KR102360495B1 - 캘리브레이션을 위한 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 장치에서 캘리브레이션(calibration)에 관한 것으로, 전자 장치의 동작 방법은, 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 위한 제1 경로를 설정하는 동작, 상기 제1 경로를 이용하여 상기 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 수행하는 동작, 송수신 경로에 대한 제2 캘리브레이션을 위한 제2 경로를 설정하는 동작, 상기 제2 경로를 이용하여 상기 송수신 경로에 대한 상기 제2 캘리브레이션을 수행하는 동작, 및 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션의 결과에 기반하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 이 밖에 다양한 실시예가 가능하다.

Description

캘리브레이션을 위한 방법 및 그 전자 장치{METHOD FOR CALIBRATION AND AN ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명의 다양한 실시예는 캘리브레이션을 위한 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
과거 음성이나 문자 위주의 저용량 데이터에서 높은 전송 속도가 요구되는 고해상도 동영상 등으로 통신환경이 변화함에 따라 더욱 높은 전송 용량 확보 및 한정된 주파수 자원의 효율적 이용을 위해 다양한 무선 통신 시스템이 연구되고 있다. 예를 들어, 최근 표준화가 활발히 진행되는 5G(5th generation) 시스템은 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해 밀리미터파(millimeter wave) 대역(예: 6GHz, 28GHz, 60GHz 등)을 사용할 수 있다.
5G 시스템과 같은 높은 데이터 전송률을 가지는 차세대 시스템의 상용화가 진행됨에 따라, 높은 데이터 전송률을 지원하는 송수신기의 개발이 요구되고 있다. 높은 전송률을 제공하기 위해, 기존 시스템보다 더 낮은 EVM(error vector magnitude) 성능이 요구되고, 낮은 EVM을 만족시키기 위해서 신호가 시스템을 거치는 동안 발생하는 왜곡이 최소화되어야 한다. 송수신기의 왜곡은 결국 신호의 SNR(signal to noise ratio)의 저하를 야기하며, 왜곡은 주로 RF(radio frequency) 회로 등의 아날로그(analog) 회로를 거치며 발생할 수 있다.
일반적으로, RF(radio frequency) 회로에 대한 캘리브레이션은 캘리브레이션을 위한 별도의 측정 장비를 송수신 회로에 연결하는 것을 요구한다. 그러나, 다수의 안테나들을 구비한 장치에서, 측정 장비의 부가는 그 자체로 왜곡을 더 발생시킬 수 있으며, 물리적 조작으로 인한 큰 불편함을 야기할 수 있다.
예를 들어, 밀리미터파 대역의 경우, 심한 경로 감쇄를 극복하기 위해 빔포밍(beamforming)기술이 사용될 수 있다.. 빔포밍을 수행하는 경우, 사용자 장비(user equipment, UE) 및 기지국 등의 장치는 다수의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이(array)를 사용할 수 있다. 빔포밍은 다수의 안테나들을 통해 송신/수신되는 신호들의 위상 및 크기를 조절함으로써 수행될 수 있다. 이때, 정확한 빔의 제어를 위해, 안테나들에 대응하는 경로들의 특성을 일치시키기 위한 캘리브레이션이 요구된다.
본 발명의 다양한 실시예는 다수의 안테나들을 구비한 장치에서 캘리브레이션을 효과적으로 수행하기 위한 방법 및 그 전자 장치를 제공한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은, 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 위한 제1 경로를 설정하는 동작, 상기 제1 경로를 이용하여 상기 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 수행하는 동작, 송수신 경로에 대한 제2 캘리브레이션을 위한 제2 경로를 설정하는 동작, 상기 제2 경로를 이용하여 상기 송수신 경로에 대한 상기 제2 캘리브레이션을 수행하는 동작, 및 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션의 결과에 기반하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 송신 경로, 수신 경로, 상기 송신 경로 및 상기 수신 경로에 대한 캘리브레이션을 위한 경로를 설정하기 위한 경로 전환 회로, 및 상기 경로 전환 회로를 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 위한 제1 경로를 설정하고, 상기 제1 경로를 이용하여 상기 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 수행하고, 송수신 경로에 대한 제2 캘리브레이션을 위한 제2 경로를 설정하고, 상기 제2 경로를 이용하여 상기 송수신 경로에 대한 상기 제2 캘리브레이션을 수행하고, 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션의 결과에 기반하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 방법 및 그 전자 장치는, 피드백(feedback) 회로를 이용하여 송신 경로의 캘리브레이션(calibration)을 수행하고, 송신 경로의 캘리브레이션 값을 이용하여 수신 경로의 캘리브레이션을 수행함으로써, 회로 구현의 추가적인 비용을 줄이고, 회로 복잡도를 낮추고, 정확한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 전자 장치는 피드백 회로를 이용하여 RF(radio frequency) 회로 내의 송신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하고, 송신 경로에 대한 캘리브레이션의 결과를 이용하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 캘리브레이션 기술은 추가 측정 장비를 요구하지 아니하므로, 측정 장비의 추가로 인한 다양한 문제점들을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에서의 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 통신을 위한 회로의 블록도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 경로 및 수신 경로의 블록도를 도시한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 7a는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 송신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 7b는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 8a 내지 도 8h는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 캘리브레이션을 위한 경로 전환이 가능한 회로의 예들을 도시한다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 상황에 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 비정상(abnormal) 리셋(reset)에 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 RLF(radio link failure) 발생에 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 수동 조작에 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor))를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA(personal data assistant), PMP(portable multimedia player), MP3(motion picture experts group-1 audio layer-3)플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device, HMD), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM(automatic telling machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor, CP) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programing interface, API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(wireless broadband), 또는 GSM(global system for mobile communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면,
WiFi(wireless fidelity), LiFi(light fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(bluetooth low energy, BLE), 지그비(zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(magnetic secure transmission), 라디오 프리퀀시(radio frequency, RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(body area network, BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(global positioning system), Glonass(global navigation satellite system), beidou navigation satellite system(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the european global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard-232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), 가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298)를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)을 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, RF 모듈(229)은 다수의 RF 체인(chain)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 모듈(229)은 다중 스트림 전송(multi-stream transmission) 또는 빔포밍(beamforing)을 위한 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. RF 체인은 'RF 경로', '송수신 경로' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive, SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(electromyography, EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(electroencephalogram, EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(electrocardiogram, ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), API(360)(예: API(145), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330) 는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 시큐리티 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 통신을 위한 회로의 블록도를 도시한다. 도 4에 예시된 통신을 위한 회로는 도 2의 통신 모듈(220)의 전부 또는 일부의 예로 이해될 수 있다.
도 4를 참고하면, 일 실시예에 따른 통신을 위한 회로는 다수의 송수신 경로(path)들(410-1 내지 410-N), 다수의 안테나들(422-1 내지 422-N), 기저대역(baseband) 모듈(430)을 포함할 수 있다. 송수신 경로는 RF 체인으로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다수의 안테나들(422-1 내지 422-N)은 다수의 송수신 경로들(410-1 내지 410-N)에 대응할 수 있다. 다수의 안테나들(422-1 내지 422-N)은 하나 또는 둘 이상의 안테나 어레이들로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따라, 다수의 안테나들(422-1 내지 422-N)은 모두 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 다수의 안테나들(422-1 내지 422-N) 중 적어도 일부는 동일한 위치에 배치된 서로 다른 편파를 가진 안테나들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다수의 송수신 경로들(410-1 내지 410-N) 각각은 대응되는 안테나를 통해 송신되는 신호 및 수신되는 신호를 처리할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1 송수신 경로(410-1)는 제1 믹서(mixer)(412-11), 제2 믹서(412-12), 제1 위상 천이기(phase shifter)(414-11), 제2 위상 천이기(414-12), PA(power amplifier)(416-1), LNA(low noise amplifier)(418-1), 경로 전환 회로(path switch circuitry)(420-1)를 포함할 수 있다. 제1 믹서(412-11)는 송신 신호의 주파수 대역을 RF 대역으로 상승시키기 위한 동작을 수행하고, 제1 위상 천이기(414-11)는 RF 대역의 송신 신호의 위상을 변경할 수 있다. PA(416-1)는 송신 신호를 증폭할 수 있고, LNA(418-1)는 수신 신호를 증폭할 수 있다. 제2 위상 천이기(414-12)는 수신 신호의 위상을 변경할 수 있고, 제2 믹서(412-12)는 수신 신호의 주파수 대역을 기저대역으로 하강시키기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 위상 천이기(414-11) 및 제2 위상 천이기(414-12)는 프로세서(예: 커뮤니케이션 프로세서)의 제어에 의해 빔포밍 각도에 따라 신호의 위상을 천이시킬 수 있다.
도 4에 도시되지 아니하였으나, 제1 믹서(412-11) 및 제2 믹서(412-12) 각각은 대응하는 오실레이터(oscillator)로부터 제공되는 주파수 신호를 이용하여 입력되는 신호의 주파수 대역을 변환할 수 있다. 송신 경로들에 포함되는 위상 천이기들(414-11, 414-21, 414-N1)은 송신 경로들을 통과하는 신호들의 위상들을 조절함으로써, 송신 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신 경로들에 포함되는 위상 천이기들(414-12, 414-22, 414-N2)은 수신 경로들을 통과하는 신호들의 위상들을 조절함으로써, 수신 빔포밍을 수행할 수 있다.
경로 전환 회로(420-1)는 제1 송수신 경로(410-1)에 포함되는 송신 경로 및 수신 경로에 대한 캘리브레이션을 위한 신호 경로를 구성할 수 있다. 경로 전환 회로(420-1)의 구성 예 및 경로 구성 동작은 이하 도 8a 내지 도 8h를 참고하여 상세히 설명된다. 다수의 송수신 경로들(410-1 내지 410-N)은 'RF 모듈', 'RFIC(RF integrated circuit)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기저대역 모듈(430)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환을 위한 동작들을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 도시되지 아니하였으나, 기저대역 모듈(430)은 채널 인코더/디코더, 변조/복조기, DAC(digital to analog converter)/ADC(analog to digital converter) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역 모듈(430)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼(complex symbol)들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역 모듈(430)은 다수의 송수신 경로들(410-1 내지 410-N)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역 모듈(430)은 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역 모듈(430)은 FFT(fast fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따라, 기저대역 모듈(430)은 제어 회로(432)를 포함할 수 있다. 제어 회로(432)는 다수의 송수신 경로들(410-1 내지 410-N)의 동작, 기능 등을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 다수의 송수신 경로들(410-1 내지 410-N)에 포함된 경로 전환 회로들(420-1 내지 420-N)의 연결 상태들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 둘 이상의 상태들 중 하나로 경로 전환 회로들(420-1 내지 420-N)을 제어할 수 있다. 둘 이상의 상태들은 송신 경로에 대한 피드백을 제공하는 상태, 송신 경로와 수신 경로를 연결하는 상태, 통신을 수행하는 상태, 경로 차단 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 경로 전환 회로들(420-1 내지 420-N)의 다양한 상태들은 이하 도 8a 내지 도 8h를 참고하여 상세히 설명된다.
도 4에 도시된 실시예에서, 송수신 경로(410-1)에서, 제1 믹서(412-11), PA(416-1)을 포함하는 경로는 송신 경로로, LNA(418-1), 제2 믹서(412-12)를 포함하는 경로는 수신 경로로 지칭될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 송신 경로 및 수신 경로는, 이하 도 5의 예와 같이, 둘 이상의 믹서들 및 둘 이상의 증폭기들을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 송신 경로 및 수신 경로의 블록도를 도시한다. 도 5를 참고하면, 송신 경로에서, 기저대역 모듈(430)의 출력에서 제1 믹서(412-11)의 입력 사이에, 믹서(512-1) 및 증폭기들(514-1 및 516-1)이 더 배치될 수 있다. 믹서(512-1)는 기저대역 신호를 IF(intermediate frequency) 대역 신호로 상향변환하고, 증폭기들(514-1 및 516-1)은 IF 대역 신호를 증폭할 수 있다. 수신 경로에서, 제2 믹서(412-12)의 출력에서 기저대역 모듈(430)의 입력 사이에, 증폭기들(514-2 및 516-2) 및 믹서(512-2)가 더 배치될 수 있다.
도 5는 송신 경로 및 수신 경로 각각에 3개의 증폭기들 및 2개의 믹서들이 포함되는 구조를 예시한다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 송신 경로 및 수신 경로 각각은 3개와 다른 개수의 증폭기들 또는 2개와 다른 개수의 이상의 믹서들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 송신 경로, 수신 경로, 상기 송신 경로 및 상기 수신 경로에 대한 캘리브레이션을 위한 경로를 설정하기 위한 경로 전환 회로, 및 상기 경로 전환 회로를 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어 회로는, 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 위한 제1 경로를 설정하고, 상기 제1 경로를 이용하여 상기 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 수행하고,송수신 경로에 대한 제2 캘리브레이션을 위한 제2 경로를 설정하고, 상기 제2 경로를 이용하여 상기 송수신 경로에 대한 상기 제2 캘리브레이션을 수행하고, 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션의 결과에 기반하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제1 경로는, 기저대역 모듈에서 출력된 신호가 상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로의 일부를 통해 상기 기저대역 모듈로 피드백되도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제1 경로는, 상기 송신 경로를 통과한 신호의 크기를 조절하는 조절부를 포함할 수 있다. 상기 조절부는, 감쇄기(attenuator) 또는 커플러(coupler)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 수신 경로는, 적어도 하나의 믹서 및 LNA(low noise amplifier)를 포함하고, 상기 수신 경로의 일부는, 상기 LNA의 출력단으로부터 상기 기저대역 모듈의 입력단까지의 경로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 수신 경로는, 적어도 하나의 믹서 및 LNA(low noise amplifier)를 포함하고, 상기 수신 경로의 일부는, 상기 LNA의 입력단으로부터 상기 기저대역 모듈의 입력단까지의 경로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제2 경로는, 기저대역 모듈에서 출력된 신호가 상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로를 통해 상기 기저대역 모듈로 피드백되도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제어 회로는, 상기 제1 캘리브레이션을 위해, 상기 송신 경로를 통과하고, 피드백 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제어 회로는, 상기 제2 캘리브레이션을 위해, 상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제어 회로는, 상기 제1 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 오프셋(offset)으로서 이용하여, 상기 송수신 경로에 대한 캘리브레이션의 결과를 나타내는 데이터로부터 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제어 회로는, 상기 제1 캘리브레이션 또는 상기 제2 캘리브레이션이 수행되는 동안, 안테나가 그라운드(ground)와 연결되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제어 회로는, 상기 전자 장치의 최초 전원-온 시, 수동 캘리브레이션 명령 발생 시, 또는 통신 품질에 관련하여 정의되는 이벤트 발생 시, 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 상기 통신 품질에 관련하여 정의되는 이벤트는, 임계치 이상 횟수의 RLF(radio link failure) 발생 또는 임계치 이상 횟수의 비정상 리셋(abnormal reset) 발생을 포함할 수 있다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 송신 경로 및 수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 6은 전자 장치(예: 제어 회로(432))의 동작 방법을 예시한다.
도 6을 참고하면, 동작 601에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 송신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 송신 경로에 대한 피드백 경로가 설정되도록 RF 회로(예: 경로 전환 회로(481-1))를 제어하고, 피드백 경로를 이용하여 송신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 피드백 경로를 통하여 송신 경로에 대한 동적 범위(dynamic range)에 대한 전력 특성을 측정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 송신 경로에 대한 주파수 특성을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 송신 경로의 전력 별 또는 주파수 별 신호의 크기 변화(예: 전력 유실(loss)) 및 위상 변화 특성을 측정할 수 있다.
동작 603에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터는 송신 경로에서 발생하는 신호의 크기 변화를 나타내는 정보 및 신호의 위상 변화를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로, 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터는 송신 신호에 대한 크기 또는 위상의 보상 값들을 포함할 수 있다. 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터에 포함되는 신호의 크기 및 위상에 대한 정보는 주파수 대역 별 또는 전력 별로 분류될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 메모리(예: 메모리(230) 또는 기저대역 모듈(430) 내의 메모리(미도시))의 비휘발성(non-volatile, NV) 영역에 저장할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터는 '캘리브레이션 결과 데이터'로 지칭될 수 있다.
동작 605에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 위한 경로가 설정되도록 RF 회로(예: 경로 전환 회로(420-1))를 제어하고, 설정된 경로를 이용하여 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 예를 들어, 송수신 경로는 송신 경로 및 수신 경로를 포함하는 경로(예: 송신 경로를 향한 기저대역 모듈(430)의 출력에서 수신 경로로부터 기저대역 모듈(430)로의 입력까지의 경로)를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 피드백 경로를 통하여 송수신 경로에 대한 동적 범위에 대한 전력 특성을 측정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 송수신 경로에 대한 주파수 특성을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 송수신 경로의 전력 별 또는 주파수 별 신호의 크기 및 위상 변화 특성을 측정할 수 있다.
동작 607에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 송수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 이용하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 메모리의 비휘발성 영역에 저장된 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 오프셋(offset)으로서 이용하여, 송수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터로부터 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 송수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터 및 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터 간 차이를 계산함으로써, 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 송수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터 및 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터의 전력 특성의 차이 및 주파수 특성의 차이를 이용하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 획득할 수 있다.
동작 609에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 수신 경로 캘리브레이션 결과 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터는 수신 경로에서 발생하는 신호의 크기 변화를 나타내는 정보 및 신호의 위상 변화를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로, 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터는 수신 신호에 대한 크기 또는 위상의 보상 값들을 포함할 수 있다. 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터에 포함되는 신호의 크기 및 위상에 대한 정보는 주파수 대역 별 또는 전력 별로 분류될 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 메모리(예: 메모리(230) 또는 기저대역 모듈(430) 내의 메모리(미도시))의 비휘발성 영역에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 위한 제1 경로를 설정하는 동작, 상기 제1 경로를 이용하여 상기 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 수행하는 동작, 송수신 경로에 대한 제2 캘리브레이션을 위한 제2 경로를 설정하는 동작, 상기 제2 경로를 이용하여 상기 송수신 경로에 대한 상기 제2 캘리브레이션을 수행하는 동작, 및 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션의 결과에 기반하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제1 캘리브레이션을 수행하는 동작은, 상기 송신 경로를 통과하고, 피드백 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 피드백 경로에 입력되기 전, 상기 신호들의 크기를 감소시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제2 캘리브레이션을 수행하는 동작은, 상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성하는 동작은, 상기 제1 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 오프셋(offset)으로서 이용하여, 상기 송수신 경로에 대한 캘리브레이션의 결과를 나타내는 데이터로부터 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 제1 캘리브레이션 또는 상기 제2 캘리브레이션이 수행되는 동안, 안테나가 그라운드(ground)와 연결되도록 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션은, 상기 전자 장치의 최초 전원-온 시, 수동 캘리브레이션 명령 발생 시, 또는 통신 품질에 관련하여 정의되는 이벤트 발생 시 수행될 수 있다.
도 6을 참고하여 설명한 실시예와 같이, 전자 장치(예: 전자 장치(101), 전자 장치(201))는 내부 회로를 이용하여 송신 경로 및 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행한 후, 송신 경로 및 송수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터로부터 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 도출할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치는 외부 측정 장비의 사용 없이 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 이하, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 캘리브레이션을 위한 송수신 경로의 회로 구조의 예들이 보다 상세히 설명된다.
도 7a는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 송신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 8a 내지 도 8h는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 캘리브레이션을 위한 경로 전환이 가능한 회로의 예들을 도시한다. 도 7a는 도 6의 동작 601의 상세한 동작들을 예시한다.
도 7a를 참고하면, 동작 701에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 송신 경로에 대한 캘리브레이션을 위한 경로를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 기저대역 모듈(430)에서 출력된 신호가 송신 경로를 통과하고, 수신 경로의 일부를 통해 기저대역 모듈(430)로 피드백되도록 경로를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 경로를 설정하기 위해, 제어 회로(432)는 경로 전환 회로(420-1)에 포함되는 적어도 하나의 노드(node)들 간 연결 상태를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 8a 내지 도 8h와 같이, 경로 전환 회로(420-1)는 다수의 노드들(812-1 내지 812-8) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 8a 내지 도 8h를 참고하면, 제1 노드(812-1)는 송신 경로의 안테나를 향한 종단 노드이고, 제2 노드(812-2)는 송신 경로를 분리하기 위한 노드이고, 제3 노드(812-3)는 송신 경로를 통과한 신호를 피드백 경로로 입력하기 위한 노드이고, 제4 노드(812-4)는 수신 경로의 안테나를 향한 종단 노드이다. 제5 노드(812-5)는 피드백 경로 또는 수신 경로를 통과한 신호를 기저대역 모듈(430)로 제공하기 위한 노드이고, 제6 노드(812-6)는 피드백 경로를 통과한 신호를 수신 경로로 입력하기 위한 노드이고, 제7 노드(812-7)는 수신 경로를 통과한 신호가 출력되는 노드이다. 제8 노드(812-8)는 송신 경로를 접지(grouding) 하기 위한 노드이고, 제9 노드(812-9)는 안테나를 접지하기 위한 노드이다. 다양한 실시예들에 따라, 제8 노드(812-8) 및 제9 노드(812-9)는 생략될 수 있다.
일 실시예에 따라, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8a 내지 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 제어 회로(432)는 최초 제2 노드(812-2)와 연결된 제1 노드(812-1)가 제3 노드(812-3)와 연결되도록 제어하고, 제5 노드(812-5) 및 제6 노드(812-6)가 서로 연결되도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8b 또는 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 안테나 포트로의 연결로 인한 오동작을 방지하기 위해, 제어 회로(432)는 안테나와 연결되는 제10 노드(812-10)가 그라운드(ground)와 연결된 제9 노드(812-9)와 연결되도록 제어할 수 있다.
동작 703에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 전력 및 주파수 별 신호들을 송신 경로로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 기저대역 모듈(430)이 서로 다른 전력들 및 서로 다른 주파수 대역들을 가지는 복수의 신호들을 스윕(sweep)하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 신호의 전력들 및 주파수 대역들은 시스템 규격 및 전자 장치의 하드웨어 특성에 기반하여 결정될 수 있다.
동작 705에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 신호들을 피드백 경로를 통해 수신할 수 있다. 동작 703에서 송신 경로로 출력된 복수의 신호들은 송신 경로를 통과한 후, 제1 노드(812-1), 제3 노드(812-3), 전력 조절부(814), 제6 노드(812-6), 제5 노드(812-5)를 포함하는 피드백 경로를 통해 수신될 수 있다. 전력 조절부(814)는 PA(440-1)에 의해 증폭된 신호를 수신 경로에서 처리할 수 있을 크기로 조절하는 구성 요소로서, 감쇄기(attenuator) 또는 커플러(coupler)로 구현될 수 있다.
동작 707에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 수신된 신호들에 대한 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 수신된 신호들의 크기 및 위상을 검출할 수 있다. 제어 회로(432)는 신호들의 송신 시의 크기 및 위상과 수신된 후의 크기 및 위상을 비교함으로써, 송신 경로로 인한 신호의 크기 및 위상 변화를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8b 또는 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 동작 707이 수행되는 동안, 제어 회로(432)는 제1 노드(812-1)가 그라운드와 연결된 제8 노드(812-8)와 연결되도록 제어할 수 있다.
도 7b는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 8a 내지 도 8h는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 캘리브레이션을 위한 경로 전환이 가능한 회로의 예들을 도시한다. 도 7b는 도 6의 동작 605의 상세한 동작들을 예시한다.
도 7를 참고하면, 동작 751에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 위한 경로를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 경로를 설정하기 위해, 제어 회로(432)는 경로 전환 회로(420-1)에 포함되는 적어도 하나의 노드들 간 연결 상태를 제어할 수 있다. 예를 들어, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8a 내지 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 제어 회로(432)는 제1 노드(812-1) 및 제4 노드(812-4)가 서로 연결되도록 제어하고, 제5 노드(812-5) 및 제7 노드(812-7)가 서로 연결되도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8b 또는 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 안테나 포트로의 연결로 인한 오동작을 방지하기 위해, 제어 회로(432)는 안테나와 연결되는 제10 노드(812-10)가 그라운드와 연결된 제9 노드(812-9)와 연결되도록 제어할 수 있다.
동작 753에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 전력 및 주파수 별 신호들을 송신 경로로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 기저대역 모듈(430)이 서로 다른 전력들 및 서로 다른 주파수 대역들을 가지는 복수의 신호들을 스윕하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 신호의 전력들 및 주파수 대역들은 시스템 규격 및 전자 장치의 하드웨어 특성에 기반하여 결정될 수 있다.
동작 755에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 신호들을 수신 경로를 통해 수신할 수 있다. 동작 703에서 송신 경로로 출력된 복수의 신호들은 송신 경로를 통과한 후, 제1 노드(812-1), 제4 노드(812-4)를 포함하는 회송(return) 경로를 통해 수신 경로로 입력되고, 수신 경로를 통해 기저대역 모듈(430)로 수신될 수 있다.
동작 757에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 수신된 신호들에 대한 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 수신된 신호들의 크기 및 위상을 검출할 수 있다. 제어 회로(432)는 신호들의 송신 시의 크기 및 위상과 수신된 후의 크기 및 위상을 비교함으로써, 송수신 경로로 인한 신호의 크기 및 위상 변화를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8b 또는 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 동작 757이 수행되는 동안, 제어 회로(432)는 제1 노드(812-1)가 그라운드와 연결된 제8 노드(812-8)와 연결되도록 제어할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참고하여 설명한 실시예들과 같이, 송수신 경로 내부의 회로를 제어함으로써, 캘리브레이션을 위한 피드백 경로 또는 회송 경로가 설정될 수 있다. 또한, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8b 또는 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 그라운드와 연결된 제9 노드(812-9)로 인해, 캘리브레이션 동작 중 안테나에 의한 오류 발생이 방지될 수 있다. 추가적으로, 경로 전환 회로(420-1)가 도 8b 또는 도 8h 중 어느 하나와 같이 구현된 경우, 캘리브레이션을 위한 경로를 통과한 신호에 대한 측정 중, 제1 노드(812-1)는 제8 노드(812-8)와 연결되도록 제어되고, 이에 따라 캘리브레이션을 위한 경로로 인한 오류 발생이 방지될 수 있다.
도 8a 내지 도 8h에 도시된 예들에서, PA(416-1)의 출력단 및 LNA(418-1)의 입력단이 안테나와 연결될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, PA(416-1)의 출력단 및 LNA(418-1)의 입력단과 안테나와 사이에 적어도 하나의 구성요소가 배치될 수 있다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 예들에서, 피드백 경로는 LNA(418-1)의 출력단에 연결될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 피드백 경로는 수신 경로 내의 다른 노드, 예를 들어, 믹서의 출력단 또는 다른 증폭기의 출력단 또는 기저대역 모듈(430)의 입력단에 연결될 수 있다.
도 8a 내지 도 8d에 도시된 예들은 기저대역 모듈(430)에서 입출력되는 신호가 RF 대역의 신호로 직접 변환되는 회로 구조로 이해될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 도 8e 내지 도 8h에 도시된 예들은 기저대역 모듈(430)에서 입출력되는 신호가 IF 대역을 거쳐 RF 대역의 신호로 직접 변환되는 회로 구조로 이해될 수 있다.
상술한 다양한 실시예들에 따른 캘리브레이션 동작은 전자 장치(예: 전자 장치(101), 전자 장치(201))의 제조 시 수행될 수 있다. 또는, 상술한 다양한 실시예들에 따른 캘리브레이션 동작은 전자 장치가 사용자에 의해 사용되는 동안 수행될 수 있다. 이하 캘리브레이션 동작의 수행 시점에 대한 다양한 실시예들이 설명된다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 상황에 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 6은 전자 장치(예: 전자 장치(101), 전자 장치(201))의 동작 방법을 예시한다.
도 9를 참고하면, 동작 901에서, 일 실시예에 따른 전자 장치는 전원 온(on) 상태로 천이할 수 있다. 전원 온 상태로의 천이는 사용자에 의해 전원 버튼이 눌림에 따라 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 모듈(예: 전력 관리 모듈(295))은 전자 장치의 내부 구성요소들로 전력을 공급하고, 프로세서(예: 프로세서(210))는 부팅 절차를 수행할 수 있다. 이에 따라, 제어 회로(432)가 동작할 수 있다.
동작 903에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 초기 상태인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 공장에서 출하 후 처음 전원 온 상태로 천이한 것인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 캘리브레이션이 수행되지 아니하였는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 캘리브레이션 결과 데이터가 저장되어 있는지 판단할 수 있다. 초기 상태가 아닌 경우, 동작 905에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 캘리브레이션을 수행할 필요가 있는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 통신 품질의 열화(예: RLF(radio link failure) 발생, 비정상 리셋 발생, 데이터 오류율 급증 등) 또는 수동 조작 중 적어도 하나에 기반하여 캘리브레이션을 수행할 필요가 있는지 판단할 수 있다.
초기 상태이거나, 초기 상태가 아니지만 캘리브레이션을 수행할 필요가 있는 경우, 동작 907에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 송신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하고, 송신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 저장하고, 송수신 경로에 대한 캘리브레이션을 수행하고, 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정 및 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 도 6에 도시된 실시예에 따라 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
초기 상태가 아니고, 캘리브레이션을 수행할 필요가 없는 경우, 동작 909에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 캘리브레이션 결과 데이터를 로딩하고, 일반 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(432)는 캘리브레이션 결과 데이터를 이용하여 해당 안테나의 송수신 경로를 통해 송수신되는 신호의 크기 및 위상을 선 보상 또는 후 보정할 수 있다. 동작 909가 완료되면, 제어 회로(432)는 동작 905 단계로 되돌아가 캘리브레이션을 수행할 필요가 있는지 확인할 수 있다.
도 9에 도시된 실시예와 같이, 다양한 실시예들에 따른 캘리브레이션은 전자 장치의 초기 상태에 수행되거나, 또는 운용 중 필요에 따라 수행될 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 캘리브레이션은 외부 측정 장치를 요구하지 아니하므로, 운용 중 수행될 수 있다. 이하 운용 중 수행되는 캘리브레이션에 대한 실시예들이 보다 상세히 설명된다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 비정상(abnormal) 리셋(reset)에 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 10은 전자 장치(예: 전자 장치(101), 전자 장치(102))의 동작 방법을 예시한다.
도 10을 참고하면, 동작 1001에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 호 처리 과정 중에서 비정상 리셋이 발생하는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 수신(incoming) 호(call) 또는 발신(outgoing) 호를 처리하는 중, 제어 회로(432)는 정상적이지 아니한 리셋 이벤트가 발생하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 비정상 리셋은 전자 장치의 전원이 정상적이지 아니한 방식으로 오프되는 경우(예: 전원 버튼 누름 없이 오프)를 포함할 수 있다.
비정상 리셋이 발생하면, 동작 1003에서, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 프로세서(210))는 재부팅(rebooting)을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는 전원을 온하고, 부팅 동작을 수행할 수 있다.
동작 1005에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 도 6에 도시된 실시예에 따라 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 도 10에서, 재부팅 완료 후 캘리브레이션이 수행되는 것으로 도시되었으나, 다른 실시예에 따라, 재부팅 동작 중 캘리브레이션이 수행될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 동작 1005는 임계치 이상 횟수의 비정상 리셋이 발생한 경우에 수행될 수 있다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 RLF 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 11은 전자 장치(예: 전자 장치(101), 전자 장치(102))의 동작 방법을 예시한다.
도 11를 참고하면, 동작 1101에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 임계치 이상 횟수의 RLF들이 발생하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, RLF 발생 횟수는 일정 시간 구간 내에서 카운팅될 수 있으며, 다른 구성요소(예: 프로세서(210))로부터 통지될 수 있다.
임계치 이상 횟수의 RLF들이 발생하면, 동작 1103에서, 일 실시예에 따른 프로세서(210)는 연결 해제(release)를 처리할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 네트워크와 연결 해제를 위한 시그널링을 수행하고, 할당된 자원(예: 네트워크로부터 할당된 베어러(bearer), 네트워크로부터 할당된 전자 장치의 식별 정보 등)을 해제할 수 있다.
동작 1105에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 도 6에 도시된 실시예에 따라 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서 수동 조작에 따라 캘리브레이션을 수행하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 12는 전자 장치(예: 전자 장치(101), 전자 장치(102))의 동작 방법을 예시한다.
도 12를 참고하면, 동작 1201에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 수동 캘리브레이션 명령이 입력되는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 수동 캘리브레이션 명령은 소프트 키 입력 또는 특정 하드 키 입력에 의해 발생할 수 있다. 예를 들어, 수동 캘리브레이션 명령은 서비스 센터에서 전자 장치의 점검 중 입력될 수 있고, 사용자의 판단에 따라 입력될 수 있다.
수동 캘리브레이션 명령이 입력되면, 동작 1203에서, 일 실시예에 따른 제어 회로(432)는 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제어 회로(432)는 도 6에 도시된 실시예에 따라 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예:메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체(예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시예들에서, 전자 장치에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 위한 제1 경로를 설정하는 동작;
    상기 제1 경로를 이용하여 상기 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 수행하는 동작;
    상기 송신 경로 및 수신 경로를 포함하는 송수신 경로에 대한 제2 캘리브레이션을 위한 제2 경로를 설정하는 동작;
    상기 제2 경로를 이용하여 상기 송수신 경로에 대한 상기 제2 캘리브레이션을 수행하는 동작; 및
    상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션의 결과에 기반하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성하는 동작을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캘리브레이션을 수행하는 동작은,
    상기 송신 경로를 통과하고, 피드백 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행하는 동작을 포함하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 피드백 경로에 입력되기 전, 상기 신호들의 크기를 감소시키는 동작을 더 포함하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 캘리브레이션을 수행하는 동작은,
    상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행하는 동작을 포함하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성하는 동작은,
    상기 제1 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 오프셋(offset)으로서 이용하여, 상기 송수신 경로에 대한 캘리브레이션의 결과를 나타내는 데이터로부터 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정하는 동작을 포함하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캘리브레이션 또는 상기 제2 캘리브레이션이 수행되는 동안, 안테나가 그라운드(ground)와 연결되도록 제어하는 동작을 더 포함하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션은, 상기 전자 장치의 최초 전원-온 시, 수동 캘리브레이션 명령 발생 시, 또는 통신 품질에 관련하여 정의되는 이벤트 발생 시 수행되는 방법.
  8. 전자 장치에 있어서,
    송신 경로;
    수신 경로;
    상기 송신 경로 및 상기 수신 경로에 대한 캘리브레이션을 위한 경로를 설정하기 위한 경로 전환 회로; 및
    상기 경로 전환 회로를 제어하는 제어 회로를 포함하며,
    상기 제어 회로는,
    송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 위한 제1 경로를 설정하고,
    상기 제1 경로를 이용하여 상기 송신 경로에 대한 제1 캘리브레이션을 수행하고,
    상기 송신 경로 및 상기 수신 경로를 포함하는 송수신 경로에 대한 제2 캘리브레이션을 위한 제2 경로를 설정하고,
    상기 제2 경로를 이용하여 상기 송수신 경로에 대한 상기 제2 캘리브레이션을 수행하고,
    상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션의 결과에 기반하여 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 생성하는 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 경로는, 기저대역 모듈에서 출력된 신호가 상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로의 일부를 통해 상기 기저대역 모듈로 피드백되도록 설정되는 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 경로는, 상기 송신 경로를 통과한 신호의 크기를 조절하는 조절부를 포함하는 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 조절부는, 감쇄기(attenuator) 또는 커플러(coupler)를 포함하는 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 수신 경로는, 적어도 하나의 믹서 및 LNA(low noise amplifier)를 포함하고,
    상기 수신 경로의 일부는, 상기 LNA의 출력단으로부터 상기 기저대역 모듈의 입력단까지의 경로를 포함하는 장치.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 수신 경로는, 적어도 하나의 믹서 및 LNA(low noise amplifier)를 포함하고,
    상기 수신 경로의 일부는, 상기 LNA의 입력단으로부터 상기 기저대역 모듈의 입력단까지의 경로를 포함하는 장치.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 경로는, 기저대역 모듈에서 출력된 신호가 상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로를 통해 상기 기저대역 모듈로 피드백되도록 설정되는 장치.
  15. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제1 캘리브레이션을 위해, 상기 송신 경로를 통과하고, 피드백 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행하는 장치.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제2 캘리브레이션을 위해, 상기 송신 경로를 통과하고, 상기 수신 경로를 통과한 신호들에 대한 측정을 수행하는 장치.
  17. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제1 캘리브레이션 결과를 나타내는 데이터를 오프셋(offset)으로서 이용하여, 상기 송수신 경로에 대한 캘리브레이션의 결과를 나타내는 데이터로부터 수신 경로에 대한 캘리브레이션 결과 데이터를 결정하는 장치.
  18. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제1 캘리브레이션 또는 상기 제2 캘리브레이션이 수행되는 동안, 안테나가 그라운드(ground)와 연결되도록 제어하는 장치.
  19. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 전자 장치의 최초 전원-온 시, 수동 캘리브레이션 명령 발생 시, 또는 통신 품질에 관련하여 정의되는 이벤트 발생 시, 상기 제1 캘리브레이션 및 상기 제2 캘리브레이션을 수행하는 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 통신 품질에 관련하여 정의되는 이벤트는, 임계치 이상 횟수의 RLF(radio link failure) 발생 또는 임계치 이상 횟수의 비정상 리셋(abnormal reset) 발생을 포함하는 장치.
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