KR20090047383A - 국부 발진기 누설 재배치 - Google Patents

국부 발진기 누설 재배치 Download PDF

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KR20090047383A
KR20090047383A KR1020087013667A KR20087013667A KR20090047383A KR 20090047383 A KR20090047383 A KR 20090047383A KR 1020087013667 A KR1020087013667 A KR 1020087013667A KR 20087013667 A KR20087013667 A KR 20087013667A KR 20090047383 A KR20090047383 A KR 20090047383A
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라스 에이치. 무크케
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스타카토 커뮤니케이션즈, 인코포레이티드
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Abstract

전송될 전송 신호에서 누설을 재배치하도록 표시를 수신한다. 전송 신호에서 누설을 재배치하는데 연관된 주파수 변경을 획득하다. 전송 신호의 누설은 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 재배치된다.
주파수 변경, 재배치, 누설, 전송 신호, 신호 프로세서

Description

국부 발진기 누설 재배치{Local oscillator leakage relocation}
본 출원은 미국특허출원 제60/734,524호, 2005년 11월 7일에 출원된 "검출 및 회피를 위한 국부 발진기 누설 재배치"에 대해 우선권을 가지며, 그 내용은 취지에 따라 여기에 통합되었다.
초광대역(Ultra wideband; UWB)은 상당한 양의 주파수 스펙트럼을 사용하는 무선 시스템의 한 유형이다. 예를 들어, WiMedia UWB 명세에 설명된 주파수 대역은 508 MHz의 대역폭을 갖는다. 때로는 UWB 시스템은 다른 무선 시스템이 동작하는 UWB 전송 신호에서 노치(notch)를 생성함으로써 다른(예컨대, 협대역) 무선 시스템들과 무선 매체를 공유한다. 예를 들어, 몇몇 협대역 무선 시스템들은 대략 1 ~ 20 MHz의 대역폭들을 가지며, 몇몇의 경우 다른 무선 시스템이 동작하는 주파수 스펙트럼에서 UWB 시스템에 의해 노치(예컨대, 대략 10 또는 30MHz 범위)가 생성되기도 한다.
노치를 생성하는데 관련된 하나의 문제는 UWB 캐리어 주파수(예컨대, 대역의 중심주파수)에서 동작하는 국부발진기로부터의 누설이다. 유럽 및/또는 일본의 몇몇 규제 기관에서는 UWB 시스템들에 대한 억제 기준들을 먼저 다른 시스템들에 요구된 것보다 낮은 레벨들로 협의하고 있다. 국부 발진기의 누설을 제거 또는 억제 하기 위한(예컨대, 협대역 시스템들에 대해 개발된) 몇몇 기술들이 존재할 수 있으나, 이러한 기술들이 몇몇 제안된 요건에 충분할 정도로 국부 발진기의 누설을 제거 또는 억제할 수 있는 것은 아니다. 예를 들어, 노치(디지털 영역에서 종종 부가되는)는 그것이 후에 추가되기 때문에 국부 발진기 누설을 감소하거나 제거할 수 없다. 아날로그 영역에서, 필터를 사용하여 국부 발진기 누설을 제거하는 것은 그러한 필터가 매우 높은 주파수들(예컨대, 3.96 GHz 캐리어 주파수가 사용되는 3.96 GHz 범위)에서 동작해야 하고 매우 좁아야 할 필요가 있기 때문에 인접 주파수들의 정보가 제거되지 않아 바람직하지 않을 수 있다. 국부 발진기 누설을 해결하기 위한 새로운 기술들을 개발할 필요가 있다.
본 발명은 다양한 방법으로 구현될 수 있으며, 예컨대 프로세스, 장치, 시스템, 물질을 포함한 구성물, 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체와 같은 컴퓨터 판독 매체, 또는 프로그램 명령어들이 광 또는 전자 통신 링크들로 전송되는 컴퓨터 네트워크를 포함한다. 본 명세서에서, 이들 구현물들 또는 본 발명이 달성할 수 있는 다른 형태를 기술들로 부를 수 있을 것이다. 작업을 수행하도록 구성되는 것으로 설명된 프로세서 또는 메모리와 같은 소자는, 프로세서 또는 주어진 시간에 작업을 수행하도록 일시적으로 구성된 일반적인 소자 또는 작업을 수행하도록 제조된 특정 소자를 포함한다. 일반적으로 설명한 프로세스들의 단계들의 순서는 본 발명의 범위 안에서 변경될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 발명들의 상세한 설명은 본 발명의 원리를 도시하는 첨부된 도면들과 함께 고려된다. 본 발명은 그러한 실시예들과 함께 설명되지만, 본 발명이 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 청구항들에 의해서만 제한되며, 본 발명은 다양한 대체들, 변경들 및 균등물들을 포함한다. 다양한 상세 내용들은 본 발명의 완벽한 이해를 제공하기 위해 후술 된다. 이들 상세 내용들은 예로서 제공되며, 본 발명은 이들 특정 상세들의 일부 또는 전부가 없이도 청구항들에 따라 실시될 수 있을 것이다. 기재의 명확성을 위해, 본 발명이 필요 이상으로 모호하게 되지 않도록 본 발명과 관련된 기술 분야의 주지된 기술 내용들은 상세하게 설명되지 않을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들이 후술하는 상세한 설명과 도면들에서 설명된다.
도 1은 희망(desired) 전송 신호의 일 실시예를 도시한 도면.
도 2A는 노치에 국부 발진기 누설을 포함하는 전송 신호의 일 실시예를 도시한 도면.
도 2B는 희망 전송 신호의 제2 실시예를 도시한 도면.
도 3은 국부 발진기 누설을 갖는 전송 신호의 일 실시예를 도시한 도면.
도 4A는 주파수가 편이하기 전의 데이터 신호의 일 실시예를 도시한 도면.
도 4B는 주파수가 편이한 후의 데이터 신호의 일 실시예를 도시한 도면.
도 5는 국부 발진기 누설을 재배치하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시한 흐름도.
도 6A는 주파수 편이 이전에 IFFT의 주파수 빈들(bins)에서의 데이터의 일 실시예를 도시한 그림.
도 6B는 IFFT의 서브캐리어들로의 데이터 매핑을 변경함으로써 데이터 신호를 주파수 편이하는 일 실시예를 도시한 도면.
도 7은 국부 발진기 누설을 재배치하기 위한 승산기들(multipliers) 및 가산기들(adders)을 포함한 송신기의 일 실시예를 도시한 도면.
도 1은 희망 전송 신호의 일 실시예를 도시한 그림이다. 도시된 실시예에는 초광대역(UWB) 시스템의 대역 2개 전송 신호가 도시되어 있다. 희망 전송 신호(100)는 508 MHz 대역폭을 갖는다. 예를 들어, 희망 전송 신호(100)는 508 MHz의 대역폭을 갖는 WiMedia 무선 시스템에 의해 생성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 일부 다른 UWB 시스템(예컨대, WiMedia 이외)이 사용되고/사용되거나 전송 신호가 일부 다른 대역폭(예컨대, 508 MHz 이외)을 갖는다. 희망 전송 신호(100)의 캐리어 주파수(즉, 대역의 중심 주파수)는 3.96 GHz 이다.
본 예에서, 희망 전송 신호(100)는 20 MHz 폭이고 중심이 3.96 GHz인 노치(102)를 포함한다. 노치는 약화 또는 억제되는 전송 신호의 부분이고, 몇몇의 경우에서는 정보의 교환에 사용되지 않는다. 예를 들어, 무선 시스템은 노치(102)의 주파수 영역 내에서 또 다른 무선 시스템을 검출할 수 있고, 다른 무선 시스템과의 간섭을 방지하도록 노치(102)를 생성할 수 있다. 전송 신호에 노치를 생성하기 위해서 임의의 적절한 기술이 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 노치는 역고속푸리에변환(Inverse Fast Fourier Transform; IFFT)의 적절한 주파수 빈들에 제로들 을 삽입함으로써 디지털 영역에서 생성된다. 예를 들어, 일부 무선 송신기들은 데이터를 주파수 영역을 시간 영역으로 변환하는 IFFT를 갖는다. WiMedia UWB 규격을 충족하거나 따르는 일부 무선 시스템들은 128 포인트 IFFT를 포함할 수 있다. 각 빈은 특정 주파수에 대응하며, 제로들(또는 일부 다른 적절한 값)은 노치에 상응하는 빈들에 삽입된다.
일부 실시예들에서, 규제 기관이 노치에 대한 약화 또는 억제의 기준을 요구한다(예컨대, 희망 전송 신호(100)와 연관된 무선 시스템이 노치(102)의 주파수 범위에서 동작하는 다른 무선 시스템과 간섭하지 않도록). 예를 들어, 일본 및/또는 유럽의 일부 규제 기관들은 UWB 시스템들이 넓은 대역폭(예컨대, 508 MHz)을 갖기 때문에, UWB 시스템들에 의해 야기되는 일부 협대역 시스템들에 대한 간섭 가능성에 관심이 있다(예컨대, WiMax). 일부에서, 노치 안의 최대 UWB 신호 레벨이 -7OdBmMHz로 제안되고 있다.
전송 신호(100)를 원하지만, 예컨대, 국부 발진기 누설과 같이, 일부 다른 전송 신호가 무선 시스템에 의해 생성 또는 초래될 수 있다. 이하의 도면들은 두 가지 예들을 도시한다.
도 2A는 노치에 국부 발진기 누설을 포함하는 전송 신호의 일 실시예를 도시한 그림이다. 도시된 예에서, 무선 시스템이 희망 전송 신호(100)를 전송하는 것이 바람직하거나 요구되지만, 실제 생성되는 것은 전송 신호(200)가 될 수 있다. 도 1의 예에서와 같이, 전송 신호(200)는 508 MHz의 대역폭을 갖고, 노치(204)가 20 MHz의 대역폭을 갖는다. 다만, 노치(204)가 국부 발진기 누설(202)을 포함한다. 국 부 발진기 누설(20)의 주파수는 국부 발진기에 의해 생성된 캐리어 주파수에서(예컨대, 대역의 중심주파수로서 본 예에서는 3.96 GHz) 발생한다. 일부 실시예들에서, 캐리어 주파수는 3.96 GHz 외에도 일부 다른 주파수에 있으며(예컨대, 일부 다른 대역이 사용되거나 대역이 일부 다른 중심 주파수를 갖기 때문), 국부 발진기 누설(202)은 해당 주파수에서 발생한다. 국부 발진기 누설(202)은 DC 소자들(예컨대, 직교 변조기의 입력) 및/또는 국부 발진기로부터 출력으로의 누설 경로의 결과로서 발생할 수 있다.
국부 발진기 누설(202)의 결과로서, 노치(204)의 억제 정도 또는 신호 레벨이 노치(204)와 연관된 희망 또는 요구 신호 레벨을 능가할 수 있다. 예를 들어, 국부 발진기 누설(202)은 일부 규제 기관에 의해 설정된 약화 정도보다 클 수 있다. 몇몇의 경우, 규제 기관의 요건들을 충족할 수 있는 무선 시스템들이 판매가 허용되지 않거나 국가 또는 지역에서 사용이 허용되지 않는다.
도 2B는 국부 발진기 누설을 갖는 전송 신호의 제2 실시예를 도시한다. 도 2B의 예는 국부 발진기 누설(25)이 임펄스 함수가 아니고 이와 연관된 일부 대역폭을 갖는다는 점을 제외하고는 도 2A에 도시된 것과 유사하다. 몇몇의 경우, 국부 발진기 누설은 도 2A의 예 보다는 도 2B의 예와 유사할 수 있다. 예를 들어, 무선 시스템이 논리 채널이 다중 대역들(즉, 홉 대역들)을 포함하는 대역 호핑 모드에서 동작하는 경우, 국부 발진기 누설은 도 2A의 예보다는 도 2B의 예와 유사할 것이다. 몇몇의 경우, 국부 발진기 누설(250)이 플로어(floor)에 기여하거나 노치(252)의 신호 레벨을 상승시킨다.
이 도면들 및/또는 다른 도면들에서 도시된 상대 주파수들 및/또는 신호 레벨들은 단지 예시일 뿐이다. 몇몇의 경우, 국부 발진기 누설은 여기에 도시된 예들과 다른 신호레벨들, 형상, 및/또는 폭을 갖는다. 예를 들어, 몇몇의 경우 국부 발진기 누설은 연관된 전송 신호보다 큰 신호 레벨을 가질 수 있다. 몇몇의 경우, 노치는 캐리어 주파수를 포함하거나 중첩할 수 있지만, 캐리어 주파수가 노치의 중심에 발생할 필요는 없다(즉, 캐리어 주파수가 노치에 대해 중심을 벗어날 수 있다).
UWB의 경우, 노치(252) 밖의 전송 신호 레벨은 -41.3dBm/MHz 만큼 높을 수 있다. 따라서 UWB 전체 전송 전력은 3 개의 대역 패턴에서 호핑될 때 -9.5dBm 만큼 높아진다(즉, -41.3dBm/MHz + 10*log10(508) + 10*log10(3)). -7OdBm 기준을 만족하기 위해, 신호 대 LO 누설비는 60.5dB 보다 반드시 커야만 한다. 이러한 높은 신호 대 LO 비율은 먼저 요구된 다른 무선 시스템들의 기준보다 훨씬 높으며, 종래 설계 기술들을 사용해서는 달성하기 어렵다. 설명되는 것은 국부 발진기 누설을 재배치하기 위한 기술이다(즉, 따라서 재배치된 국부 발진기 누설은 노치 안에 있지 않고 규제 기관들의 요건들을 만족시킬 수 있다). 후술하는 도면은 국부 발진기 누설이 재배치된 일 실시예를 도시한다.
도 3은 재배치된 국부 발진기 누설을 갖는 전송 신호의 일 실시예를 도시한 그림이며, 도시된 예에서 전송 신호(300)는 도 2A 및 도 2B에 도시된 예들과 동일한 대역폭(즉, 508 MHz)과 동일한 캐리어 주파수(즉, 3.96 GHz)를 갖는다. 그러나, 국부 발진기 누설(302)은 재배치되며, 3.96 GHz 대신 3.95 GHz에 위치한다. 즉, 국 부 발진기 누설은 편이하며, 더 이상 노치(304) 안에 위치하지 않고 노치(304)의 신호 레벨에 영향을 미치지 않는다. 본 예에서, 예시적으로 국부 발진기 누설(302)을 전송 신호(300)에 대해 도 2A와 동일한 수직 위치로 도시하였으며, 몇몇의 경우, 재배치된 국부 발진기 누설이 전송 신호의 신호 레벨에 영향을 미치며, 신호 레벨이 적절한 주파수에서(즉, 3.95 GHz) 상승하도록 만든다.
다양한 실시예들에서, 국부 발진기 누설은 다양한 양만큼 재배치 또는 편이되며, 본 예에서는 재배치된 국부 발진기 누설(302)이 노치(304)의 에지에 위치한다. 일부 실시예들에서, 재배치는 주파수 영역에서 어느 정도의 마진을 포함한다(예컨대, 재배치된 국부 발진기 누설이 노치의 에지에 위치되지 않는다). 예를 들어, 국부 발진기 누설의 형상이 도 2A보다 도 2B의 예와 유사한 경우, 재배치된 국부 발진기 누설의 신호 레벨이 노치의 에지 전에서 떨어지도록 어느 정도의 마진을 갖는 것이 바람직할 것이며, 일부 예들에서, 국부 발진기 누설의 정확한 형상 또는 대역폭은 측정하기 어려우며, 어느 정도의 마진이 사용된다.
일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설은 다른 방향에 재배치된다(예컨대, 노치(304)의 오른쪽에 더 높은 주파수들). 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설은 그것이 전송 신호의 주파수 스펙트럼 밖에 위치하도록 재배치된다(예컨대, 본 예에서는 3.706 GHz 보다 낮은 주파수 또는 4.214 GHz 보다 높은 주파수에 재배치됨).
국부 발진기 누설을 재배치하는 것은 특별 구성된 수신기를 사용할 필요가 없기 때문에 일부 적용들에서 매력적이다. 예를 들어, 수신기는 전송되는 신호가 수신기가 전송된 신호를 적절히 수신 및/또는 디코딩하도록 순서대로 재배치되는 국부 발진기 누설을 포함하는 것을 알 필요가 없을 것이다.
일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설 재배치는 희망 또는 요구되는 노치와 연관된 약화 정도를 달성하고 성능을 향상시키기 위해 하나 이상의 기술들을 결합한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설 재배치는 노치의 신호 레벨을 (추가로) 감소 또는 약화시키기 위한 기술을 결합한다. 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설 재배치는 국부 발진기 누설을 억제하기 위한 기술과 결합 된다.
여기에 개시된 기술들은 다양한 실시예들에서 다양한 송신기들에 사용된다. 예를 들어, 일부 무선 시스템들은 직접 변환 송신기들(direct conversion transmitters)을 포함한다. 직접 변환 송신기는 대역 주파수에 있는(즉, DC 또는 제로의 주파수에 중심이 있는) 데이터 신호를 1차적으로 데이터 신호를 중간 주파수로 변환하지 않고, 직접 "온-에어" 또는 전송 주파수로 변환하는 송신기의 유형이며, 일부 실시예들에서, 다른 유형들의 송신기들(예컨대, 중간 주파수 송신기들, DC에 근접하거나 실질상 DC인 니어(near)-직접 변환 송신기들 등)이 사용된다. 임의의 적절한 송신기가 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설 재배치는 대역 호핑 무선 시스템에 사용된다. 대역 호핑의 일 예에서, 논리 채널은 대역 1, 2, 및 3을 포함하고, 무선 시스템은 반복되는 홉(hop) 시퀀스 또는 패턴에서 해당 대역들을 순환한다(예컨대, 대역 1, 3 및 그 후 2). 논리 채널을 포함하는 대역들은 때때로 홉 대역들로 불린다. 임의의 수의 홉 대역들, 임의의 홉 시퀀스, 및/또는 임의의 홉 시퀀스 길이가 사용될 수 있으며, 일부 실시예들에서 대역 호핑은 시간 주파수 인터리빙(Time Frequency Interleaving; TFI)로도 부르며, 단일 대역을 사용하는 것을 고정 주파수 인터리빙(Fixed Frequency Interleaving; FFI)라고 부른다. 일부 실시예들에서, 여기에 설명한 기술들이 대역 호핑 시스템에 사용된다. 예를 들어, 논리 채널의 하나 이상의 홉 대역들이 전송 신호의 노치와 중첩되는 캐리어 주파수를 가질 수 있고, 국부 발진기 누설은 재배치된다. 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설 재배치는 고정 주파수 인터리빙 모드에서 동작하는 시스템에 사용된다.
여기에 설명한 몇몇 예들이 무선 시스템들에 대해 말하고 있으나, 일부 실시예들에서는, 여기서 설명한 기술들이 유선 시스템들에 사용된다. 예를 들어, 국부 발진기 누설이 재배치되도록 케이블 또는 다른 유선 매체를 통해 전송되는 전송 신호를 처리할 수 있다.
일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설이 재배치된 전송 신호(100)는 데이터 신호를 적절한 양만큼 주파수 편이하고 편이된 데이터 신호를 상응하여 (예를 들어, 데이터 신호의 편이에 대해 보상하기 위해) 편이된 국부 발진기 신호와 결합함으로써 얻어진다. 후술하는 도면들은 데이터 신호를 주파수 편이하는 예를 도시한다.
도 4A는 주파수 편이하기 전의 데이터 신호의 실시예를 도시한 그림이다. 도시된 예에서, 데이터 신호(400)는 기저대역 주파수 범위(주파수 0을 중심으로)에 있고, 508 MHz의 대역폭을 갖는다. 노치(402)는 20 MHz 폭이고, 주파수 0을 중심으로 한다. 본 예에서, 데이터 신호(400)는 캐리어 주파수에서 동작하는 국부 발진기와 혼합 또는 믹싱되기 전의 전송 프로세스 또는 경로에서의 한 점에 상응한다.
도 4B는 주파수 편이 후의 데이터 신호의 일 실시예를 도시한 그림이다. 도시된 예에서, 도 4A의 데이터 신호(400)가 위로 10 MHz 만큼 주파수 편이된다(즉, 오른쪽으로 편이). 대안적으로, 일부 실시예들에서, 데이터 신호는 아래로 주파수 편이된다. 도 4A 및 4B는 데이터 신호의 주파수 편이를 설명하기 위해 동일한 X축을 도시하고 있다. 데이터 신호(450)와 노치(452)는 데이터 신호(400)와 노치(402)와 동일한 폭 및 형상을 가지며, 각각 10 MHz 높게 위치하고 있다. 본 예에서는, 전송 신호(300)가 될 주파수 편이된 데이터 신호를 도시하고 있으며, 데이터 신호가 10 MHz 편이된다. 일부 실시예들에서, 일부 다른 재배치가 요구되며, 편이될 데이터 신호의 양 및/또는 방향은 경우에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
캐리어 주파수에서 동작하는 국부 발진기는 상응하는 만큼(미도시) 조정된다. 예를 들어, 3.96 GHz의 캐리어 주파수에서 동작하는 국부 발진기는 편이된 데이터 신호(450)와 일치하도록 3.95 GHz(즉, 3.96 GHz - 10 MHz)에서 동작하도록 조정된다. 3.95 GHz 국부 발진기 신호는 이 후 도 3에 도시된 전송 신호(300)를 얻기 위해 편이된 데이터 신호(450)와 결합 된다. 반대로, 데이터 신호가 아래로 편이된 실시예에서, 국부 발진기 신호는 적절한 만큼 증가되어 주파수가 아래로 편이된 데이터 신호와 결합될 수 있다. 이러한 실시예들에서 국부 발진기 누설은 주파수가 위로 편이될 수 있기 때문에 그것은 노치의 오른쪽에 위치한다.
도 5는 국부 발진기 누설을 재배치하기 위한 프로세스의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 도시된 예에서, 전송 신호에서 노치는 전송 신호의 캐리어 주파수와 중첩되거나 포함하며, 국부 발진기 누설이 재배치되어 그것이 노치의 주파수 범 위 안에 있지 않게 된다.
500에서, 국부 발진기 누설을 재배치하도록 표시를 수신한다. 예를 들어, 일부 무선 시스템들은 다른 무선 시스템들의 존재를 검출하는 검출 및/또는 회피 모듈을 갖고 있다. 일부 실시예들에서, 전송 무선 시스템의 캐리어 주파수를 포함하는 주파수 스펙트럼에서 동작하는 다른 무선 시스템이 검출되면 검출 및/또는 회피 모듈로부터 신호가 수신된다.
국부 발진기 누설에 대해 재배치되는 적절한 양은 502에서 결정된다. 예를 들어, 노치의 주파수 범위 또는 억제된 부분이 얻어질 수 있고(예컨대, flow 또는 fhigh), 캐리어 주파수가 얻어질 수 있으며(예컨대, fcarrier), 적절한 수가 차감될 수 있다(예컨대, fcarrier - flow 또는 fhigh- fcarrier). 일부 실시예들에서, 누설이 임펄스 함수가 아니고 누설의 폭이 고려된다. 일부 실시예들에서, 일정 마진을 포함한다. 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설은 소정 단위로 편이되거나 재배치된다. 예를 들어, 몇몇의 경우, 누설은 4.125 MHz 단위로 재배치된다. 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설을 재배치하는데 사용된 특정 주파수들 또는 신호들은 현존하는 구성으로부터 이미 이용 가능하며, 이들 주파수들 또는 신호들이 사용됨으로써 추가적인 구성이 필요하지 않다. 일부 실시예들에서, 결정된 양은 양/음 부호 또는 방향(예컨대, 국부 발진기 누설을 위쪽 주파수로 또는 아래 주파수로 재배치)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설은 소정의 또는 고정된 양만큼 편이한다.
504에서, 기저대역 주파수 범위의 데이터 신호는 미리 설정된 양에 기초하여 주파수 편이된다. 일부 실시예들에서, 데이터 신호는 502에서 결정된 양 또는 양/음 부호에 기초하여 주파수 편이된다. 예를 들어, 도 4A 및 4B는 데이터 신호를 주파수 편이하기 위한 일 예를 도시한다. 506에서, 캐리어 신호는 미리 설정된 양에 기초하여 편이되며, 일부 실시예들에서, 데이터 신호가 504에서 아래로 주파수 편이되면 506에서 조정되는 국부 발진기는 주파수에서 동일한 양만큼 증가한다.
508에서, 재배치된 캐리어 누설을 갖는 전송 신호를 얻기 위해 주파수 편이된 데이터 신호와 주파수 편이된 캐리어 신호를 결합한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 직접 변환 송신기가 사용된다. 일부 실시예들에서, 다른 유형의 송신기가 사용된다. 전송 신호는 무선으로 전송되기 전에 예컨대, 필터링, 증폭 등 적절하게 추가적으로 처리된다. 일부 실시예들에서, 국부 발진기 누설을 재배치하는데 연관된 프로세싱을 순응하기 위해 다운스트림 또는 수반되는 프로세싱이 적절히 변경되거나 조정된다. 예를 들어, 일부 송신기들은 캐리어 신호가 믹싱되기 전에 데이터 신호를 필터링하기 위한 하나 이상의 필터들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이들 필터(들)는 504에서 데이터 신호를 주파수 편이하는 것을 순응하도록 조정된다(예컨대, 좀더 넓은 기저대역 주파수에 순응하도록). 만약 필요하다면 다운스트림 또는 수반되는 프로세스에 다른 변경 또는 수정이 이루어질 수 있다.
다양한 실시예들에서, 데이터 신호는 다양한 기술들을 사용하여 504에서 주파수 편이된다. 후술하는 도면은 데이터 신호를 주파수 편이하기 위한 두 가지 실시예들을 도시한다. 일부 실시예들에서, 서브캐리어들 또는 주파수 빈들에 연관된 데이터는 예컨대 역고속 푸리에 변환(IFFT)의 입력에서 주파수 편이된다. 일부 실시예들에서, 데이터 신호는 승산기들 또는 가산기들을 사용하여 주파수 편이된다.
도 6A는 주파수 편이 전에 IFFT의 주파수 빈들의 데이터의 일 실시예를 도시하는 그림이다. 도시된 예에서, IFFT는 128 주파수 빈들로 도시되고, -63 ~ 64로 넘버링 된다. IFFT는 N개의 동등하게 차지된 주파수 빈들을 수용하고 균등한 시간 영역 신호를 출력하는 병렬 프로세싱 디바이스이다. 주파수 빈들은 서브캐리어들로 불리기도 한다.
IFFT는 기저대역 주파수 범위에서(즉, 주파수 0을 중심으로 한) 데이터 신호를 처리한다. 서브캐리어 0은 주파수 0에 대응하고, 음의 서브캐리어들은 음의 주파수들에 상응한다. WiMedia UWB 명세는 특정 서브캐리어들과 연관된 사용법 또는 기능성을 설명하고 있다. 서브캐리어들 -63 ~ -62와 62 ~ 64는 대역들 간의 보호(guard) 대역을 생성하도록 제로로 설정된다. 서브캐리어들 -61 ~ - 57과 57 ~ 61은 사용자 정의 빈들이고 각각 - 251.625 MHz ~ -235.125 MHz와 235.125 MHz ~ 251.625 MHz의 주파수 범위에 상응한다. 본 예에서, 이들 서브캐리어들은 천이 갭(transition gap)으로 사용된다. 예를 들어, 전송 신호는 서브캐리어들 -57 ~ -61과 57 ~ 61을 넘어 신호 강도가 점차 감소될 수 있다. 적절한 값들은 예컨대 0들과 같이 이들 IFFT의 주파수 빈들로 전달될 수 있다.
서브캐리어들 -56 ~ 56 (서브캐리어 0을 불포함)은 주파수 -231 MHz ~ 231 MHz에 상응하며, 페이로드 데이터를 수송하는데 사용되거나, 파일럿 빈들에 해당한다. 데이터는 적절한 서브캐리어로 전달되거나 이에 연관된다. 예를 들어, 데이터 D -56은 서브캐리어 -56에 연관되며, 데이터 -55는 서브캐리어 -55에 연관된다. 일부 실시예들에서, 데이터는 데이터 신호를 주파수 편이하도록 일부 다른 서브캐리어로 전달 또는 매핑된다. 후술하는 도면은 일 예를 도시한다.
도 6B는 IFFT에서 서브캐리어들로 데이터 매핑을 변경함으로써 데이터 신호를 주파수 편이하는 일 실시예를 도시하는 그림이다. 본 예에서, 데이터의 각 부분(도 6A에 도시된 상태로부터 시작)은 3개의 빈들을 오른쪽으로 편이한다(즉, 위쪽 주파수로). 예를 들어, 데이터 D -56은 서브캐리어 -53로 전달되고, 데이터 D -55는 서브캐리어 -52로 전달된다. 본 예에서, 제로 값은 주파수 편이에 의해 노출되는 서브캐리어들 -63 ~ -61로 전달된다. 일부 실시예들에서, 0 외에도 몇몇 다른 값이 주파수 편이에 의해 노출된 서브캐리어들로 전달된다.
본 예에서, WiMedia UWB 명세가 사용되었고 IFFT가 528 MHz의 대역폭에 연관된다. 128 서브캐리어들이기 때문에, 각 서브캐리어는 4.125 MHz로 분리된다(즉, 528 MHz/128). 이 기술을 사용하여, 데이터 신호는 4.125 MHz 단위로 편이된다. 따라서, 적어도 (예컨대) 10 MHz로 국부 발진기 누설을 재배치하고자 하는 경우, 3개 이상의 서브캐리어들을 편이할 필요가 있다. 본 예에서, 3 개의 서브캐리어들로 데이터를 편이하는 것은 12.375 MHz의 주파수 편이에 해당하며, 이것은 희망하는 또는 요구되는 10 MHz의 재배치 보다 크다. 일부 실시예들에서, 몇몇 다른 IFFT가 사용되고(예컨대, 64 포인트 IFFT, 256 포인트 IFFT 등), 및/또는 IFFT는 528 MHz 외에도 몇몇 다른 값과 연관되며, 따라서 계산이 수정된다. 일부 실시예들에서, 데이터가 더 낮은 서브캐리어들(즉, 주파수에서 왼쪽 또는 아래로 편이됨)로 배치 또 는 매핑되거나 3개 외에도 일부 다른 서브캐리어들의 수에 의해 편이 된다.
일부 실시예들에서, 데이터는 일부 데이터가 손실되는 방법으로 서브캐리어들로 매핑된다. 예를 들어, 데이터가 9개 서브캐리어들 만큼 위쪽으로 주파수 편이되면, 데이터 D +56가 손실되고, 데이터 D +55가 서브캐리어 64로 전달되며, 데이터 D +54가 서브캐리어 63으로 전달된다. 일부 응용들에서, 일부 데이터가 손실됨에도 불구하고 무선 시스템이 성능의 수용 레벨을 허용하는 인코딩 또는 보정 기술들을 포함하기 때문에 일부 데이터의 손실은 용인된다. 예시적 인코딩 또는 보정 기술들은 심볼(예컨대 OFDM 심볼)의 반복과, 에러 보정 코딩 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이들 인코딩 또는 보정 기술들은 예컨대 WiMedia UWB 명세와 같은 명세 또는 규격에 설명된다.
IFFT로 전달되는 데이터의 매핑을 변경함으로써 데이터 신호가 주파수 편이되는 실시들은 여러 가지 면에서 유리할 것이다. 일부 실시예들에서, 그러한 실시예들은 많은 설계 복잡성, 비용 등이 없이도 구현될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 작고 및/또는 간단한 디지털 로직의 부분들을 IFFT의 입력에 연결할 수 있다. 이러한 로직의 부분은 서브캐리어들로 데이터의 매핑을 변경하는데 사용될 것이다. 예를 들어, 국부 발진기 누설이 재배치되지 않는 일반 모드에서 동작할 때, 도 6A에 도시된 매핑이 사용되고, 누설 재배치 모드에서 동작할 때 도 6B에 도시된 매핑이 사용된다.
도 7은 국부 발진기 누설을 재배치하기 위해 승산기들 또는 가산기들을 포함하는 송신기의 실시예를 도시하는 그림이다. 도시된 예에서, 대역의 중심 주파수는 3.96 GHz이고, 10 MHz 만큼 국부 발진기 누설을 재배치하는 것이 바람직하다(예를 들어, 노치가 20 MHz 폭이고, 재배치되지 않으면 누설이 노치의 중심에 위치하기 때문에). 일부 실시예들에서, 송신기는 여기서 설명한 예시적 구성요소들에 추가 또는 대체하는 다른 구성요소들을 포함할 수 있다.
IFFT(700)는 각각 업-샘플러들(702 및 704)로 전달되는 2개의 시간 영역 신호들, I와 Q를 출력한다. 본 예에서, 디지털-아날로그 컨버터들(DACs)(706 및 708)은 IFFT(700)가 동작하는 샘플링 비율의 2배에서 동작하며, 업-샘플러들은 이에 순응하는데 사용된다.
업-샘플링된 I와 Q 신호들은 주파수 시프터(shifter)(710)로 전달된다. 본 예에서, 주파수 시프터(710)는 데이터 신호(예컨대, 0 주파수에 중심이 있는)를 수신하고 주파수 편이된 데이터 신호를 출력한다. 주파수 시프터(710)는 승산기들( 712, 714, 716, 및 718)을 포함한다. 각 승산기는 예컨대 서로에 대해 위상이 90도 정도 벗어난 10 MHz I 또는 Q 신호가 전달된다. 승산기들(712 및 718)은 가산기(720)에 의해 합산된 실제 값을 출력한다. 이에 따라, 승산기들(714 및 716)은 가상의 값들을 출력하고 가산기(722)에 의해 합산된다. 일부 다른 양으로 재배치가 되길 원한다면, 상이한 주파수가 승산기들(712, 714, 716, 및 718)로 전달된다. 유사하게 다른 방향으로 국부 발진기 누설 재배치가 요망된다면, 승산기로 전달되는 0 MHz I 및 Q신호들이 바뀔 것이다.
편이된 I와 Q신호들은 이후 DAC들(706 및 708)로 전달된다. 아날로그 I와 Q신호들은 이후 필터들(724 및 728)에 의해 필터링된다. 일부 실시예들에서, 필터 들(724 및 728)은 주파수 편이로 야기되는 넓어지는 대역폭에 순응하도록 적절히 조정된다. 필터링된 신호들은 믹서들(730 및 732)을 사용하여 3.95 GHz I와 Q 신호들과 믹싱되며, 가산기(734)를 사용하여 결합된다.
도시된 예에서, 예를 더욱 명확하게 설명하기 위해 특정 주파수들을 도시하였지만, 일부 실시예들에서, 구성가능한 구성요소들이 사용되어 국부 발진기 누설이 다수의 재배치 주파수들 중 어느 하나로 재배치될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 구성가능한 국부 발진기 또는 다른 주파수 생성기가 승산기들(712, 714, 716, 및 718)에 연결된다. 임의의 적절한 신호 발생기가 사용될 수 있다.
일부 응용들에서, 데이터 신호를 주파수 편이하는데 승산기들을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 허용된 주파수 편이들이 무제한적일 수 있거나 국부 발진기 누설이 4.125 MHz, 또는 예컨대 IFFT(예컨대, 128 포인트 IFFT)가 사용 및/또는 IFFT(예컨대, 528 MHz)와 연관된 대역폭에 의존한 일부 다른 증분의 승산기들에서 재배치되는 전술한 실시예들과 비교할 때 매우 정밀한 모양을 가질 수 있다. 승산기 방법을 사용하는 다른 이유는 이것이 게이트들의 수와 전류 소비의 증가의 패널티에 대한 데이터 흐름 제어를 간소화할 수 있다는 점이다.
후술하는 등식들은 국부 발진기 누설을 수학적으로 설명한 것이다. 안테나에서 RF 신호(즉, 전송 신호)는 다음과 같이 정의될 것이다:
RF = I * cos(w0 * t) + Q * sin(w0 * t) + L * cos(w0 * t + p)
여기서, w0는 대역의 중심 주파수이고, L과 p는 LO 누설의 레벨과 위상을 표현한 것이다.
이것은 다음과 같이 다시 쓸 수 있다:
RF = real[(l + j * Q + k) * exp(j * w0 * t)]
여기서, I + j*Q는 복소수 기저대역 신호로 불리며, k는 캐리어 누설의 모델이 되는 복소수이다(예컨대, 상수).
w0을 포함하는 주파수 대역에서(노치가 캐리어 주파수 w0를 포함함) 동작하는 또 다른 무선 시스템과의 간섭을 방지하기 위해, 이것은 그 범위를 벗어나도록 변경된다. 새로운 주파수 w1이 다음과 같이 정의된다:
w1 = w0 + dw
여기서, dw는 재배치된 양 또는 주파수 변경을 의미한다.
위 식으로부터 다음이 도출된다:
exp(w1 * t) = exp(w0 * t) * exp(dw * t)
동일한 주파수에서 RF 신호를 유지하기 위해, 새로운 I'와 Q' 신호들이 다음과 같이 얻어진다(등식을 간단히 하기 위해 k를 0으로 설정함으로써 얻어짐):
RF = real[(I + j * Q) * exp(j * w0 * t)]
= real[(I' + j * Q') * exp(j * w1 * t)]
= real [(I' + j * Q') * exp (j * w0 * t) * exp (j * dw* t)]
이에 따라, 일부 실시예들에서 새로운 복소수 기저대역 신호는 다음과 같다:
I' + j * Q' = {I + j * Q)exp(- j * dw * t)
전술한 실시예들이 이해를 명확하게 하기 위해 일부 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 구현예를 대체하는 많은 방법이 존재할 수 있다. 설명된 실시예들은 단지 예시에 불과하며 제한적이지 않다.

Claims (24)

  1. 누설을 재배치하는 방법에 있어서,
    전송될 전송 신호에서 누설을 재배치하기 위한 표시를 수신하는 단계;
    상기 전송 신호에서 상기 누설을 재배치하는데 연관된 주파수 변경을 획득하는 단계; 및
    상기 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 상기 전송 신호에서 상기 누설을 재배치하는 단계를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송 신호는 무선으로 전송된 신호를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전송 신호는, 상기 누설이 재배치되지 않으면, 상기 누설과 주파수가 중첩될 억제 부분을 더 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 억제 부분의 상기 주파수 범위는 또 다른 무선 시스템에 의해 사용되고 있는, 누설을 재배치하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 획득 단계는 미리 정해진 주파수 변경을 획득하는 단계를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 획득 단계는 (1) 상기 억제 부분의 상기 주파수 범위 및 (2) 상기 누설이 재배치되지 않으면, 상기 누설의 상기 주파수 범위 중 적어도 일부분 기초하여 상기 주파수 변경을 결정하는 단계를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주파수 변경을 결정하는 단계는 (3) 하나 이상의 허용된 주파수 변경들에 적어도 일부분을 추가로 기초하는, 누설을 재배치하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전송 신호는 초광대역(UWB)에 연관되는, 누설을 재배치하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전송 신호는 와이미디어 초광대역(WiMedia UWB) 명세와 연관되는, 누설을 재배치하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전송 신호는 대역 호핑에 연관되는, 누설을 재배치하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 변경은 양/음 부호를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 재배치 단계는,
    상기 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 데이터 신호를 주파수 편이하는 단계;
    상기 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 캐리어 신호를 주파수 편이하는 단계; 및
    상기 주파수 편이된 데이터 신호와 상기 주파수 편이된 캐리어 신호를 결합하는 단계를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 신호가 상기 주파수 변경에 의해 위로 주파수 편이되는 경우, 상기 캐리어 신호는 상기 주파수 변경에 의해 아래로 주파수 편이되는, 누설을 재배치하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 신호를 주파수 편이하는 단계는 적어도 하나의 승산기를 사용하는 단계를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 신호를 주파수 편이하는 단계는 역 고속 푸리에 변환(IFFT)과 연관된 하나 이상의 서브캐리어들로 데이터의 매핑을 변경하는 단계를 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 재배치 단계는 상기 주파수 편이된 데이터 신호와 상기 주파수 편이된 캐리어 신호를 결합하기 전에, 필요하다면, 상기 주파수 편이된 데이터 신호를 필터링하는데 연관된 필터를 조정하는 단계를 더 포함하는, 누설을 재배치하는 방법.
  17. 누설을 재배치하기 위한 시스템에 있어서,
    전송될 전송 신호에서 누설을 재배치하기 위한 표시를 수신하도록 구성된 인터페이스; 및
    상기 전송 신호에서 상기 누설을 재배치하는데 연관된 주파수 변경을 획득하고, 상기 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 상기 전송 신호에서 상기 누설을 재배치하도록 구성된 신호 프로세서를 포함하는, 누설을 재배치하기 위한 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전송 신호는, 상기 누설이 재배치되지 않는다면, 상기 누설과 주파수가 중첩되는 억제 부분을 더 포함하는, 누설을 재배치하기 위한 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 프로세서는 (1) 상기 억제 부분의 상기 주파수 범위 및 (2) 상기 누설이 재배치되지 않으면, 상기 누설의 상기 주파수 범위 중 적어도 일부분 기초하여 상기 주파수 변경을 결정함으로써 획득하도록 구성되는, 누설을 재배치하기 위한 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 신호 프로세서는 하나 이상의 허용된 주파수 변경들에 적어도 일부분 더 기초하여 상기 주파수 변경을 결정하도록 구성되는, 누설을 재배치하기 위한 시스템.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 신호 프로세서는,
    상기 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 데이터 신호를 주파수 편이하 고,
    상기 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 캐리어 신호를 주파수 편이하며,
    상기 주파수 편이된 데이터 신호와 상기 주파수 편이된 캐리어 신호를 결합함으로써,
    재배치하도록 구성되는, 누설을 재배치하기 위한 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 신호 프로세서는 적어도 하나의 승산기를 사용함으로써 상기 데이터 신호를 주파수 편이하도록 구성되는, 누설을 재배치하기 위한 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 신호 프로세서는 역고속 푸리에 변환(IFFT)과 연관된 하나 이상의 서브캐리어들로 데이터의 매핑을 변경함으로써 상기 데이터 신호를 주파수 편이하도록 구성되는, 누설을 재배치하기 위한 시스템.
  24. 누설을 재배치하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 컴퓨터 판독 가능한 매체에 수록되는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    전송될 전송 신호에서 누설을 재배치하기 위한 표시를 수신하고,
    상기 전송 신호에서 상기 누설을 재배치하는데 연관된 주파수 변경을 획득하 며,
    상기 주파수 변경에 적어도 일부분 기초하여 상기 전송 신호에서 상기 누설을 재배치하기 위한 컴퓨터 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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