KR102497217B1 - 송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법 - Google Patents

송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102497217B1
KR102497217B1 KR1020180070822A KR20180070822A KR102497217B1 KR 102497217 B1 KR102497217 B1 KR 102497217B1 KR 1020180070822 A KR1020180070822 A KR 1020180070822A KR 20180070822 A KR20180070822 A KR 20180070822A KR 102497217 B1 KR102497217 B1 KR 102497217B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
transmitter
antenna
signals
baseband signal
Prior art date
Application number
KR1020180070822A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190143187A (ko
Inventor
최홍민
김대영
도주현
조영익
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020180070822A priority Critical patent/KR102497217B1/ko
Priority to US16/232,187 priority patent/US10680664B2/en
Priority to CN201910140295.5A priority patent/CN110620592B/zh
Priority to DE102019111124.2A priority patent/DE102019111124B4/de
Priority to TW108115984A priority patent/TWI807024B/zh
Publication of KR20190143187A publication Critical patent/KR20190143187A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102497217B1 publication Critical patent/KR102497217B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/62—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for providing a predistortion of the signal in the transmitter and corresponding correction in the receiver, e.g. for improving the signal/noise ratio
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0602—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0802—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using antenna selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02—Transmitters
    • H04B1/04—Circuits
    • H04B2001/0408—Circuits with power amplifiers
    • H04B2001/0425—Circuits with power amplifiers with linearisation using predistortion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

무선 통신 장치는, 본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제1 안테나 및 제2 안테나, 제1 기저대역 신호로부터 제1 RF 신호를 생성하고, 제1 RF 신호를 제1 안테나를 통해서 송신하는 송신기, 제1 RF 신호로부터 유발된 제2 RF 신호를 제2 안테나를 통해서 수신하고, 제2 RF 신호로부터 제2 기저대역 신호를 생성하는 수신기, 및 제1 기저대역 신호를 생성하고, 제2 기저대역 신호에 기초하여 송신기의 비선형성을 보상하는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR COMPENSATING NONLINEARILTY OF TRANSMITTER}
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신에 관한 것으로서, 자세하게는 송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신을 위한 장치는 안테나에 RF(Radio Frequency) 대역의 신호를 제공하는 송신기를 포함할 수 있다. 송신기는 기저대역(baseband)의 신호로부터 RF 대역의 신호를 생성하기 위한 구성요소들, 예컨대 필터, 전력 증폭기, 믹서 등을 포함할 수 있다. 기저대역의 신호가 송신기의 구성요소들에 의해서 처리되는 과정에서, 구성요소들의 특성들에 기인하여 RF 대역의 신호가 왜곡될 수 있다. 예를 들면, 송신기는 기저대역의 신호 및 RF 대역의 신호 사이에서 비선형성을 가질 수 있고, 이러한 비선형성은 RF 대역의 신호를 왜곡시킴으로써 무선 통신의 장애를 유발할 수 있다. 특히, RF 대역의 신호의 주파수(또는 반송파 주파수)가 증가하고 다수의 안테나들(또는 안테나 어레이)이 사용됨에 따라, 송신기의 비선형성에 의한 RF 대역의 신호의 왜곡이 심화될 수 있고, 송신기의 비선형성을 보상하는 것이 더욱 어려워질 수 있다.
본 개시의 기술적 사상은, 송신기의 비선형성을 보상하기 위하여 전치 왜곡(pre-distortion)을 수행하는 장치 및 방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 무선 통신 장치는, 제1 안테나 및 제2 안테나, 제1 기저대역 신호로부터 제1 RF 신호를 생성하고, 제1 RF 신호를 제1 안테나를 통해서 송신하는 송신기, 제1 RF 신호로부터 유발된 제2 RF 신호를 제2 안테나를 통해서 수신하고, 제2 RF 신호로부터 제2 기저대역 신호를 생성하는 수신기, 및 제1 기저대역 신호를 생성하고, 제2 기저대역 신호에 기초하여 송신기의 비선형성을 보상하는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 무선 통신 장치는, 안테나, 제1 기저대역 신호로부터 제1 RF 신호를 생성하고, 제1 RF 신호를 안테나를 통해서 송신하는 송신기, 및 제1 기저대역 신호를 생성하고, 무선 통신 장치의 외부로부터 수신된 피드백 신호에 기초하여 송신기의 비선형성을 보상하는 데이터 프로세서를 포함할 수 있고, 피드백 신호는, 제1 RF 신호로부터 유발되고 안테나를 통해서 수신된, 제2 RF 신호에 기초하여 생성될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라, 송신기의 비선형성을 보상하기 위한 방법은, 제1 기저대역 신호를 생성하는 단계, 제1 기저대역 신호로부터 송신기에 의해서 생성된 복수의 제1 RF 신호들을 복수의 안테나들을 통해서 전송하는 단계, 복수의 안테나들을 통해서 출력되는 신호에 기초한 피드백 신호를 획득하는 단계, 및 피드백 신호에 기초하여 송신기의 비선형성을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 송신기의 비선형성이 정확하게 보상됨으로써 무선 통신의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 복수의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 사용하는 무선 통신에서도 송신기의 비선형성이 정확하고 용이하게 보상될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치 및 방법에 의하면, 전치 왜곡의 설정을 위하여 송신기의 출력을 피드백하기 위한 구성요소가 제거될 수 있고, 이에 따라 짧은 파장을 사용하는 무선 통신에서 피드백에 의한 왜곡이 제거될 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 4개의 안테나들로 구성된 안테나 어레이 및 송신기를 실험한 데이터를 나타내는 그래프들이다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 송신기의 비선형성을 보상하기 위한 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 송신기의 비선형성을 보상하기 위한 방법들을 나타내는 순서도들이다.
도 16은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 송신기의 비선형성을 보상하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 14의 단계 S40 및 단계 S60의 예시를 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 통신 장치의 예시적인 블록도를 나타낸다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템(10)을 나타내는 블록도이다. 무선 통신 시스템(10)은, 비제한적인 예시로서 5G(5th generation wireless) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템, LTE-Advanced 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템 등과 같이 셀룰러 네트워크(cellular network)를 이용하는 무선 통신 시스템일 수도 있고, WLAN(Wireless Local Area Network), WiFi, Bluetooth 또는 다른 임의의 무선 통신 시스템일 수 있다. 이하에서, 무선 통신 시스템은 셀룰러 네트워크를 이용하는 무선 통신 시스템을 주로 참조하여 설명될 것이나 본 개시의 예시적 실시예들이 이에 제한되지 아니하는 점은 이해될 것이다.
제1 장치(100) 및 제2 장치(1)는 무선 통신을 통해서 신호를 송수신할 수 있는 임의의 장치들일 수 있고, 통신 장치 또는 무선 통신 장치로서 각각 지칭될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 장치(100)는 기지국(base station)일 수 있고, 제2 장치(1)는 사용자 기기(user equipment)일 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 장치(100)가 사용자 기기일 수 있고, 제2 장치(1)가 기지국일 수 있다. 기지국은 일반적으로 사용자 기기 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 지칭할 수 있고, 사용자 기기 및/또는 타 기지국과 통신함으로써 데이터 및 제어정보를 교환할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 Node B, eNB(evolved-Node B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), AP(Access Pint), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등으로 지칭될 수도 있다. 사용자 기기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있고, 기지국과 통신하여 데이터 및/또는 제어정보를 송수신할 수 있는 다양한 기기들을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 사용자 기기는 단말 기기(terminal equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 장치(wireless device), 휴대 장치(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다. 사용자 기기 및 기지국 사이 무선 통신 네트워크는 가용 네트워크 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자들이 통신하는 것을 지원할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 네트워크에서 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA 등과 같은 다양한 다중 접속 방식으로 정보가 전달할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 장치(100)는 데이터 프로세서(110), 송신기(130) 및 안테나(150)를 포함할 수 있다. 데이터 프로세서(110)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있고, 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(130)에 제공할 수 있다. 송신기(130)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 처리함으로써 제1 RF 신호(RF1)를 생성할 수 있고, 제1 RF 신호(RF1)를 안테나(150)에 제공할 수 있다. 본 명세에서, 제1 RF 신호(RF1)를 송신하는 안테나(150)는 제1 안테나로서 지칭될 수 있다. 제2 장치(1)는 제1 장치(100)로부터 제1 신호(12)를 수신할 수 있다. 유사하게 제2 장치(1)는 안테나를 포함할 수 있고, 안테나를 통해서 제2 신호(14)를 제1 장치(100)에 전송할 수 있다. 비록 도시되지 아니하였으나, 제1 장치(100)는 제2 신호(14)를 수신하기 위한 수신기를 더 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서 송신기(130) 및 수신기는 송수신기로서 하나의 블록으로 구현될 수도 있다.
송신기(130)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 처리하기 위한 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 송신기(130)는 믹서(mixer)(132), 필터(134), 위상 천이기(phase shifter)(136) 및 전력 증폭기(power amplifier)(138)를 포함할 수 있다. 송신기(130)는, 일부 실시예들에서 도 1의 구성요소들 중 일부만을 포함할 수도 있고, 일부 실시예들에서 도 1에 도시되지 아니한 추가적인 구성요소들 더 포함할 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 믹서(132), 필터(134), 위상 천이기(136) 및 전력 증폭기(138)는 도 1에 도시된 바와 상이한 순서로 제1 기저대역 신호(BB1)를 처리할 수도 있다.
송신기(130)는 구성요소들의 특성들에 기인하여 비선형성(nonlinearity)을 가질 수 있다. 예를 들면, 전력 증폭기(138)는 비선형적이 이득을 가질 수 있고, 전력 증폭기(138)의 비선형적인 이득은 송신기(130)의 비선형성에 기여할 수 있다. 송신기(130)의 비선형성을 보상하기 위하여 전치 왜곡(pre-distortion)이 이용될 수 있다. 전치 왜곡은 송신기(130)의 입력, 즉 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(130)의 비선형성과 반대되는 비선형성에 따라 미리 왜곡하는 기법을 지칭할 수 있다. 전치 왜곡에 의해서 송신기(130)의 비선형성은 보상될 수 있고, 양호한(desirable) 제1 RF 신호(RF1)가 안테나(150)에 제공될 수 있다. 송신기(130)의 비선형성은, 전술된 바와 같이 복수의 구성요소들에 의해서 결정될 수 있고, 송신기(130)가 집적 회로로서 구현되는 경우 PVT(Process Voltage Temperature) 변동(variation) 등에 의해서 변경될 수도 있다. 이에 따라, 송신기(130)의 비선형성을 정확하게 보상하기 위하여, 전치 왜곡은 송신기(130)의 출력으로부터 생성된 피드백에 기초하여 수행될 수 있다.
송신기(130)의 출력으로부터 피드백을 생성하기 위하여, 송신기(130)의 출력을 획득하기 위한 수단, 예컨대 커플러(coupler), 포트, 테스트 포인트 등이 송신기(130) 및 안테나(150) 사이에 배치될 수 있다. 그러나, mmWave와 같이 짧은 파장의 신호는 그러한 수단들에 민감할 수 있고, 결과적으로 제1 RF 신호(RF1)가 왜곡됨으로써 무선 송신의 신뢰도가 감소할 수 있다. 또한, 도 3 등을 참조하여 후술되는 바와 같이, 빔 포밍(beam forming), MIMO(Multi-Input and Multi-Output) 등을 위하여 제1 장치(100)는 복수의 안테나들(또는 복수의 제1 안테나들)을 포함할 수 있고, 송신기(130)는 복수의 안테나들 각각에 대응하는 구성요소들(예컨대, 복수의 위상 천이기들, 복수의 전력 증폭기들 등)을 포함할 수 있다. 복수의 안테나들에 대응하는 복수의 경로들 전체로부터 피드백들을 획득하는 것은 용이하지 아니할 뿐만 아니라 복수의 경로들 각각을 개별적으로 전치 왜곡하는 것 역시 용이하지 아니할 수 있다. 그러나, 후술되는 바와 같이, 본 개시의 예시적 실시예에 따라, 제1 RF 신호(RF1)에 의해서 안테나(150)로부터 출력되는 신호에 기초하여 피드백이 생성됨으로써 정확하고 용이하게 전치 왜곡이 수행될 수 있다.
데이터 프로세서(110)는 전치 왜곡기(112)를 포함할 수 있고, 전치 왜곡기(112)는 송신 신호(TXS)를 전치 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신 신호(TXS)는 디지털 신호일 수 있고 전치 왜곡기(112)는 디지털 전치 왜곡기(Digital Pre-Distorter; DPD)로서 송신 신호(TXS)로부터 왜곡된 디지털 신호를 생성할 수 있다. 도 1에 도시되지 아니하였으나, 데이터 프로세서(110)는 디지털-아날로그 컨버터(Digital-to-Analog Converter; DAC)를 포함할 수 있고, 디지털-아날로그 컨버터는 전치 왜곡기(112)가 출력하는 디지털 신호를 변환함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 출력할 수 있다. 다른 한편으로, 일부 실시예들에서, 송신 신호(TXS)는 아날로그 신호일 수 있고, 전치 왜곡기(112)는 아날로그 전치 왜곡기일 수도 있다. 본 명세서에서, 전치 왜곡기(112)는 디지털 전치 왜곡기인 것으로 가정되고, 도해의 편의상 데이터 프로세서(110)에 포함된 디지털-아날로그 컨버터는 생략되며, 전치 왜곡기(112)가 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성하는 것으로 설명된다. 디지털 전치 왜곡기로서 전치 왜곡기(112)는, 일부 실시예들에서, 논리 합성을 통해서 구현되는 하드웨어 블록 및 일련의 명령어들을 포함하는 소프트웨어 블록 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 프로세서(110)는 모뎀으로서 지칭될 수 있다.
데이터 프로세서(110)는 송신기(130)의 출력에 기초하여 피드백(FB)을 수신할 수 있고, 피드백(FB)에 기초하여 전치 왜곡을 수행할 수 있다. 피드백(FB)은 안테나(150)를 통해서 송신되는 제1 RF 신호(RF1)에 기초하여 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 2 내지 도 8를 참조하여 후술되는 바와 같이, 피드백(FB)은 제1 장치(100)에 포함된 다른 안테나(예컨대, 도 2의 280)를 통해서 수신된 RF 신호에 기초하여 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 9 내지 도 12를 참조하여 후술되는 바와 같이, 피드백(FB)은 제1 장치(100)와 다른 장치(예컨대, 도 9의 90)에서 생성될 수도 있다. 이에 따라, 송신기(130)의 비선형성이 정확하게 보상될 수 있고, 무선 통신의 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 복수의 안테나를 포함하는 안테나 어레이를 사용하는 무선 통신에서도 송신기(130)의 비선형성이 정확하고 용이하게 보상될 수 있다. 또한, 송신기(130) 및 안테나(150) 사이에서 전치 왜곡을 위한 피드백을 제공하는 구성요소가 생략됨으로써 짧은 파장을 사용하는 무선 통신에서 피드백에 의한 왜곡이 제거될 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치(200)를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 2는 자신에 포함된 안테나를 통해서 수신된 RF 신호에 기초하여 전치 왜곡을 위한 피드백을 생성하는 장치(200)를 나타내고, 도 2의 제2 기저대역 신호(BB2)가 도 1의 피드백(FB)으로서 기능할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 장치(200)는 데이터 프로세서(210), 송신기(230), 제1 안테나(250), 수신기(270) 및 제2 안테나(290)를 포함할 수 있다.
데이터 프로세서(210)는, 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(230)에 제공할 수 있고, 송신기(230)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 제1 RF 신호(RF1)를 생성하여 제1 안테나(250)에 제공할 수 있다. 수신기(270)는 제1 RF 신호(RF1)로부터 유발된 제2 RF 신호(RF2)를 제2 안테나(290)를 통해서 수신할 수 있고, 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 데이터 프로세서(210)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 안테나(250) 및 제2 안테나(290)는 동일한 무선 통신 시스템(예컨대, 5G, LTE 등)의 송신 안테나 및 수신 안테나일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 안테나(250)는 셀룰러 네트워크를 이용하는 무선 통신 시스템을 지원할 수 있는 한편, 제2 안테나(290)는 WLAN과 같은 상이한 무선 통신 시스템을 지원할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제2 안테나(290)는 전치 왜곡을 위한 전용의 수신 안테나일 수도 있다.
데이터 프로세서(210)는 전치 왜곡기(212) 및 컨트롤러(214)를 포함할 수 있다. 전치 왜곡기(212)는 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전치 왜곡기(212)는 적어도 하나의 룩업 테이블을 포함할 수 있고, 송신 신호(TXS)에 대응하는 적어도 하나의 룩업 테이블의 출력에 기초하여 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전치 왜곡기(212)는 송신 신호(TXS) 및 적어도 하나의 계수를 포함하는 다항식을 연산하는 적어도 하나의 계산기를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 계산기의 출력에 기초하여 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다.
전치 왜곡기(212)는 임의의 방식으로 전치 왜곡을 수행할 수 있다. 예를 들면, 전치 왜곡기(212)는 C. Eun and E.J. Powers, "A new Volterra predistorter based on the indirect learning architecture,", IEEE Trans. Signal Processing, vol. 45, pp. 223-227, Jan. 1997 및 D. Lei, Zhou, Tong, "A Robust Digital Baseband Predistorter Constructed Using Memory Polynomials", IEEE Transactions on Communications, Vol. 52, No. 1, January 2004 등에서 제안된 간접 학습(indirect learning)에 따라 전치 왜곡을 수행할 수 있다. 전치 왜곡기(212)의 입력인 송신 신호(TXS)의 샘플이 x(n)이고, 전치 왜곡기(212)의 출력인 제1 기저대역 신호(BB1)의 샘플이 y(n)일 때(1≤n≤N, N은 양의 정수), 전치 왜곡기(212)는 아래 [수학식 1]과 같이 다항식으로 모델링될 수 있다.
Figure 112018060571293-pat00001
[수학식 1]에서 p는 다항식의 차수를 나타낸다. N개의 샘플들에 대하여 전치 왜곡기(212)는 아래 [수학식 2]와 같이 모델링될 수 있다.
Figure 112018060571293-pat00002
최소 제곱법(least square)에 따라 [수학식 2]의 A는 아래 [수학식 3]과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112018060571293-pat00003
컨트롤러(214)는 수신기(270)로부터 수신되는 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 전치 왜곡기(212)를 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(214)는 송신 신호(TXS)와 무관하게 미리 정의된 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성하도록 전치 왜곡기(212)를 제어할 수 있고, 제1 기저대역 신호(BB1)에 대응하는 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 송신기(230)의 비선형성을 추정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(214)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 수신할 수 있고, 제1 기저대역 신호(BB1) 및 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 송신기(230)의 비선형성을 추정할 수 있다. 이하 도 3, 도 5 내지 도 8에서, 도해의 편의상 데이터 프로세서의 컨트롤러가 제2 기저대역 신호(BB2)만을 수신하는 것으로 도시되나 컨트롤러가 제1 기저대역 신호(BB1)를 수신할 수도 있는 점이 유의된다. 또한, 도 3에서 컨트롤러(314)가 제2 기저대역 신호(BB2)를 직접 수신하는 것으로 도시되나, 데이터 프로세서(310)는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC)를 포함할 수 있고, 컨트롤러(314)는 아날로그 신호인 제2 기저대역 신호(BB2)가 아날로그-디지털 컨버터에 의해서 변환된 디지털 신호를 수신할 수 있다.
컨트롤러(214)는 전치 왜곡 설정 모드에서 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 전치 왜곡기(212)에 의한 전치 왜곡을 설정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(214)는 설정 신호(SET)를 통해서 전치 왜곡기(212)의 동작을 정의하는 적어도 하나의 파라미터를 설정할 수 있고, 전치 왜곡기(212)는 설정된 적어도 하나의 파라미터에 따라 전치 왜곡을 수행할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(214)는 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 [수학식 3]의
Figure 112018060571293-pat00004
를 도출할 수 있고,
Figure 112018060571293-pat00005
에 따라 설정 신호(SET)를 생성할 수 있다. 컨트롤러(214)는 전치 왜곡기(212)에 의한 전치 왜곡의 설정이 완료되면 전치 왜곡 설정 모드를 해제할 수 있고, 전치 왜곡기(212)는 무선 통신 모드에서 컨트롤러(214)의 설정에 따라 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치(300)를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 3은 안테나 어레이를 통해서 신호를 송신하는 장치(300)를 나타내고, 도 2와 유사하게 도 3의 제2 기저대역 신호(BB2)가 도 1의 피드백(FB)으로서 기능할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 장치(300)는 데이터 프로세서(310), 송신기(330), 복수의 제1 안테나들(350_1 내지 350_m), 수신기(370) 및 제2 안테나(390)를 포함할 수 있다(m은 1보다 큰 정수).
데이터 프로세서(310)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(330)에 제공할 수 있고, 송신기(330)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 복수의 제1 안테나들(350_1 내지 350_m)에 대응하는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 송신기(330)는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)에 대응하는 m개의 전력 증폭기들을 포함할 수 있다. 복수의 제1 안테나들(350_1 내지 350_m)은 안테나 어레이로서 지칭될 수 있고, 빔 포밍, MIMO 등을 위하여 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 생성하는 송신기(330)의 비선형성을 보상하기 위하여, 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)에 대응하는 m개의 경로들 각각에 대하여 보상하는 대신 단일 전치 왜곡기(312)를 사용하여 전치 왜곡된 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성함으로써 송신기(330)의 비선형성이 보상될 수 있다. 도 4a 및 도 4b를 참조하여 후술되는 바와 같이, 실험 데이터는 단일 전치 왜곡기(312)를 사용하는 것이 효과적임을 보여준다.
수신기(370)는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m) 중 적어도 하나로부터 유발된 제2 RF 신호(RF2)를 제2 안테나(390)로부터 수신할 수 있다. 수신기(370)는 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 데이터 프로세서(310)에 제공할 수 있다. 데이터 프로세서(310)의 컨트롤러(314)는 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 설정 신호(SET)를 생성할 수 있고, 설정 신호(SET)를 통해서 전치 왜곡기(312)의 적어도 하나의 파라미터를 설정할 수 있다. 전치 왜곡기(312)는 설정된 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 4개의 안테나들로 구성된 안테나 어레이 및 송신기를 실험한 데이터를 나타내는 그래프들이다. 구체적으로, 도 4a는 송신기의 입력(예컨대, 도 3의 BB1) 및 피드백(예컨대, 도 3의 BB2) 사이 진폭(amplitude) 비율을 나타내고, 도 4b는 도 4a의 피드백에 기초하여 설정된 전치 왜곡기의 입력(예컨대, 도 3의 TXS) 및 출력(예컨대, 도 3의 BB1) 사이 진폭 비율을 나타낸다. 이하에서 도 4a 및 도 4b는 도 3을 참조하여 설명될 것이다.
도 4a를 참조하면, 4개 안테나들 각각으로부터 피드백된 신호들은 4개의 안테나들이 가지는 상이한 안테나 이득들 등에 기인하여 상이한 진폭 비율들을 제공할 수 있다. 그러나, 도 4b를 참조하면, 안테나 이득들 사이 차이를 반영함으로써 도출된 전치 왜곡 특성들은 근사적으로 동일할 수 있다. 즉, 안테나 어레이를 위하여 송신기(330)로부터 생성되는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)은 근사적으로 동일한 송신기(330)의 비선형성을 경험할 수 있다. 이에 따라, 도 3을 참조하여 전술된 바와 같이, 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 생성하는 송신기(330)의 비선형성은 단일 전치 왜곡기(312)를 사용하여 효과적으로 보상될 수 있다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치(500)를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 5는 빔을 형성하는 안테나 어레이를 통해서 신호를 송신하는 장치(500)를 나타내고, 도 2와 유사하게 도 5의 제2 기저대역 신호(BB2)가 도 1의 피드백(FB)으로서 기능할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 장치(500)는 데이터 프로세서(510), 송신기(530), 복수의 제1 안테나들(550_1 내지 550_m), 수신기(570) 및 제2 안테나(590)를 포함할 수 있다.
데이터 프로세서(510)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(530)에 제공할 수 있고, 송신기(530)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 복수의 제1 안테나들(550_1 내지 550_m)에 대응하는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 생성할 수 있다. 송신기(530)는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)에 대응하는 복수의 위상 천이기들(PS1 내지 PSm) 및 복수의 전력 증폭기들(PA1 내지 PAm)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 신호들(RF11 내지 RF1m)은 복수의 위상 천이기들(PS1 내지 PSm)에 의해서 천이된(shifted) 위상들을 가질 수 있고, 이에 따라 복수의 제1 안테나들(550_1 내지 550_m)에서 빔(4)이 형성될 수 있다.
컨트롤러(514)는 전치 왜곡 설정 모드에서 복수의 제1 안테나들(550_1 내지 550_m)에서 형성되는 빔(4)이 제2 안테나(590)를 향하도록 복수의 위상 조절기들(PS1 내지 PSm)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(514)는 복수의 위상 조절기들(PS1 내지 PSm)을 제어하기 위한 제1 제어 신호(C1)를 송신기(530)에 제공할 수 있다. 제i RF 신호에 있어서(1≤i≤m), 제i 안테나의 이득을 Gi, 제i 위상 천이기에 의한 위상 천이를 shifteri, 송신기(530) 내부 경로, 송신기(530) 및 제1 안테나들(550_1 내지 550_m) 사이 경로들, 무선 채널 등을 포함하는 경로에서 발생하는 위상 천이를 pathi, 제i 전력 증폭기의 비선형 함수를 PAi, 전치 왜곡기(512)에 의한 비선형 함수를 PD라고 하고, 제2 안테나(590) 및 수신기(570)에 의한 영향을 무시할 때, 제2 기저대역 신호(BB2)는 아래 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112018060571293-pat00006
일부 실시예들에서, 컨트롤러(514)가 제2 안테나(590)를 향하는 빔(4)이 형성되도록 복수의 위상 시프터들(PS1 내지 PSm)을 제어하는 경우, [수학식 4]의 (shifteri + pathi)의 값은 모든 i에 대하여(1≤i≤m) 근사적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러(514)는 전치 왜곡 설정 모드에서, 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)이 동시에 전송됨으로써 유발된 제2 RF 신호(RF2)로부터 생성된 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 설정 신호(SET)를 통해 전치 왜곡기(512)의 전치 왜곡을 설정할 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치(600)를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 6은 전치 왜곡 설정 모드에서 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 순차적으로 각각 송신하는 장치(600)를 나타내고, 도 2와 유사하게 도 6의 제2 기저대역 신호(BB2)가 도 1의 피드백(FB)으로서 기능할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 장치(600)는 데이터 프로세서(610), 송신기(630), 복수의 스위치들(640_1 내지 640_m), 복수의 제1 안테나들(650_1 내지 650_m), 수신기(670) 및 제2 안테나(690)를 포함할 수 있다.
데이터 프로세서(610)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(630)에 제공할 수 있고, 송신기(630)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 복수의 제1 안테나들(650_1 내지 650_m)에 대응하는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 생성할 수 있다. 복수의 스위치들(640_1 내지 640_m)은 컨트롤러(614)의 제어에 따라 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 복수의 제1 안테나들(650_1 내지 650_m)에 각각 전달하거나 차단할 수 있다. 일부 실시예들에서 컨트롤러(614)는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)이 순차적으로 전송되도록 복수의 스위치들(640_1 내지 640_m)을 제어할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 6에 도시된 바와 상이하게, 복수의 스위치들(640_1 내지 640_m)은 송신기(630)에 포함될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 컨트롤러(614)는 복수의 스위치들(640_1 내지 640_m) 대신 송신기(630)에 포함된 복수의 구성요소들(예컨대, 복수의 전력 증폭기들)을 순차적으로 파워-업 및 파워-다운함으로써 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 순차적으로 전송할 수도 있다.
수신기(670)는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m) 각각에 대응하는 제2 RF 신호(RF2)를 복수회 수신함으로써 복수의 제2 기저대역 신호들을 순차적으로 생성할 수 있다. 컨트롤러(614)는 전치 왜곡 설정 모드에서 복수의 제2 기저대역 신호들을 수집할 수 있고, 복수의 제2 기저대역 신호들에 기초하여 전치 왜곡기(612)의 전치 왜곡을 설정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(614)는 복수의 제2 기저대역 신호들의 평균에 기초하여 전치 왜곡기(612)의 전치 왜곡을 설정할 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치(700)를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 7은 동일한 안테나 어레이를 통해서 신호를 송수신하는 장치(700)를 나타내고, 도 2와 유사하게 도 7의 제2 기저대역 신호(BB2)가 도 1의 피드백(FB)으로서 기능할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 장치(700)는 데이터 프로세서(710), 송신기(730), 복수의 스위치들(740_1 내지 740_m), 복수의 안테나들(750_1 내지 750_m) 및 수신기(770)를 포함할 수 있다.
데이터 프로세서(710)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(730)에 제공할 수 있고, 송신기(730)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 적어도 하나의 제1 RF 신호(RF1)를 생성할 수 있다. 복수의 스위치들(740_1 내지 740_m)은 송신 모드 또는 수신 모드에 따라 안테나 어레이, 즉 복수의 안테나들(750_1 내지 750_m)을 송신기(730) 또는 수신기(770)에 연결할 수 있다.
컨트롤러(714)는, 안테나 어레이를 구성하는 복수의 안테나들(750_1 내지 750_m) 중 적어도 하나를 통해서 적어도 하나의 제1 RF 신호(RF1)가 전송되고 나머지 안테나들 중 적어도 하나를 통해서 적어도 하나의 제1 RF 신호(RF1)에 의해서 유발된 제2 RF 신호(RF2)가 수신되도록, 복수의 스위치들(740_1 내지 740_m)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(714)는, 제1 RF 신호(RF1)가 제1 안테나(750_1)를 통해서 전송되도록 제1 스위치(740_1)를 도 7에 도시된 바와 같이 제어할 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나(750_1) 및 제2 안테나(750_2)의 상호 커플링(mutual coupling)에 기인하여, 제1 RF 신호(RF1)에 의한 신호가 제2 안테나(750_2)에 유도될 수 있다. 컨트롤러(714)는 제1 RF 신호(RF1)에 의해서 유발된 제2 RF 신호(RF2)가 제2 안테나(750_2)를 통해서 수신되도록 제2 스위치(740_2)를 도 7에 도시된 바와 같이 제어할 수 있다.
수신기(770)는 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 데이터 프로세서(710)에 제공할 수 있다. 컨트롤러(714)는 전치 왜곡 설정 모드에서 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 전치 왜곡기(712)의 전치 왜곡을 설정할 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치(800)를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 8은 제1 안테나(850) 및 제2 안테나(890) 사이에 배치된 격리체(isolator)를 포함하는 장치(800)를 나타내고, 도 2와 유사하게 도 8의 제2 기저대역 신호(BB2)가 도 1의 피드백(FB)으로서 기능할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 장치(800)는 데이터 프로세서(810), 송신기(830), 제1 안테나(850), 수신기(870), 제2 안테나(890) 및 격리체(820)를 포함할 수 있다.
데이터 프로세서(810)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(830)에 제공할 수 있고, 송신기(830)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 제1 RF 신호(RF1)를 생성할 수 있고, 제1 RF 신호(RF1)를 제1 안테나(850)에 제공할 수 있다. 전치 왜곡 설정 모드에서, 수신기(870)는 제1 RF 신호(RF1)로부터 유발된 제2 RF 신호(RF2)를 제2 안테나(890)를 통해서 수신할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성하여 데이터 프로세서(810)에 제공할 수 있다. 다른 한편으로, 무선 통신 모드에서, 제1 안테나(850)는 송신용 안테나로서 사용될 수 있는 한편, 제2 안테나(890)는 수신용 안테나로서 사용될 수 있다.
격리체(820)는 컨트롤러(814)의 제어에 따라 제1 안테나(850) 및 제2 안테나(890) 사이에서 가변적인 커플링(또는 간섭)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(814)는 전치 왜곡 설정 모드에서, 제1 RF 신호(RF1)로부터 유발된 제2 RF 신호(RF2)를 수신하기 위하여 격리체(820)가 제1 안테나(850) 및 제2 안테나(890) 사이에서 상대적으로 높은 커플링을 제공하도록 제2 제어 신호(C2)를 격리체(820)에 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러(814)는 무선 통신 모드에서, 제1 안테나(850)를 통해서 송신되는 신호가 제2 안테나(890)를 통해서 수신되는 신호에 미치는 영향을 감소시키기 위하여 격리체(820)가 제1 안테나(850) 및 제2 안테나(890) 사이에서 상대적으로 낮은 커플링을 제공하도록 제2 제어 신호(C2)를 격리체(820)에 제공할 수 있다. 격리체(820)는, 일부 실시예들에서 제2 제어 신호(C2)에 따라 상(phase)이 변하는 물질들을 포함할 수도 있고, 일부 실시예들에서 제2 제어 신호(C2)에 따라 가변 캐패시턴스를 가지는 캐패시터를 포함할 수도 있으며, 일부 실시예들에서도전체로 구성되고 제2 제어 신호(C2)에 따라 이동하는 쉴드(shield)를 포함할 수도 있다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 9는 제1 장치(900)에 포함된 송신기(930)의 비선형성을 보상하기 위하여, 제1 장치(900) 외부의 제2 장치(90)로부터 피드백(FB)을 수신하는 예시를 나타낸다. 일부 실시예들에서 제2 장치(90)는 제1 장치(900)와 동일한 종류일 수도 있고, 일부 실시예들에서 제2 장치(90)는 제1 장치(900)에 피드백(FB)을 제공하기 위한 전용의 장치(예컨대, 측정 기기)일 수도 있다.
도 9를 참조하면, 제1 장치(900)는 데이터 프로세서(910), 송신기(930) 및 제1 안테나(950)를 포함할 수 있다. 데이터 프로세서(910)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 송신기(930)에 제공할 수 있고, 송신기(930)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 제1 RF 신호(RF1)를 생성할 수 있다. 제1 RF 신호(RF1)는 제1 안테나(950)를 통해서 송신될 수 있다. 비록 도 9에서 제1 장치(900)는 하나의 제1 안테나(950)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 일부 실시예들에서 제1 장치(900)는 복수의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 통해서 제1 RF 신호(RF1)를 전송할 수 있다.
제2 장치(90)는 제2 안테나(92), 수신기(94) 및 피드백 생성기(96)를 포함할 수 있다. 수신기(94)는 제1 RF 신호(RF1)로부터 유발된 제2 RF 신호(RF2)를 제2 안테나(92)를 통해서 수신할 수 있고, 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있다. 피드백 생성기(96)는 제2 기저대역 신호(BB2)로부터 피드백(FB)을 생성할 수 있고, 피드백(FB)을 제1 장치(900)에 제공할 수 있다. 이하에서 도면들을 참조하여 후술되는 바와 같이, 피드백(FB)은 다양한 방식으로 제1 장치(900)에 포함된 데이터 프로세서(910)에 제공될 수 있다.
제1 장치(900)의 데이터 프로세서(910)는 전치 왜곡기(912) 및 컨트롤러(914)를 포함할 수 있고, 컨트롤러(914)는 전치 왜곡 설정 모드에서 피드백(FB)에 기초하여 또는 피드백(FB) 및 제1 기저대역 신호(BB1)에 기초하여 전치 왜곡기(912)의 전치 왜곡을 설정하기 위한 설정 신호(SET)를 생성할 수 있다. 전치 왜곡기(912)는 설정 신호(SET)에 따라 설정된 전치 왜곡에 기초하여 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다. 이하 도 11 내지 도 13에서, 도해의 편의상 데이터 프로세서의 컨트롤러가 피드백(FB)만을 수신하는 것으로 도시되나 컨트롤러가 제1 기저대역 신호(BB1)를 수신할 수도 있는 점이 유의된다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 10은 피드백을 수신하기 위한 인터페이스 회로(980)를 포함하는 제1 장치(900a) 및 피드백을 제공하는 제2 장치(90a)를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 제1 장치(900a)는 데이터 처리기(910a), 송신기(930a), 제1 안테나(950a) 및 인터페이스 회로(980)를 포함할 수 있다. 송신기(930a)는 데이터 처리기(910a)로부터 수신된 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 제1 RF 신호(RF1)를 생성할 수 있고, 제1 RF 신호(RF1)를 제1 안테나(950a)에 제공할 수 있다. 제2 장치(90a)는 제2 안테나(92a), 수신기(94a) 및 피드백 생성기(96a)를 포함할 수 있다. 수신기(94a)는 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 피드백 생성기(96a)에 제공할 수 있다.
제2 장치(90a)는 제1 RF 신호(RF1)가 전송되는 무선 통신 시스템과 상이한 통신 채널을 통해서 제1 장치(900a)에 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들면, 제2 장치(90a)는 USB(Universal Serial Bus), PCI(Peripheral Component Interconnect) Express 등과 같은 유선 통신 채널을 통해서 피드백으로서 인코딩된 신호(ENC)를 전송할 수도 있고, WiFi, Bluetooth 등과 같은 무선 통신 채널을 통해서 피드백으로서 인코딩된 신호(ENC)를 전송할 수도 있다.
제1 장치(900a)의 인터페이스 회로(980)는 제2 장치(90a)로부터 프로토콜에 따라 인코딩된 신호(ENC)를 수신할 수 있고, 인코딩된 신호(ENC)를 프로토콜에 따라 디코딩함으로써 디코딩된 신호(DEC)를 데이터 프로세서(910a)에 제공할 수 있다. 데이터 프로세서(910a)의 컨트롤러(914a)는 전치 왜곡 설정 모드에서 디코딩된 신호(DEC)를 피드백으로서 수신할 수 있고, 디코딩된 신호(DEC)에 기초하여 설정 신호(SET)를 생성함으로써 전치 왜곡기(912a)의 전치 왜곡을 설정할 수 있다. 전치 왜곡기(912a)는 설정된 전치 왜곡에 따라 무선 통신 모드에서 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 11은 제1 RF 신호(RF1) 및 피드백이 동일한 무선 채널을 통해서 전달되는 예시를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 제1 장치(900b)는 데이터 프로세서(910b), 송수신기(930b) 및 제1 안테나(950b)를 포함할 수 있다. 송수신기(930b)는 데이터 프로세서(910b)로부터 수신된 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 제1 RF 신호(RF1)를 생성할 수 있고, 제1 RF 신호(RF1)를 제1 안테나(950b)를 통해서 제2 장치(90b)에 송신할 수 있다.
제2 장치(90b)는 제2 안테나(92b), 송수신기(94b) 및 피드백 생성기(96b)를 포함할 수 있다. 제2 안테나(92b)에 제1 RF 신호(RF1)가 수신될 수 있고, 송수신기(94b)는 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 피드백 생성기(96b)에 제공할 수 있다. 피드백 생성기(96b)는 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 제1 피드백 신호(FB1)를 생성할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 피드백 생성기(96b)는 변조기(modulator)(96b_1)를 포함할 수 있고, 제1 RF 신호(RF1)와 동일한 무선 채널을 통해서 피드백을 제공하기 위하여 변조기(96b_1)는 제2 기저대역 신호(BB2) 또는 제2 기저대역 신호(BB2)로부터 생성된 신호를 변조함으로써 제1 피드백 신호(FB1)를 생성할 수 있다. 송수신기(94b)는 기저대역에 있는 제1 피드백 신호(FB1)로부터 RF 대역에 있는 제2 피드백 신호(FB2)를 생성할 수 있고, 제2 안테나(92b)를 통해서 제1 장치(900b)에 제공할 수 있다. 제1 장치(900b)의 송수신기(930b)는 제1 안테나(950b)를 통해서 제2 피드백 신호(FB2)를 수신할 수 있고, RF 대역에 있는 제2 피드백 신호(FB2)로부터 기저대역에 있는 제3 피드백 신호(FB3)를 생성할 수 있다. 제3 피드백 신호(FB3)는 데이터 프로세서(910b)에 제공될 수 있다.
데이터 프로세서(910b)는 전치 왜곡기(912b), 컨트롤러(914b) 및 복조기(916)를 포함할 수 있다. 복조기(916)는 제2 장치(90b)의 변조기(96b_1)의 변조 방식에 대응하는 복조 방식으로 제3 피드백 신호(FB3)를 복조함으로써 복조된 신호(DM)를 생성할 수 있고, 복조된 신호(DM)를 컨트롤러(914b)에 제공할 수 있다. 컨트롤러(914b)는 전치 왜곡 설정 모드에서 복조된 신호(DM)에 기초하여 설정 신호(SET)를 생성할 수 있고, 전치 왜곡기(912b)는 설정된 전치 왜곡에 따라 무선 통신 모드에서 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 장치(900b) 및 제2 장치(90b)는 동일한 종류, 예컨대 동일한 무선 통신 시스템의 단말들일 수 있다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 12는 빔을 형성하는 안테나 어레이를 통해서 신호를 송신하는 제1 장치(900c) 및 제1 장치(900c)에 피드백(FB)을 제공하는 제2 장치(90c)를 나타낸다.
도 5를 참조하여 전술된 바와 유사하게, 제1 장치(900c)는 제2 장치(90c)의 제2 안테나(92c)를 향하여 빔(11)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 데이터 프로세서(910c)의 컨트롤러(914c)는 제3 제어 신호(C3)를 통해서 송신기(930c)의 복수의 위상 천이기들(PS1 내지 PSm)을 제어할 수 있고, 복수의 전력 증폭기들(PA1 내지 Pam)을 통해서 출력되는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)이 빔(11)을 형성하도록 제3 제어 신호(C3)를 생성할 수 있다.
제2 장치(90c)는 제2 안테나(92c)를 통해서 빔(11)을 수신할 수 있고, 수신기(94c)가 제2 RF 신호(RF2)로부터 생성한 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 피드백 생성기(96c)는 피드백(FB)을 제1 장치(900c)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 도 10을 참조하여 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서 피드백(FB)은 별도의 통신 채널을 통해서 제공될 수도 있고, 도 11을 참조하여 전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서 피드백(FB)은 빔(11)과 동일한 무선 채널을 통해서 제공될 수도 있다. 제1 장치(900c)의 컨트롤러(914c)는 전치 왜곡 설정 모드에서 피드백(FB)에 기초하여 설정 신호(SET)를 생성할 수 있고, 전치 왜곡기(912c)는 설정된 전치 왜곡에 따라 무선 통신 모드에서 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 상호 통신하는 장치들을 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 13은 전치 왜곡 설정 모드에서 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 순차적으로 각각 송신하는 제1 장치(900d) 및 제1 장치(900d)에 피드백(FB)을 제공하는 제2 장치(90d)를 나타낸다.
도 6을 참조하여 전술된 바와 유사하게, 제1 장치(900d)는 송신기(930d)가 생성하는 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 순차적으로 송신할 수 있다. 구체적으로, 제1 장치(900d)는 복수의 스위치들(940d_1 내지 940d_m)을 포함할 수 있고, 데이터 프로세서(910d)의 컨트롤러(914d)는 전치 왜곡 설정 모드에서 복수의 스위치들(940d_1 내지 940d_m)을 순차적으로 턴-온 및/도는 턴-오프할 수 있다. 제2 장치(90d)는 제2 안테나(92d)를 통해서 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 순차적으로 수신할 수 있고, 수신기(94d)는 복수회 수신된 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 복수회 생성할 수 있다.
피드백 생성기(96d)는 복수회 수신된 제2 기저대역 신호(BB2), 즉 복수의 제2 기저대역 신호들에 기초하여 피드백(FB)을 제1 장치(900d)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피드백 생성기(96d)는 제2 기저대역 신호(BB2)를 수신할 때 마다 피드백(FB)을 제공할 수도 있고, 일부 실시예들에서, 피드백 생성기(96d)는 복수의 제2 기저대역 신호들로부터 하나의 피드백(FB)을 제공할 수도 있다. 제1 장치(900d)의 컨트롤러(914d)는 전치 왜곡 설정 모드에서 피드백(FB)에 기초하여 설정 신호(SET)를 생성할 수 있고, 전치 왜곡기(912d)는 설정된 전치 왜곡에 따라 무선 통신 모드에서 송신 신호(TXS)를 왜곡함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다.
도 14는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 송신기의 비선형성을 보상하기 위한 방법을 나타내는 순서도이다. 예를 들면, 도 14의 방법은 도 1의 제1 장치(100)에 의해서 수행될 수 있고, 이하에서 도 14는 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
단계 S20에서, 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 데이터 프로세서(110)의 전치 왜곡기(112)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다. 전치 왜곡 설정 모드에서 생성되는 제1 기저대역 신호(BB1)는, 일부 실시예들에서 미리 정의된 신호일 수도 있고, 일부 실시예들에서 송신 신호(TXS)로부터 생성된 신호일 수도 있다.
단계 S40에서, 제1 RF 신호(RF1)를 전송하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 송신기(130)는 제1 기저대역 신호(BB1)로부터 제1 RF 신호(RF11)를 생성할 수 있고, 안테나(150)를 통해서 제1 RF 신호(RF11)를 송신할 수 있다.
단계 S60에서, 제1 RF 신호(RF11)에 기초한 피드백(FB)을 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 이와 같이, 안테나(150)를 통해서 송신된 신호로부터 피드백(FB)이 생성됨으로써 전치 왜곡이 용이하고 정확하게 보상될 수 있다.
단계 S80에서, 피드백(FB)에 기초하여 송신기(130)의 비선형성을 보상하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 전치 왜곡 설정 모드에서 피드백(FB)에 기초하여 전치 왜곡기(112)의 전치 왜곡이 설정될 수 있고, 무선 통신 모드에서 전치 왜곡기(112)는 설정된 전치 왜곡을 수행함으로써 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다.
도 15a 및 도 15b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 송신기의 비선형성을 보상하기 위한 방법들을 나타내는 순서도들이다. 구체적으로, 도 15a는 송신기를 포함하는 장치에 포함된 안테나를 통해서 수신된 RF 신호에 기초하여 전치 왜곡을 위한 피드백을 생성하는 방법을 나타내고, 도 15b는 송신기를 포함하는 장치의 외부에 있는 장치로부터 피드백을 수신하는 방법을 나타낸다. 예를 들면, 도 15a의 방법은 도 2의 장치(200)에 의해서 수행될 수 있고, 도 15b의 방법은 도 9의 장치(900)에 의해서 수행될 수 있다. 이하에서, 도 15a는 도 2를 참조하여 설명될 것이고, 도 15b는 도 9를 참조하여 설명될 것이다. 또한, 도 14에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
도 15a를 참조하면, 단계 S20a에서 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성하는 동작이 수행될 수 있고, 그 다음에 단계 S40a에서 제1 안테나(250)를 통해서 제1 RF 신호(RF1)를 송신하는 동작이 수행될 수 있다.
단계 S60a에서 피드백을 획득하는 동작이 수행될 수 있고, 도 15a에 도시된 바와 같이, 단계 S60a는 단계 S62a 및 단계 S64a를 포함할 수 있다. 단계 S62a에서, 제2 안테나(280)를 통해서 제2 RF 신호(RF2)를 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 수신기(270)는 제2 안테나(280)로부터 제2 RF 신호(RF2)를 수신할 수 있다. 단계 S64a에서, 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 수신기(270)는 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 데이터 프로세서(210)에 제공할 수 있다.
그 다음에, 단계 S80a에서, 제2 기저대역 신호(BB2)에 기초하여 송신기(230)의 비선형성을 보상하는 동작이 수행될 수 있다.
도 15b를 참조하면, 제1 장치(21)에 포함된 송신기의 비선형성을 보상하기 위하여 제2 장치(22)가 피드백을 생성할 수 있다. 도 15b에서 제1 장치(21)는 도 9의 장치(900)의 구성요소들을 포함하는 것으로 가정된다.
단계 S20b에서, 제1 장치(21)는 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성할 수 있다. 그 다음에, 단계 S40b에서, 제1 장치(21)는 제1 RF 신호(RF1)를 제2 장치(22)에 송신할 수 있다. 예를 들면, 제1 장치(21)는 제1 안테나(950)를 포함할 수 있고, 제1 안테나(850a)를 통해서 제1 RF 신호(RF1)를 송신할 수 있다.
단계 S60b에서, 피드백을 생성하고 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 단계 S60b는 복수의 단계들(S62b, S64b, S66b)을 포함할 수 있다. 단계 S62b에서, 제2 장치(22)는 제2 RF 신호(RF2)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제2 장치(22)는 제2 안테나(92)를 포함할 수 있고, 제2 안테나(92)를 통해서 제2 RF 신호(RF2)를 수신할 수 있다. 단계 S64b에서 피드백을 생성하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)가 생성될 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)로부터 피드백이 생성될 수 있다. 단계 S66b에서 제2 장치(22)는 제1 장치(21)에 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들면, 제2 장치(22)는, 제1 RF 신호(RF1)가 송신된 무선 채널과 동일한 무선 채널을 통해서 피드백을 제1 장치에 제공할 수도 있고, 제1 RF 신호(RF1)가 송신된 무선 채널과 상이한 통신 채널을 통해서 피드백을 제1 장치에 제공할 수도 있다.
그 다음에, 단계 S80b에서, 제1 장치(21)는 피드백에 기초하여 송신기의 비선형성을 보상하는 동작을 수행할 수 있다.
도 16은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 송신기의 비선형성을 보상하는 방법을 나타내는 순서도이다. 구체적으로 도 16은 안테나 어레이에 복수의 제1 RF 신호들을 제공하는 송신기의 비선형성을 보상하는 방법을 나타낸다. 예를 들면, 도 16의 방법은 도 6의 장치(600) 또는 도 13의 제1 장치(900d)에 의해서 수행될 수 있다. 이하에서 도 16은 도 6을 참조하여 설명될 것이고, 도 16에 대한 설명 중 도 14의 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이다.
단계 S20'에서, 제1 기저대역 신호(BB1)를 생성하는 동작이 수행될 수 있다. 단계 S40'에서, 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 순차적으로 전송하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(614)는 복수의 스위치들(640_1 내지 640_m)을 제어함으로써 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 순차적으로 전송할 수 있다. 단계 S60'에서 복수의 피드백들을 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 수신기(670)는 제2 안테나(690)를 통해서 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)에 대응하는 복수의 제2 RF 신호들을 순차적으로 수신할 수 있고, 복수의 제2 RF 신호들에 대응하는 복수의 제2 기저대역 신호들을 생성할 수 있다.
단계 S80'에서, 피드백에 기초하여 송신기의 비선형성을 보상하는 동작이 수행될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 단계 S80'는 복수의 단계들(S82, S84, S86)을 포함할 수 있다. 단계 S82에서, 복수의 위상 변화들을 추정하는 동작이 수행될 수 있다. 예컨대 [수학식 4]를 참조하면, 컨트롤러(614)는 m개의 피드백들 각각을 일정 시간 구간에서 평균함으로써 (shifteri + pathi)의 값을 추정할 수 있다(1≤i≤m). 단계 S84에서, 복수의 피드백들을 정규화하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 정규화된 제2 기저대역 신호 BB_normi는 아래 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다(1≤i≤m).
Figure 112018060571293-pat00007
단계 S86에서, 적어도 하나의 파라미터를 설정하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(614)는 m개의 정규화된 제2 기저대역 신호들의 평균을 계산할 수 있고, 설정 신호(SET)를 전치 왜곡기(612)에 제공함으로써 전치 왜곡을 정의하는 적어도 하나의 파라미터를 평균에 기초하여 설정할 수 있다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 14의 단계 S40 및 단계 S60의 예시를 나타내는 순서도이다. 구체적으로, 도 17은 안테나 어레이에서 빔을 형성함으로써 피드백을 생성하는 예시를 나타낸다. 도 14를 참조하여 전술된 바와 같이, 도 17의 단계 S40"에서 제1 RF 신호(RF1)를 전송하는 동작이 수행될 수 있고, 단계 S60"에서 제1 RF 신호(RF1)에 기초한 피드백을 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 17의 단계 S40" 및 단계 S60"는 도 5의 장치(500) 또는 도 12의 제1 장치(900c)에 의해서 수행될 수 있고, 이하에서 도 17은 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
도 17을 참조하면, 단계 S40"은 단계 S42 및 단계 S44를 포함할 수 있다. 단계 S42에서, 빔(4)이 제2 안테나(590)를 향하도록 위상 시프터들(PS1 내지 PS1m)을 제어하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)이 컨트롤러(514)는 제2 안테나(590)를 향하는 빔(4)을 형성하도록, 제1 제어 신호(C1)를 생성하여 송신기(530)에 제공할 수 있다. 복수의 위상 시프터들(PS1 내지 PS1m)은 제1 제어 신호(C1)에 따라 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)의 위상들을 천이시킬 수 있다.
단계 S44에서, 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 복수의 제1 안테나들(550_1 내지 550_m)에 제공하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 송신기(530)는 복수의 위상 천이기들(PS1 내지 PSm)에 의해서 위상들이 천이된 복수의 제1 RF 신호들(RF11 내지 RF1m)을 복수의 제1 안테나들(550_1 내지 550_m)에 제공할 수 있다.
도 17을 참조하면, 단계 S60"은 단계 S62 및 단계 S64를 포함할 수 있다. 단계 S62에서, 제2 안테나(590)를 통해서 제2 RF 신호(RF2)를 획득하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 수신기(570)는 제2 안테나(590)로부터 제2 RF 신호(RF2)를 수신할 수 있다.
단계 S64에서, 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 수신기(570)는 제2 RF 신호(RF2)로부터 제2 기저대역 신호(BB2)를 생성할 수 있고, 제2 기저대역 신호(BB2)를 데이터 프로세서(510)에 제공할 수 있다. 이와 같이, 단계 S40"에서 형성된 빔(4)을 수신함으로써 제2 기저대역 신호(BB2)가 생성될 수 있고, 도 16을 참조하여 전술된 복수의 피드백들을 획득하는 예시와 상이하게, 일부 실시예들에서 단일 피드백이 획득될 수 있고 단일 피드백에 기초하여 송신기(530)의 비선형성이 보상될 수 있다.
도 18은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 통신 장치(50)의 예시적인 블록도를 나타낸다. 도 18에 도시된 바와 같이, 통신 장치(50)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)(51), ASIP(Application Specific Instruction set Processor)(53), 메모리(55), 메인 프로세서(57) 및 메인 메모리(59)를 포함할 수 있다. ASIC(51), ASIP(53) 및 메인 프로세서(57) 중 2개 이상은 상호 통신할 수 있다. 또한, ASIC(51), ASIP(53), 메모리(55), 메인 프로세서(57) 및 메인 메모리(59) 중 적어도 2개 이상은 하나의 칩에 내장될 수 있다.
ASIP(53)은 특정한 용도를 위하여 커스텀화된 집적 회로로서, 특정 어플리케이션을 위한 전용의 명령어 세트(instruction set)를 지원할 수 있고, 명령어 세트에 포함된 명령어를 실행할 수 있다. 메모리(55)는 ASIP(53)와 통신할 수 있고, 비일시적인 저장장치로서 ASIP(53)에 의해서 실행되는 복수의 명령어들을 저장할 수도 있다. 예를 들면, 메모리(55)는, 비제한적인 예시로서 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 테이프, 자기디스크, 광학디스크, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 이들의 조합과 같이, ASIP(53)에 의해서 접근가능한 임의의 유형의 메모리를 포함할 수 있다.
메인 프로세서(57)는 복수의 명령어들을 실행함으로써 통신 장치(50)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 메인 프로세서(57)는 ASIC(51) 및 ASIP(53)를 제어할 수도 있고, MIMO 채널을 통해서 수신된 데이터를 처리하거나 통신 장치(50)에 대한 사용자의 입력을 처리할 수도 있다. 메인 메모리(59)는 메인 프로세서(57)와 통신할 수 있고, 비일시적인 저장장치로서 메인 프로세서(57)에 의해서 실행되는 복수의 명령어들을 저장할 수도 있다. 예를 들면, 메인 메모리(59)는, 비제한적인 예시로서 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 테이프, 자기디스크, 광학디스크, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 이들의 조합과 같이, 메인 프로세서(57)에 의해서 접근가능한 임의의 유형의 메모리를 포함할 수 있다.
전술된 본 개시의 예시적 실시예에 따른 송신기의 비선형성을 보상하는 방법은 도 18의 통신 장치(50)에 포함된 구성요소들 중 적어도 하나에 의해서 수행될 수 있다. 예를 들면, 전술된 데이터 프로세서는 도 18의 ASIC(51), ASIP(53), 메모리(55), 메인 프로세서(57) 및 메인 메모리(59) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전술된 송신기의 비선형성을 보상하는 방법의 단계들 중 적어도 하나의 단계는 메모리(55)에 저장된 복수의 명령어들로서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, ASIP(53)가 메모리(55)에 저장된 복수의 명령어들을 실행함으로써 송신기의 비선형성을 보상하는 방법의 단계들 중 적어도 하나의 단계를 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신기의 비선형성을 보상하는 방법의 단계들 중 적어도 하나의 단계는, 논리 합성 등을 통해서 설계된 하드웨어 블록으로 구현되어 ASIC(51)에 포함될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 송신기의 비선형성을 보상하는 방법의 단계들 중 적어도 하나의 단계는 메인 메모리(59)에 저장된 복수의 명령어들로서 구현될 수 있고, 메인 프로세서(57)가 메인 메모리(59)에 저장된 복수의 명령어들을 실행함으로써 송신기의 비선형성을 보상하는 방법의 단계들 중 적어도 하나의 단계를 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 안테나 및 제2 안테나;
    제1 기저대역 신호로부터 제1 RF 신호를 생성하고, 상기 제1 RF 신호를 상기 제1 안테나를 통해서 송신하도록 구성된 송신기;
    상기 제1 RF 신호로부터 유발된 제2 RF 신호를 상기 제2 안테나를 통해서 수신하고, 상기 제2 RF 신호로부터 제2 기저대역 신호를 생성하도록 구성된 수신기; 및
    상기 제1 기저대역 신호를 생성하고, 상기 제2 기저대역 신호에 기초하여 상기 송신기의 비선형성을 보상하도록 구성된 데이터 프로세서를 포함하고,
    복수의 제1 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 더 포함하고,
    상기 송신기는, 상기 제1 기저대역 신호로부터 복수의 제1 RF 신호들을 생성하고, 상기 복수의 제1 RF 신호들을 상기 복수의 제1 안테나들에 각각 제공하도록 구성되고,
    상기 수신기는, 상기 복수의 제1 RF 신호들 중 적어도 하나로부터 유발된 상기 제2 RF 신호로부터 상기 제2 기저대역 신호를 생성하도록 구성되고,
    상기 송신기는, 상기 복수의 제1 RF 신호들의 위상들을 결정하도록 구성된 복수의 위상 천이기들을 포함하고,
    상기 데이터 프로세서는, 상기 안테나 어레이로부터 형성되는 빔이 상기 제2 안테나를 향하도록 상기 복수의 위상 천이기들을 제어하도록 구성되고,
    상기 제2 RF 신호는, 상기 빔에 기초한 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신기는, 상기 복수의 제1 RF 신호들을 상기 복수의 제1 안테나들에 순차적으로 각각 제공하도록 구성되고,
    상기 수신기는, 상기 복수의 제1 RF 신호들에 대응하는 복수의 제2 기저대역 신호들을 순차적으로 생성하도록 구성되고,
    상기 데이터 프로세서는, 상기 복수의 제2 기저대역 신호들에 기초하여 상기 송신기의 비선형성을 보상하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 데이터 프로세서는, 상기 복수의 제2 기저대역 신호들의 평균에 기초하여 상기 송신기의 비선형성을 보상하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 프로세서는,
    전치 왜곡 설정 모드에서, 상기 제1 기저대역 신호 및 상기 제2 기저대역 신호에 기초하여 전치 왜곡을 위한 적어도 하나의 파라미터를 설정하도록 구성된 컨트롤러; 및
    무선 통신 모드에서, 상기 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 상기 제1 기저대역 신호를 생성하도록 구성된 전치 왜곡기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이에서 가변적인 커플링을 제공하도록 구성된 격리체(isolator)를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 격리체가 상기 전치 왜곡 설정 모드에서 상대적으로 높은 커플링을 제공하고 상기 무선 통신 모드에서 상대적으로 낮은 커플링을 제공하도록, 상기 격리체를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 안테나를 상기 송신기 또는 상기 수신기와 연결하는 제1 스위치; 및
    상기 제2 안테나를 상기 송신기 또는 상기 수신기와 연결하는 제2 스위치를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 전치 왜곡 설정 모드에서, 상기 제1 안테나 및 상기 송신기가 연결되고 상기 제2 안테나 및 상기 수신기가 연결되도록, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  9. 무선 통신 장치로서,
    안테나;
    제1 기저대역 신호로부터 제1 RF 신호를 생성하고, 상기 제1 RF 신호를 상기 안테나를 통해서 송신하도록 구성된 송신기; 및
    상기 제1 기저대역 신호를 생성하고, 상기 무선 통신 장치의 외부로부터 수신된 피드백 신호에 기초하여 상기 송신기의 비선형성을 보상하도록 구성된 데이터 프로세서를 포함하고,
    상기 피드백 신호는, 상기 제1 RF 신호로부터 유발되고 상기 안테나로부터 수신된, 제2 RF 신호에 기초하여 생성되고,
    상기 무선 통신 장치는 무선 통신 시스템의 단말이고,
    상기 피드백 신호는, 상기 무선 통신 시스템의 다른 단말에 의해서 생성된 상기 제2 RF 신호로부터 생성되고, 유선 통신 채널을 통해서 상기 다른 단말로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 무선 통신 장치의 외부로부터 상기 피드백 신호를 수신하고, 상기 피드백 신호를 디코딩하도록 구성된 인터페이스 회로를 더 포함하고,
    상기 데이터 프로세서는, 상기 인터페이스 회로로부터 수신된 디코딩된 신호에 기초하여 상기 송신기의 비선형성을 보상하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    복수의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 더 포함하고,
    상기 송신기는, 상기 제1 기저대역 신호로부터 복수의 제1 RF 신호들을 생성하고, 상기 복수의 제1 RF 신호들을 상기 복수의 안테나들에 각각 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 송신기는, 상기 복수의 제1 RF 신호들의 위상들을 결정하도록 구성된 복수의 위상 천이기들을 포함하고,
    상기 데이터 프로세서는, 상기 안테나 어레이로부터 형성되는 빔이 미리 정해진 방향을 향하도록 상기 복수의 위상 천이기들을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 데이터 프로세서는,
    전치 왜곡 설정 모드에서, 상기 제1 기저대역 신호 및 상기 피드백 신호에 기초하여 전치 왜곡을 위한 적어도 하나의 파라미터를 설정하도록 구성된 컨트롤러; 및
    무선 통신 모드에서, 상기 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 상기 제1 기저대역 신호를 생성하도록 구성된 전치 왜곡기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  17. 송신기의 비선형성을 보상하기 위한 방법으로서,
    제1 기저대역 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 기저대역 신호로부터 송신기에 의해서 생성된 복수의 제1 RF 신호들을 복수의 안테나들을 통해서 전송하는 단계;
    상기 복수의 안테나들을 통해서 출력되는 신호에 기초한 피드백 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 피드백 신호에 기초하여 상기 송신기의 비선형성을 보상하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 제1 RF 신호들을 전송하는 단계는, 상기 복수의 제1 RF 신호들을 상기 복수의 안테나들에 순차적으로 각각 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 피드백 신호를 획득하는 단계는, 상기 복수의 제1 RF 신호들에 대응하는 복수의 피드백 신호들을 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 송신기의 비선형성을 보상하는 단계는,
    상기 복수의 제1 RF 신호들 및 상기 복수의 피드백 신호들에 기초하여 복수의 위상 변화들을 추정하는 단계;
    상기 복수의 위상 변화들을 보상함으로써 상기 복수의 피드백 신호들을 정규화하는 단계;
    정규화된 상기 복수의 피드백 신호들의 평균에 기초하여 적어도 하나의 파라미터를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 기저대역 신호를 생성하는 단계는, 상기 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 전치 왜곡을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020180070822A 2018-06-20 2018-06-20 송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법 KR102497217B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180070822A KR102497217B1 (ko) 2018-06-20 2018-06-20 송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법
US16/232,187 US10680664B2 (en) 2018-06-20 2018-12-26 Device and method for compensating nonlinearity of a transmitter
CN201910140295.5A CN110620592B (zh) 2018-06-20 2019-02-26 用于补偿发射器的非线性的通信装置、通信系统和方法
DE102019111124.2A DE102019111124B4 (de) 2018-06-20 2019-04-30 Kommunikationsvorrichtung, Kommunikationssystem und Verfahren zur Nichtlinearitätskompensation eines Senders
TW108115984A TWI807024B (zh) 2018-06-20 2019-05-09 通訊裝置、通訊系統以及補償發射機非線性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180070822A KR102497217B1 (ko) 2018-06-20 2018-06-20 송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190143187A KR20190143187A (ko) 2019-12-30
KR102497217B1 true KR102497217B1 (ko) 2023-02-07

Family

ID=68980846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180070822A KR102497217B1 (ko) 2018-06-20 2018-06-20 송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10680664B2 (ko)
KR (1) KR102497217B1 (ko)
TW (1) TWI807024B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11828871B2 (en) 2021-01-15 2023-11-28 Apple Inc. Electronic devices having spatial ranging calibration capabilities

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8498590B1 (en) 2006-04-04 2013-07-30 Apple Inc. Signal transmitter linearization
KR100879335B1 (ko) * 2007-02-23 2009-01-19 (주)에어포인트 전치 왜곡 기능을 구비한 귀환간섭신호 제거 중계 시스템및 그 방법
CA2634035A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-01 Intelwaves Technologies Ltd. Hybrid tracking control system and method for phased-array antennae
US8014467B2 (en) * 2008-02-14 2011-09-06 Broadcom Corporation Transmitter pre-distortion across wide transmit power dynamic range
EP2204903B1 (en) 2008-12-31 2012-07-18 Ubidyne Inc. A radio station and active antenna array
WO2011052833A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 Pantech & Co., Ltd. Method and transmitter for transmitting for transmitting signal and receiver thereof in wireless communication system
US8280312B2 (en) 2010-07-22 2012-10-02 Raytheon Company Method and system for signal distortion characterization and predistortion compensation using mutual coupling in a radio frequency transmit/receive system
KR101835326B1 (ko) * 2010-09-26 2018-03-07 엘지전자 주식회사 다중 안테나 지원 무선 통신 시스템에서 효율적인 피드백 방법 및 장치
KR101967370B1 (ko) 2011-12-26 2019-04-11 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 송신기 어레이 왜곡 보상 장치 및 그 제어 방법
KR101975830B1 (ko) * 2013-04-02 2019-05-09 한국전자통신연구원 빔 형성 장치 및 그것의 빔 형성 방법
CA3081289C (en) * 2013-06-21 2022-06-21 Evolution Engineering Inc. Methods and apparatus for generating electromagnetic telemetry signals
US8982995B1 (en) * 2013-11-05 2015-03-17 Microelectronics Technology Inc. Communication device and method of multipath compensation for digital predistortion linearization
US10270170B2 (en) * 2014-04-15 2019-04-23 QuantalRF AG Compound loop antenna system with isolation frequency agility
US9450623B2 (en) * 2014-09-19 2016-09-20 Qualcomm Incorporated Noise canceler for use in a transceiver
CN107534454B (zh) 2015-04-13 2019-11-08 三菱电机株式会社 相控阵天线装置
US10291267B2 (en) 2015-08-10 2019-05-14 Maxlinear, Inc. Band-limited digital pre-distortion (DPD) expansion estimation and curve adjustment
JP6213608B1 (ja) * 2016-04-25 2017-10-18 住友電気工業株式会社 送信システム、及び無線通信システム
US9762302B1 (en) * 2016-06-01 2017-09-12 Maxlinear Asia Singapore PTE LTD Predistortion for hybrid digital/analog precoders
US9813085B1 (en) * 2016-09-23 2017-11-07 Qualcomm Incorporated Closed loop digital pre-distortion
KR102429767B1 (ko) * 2017-04-11 2022-08-05 한국전자통신연구원 스위치드 배열 안테나 레이더를 위한 자가 교정 방법
US10432240B1 (en) * 2018-05-22 2019-10-01 Micron Technology, Inc. Wireless devices and systems including examples of compensating power amplifier noise

Also Published As

Publication number Publication date
TWI807024B (zh) 2023-07-01
KR20190143187A (ko) 2019-12-30
TW202002529A (zh) 2020-01-01
US20190393908A1 (en) 2019-12-26
US10680664B2 (en) 2020-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9590664B2 (en) Method to improve active antenna system performance in the presence of mutual coupling
US20190089389A1 (en) Predistortion for transmitter with array
JP5813876B2 (ja) 複数のアンテナ送信機における送信ひずみに対する較正のための適応干渉キャンセル
US9231676B2 (en) Low effort massive MIMO antenna arrays and their use
US10623049B2 (en) Digital predistortion processing method and apparatus
US11658617B2 (en) Universal memory-based model for nonlinear power amplifier behaviors
JP7081594B2 (ja) 送信機、通信システム、送信機の制御方法及びプログラム
KR102497217B1 (ko) 송신기의 비선형성을 보상하는 장치 및 방법
JP2022505466A (ja) 多入力多出力システム用遠隔無線ユニットおよび中央ユニット
KR20170018436A (ko) 송신기 및 간섭 상쇄 방법
JP5901868B1 (ja) 無線送信装置
KR101480866B1 (ko) 포락선 검출기를 포함하는 ｍｉｍｏ 송신시스템 및 ｍｉｍｏ 송신시스템을 구성하는 전치왜곡기의 설계방법
WO2022137891A1 (ja) 信号処理装置、信号処理方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体
CN110620592B (zh) 用于补偿发射器的非线性的通信装置、通信系统和方法
US11405080B2 (en) Base station for communicating using plurality of antennas and operation method therefor
Hesami Modeling and Linearization of MIMO RF Transmitters
KR20240036360A (ko) 무선 통신 장치 및 무선 통신 장치의 동작 방법
KR20100080108A (ko) 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant