경로들을 포함하는 제1 및 제2 TX 경로 모두는, 예를 들어 공통 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있는 공통 기판상에 같이 위치할 수 있거나, 또는 공통 하우징에 같이 위치할 수 있고, 그에 따라 패키지의 상이한 부분들 간의 누화를 허용한다. 몇몇 실시예들에 따라, 제1 및 제2 TX 경로는 심지어 공통 하드웨어 구성요소들을 공유할 수 있다. 각자의 제1 및 제2 (TX) 신호들을 나르는 TX 경로 회선의 신호 라인들은 전달되는 TX 신호들을 방사하는 경향이 있어서, 방사된 TX 또는 피드백 신호들이 이웃 또는 인접 TX 회선과 결합할 수 있다. 그러나, 전형적으로 그와 같은 바라지 않은 방사는, 신호 라인들이 안테나로서 동작하도록 되어 있지는 않기 때문에 상당히 약할 것이다. 그러나, 상이한 RF 대역들과 연관된 TX 경로들이 충분히 가깝게 이격되어 있고 또한 충분히 차폐되지 않으면, 제1 피드백 경로로부터의 신호가 제2 피드백 경로에 결합할 수 있고 그 반대로도 되며, 그에 의해 상호 간섭으로 이어질 수 있다. 이웃 피드백 경로들 간의 그와 같은 간섭 때문에, 각자의 피드백 신호들에 의존하는 TX 잡음 보상 개념들은 간섭 또는 누화가 적절히 소거되지 않으면 나빠질 것이다.

이 목적을 위해, 실시예들은 누화 소거기를 제안하는데, 이는 이상적으로는 제2 피드백 경로의 바라지 않는 신호 성분들로부터 제1 피드백 경로의 신호를 제거할 수 있으며, 그 반대로도 된다. 누화 소거는 공지된 신호 추정 및/또는 간섭/누화 소거 기술에 의존할 수 있는데, 여기서 송신 경로들의 전달함수들 및 제1 피드백 경로와 제2 피드백 경로 간의 전달함수들은 예를 들어 LS(Least Squares) 추정과 같은 주지된 추정 기술에 의하여 추정될 수 있다. 제1 및 제2 TX 경로를 통해 송신되는 제1 및 제2 신호들이 다중 대역 송수신기 내에서 알려지거나 또는 알려지게 될 수 있다는 것을 유의하라.

몇몇 실시예들에 따라, 다중 대역 송수신기는 (다중 대역) 기지국에 결합될 수 있다. 즉, 기지국은 분열된 스펙트럼 응용들을 지원하기 위해 또는 UMTS 및/또는 LTE의 상이한 동작 주파수 대역들인 GSM-900과 GSM-1800/1900과 같은 다중 RF 대역에서 동작하는 무선 통신 시스템들을 지원하기 위해, 동시에 복수의 상이한 비중첩 RF 대역을 지원할 수 있다. 몇몇 실시예들에서 다중 대역 송수신기 장치는 심지어 제1 및 제2 TX 경로를 통해 동시에 상이한 무선 통신 시스템 표준들 및/또는 상이한 반송 주파수들의 신호들을 동시적으로 송신하도록 동작가능할 수 있다. 그러므로, 다중 대역 송수신기는 또한 몇몇 실시예들에 따라, 다중 표준 송수신기로서 간주될 수 있다. 그에 의해, 다중 대역 송수신기는, 예를 들어, GSM(Global System for Mobile Communications), EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution), GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network), UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) 또는 E-UTRAN(Evolved UTRAN), LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(LTE-Advanced) 등의 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP)에 의해 표준화된 무선 통신 시스템들, 또는 상이한 표준들, 예컨대 WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) IEEE 802.16 또는 WLAN(Wireless Local Area Network) IEEE 802.11을 갖는 무선 통신 시스템들, 일반적으로 TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access)에 기초한 임의의 시스템, 기타 등등 중에서 하나 이상과 같은 하나 이상의 무선 통신 시스템들을 지원할 수 있다. 하기에서, 무선 통신 시스템 및 모바일 통신 네트워크라는 용어들은 동의어로 이용될 수 있다. 유의할 점은, 본 발명의 개념은 앞서 언급한 무선 통신 시스템들에만 제한되지 않고, 기타 및 장래의 무선 통신 시스템 표준들에도 적용가능하다는 것이다.

다중 대역 기지국은 네트워크 또는 시스템의 고정된 또는 정지 부분에 위치할 수 있다. 기지국은 원격 무선 헤드, 송신 포인트, 액세스 포인트, 매크로 셀, 소형 셀, 마이크로 셀, 펨토 셀, 메트로 셀, 기타 등등에 해당할 수 있다. 기지국은 유선 네트워크의 무선 인터페이스일 수 있는데, 이는 상이한 RF 대역들에서의 무선 신호들을 연관된 UE 또는 모바일 단말에 송신하는 것을 가능하게 한다. 이러한 무선 신호는, 예를 들어, 3GPP에 의해 표준화되거나, 또는 일반적으로 위에 열거된 시스템들 중 하나 이상에 부합하는 무선 신호들을 준수하는 것일 수 있다. 따라서, 기지국은 NodeB, eNodeB, BTS, 액세스 포인트, 등등에 해당할 수 있다.

실시예들에서, 무선 통신 시스템은 모바일 단말들 및 기지국들을 포함할 수 있다. 시나리오에 의존하여, 즉 다운링크 또는 업링크에 의존하여, 어느 하나가 제각기 송신기 또는 수신기로 기능할 수 있다. 다운링크에 대해, 기지국은 송신기 기능성들을 맡는 반면, 모바일 단말은 수신기 부분을 맡는다. 업링크에서, 이는 반대로 되는데, 즉 기지국은 수신기로서 기능하는 반면, 모바일 단말은 송신기로서 기능한다. 본 발명이 다중 대역 기지국에 대하여 기술될 것이지만, 기타 실시예들은 모바일 단말에 결합되거나 또는 모바일 단말 내에 위치한 다중 대역 송수신기 장치를 배제하지 않는데(오히려 이를 포함할 수 있는데), 여기서 모바일 단말은 스마트폰, 셀 폰, 사용자 장비, 랩톱, 노트북, 개인용 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), USB(Universal Serial Bus) 스틱, 자동차, 기타 등등에 해당할 수 있다. 앞서 언급한 대로, 모바일 단말은 3GPP 전문 용어에 부합하게 사용자 장비(UE)로도 지칭될 수 있다. 또한, 다중 대역 송수신기 장치는 기지국으로부터 모바일 단말로, 그리고 그 반대 방향으로 무선 신호들을 중계하기 위한 중계국에도 결합될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라, 다중 대역 송수신기를 동작시키기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 다중 대역 송수신기의 제1 송신 경로를 통해, 제1 무선 주파수 대역에서 제1 송신 신호를 송신하는 단계를 포함하는데, 여기서 제1 송신 경로는 입력, 출력 및 출력으로부터 제1 송신 경로의 입력을 향하는 제1 피드백 경로를 포함한다. 방법은, 다중 대역 송수신기의 제2 송신 경로를 통해, 제2 무선 주파수 대역에서 제2 신호를 송신하는 제2 단계를 포함하는데, 여기서 제2 무선 주파수 대역은 제1 무선 주파수 대역과 다르고, 제2 송신 경로는 입력, 출력 및 출력으로부터 제2 송신 경로의 입력을 향하는 제2 피드백 경로를 포함한다. 또한, 방법은 다중 대역 송수신기의 제2 피드백 경로로부터 제1 피드백 경로로의 누화 또는 간섭을 소거하고 및/또는 제1 피드백 경로로부터 제2 피드백 경로로의 누화를 소거하는 단계를 포함한다.

몇몇 실시예들은 이 방법을 수행하기 위해 장치 내에 설치된 디지털 제어 회로, 즉 다중 대역 송수신기 장치를 포함한다. 그러한 디지털 제어 회로, 예를 들어 DSP(digital signal processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 또는 그와 유사한 것은 그에 따라 프로그래밍될 필요가 있다. 따라서, 또 다른 실시예들은 컴퓨터 프로그램도 제공하는데, 이 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 또는 디지털 프로세서 또는 집적 회로상에서 실행될 때 방법의 실시예들을 실행하기 위한 프로그램 코드를 갖는다.

본 발명의 실시예들은 적절히 구현되면 상당한 정도로 누화 효과들을 소거할 수 있다. 일반적으로, 실시예들은 다중 대역 송수신기들의 밀집된 패키징을 가능하게 할 수 있는데, 여기서 수신되고 피드백된 신호는 동일 주파수 대역에 또는 서로에게 근접한 주파수 대역들에 위치한다.

장치들 및/또는 방법들의 몇몇 실시예들이 예를 드는 방식으로서만 그리고 첨부된 도면들을 참조하여 하기에서 설명될 것이다.
도 1은 실시예에 따른 누화 소거를 가진 다중 대역 송수신기 장치의 구성 블록도를 보여준다;
도 2a는 실시예에 따른 하나의 다중 대역 송수신기 패키지에서의 두 개의 송신기의 통합을 보여준다;
도 2b는 추가 실시예에 따른 하나의 다중 대역 송수신기 패키지에서의 두 개의 송신기의 통합을 보여준다;
도 3a는 누화 기저대역 모델을 묘사한다;
도 3b는 실시예에 따른 누화 추정기의 블록도를 보여준다;
도 3c는 실시예에 따른 누화 소거 블록을 묘사한다; 및
도 4는 실시예에 따른 누화 소거의 성능을 도해한다.

몇몇 예시적 실시예들이 도해된 첨부 도면들을 참조하여, 여러 예시적 실시예들이 더 완전하게 지금 기술될 것이다. 도면들에서, 라인들, 계층들, 및/또는 영역들의 두께는 명확성을 위해 과장될 수 있다.

따라서, 예시적인 실시예들이 여러 수정들과 대안 형태들을 가질 수 있는 한편으로, 이것의 실시예들이 도면들에서 예를 드는 방식으로 보여지고 또한 여기서 상세하게 기술될 것이다. 그러나, 개시된 특별한 형태들에만 예시적 실시예들을 한정하기 위한 어떤 의도도 없으며, 그와 반대로 예시적인 실시예들은 본 발명의 범위에 드는 모든 수정들, 균등물들, 및 대안들을 포괄하는 것이라는 점을 이해해야 한다. 동일한 부호들은 도면들의 설명 전체를 통해 동일하거나 유사한 요소들을 가리킨다.

어떤 요소가 다른 요소에 "연결" 또는 "결합"되는 것으로 지칭될 때, 그것은 다른 요소에 직접적으로 연결 또는 결합되거나 개재 요소들이 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이와 달리, 하나의 요소가 다른 요소에 "직접 연결" 또는 "직접 결합"되는 것으로 지칭될 때에는, 개재 요소들은 존재하지 않는다. 요소들 간의 관계를 기술하는데 이용되는 기타 단어들(예를 들어, "사이에" 대 "직접 사이에", "인접한" 대 "직접 인접한" 등)도 유사한 방식으로 해석해야 한다.

여기서 이용되는 용어는 특정 실시예들을 설명하는 것을 목적으로 할 뿐이며, 예시적인 실시예들을 제한하고자 의도된 것은 아니다. 문맥이 달리 명백히 지시하지 않는 한, 단수 형태들 "하나(a, an)", 및 "그(the)"는 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. "포함한다(comprises, comprising, includes 및/또는 including)"라는 용어들은, 여기서 사용되는 경우에, 그 용어들은 진술된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 구성요소들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 기타 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 구성요소들 및/또는 이것들의 그룹들의 존재나 부가를 배제하지 않는다는 점을 추가로 이해해야 한다.

달리 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 (기술적 및 과학적 용어를 포함한) 모든 용어는 예시적 실시예들이 속하는 기술 분야의 당업자가 통상 이해하는 바와 동일한 의미를 갖는다. 예를 들어 흔히 사용되는 사전들에 정의된 것과 같은 용어들은, 관련 기술의 맥락에서의 이들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석해야 하며, 여기서 명시적으로 특별히 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적 의미로 해석해서는 안 된다는 점을 추가로 이해할 것이다.

도 1은 다중 대역 송수신기 장치(100)의 예시적 실시예의 블록도를 보여준다. 예를 들어, 다중 대역 송수신기 장치(100)는 무선 통신 시스템의 기지국에 결합될 수 있으며, 그에 의해 기지국이 다중 대역 기지국이 되도록 한다. 다중 대역 송수신기 장치(100)가 추가적으로 수신기 회로 및 수신기 기능성을 포함할 수 있기는 하지만, 본 발명의 실시예들은 장치(100)의 송신기 기능성 또는 송신기 회로를 참조하여 설명될 것이다.

다중 대역 송수신기 장치(100)는 제1 송신 경로(또는 체인)(110)를 포함하는데, 이 송신 경로는 제1 무선 주파수 대역 RF₁에서 제1 송신 신호 sig1을 송신하기 위해 적응되거나 동작 가능하다. 다중 대역 송수신기 장치(100)의 제1 송신 경로(110)는 입력(112), 출력(114) 및 출력(114)으로부터 제1 송신 경로(110)의 입력(112)을 향하는 제1 피드백 경로(116)를 포함한다. 다중 대역 송수신기 장치(100)는 추가로 제2 송신 경로(130)를 포함하는데, 이 송신 경로는 제2 무선 주파수 대역 RF₂에서 제2 신호 sig2를 송신하기 위해 적응되거나 구성되고, 여기서 제2 무선 주파수 대역 RF₂는 제1 무선 주파수 대역 RF₁과 다르다. 실시예들에 따라,두 개의 무선 주파수 대역 RF₁ 및 RF₂는 중첩하지 않는다. 또한, 제2 송신 경로(130)는 입력(132), 출력(134) 및 출력(134)으로부터 제2 송신 경로(130)의 입력(132)을 향하는 제2 피드백 경로(136)를 포함한다. 입력들(112, 132) 및 출력들(114, 134)이 송신 경로들(110, 130)의 비 고정 점들이고 또한 예를 들어 다중 대역 송수신기 장치(100)의 하드웨어 셋업에 의존하여 선택될 수 있다는 것을 유의하라. 그러므로, 적용 가능하다면, 입력들 및 출력들은 도 1에 묘사된 것 이외의 다른 곳에 놓여 있도록 또한 선택될 수 있다. 다중 대역 송수신기 장치(100)는 다중 대역 송수신기(100)의 제2 피드백 경로(136)로부터 제1 피드백 경로(116)로의 누화를 소거하기 위해 및/또는 제1 피드백 경로(116)로부터 제2 피드백 경로(136)로의 누화를 소거하기 위해 동작 가능한 누화 소거기 회로(150)를 추가로 포함한다. 즉, 누화 소거기 회로(150)는 간섭하는 피드백 경로들 또는 채널들(116, 136) 간의 상호 누화를 소거할 수 있다.

실시예들에 따라, 다중 대역 송수신기 장치(100)는 상이한, 바람직하게는 중첩하지 않는 무선 주파수 대역들 RF₁ 및 RF₂에서 신호들 sig1, sig2를 동시적으로 송신하기 위해 적응될 수 있다. 다시 말하면, 제1 송신 경로(110) 및 제2 송신 경로(130)는 동시에, 즉 동시적으로 각자의 무선 주파수 대역들 RF₁ 및 RF₂에서 제1 신호 sig1 및 제2 신호 sig2를 송신하도록 적응되거나 동작 가능할 수 있다.

도 1로부터 알 수 있는 것처럼, 제1 피드백 경로(116)로부터 제2 피드백 경로(136)로의 누화/간섭은 제1 누화 전달함수 H ₁₂에 의해 모델링될 수 있는 한편, 제2 피드백 경로(136)로부터 제1 피드백 경로(116)로의 누화는 제2 누화 전달함수 H ₂₁에 의해 모델링될 수 있다. 제1 TX 경로(110)(제1 피드백 경로(116)를 포함함)의 거동은 제1 TX 경로 전달함수 H ₁₁에 의해 모델링될 수 있다. 마찬가지로 제2 TX 경로(130)(제2 피드백 경로(136)를 포함함)의 거동은 제2 TX 경로 전달함수 H ₂₂에 의해 모델링될 수 있다. 모든 전달함수들이 주파수 종속적일 수 있다는 것을 유의하라. 두 개의 입력 신호 sig1 및 sig2 가 누화 소거기(150)에게 알려지거나 알려지게 될 수 있으므로, 누화 전달함수들 H ₁₂ 및 H ₂₁ 은 추정된 누화 전달함수들

및

을 획득하기 위해 추정되거나 측정될 수 있다. 또한, TX 경로 전달함수들 H ₁₁, H ₂₂ 는 주지된 방법들에 의해 추정되거나 측정될 수 있다. 언급된 전달함수들을 결정하는데 사용될 수 있는 여러 주지된 추정 방법들이 있다. 예를 들어, 주지된 LS(Least Squares) 추정 방법이 채택될 수 있다.

제1 송신 경로(110)는, 피드백 경로(116) 외에도, 피드포워드 경로(feed-forward path)(118)를 포함한다. 이 피드포워드 경로(118)는, 예를 들어 디지털 전치왜곡 회로(120), 적어도 하나의 DAC(Digital-to-Analogue Converter)(122), 및 변조, 상향 변환 및/또는 PA(power amplification) 회로를 포함하는 회로 블록(124)과 같은, 복수의 후속 배열된 하드웨어 구성요소들의 시퀀스 또는 체인을 포함할 수 있다. 특히, 블록(124)의 하드웨어 구성요소들은 비이상적, 비선형 거동을 가지며, 그러므로 제1 신호 sig1에 I/Q 불균형 및/또는 비선형 왜곡과 같은 송신기 장애들(TX 잡음)을 도입한다. TX 잡음을 보상하기 위해, 피드백 경로(116)는 제1 RF 신호 RF₁을 수신하고, 이것을 중간 주파수 대역으로 또는 기저대역 도메인으로 하향 변환하여 제1 피드백 신호(117)를 획득할 수 있다. 그러나, 이 제1 피드백 신호(117)는 제2 피드백 경로(136)로부터의 누화에 의해 손상된다. 이에 대처하기 위해, 누화 소거기(150)로부터의 제1 보상 신호(152)를 제1 피드백된 신호(117)로부터 감산하여 제1 누화 소거된 피드백 신호(119)를 획득할 수 있고, 이 신호가 블록(120)에서 디지털 전치왜곡에 사용될 수 있다. 제1 피드백 경로(116)는, 예를 들어 I/Q 불균형 및/또는 PA 비선형성들로 인한 제1 RF 신호 RF₁에서의 TX 잡음을 완화하기 위해 이용될 수 있다. 이 목적을 위해, 제1 피드백 경로(116)는, 출력(114)으로부터 제1 TX 경로(110)의 입력(112)을 향하여 왜곡된 신호 RF₁을 피드백하기 위해 하향 변환 회로 및 ADC(Analogue-to-Digital Converters)와 같은 하드웨어 회로를 포함할 수 있다. 최초의 제1 신호 sig1과 함께 디지털 전치왜곡 개념들 또는 다른 신호 처리가 제1 TX 경로(110)의 바라지 않은 TX 잡음을 완화하거나 보상하기 위해 적용될 수 있다.

마찬가지로, 제2 송신 경로(130)는, 제2 피드백 경로(136) 외에, 제2 피드포워드 경로(138)를 포함한다. 이 피드포워드 경로(138)도, 예를 들어 디지털 전치왜곡 회로(140), 적어도 하나의 DAC(Digital-to-Analogue Converter)(142), 및 변조, 상향 변환 및/또는 PA 회로를 포함하는 회로 블록(144)과 같은, 복수의 후속 배열된 하드웨어 구성요소의 시퀀스 또는 체인을 또한 포함할 수 있다. 특히, 블록(144)의 하드웨어 구성요소들은 비이상적, 비선형 거동을 가지며, 그러므로 제2 신호 sig2에, I/Q 불균형 및/또는 비선형 왜곡과 같은 송신기 장애들(TX 잡음)을 도입한다. TX 잡음을 보상하기 위해, 피드백 경로(136)는 제2 RF 신호 RF₂ 를 수신하고, 이것을 중간 주파수 대역으로 또는 기저대역 도메인으로 하향 변환하여 제2 피드백 신호(137)를 획득할 수 있다. 그러나, 제2 피드백 신호(137)는 제1 피드백 경로(116)로부터의 누화에 의해 손상된다. 이에 대처하기 위해, 누화 소거기(150)로부터의 제2 보상 신호(154)를 제2 피드백 신호(137)로부터 감산하여 제2 누화 소거된 피드백 신호(139)를 획득할 수 있고, 이 신호가 블록(140)에서 디지털 전치왜곡에 이용될 수 있다. 그러므로, 제2 피드백 경로(136)는, 예를 들어 I/Q 불균형 및/또는 PA 비선형성들로 인한 제2 RF 신호 RF₂에서의 TX 잡음을 완화하기 위해 이용될 수 있다. 이 목적을 위해, 제2 피드백 경로(136)도, 출력(134)으로부터 제2 TX 경로(130)의 입력(132)을 향하여 왜곡된 신호 RF₂ 를 피드백하기 위해 하향 변환 회로 및 ADC들과 같은 하드웨어 회로를 포함할 수 있다. 왜곡되지 않은 제2 신호 sig2와 함께 디지털 전치왜곡 개념들 또는 기타 신호 처리가 제2 TX 경로(130)의 바라지 않은 TX 잡음을 완화하거나 보상하기 위해 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 함께 위치하는 제1 및 제2 송신 경로들(110, 130)을 가진 다중 대역 송수신기들을 다룰 수 있다. 즉, 각자의 피드백 경로들 (116) 및 (136)을 포함하는 제1 송신 경로(110) 및 제2 송신 경로(130)가 제1 피드백 경로(116)로부터 제2 피드백 경로(136) 내로의, 및 그 반대로의 무시 못할 누화가 발생할 수 있을 정도로 서로에게 근접하여 위치하는 경우의 다중 대역 송수신기들이 고려될 수 있다. 이런 상황은, 예를 들어, 송신 경로들 (110) 및 (130) 둘 모두가 공통 PCB와 같은 공통 기판상에 함께 위치하거나, 또는 이들이 다중 대역 송수신기 장치(100)의 공통 하우징 내에 위치한다면 생길 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 두 개의 TX 경로(110, 130)는 심지어 하나 이상의 공통 하드웨어 구성요소들, 예를 들어 전력 증폭기를 공유할 수 있다. 그러한 다중 대역 송수신기 패키지에서의 공간 제한 때문에, 피드백 경로들(116, 136)에서의 바라지 않은 누화에 직면할 수 있다. 앞서 설명한 것처럼, 피드백 경로들 (116) 및/또는 (136)은 PA 이득, PA 비선형성, 국부 발진기 누설, I/Q 불균형, 기타 등등과 같은 아날로그 거동을 측정하는데 사용될 수 있다

몇몇 특정 실시예들에서 다중 대역 송수신기 장치(100)는 상이한 신호들 sig1, sig2를 상이하고 떨어진 RF 대역들에서 동시적으로 송신하는 것이 가능할 수 있을 뿐만 아니라, 다중 대역 송수신기 장치(100)는 또한 상이한 무선 통신 시스템 표준들의 상이한 신호들을 동시적으로 송신하는 것도 가능할 수 있다. 이것은 제1 신호 sig1 및/또는 RF₁이 제1 무선 통신 시스템을 준수할 수 있는 한편, 제2 신호 sig2 및/또는 RF₂가 제1 신호와 관계된 제1 무선 통신 시스템과는 다른 제2 무선 통신 시스템을 준수할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 무선 통신 시스템이 UMTS와 같은 CDMA 기반 통신 시스템일 수 있는 한편, 제2 무선 통신 시스템은 예를 들어 LTE와 같은 OFDMA 기반 통신 시스템일 수 있다. 그러나, 본 발명은 그와 같은 무선 통신 시스템들에만 국한되지 않는다는 것을 주의하라.

피드포워드 경로들(118, 138)과 피드백 경로들(116, 136)의 더 상세한 뷰를 도시하고 있는 도 2a로 지금 주의를 돌리면, 본 발명의 실시예에 따른 누화 소거가 더욱 상세히 설명될 것이다.

도 2a는 합동 RF/IF/BB 모듈(200) 내에 통합된 제1 송신 경로(110) 및 제2 송신 경로(130)를 보여준다. 알 수 있는 것처럼, 제1 송신 경로(110)는 제1 송신 전치왜곡기(transmit predistorter)(120)를 포함한다. 제1 전치왜곡기(120)에의 입력은 제1 왜곡되지 않은 디지털 기저대역 신호 sig1 및 제1 신호의 피드백 버전이다. 도해된 실시예에서, 제1 전치왜곡기(120)의 입력 신호 sig1(또는 이것의 입력)은 제1 송신 경로(110)의 입력(112)을 나타낸다. 즉, 제1 송신 경로(110)는 제1 신호 sig1과 제1 송신 경로(110)의 제1 피드백 신호 sig1_fb_cr에 기초하여 제1 전치왜곡된 송신 신호를 결정하도록 동작가능한 제1 송신 전치왜곡기(120)를 포함할 수 있다. 디지털 전치왜곡 네트워크(120)의 출력은 디지털 대 아날로그 변환을 위한 DAC(122)에 결합된다. DAC(122)의 출력은 변조 및 상향 변환 블록(124a)에 결합되는데, 여기서 아날로그 기저대역 신호가 특정 변조 방식에 따라서 변조되고 및/또는 기저대역 도메인으로부터 RF 송신 대역 RF₁까지 상향 변환된다. 블록(124a)의 출력은 제1 송신 경로(110)의 제1 아날로그 송신 신호를 증폭하기 위한 제1 전력증폭기 PA1(124b)에게 결합된다. 도해된 실시예에서 전력증폭기(124b)의 출력은 제1 송신 경로(110)의 출력(114)을 형성한다. 이 출력, 즉 증폭된 제1 RF 신호 RF₁은 묘사된 예시적 실시예에 따라 다운 컨버터(146) 및 ADC(148)를 포함하는 제1 피드백 경로(116)에 대한 입력으로서 이용된다. 피드백된 제1 RF 신호 RF₁은 하향 변환된 제1 신호 sig1_fb 를 획득하기 위해 다운 컨버터(146)에 의해 제1 RF 대역 RF₁ 아래의 중간 주파수에 또는 기저대역 도메인에 믹싱되거나 하향 변환된다.

마찬가지로, 제2 송신 경로(130)는 제2 송신 전치왜곡기(140)를 포함한다. 제2 전치왜곡기(140)에의 입력은 제2 왜곡되지 않은 디지털 기저대역 신호 sig2 및 제2 신호의 피드백 버전이다. 도해된 실시예에서 제2 전치왜곡기(140)의 입력 신호 sig2는 제2 송신 경로(130)의 입력(132)을 나타낸다. 즉, 제2 송신 경로(130)는 제2 신호 sig2 및 제2 송신 경로(136)의 제2 피드백 신호 sig2_fb_cr에 기초하여 제2 전치왜곡된 송신 신호를 결정하도록 동작가능한 제2 송신 전치왜곡기(140)를 포함할 수 있다. 제2 디지털 전치왜곡 네트워크(140)의 출력은 디지털 대 아날로그 변환을 위한 DAC(142)에 결합된다. DAC(142)의 출력은 변조 및 상향 변환 블록(144a)에 결합되는데, 여기서 아날로그 기저대역 신호가 특정 변조 방식에 따라서 변조되고 및/또는 기저대역 도메인으로부터 RF 송신 대역 RF₂까지 상향 변환된다. 블록(144a)의 출력은 제2 송신 경로(130)의 제2 아날로그 송신 신호를 증폭하기 위한 제2 전력증폭기 PA2(144b)에 결합된다. 도해된 실시예에서 제2 전력증폭기(144b)의 출력은 제2 송신 경로의 출력(134)을 형성한다. 이 출력, 즉 증폭된 제2 RF 신호 RF₂가 도해된 예시적 실시예에 따라 다운 컨버터(146) 및 ADC(148)를 또한 포함하는 제2 피드백 경로(136)를 위한 입력으로서 이용된다. 피드백된 제2 RF 신호 RF₂는 하향 변환된 제2 신호 sig2_fb를 획득하기 위해 다운 컨버터(146)에 의해 제2 RF 대역 RF₂ 아래의 중간 주파수에 또는 기저대역 도메인에 믹싱되거나 하향 변환된다.

합동 RF/IF/BB 모듈(250)의 추가 실시예가 도 2b에 도해되는데, 이는 송신 경로들 (110) 및 (130) 둘 모두가 RF 송신 대역들 RF₁ 및 RF₂ 둘 모두를 위한 공통 전력증폭기(124b)를 공유한다는 점에서 도 2a와 다르다. 즉, 이 경우에 출력(114)은 제1 및 제2 RF 신호들 RF₁ 및 RF₂ 모두를 나른다. 이러한 이유로 두 개의 피드백 브랜치(116, 136) 모두는 각자의 바라지 않은 RF 신호들을 필터링 제거하기 위한 필터들(Filter1, Filter2)을 포함하는데, 즉 RF₂는 Filter1에 의해 필터링되어 제거되고 RF₁ 은 Filter2에 의해 필터링되어 제거된다.

실시예들에 따라, 제1 및 제2 피드백 경로들(116,136)은 공통 송수신기 하우징 내에 및/또는 공통 송수신기 PCB상에 둘 모두 함께 위치하여, 제1 피드백 경로(116)의 신호가 제2 피드백 경로(136)에 결합할 수 있고 또한 그 반대로도 될 수 있다. 제2 하향 변환된 피드백 신호 sig2_fb를 나르는 제2 피드백 경로(136)로부터의 상기 누화 때문에, 제1 피드백 경로(116)의 제1 하향 변환된 피드백 신호 sig1_fb는 손상된다. 손상된 제1 피드백 신호 sig1_fb_cr는 이하에 의해 모델링될 수 있다.

여기서 H ₂₁[n]은 이산 시간 도메인에서의 제2 누화 전달함수를 나타내고, *는 컨볼루션 연산자를 나타낸다.

마찬가지로, 제2 손상된 피드백 신호 sig2_fb_cr는 이하에 의해 모델링될 수 있다.

여기서, H ₁₂[n]은 이산 시간 도메인에서의 제1 누화 전달함수를 나타낸다.

하향 변환된 피드백 신호들 sig1_fb, sig2_fb(또는 sig1_fb_cr, sig2_fb_cr)는 동일 주파수에 또는 적어도 서로에게 근접한 주파수들에 위치할 수 있다. 즉, 피드백 경로들 둘 모두의 하향 변환된 피드백 신호들은 동일하거나 비슷하고 및 잠재적으로 중첩하는 주파수 영역들에 놓여 있을 수 있다. 그러므로, 제1 및 제2 피드백 경로들(116, 136) 간의 가까운 상호 간 이격으로 인한 누화 효과들은 스펙트럼 필터링에 의해 쉽게 제거되지 않을 수 있다. 그 결과, 결함이 있는 피드백 신호들 sig1_fb_cr, sig2_fb_cr는 다중 대역 송수신기(100)에서의 더 높은 비트 오류율들, TX 잡음 관련 신호 처리(예를 들어 디지털 전치왜곡) 성능의 감소를 야기할 수 있고, 덧붙여 측정들을 허위로 만들 수 있다. 그러므로, 피드백 신호 경로들(116, 136) 둘 모두에서의 누화 효과들은 전체 다중 대역 송수신기(100)의 적절한 동작을 위해 보상되거나 소거되어야 한다. 한가지 아이디어는 누화 효과들을 결정하거나 계산하기 위해 디지털 기저대역 도메인에서의 신호 처리를 이용하는 것일 수 있다. 이것은 소스 신호들 sig1 및 sig2 모두가 다중 대역 송수신기 장치(100) 내에 알려져 있기 때문에 가능하다. 그러므로, 누화 효과들은 결함이 있는 피드백 신호들(117, 137)로부터 상보적으로 감산 될 수 있는데, 이는 도 1을 참조하여 이미 설명하였다.

두 개의 피드백 경로(116, 136) 간의 누화 효과들을 포함하는 기저대역 모델이 도 3a에 묘사된다. 도 3a로부터 알 수 있는 것처럼, 제1 피드백 경로로부터 제2 피드백 경로로의 누화는 적어도 하나의 제1 복소 값 누화 FIR 필터 H ₁₂에 의해 모델링될 수 있는 한편, 제2 피드백 경로로부터 제1 피드백 경로로의 누화는 적어도 하나의 제2 누화 복소 값 FIR 필터 H ₂₁에 의해 모델링될 수 있다. 제1 TX 경로(제1 피드백 경로를 포함함)의 거동은 적어도 하나의 제1 복소 값 TX 경로 FIR 필터 H ₁₁에 의해 모델링될 수 있다. 마찬가지로 제2 TX 경로(제2 피드백 경로를 포함함)의 거동은 적어도 하나의 제2 복소 값 TX 경로 FIR 필터 H ₂₂에 의해 모델링될 수 있다. 그에 의해, 두 개의 누화 FIR 필터 H ₁₂ 및 H ₂₁은 제1 신호 피드백 경로(116)로부터 제2 신호 피드백 경로(136)로의 및 그 반대로의 커플링 효과들을 기술한다. 두 개의 TX 경로 FIR 필터들 H ₁₁ 및 H ₂₂는, 제각기 전체 제1 송신 경로(110)(간섭되지 않은 제1 피드백 경로를 포함함) 및 전체 제2 송신 경로(130) (간섭되지 않은 제2 피드백 경로를 포함함)의 전달함수를 기술한다. 그러므로, 전달함수들 H ₁₁ 및 H ₂₂는, 제각기 피드포워드 경로들(118, 138) 및 피드백 경로들(116, 136)의 전달함수들의 양자 모두를 포함한다. 도 3c에 또한 도시된 누화 소거기(150)의 목표는 결함 있는 피드백 신호들,

로부터 누화 오류 신호들 H ₂₁[n]*sig2_fb[n] 및 H ₁₂[n]*sig1_fb[n] 을 제거하는 것이다.

실시예들에 따라 누화 소거기(150)(도 3c 참조)는 앞서 언급한 적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 추정된 누화 필터

및

를 획득하기 위해 적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 누화 필터의 필터 계수들을 추정하기 위해 적응될 수 있다. 이 목적을 위해, 누화 소거기(150)는 누화 필터 추정기(310)를 포함하거나 또는 이것에 결합될 수 있는데, 이 추정기는 sig1, sig1_fb_cr_bd, sig2, 및/또는 sig2_fb_cr_bd 에 기초하여

및/또는

를 추정하기 위해 적응될 수 있다(도 3b 참조). 그에 의해, 추정된 누화 필터들

및

은 예를 들어 LS 추정과 같은 여러 가지의 주지된 추정 기법에 의해 획득될 수 있다. 신호들 sig1_fb_cr_bd, sig2_fb_cr_bd, sig1 및 sig2가 다중 대역 송수신기 장치(100) 내에 알려지게 될 수 있다는 것을 유의하라. 즉, LS 추정 방법 또는 기타 추정 방법들에 의하여, 함수들 H ₁₁, H ₂₁ 및 H ₂₂ _, H ₁₂의 추정치들을 계산하거나 결정할 수 있다. 전달함수들 H ₁₁, H ₂₁ 및 H ₂₂, H ₁₂ 를 획득하기 위한 또 다른 추정 방법은 개별 송신 경로들(110, 130)이 서로 후속하여 그리고 독립적으로 뻗어가게 하는 것일 것이다. 즉, 제1 송신 경로(110)를 스위치 온하는 한편, 제2 송신 경로(130)를 스위치 오프할 수 있다. 이런 식으로, 전달 함수들 H ₁₁ 및 H ₁₂를 결정할 수 있다. 이어지는 단계에서, 제2 송신 경로(130)를 스위치 온하는 한편, 제1 송신 경로(110)를 스위치 오프할 수 있다. 이런 식으로, 전달함수들 H ₂₂ 및 H ₂₁을 측정할 수 있을 것이다.

요구된 전달함수들을 추정한 후, 제1 및 제2 누화 소거된 피드백 신호들(119, 139)(즉, sig1_fb_pure_bd , sig2_fb_pure_bd)을 획득하기 위해,

에 따라 피드백 신호로부터 커플링 효과들을 감산하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 누화 소거기(150)는 제1 신호 경로(116)에서의 결함이 있는 피드백 신호 sig1_fb_cr_bd로부터 적어도 하나의 제2 추정된 누화 필터

에 의해 필터링되는 제2 신호 sig2 의 필터링된 버전을 감산하기 위해 및/또는 제2 신호 경로(136)에서의 결함이 있는 피드백 신호 sig2_fb_cr_bd로부터 적어도 하나의 제1 추정된 누화 필터

에 의해 필터링되는 제1 신호 sig1의 필터링된 버전을 감산하기 위해 적응될 수 있다.

본 발명의 실시예들을 검증하기 위해, 시뮬레이션들이 수행되었다. 하나의 예시적 시뮬레이션 벤치에서, 10 MHz의 예시적 대역폭을 가진 하나의 UMTS 신호 및 하나의 LTE 신호가 제각기 신호들 sig1 및 sig2로서 이용되었다. UMTS 신호 sig1 을 위한 동작 대역은, 일반적으로 동작 대역 I로도 지칭되는 2100 MHz 주변의 주파수 대역이 되도록 선택되었다. LTE 신호 sig2를 위한 RF 대역은, 일반적으로 동작 대역 VII 로도 지칭되는 2600 MHz 주변의 RF 대역이 되도록 선택되었다. 그러므로, 제1 RF 대역 및 제2 RF 대역은 복수의 100 MHz(본 예에서는 약 500 MHz 정도)에 의해 분리된 상이하고 중첩하지 않은 RF 대역들이다. 전달 함수들 H₁₁(= H₂₂) 및 H₂₁(= H₁₂)은 각각 하기와 같이 정의되는 세 개의 탭 FIR 필터들로 모델링되었다:

및

도 4로 지금 주의를 돌리면, 누화 소거 후의 신호 스펙트럼(참조 번호(410)참조)의 품질이 누화 소거 없는 신호 스펙트럼(참조 번호(420) 참조)의 품질보다 훨씬 낫다는 것을 분명히 관찰할 수 있다. LTE 신호 (sig2)를 나르는 제2 송신 경로로부터 기원하는 누화 커플링 효과들은 완전히 소거될 수 있다. 간섭하는 LTE 신호는 (도 4에 묘사된 것처럼) 잡음 수준 아래로 사라져버린다. 그러므로, 누화 소거 후의 UMTS 피드백 신호(sig1_fb_pure_bd)는 LTE 신호 (sig2)를 나르는 간섭하는 제2 신호 경로로부터의 어떠한 커플링 효과도 없다. 당업자에게 명백한 것처럼, 본 발명의 실시예들은 단지 두 개의 상이하고 구별되는 RF 대역보다 더 많은 대역들을 다룰 수 있는 다중 대역 송수신기들에도 쉽게 확장될 수 있다.

일반적으로, 두 개의 PA(124b, 144b)는 제각기 비선형성들을 관계된 제1 및 제2 신호 경로들(110, 130)에 도입할 것이다. 이러한 비선형성들은 제각기 제1 신호 sig1 및 제2 신호 sig2의 더 높은 차수의 신호 성분들을 낳을 수 있다. 이런 더 높은 차수의 신호 성분들을 해소하기 위해, 전달함수들 H ₁₁, H ₂₁ 및 H ₂₂, H ₁₂는 예를 들어 제각기 더 복잡한 필터 구조들에 의해 모델링될 수 있다. 수학적으로 말하면, 각각의 필터 구조 H ₁₁, H ₂₁ 및 H ₂₂, H ₁₂는 복수의 필터를 포함할 수 있는데, 여기서 n번째 필터는 각자의 신호 sig1 또는 sig2의 n 승 또는 차수에 대응한다. 제1 TX 경로(110)에 대해, 이것은

에 의해 표현될 수 있는데, 여기서 (FIR) 필터들 H _non22, H _non23은 제각기 비선형 신호 부분들 또는 차수 2 및 3에 대한 (제2로부터 제1 TX 경로로의) 누화 효과들을 나타낸다. 또는 보다 일반적으로, 요소들 H ₁₁, H ₂₁ 및 H ₂₂, H ₁₂는 비선형 함수들 및/또는 선형 시불변 함수들과 같은 임의의 함수들(시스템들)을 포함할 수 있다. 제2 TX 경로(130)에 대해, 이것은

에 의해 표현될 수 있는데, 여기서 (FIR) 필터들 H _non12, H _non13은 제각기 비선형 신호 부분들 또는 차수 2 및 3에 대한(제1로부터 제2 TX 경로로의) 누화 효과들을 나타낸다.

그러므로, 예를 들어 누화 소거 후의 제1 피드백 경로에서의 신호는

에 의해 표현될 수 있다.

PA들(124b, 144b)의 비선형성 효과들을 없앨 수 있게 하는 또 다른 실시예에 따라, PA들(124b, 144b)이 그에 따라서 제각기 자신들의 선형 영역에서 동작되도록, 제1 단계에서 송신 전력을 감소시킬 수 있다. 이런 식으로, 전체 (다중 대역) 송수신기는 선형인 것으로 가정될 수 있고, 처음에 (선형) 누화 전달함수 H ₁₂ 및 H ₂₁을 계산하거나 결정하고 및 이후 송신 전력을 다시금 증가시킬 수 있다. 디지털 전치왜곡 블록들(122 및 142)에 의한 디지털 전치왜곡을 실행한 후, PA들(124b 및 144b)의 비선형성들은 이후 보상될 수 있고 또한 누화 소거 알고리즘의 적응을 다시 재시작할 수 있다. 다시 말하면, 누화 소거기(150)는, 몇몇 실시예들에 따라, 제1 및/또는 제2 송신 경로(110, 130)에 대한 송신 전치왜곡 이전의 초기 누화 소거를 위해, 제1 및/또는 제2 송신 경로(110, 130)의 송신 전력의 감소를 개시하도록 적응될 수 있어서, 제1 및/또는 제2 송신 경로(110, 130)의 전력 증폭기(124b, 144b)가 자신의 선형 영역에서 동작된다. 게다가, 누화 소거기(150)는, 상기 초기 누화 소거 후에, 제1 및/또는 제2 송신 경로(110, 130)의 전치왜곡된 신호들에 기초하여 추가적 누화 소거를 실행하기 위해 감소된 송신 전력의 증가를 개시하도록 적응될 수 있다.

앞서 언급한 방법들 모두에서, 전력증폭기들(124b 및 144b)의 비선형성들은 해소될 것이고, 그러므로 누화 소거 성능을 나쁘게 하지 않을 것이다.

요약하면, 본 발명의 실시예들은 다중 대역 송수신기의 송신 및/또는 피드백 경로들에서의 누화 효과들을 완화하기 위한 매력적이고 간명한 해결책을 제공할 수 있다 - 여기서 누화 효과들은 개별 송신/피드백 경로들의 밀집된 패키징으로 인한 것일 수 있음-. 보상되지 않고 남겨 진다면, 누화 효과는, 특히 피드백 신호에서 상당한 오류를 도입할 수 있고, 이것은 그 답례로 다중 대역 송수신기 장치에서의 예측 불가능한 충격들의 원인이 될 수 있다. 이상적으로는, 실시예들은 시뮬레이션을 해보면 누화 효과들을 100% 소거시킬 수 있다. 그러므로, 실시예들은 다중 대역 송수신기들의 더 밀집된 패키징을 가능하게 할 수 있는데, 여기서 수신된 및 피드백 신호는 동일 주파수 대역에 또는 서로에게 근접한 주파수 대역들에 위치한다.

설명 및 도면들은 본 발명의 원리를 예시한 것에 지나지 않는다. 따라서 여기 명시적으로 설명하거나 도시되지는 않았지만 당업자라면 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 사상과 범위 내에 포함되는 상이한 구성들을 고안할 수 있을 것이다. 또한, 여기에 기재된 모든 예시들은 주로 명백히, 독자가 본 발명의 원리 및 본 기술분야를 발전시키는 데에 본 발명자가 기여한 개념을 이해하는 데에 도움을 주기 위한 교시의 목적으로만 의도되었으며, 그러한 구체적으로 기재된 예시들 및 조건들로 한정하는 것이 아님을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 양태 및 실시예들 뿐만 아니라 그들의 구체적인 예들을 기재한 모든 진술들은 그들의 등가물을 포괄하도록 의도된다.

(특정한 기능을 수행하는) "...을 위한 수단"으로 표시되는 기능적인 블록들은 특정한 기능을 각각 수행하도록 적응되는 회로를 포함하는 기능적인 블록들로서 이해될 것이다. 따라서 "무엇을 위한 수단"은 무엇에 적응되거나 적합한 수단"으로 이해되는 것이 당연하다. 특정 기능을 수행하도록 적응되는 수단은, 따라서, 이러한 수단이 반드시 (소정 순간에) 상기 기능을 수행하는 중이라는 것을 의미하지는 않는다.

임의의 기능적인 블록들을 포함하는 도면들에 도시된 상이한 요소들의 기능들은 예컨대 프로세서로서의 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 연관되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 이러한 기능은 프로세서에 의해 제공될 때, 단일의 전용 프로세서에 의해, 단일의 공유 프로세서에 의해, 또는 그 중 몇몇은 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 또한, "프로세서" 또는 "컨트롤러"라는 용어의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 지칭하는 것으로 이해되어서는 안 되며, DSP(digital signal processor) 하드웨어, 네트워크 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 소프트웨어를 저장하기 위한 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 및 비휘발성 스토리지를 제한 없이 묵시적으로 포함할 수 있다. 종래 및/또는 관례적인 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다.

당업자들은 여기서의 임의의 블록도가 본 발명의 원리를 구현하는 예시적인 회로의 개념도를 나타냄을 알 것이다. 마찬가지로, 임의의 플로우차트, 흐름도, 상태 천이도, 의사 코드 등은 컴퓨터 판독가능한 매체 내에 실질적으로 표현되어 컴퓨터 또는 프로세서(그러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되어 있는지의 여부에는 상관없음)에 의해 실행될 수 있는 여러 프로세스를 나타낸다는 것을 알 것이다.

또한, 이하의 청구항들은 이로써 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구항은 개별 실시예로서 독립할 수 있다. 각각의 청구항이 개별 실시예로서 독립할 수 있는 반면, - 종속항이 청구항들 내에서 하나 이상의 다른 청구항과의 특정 조합을 참조할 수 있지만 - 기타 실시예들은 종속항과 각각의 기타 종속항의 청구 대상(subject matter)과의 조합도 포함할 수 있다는 것을 유의해야 한다. 특정한 조합이 의도되지 않았다고 표현되지 않으면, 그러한 조합들은 여기 제안된 것이다. 또한, 이 청구항이 독립항을 직접 인용하지 않더라도, 청구항의 특징들을 임의의 기타 독립항에 또한 포함하도록 의도된다.

명세서 또는 청구항들에서 개시된 방법들이 이러한 방법들의 개별 단계들 각각을 수행하기 위한 수단을 가지는 디바이스에 의해 구현될 수 있다는 점을 더욱 유의해야 한다.

또한, 명세서 또는 청구항들에서 개시된 여러 단계 또는 여러 기능의 개시는 특정한 순서를 갖는 것으로 해석되지 않을 것이라는 점이 이해될 것이다. 따라서, 여러 단계 또는 여러 기능의 개시는 그러한 단계들 또는 기능들이 기술적인 이유로 상호교환이 불가능하지 않은 한, 이들을 특정한 순서로 제한하지 않을 것이다. 또한, 몇몇 실시예들에서 단일 단계는 여러 하위 단계를 포함할 수 있거나 여러 하위 단계로 나뉠 수 있다. 그러한 하위 단계들은 명시적으로 제외하지 않은 한, 이 단일 단계에 포함될 수 있고 본 개시의 일부일 수 있다.

Claims

다중 대역 송수신기 장치(100)로서,
제1 무선 주파수 대역(RF₁)에서 제1 신호(sig1)를 송신하도록 동작가능한 제1 송신 경로(110) - 상기 제1 송신 경로(110)는 입력(112), 출력(114) 및 상기 출력(114)으로부터 상기 제1 송신 경로의 입력을 향하는 제1 피드백 경로(116)를 포함함 -;
제2 무선 주파수 대역(RF₂)에서 제2 신호(sig2)를 송신하도록 동작가능한 제2 송신 경로(130) - 상기 제2 무선 주파수 대역(RF₂)은 상기 제1 무선 주파수 대역(RF₁)과 다르고, 상기 제2 송신 경로(130)는 입력(132), 출력(134) 및 상기 출력(134)으로부터 상기 제2 송신 경로의 입력을 향하는 제2 피드백 경로(136)를 포함함 -; 및
상기 다중 대역 송수신기 장치(100)의 상기 제2 피드백 경로(136)로부터 상기 제1 피드백 경로(116)로의 누화를 소거하도록 그리고/또는 상기 제1 피드백 경로(116)로부터 상기 제2 피드백 경로(136)로의 누화를 소거하도록 동작 가능한 누화 소거기(150)
를 포함하는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 제1 송신 경로(110) 및 상기 제2 송신 경로(130)는 동시적으로 그들 자신의 무선 주파수 대역들(RF₁; RF₂)에서 상기 제1 신호(sig1) 및 상기 제2 신호(sig2)를 송신하도록 동작가능한 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 피드백 경로들(116; 136)은 제각기 상기 제1 및 제2 송신 경로들(110; 130)의 송신기 장애들, 특히 각자의 송신 경로에서의 전력 증폭기 비선형성 및/또는 IQ 불균형과 관계된 송신기 장애들을 결정하고 그리고/또는 완화하기 위해 이용되는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 제1 송신 경로(110)는 상기 제1 및/또는 상기 제2 신호(sig1; sig2)와 상기 제1 송신 경로(110)의 제1 피드백 신호(117; 119)에 기초하여 제1 전치왜곡된 송신 신호를 결정하도록 동작가능한 제1 송신 전치왜곡기(120)를 포함하고, 상기 제2 송신 경로(130)는 상기 제2 및/또는 상기 제1 신호(sig2; sig1)와 상기 제2 송신 경로(130)의 제2 피드백 신호(137; 139)에 기초하여 제2 전치왜곡된 송신 신호를 결정하도록 동작가능한 제2 송신 전치왜곡기(140)를 포함하는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 피드백 경로(110; 130)는 공통 송수신기 하우징에 또는 공통 송수신기 인쇄회로기판상에 둘 모두 함께 위치하여, 상기 제1 피드백 경로(116)의 신호가 상기 제2 피드백 경로(136)에 결합하고, 그 반대로도 될 수 있는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 제1 신호(sig1)는 제1 무선 통신 시스템을 준수하고, 상기 제2 신호(sig2)는 상기 제1 무선 통신 시스템과 다른 제2 무선 통신 시스템을 준수하는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제6항에 있어서, 상기 제1 무선 통신 시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access) 기반 시스템이고, 상기 제2 무선 통신 시스템은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템인 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 제1 송신 경로(110)는 제1 기저대역 송신 신호를 상기 제1 무선 주파수 대역(RF₁)에서의 제1 상향 변환 송신 신호로 변환하도록 동작가능한 제1 업 컨버터(124a)를 포함하고, 상기 제1 피드백 경로(116)는 상기 제1 상향 변환 송신 신호를, 상기 제1 무선 주파수 대역(RF₁) 아래의 제1 중간 주파수 대역에서의 또는 기저대역에서의 제1 하향 변환 신호(sig1_fb)로 변환하도록 동작가능한 제1 다운 컨버터(146)를 포함하고, 상기 제2 송신 경로(130)는 제2 기저대역 송신 신호를 상기 제2 무선 주파수 대역(RF₂)에서의 제2 상향 변환 송신 신호로 변환하도록 동작가능한 제2 업 컨버터(144a)를 포함하고, 상기 제2 피드백 경로(136)는 상기 제2 상향 변환 송신 신호를, 상기 제2 무선 주파수 대역(RF₂) 아래의 제2 중간 주파수 대역에서의 또는 기저대역에서의 제2 하향 변환 신호(sig2_fb)로 변환하도록 동작가능한 제2 다운 컨버터(146)를 포함하는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제8항에 있어서, 상기 제1 하향 변환 신호(sig1_fb) 및 상기 제2 하향 변환 신호(sig2_fb)는 동일 주파수 범위에 또는 서로 인접하는 각자의 주파수 범위들에 위치하는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 제1 피드백 경로(116)로부터 상기 제2 피드백 경로(136)로의 누화는 적어도 하나의 제1 누화 필터(H ₁₂)에 의해 모델링되고, 상기 제2 피드백 경로(136)로부터 상기 제1 피드백 경로(116)로의 누화는 적어도 하나의 제2 필터(H ₂₁)에 의해 모델링되고, 상기 누화 소거기(150)는 적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 추정된 누화 필터를 획득하기 위해 상기 적어도 하나의 제1 및/또는 상기 적어도 하나의 제2 누화 필터의 필터 계수들을 추정하도록 동작가능한 다중 대역 송수신기 장치(100).
제10항에 있어서, 상기 제1 피드백 경로(116)로부터 상기 제2 피드백 경로(136)로의 누화는 상기 제1 신호(sig1)의 1차 및 적어도 하나의 더 높은 차수의 성분을 필터링하기 위한 필터 구조에 의해 모델링되고, 상기 제2 피드백 경로(136)로부터 상기 제1 피드백 경로(116)로의 누화는 상기 제2 신호(sig2)의 1차 및 적어도 하나의 더 높은 차수의 성분을 필터링하기 위한 필터 구조에 의해 모델링되는 다중 대역 송수신기 장치(100).
제10항에 있어서, 상기 누화 소거기(150)는 상기 적어도 하나의 제2 추정된 누화 필터에 의해 필터링된 상기 제2 신호의 필터링된 버전을 상기 제1 피드백 경로(116)에서의 신호로부터 감산하도록 그리고/또는 상기 적어도 하나의 제1 추정된 누화 필터에 의해 필터링된 상기 제1 신호의 필터링된 버전을 상기 제2 피드백 경로(136)에서의 신호로부터 감산하도록 동작가능한 다중 대역 송수신기 장치(100).
제1항에 있어서, 상기 누화 소거기(150)는, 상기 제1 및/또는 상기 제2 송신 경로(110; 130)에 대한 송신 전치왜곡 전의 초기 누화 소거를 위해, 상기 제1 및/또는 상기 제2 송신 경로의 송신 전력의 감소를 개시하도록 동작 가능하여, 상기 제1 및/또는 상기 제2 송신 경로(110; 130)의 전력 증폭기(124b; 144b)가 자신의 선형 영역에서 동작하게 되고, 상기 누화 소거기(150)는, 상기 초기 누화 소거 후에, 전치왜곡된 신호들에 기초하여 추가적 누화 소거를 실행하기 위해 상기 감소된 송신 전력의 증가를 개시하도록 동작가능한 다중 대역 송수신기 장치(100).
다중 대역 송수신기(100)를 동작시키기 위한 방법으로서:
제1 송신 경로(110)를 통해, 제1 무선 주파수 대역(RF₁)에서 제1 송신 신호(sig1)를 송신하는 단계 - 상기 제1 송신 경로(110)는 입력(112), 출력(114) 및 상기 출력(114)으로부터 상기 제1 송신 경로의 입력을 향하는 제1 피드백 경로(116)를 포함함 -;
제2 송신 경로(130)를 통해, 제2 무선 주파수 대역(RF₂)에서 제2 신호(sig2)를 송신하는 단계 - 상기 제2 무선 주파수 대역(RF₂)은 상기 제1 무선 주파수 대역(RF₁)과 다르고, 상기 제2 송신 경로(130)는 입력(132), 출력(134) 및 상기 출력(134)으로부터 상기 제2 송신 경로의 입력을 향하는 제2 피드백 경로(136)를 포함함 -; 및
상기 다중 대역 송수신기(100)의 상기 제2 피드백 경로(136)로부터 상기 제1 피드백 경로(116)로의 누화를 소거하고 그리고/또는 상기 제1 피드백 경로(116)로부터 상기 제2 피드백 경로(136)로의 누화를 소거하는 단계
를 포함하는 방법.
컴퓨터 또는 프로세서상에서 실행될 때, 제14항의 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체.