KR102402248B1

KR102402248B1 - 전력 제어를 수행하는 전자 기기

Info

Publication number: KR102402248B1
Application number: KR1020207030327A
Authority: KR
Inventors: 조은빛; 김인경; 강영희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2022-05-26
Also published as: US11246106B2; WO2019208906A1; US20210168736A1; KR20200132980A

Abstract

본 발명에 따른 전자 기기는, 제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하는 제1 전력 증폭기; 및 제2 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하는 제2 전력 증폭기를 포함한다. 상기 전자 기기는 상기 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하는 경우 상기 제1 및 제2 전력 증폭기로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하는지를 판단하고, 상기 평균 값이 임계 값을 초과하면, 일정 시간 간격으로 상기 제1 및 제2 전력 증폭기 중 적어도 하나의 이득을 감소시키는 기저대역 프로세서를 포함하여, 복수의 통신 시스템을 통한 다중 송신 시, 피드백된 전력 값의 평균에 기반하여 총 전송 전력을 제한할 수 있다.

Description

전력 제어를 수행하는 전자 기기

본 발명은 전력 제어를 수행하는 전자 기기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수의 통신 시스템에서 송신 신호에 대한 전력 제어를 수행하는 전자 기기에 관한 것이다.

전자기기(electronic devices)는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 전자기기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

전자기기의 기능은 다양화되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 전자기기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 전자기기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

상기 시도들에 더하여, 최근 전자기기는 LTE 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 또한, 향후에는 5G 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 한편, LTE 주파수 대역 중 일부를 5G 통신 서비스를 제공하기 위하여 할당될 수 있다.

이와 관련하여, 이동 단말기는 5G 통신 서비스를 다양한 주파수 대역에서 제공하도록 구성될 수 있다. 최근에는 6GHz 대역 이하의 Sub6 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 하지만, 향후에는 보다 빠른 데이터 속도를 위해 Sub6 대역 이외에 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공할 것으로 예상된다.

한편, 전자 기기는 4G 뿐만 아니라 5G NR(New Radio)을 통해서도 신호를 전송할 수 있다. 이와 같이 4G + 5G 다중 송신 시, 총 송신 전력 제한(Pmax)과 관련하여 Pmax 초과시 NR 전송을 드롭(drop)할 수 있다.

이와 관련하여, NR 전송이 드롭 되기 전에, 4G 전송 전력과 NR 전송 전력을 조절할 수 있다면, NR 전송이 불필요하게 드롭 되는 문제를 방지할 수 있다. 하지만, 이와 같은 4G + 5G 다중 송신 시, 4G 전송 전력 값과 5G 전송 전력 값을 어떠한 방식으로 구체적으로 제어할 지에 대한 논의가 없다는 문제점이 있다.

또한, 4G + 5G 다중 송신 시, 4G 전송 전력 값과 5G 전송 전력 값을 제어하기 위해, 어떠한 하드웨어 구성을 이용하여 어떠한 방식으로 각각의 전송 전력을 제어할 지에 대한 논의가 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 서로 다른 통신 시스템을 이용하여 다중 송신 시 총 전송 전력을 제한할 수 있는 전자 기기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 어느 한 통신 시스템을 통한 전송 전력을 검출하고, 이에 따라 다른 통신 시스템을 통한 전송 전력을 제어하는 방법 및 이를 수행하는 전자 기기를 제공하기 위한 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자 기기는, 제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하는 제1 전력 증폭기; 및 제2 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하는 제2 전력 증폭기를 포함한다. 상기 전자 기기는 상기 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하는 경우 상기 제1 전력 증폭기로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하는지를 판단하고, 상기 평균 값이 임계 값을 초과하면, 일정 시간 간격으로 상기 제1 및 제2 전력 증폭기 중 적어도 하나의 이득을 감소시키는 기저대역 프로세서를 포함하여, 복수의 통신 시스템을 통한 다중 송신 시, 피드백된 전력 값의 평균에 기반하여 총 전송 전력을 제한할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제1 및 제2 통신 시스템으로부터 요청되는 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 최대 허용 전력 값을 초과하면, 송수신부 회로를 제어하여 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 상기 최대 허용 전력 값 이하가 되도록 5G 통신 시스템의 상기 제2 전력 증폭기의 이득을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 통신 시스템을 통한 다중 송신 시, 어느 한 전력 증폭기로부터 피드백된 전력 값의 평균에 기반하여, 다른 통신 시스템의 전송 전력 값을 제어할 수 있는 전자기기를 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 평균 값이 상기 제1 전력 값에 대한 각 전력 구간 별 상기 임계 값의 하한(lower bound) 이상이면, 상기 임계 값의 상한(upper bound)에 기반하여 상기 제2 전력 증폭기의 출력 전력 값을 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 임계 값을 초과하고, 상기 제1 및 제2 전력 값의 차이가 특정 값 이하이면, 상기 제1 및 제2 전력 값이 동일한 비율로 감소되게 스케일링(scaling)되도록 상기 송수신부 회로를 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제2 통신 시스템을 통한 패킷 송신이 없는 시간 구간에서, 상기 제1 전력 값을 상기 최대 허용 전력 값까지 증가하게 스케일링(scaling)되도록 상기 송수신부 회로를 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 송수신부 회로는, 5G 통신 시스템의 상기 제2 전력 증폭기의 이득이 제1 이득 값 이상이면, 상기 제2 전력 증폭기의 후단의 구동 증폭기의 이득을 감소시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제1 및 제2 전력 값을 동일한 비율로 감소되게 하여 총 전력 값이 최대 허용 전력 값 이하가 되도록 상기 총 전력 값을 제한할 수 있다. 또한, 상기 제1 통신 시스템의 제1 기지국으로만 제1 신호를 송신하면, 상기 제1 전력 값을 상기 최대 허용 전력 값까지 증가하도록 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제2 통신 시스템의 제2 기지국으로만 제2 신호를 송신하면, 상기 제2 전력 값을 상기 최대 허용 전력 값까지 증가하도록 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제2 신호를 송신하면서, 상기 제1 기지국으로 다시 상기 제1 신호를 송신하면, 상기 제1 및 제2 전력 값을 해당 전력 값의 비율로 감소되게 스케일링(scaling)되도록 상기 송수신부 회로를 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제1 통신 시스템에서 동작하는 제1 송수신부 회로; 및 상기 제2 통신 시스템에서 동작하는 제2 송수신부 회로를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 송수신부 회로는 피드백 수신 경로를 통해, 일정 시간 구간 동안 상기 제1 전력 값을 측정할 수 있다. 이에 따라, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제1 송수신부 회로로부터 상기 측정된 제1 전력 값에 관한 정보를 수신하고, 상기 제2 송수신부 회로로 상기 제2 전력 값에 관한 정보를 전달할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값이 상기 임계 값 이하가 되도록 하여, 상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 상기 제2 전력 값의 합이 상기 제2 임계 값 이하가 되도록 상기 제2 전력 값을 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제2 통신 시스템에 대한 전력 제어를 수행하는 제2 기저대역 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 기저대역 프로세서는, 상기 결정된 제2 전력 값에 기반하여, 상기 제2 전력 증폭기의 이득을 조정할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제2 기저대역 프로세서는, 상기 결정된 제2 전력 값에 해당하는 입력 전력이 특정 값 이상이면, 상기 제2 송수신부 회로 내에 포함된 구동 증폭기의 이득이 증가하고, 상기 제2 송수신부 회로 내에 포함된 디지털 전치 왜곡부(DPD) 후단의 IQ 증폭기의 이득이 증가하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 전자 기기는, 제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하는 제1 전력 증폭기; 제2 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하는 제2 전력 증폭기 및 상기 제1 전력 증폭기에 연결되고, 상기 제1 전력 값을 검출하도록 구성된 커플러를 포함한다. 상기 전자 기기의 기저대역 프로세서는, 상기 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하는 경우 상기 제1 전력 증폭기로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값에 기반하여 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값을 초과하는지를 판단하고, 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값을 초과하면, 일정 시간 간격으로 상기 제1 및 제2 전력 증폭기 중 적어도 하나의 이득 또는 출력 전력을 감소시켜, 복수의 통신 시스템을 통한 다중 송신 시, 피드백된 전력 값의 평균에 기반하여 총 전송 전력을 제한할 수 있는 전자기기를 제공할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제1 통신 시스템에서 동작하는 제1 송수신부 회로 및 제2 통신 시스템에서 동작하는 제2 송수신부 회로를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 송수신부 회로는 피드백 수신 경로를 통해, 일정 시간 구간 동안 상기 제1 전력 값을 측정할 수 있다. 한편, 상기 기저대역 프로세서는, 상기 제1 송수신부 회로로부터 상기 측정된 제1 전력 값에 관한 정보를 수신하고, 상기 제2 송수신부 회로로 상기 제2 전력 값에 관한 정보를 전달할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값이 상기 임계 값 이하가 되도록 하여, 상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 상기 제2 전력 값의 합이 상기 제2 임계 값 이하가 되도록 상기 제2 전력 값을 결정할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제2 통신 시스템에 대한 전력 제어를 수행하는 제2 기저대역 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 기저대역 프로세서는, 상기 결정된 제2 전력 값에 기반하여, 상기 제2 전력 증폭기의 이득을 조정할 수 있다.

본 발명에 따른 기준 신호를 전송하는 전자 기기는, 4G 및 5G 통신 시스템을 통한 다중 송신 시, 피드백된 전력 값의 평균에 기반하여 총 전송 전력을 제한할 수 있는 전자기기를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에 따르면. 복수의 통신 시스템을 통한 다중 송신 시, 어느 한 전력 증폭기로부터 피드백된 전력 값의 평균에 기반하여, 다른 통신 시스템의 전송 전력 값을 제어할 수 있는 전자기기를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1a는 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 총 전송 전력 제한 방법을 수행하기 위한 상세 구조를 나타낸다.
도 4a와 도 4b는 제1 및 제2 통신 시스템에서의 전송 전력에 따른 총 전송 전력의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 통신 시스템에서 시간에 따른 총 전송 전력 기반 전력 제어 방법의 개념도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송수신부 회로와 기저대역 프로세서에 의한 전송 전력 제어 방법을 수행하는 전자 기기의 상세 구성이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 설명되는 전자 기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 전자 기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 전자 기기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 전자 기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 전자 기기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 네트워크는 예컨대 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크일 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치정보 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

4G 무선 통신 모듈(111)은 4G 이동통신 네트워크를 통해 4G 기지국과 4G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 송신 신호를 4G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 수신 신호를 4G 기지국으로부터 수신할 수 있다.

이와 관련하여, 4G 기지국으로 전송되는 복수의 4G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다. 또한, 4G 기지국으로부터 수신되는 복수의 4G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다.

5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 여기서, 4G 기지국과 5G 기지국은 논-스탠드 얼론(NSA: Non-Stand-Alone) 구조일 수 있다. 예컨대, 4G 기지국과 5G 기지국은 셀 내 동일한 위치에 배치되는 공통-배치 구조(co-located structure)일 수 있다. 또는, 5G 기지국은 4G 기지국과 별도의 위치에 스탠드-얼론(SA: Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다.

5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 송신 신호를 5G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 수신 신호를 5G 기지국으로부터 수신할 수 있다.

이때, 5G 주파수 대역은 4G 주파수 대역과 동일한 대역을 사용할 수 있고, 이를 LTE 재배치(re-farming)이라고 지칭할 수 있다. 한편, 5G 주파수 대역으로, 6GHz 이하의 대역인 Sub6 대역이 사용될 수 있다.

반면, 광대역 고속 통신을 수행하기 위해 밀리미터파(mmWave) 대역이 5G 주파수 대역으로 사용될 수 있다. 밀리미터파(mmWave) 대역이 사용되는 경우, 전자 기기(100)는 기지국과의 통신 커버리지 확장(coverage expansion)을 위해 빔 포밍(beam forming)을 수행할 수 있다.

한편, 5G 주파수 대역에 관계없이, 5G 통신 시스템에서는 전송 속도 향상을 위해, 더 많은 수의 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 기지국으로 전송되는 복수의 5G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) MIMO가 수행될 수 있다. 또한, 5G 기지국으로부터 수신되는 복수의 5G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) MIMO가 수행될 수 있다.

한편, 무선 통신부(110)는 4G 무선 통신 모듈(111)과 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 기지국 및 5G 기지국과 이중 연결(DC: Dual Connectivity) 상태일 수 있다. 이와 같이, 4G 기지국 및 5G 기지국과의 이중 연결을 EN-DC(EUTRAN NR DC)이라 지칭할 수 있다. 여기서, EUTRAN은 Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network로 4G 무선 통신 시스템을 의미하고, NR은 New Radio로 5G 무선 통신 시스템을 의미한다.

한편, 4G 기지국과 5G 기지국이 공통-배치 구조(co-located structure)이면, 이종 반송파 집성(inter-CA(Carrier Aggregation)을 통해 스루풋(throughput) 향상이 가능하다. 따라서, 4G 기지국 및 5G 기지국과 EN-DC 상태이면, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 수신 신호와 5G 수신 신호를 동시에 수신할 수 있다.

근거리 통신 모듈(113)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 이용하여 전자 기기 간 근거리 통신이 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 기지국을 경유하지 않고 전자 기기들 간에 D2D (Device-to-Device) 방식에 의해 근거리 통신이 수행될 수 있다.

한편, 전송 속도 향상 및 통신 시스템 융합(convergence)을 위해, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112) 중 적어도 하나와 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 4G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 또는, 5G 무선 통신 모듈(112)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 5G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.

위치정보 모듈(114)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자 기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자 기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 전자 기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자 기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

구체적으로, 전자 기기는 5G 무선 통신 모듈(112)을 활용하면, 5G 무선 통신 모듈 과 무선신호를 송신 또는 수신하는 5G 기지국의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 특히, 밀리미터파(mmWave) 대역의 5G 기지국은 좁은 커버리지를 갖는 소형 셀(small cell)에 배치(deploy)되므로, 전자 기기의 위치를 획득하는 것이 유리하다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 전자 기기 내 정보, 전자 기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 전자 기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자 기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 전자 기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자 기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자 기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자 기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자 기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자 기기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 전자 기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자 기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자 기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 전자 기기 상에서 구현될 수 있다.

도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 전자 기기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 전자 기기의 특정 유형에 관련될 것이나, 전자 기기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 전자 기기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 전자 기기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

전자 기기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 전자 기기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다. 한편, 리어 케이스(102)의 측면 중 일부가 방사체(radiator)로 동작하도록 구현될 수 있다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

전자 기기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 전자 기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 전자 기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)는 전자 기기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 전자 기기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 전자 기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

한편, 전자 기기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 전자 기기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 전자 기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)와 연결되는 복수의 안테나는 단말기 측면에 배치될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

한편, 단말기 측면에 배치되는 복수의 안테나는 MIMO를 지원하도록 4개 이상으로 구현될 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 복수의 안테나 각각이 배열 안테나(array antenna)로 구현됨에 따라, 전자 기기에 복수의 배열 안테나가 배치될 수 있다.

단말기 바디에는 전자 기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 다중 송신 시스템 구조 및 이를 구비하는 전자 기기, 특히 이종 무선 시스템(heterogeneous radio system)에서 전력 증폭기 및 이를 구비하는 전자 기기와 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 2는 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다. 도 2를 참조하면, 전자 기기는 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220) 및 RFIC(250)를 포함한다. 또한, 전자 기기는 모뎀(Modem, 400) 및 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor, 500)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 모뎀(Modem, 400)과 어플리케이션 프로세서(AP, 500)와 물리적으로 하나의 chip에 구현되고, 논리적 및 기능적으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 물리적으로 분리된 chip의 형태로 구현될 수도 있다.

한편, RFIC(250)와 모뎀(400)은 각각 송수신부 회로(transceiver circuit, 250) 및 기저대역 프로세서(baseband processor, 400)로 지칭될 수 있다.

한편, 전자 기기는 수신부에서 복수의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 410 내지 440)을 포함한다. 여기서, 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220), 제어부(250) 및 복수의 저잡음 증폭기(310 내지 340)는 모두 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 이때, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, RFIC(250)는 4G/5G 일체형으로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. RFIC(250)가 4G/5G 일체형으로 구성되는 경우, 4G/5G 회로 간 동기화 (synchronization) 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 모뎀(400)에 의한 제어 시그널링이 단순화될 수 있다는 장점이 있다.

한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G RFIC 및 5G RFIC로 각각 지칭될 수 있다. 특히, 5G 대역이 밀리미터파 대역으로 구성되는 경우와 같이 5G 대역과 4G 대역의 대역 차이가 큰 경우, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. 이와 같이, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G 대역과 5G 대역 각각에 대하여 RF 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.

한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우에도 4G RFIC 및 5G RFIC가 논리적 및 기능적으로 분리되고 물리적으로는 하나의 chip에 구현되는 것도 가능하다.

한편, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어하도록 구성한다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 모뎀(400)을 통해 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 전자 기기의 저전력 동작(low power operation)을 위해 전력 관리 IC (PMIC: Power Management IC)를 통해 모뎀(400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 모뎀(400)은 RFIC(250)를 통해 송신부 및 수신부의 전력 회로를 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.

이와 관련하여, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다고 판단되면, 모뎀(300)을 통해 RFIC(250)를 다음과 같이 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다면, 제1 및 제2 전력 증폭기(110, 120) 중 적어도 하나가 저전력 모드에서 동작하거나 또는 오프(off)되도록 모뎀(300)을 통해 RFIC(250)를 제어할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 전자 기기가 low battery mode이면, 저전력 통신이 가능한 무선 통신을 제공하도록 모뎀(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 4G 기지국, 5G 기지국 및 액세스 포인트 중 복수의 엔티티와 연결된 경우, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 가장 저전력으로 무선 통신이 가능하도록 모뎀(400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스루풋을 다소 희생하더라도 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 근거리 통신 모듈(113)만을 이용하여 근거리 통신을 수행하도록 모뎀(400)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.

또 다른 실시 예에 따르면, 전자 기기의 배터리 잔량이 임계 값 이상이면, 최적의 무선 인터페이스를 선택하도록 모뎀(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 배터리 잔량과 가용 무선 자원 정보에 따라 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(400)을 제어할 수 있다. 이때, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 배터리 잔량 정보는 PMIC로부터 수신하고, 가용 무선 자원 정보는 모뎀(400)으로부터 수신할 수 있다. 이에 따라, 배터리 잔량과 가용 무선 자원이 충분하면, 어플리케이션 프로세서(AP, 500)는 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(400)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.

한편, 도 2의 다중 송수신 시스템(multi-transceiving system)은 각각의 무선 시스템(radio System)의 송신부와 수신부를 하나의 송수신부로 통합할 수 있다. 이에 따라, RF 프론트 엔드(Front-end)에서 두 종류의 시스템 신호를 통합하는 회로부분을 제거할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 프론트 엔드 부품을 통합된 송수신부로 제어 가능하므로, 송수신 시스템이 통신 시스템 별로 분리되었을 경우보다 효율적으로 프론트 엔드 부품을 통합할 수 있다.

또한, 통신 시스템 별로 분리되는 경우, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 불가능하거나, 이로 인한 시스템 지연(system delay)를 가중시키기 때문에 효율적인 자원 할당이 불가능하다. 반면에, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템은, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 가능하고, 이로 인한 시스템 지연을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 할당이 가능한 장점이 있다.

한편, 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템이 4G 대역 또는 Sub6 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다.

반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)는 어느 하나는 4G 대역에서 동작하고, 다른 하나는 밀리미터파 대역에서 동작할 수 있다.

한편, 송수신부와 수신부를 통합하여, 송수신 겸용 안테나를 이용하여 하나의 안테나로 2개의 서로 다른 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 도 2와 같이 4개의 안테나를 이용하여 4x4 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 하향링크(DL)를 통해 4x4 DL MIMO가 수행될 수 있다.

한편, 5G 대역이 Sub6 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역에서 모두 동작하도록 구성될 수 있다. 반면에, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역 중 어느 하나의 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이때, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 별도의 복수 안테나 각각이 밀리미터파 대역에서 배열 안테나로 구성될 수 있다.

한편, 4개의 안테나 중 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)에 연결된 2개의 안테나를 이용하여 2x2 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 상향링크(UL)를 통해 2x2 UL MIMO (2 Tx)가 수행될 수 있다. 또는, 2x2 UL MIMO에 한정되는 것은 아니고, 1 Tx 또는 4 Tx로 구현 가능하다. 이때, 5G 통신 시스템이 1 Tx로 구현되는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220) 중 어느 하나만 5G 대역에서 동작하면 된다. 한편, 5G 통신 시스템이 4Tx로 구현되는 경우, 5G 대역에서 동작하는 추가적인 전력 증폭기가 더 구비될 수 있다. 또는, 하나 또는 두 개의 송신 경로 각각에서 송신 신호를 분기하고, 분기된 송신 신호를 복수의 안테나에 연결할 수 있다.

한편, RFIC(250)에 해당하는 RFIC 내부에 스위치 형태의 분배기(Splitter) 또는 전력 분배기(power divider)가 내장되어 있어, 별도의 부품이 외부에 배치될 필요가 없고 이로 인해 부품 실장성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(250)에 해당하는 RFIC 내부에 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태의 스위치를 사용하여 2개의 서로 다른 통신 시스템의 송신부(TX) 선택이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기는 듀플렉서(duplexer, 231), 필터(232) 및 스위치(233)를 더 포함할 수 있다.

듀플렉서(231)는 송신 대역과 수신 대역의 신호를 상호 분리하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 통해 송신되는 송신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트를 통해 안테나(ANT1, ANT4)에 인가된다. 반면에, 안테나(ANT1, ANT4)를 통해 수신되는 수신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제2 출력포트를 통해 저잡음 증폭기(310, 340)로 수신된다.

필터(232)는 송신 대역 또는 수신 대역의 신호를 통과(pass)시키고 나머지 대역의 신호는 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 이때, 필터(232)는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트에 연결되는 송신 필터와 듀플렉서(231)의 제2 출력포트에 연결되는 수신 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(232)는 제어 신호에 따라 송신 대역의 신호만을 통과시키거나 또는 수신 대역의 신호만을 통과시키도록 구성될 수 있다.

스위치(233)는 송신 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나만을 전달하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 스위치(233)는 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 송신 신호와 수신 신호를 분리하도록 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 이때, 송신 신호와 수신 신호는 동일 주파수 대역의 신호이고, 이에 따라 듀플렉서(231)는 서큘레이터(circulator) 형태로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에서, 스위치(233)는 주파수 분할 다중화(FDD: Time Division Duplex) 방식에서도 적용 가능하다. 이때, 스위치(233)는 송신 신호와 수신 신호를 각각 연결 또는 차단할 수 있도록 DPDT (Double Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 한편, 듀플렉서(231)에 의해 송신 신호와 수신 신호의 분리가 가능하므로, 스위치(233)가 반드시 필요한 것은 아니다.

한편, 본 발명에 따른 전자 기기는 제어부에 해당하는 모뎀(400)을 더 포함할 수 있다. 이때, RFIC(250)와 모뎀(400)을 각각 제1 제어부 (또는 제1 프로세서)와 제2 제어부(제2 프로세서)로 지칭할 수 있다. 한편, RFIC(250)와 모뎀(400)은 물리적으로 분리된 회로로 구현될 수 있다. 또는, RFIC(250)와 모뎀(400)은 물리적으로 하나의 회로에 논리적 또는 기능적으로 구분될 수 있다.

모뎀(400)은 RFIC(250)를 통해 서로 다른 통신 시스템을 통한 신호의 송신과 수신에 대한 제어 및 신호 처리를 수행할 수 있다. 모뎀(400)은 4G 기지국 및/또는 5G 기지국으로부터 수신된 제어 정보(Control Information)을 통해 획득할 수 있다. 여기서, 제어 정보는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 수신될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

모뎀(400)은 특정 시간 및 주파수 자원에서 제1 통신 시스템 및/또는 제2 통신 시스템을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 RFIC(250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 송신하도록 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 포함한 송신 회로들을 제어할 수 있다. 또한, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 수신하도록 제1 내지 제4 저잡음 증폭기(310 내지 340)를 포함한 수신 회로들을 제어할 수 있다.

한편, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템이 구비된 본 발명에 따른 전력 제어를 수행하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다. 보다 상세하게는, 복수의 통신 시스템에서 송신 신호에 대한 전력 제어를 수행하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다.

한편, 본 발명에 따른 전자 기기는 복수의 통신 시스템에서 동작 가능하다. 구체적으로, 본 발명에 따른 기준 신호를 전송하는 전자 기기는 제1 통신 시스템 및 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 예를 들어, 제1 통신 시스템 및 제2 통신 시스템은 4G (LTE) 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 총 전송 전력 제한 방법을 수행하기 위한 상세 구조를 나타낸다. 한편, 본 발명에 따른 총 전송 전력 제한 방법은 도 2의 2T4R과 같은 2개 또는 그 이상의 전력 증폭기를 구비한 경우에 적용 가능하다. 하지만, 설명의 단순화를 위해, 도 3과 같이 2개의 통신 시스템을 통한 다중 송신 시, 총 전송 전력 제한 방법에 대해 설명하기로 한다. 하지만, 이와 같은 구조에 한정되는 것은 아니고, 응용에 따라 더 많은 전력 증폭기를 구비하거나 더 많은 수의 통신 시스템에도 적용 가능하다.

도 3을 참조하면, 전자 기기는 제1 전력 증폭기(1210), 제2 전력 증폭기(1220), 송수신부 회로(1250) 및 기저대역 프로세서(1400)를 포함한다. 한편, 송수신부 회로(1250)는 제1 통신 시스템에서 동작하는 제1 송수신부 회로(1260) 및 제2 통신 시스템에서 동작하는 제2 송수신부 회로(1270)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 일체형으로 제공 가능하다. 한편, 제1 및 제2 송수신부 회로(1260, 1270)는 물리적으로 분리되거나 또는 물리적으로는 하나의 칩에 기능적으로 분리된 구조로 구현 가능하다.

여기서, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)는 각각 제1 및 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 이때, 제1 및 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템 및 5G 통신 시스템일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 발명에 따른 전송 전력 제어를 수행하는 전자 기기에 대한 발명의 목적과 기술적 특징은 다음과 같다.

발명의 목적과 관련하여, 4G + 5G 다중 송신 시, 총 송신 전력 제한(Pmax)과 관련하여 Pmax 초과시 NR 전송을 드롭(drop)하는 것을 규정할 수 있다. 하지만, NR 전송 드롭과 별도로, NR 전송을 위한 NR 전력 스케일링 및 제어 방법은 단말(UE) 구현 이슈이며, 이를 위한 구체적인 제어 방법과 하드웨어 구조에 대해 살펴보기로 한다.

한편, 본 발명의 기술적 특징은 다음과 같이, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220) 및 기저대역 프로세서(1400)에 의해 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 일부 구성요소가 생략되거나 변경되어 실시 가능하다.

a. 제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하는 제1 전력 증폭기;

b. 제2 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하는 제2 전력 증폭기;

c. 상기 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하는 경우 상기 제1 및 제2 전력 증폭기 중 적어도 하나로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값에 기반하여 상기 평균 값이 임계 값을 초과하는지를 판단하는 기저대역 프로세서 (모뎀, 제어부)

d. 상기 기저대역 프로세서 (모뎀, 제어부)는, 상기 평균 값이 임계치를 초과하면, 일정 시간 간격으로 상기 제2 통신 시스템의 전력 증폭기의 이득이 감소하도록 제어할 수 있다.

한편, 도 4a와 도 4b는 제1 및 제2 통신 시스템에서의 전송 전력에 따른 총 전송 전력의 개념도이다. 도 3 및 도 4a를 참조하면, 제1 전력 증폭기(1210)를 통해 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭할 수 있다. 이때, 제1 전력 값으로 증폭된 제1 신호가 제1 안테나 (ANT1)를 통해 제1 기지국으로 전송된다.

반면에, 제2 전력 증폭기(1220)를 통해 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭할 수 있다. 이때, 제2 전력 값으로 증폭된 제2 신호가 제2 안테나 (ANT2)를 통해 제2 기지국으로 전송된다. 여기서, 논-스탠드 얼론 (NSA) 구조에서, 제1 및 제2 기지국은 셀 내 공통 위치에 배치될 수 있다. 반면에, 스탠드-얼론(SA) 구조에서, 제2 기지국은 제1 기지국과 상이한 위치에 배치될 수 있다.

도 3 및 도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 다중 송신 구조는 4G + 5G ENDC (EUTRAN NR Dual Connectivity) 구조이다. 또한, 본 발명에 따른 다중 송신 구조는 LTE FDD + 5G TDD의 송신 구조에도 적용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. LTE FDD + 5G TDD의 송신 구조는 4G 송신을 기본으로 하고, 5G 송신은 특정 시간 구간에서만 전송되는 시나리오를 전제로 할 수 있다. 따라서, 총 전송 전력을 초과하는 경우 5G NR 패킷을 드롭 하여도, 5G TDD 방식에서는 송신/수신 시간 구간을 동적으로 제어할 수 있기 때문이다.

한편, 각각의 통신 시스템은 최대 허용 전력(Max Power)을 특정 값으로 제한할 수 있다. 예를 들어, 각각의 통신 시스템은 최대 허용 전력(Max power)을 23dBm으로 제한할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.

한편, 4G TDD + 5G TDD 인 경우, 각각의 최대 허용 전력(Max Power)인 23dBm을 합한 26dBm의 클래스가 정의되어 있어서 이 경우 규격 위반이 되지는 않는다. 하지만, 4G FDD + 5G TDD 인 경우와 4G FDD + 5G FDD 인 경우, 두 개의 통신 시스템의 최대 허용 전력 합인 26dBm은 규격에 정의되어 있지 않는 문제점이 있다. 또한, FDD의 전력 특성으로 인해 두 시스템의 최대 허용 전력 합인 26dBm을 허용하는 규격을 정의하기 어렵다는 문제점이 있다.

한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 두 개의 통신 시스템을 통해 동시 전송 시, 전송 전력은 각 20dBm 이 되도록 할 수 있다. 한편, 기지국에서 두 개의 통신 시스템을 전력을 모두 고려하여 각각의 전송 전력을 20dBm 으로 제한할 수 있다. 하지만, 이러한 방식은 기지국을 운영하는 네트워크 사업자 입장에서 많은 노력이 필요하고, 이러한 구현이 어렵다는 문제점이 잇다. 따라서, 본 발명과 같이 복수의 통신 시스템에서 동작하는 전자 기기에서 전송 전력 제어를 수행하는 방법이 필요하다.

따라서, 본 발명에서는 위와 같이 두 개의 통신 시스템의 합산 전력을 어떻게 특정 값, 즉 23dBm으로 맞출 수 있는지에 대하여, 단말 입장에서의 구체적인 제어 방법을 제공하고자 한다. 이와 관련하여, 4G 모뎀 (기저대역 프로세서)과 5G 모뎀이 통합되거나 또는 분리된 경우, 단말과 기지국 간의 이중 연결 상태에서 전송 전력 제어 방법을 수행할 수 있다. 이때, 단말/기지국 간의 시그널링과 단말 내 시그널링에 기반하여, 단말과 기지국 간의 이중 연결 상태에서 전송 전력 제어 방법이 수행될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전송 전력 제어 방법은, 신호를 송신하는 순간 바로 즉시(Instantly) 전송 전력을 특정 값으로 정확히 맞출 수는 없다. 하지만, 하나의 Tx 듀티 사이클을 지난 후 다음 듀티 사이클에서 최대 허용 전력(Pmax)을 제한할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 및 제2 통신 시스템으로 전송되는 제1 및 제2 전력 값의 합을 제한하거나 또는 제1 전력 값과 제2 전력 값을 각각 제한할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전력 값의 합을 23dBm 이하가 되도록 제한하거나 또는 제1 전력 값과 제2 전력 값을 각각 20dBm 으로 제한하는 알고리즘을 수행할 수 있다.

이와 관련하여, 도 3과 같이 전자 기기가 서로 다른 통신 시스템과 연결 상태이고, 다중 송신이 가능한 상태라고 가정한다. 따라서, 제1 전력 값과 제2 전력 값을 각각 20dBm 으로 제한하여야, 제1 및 제2 전력 값의 합이 23dBm 이하가 될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 어느 한 통신 시스템의 전송 전력을 측정하고, 이에 기반한 다른 통신 시스템에 대한 가상 전력 제어(Pseudo Power Control)방법을 제안하고자 한다. 이와 같이, 본 발명은 어느 한 통신 시스템의 전송 전력을 측정하기만 하면, 다른 통신 시스템의 전송 전력을 별도로 측정하지 않고, 전력 제어가 가능하다는 장점이 있다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 복수의 통신 시스템에서 시간에 따른 총 전송 전력 기반 전력 제어 방법의 개념도를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 일정 시간 구간 기반 전력 제어 방법이 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 총 전송 전력 (또는 이들의 시간 평균 값)에 따른 이벤트 기반 제어 방법에도 적용 가능하다.

시간 #1 시점은 DC(Dual Connectivity)2-tx, 즉 이중 연결 상태에서 이중 송신을 통해 제1 및 제2 신호가 출력되는 구간이 시작되는 지점이다. 이때, 초기 전송 전력을 제어하기 위해 전력 측정을 수행하면, 초기 전송 시간이 늦어지게 되는 문제가 발생할 수 잇다. 따라서, 첫번째 Tx Period 구간에서는 전송 전력 측정 및 제어 없이 우선적으로 신호를 출력한다.

하지만, 그 이후 DC 상황을 인지한 상황에서, 두 개의 송신 중 적어도 하나 (예컨대, 4G 전송 전력)에 대한 전력 트래킹(Tracking)을 수행한다. 이러한 전력 트래킹에 따라, 최대 허용 전력 값을 을 시간 #2 지점부터는 특정 값, 예컨대 20dBm 으로 제한할 수 있다.

한편, 동일한 전력 트래킹 방법을 시간 #3 지점에서도 수행한다. 이후, 시간 #3 지점에서, 단일 송신 시스템을 통해 단일 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 시스템 (4G/LTE 통신 시스템)을 통해서만 단일 전송 수행 시, 총 전송 전력을 LTE Max Power인 23dBm으로 제한할 수 있다. 이에 따라 제1 통신 시스템을 통한 단일 전송 동작으로 회귀(fallback)하게 된다.

한편, 시간 #5 지점 에서와 같이, 다시 DC 동작이 수행되면, 단말에서는 바로 총 전송 전력 또는 제1 및 제2 전력 값 중 적어도 하나를 확인한다. 이에 따라, 단말은 총 전송 전력이 임계 값(23dBm)을 초과하거나, 제1 및 제2 전력 값 중 적어도 하나가 특정 값(20dBm)을 초과하는 지를 확인하다. 이때, 단말은 제1 및 제2 통신 시스템의 Pmax를 각각 특정 값, 예컨대 20dBm 으로 제한할 수 있다.

한편, 도 3, 도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 복수의 통신 시스템에서 전력 제어를 수행하는 전자 기기의 상세 동작에 대해 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 제1 전력 증폭기(1210)는 제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하도록 구성된다. 한편, 제2 전력 증폭기(1220)는 제1 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 주파수 대역은 도 4a 및 도 4b와 같이, 인접한 주파수 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 관련하여, 5G NR이 4G 대역을 일부 재사용하는 LTE 재배치(re-farming)의 경우, 제1 및 제2 주파수 대역은 적어도 일부 중첩될 수 있다. 또한, 5G NR이 4G 대역과 다른 주파수 대역, 예컨대, Sub 6 대역을 사용하는 경우, 제1 및 제2 주파수 대역은 상호 간 일부 중첩 없이 이격 될 수 있다.

한편, 기저대역 프로세서(1400)는, 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하는 경우, 제1 전력 증폭기(120)로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하는지를 판단할 수 있다. 이를 위해, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210 및 1220) 중 적어도 하나로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균에 기반하여 제1 및 제2 전력 값 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 이때, 4G 전송 전력만을 측정하고, 총 전송 전력 제한 조건에 따라 5G 전송 전력을 제어하는 가상 동적 전력 제어(Pseudo Dynamic Power Control)이 수행될 수 있다. 따라서, 모든 통신 시스템에 대한 전력 측정 없이, 어느 한 통신 시스템에 대한 시간 평균 기반 전력 측정을 통해, 나머지 통신 시스템에 대한 전송 전력이 신속하고 정확하게 수행될 수 있다는 장점이 있다.

한편, 기저대역 프로세서(1400)는, 제1 및 제2 통신 시스템으로부터 요청되는 제1 및 제2 전력 값의 합이 최대 허용 전력 값을 초과하는 지를 판단하여, 전송 전력에 대한 측정 없이도 전송 전력 제어가 가능하다. 하지만, 이러한 경우, 적어도 하나의 통신 시스템에 대한 실제 전송 전력을 측정하여 다른 통신 시스템의 전송 전력을 동적으로 제어할 수 있다.

이에 따라, 기지국은 전송 가능한 전력 제어 범위 내에서 단말이 자율적으로 최적의 전송 전력을 결정할 수 있도록 할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 단말은 하나의 통신 시스템에서 실제 전송 전력을 측정하여, 다른 통신 시스템의 전송 전력을 가능한 최대 허용 전력 범위까지 제어 가능하다는 장점이 있다.

예를 들어, 4G 기지국이 단말에게 20 내지 23dBm 범위 내에서 제1 신호를 전송하도록 한 경우, 단말에 의해 실제 측정된 제1 전력 값은 20dBm일 수 있다. 이때, 단말은 5G NR을 드롭 하지 않고, 20dBm의 제2 전력 값으로 5G 전송이 가능한 장점이 있다.

반면에, 4G 기지국이 단말에게 20dBm 이하에서 제1 신호를 전송하도록 한 경우, 단말은 실제 전력 측정을 수행하지 않고, 20dBm의 제2 전력 값으로 5G 전송이 가능하다는 장점이 있다.

한편, 제1 및 제2 통신 시스템으로부터 요청되는 제1 및 제2 전력 값의 합이 최대 허용 전력 값을 초과하면, 예컨대, 제1 및 제2 전력 값의 합은 최대 허용 전력 값인 23dBm을 초과하는 경우, 다음과 같은 이득 제어가 가능하다. 이때, 기저대역 프로세서(1400)는, 송수신부 회로(1250)를 제어하여 제1 및 제2 전력 값의 합이 최대 허용 전력 값 이하가 되도록, 즉 5G 통신 시스템의 제2 전력 증폭기(1220)의 이득을 감소시킬 수 있다.

따라서, 5G 전송 전력보다 4G 전송 전력을 일정 수준으로 유지할 수 있다는 장점이 있다. 이와 관련하여, 5G 채널 환경이 양호한 경우, 5G MIMO와 같은 5G 스탠드 얼론 동작이 수행될 수 있다. 따라서, 이중 연결(DC) 상태에서는 4G 전송의 우선 순위를 5G 전송의 우선 순위보다 높게 설정하여, 적어도 하나의 통신 링크는 항상 유지할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 제1 전력 증폭기(120)로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하고, 제1 및 제2 전력 값의 차이가 특정 값 이하이면, 다음과 같은 스케일링 제어가 가능하다. 한편, 제1 전력 증폭기(120)로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값과 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값을 초과하는 경우, 제1 및 제2 전력 값의 차이가 특정 값 이하이면, 다음과 같은 스케일링 제어가 가능하다.

이때, 기저대역 프로세서(1400)는, 제1 및 제2 전력 값이 동일한 비율로 감소되게 스케일링(scaling)되도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 도 5를 참조하면, 시간 #5 지점에서 제1 및 제2 전력 값이 모두 23dBm과 같이 합이 임계 값을 초과하고, 그 차이가 특정 값 이하인 경우이다. 이때, 제1 및 제2 전력 값을 모두 동일한 비율인 3dB 만큼 감소시켜 모두 20dBm이 되도록 할 수 있다. 또는, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 및 제2 전력 값은 상기 제1 및 제2 전력 값의 크기에 비례하는 비율로 감소되게 스케일링(scaling)되도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.

이와 관련하여, 이중 연결(DC) 상태에서 동일 또는 특정 비율의 전송 전력 레벨을 두 통신 시스템에 대하여 가능한 유지하여, 모든 통신 링크를 유지할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 기저대역 프로세서(1400)는, 제2 통신 시스템을 통한 패킷 송신이 없는 시간 구간에서, 제1 전력 값이 최대 허용 전력 값까지 증가하게 스케일링(scaling)되도록 상기 송수신부 회로를 제어할 수 있다. 도 5를 참조하면, 시간 #4 지점에서 5G 전송이 없는 경우, 제1 전력 값을 20dBm에서 최대 허용 전력 값인 23dBm까지 증가시킬 수 있다. 따라서, 이중 연결 상태에서도 5G 전송이 없는 구간에서 4G 전송 전력을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 기저대역 프로세서(1400)의 제어 하에 송수신부 회로(1250)는 송신 시스템 내의 여러 증폭기의 이득을 동적으로 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송수신부 회로와 기저대역 프로세서에 의한 전송 전력 제어 방법을 수행하는 전자 기기의 상세 구성이다. 도 6을 참조하면, 송수신부 회로(1250)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 각각 동작하는 제1 및 제2 송수신부 회로(1260, 1270)를 포함할 수 있다. 또한, 모뎀 또는 제어부에 해당하는 기저대역 프로세서(1400)도 제1 및 제2 통신 시스템에서 각각 동작하는 제1 및 제2 기저대역 프로세서(1410, 1420)를 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 실제 전력 제어(Power Control) 알고리즘에서는 비활성의 #1 Pseudo Power Controller, 예컨대, 기저대역 프로세서(1400) 또는 제1 기저대역 프로세서(1410)가 존재한다.

이러한 전력 제어 방법은 이중 연결(ENDC) 상황에서 활성화되고 스탠드 얼론(Stand Alone)에서는 비활성화될 수 있다. 한편, 활성화되는 ENDC 에서는 모니터링 된 Power Detect 값을 합산하고 각 시스템(System)으로 Power 를 증가시킬 수 있는 여유가 얼마나 되는지 전달하는 역할을 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 통신 시스템, 즉 4G통신 시스템에서 전력 값을 검출하고, 이에 기반하여 제2 통신 시스템, 즉 5G 통신 시스템에서 가상 동적 전력 제어를 수행할 수 있다.

이때, 합산 전력이 사양(Specification)에서 정의된 값을 넘어서면 바로 전송 전력을 제한할 수 있다. 예를 들어, 합산 전력이 사양에서 정의된 값을 넘어서면 각각의 전송 전력을 20dBm으로 제한하여, 두 통신 시스템의 전송 전력을 제한하는 역할을 한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 4G 통신 시스템에서 측정된 평균 전력 값이 임계 값을 넘어서면 5G 통신 시스템의 전송 전력을 제한할 수 있다.

한편, 도 6과 달리, 제2 통신 시스템, 즉 5G 통신 시스템에서 전력 값을 검출하고, 이에 기반하여 제1 통신 시스템, 즉 4G 통신 시스템에서 가상 동적 전력 제어를 수행할 수도 있다. 또는, 제1 및 제2 통신 시스템, 즉 4G 및 5G 통신 시스템에서 모두 전송 전력을 측정하고, 이에 기반하여 제1 및 제2 통신 시스템 중 어느 하나에서 가상 동적 전력 제어를 수행할 수도 있다.

한편, 이러한 알고리즘의 핵심은 ENDC에서만 활성화되는 인터페이스의 제어부(controller) 이며 이를 수행하는 구체적인 방법은은 본 발명에 따른 표 1, 2 및 여러 실시예에 따라 동작하게 할 수 있다.

한편, 전술한 제1 및 제2 송수신부 회로(1260, 1270)와 제1 및 제2 기저대역 프로세서(1410, 1420)는 물리적으로 분리된 별도의 칩에 구현될 수도 있지만, 하나의 칩에 기능적으로 분리되어 구현될 수 있다.

한편, 송수신부 회로(1250)는 5G 통신 시스템의 제2 전력 증폭기(1220)의 이득이 제1 이득 값 이상이면, 제2 전력 증폭기(1220)의 후단의 구동 증폭기(1261)의 이득을 감소시킬 수 있다. 즉, 제2 전력 증폭기(1220)의 이득이 제1 이득 값 이상이 되어 제1 및 제2 전력 값의 합이 23dBm 이상이 될 수 있다. 이때, 제2 전력 증폭기(1220)의 이득을 감소시키지 않고, 구동 증폭기(1261)의 이득을 정밀한 레벨(예컨대, 0.1dB, 또는 0.01dB 단위)로 조정할 수 있다. 이와 관련하여, 제2 전력 증폭기(1220)는 고출력 동작하므로 전압 제어에 따라 정밀할 레벨의 이득 제어가 용이하지 않을 수 있기 때문이다.

한편, 송수신부 회로(1250)는 구동 증폭기의 이득이 제2 이득 값 이상이면, 구동 증폭기(1261)로 입력되는 입력 전력을 감소시킬 수 있다. 이와 관련하여, 송수신부 회로(1250)에서 구동 증폭기(1261)로 입력되는 입력 전력 레벨 자체를 낮추어 5G 전송 전력인 제2 전력 값을 감소시킬 수 있다. 따라서, 구동 증폭기(1261)과 높은 입력 전력으로 인해 소비 전력 자체가 증가한다면 입력 전력 레벨을 낮추어 직류(DC) 소비 전력을 낮추면서 5G 전송 전력인 제2 전력 값을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 4와 같은 이중 연결(DC) 상태에서의 두 개의 통신 시스템에 대한 전송 전력 제어 과정에 대해 상세하게 살펴보면 다음과 같다. 기저대역 프로세서(1400)는, 제1 및 제2 전력 값을 동일한 비율로 감소되게 하여 총 전력 값이 최대 허용 전력 값 이하가 되도록 상기 총 전력 값을 제한할 수 있다. 즉, 시간 #1 지점에서, 제1 및 제2 전력 값이 모두 23dBm인 경우, 3dB 만큼 감소된 20dBm으로 설정하여, 시간 #2 지점에서 제1 및 제2 전력 값의 합이 23dBm 이하가 되도록 제한할 수 있다.

한편, 제1 통신 시스템의 제1 기지국 (4G 기지국)으로만 제1 신호를 송신하면, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 전력 값을 최대 허용 전력 값, 즉 23dBm까지 증가하도록 제어할 수 있다. 즉, 시간 #3 지점에서, 4G 전송만 수행하는 경우, 4G 전송을 위한 제1 전력 값은 최대 허용 전력 값인 23dBm까지 증가시킬 수 있다.

반면에, 제2 신호를 송신하면서, 제1 기지국(4G 기지국)으로 다시 제1 신호를 송신하면, 제1 및 제2 전력 값을 해당 전력 값의 비율로 감소되게 스케일링(scaling)되도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 즉, 시간 #4 지점에서 제2 신호를 송신하고, 이후 시간 #5, 6 지점에서 제1 신호와 제2 신호를 모두 송신하는 경우이다. 이때, 시간 #5 지점에서, 제1 및 제2 전력 값의 합이 최대 허용 전력 값인 23dBm을 초과하게 된다. 따라서, 시간 #6 지점에서, 제1 및 제2 전력 값을 3dB 만큼 감소된 20dBm으로 설정하여, 제1 및 제2 전력 값의 합이 23dBm 이하가 되도록 제한할 수 있다.

한편, 제1 송수신부 회로(1260)는 피드백 수신 경로를 통해, 일정 시간 구간 동안 제1 전력 값을 측정할 수 있다. 이때, 기저대역 프로세서(1400)는, 제1 송수신부 회로(1260)로부터 측정된 제1 전력 값에 관한 정보를 수신하고, 제2 송수신부 회로(1270)로 상기 제2 전력 값에 관한 정보를 전달할 수 있다.

이에 따라, 기저대역 프로세서(1400)는, 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값 이하가 되도록 상기 제2 전력 값을 결정할 수 있다. 이와 관련하여, 표 1은 본 발명에 따른 룩업 테이블 기반 5G 전송 전력 결정 방법이다. 표 1에서 피드백된 평균 전력 값을 측정하는 일정 시간 구간은 200ms로 표시되지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 응용에 따라 변경 가능하다. 예를 들어, 일정 시간 구간은 서브프레임 주기의 배수 또는 최소 제어 단위, 예컨대, 5G에서 미니 슬롯 주기의 배수로 결정될 수 있다.

LTE TX avg. power (dBm) for 200ms period	LTE Power Index (dBm)	Max. allowed NR Power per each LTE power index to consider EN-DC PC3 23dBm(For SAR optimization, the power can be reduced by OEM)	LTE + NR combined TX power
22 < LTE TXP < 23	23	0	23
21 < LTE TXP < 22	22	16	23
20 < LTE TXP < 21	21	18.7	23
19< LTE TXP < 20	20	20	23
18 < LTE TXP < 19	19	20.8	23
17 < LTE TXP < 18	18	21.4	23
16 < LTE TXP < 17	17	21.8	23
15 < LTE TXP < 16	16	22	23
14 < LTE TXP < 15	15	22.3	23
13 < LTE TXP < 14	14	22.4	23
12 < LTE TXP < 13	13	22.5	23
11 < LTE TXP < 12	12	22.6	23
10 < LTE TXP < 11	11	22.7	23
9 < LTE TXP < 10	10	22.8	23

한편, 표 1과 같이 제1 통신 시스템을 통해 측정하여 예측된 전송 전력을 1dB 단위로 하여, 5G NR 전송 전력 제어할 수 있다. 하지만, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니고, 표 2와 같이 제1 통신 시스템을 통해 측정하여 예측된 전송 전력을 특정 구간 단위로 하여, 5G NR 전송 전력 제어할 수 있다. 즉, 표 1과 같이 정밀하게 전송 전력 제어를 수행하지 않고, 의미 있는 특정 구간 단위로 5G NR 전송 전력 제어할 수 있다.

LTE's Reported Tx Power (dBm)	Maximum Tx Power (dBm) per RAT
LTE's Reported Tx Power (dBm)	Max (TX1) (LTE)	TX2 (NR)
TX1 < x1 = 16.9	23	21.7
16.9 <= TX1 < x2 = 20	23	20
20 <= TX1 < x3 = 21.7	23	16.9
21.7 <= TX1 < x4 = 23	23	0 (drop)

표 2를 참조하면, 4G 전송 전력 값인 제1 전력 값이 각 구간 별 상한 값에 도달하지 않더라도 각 구간 별 하한 값 이상이 되면, 각 구간 별 상한 값을 기준으로 5G 전송 전력 값인 제2 전력 값을 결정할 수 있다. 이에 따라, 제1 전력 값이 상한 값이 20dBm이 되지 않았더라도 하한 값인 16.9dBm이상이면, 상한 값을 고려하여 제2 전력 값을 20dBm으로 결정할 수 있다. 또한, 제1 전력 값이 상한 값이 23dBm이 되지 않았더라도 하한 값인 21.7dBm이상이면, 상한 값을 고려하여 5G NR 패킷 전송을 드롭(drop)하는 것이 바람직하다.

이와 같은 전송 전력 제어 방법을 통해, 전송 전력의 합이 최대 전송 전력 값을 초과하기 이전에, 미리 전송 전력 제어를 수행할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 표 1 및 표 2에서의 룩업 테이블 기반 전송 전력 제어 방법은 특정 전력 구간 별로 각각의 임계 값을 설정하는 점에서 공통점이 있다. 다시 말해, 4G 통신 시스템의 전송 전력인 제1 전력 값에 대한 각 구간 별 임계 값의 하한(lower bound)과 상한(upper bound)을 고려한다. 따라서, 피드백된 평균 전력 값이 제1 전력 값에 대한 각 전력 구간 별 임계 값의 하한 이상이면, 상기 임계 값의 상한에 기반하여 상기 제2 전력 증폭기(1220)의 출력 전력 값을 결정할 수 있다.예를 들어, 표 1을 참조하면, 4G 전송 전력인 제1 전력 값이 22dBm 이상이면, 22dBm에서 23dBm 구간의 임계 값의 상한인 23dBm에 기반하여, 제2 전력 증폭기(1220)의 출력 전력 값을 0dBm으로 결정할 수 있다. 이에 따라, LTE + NR 합산 전력은 최대 23dBm을 넘지 않게 된다. 또한, 4G 전송 전력인 제1 전력 값이 21dBm 이상이면, 21dBm에서 22dBm 구간의 임계 값의 상한인 22dBm에 기반하여, 제2 전력 증폭기(1220)의 출력 전력 값을 16dBm으로 결정할 수 있다. 이에 따라, LTE + NR 합산 전력은 최대 23dBm을 넘지 않게 된다.

마찬가지로, 표 2를 참조하면, 4G 전송 전력인 제1 전력 값이 21.7dBm 이상이면, 21.7dBm에서 23dBm 구간의 임계 값의 상한인 23dBm에 기반하여, 제2 전력 증폭기(1220)의 출력 전력 값을 0dBm으로 결정할 수 있다. 이에 따라, LTE + NR 합산 전력은 최대 23dBm을 넘지 않게 된다. 또한, 4G 전송 전력인 제1 전력 값이 20dBm 이상이면, 20dBm에서 21.7dBm 구간의 임계 값의 상한인 21.7dBm에 기반하여, 제2 전력 증폭기(1220)의 출력 전력 값을 16.9dBm으로 결정할 수 있다. 이에 따라, LTE + NR 합산 전력은 최대 23dBm을 넘지 않게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 전송 전력 제어 방법을 통해, 4G 전송 전력인 제1 전송 전력만을 측정하고, 측정된 제1 전송 전력만을 임계 값과 비교하여, 전체 전송 전력에 대한 제어가 가능하다는 장점이 있다.

한편, 도 6과 같이, 기저 대역 프로세서(1400) 내에는 제2 통신 시스템에 대한 전력 제어를 수행하는 제2 기저대역 프로세서(1420)가 구비될 수 있다. 이때, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 결정된 제2 전력 값에 기반하여, 제2 전력 증폭기(12220)의 이득을 조정할 수 있다. 이때, 제2 전력 값을 크게 증가시키거나 감소시킬 필요가 있으면, 제2 전력 증폭기(12220)의 이득을 직접 조정하는 것이 바람직하다. 한편, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 상기 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값 이하가 되도록 상기 제2 전력 값을 결정할 수 있다. 또는, 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값이 상기 임계 값 이하가 되도록 하여. 상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값 이하가 되도록 제2 전력 값을 결정할 수도 있다. 또는, 상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값의 상한이 제2 임계 값이 이하가 되도록 하여, 상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값 이하가 되도록 할 수 잇다.

여기서, 상기 제2 임계 값은 상기 임계 값보다 일정 수준 높게 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 임계 값이 26dBm이면 상기 임계 값은 23dBm으로 설정될 수 있다. 또는, 상기 제2 임계 값이 23dBm이면 상기 임계 값은 20dBm으로 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.

한편, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 상기 결정된 제2 전력 값에 해당하는 입력 전력이 특정 값 이상이면, 다음과 같이 구동 증폭기 및 기저 대역 증폭기의 이득을 동적 제어할 수 있다. 이때, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 제2 송수신부 회로(1270) 내에 포함된 구동 증폭기(1261)의 이득이 증가하도록 제어할 수 있다. 또한, 제2 송수신부 회로 내(1270)에 포함된 디지털 전치 왜곡부(DPD, 1262) 후단의 IQ 증폭기(1263)의 이득이 증가하도록 제어할 수 있다.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 커플러를 통한 어느 한 통신 시스템에서 측정된 전송 전력 기반 다른 통신 시스템에서의 가상 동적 전력 전송 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.

전술한 바와 같이, 제1 전력 증폭기(1210)는 제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하도록 구성된다. 제2 전력 증폭기(1220)는 제2 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하도록 구성된다. 또한, 커플러(1240)는 제1 전력 증폭기에 연결되고, 상기 제1 전력 값을 검출하도록 구성된다. 여기서, 제1 및 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 제1 전력 증폭기(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)는 모두 4G/5G 통신 시스템에서 동작할 수 있지만, 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템에서 동작한다고 가정한다.

반면에, 제1 전력 증폭기(1210)와 제2 전력 증폭기(1220)가 각각 5G 통신 시스템과 4G 통신 시스템에서 동작할 수도 있다. 이때, 제1 송수신부 회로(1260)와 제2 송수신부 회로(1270)가 각각 제2 전력 증폭기(1220)와 제1 전력 증폭기를 제어할 수 있다. 하지만, 제1 및 제2 송수신부 회로(1260, 1270)가 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작하도록 구성된 경우, 각각 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)를 제어할 수 있다.

한편, 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하는 경우, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 전력 증폭기(1210)로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값에 기반하여, 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값을 초과하는지를 판단한다. 이때, 제1 전력 증폭기(1210)로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하는지를 판단할 수도 있다.

이에 따라, 기저대역 프로세서(1400)는 피드백된 평균 값인 제1 전력 값 및 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값을 초과하면, 일정 시간 간격으로 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220) 중 적어도 하나의 이득을 감소시킬 수 있다. 이러한 전송 전력 제어와 관련하여, 이득 값 대신에, 제1 및 제2 전력 증폭기(1210, 1220)를 통해 출력되는 제1 및 제2 전력 값 중 적어도 하나의 값을 감소시킬 수 있다.

한편, 제1 송수신부 회로(1260)는 피드백 수신 경로(feedback RX path)를 통해, 일정 시간 구간 동안 상기 제1 전력 값을 측정할 수 있다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 송수신부 회로(1260)로부터 측정된 제1 전력 값에 관한 정보를 수신하고, 제2 송수신부 회로(1270)로 제2 전력 값에 관한 정보를 전달할 수 있다. 이때, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 전력 값 (또는 제1 임계 값에 마진을 더한 상한 값)과 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값 이하가 되도록 상기 제2 전력 값을 결정하여, 가상 동적 전력 제어를 수행할 수 있다는 장점이 있다.

이때, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 제2 통신 시스템에 대한 전력 제어를 수행할 수 있다. 따라서, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 결정된 제2 전력 값에 기반하여, 제2 전력 증폭기(1220)의 이득을 조정할 수 있다. 따라서, 전송 전력 제어가 큰 범위에서 이루어지면, 제2 전력 증폭기(1220)의 이득을 직접 조정하는 것이 바람직하다.

반면에, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 결정된 제2 전력 값에 해당하는 입력 전력이 특정 값 이상이면, 다음과 같이 구동 증폭기(1261) 및 기저대역 증폭기(1263)의 이득을 미세하게 조정할 수 있다. 따라서, 제2 기저대역 프로세서(1420)는 제2 송수신부 회로(1270) 내에 포함된 구동 증폭기(1261)의 이득이 증가하고, 상기 제2 송수신부 회로(1270) 내에 포함된 디지털 전치 왜곡부(DPD) 후단의 IQ 증폭기(1263)의 이득이 증가하도록 제어할 수 있다.

이때, 제2 전력 증폭기(1220)의 이득을 직접 조정하는 경우에 비해, 구동 증폭기(1261)의 이득을 0.01dB 단위까지 미세 튜닝이 가능하다는 장점이 있다. 한편, IQ 증폭기(1263)의 이득을 제어하는 것은 기저대역 증폭기의 이득을 제어하는 것에 해당한다. 특히, 디지털 영역에서 디지털 전치 왜곡(Digital Pre-Distortion; DPD) 제어와 함께 증폭기의 이득을 제어할 수 있어, 아날로그 영역에서 제2 전력 증폭기(1220)의 선형성(linearity)을 개선할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 제2 전력 증폭기(1220)의 포화 지점(saturation point)가 NR 최대 전력이 23dBm 근처인 경우, 디지털 전치 왜곡(DPD) 제어와 이득 제어에 의해, NR 최대 전력 값 근처에서의 선형성이 개선될 수 있다. 다시 말해, IQ 증폭기(1263)의 이득을 제어하여, 디지털 전치 왜곡(DPD) 보상(제어)이 가장 최적으로 수행될 수 있는 최적 전력 레벨에서 수행될 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 복수의 통신 시스템에서 송신 신호에 대한 전력 제어를 수행하는 전자기기에 대해 살펴보았다. 이러한, 전력 제어를 수행하는 전자기기의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

전술한 본 발명과 관련하여, 전력 증폭기와 트랜시버를 포함하는 송신부와 저잡음 증폭기를 포함하는 수신부와 RFIC의 설계 및 이의 구동은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

전자 기기에 있어서,
제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하는 제1 전력 증폭기;
제2 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하는 제2 전력 증폭기;
제1 및 제2 통신 시스템과 이중 연결 상태에서 상기 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하고,
상기 이중 연결 상태에서 상기 제1 전력 증폭기로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하는지를 판단하고,
상기 평균 값이 임계 값을 초과하면, 일정 시간 간격으로 상기 제1 및 제2 전력 증폭기 중 적어도 하나의 이득을 감소시키는 기저대역 프로세서를 포함하고,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제1 및 제2 통신 시스템으로부터 요청되는 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 최대 허용 전력 값을 초과하고, 상기 이중 연결 상태에서 상기 제1 전력 증폭기로부터 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하면, 송수신부 회로를 제어하여 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 상기 최대 허용 전력 값 이하가 되도록 5G 통신 시스템의 상기 제2 전력 증폭기의 이득을 감소시키는, 전자 기기.
제1 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제1 전력 값으로 증폭된 상기 제1신호가 상기 제1 통신 시스템의 제1 기지국으로 전송되고, 상기 제2 전력 값으로 증폭된 상기 제2신호가 상기 제2 통신 시스템의 제2 기지국으로 전송되도록 제어하고,
상기 이중 연결 상태에서 상기 제1 전력 증폭기로부터 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하면, 상기 제2 통신 시스템에 대한 전력 측정 없이 상기 제2 전력 증폭기의 이득이 감소된 제3 신호를 상기 제2 기지국으로 전송하는, 전자 기기.
제1 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 평균 값이 상기 제1 전력 값에 대한 각 전력 구간 별 상기 임계 값의 하한(lower bound) 이상이면, 상기 임계 값의 상한(upper bound)에 기반하여 상기 제2 전력 증폭기의 출력 전력 값을 결정하는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
제2항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 상기 최대 허용 전력 값을 초과하고, 상기 제1 및 제2 전력 값의 차이가 특정 값 이하이면,
상기 제1 및 제2 전력 값이 동일한 비율로 감소되게 스케일링(scaling)되도록 상기 송수신부 회로를 제어하고,
상기 제2 통신 시스템을 통한 패킷 송신이 없는 시간 구간에서,
상기 제1 전력 값을 상기 최대 허용 전력 값까지 증가하게 스케일링(scaling)되도록 상기 송수신부 회로를 제어를 제어하는 특징으로 하는, 전자 기기.
제4항에 있어서,
상기 송수신부 회로는,
5G 통신 시스템의 상기 제2 전력 증폭기의 이득이 제1 이득 값 이상이면,
상기 제2 전력 증폭기의 후단의 구동 증폭기의 이득을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
제5항에 있어서,
상기 송수신부 회로는,
상기 구동 증폭기의 이득이 제2 이득 값 이상이면,
상기 구동 증폭기로 입력되는 입력 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
제1 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제1 및 제2 전력 값을 동일한 비율로 감소되게 하여 총 전력 값이 최대 허용 전력 값 이하가 되도록 상기 총 전력 값을 제한하고,
상기 제1 통신 시스템의 제1 기지국으로만 제1 신호를 송신하면, 상기 제1 전력 값을 상기 최대 허용 전력 값까지 증가하도록 제어하는, 전자 기기.
제7 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제2 통신 시스템의 제2 기지국으로만 제2 신호를 송신하면, 상기 제2 전력 값을 상기 최대 허용 전력 값까지 증가하도록 제어하는, 전자 기기.
제8 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제2 신호를 송신하면서, 상기 제1 기지국으로 다시 상기 제1 신호를 송신하면,
상기 제1 및 제2 전력 값을 해당 전력 값의 비율로 감소되게 스케일링(scaling)되도록 송수신부 회로를 제어하는, 전자 기기.
제2 항에 있어서,
상기 송수신부 회로는,
상기 제1 통신 시스템에서 동작하는 제1 송수신부 회로; 및
상기 제2 통신 시스템에서 동작하는 제2 송수신부 회로를 포함하고,
상기 제1 송수신부 회로는 피드백 수신 경로를 통해, 일정 시간 구간 동안 상기 제1 전력 값을 측정하고,
상기 기저대역 프로세서는, 상기 제1 송수신부 회로로부터 상기 측정된 제1 전력 값에 관한 정보를 수신하고, 상기 제2 송수신부 회로로 상기 제2 전력 값에 관한 정보를 전달하는, 전자 기기.
제10 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값이 상기 임계 값 이하가 되도록 하여,
상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 상기 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값 이하가 되도록 상기 제2 전력 값을 결정하는, 전자 기기.
제11 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제2 통신 시스템에 대한 전력 제어를 수행하는 제2 기저대역 프로세서를 포함하고,
상기 제2 기저대역 프로세서는,
상기 결정된 제2 전력 값에 기반하여, 상기 제2 전력 증폭기의 이득을 조정하는, 전자 기기.
제12 항에 있어서,
상기 제2 기저대역 프로세서는,
상기 결정된 제2 전력 값에 해당하는 입력 전력이 특정 값 이상이면,
상기 제2 송수신부 회로 내에 포함된 구동 증폭기의 이득이 증가하고,
상기 제2 송수신부 회로 내에 포함된 디지털 전치 왜곡부(DPD) 후단의 IQ 증폭기의 이득이 증가하도록 제어하는, 전자 기기.
전자 기기에 있어서,
제1 통신 시스템의 제1 주파수 대역에서 제1신호를 제1 전력 값으로 증폭하는 제1 전력 증폭기;
제2 통신 시스템의 제2 주파수 대역에서 제2신호를 제2 전력 값으로 증폭하는 제2 전력 증폭기;
상기 제1 전력 증폭기에 연결되고, 상기 제1 전력 값을 검출하도록 구성된 커플러; 및
제1 및 제2 통신 시스템과 이중 연결 상태에서 상기 제1 및 제2 신호를 동시에 송신하고,
상기 이중 연결 상태에서 상기 제1 전력 증폭기로부터 일정 시간 구간 동안 피드백된 값의 평균 값에 기반하여 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값을 초과하는지를 판단하고,
상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 제2 임계 값을 초과하면, 일정 시간 간격으로 상기 제1 및 제2 전력 증폭기 중 적어도 하나의 이득 또는 출력 전력을 감소시키는 기저대역 프로세서를 포함하고,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제1 및 제2 통신 시스템으로부터 요청되는 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 최대 허용 전력 값을 초과하고, 상기 이중 연결 상태에서 상기 제1 전력 증폭기로부터 피드백된 값의 평균 값이 임계 값을 초과하면, 상기 제1 및 제2 전력 값의 합이 상기 최대 허용 전력 값 이하가 되도록 5G 통신 시스템의 상기 제2 전력 증폭기의 이득 또는 출력 전력을 감소시키는, 전자 기기.
제14 항에 있어서,
상기 제1 통신 시스템에서 동작하는 제1 송수신부 회로; 및
상기 제2 통신 시스템에서 동작하는 제2 송수신부 회로를 포함하고,
상기 제1 송수신부 회로는 피드백 수신 경로를 통해, 일정 시간 구간 동안 상기 제1 전력 값을 측정하고,
상기 기저대역 프로세서는, 상기 제1 송수신부 회로로부터 상기 측정된 제1 전력 값에 관한 정보를 수신하고, 상기 제2 송수신부 회로로 상기 제2 전력 값에 관한 정보를 전달하는, 전자 기기.
제15 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값이 임계 값 이하가 되도록 하여,
상기 피드백된 평균 값에 따른 제1 전력 값과 상기 제2 전력 값의 합이 상기 임계 값 이하가 되도록 상기 제2 전력 값을 결정하는, 전자 기기.
제16 항에 있어서,
상기 기저대역 프로세서는,
상기 제2 통신 시스템에 대한 전력 제어를 수행하는 제2 기저대역 프로세서를 포함하고,
상기 제2 기저대역 프로세서는,
상기 결정된 제2 전력 값에 기반하여, 상기 제2 전력 증폭기의 이득을 조정하는, 전자 기기.
제17 항에 있어서,
상기 제2 기저대역 프로세서는,
상기 결정된 제2 전력 값에 해당하는 입력 전력이 특정 값 이상이면,
상기 제2 송수신부 회로 내에 포함된 구동 증폭기의 이득이 증가하고,
상기 제2 송수신부 회로 내에 포함된 디지털 전치 왜곡부(DPD) 후단의 IQ 증폭기의 이득이 증가하도록 제어하는, 전자 기기.