KR102039637B1 - 송신장치에서의 전력제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 송신장치에 구비된 파워 앰프 (PA: Power Amplifier)의 바이어스 전압을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)를 추정하고, 상기 추정한 PAPR을 기반으로 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어한다.
따라서 통신 상황에 맞춰 파워 앰프에 의한 소비 전력을 제어할 수 있어 송신장치에서의 전체 소비 전력을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하기 위해 실시간으로 PAPR을 계산할 필요가 없으므로, PAPR 계산에 따른 연산, 제어 및 버퍼링 등을 생략할 수 있다.

Description

송신장치에서의 전력제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POWER IN A TRANSMITTER}
본 발명은 무선 통신 시스템의 송신장치에서의 전력제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 송신장치에 구비된 파워 앰프 (PA: Power Amplifier)의 바이어스 전압을 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템에서의 송신장치는 신호를 원하는 세기로 송신하기 위해 파워 앰프를 구비한다. 상기 송신장치는 무선 통신 시스템을 구성하는 무선 단말뿐만 아니라 신호를 송신하기 위해 기지국에 구비되는 장치까지도 포함한다.
상기 송신장치에서 소비되는 전력의 상당 부분은 파워 앰프에 의해 소비된다. 따라서 송신장치에서의 전체 소비 전력은 파워 앰프에서의 소비 전력을 줄이는 것에 의해 직접적인 영향을 받음으로, 파워 앰프에 대한 전력 제어 기술은 송신장치에서 매우 중요한 기술 중의 하나로 간주되고 있다.
그 외에 무선 통신 시스템에서 좋은 EVM (Error Vector Magnitude) 또는 ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio)를 유지하기 위해 파워 앰프의 선형 특성(linearity)은 필수 요소이다. 그 이유로 파워 앰프의 비선형 특성적인 특성은 출력 신호의 왜곡을 발생시켜 송신장치의 통신 성능을 저하시키는 원인으로 작용한다.
이러한 이유로 선형 무선 주파수 (RF: Radio Frequency) 파워 앰프는 선형 특성 요구 수준을 맞추기 위해 클래스 A 구성을 사용한다. 예컨대 송신장치에 적용된 파워 앰프는 1dB 압축 포인트 이하의 전력 레벨에서 선형 특성을 유지한다. 즉 송신장치에 적용된 파워 앰프는 1dB 압축 포인트에서 최대 효율을 보이는 것이 일반적이다.
하지만 파워 앰프는 입-출력 전압이 포화 영역에 근접할 경우 선형 특성을 유지하기 힘들다. 일 예로 높은 입-출력 전압에서 선형 특성을 유지하기 위해 설계된 파워 앰프의 경우는 낮은 입-출력 전압 영역에서도 불필요한 전력을 소모함으로써, 송신장치의 배터리 수명을 단축시키는 원인이 된다.
따라서 파워 앰프를 구비하는 송신장치에서는 소비 전력을 줄이기 위해 파워 앰프에서의 불필요한 전력 소비를 최소화하기 위한 방안 마련이 절실하다 할 것이다.
본 발명은 무선 통신 시스템의 송신장치에 구비된 파워 앰프에서의 입-출력 추정을 기반으로 상기 파워 앰프의 선형 특성을 유지하면서 바이어스 전압을 가변하는 전력제어장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 무성 통신 시스템의 송신장치에서 신호의 전송을 위한 현재 통신 상황을 기반으로 추정한 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR: Peak-to-Average Power Ratio)에 의해 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 무선 통신 시스템의 송신장치에서의 전송 모드를 기반으로 상기 송신장치에 구비된 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 무선 통신 시스템의 송신장치에서 신호를 전송하기 위해 적용되는 전송 모드, 물리 채널 형태, 전송률 중 적어도 하나를 기반으로 추정한 PAPR에 의해 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 파워 앰프를 구비하는 송신장치에서 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 방법은, 상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)를 추정하는 과정과, 상기 추정한 PAPR을 기반으로 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 파워 앰프를 구비하는 송신장치에서 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 장치는, 상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)를 추정하는 PAPR 추정부와, 상기 PAPR 추정부에 의해 추정된 PAPR을 기반으로 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 파워 앰프를 구비하는 송신장치에서 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 방법은, 상기 송신장치에서의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)가 예측 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)로 유지될 수 있도록, 상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 송신장치는, 바이어스 전압에 의해 입력 신호를 증폭하여 출력하는 파워 앰프와, 송신장치에서의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)가 예측 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)로 유지될 수 있도록, 상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 장치를 포함한다.
본 발명은 송신장치에서 사용하는 전송 모드, 전송률 및 채널 종류 등을 고려하여 파워 앰프의 바이어스 전압을 변화시킴으로써, 통신 상황에 맞춰 파워 앰프에 의한 소비 전력을 제어할 수 있도록 한다. 이로써 송신장치에서의 전체 소비 전력을 줄일 수 있다.
뿐만 아니라 본 발명에서는 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하기 위해 실시간으로 PAPR을 계산할 필요가 없으므로, PAPR 계산에 따른 연산, 제어 및 버퍼링 등을 생략할 수 있다. 이로써 송신장치에서의 신호 처리 량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 하드웨어를 간소화할 수 있는 효과를 가진다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 추정되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 추정되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 시스템의 송신장치에 구비된 파워 앰프의 전력을 제어하기 위한 구성에 대한 일 예를 보이고 있는 도면;
도 2는 도 1에서 보이고 있는 전력 제어부(120)의 상세 구성에 대한 일 예를 보이고 있는 도면;
도 3은 도 2에서 보이고 있는 전력 조정부(220)의 상세 구성에 대한 일 예를 보이고 있는 도면;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 송신장치에서 파워 앰프의 바이어스 전압을 조정하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면;
도 5는 파워 앰프의 바이어스 전압에 따른 Ic (컬렉터 전류 or Icc)의 변화 예를 보이고 있는 도면;
도 6은 파워 앰프에 인가되는 전압의 변화에 따른 파워 앰프의 입-출력 전압 및 파워 앰프에서 소비되는 전력이 변화하는 예를 보이고 있는 도면.
이하 본 발명에 따른 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 또한, 본 발명에 대한 설명의 편의를 위하여 정의하고 있는 개체들의 명칭들을 동일하게 사용할 수 있다. 하지만 설명의 편의를 위해 사용된 명칭들이 본 발명에 따른 권리를 한정하는 것은 아니며, 유사한 기술적 배경을 가지는 시스템에 대해 동일 또는 용이한 변경에 의해 적용이 가능함은 물론이다.
후술될 본 발명의 실시 예에서는 송신장치에서 신호를 전송하기 위해 고려하는 기반 정보 (Basis Information)를 이용하여 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 방안에 대해 구체적으로 설명할 것이다. 즉 전송 모드, OVSF 코드 수 및 전송할 채널의 조합에 대한 기반 정보를 수집하고, 상기 수집된 기반 정보를 이용하여 송신장치가 전송하려는 데이터의 PAPR을 예측한다. 또는 각 상황에 최적화된 PAPR이 저장된 록-업 테이블 (Look-up table)을 이용하여 PAPR을 찾는다. 그 후 예측 또는 룩-업 테이블에서 찾은 PAPR을 고려하여 현재 상황에 가장 적합한 바이어스 전압과 Vcc를 결정한다. 상기 바이어스 전압과 Vcc를 결정하면, 상기 결정한 바이어스 전압과 Vcc에 의해 파워 앰프를 제어한다.
한편 본 발명의 실시 예에서 PAPR을 추정하기 위해 이용하는 기반 정보는 송신장치가 통신을 수행하기 위해 고려하는 대부분의 정보를 포함한다. 예컨대 상기 기반 정보는 통신 방식, 전송 모드, 물리 채널의 종류, 물리 채널의 조합 및 데이터 전송률에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 통신 방식에 관한 정보는 송신장치에서 지원이 가능한 통신 방식을 지정하는 정보로써, CDMA, OFDMA 등과 같이 송신장치가 지원하는 통신 방식을 구분하거나 2세대, 3세대, 4세대 등을 구분하는 정보가 될 수 있다. 이때 상기 2세대는 GSM 방식, 상기 3세대는 WCDMA 방식, 상기 4세대는 LTE 방식이 될 수 있다.
상기 전송 모드에 관한 정보는 송신장치에 의해 서비스 되는 통신 모드를 지정하는 정보로써, 음성 전송 모드, 데이터 전송 모드 등을 구분하는 정보가 될 수 있다. 상기 전송 모드는 사용자의 요청에 의해 송신장치가 선택적으로 사용할 수 있다.
상기 물리 채널의 종류 및 물리 채널의 조합에 관한 정보는 송신장치에서 사용할 통신 방식 및/또는 전송 모드에 따라 신호를 전송하기 위한 물리 채널 또는 이를 위해 함께 사용할 물리 채널의 조합에 관한 정보를 의미한다. 예컨대 물리 채널의 종류로는 DPDCH, DPCCH, HS-DPCCH, E-DCH 등이 존재하며, 상기 물리 채널의 조합은 상기한 물리 채널의 종류들 중 함께 사용될 물리 채널의 조합에 해당한다.
상기 데이터 전송률에 관한 정보는 앞에서 언급된 통신 방식, 전송 모드, 물리 채널의 종류 및 물리 채널의 조합 등에 의해 데이터를 전송할 전송률을 정의하는 정보이다. 상기 전송률의 일 예로 스케줄링을 통해 기지국이 각 사용자 및 단말에게 할당하는 OVSF 코드의 수가 있다.
후술될 본 발명의 실시 예에서는 송신장치의 요구에 맞도록 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어하기 위한 기술로써, 이때 고려할 수 있는 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어하는 구현 예는 하기와 같이 정리될 수 있다.
첫 번째로 송신장치가 신호 송신을 위해 사용할 통신 방식을 기반으로 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어하는 구현 예를 고려할 수 있다.
즉 송신장치가 다양한 통신 방식에 의한 신호 송신을 지원하는 경우, 현재 신호 송신을 위해 어떠한 통신 방식을 사용하는 지를 고려하여 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 최적의 값으로 조정한다.
예컨대 송신장치가 WCDMA 방식에 의해 신호를 송신할 때와 LTE 방식에 의해 신호를 송신할 때에 파워 앰프가 서로 다른 바이어스 전압에 의해 구동될 수 있도록 제어한다.
다른 예로써 송신장치에서의 통신 방식은 CDMA, OFDMA, TDMA 등을 지칭할 수도 있다. 이 경우에도 신호 송신을 지원하는 통신 방식을 고려하여 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어할 수 있다.
두 번째로 송신장치가 송신할 신호의 종류 등을 고려하여 결정될 수 있는 전송 모드를 기반으로 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어하는 구현 예를 고려할 수 있다.
즉 송신장치가 다양한 전송 모드에 의해 신호 송신을 지원하는 경우, 현재 신호 송신을 위해 어떠한 통신 방식을 사용하는 지를 고려하여 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 최적의 값으로 조정한다.
예컨대 송신장치가 음성 전송 모드에 의해 음성 신호를 송신할 때와 데이터 전송 모드에 의해 데이터를 송신할 때에 파워 앰프가 서로 다른 바이어스 전압에 의해 구동될 수 있도록 제어한다.
일반적으로 음선 전송 모드는 데이터 전송 모드에 비해 낮은 전력에 의한 송신이 가능하다. 따라서 음성 위주의 전송 모드에 비해 데이터 위주의 전송 모드에서 높은 PAPR이 추정되는 것이 일반적이므로, 송신장치는 음성 위주의 전송 모드에서 데이터 위주의 전송 모드에 비해 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 낮추기 위한 제어를 행한다. 이로써 음성 위주의 전송 모드에서 불필요한 전력 소모가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
세 번째로 신호를 송신하기 위해 송신장치에 할당된 채널을 기반으로 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어하는 구현 예를 고려할 수 있다.
즉 송신장치가 다양한 채널을 할당 받아 신호를 송신하는 경우, 신호를 송신하기 위해 할당 받은 채널의 종류 또는 동시에 이용될 채널의 조합을 고려하여 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 최적의 값으로 조정한다.
이와 같은 구현이 가능한 것은 송신장치가 통신 사양 및 목적 등에 따라 DPDCH, DPCCH, HS-DPCCH, E-DCH 등과 같은 다양한 채널을 이용하기 때문이다. 일반적으로 동시에 전송되는 채널의 수에 비례하여 PAPR이 증가하거나 감소한다. 즉 동시에 전송할 채널의 수가 증가할 시에 상대적으로 PAPR의 증가를 예측할 수 있고, 동시에 전송할 채널의 수가 감소할 시에 상대적으로 PAPR의 감소를 예측할 수 있다.
예컨대 송신장치는 신호를 송신하기 위해 이용할 채널의 종류 및 동시 전송할 채널의 조합에 따라 서로 다른 PAPR을 예측할 수 있다. 즉 송신장치는 동시에 전송할 채널의 수가 적을 경우에 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 낮춤으로써, 파워 앰프가 선형 특성을 유지할 수 있도록 한다. 이로써 채널의 종료 및/또는 동시에 전송할 채널의 수 및/또는 동시에 전송할 채널의 조합 등에 의해 불필요한 전력 소모가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
네 번째로 신호를 송신하기 위해 송신장치에 할당된 데이터 전송률을 기반으로 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어하는 구현 예를 고려할 수 있다.
즉 송신장치가 데이터 전송률을 할당 받아 신호를 송신하는 경우, 신호를 송신하기 위해 할당 받은 데이터 전송률을 고려하여 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 최적의 값으로 조정한다.
이와 같은 구현이 가능한 것은 기지국은 송신장치의 성능, 전송할 데이터 량, 무선 통신 환경 등과 같은 통신 상황을 고려하여 송신장치가 사용할 데이터 전송률을 할당하며, 송신장치는 할당 받은 데이터 전송률에 의해 신호를 전송하기 때문이다.
일 예로 CDMA 방식을 지원하는 송신장치의 경우에 송신할 데이터의 량에 따라 다양한 수의 OVSF 코드를 할당 받는다. 일반적으로 할당되는 OVSF 코드의 수에 따라 PAPR이 변화함으로, 송신장치는 할당 받은 OVSF 코드의 수를 기반으로 PAPR을 예측할 수 있다.
다른 예로 HSUPA의 경우에 송신장치는 최대 4개의 OVSF 코드를 할당 받을 수 있다. 이때 송신장치는 가장 큰 PAPR을 예측할 수 있다. 반대로 하나의 OVSF 코드를 할당 받은 송신장치의 경우에는 가장 낮은 PAPR을 예측할 수 있다.
상술한 바를 고려할 시, 송신장치는 자신에게 할당된 OVSF 코드의 수에 비례하여 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 제어한다.
예컨대 송신장치는 할당된 OVSF 코드의 수가 적을수록 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 낮추고, 할당된 OVSF 코드의 수가 많을수록 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 증가시킨다. 이로써 송신장치에 할당되는 OVSF 코드의 수에 의해 파워 앰프에서 불필요한 전력 소모가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 송신장치에 구비된 파워 앰프의 전력을 제어하기 위한 구성에 대한 일 예를 보이고 있다.
도 1을 참조하면, 데이터 생성부(110)는 소정의 기반 정보에 의해 전송할 데이터를 생성한다.
전력 제어부(120)는 데이터 전송을 위한 기반 정보를 수집하고, 상기 수집한 기반 정보를 이용하여 파워 앰프(130)의 전력을 제어하는 바이어스 전압 (PA Bias)을 출력한다. 상기 전력 제어부(120)가 수집한 기반 정보를 이용하여 파워 앰프(130)의 바이어스 전압을 제어하는 것은 앞에서 예시한 바를 동일하게 적용할 수 있다.
상기 파워 앰프(130)는 상기 전력 제어부(120)로부터 제공되는 바이어스 전압 (PA Bias)에 의해 상기 데이터 생성부(110)로부터의 데이터의 전력을 증폭하여 출력한다.
상기 바이어스 전압 (또는 Vcc)의 조정에 따라 파워 앰프(130)의 입/출력 특성이 변화하는 예를 도 5에서 보이고 있다. 즉 도 5에서는 파워 앰프의 바이어스 전압에 따른 Ic (컬렉터 전류 or Icc)의 변화 예를 보여 준다.
도 5를 참조하면, 입-출력 전압 대비 바이어스 전압이 과도하게 낮을 경우, 차단 (cut-off)으로 인한 출력 신호의 왜곡이 발생한다. 반대로 입-출력 전압 대비 바이어스 전압이 과도하게 높을 경우, 포화 영역으로 인해 출력 신호의 왜곡이 발생한다. 따라서 요구되는 입-출력 전압이 낮을 경우에 선형 특성이 유지되는 범위 안에서 바이어스 전압을 내릴 수 있음을 확인할 수 있다. 즉 바이어스 전압을 내릴 시에 Ic 값이 낮아져 파워 앰프에서의 소비 전력 (Pdc = Vcc*Icc)이 줄어든다.
도 6은 파워 앰프에 인가되는 전압 (Vcc)의 변화에 따른 파워 앰프의 입-출력 전압 및 파워 앰프에서 소비되는 전력 (Pdc = Vcc*Icc)이 변화하는 예를 보이고 있다.
예컨대 파워 앰프에서 출력되는 전압이 15dBm이라고 할 때, Vcc로 3.4V를 인가할 시에 소비 전력 (Pdc)은 30dBm을 갖는다. 이에 반해 Vcc를 1.4V로 낮출 시에 앞에서와 동일한 출력 전압 15dBm에서 소비 전력 (Pdc)은 24dBm으로 낮아 진다. 즉 Vcc가 3.4V인 경우에 대비하여 6dBm의 소비 전력이 감소한다.
이는 파워 앰프의 출력이 15dBm일 때, Vcc를 1.4V로 낮추더라도 파워 앰프의 선형 특성이 유지되기 때문에 가능하다. 결국 파워 앰프의 입-출력 전압이 낮을 경우에는 Vcc 값을 내려 파워 앰프에서 소비되는 전력을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다. 뿐만 아니라 Vcc를 낮추면, 1dB 압축 포인트가 같이 낮아져 바이어스 백-오프에서 발생하는 앰프 효율의 저하를 막을 수 있다. 예컨대 Vcc가 3.4V인 경우에 압축 포인트가 28dBm인데 반하여, Vcc를 1.4V인 경우에 압축 포인트가 20dBm이다. 따라서 Vcc를 3.4V에서 1.4V로 낮출 시에 압축 포인트를 8dBm 낮출 수 있다.
도 2는 도 1에서 보이고 있는 전력 제어부(120)의 상세 구성에 대한 일 예를 보이고 있다.
도 2를 참조하면, PAPR 추정부(210)는 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시의 PAPR을 추정한다. 이때 상기 PAPR 추정부(210)는 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시, 파워 앰프에서 불필요한 전력 소비가 발생하는 것을 방지하기 위한 PAPR을 추정하는 것이 바람직하다.
상기 PAPR 추정부(210)는 PAPR을 정의하는 수식 또는 미리 구성된 룩-업 테이블을 이용하여 PAPR을 추정할 수 있다.
일 예로 수식을 이용하여 PAPR을 추정할 경우, 상기 PAPR 추정부(210)는 송신장치에 의해 출력되는 신호의 전력을 확인함으로써, PAPR을 추정할 수 있다. 이는 PAPR이 출력 신호의 평균 전력 (
Figure 112012078553375-pat00001
)과 출력 신호의 최대 값 (
Figure 112012078553375-pat00002
)의 비 (
Figure 112012078553375-pat00003
)에 의해 정의되기 때문이다.
다른 예로 룩-업 테이블을 이용하여 PAPR을 추정할 경우, 상기 PAPR 추정부(210)는 기반 정보 별로 추정 가능한 최적 PAPR을 미리 설정하는 룩-업 테이블을 구성한다. 상기 룩-업 테이블은 상기 PAPR 추정부(210) 내부 기록 매체 또는 외부 기록 매체에 기록될 수 있다. 그리고 상기 PAPR 추정부(210)는 기반 정보를 수집하고, 상기 룩-업 테이블로부터 상기 수집한 기반 정보와 일치하는 기반 정보를 확인한다. 만약 수집한 기반 정보와 일치하는 기반 정보를 상기 록-업 테이블로부터 확인할 시, 상기 PAPR 추정부(210)는 상기 룩-업 테이블 내에 상기 확인한 기반 정보에 대응하여 설정된 최적 PAPR을 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 조정하기 위해 고려할 PAPR로 추정한다.
상기 PAPR 추정부(210)는 추정한 PAPR을 전력 조정부(220)로 제공한다.
상기 전력 조정부(220)는 상기 PAPR 추정부(210)에 의해 추정된 PAPR을 기반으로 파워 앰프(130)의 바이어스 전압을 제어한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 전력 조정부(220)는 상기 PAPR 추정부(210)에 의해 추정된 PAPR을 기반으로 현재 통신 환경에서 파워 앰프의 최적 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 선정한다. 그리고 상기 전력 조정부(220)는 전송 신호를 증폭하여 출력할 파워 앰프의 바이어스 전압을 상기 선정된 최적 바이어스 전압 (또는 Vcc)으로 조정한다.
상기 전력 조정부(220)가 선정된 최적 바이어스 전압에 의해 파워 앰프의 동작을 제어하는 것은 앞에서 도 5 및 도 6을 참조하여 이미 설명하였음에 따라, 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
도 3은 도 2에서 보이고 있는 전력 조정부(220)의 상세 구성에 대한 일 예를 보이고 있다.
도 3을 참조하면, 최적 바이어스 전압 결정부(310)는 도 2에서 도시한 PAPR 조정부(210)에 의해 추정된 PAPR을 입력으로 하고, 상기 추정된 PAPR에 의해 예견되는 현재의 통신 환경에서 파워 앰프의 최적 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 결정한다.
바이어스 전압 조정부(320)는 파워 앰프의 바이어스 전압을 상기 최적 바이어스 전압 결정부(310)에 의해 결정된 최적 바이어스 전압으로 조정한다. 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 조정함으로써, 소비 전력을 절감할 수 있음은 이미 앞에서 도 5와 도 6을 참조하여 설명되었다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 송신장치에서 파워 앰프의 바이어스 전압을 조정하는 제어 흐름을 보이고 있다.
도 4를 참조하면, 송신장치는 기반 정보를 수집한다 (410단계). 즉 상기 송신장치는 통신 방식, 전송 모드, 물리 채널의 종류, 물리 채널의 조합 및 데이터 전송률에 관한 정보 중 적어도 하나를 기반 정보로 수집한다. 상기 기반 정보로 수집될 수 있는 정보에 대해서는 이미 앞에서 상세히 정의하였다. 따라서 상기 기반 정보로 수집될 수 있는 정보에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 한편 상기 송신장치는 앞에서 예시한 정보들의 다양한 조합에 의해 기반 정보를 정의할 수도 있음은 물론이다.
예컨대 상기 송신장치는 전송할 데이터를 생성하는 하드웨어 또는 소프트웨어 블록으로부터 기반 정보를 수집하거나 외부 망 또는 사용자로부터 기반 정보를 수집할 수도 있다. 뿐만 아니라 기반 정보의 종류 별로 그 수집 경로가 독립적일 수도 있다. 즉 통신 방식 및/또는 전송 모드에 관한 정보는 전송할 데이터를 생성하는 하드웨어 또는 소프트웨어 블록으로부터 수집하고, 물리 채널의 종류, 물리 채널의 조합 및/또는 데이터 전송률에 관한 정보는 외부 망을 통해 수신 장치 또는 사용자로부터 수집할 수 있다.
상기 송신장치는 기반 정보의 수집이 완료되면, 상기 수집한 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시의 PAPR을 추정한다 (412단계). 상기 PAPR의 추정은 PAPR을 정의하는 수식에 의해 추정하거나 미리 구성된 룩-업 테이블을 이용하여 추정할 수도 있다.
일 예로 수식을 이용하여 PAPR을 추정하는 것을 가정하면, PAPR은 출력 신호의 평균 전력 (
Figure 112012078553375-pat00004
)과 출력 신호의 최대 값 (
Figure 112012078553375-pat00005
)의 비에 의해 정의된다. 이는 수식으로
Figure 112012078553375-pat00006
와 같이 표현할 수 있다. 상기 수식에서 확인할 수 있는 바와 같이 송신장치는 앞서 수집한 기반 정보에 의해 출력되는 신호의 전력만으로 PAPR을 추정할 수 있다.
다른 예로 룩-업 테이블을 이용하여 PAPR을 추정하기 위해서는 기반 정보 별로 추정 가능한 최적 PAPR을 미리 설정하는 룩-업 테이블을 구성한다. 그리고 송신장치는 기반 정보에 대한 수집이 이루어질 시, 상기 룩-업 테이블로부터 상기 수집한 기반 정보와 일치하는 기반 정보를 확인한다. 그 후 상기 확인한 기반 정보에 대응하여 설정된 최적 PAPR을 파워 앰프의 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 조정하기 위해 고려할 PAPR로 추정한다.
상기 송신장치는 PAPR을 추정한 후, 상기 추정한 PAPR을 기반으로 현재 통신 환경에서 파워 앰프의 최적 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 선정한다 (414단계). 예컨대 상기 최적 바이어스 전압 (또는 Vcc)은 신호를 전송하기 위해 파워 앰프에서 불필요 하게 소비되는 전력이 발생하지 않도록 하는 바이어스 전압 (또는 Vcc)을 의미한다.
상기 송신장치는 최적 바이어스 전압 (또는 Vcc)가 선정되면, 전송 신호의 전력을 증폭하여 출력할 파워 앰프의 바이어스 전압을 상기 선정된 최적 바이어스 전압 (또는 Vcc)에 의해 조정한다 (416단계).
상기 송신장치에 구비된 파워 앰프는 상술한 바에 의해 조정된 바이어스 전압에 의해 전송할 신호의 전력을 증폭하여 출력할 것이다.
상술한 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재 기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비 휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 컨텐츠 제공장치 및 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.
또한, 상기 컨텐츠 제공장치 및 방법은 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 그래픽 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

Claims (24)

  1. 파워 앰프를 구비하고, 복수의 다중접속방식들과 전송 모드들을 지원하는 송신장치에서 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 방법에 있어서,
    상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)를 추정하는 과정으로써, 상기 기반 정보는, 상기 복수의 다중접속방식들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 다중접속방식에 대한 정보 및 상기 복수의 전송 모드들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 것인 과정; 및
    상기 기반 정보에 의하여 확인된 현재 상기 송신장치에 사용되는 상기 다중접속방식 및 상기 전송 모드를 기반으로 추정된 PAPR을 기반으로 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 과정을 포함하되,
    상기 다중접속방식은 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA), 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 또는 시간 분할 다중 접속(time division multiple access: TDMA 중 적어도 하나이고,
    상기 파워 앰프는 상기 복수의 다중접속방식들 각각에 대해 다른 바이어스 전압을 사용하도록 제어되는 전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송 모드에 대한 정보는, 음성 전송 모드와 데이터 전송 모드를 구분하기 위한 정보를 포함하는 전력 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바이어스 전압은, 상기 음성 전송 모드에서는 감소되며, 상기 데이터 전송 모드에서는 증가되는, 전력 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기반 정보는, 상기 송신장치가 지원하는 통신 세대 (generation) 에 대한 정보를 더 포함하는 전력 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기반 정보는 상기 송신장치에서 상기 신호를 송신하기 위한 물리 채널의 종류 또는 채널 조합에 관한 정보, 상기 송신장치에서 상기 신호를 송신하기 위해 할당된 데이터 전송률에 관한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 전력 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 PAPR을 추정하는 과정은,
    상기 기반 정보 별로 추정 가능한 PAPR를 설정한 룩-업 테이블을 구성하는 과정; 및
    상기 룩-업 테이블로부터 상기 추정된 PAPR을 획득하는 과정을 포함하는 전력 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 전압을 제어하는 과정은,
    상기 파워 앰프의 출력 전력을 계산하고, 상기 추정된 PAPR 외에 상기 계산된 출력 전력 값을 추가로 고려하여 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 과정을 포함하는 전력 제어 방법.
  9. 파워 앰프를 구비하고, 복수의 다중접속방식들과 전송 모드들을 지원하는 송신장치에서 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 장치에 있어서,
    상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보로써, 상기 복수의 다중접속방식들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 다중접속방식에 대한 정보 및 상기 복수의 전송 모드들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 상기 기반 정보를 이용하여 신호를 송신할 시의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)를 추정하는 PAPR 추정부; 및
    상기 PAPR 추정부에 의해, 상기 기반 정보에 의하여 확인된 현재 상기 송신장치에 사용되는 상기 다중접속방식 및 상기 전송 모드를 기반으로 추정된 PAPR을 기반으로 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 조정부를 포함하되,
    상기 다중접속방식은 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA), 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 또는 시간 분할 다중 접속(time division multiple access: TDMA 중 적어도 하나이고,
    상기 파워 앰프는 상기 복수의 다중접속방식들 각각에 대해 다른 바이어스 전압을 사용하도록 제어되는
    전력 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전송 모드에 대한 정보는, 음성 전송 모드와 데이터 전송 모드를 구분하기 위한 정보를 포함하는 전력 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 바이어스 전압은, 상기 음성 전송 모드에서는 감소되며, 상기 데이터 전송 모드에서는 증가되는, 전력 제어 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기반 정보는, 상기 송신장치가 지원하는 통신 세대 (generation) 에 대한 정보를 더 포함하는 전력 제어 장치.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 기반 정보는 상기 송신장치에서 상기 신호를 송신하기 위한 물리 채널의 종류 또는 채널 조합에 관한 정보, 상기 송신장치에서 상기 신호를 송신하기 위해 할당된 데이터 전송률에 관한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 전력 제어 장치.
  15. 제9항에 있어서, 상기 PAPR 추정부는,
    상기 기반 정보 별로 추정 가능한 PAPR를 설정한 룩-업 테이블을 구성하고, 상기 룩-업 테이블로부터 상기 추정된 PAPR을 획득하는 전력 제어 장치.
  16. 제9항에 있어서, 상기 전력 조정부는,
    상기 파워 앰프의 출력 전력을 계산하고, 상기 추정된 PAPR 외에 상기 계산된 출력 전력 값을 추가로 고려하여 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 장치.
  17. 파워 앰프를 구비하고, 복수의 다중접속방식들과 전송 모드들을 지원하는 송신장치에서 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 방법에 있어서,
    상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보로써, 상기 복수의 다중접속방식들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 다중접속방식에 대한 정보 및 상기 복수의 전송 모드들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 상기 기반 정보를 이용하여, 상기 송신장치에서의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)가 예측 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)로 유지될 수 있도록 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하되,
    상기 예측 PAPR 은, 상기 기반 정보에 의하여 확인된 현재 상기 송신장치에서 사용되는 상기 다중접속방식 및 상기 전송 모드를 기반으로 추정하고,
    상기 다중접속방식은 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA), 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 또는 시간 분할 다중 접속(time division multiple access: TDMA 중 적어도 하나이고,
    상기 파워 앰프는 상기 복수의 다중접속방식들 각각에 대해 다른 바이어스 전압을 사용하도록 제어된 것인 전력 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전송 모드에 대한 정보는, 음성 전송 모드와 데이터 전송 모드를 구분하기 위한 정보를 포함하고,
    상기 바이어스 전압은, 상기 음성 전송 모드에서는 감소되며, 상기 데이터 전송 모드에서는 증가되는, 전력 제어 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 기반 정보는, 상기 송신장치가 지원하는 통신 세대 (generation) 에 대한 정보를 더 포함하는 전력 제어 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 기반 정보는 상기 송신장치에서 신호를 송신하기 위해 할당된 물리 채널의 종류, 채널 조합, 데이터 전송률 중 적어도 하나에 해당하는 정보를 더 포함하는 전력 제어 방법.
  21. 복수의 다중접속방식들과 전송 모드들을 지원하는 송신장치에 있어서,
    바이어스 전압에 의해 입력 신호를 증폭하여 출력하는 파워 앰프; 및
    상기 송신장치에서 통신을 위해 설정된 기반 정보로써, 상기 복수의 다중접속방식들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 다중접속방식에 대한 정보 및 상기 복수의 전송 모드들 중 현재 상기 송신장치에서 사용되는 전송 모드에 대한 정보를 포함하는 상기 기반 정보를 이용하여, 상기 송신장치에서의 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)가 예측 첨두 전력 대 평균 전력비 (PAPR)로 유지될 수 있도록 상기 파워 앰프의 바이어스 전압을 제어하는 전력 제어 장치를 포함하되,
    상기 예측 PAPR 은, 상기 기반 정보에 의하여 확인된 현재 상기 송신장치에서 사용되는 상기 다중접속방식 및 상기 전송 모드를 기반으로 추정되고,
    상기 다중접속방식은 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA), 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 또는 시간 분할 다중 접속(time division multiple access: TDMA 중 적어도 하나이고,
    상기 파워 앰프는 상기 복수의 다중접속방식들 각각에 대해 다른 바이어스 전압을 사용하도록 제어된 것인 송신장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전송 모드에 대한 정보는, 음성 전송 모드와 데이터 전송 모드를 구분하기 위한 정보를 포함하고,
    상기 바이어스 전압은, 상기 음성 전송 모드에서는 감소되며, 상기 데이터 전송 모드에서는 증가되는 송신장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 기반 정보는, 상기 송신장치가 지원하는 통신 세대 (generation) 에 대한 정보를 더 포함하는 송신장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 기반 정보는 상기 송신장치에서 신호를 송신하기 위해 할당된 물리 채널의 종류, 채널 조합, 데이터 전송률 중 적어도 하나에 해당하는 정보를 더 포함하는 송신장치.
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