KR102179318B1 - 잡음에 대한 조정을 이용하는 et 시스템 - Google Patents

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Abstract

포락선 추적 송수신기는 잡음 성능과 전력 효율 간의 원하는 트레이드오프를 달성하기 위해 포락선 추적 파라미터들을 동적으로 조정한다. 더 높은 레벨의 잡음이 허용 가능할 때, 포락선 추적 송수신기는 잡음 성능을 희생하면서 더 양호한 전력 효율을 달성하기 위해 송신기 파라미터들을 동적으로 조정한다. 더 낮은 레벨의 잡음이 요구될 때, 포락선 추적 송수신기는 효율을 희생하면서 더 양호한 잡음 성능을 달성하기 위해 파라미터들을 동적으로 조정한다.

Description

잡음에 대한 조정을 이용하는 ET 시스템{ET SYSTEM WITH ADJUSTMENT FOR NOISE}
<관련 출원의 상호 참조>
본원은 2013년 3월 14일자로 "ET System with Adjustment for Noise"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 제61/783,665호의 이익을 주장하며, 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된다.
<기술분야>
본 개시내용은 일반적으로 무선 주파수 송수신기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 무선 주파수 송수신기 내의 포락선 추적 시스템(envelope tracking system)에 관한 것이다.
일반적으로 포락선 추적(ET; Envelope Tracking) 시스템들은 이동 전화들에서 사용되는 셀룰러 라디오들(cellular radios)에서와 같이 전력 효율이 중요한 라디오의 무선 주파수(RF) 송신기 섹션에서 사용된다. 통상적인 ET 시스템은 변조의 진폭을 추적하는 동적으로 변하는 전원 전압(dynamically changing supply voltage)을 전력 증폭기(PA; power amplifier)에 공급하는 가변 전원(variable power supply)을 이용하는 RF PA를 포함한다. 그러한 ET 시스템의 목적은 일반적으로 PA를 낮은 헤드룸(headroom)을 이용하여 동작시킴으로써 효율을 향상시키는 것이다.
실시예들은 원하는 잡음 성능 및 전력 효율을 달성하기 위해 포락선 추적 파라미터들을 조정하는 포락선 추적 송수신기를 포함한다. 제1 실시예에서, 포락선 추적 송수신기는 전력 증폭기, 탐색 회로(lookup circuit), 전원, 수신기 및 구성 회로를 포함한다. 전력 증폭기는 입력 신호를 수신하여 증폭된 출력 신호를 생성한다. 전력 증폭기는 또한 전력 증폭기에 전력을 제공하는 전원 전압을 수신한다. 탐색 회로는 입력 신호의 추정된 진폭 및 전력 증폭기를 동작시키기 위한 압축 레벨을 지시하는 피드백 신호에 기초하여 전원 제어 신호를 생성한다. 전원은 전원 제어 신호에 기초하여 전력 증폭기에 전원 전압을 제공한다. 수신기는 수신 신호를 수신하고, 수신 신호의 잡음 마진을 나타내는 잡음 마진 신호를 생성한다. 구성 회로는 잡음 마진 신호에 기초하여 피드백 신호를 생성한다.
제2 실시예에서, 포락선 추적 송수신기는 전력 증폭기, 탐색 회로, 전원, 수신기 및 구성 회로를 포함한다. 전력 증폭기는 입력 신호를 수신하여 증폭된 출력 신호를 생성한다. 전력 증폭기는 또한 전력 증폭기에 전력을 제공하는 전원 전압을 수신한다. 탐색 회로는 입력 신호의 추정된 진폭에 기초하여 전원 제어 신호를 생성한다. 전원은 전원 제어 신호에 기초하여 전력 증폭기에 전원 전압을 제공한다. 수신기는 수신 신호를 수신하고, 수신 신호의 잡음 마진을 나타내는 잡음 마진 신호를 생성한다. 구성 회로는 잡음 마진 신호에 기초하여 전력 증폭기, 탐색 회로 및 전원 중 적어도 하나의 파라미터들을 제어하기 위한 하나 이상의 제어 신호를 생성한다.
제3 실시예에서, 포락선 추적 송수신기는 전력 증폭기, 탐색 회로, 전원 및 피드백 수신기를 포함한다. 전력 증폭기는 입력 신호를 수신하여 증폭된 출력 신호를 생성한다. 전력 증폭기는 또한 전력 증폭기에 전력을 제공하는 전원 전압을 수신한다. 탐색 회로는 입력 신호의 추정된 진폭 및 전력 증폭기를 동작시키기 위한 압축 레벨을 지시하는 피드백 신호에 기초하여 전원 제어 신호를 생성한다. 전원은 전원 제어 신호에 기초하여 전력 증폭기에 전원 전압을 제공한다. 피드백 수신기는 증폭된 출력 신호에서 잡음 척도(noise measure)를 생성하고, 잡음 척도에 응답하여 피드백 신호를 생성한다.
본 명세서에서 설명되는 특징들 및 장점들은 완전히 포괄적인 것은 아니며, 구체적으로는 도면들 및 명세서를 고려할 때 통상의 기술자에게는 많은 추가적인 특징들 및 장점들이 명백할 것이다. 더욱이, 본 명세서에서 사용되는 용어는 주로 가독성 및 교육적인 목적을 위해 선택되었으며, 본 발명의 요지를 정의 또는 한정하도록 선택된 것은 아닐 수 있다는 점에 유의해야 한다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들의 교시 내용은 첨부 도면들과 관련된 아래의 상세한 설명을 고려함으로써 쉽게 이해될 수 있다.
도 1은 ET 송수신기의 제1 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 2는 ET 송수신기의 제2 실시예를 나타내는 회로도이다.
도면들 및 아래의 설명은 단지 예시적으로만 다양한 실시예들과 관련된다. 아래의 설명으로부터, 본 명세서에서 개시되는 구조들 및 방법들의 대안 실시예들이 본 명세서에서 설명되는 원리들로부터 벗어나지 않고서 이용될 수 있는 실행 가능한 대안들로서 쉽게 인식될 것이라는 점에 유의해야 한다.
이제, 여러 실시예가 상세히 참조될 것이며, 그 예들은 첨부 도면들에 도시된다. 실행 가능한 어느 곳에서나 유사 또는 동일한 참조 번호들이 도면들에서 사용될 수 있으며, 유사 또는 동일한 기능을 지시할 수 있다는 점에 유의한다. 도면들은 다양한 실시예들을 단지 예시의 목적으로 도시한다. 통상의 기술자는 본 명세서에서 예시되는 구조들 및 방법들의 대안 실시예들이 본 명세서에서 설명되는 원리들로부터 벗어나지 않고서 이용될 수 있다는 것을 아래의 설명으로부터 쉽게 인식할 것이다.
포락선 추적 송수신기는 잡음 성능과 전력 효율 간의 원하는 트레이드오프(tradeoff)를 달성하기 위해 포락선 추적 파라미터들을 동적으로 조정한다. 구체적으로, 송수신기의 송신 및 수신 신호들의 잡음 성능의 희생에 의해 송신기의 더 양호한 전력 효율이 획득될 수 있다. 더 높은 레벨의 잡음이 허용 가능할 때, 포락선 추적 송수신기는 잡음 성능을 희생하면서 더 양호한 전력 효율을 달성하기 위해 송신기 파라미터들을 동적으로 조정한다. 더 낮은 레벨의 잡음이 요구될 때, 포락선 추적 송수신기는 효율을 희생하면서 더 양호한 잡음 성능을 달성하기 위해 파라미터들을 동적으로 조정한다.
도 1은 ET 시스템을 갖는 RF 송수신기(100)의 일 실시예를 나타낸다. 송신 변조기(110)는 디지털 송신 신호(101)를 생성하며, 이 신호는 RF 상향 변환기(RF upconverter)(102)에 의해, PA(104)의 입력에 제공되는 상향 변환된 입력 신호(103)로 상향 변환된다. PA(104)는 상향 변환된 입력 신호(103)를 증폭하여, 증폭된 RF 신호(105)를 생성한다. PA(104)로부터의 증폭된 RF 신호(105)는 듀플렉서 필터(106)를 통과한 후에 안테나(112)에 출력 신호(107)로서 도달한다. 안테나(112)는 또한 듀플렉서 필터(106)를 통과한 후에 수신기(114)에 도달하는 수신 신호(113)를 수신한다. 듀플렉서 필터(106)는 증폭된 RF 신호(105)와 안테나(112)에 의해 수신된 수신 신호(113) 간의 필터링을 제공한다. 결합기(108)는 출력 신호(107)를 나타내는 피드백 신호(115)를 피드백 수신기(116)에 제공한다.
디지털 송신 신호(101)는 또한 진폭 추정기(118)에 제공되며, 이 진폭 추정기는 디지털 송신 신호(101)의 진폭을 추정한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 진폭 추정기(118)는 방정식: 진폭 = sqrt(I2 + Q2)에 기초하여 진폭을 추정하며, 여기서 I 및 Q는 각각 디지털 송신 신호(101)의 동상 및 직교 성분들이다. 추정 진폭 신호(119)가 인덱스로서 탐색표(lookup table)(120)에 제공되며, 이 탐색표는 추정 진폭 신호(119) 및 피드백 수신기(116)로부터의 피드백 신호(117)에 기초하여 신호(121)를 출력한다. 탐색표(120)는 통상적으로 PA 특성화(characterization)를 통해 결정되는, 추정된 송신 신호 진폭 신호(119) 및 피드백 신호(117)의 다양한 값들에 적합한 PA 전원 전압 값들로 채워질 수 있다.
디지털/아날로그 변환기(DAC; digital-to-analog converter)(122)는 탐색표(120)로부터 출력된 PA 전원 전압 값들을 아날로그 신호(123)로 변환하며, 이 아날로그 신호는 ET 전원(124)을 제어하여 특정 전압들을 전원 전압(125)을 통해 PA(104)로 출력하게 하며, 따라서 PA(104)는 양호한 효율을 위해 낮은 헤드룸을 이용하여 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 지연 정렬 회로(미도시)가 ET 전원(124)에 또는 RF 상향 변환기(102) 내에 시간 지연(time delay)을 삽입하여, ET 전원(124)에 의해 제공되는 전원 전압(125)과 PA(104)의 출력에서의 증폭된 RF 신호(105) 사이의 적절한 시간 정렬을 보증한다.
탐색표(120) 내의 값들은 피드백 신호(117)에 의해 지정되는 원하는 레벨의 압축을 위해 조정될 수 있다. 압축은 PA(104)의 전압 동작 헤드룸을 지칭한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 탐색표(120) 내의 값들은 탐색표(120) 내의 값들에 값 x를 곱함으로써 조정된다. 압축은 x가 1보다 작을 때 증가하고, x가 1보다 클 때 감소한다. 예를 들어, x=0.9인 경우, PA(104)에 공급되는 전원 전압(125)은 10%만큼 유효하게 감소된다. x=1.1인 경우, PA(104)에 공급되는 전원 전압(125)은 10%만큼 유효하게 증가된다. 원하는 압축 레벨은 통상적으로 PA 및 시스템 특성화에 의해 결정된다. 양호한 효율을 위해, PA(104)는 높은 압축 레벨로 동작될 수 있지만, PA(104)로부터의 출력 신호는 허용 가능 왜곡의 레벨을 초과하지 않아야 한다. 그렇지 않고, 허용 가능 왜곡 레벨이 초과되는 경우, 압축 레벨은 허용 가능 왜곡 레벨이 충족될 때까지 낮아져야 한다. 인접 채널 전력(ACP; adjacent channel power)은 PA들에서의 왜곡의 공동 지시자이다. 대안으로서, 피드백 신호(117)가 탐색표(120) 내의 값들을 조정하는 대신에, 피드백 신호(117)는 진폭 추정기(118)의 파라미터를 대신 조정하여 압축을 제어할 수 있다. 예를 들어, 진폭 추정기의 출력에 값 x를 곱하여, x가 1보다 작을 때 압축을 증가시키고, x가 1보다 클 때 압축을 감소시킬 수 있다.
피드백 수신기(116)는 송신 신호(101) 및 결합기(108)를 통해 수신된 결합 신호(115)에 기초하여 압축을 제어하기 위한 피드백 신호(117)를 생성한다. 피드백 수신기(116)는 정상 송신기 동작 동안 계속해서 동작하거나, 송신기 동작 동안 주기적으로 동작하거나, 교정 모드(calibration mode) 동안 동작한다. 피드백 수신기(116)는 결합 신호(115)를 하향 변환하여, 하향 변환된 기저대역 신호를 복원(recover)한다. 피드백 수신기(116)는 하향 변환된 신호를 평가하고, 출력 신호(107) 내의 왜곡을 나타내는 신호(115) 내의 왜곡을 측정한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 피드백 수신기(116)는 인접 채널 내의 전력을 관찰함으로써(예를 들어, 고속 푸리에 변환을 수행하고, 인접 채널들의 전력에 대한 신호(115)의 원하는 주파수 채널의 전력의 비율을 취함으로써) ACP를 계산한다. 일 실시예에서, 피드백 수신기(116)는 송신 변조기(110)에 의해 생성되는 바와 같은 원하는 기저대역 송신 신호(101)에 대비하여 결합 신호(115)의 궤적 내의 에러를 측정하여, 예를 들어 최소 평균 제곱 기술들을 이용하여 이러한 신호들의 차이를 계산한다. 그러한 왜곡 평가들에 기초하여, 피드백 수신기(116)는 피드백 신호(117)를 제공하여 탐색표(120) 내의 값들을 조정함으로써 압축 레벨을 왜곡 레벨들이 허용 가능한 것을 보증하기에 충분할 만큼만 낮게 조정한다.
도 1의 송수신기(100)와 같은 ET 시스템들에서, PA(104)는 원하는 RF 송신 대역 밖의 소정 잡음을 생성할 수 있다. 잡음은 (a) PA(104)에 고유한 AM-AM 및 AM-PM 특성들, (b) 낮은 전원 전압 헤드룸을 이용하여 PA(104)를 동작시킴으로써 유발되는 비선형성들(nonlinearities), (c) 가변 전원 전압을 생성하기 위한 PA 모델에서의 불완전들(imperfections) 및 (d) ET 전원(124)에서의 대역폭 제한들을 포함하는 다수의 인자로 인해 생성된다.
구체적으로, RF 수신 대역에서 생성되는 잡음은 송수신기의 RF 수신기(114)를 수신 신호(113)에 대해 둔감하게 할 수 있다. 이동 전화들에서 사용되는 셀룰러 라디오들에서, 라디오 시스템은 종종 전이중 시스템이다(RF 수신기(114)는 송신기와 동시에 동작한다). 따라서, PA(104)에 의해 생성되는 잡음은 동작 동안 수신기(114) 내에 제공될 수 있다. PA(104)의 압축 증가는 수신 신호(113)의 수신 대역에서의 잡음을 증가시킬 수 있다. 듀플렉서 필터(106)는 이러한 잡음을 제한하도록 기능하지만, 필터링은 불충분할 수 있다.
도 2는 RF 수신기(114)의 둔감화(desensitization)를 제한하기 위해 포락선 추적 시스템의 파라미터들을 수신 경로에서의 허용 가능 잡음(수신 잡음 마진)의 함수로서 조정하는 ET 송수신기(200)의 제2 실시예를 나타낸다. 이 시스템은 도 1의 시스템과 유사하지만, 구성 블록(254) 및 잡음 마진 추정기(252)를 포함하며, 전술한 일부 상세들은 생략된다.
라디오 링크 품질은 통상적으로 현대의 라디오 시스템들에서, 예를 들어 잡음 마진 추정기(252)에 의해 모니터링된다. 링크 품질은 수신 신호 강도, 또는 비트 또는 프레임 에러 레이트들과 같은 라디오 링크의 파라미터들을 이용하여 평가될 수 있다. 따라서, 잡음 마진 추정기(252)는 RF 수신기(114)에서의 수신 잡음 마진을 추정할 수 있으며, 하나 이상의 피드백 신호(251, 253)를 구성 블록(254)에 제공할 수 있으며, 이 구성 블록은 그에 따라 포락선 추적 시스템의 파라미터들을 조정한다.
수신 잡음 마진은 통상적으로 라디오 조건들이 변할 때 동적으로 변할 것이다. 예를 들어, 많은 시스템은 송신기가 높은 데이터 레이트의 송신을 위해 사용될 때 높은 수신 잡음 마진들을 갖고서 동작하며; 가장 높은 데이터 레이트들은 열악한 또는 마진 수신 조건들(poor or marginal receive conditions)에서 드물게 사용될 것이다. 이러한 높은 데이터 레이트들에서 송신기는 최고 전력 레벨들로 동작할 것이며; 따라서 효율적인 PA로부터 실질적인 전체 절전이 실현된다. 이러한 조건들 하에서, 구성 블록(254)은 ET 시스템의 파라미터들을 조정하여 효율을 최대화하면서 명목 수신 대역 잡음보다 높은 수신 대역 잡음을 허용하는데, 그 이유는 수신 잡음 마진이 높기 때문이다. 이와 달리, 라디오 조건들이 나쁘고, 수신 잡음 마진이 낮을 때, 구성 블록(254)은 PA 효율의 저하에도 불구하고 수신 대역 잡음을 최소화하도록 ET 시스템의 파라미터들을 조정한다.
일 실시예에서, 잡음 마진 추정기(252)는 수신 신호 강도 지시자(RSSI) 레벨(251)을 수신 잡음 마진의 추정치로서 구성 블록(254)에 제공한다. (예로서, 임계 잡음 마진 위의) 높은 레벨의 RSSI가 신호(251)를 통해 검출될 때, 구성 블록(254)은 수신 대역 잡음을 희생하더라도 ET 시스템의 파라미터들을 조정하여 효율을 증가시키는데, 그 이유는 높은 레벨의 RSSI가 RF 수신기의 입력에서의 높은 수신 잡음 마진에 대응하고, 추가적인 잡음이 허용될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 구성 블록(254)은 탐색표(120) 내의 파라미터들을 조정하여 압축을 증가시키고, 제어 신호(257)를 통해 ET 전원(124)에서의 필터링을 줄이고/줄이거나, 제어 신호(259)를 통해 전력 증폭기의 바이어싱을 조정할 수 있다. 수신 대역 잡음 및 효율에 대한 이러한 조정들의 효과들은 아래에서 더 상세히 설명된다.
이와 달리, (예로서, 임계 잡음 마진 아래의) 낮은 레벨의 RSSI가 신호(251)를 통해 검출되는 경우, 구성 블록(254)은 효율을 희생하더라도 ET 시스템의 파라미터들을 조정하여 수신 대역 잡음을 감소시키는데, 그 이유는 낮은 레벨의 RSSI가 RF 수신기의 입력에서의 낮은 수신 잡음 마진에 대응하고, 더 추가적인 잡음이 허용될 수 없기 때문이다. 예를 들어, 일 실시예에서, 구성 블록(254)은 탐색표(120) 내의 파라미터들을 조정하여 압축을 감소시키고, 제어 신호(257)를 통해 ET 전원(124)에서의 필터링을 증가시키고/시키거나, 제어 신호(259)를 통해 전력 증폭기의 바이어싱을 조정할 수 있다. 수신 대역 잡음 및 효율에 대한 이러한 조정들의 효과들은 아래에서 더 상세히 설명된다.
다른 실시예에서, 잡음 마진 추정기(252)는 시스템이 공개 안전 네트워크(public safety network)의 존재 하에 있는지를 검출한다. 이러한 지시는 셀룰러 기지국을 통해 라디오로 통신될 수 있다. 이 경우, 추가적인 방사들(emissions) 및 잡음 요건들이 라디오에 대해 부과될 수 있다. 일 실시예에서, 잡음 마진 추정기(252)는 PA(104)로부터의 방사들 및 잡음이 감소되어야 한다는 것을 구성 블록(254)에 지시하는 공개 안전 지시자(PSI; public safety indicator) 신호(253)를 구성 블록(254)에 제공한다. 구성 블록(254)은 효율을 트레이드오프하면서 방사들 및 잡음을 줄이기 위하여 ET 파라미터들을 조정할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 예를 들어 비트 또는 프레임 에러 레이트를 나타내는 신호 또는 전술한 인자들의 조합을 나타내는 신호와 같은, 잡음 마진을 나타내는 상이한 신호가 구성 블록(254)에 제공될 수 있다.
구성 블록(254)은 잡음 마진에 기초하여 ET 시스템의 다양한 파라미터들을 조정할 수 있다. 예를 들어, 구성 블록(254)은 전술한 바와 같이 탐색표(120)를 통해 피드백 신호(255)를 통해 PA(104)의 압축을 증감하여 (수신 잡음의 대응하는 증감과 함께) 효율을 증감할 수 있다. 대안으로서, 구성 블록(254)은 전술한 바와 같이 진폭 추정기(118)의 파라미터를 조정함으로써 압축을 제어할 수 있다.
더 적게 압축된 PA의 이득은 인가된 전원 전압에 의하여 더 적게 변하게 된다. 따라서, 탐색표(120)로부터 PA(104)에 공급하는 전원 전압(125)으로의 경로 내의 에러들 - 이들은 통상적으로 PA(104)의 이득을 잘못 변화시킬 때 잡음 및 왜곡을 유발함 - 은 PA(104)가 더 적게 압축될 때 더 적은 잡음 및 왜곡을 유발한다. 그러나, PA(104)가 더 적게 압축될 때, PA(104)는 더 낮은 효율로 동작한다. 이와 달리, 더 많이 압축된 PA의 이득은 인가된 전압에 의하여 더 많이 변하게 된다. 따라서, PA(104)에 대한 전원 전압에서의 에러들은 PA(104)가 더 많이 압축될 때 더 많은 잡음 및 왜곡을 유발한다. 그러나, PA(104)가 더 많이 압축될 때, PA(104)는 더 높은 효율로 동작한다.
구성 블록(254)은 또한 필터링 제어 신호(257)를 통해 ET 전원(124)에서의 전압 제어 신호(123)의 필터링을 조정할 수 있다. 필터링은 포락선 추적 전원(124)에 대한 제어 대역폭을 제한하는 데 사용되며, 이는 포락선 추적 전원(124)이 PA(104)에 대한 빠른 전압 변화들을 생성하려고 시도하는 것을 방지하므로 잡음을 줄인다. 필터링이 없는 경우, 이러한 빠른 전압 변화들은 포락선 추적 전원(124) 내의 고유 대역폭 제한들로 인해 부정확하게 생성되어, PA(104)로 하여금 잡음을 생성하게 한다. 그러나, 필터링의 감소는 포락선 추적 전원(124)이 PA(104)에 대한 더 낮은 전원 전압들을 달성하는 것을 가능하게 하여 효율을 증가시킨다. 따라서, 구성 블록(254)은 낮은 또는 높은 수신 잡음 마진이 각각 지시될 때 전압 제어 신호(123)의 더 많은 또는 더 적은 필터링을 명령할 수 있다.
구성 블록(254)은 또한 바이어스 제어 신호(259)를 통해 PA(104)의 바이어싱을 조정할 수 있다. PA(104)의 바이어스의 제어는 그의 AM/AM 및 AM/PM 특성들을 변경한다. 일부 AM/AM 형상들은 잡음 생성에 더 취약할 수 있지만, 더 높은 효율을 갖기도 한다.
구성 블록(254)은 또한 동적 ET 시스템을 완전히 불능화하여, 포락선 추적 전원(124)으로 하여금 PA(104)에 정적 전원 전압을 제공하도록 명령할 수 있다. 이것은 탐색표(120)를 조정하여 송신 전력에 관계없이 동일한 PA 전원 전압 값을 제공함으로써 달성될 수 있다. 대안으로서, PA 전원 전압은 소정의 송신 기간들 동안 일정하게 유지될 수 있으며, PA(104)의 출력 전력이 변하는 경우에 기간들 사이에 변경될 수 있다. 이러한 방식으로 동적 ET 시스템을 불능화하는 것은 포락선 전원(124)과 관련된 잡음을 줄이며, 낮은 수신 잡음 마진이 지시되는 경우에 구성 블록(254)에 의해 명령될 수 있다.
본 개시내용을 읽을 때, 통상의 기술자들은 잡음에 대한 조정을 이용하는 포락선 추적 시스템을 위한 또 다른 추가적인 대안 설계들을 알 것이다. 따라서, 특정 실시예들 및 응용들이 도시되고 설명되었지만, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 본 명세서에서 개시된 바로 그 구성 및 컴포넌트들로 한정되지 않으며, 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 본 명세서에서 개시된 방법 및 장치의 배열, 동작 및 상세에 있어서 통상의 기술자들에게 명백할 다양한 수정들, 변경들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (40)

  1. 포락선 추적 송수신기(envelope tracking transceiver)로서,
    입력 신호를 수신하여 증폭된 출력 신호를 생성하기 위한 전력 증폭기 - 상기 전력 증폭기는 상기 전력 증폭기에 전력을 제공하는 전원 전압(supply voltage)을 수신함 -;
    상기 입력 신호의 추정된 진폭 및 상기 전력 증폭기를 동작시키기 위한 압축 레벨(compression level)을 지시하는 피드백 신호에 기초하여 전원 제어 신호(power supply control signal)를 생성하기 위한 탐색 회로(lookup circuit);
    상기 전원 제어 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기에 상기 전원 전압을 제공하기 위한 전원(power supply);
    수신 신호를 수신하고, 상기 수신 신호의 잡음 마진(noise margin)을 나타내는 잡음 마진 신호를 생성하기 위한 수신기; 및
    상기 잡음 마진 신호에 기초하여 상기 피드백 신호를 생성하고 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 감소를 지시하는 것에 응답하여 상기 전원 제어 신호의 필터링을 증가시키고, 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 증가를 지시하는 것에 응답하여 상기 전원 제어 신호의 필터링을 감소시키기 위한 필터 제어 신호를 생성하기 위한 구성 회로
    를 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잡음 마진 신호는 상기 수신기에서의 상기 수신 신호의 강도를 지시하는 수신 신호 강도 지시자(receive signal strength indicator)에 기초하는 포락선 추적 송수신기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 잡음 마진 신호는 상기 수신기가 특정 잡음 사양들을 갖는 공개 안전 네트워크(public safety network)와 통신하고 있다는 것을 지시하는 공개 안전 지시자(public safety indicator)에 기초하는 포락선 추적 송수신기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 잡음 마진 신호는 상기 수신 신호의 에러 레이트(error rate)에 기초하는 포락선 추적 송수신기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 증가를 지시하는 것에 응답하여 상기 전력 증폭기의 잡음 민감성(noise susceptibility)을 증가시키도록 상기 전력 증폭기의 바이어스를 조정하고, 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 감소를 지시하는 것에 응답하여 상기 전력 증폭기의 상기 잡음 민감성을 감소시키도록 상기 전력 증폭기의 상기 바이어스를 조정하기 위한 바이어스 제어 신호를 생성하도록 더 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 감소를 지시하는 것에 응답하여 하나 이상의 송신 기간 동안 상기 전원으로 하여금 상기 전원 전압을 일정하게 유지하게 하는 제어 신호를 생성하도록 더 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 잡음 마진의 증가에 응답하여 상기 압축 레벨을 증가시키고, 상기 잡음 마진의 감소에 응답하여 상기 압축 레벨을 감소시키기 위한 피드백 신호를 생성하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  8. 포락선 추적 송수신기로서,
    입력 신호를 수신하여 증폭된 출력 신호를 생성하기 위한 전력 증폭기 - 상기 전력 증폭기는 상기 전력 증폭기에 전력을 제공하는 전원 전압을 수신함 -;
    상기 입력 신호의 추정된 진폭에 기초하여 전원 제어 신호를 생성하기 위한 탐색 회로;
    상기 전원 제어 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기에 상기 전원 전압을 제공하기 위한 전원;
    수신 신호를 수신하고, 상기 수신 신호의 잡음 마진을 나타내는 잡음 마진 신호를 생성하기 위한 수신기; 및
    상기 잡음 마진 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기, 상기 탐색 회로 및 상기 전원 중 적어도 하나의 파라미터들을 제어하기 위한 하나 이상의 제어 신호를 생성하기 위한 구성 회로 - 상기 하나 이상의 제어 신호는 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 감소를 지시하는 것에 응답하여 상기 전원 제어 신호의 필터링을 증가시키고, 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 증가를 지시하는 것에 응답하여 상기 전원 제어 신호의 필터링을 감소시키도록 상기 전원을 제어하기 위한 필터 제어 신호를 포함함 -
    를 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제어 신호는 상기 잡음 마진의 증가에 응답하여 상기 전력 증폭기의 전력 효율을 증가시키도록 상기 파라미터들을 제어하고, 상기 하나 이상의 제어 신호는 상기 잡음 마진의 감소에 응답하여 상기 증폭된 출력 신호 내의 잡음을 감소시키도록 상기 파라미터들을 제어하는 포락선 추적 송수신기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 잡음 마진 신호는 상기 수신기에서의 상기 수신 신호의 강도를 지시하는 수신 신호 강도 지시자에 기초하는 포락선 추적 송수신기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 잡음 마진 신호는 상기 수신기가 특정 잡음 사양들을 갖는 공개 안전 네트워크와 통신하고 있다는 것을 지시하는 공개 안전 지시자에 기초하는 포락선 추적 송수신기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 잡음 마진 신호는 상기 수신 신호의 에러 레이트에 기초하는 포락선 추적 송수신기.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 증가를 지시하는 것에 응답하여 상기 전력 증폭기의 잡음 민감성을 증가시키고, 상기 잡음 마진 신호가 상기 잡음 마진의 감소를 지시하는 것에 응답하여 상기 전력 증폭기의 상기 잡음 민감성을 감소시키도록 상기 전력 증폭기의 바이어스를 조정하기 위한 바이어스 제어 신호를 생성하도록 더 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  14. 포락선 추적 송수신기로서,
    입력 신호를 수신하여 증폭된 출력 신호를 생성하기 위한 전력 증폭기 - 상기 전력 증폭기는 상기 전력 증폭기에 전력을 제공하는 전원 전압을 수신함 -;
    상기 입력 신호의 추정된 진폭 및 상기 전력 증폭기를 동작시키기 위한 전압 헤드룸의 양을 지시하는 피드백 신호에 기초하여 전원 제어 신호를 생성하기 위한 탐색 회로;
    상기 전원 제어 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기에 상기 전원 전압을 제공하기 위한 전원; 및
    상기 증폭된 출력 신호에서 잡음 척도(noise measure)를 생성하고, 상기 잡음 척도에 응답하여 상기 피드백 신호를 생성하기 위한 피드백 수신기 - 상기 피드백 신호는 상기 잡음 척도가 임계치 미만으로 떨어지는 것에 응답하여 상기 전압 헤드룸의 양을 감소시키고, 상기 잡음 척도가 상기 임계치를 초과하는 것에 응답하여 상기 전압 헤드룸의 양을 증가시킴 -
    를 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 피드백 수신기는 상기 입력 신호 및 상기 증폭된 출력 신호를 나타내는 신호에 기초하여 상기 잡음 척도를 결정하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 피드백 수신기는 상기 증폭된 출력 신호를 나타내는 상기 신호를 다운샘플링(downsample)하고, 상기 다운샘플링된 신호와 상기 입력 신호 간의 비교를 수행하도록 더 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 잡음 척도는 인접 채널 전력(adjacent channel power)을 나타내는 포락선 추적 송수신기.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 전력 증폭기의 출력과 적어도 하나의 안테나 사이에 결합된 듀플렉스 필터를 더 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  19. 제14항에 있어서, 상기 전력 증폭기의 출력과 적어도 하나의 안테나 사이에 결합되고, 결합 신호(coupled signal)를 생성하도록 구성된 결합기(coupler)를 더 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 피드백 수신기는 상기 입력 신호 및 상기 결합 신호에 기초하여 상기 잡음 척도를 생성하는, 포락선 추적 송수신기.
  21. 포락선 추적 송수신기로서,
    전원 전압에 의해 전력을 공급받고 입력 신호를 수신하고 출력 신호를 생성하도록 구성되는 전력 증폭기;
    제어 신호에 기초하여 상기 전원 전압을 상기 전력 증폭기에 제공하도록 구성되는 전원;
    상기 입력 신호의 추정된 진폭에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성되는 탐색 회로;
    신호를 수신하고 상기 수신된 신호의 잡음 마진을 지시하는 피드백 신호를 생성하도록 구성되는 수신기; 및
    상기 잡음 마진이 임계치 미만인 것에 응답하여 상기 전력 증폭기에 의해 생성된 잡음을 감소시키고 상기 잡음 마진이 상기 임계치 초과인 것에 응답하여 상기 전력 증폭기의 전력 효율을 증가시킴으로써 상기 전력 증폭기에 의해 생성된 잡음의 증가를 허용하기 위한 상기 피드백 신호에 기초하여, 상기 탐색 회로, 상기 전원 및 상기 전력 증폭기 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 구성 회로
    를 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 의해 생성된 잡음은 수신 대역 잡음을 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기의 전압 헤드룸의 양을 변화시키도록 상기 탐색 회로의 적어도 하나의 파라미터를 조정하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 조정하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 전원에서의 상기 제어 신호의 필터링을 조정하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 피드백 신호는 수신 신호 강도 지시자를 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 피드백 신호는 비트 에러 레이트 및 프레임 에러 레이트 중 적어도 하나를 포함하는 포락선 추적 송수신기.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 포락선 추적 송수신기가 공개 안전 네트워크의 존재 하에 있는지를 결정하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 포락선 추적 송수신기가 공개 안전 네트워크의 존재 하에 있다는 결정에 응답하여 공개 안전 지시자 신호를 상기 구성 회로에 제공하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 공개 안전 지시자 신호를 수신한 것에 응답하여 상기 전력 증폭기에 의해 생성된 잡음을 감소시키도록, 상기 탐색 회로, 상기 전원, 및 상기 전력 증폭기 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  31. 제21항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 잡음 마진이 상기 임계치 미만인 것에 응답하여 적어도 하나의 송신 기간 동안 상기 제어 신호를 실질적으로 일정한 값으로 유지하도록 상기 탐색 회로에 지시하도록 구성되는 포락선 추적 송수신기.
  32. 전력 증폭기를 포함하는 송수신기를 위한 전원 시스템으로서,
    상기 전원 시스템은:
    제어 신호에 기초하여 전원 전압을 상기 전력 증폭기에 제공하도록 구성되는 전원;
    상기 전력 증폭기에 제공되는 입력 신호의 추정된 진폭을 수신하고 상기 입력 신호의 상기 추정된 진폭에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하도록 구성되는 탐색 회로; 및
    상기 송수신기에 의해 수신되는 신호의 잡음 마진을 지시하는 피드백 신호를 수신하고, 상기 잡음 마진이 임계치 미만인 것에 응답하여 상기 전력 증폭기에 의해 생성되는 잡음을 감소시키고, 상기 잡음 마진이 상기 임계치 초과인 것에 응답하여 상기 전력 증폭기의 전력 효율을 증가시킴으로써 상기 전력 증폭기에 의해 생성된 잡음의 증가를 허용하기 위한 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 탐색 회로, 상기 전원, 및 상기 전력 증폭기 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 구성 회로
    를 포함하는 전원 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 전력 증폭기에 의해 생성된 잡음은 수신 대역 잡음을 포함하는 전원 시스템.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기의 전압 헤드룸의 양을 변화시키도록 상기 탐색 회로의 적어도 하나의 파라미터를 조정하도록 구성되는 전원 시스템.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 조정하도록 구성되는 전원 시스템.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 피드백 신호에 기초하여 상기 전원에서의 상기 제어 신호의 필터링을 조정하도록 구성되는 전원 시스템.
  37. 제32항에 있어서,
    상기 구성 회로는 상기 잡음 마진이 상기 임계치 미만인 것에 응답하여 적어도 하나의 송신 기간 동안 상기 제어 신호를 실질적으로 일정한 값으로 유지시키도록 상기 탐색 회로에 지시하도록 구성되는 전원 시스템.
  38. 제32항에 있어서,
    상기 피드백 신호는 수신 신호 강도 지시자를 포함하는 전원 시스템.
  39. 제32항에 있어서,
    상기 피드백 신호는 비트 에러 레이트 및 프레임 에러 레이트 중 적어도 하나를 포함하는 전원 시스템.
  40. 제32항에 있어서,
    상기 구성 회로는, 상기 송수신기가 공개 안전 네트워크의 존재 하에 있다는 것을 지시하는 공개 안전 지시자 신호를 수신하는 것에 응답하여 상기 전력 증폭기에 의해 생성된 잡음을 감소시키도록 상기 탐색 회로, 상기 전원, 및 상기 전력 증폭기 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 전원 시스템.
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