KR20090061680A - 다중 송신 신호 경로들을 갖는 무선 디바이스에 대한 송신 전력 감소 - Google Patents

다중 송신 신호 경로들을 갖는 무선 디바이스에 대한 송신 전력 감소 Download PDF

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Abstract

무선 디바이스에는 서로 다른 설계들로 될 수 있는 다수의(예를 들어, 2개의) 안테나들이 장착된다. 각 안테나는 상이한 방식으로 무선 환경과 상호동작하며, 상이한 산란 효과를 달성한다. 무선 디바이스는 각 안테나에 대한 하나의 송신 신호 경로를 갖는다. 각 송신 신호 경로는 관련 안테나로부터의 송신을 위한 RF 출력 신호를 발생한다. 무선 디바이스는 수신 기지국에서의 더 큰 수신 신호 레벨을 달성하기 위해 하나 이상의 송신 신호 경로들의 동작을 제어한다. 무선 디바이스는 (1)기지국으로부터의 어떠한 피드백에도 의존함이 없이 송신 신호 경로(들)를 독자적으로 조정하거나 또는 (2)기지국으로부터 수신된 송신 전력 제어(TPC) 명령들에 기초하여 송신 신호 경로(들)를 조정할 수도 있다. 무선 디바이스는 각 송신 신호 경로를 선택적으로 인에이블 및 디스에이블하며, 각 송신 신호 경로의 위상 및/또는 이득을 변화시킬 수도 있다.
Figure P1020097011172
송신 신호 경로, 신호 산란 효과, 송신 전력 제어, 신호 증폭기

Description

다중 송신 신호 경로들을 갖는 무선 디바이스에 대한 송신 전력 감소{TRANSMIT POWER REDUCTION FOR A WIRELESS DEVICE WITH MULTIPLE TRANSMIT SIGNAL PATHS}
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 무선 디바이스에 의해 데이터를 송신하는 기술들에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서, 무선 디바이스(예를 들어, 셀룰러 전화)에 의해 송신된 무선 주파수(RF) 신호는 다중 신호 경로들을 통해 기지국에 도달할 수도 있다. 이 신호 경로들은 가시선(line-of-sight) 경로 및 이러한 환경에서 무선파의 반사에 의해 생성되는 반사 경로들을 포함할 수도 있다. 따라서, 기지국은 송신 RF 신호의 다수의 인스턴스들(instances)을 수신할 수도 있다. 각 수신 신호 인스턴스는 서로 다른 신호 경로를 통해 획득되며, 복소 이득과 이 신호 경로에 의해 결정된 전파 지연을 갖는다. 수신 신호 인스턴스들은 기지국에서 보강적으로(constructively) 부가되어, 더 큰 크기를 갖는 수신 신호를 발생할 수도 있다. 역으로, 수신 신호 인스턴스들은 소멸적으로 부가되어 보다 작은 크기를 갖는 수신 신호를 발생할 수도 있다. 따라서, 수신 신호 인스턴스들의 강화 또는 소 거에 의존하여, 상이한 수신 신호 레벨들이 획득될 수도 있다. 강화는 통상적으로 문제가 되지 않는다. 그러나, 소거는 수신 신호 레벨의 큰 양의 드롭, 예를 들어 40 데시벨(dB)까지의 드롭을 야기할 수도 있다. 소거로 인해 큰 양으로 감쇠되었을 때에 수신 신호는 "페이드(fade)"로서 불려진다.
코드분할 다중접속 (CDMA) 시스템들과 같은 일부 무선 통신 시스템들은, 페이딩의 악영향들을 완화하기 위해 전력 제어를 이용한다. 전력 제어에서, 무선 디바이스의 송신 전력은 기지국에서 타겟 신호-대-총 잡음 비율(SNR)을 달성하기 위해 필요한 때에 업 또는 다운 조정된다. 만일 무선 디바이스에 대한 수신 SNR이 예를 들어, 무선 환경의 변화들로 인해 타겟 SNR 이하로 드롭된 것으로 기지국이 검출한 경우에, 기지국은 무선 디바이스로 하여금 자신의 송신 전력을 증가시키도록 지시하기 위하여 송신 전력 제어(TPC) 명령들을 송신한다. 무선 디바이스는 수신 SNR을 타겟 SNR에서 또는 그 근방에서 유지하기 위해 넓은 범위에 걸쳐 자신의 송신 전력을 변화시킬 수도 있다. 예를 들어, 페이드가 기지국에서의 수신 신호를 20 dB만큼 드롭되게 한다면, 무선 디바이스는 기지국에서의 원하는 SNR을 유지하기 위해 자신의 송신 전력을 대략 20 dB만큼(또는 100배 이상) 증가시키도록 지시받을 것이다.
많은 무선 디바이스들은 휴대용이며 내부 배터리들에 의해 전력공급된다. 페이딩에 대처하기 위한 높은 송신 전력의 사용은 배터리 전력을 고갈시켜서 통화 시간을 단축시킨다. 따라서, 이러한 휴대용 무선 디바이스에 대한 송신 전력을 감소시킴과 아울러 통화 시간을 연장하는 기술들이 당업계에서 필요하다.
상술한 바와 같이, 많은 무선 디바이스들은 휴대용이며 내부 배터리들에 의해 전력공급되며, 페이딩에 대처하기 위한 높은 송신 전력의 사용은 배터리 전력을 고갈시켜서 통화 시간을 단축시키므로, 이러한 휴대용 무선 디바이스에 대한 송신 전력을 감소시킴과 아울러 통화 시간을 연장하는 기술들이 당업계에서 필요하다.
다수의(예를 들어, 2개의) 안테나들이 장착된, 평균적으로 송신 전력을 감소시키는 방식으로 송신할 수 있는 무선 디바이스가 본원에서 설명된다. 각각의 안테나는 서로 다른 방식으로 무선 환경과 상호동작하며, 다이버시티를 제공하도록 사용된다. 다수의 안테나들은 상이한 산란 효과들을 달성하기 위해 서로 다른 설계들/타입들(예를 들어, 다이폴 안테나 및 패치 안테나)로 이루어질 수도 있다. 무선 디바이스는 또한 각 안테나에 대한 하나의 송신 신호 경로를 갖는다. 각 송신 신호 경로는 관련 안테나로부터의 송신을 위해 RF 출력 신호를 발생한다. 다수의 안테나들에 대한 RF 출력 신호들은 동일하거나 상이한 신호 레벨들을 가질 수도 있다.
무선 디바이스는 수신 기지국에서 더 큰 수신 신호 레벨을 달성하기 위해 하나 이상의 지정된 송신 신호 경로들의 동작을 제어한다. 지정된 송신 신호 경로(들)의 제어는, 전력 제어를 위해 기지국으로부터 수신된 TPC 명령들에 응답하여 무선 디바이스에 의해 정상적으로 수행되는 이득 또는 송신 전력 조정에 부가된다. 예를 들어, 무선 디바이스는 기지국으로부터의 임의의 피드백에 의존함이 없이 지정된 송신 신호 경로(들)를 독자적으로 제어할 수도 있다. 또한, 무선 디바이스는 수신 TPC 명령들에 기초하여 지정된 송신 신호 경로(들)를 제어할 수도 있다. 독자적인 제어 및 피드백-기반 제어 모두에 대해, 무선 디바이스는 각 송신 신호 경로를 선택적으로 인에이블(enable)하고 디스에이블(disable)하며, 각 송신 신호 경로의 위상 및/또는 이득을 가변하고, 기타 등등을 할 수 있다. 임의의 경우에서, 지정된 송신 신호 경로(들)의 변화된 동작으로 인한 기지국에서의 더 큰 수신 신호 레벨은, 무선 디바이스로 하여금 평균적으로 보다 낮은 송신 전력 레벨로 송신하게 함으로써 전력 소모를 감소시키고 무선 디바이스에 대한 통화 시간을 연장시킨다.
본 발명의 다양한 양태들 및 실시형태들은 하기에서 더욱 상세하게 설명된다.
본 발명에 따르면 휴대용 무선 디바이스에 대한 송신 전력을 감소시킴과 아울러 통화 시간을 연장할 수 있다.
본 발명의 특징들 및 특성은 도면들과 관련하여 하기에서 제시되는 상세한 설명으로 분명하게 될 것인데, 도면에서, 동일한 참조 부호들은 도면 전반에 걸쳐 동일한 대상을 나타낸다.
본원에서, 단어 "예시적인"은 "예, 예시 또는 예증으로서 역할을 하는 것"을 의미한다. 여기에서 "예시적으로" 설명되는 임의의 실시형태 또는 설계는, 다른 실시형태들 또는 설계들에 비해 반드시 바람직하거나 유익한 것으로 해석되지는 않는다.
도 1은 무선 디바이스(110)의 단일의 송신 안테나(112)로부터 기지국(150)의 단일의 수신 안테나(152)로의 신호 송신에 관한 산란 효과를 도시한다. 산란은 송신 안테나와 무선 환경(또는 무선 채널)간의 상호작용을 지칭한다. 산란은, 송신 안테나로부터 송신된 RF 출력 신호가 가능하게는 가시선(또는 직접) 경로뿐만 아니라 반사(또는 산란) 경로들을 통해 수신되게 한다. 상이한 신호 경로들에 대한 다수의 수신 신호 인스턴스들은 수신 안테나에서 보강적으로 또는 소멸적으로 부가할 수도 있다. 도달시의 경로 길이들과 신호 위상에 의존하여, 수신 신호 인스턴스들이 서로 강화하는 경우에 수신 신호는 더 크게 되며, 수신 신호 인스턴스들이 서로 소거하는 경우에 수신 신호는 감쇠될 수도 있다. 송신 안테나와 무선 환경간의 상호작용은 송신 RF 신호에 대한 신호 경로들 세트 및 이에 따른 수신 안테나에서의 수신 신호 강도를 결정한다.
상이한 송신 안테나들이 송신 안테나(112)를 위해 사용될 수도 있으며, 이 상이한 송신 안테나들은 일반적으로 동일한 무선 환경에서 서로 다른 산란 효과들을 경험할 것이다. 송신 안테나들은 상이한 안테나 설계들 또는 타입들로 되고/또는 상이한 빔 패턴들, 상이한 위치들, 상이한 편광들, 및/또는 일부 다른 특성들을 갖게 되는 경우에, "상이한" 것으로 고려될 수도 있다. 일반적으로, 서로로부터 더 많이 다른 송신 안테나들은 더욱 상이한 산란 효과들을 경험하는 경향이 있다. 송신 안테나들은 무선 환경과 크게 다른 방식들로 상호작용하는 경우에 무상관화(decorrelated)(즉, 비상관)으로 또는 낮은 상관관계를 갖는 것으로 고려된다.
기지국에서의 수신 신호는 송신을 위해 사용된 송신 안테나와 무선 환경에 의해 결정되는 신호 레벨을 갖는다. 기지국은 송신 안테나에 의해 달성되는 상이한 산란 효과로 인해 동일한 무선 환경에서 송신을 위해 사용되는 각 상이한 송신 안테나에 대한 상이한 수신 신호 레벨을 획득할 수도 있다. 상이한 개별 송신 안테나들에 대해 기지국에 의해 획득된 상이한 수신 전력 레벨들은, 이 송신 안테나들이 무상관화되고 무선 환경이 경로 지연으로 인해 충분한 산란을 발생시키는 경우에 무상관화된다.
전술한 설명은 데이터 송신을 위해 하나의 송신 안테나(112)의 사용을 가정한다. 성능을 개선하기 위해, 다수의 송신 안테나들은 각 송신 안테나에 대해 일 세트인, 기지국에서의 수신 신호 인스턴스들의 다수의 상이하고 바람직하게는 무상관화된 세트들을 생성하도록 사용될 수도 있다. 다수의 송신 안테나들은 선택적으로 인에이블 및 디스에이블될 수도 있으며/또는 이 송신 안테나들로부터 송신된 신호들은 진폭 및/또는 위상에서 조정될 수도 있으며, 이에 따라, 기지국에서의 모든 수신 신호 인스턴스들은 보다 큰 수신 신호를 발생하도록 결합된다. 서로 다른 송신 안테나들과 무선 환경간의 상이한 상호작용들(그리고 이에 따른 상이한 산란 효과들)은 수신 신호 레벨을 개선하도록 의존한다. 이는 안테나 빔을 형성하고 수신 안테나로의 신호 송신 조종을 시도하는 종래의 빔형성과는 대조 적이다.
하기의 설명에서, "채널 구성"은 소정의 무선 환경에서 동작하는 하나 이상의 송신 안테나들의 소정의 세트를 지칭한다. 상이한 채널 구성들은 상이한 개별 안테나들, 안테나들의 상이한 조합들, 다수의 안테나들로부터 송신된 신호들의 상이한 조정들 등등으로 획득될 수도 있다. "송신 신호 경로"는 일 안테나에 대한 RF 출력 신호(RFout)를 발생하는데 사용되는 회로 블록들의 콜렉션을 지칭한다. 일 송신 신호 경로는 각 안테나에 대해 제공된다. 그러나, 다수의 송신 신호 경로들은 일부 공통된 회로 블록들을 공유할 수도 있다. 일반적으로, 각 송신 신호 경로는 아날로그 기저대역으로부터 RF로의 모든 신호 프로세싱/컨디셔닝(conditioning)을 포괄한다.
도 2는 무선 디바이스(210)와 기지국(250)의 일 실시형태의 블록도를 도시한다. 이 실시형태에 대해, 무선 디바이스(210)에는 2개의 안테나들(230a 및 230b)이 장착되고, 기지국(250)에는 하나의 안테나(252)가 장착된다. 일반적으로, 무선 디바이스(210)에는 임의의 개수의 안테나들이 장착될 수도 있으며, 기지국(250)에는 또한 임의의 개수의 안테나들이 장착될 수도 있다.
리버스 링크(또는 업링크) 상에서, 송신(TX) 데이터 프로세서(212)는 트래픽 데이터를 수신하여 프로세싱하고 데이터 칩들의 하나 이상의 스트림을 발생한다. TX 데이터 프로세서(212)에 의한 프로세싱은 시스템 종속적이며, 예를 들어, 인코딩, 인터리빙, 심벌 맵핑 등등을 포함할 수도 있다. CDMA 시스템에 대해, 프로세싱은 통상적으로 채널화 및 스펙트럼 확산을 더 포함한다. TX 데이터 프로 세서(212)는 또한 데이터 칩들의 각 스트림을 대응하는 아날로그 기저대역 신호로 변환한다. 송신기 유닛(220)은 TX 데이터 프로세서(212)로부터의 기저대역 신호들을 수신하여 컨디셔닝(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업컨버젼)을 하고, 데이터 송신에 사용되는 각 안테나에 대한 RF 출력 신호를 발생한다. RF 출력 신호들은 듀플렉서 유닛(222)을 통해 라우팅되며 안테나들(230a 및 230b)을 통해 송신된다.
기지국(250)에서, 무선 디바이스(210)에 의해 송신된 RF 신호들은 안테나(252)에 의해 수신되며, 듀플렉서(254)를 통해 라우팅되고, 수신기 유닛(256)에 제공된다. 수신기 유닛(256)은 수신 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버젼)하며, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하고, 데이터 샘플들의 스트림을 제공한다. 수신(RX) 데이터 프로세서(260)는 데이터 샘플들을 프로세싱하고 디코딩된 데이터를 제공한다. RX 데이터 프로세서(260)에 의한 프로세싱은 TX 데이터 프로세서(212)에 의한 프로세싱과 상보적이며, 예를 들어, 역확산, 역-채널화, 심벌 디맵핑, 디인터리빙, 및 디코딩을 포함할 수도 있다.
무선 디바이스(210)의 전력 제어를 위해, SNR 추정기(262)는 예를 들어, 무선 디바이스에 의해 송신된 파일럿에 기초하여 무선 디바이스(210)에 대한 수신 SNR을 추정한다. 제어기(270)는 무선 디바이스(210)에 대한 타겟 SNR에 대해 수신 SNR을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 TPC 명령들을 발생한다. 각 TPC 명령은 무선 디바이스(210)에게 자신의 송신 전력을 (예를 들어, 소정의 양만큼) 증가시키도록 지시하는 UP 명령이거나 무선 디바이스(210)에게 자신의 송신 전력을 감소시키도록 지시하는 DOWN 명령이 될 수도 있다. 통상적으로, 제어기(270)는 무선 디바이스(210)에 대한 타겟 패킷/프레임 에러 레이트를 달성하기 위해 타겟 SNR을 조정한다. 무선 디바이스(210)에 대한 TPC 명령들뿐만 아니라 다른 데이터는 TX 데이터 프로세서(280)에 의해 프로세싱되며, 송신기 유닛(282)에 의해 컨디셔닝되며, 듀플렉서(254)를 통해 라우팅되고, 안테나(252)를 통해 송신된다.
무선 디바이스(210)에서, 기지국(250)에 의해 송신된 RF 신호는, 무선 디바이스(210)를 위해 기지국(250)에 의해 송신된 TPC 명령들을 복원하기 위해 안테나들(230a 및 230b)에 의해 수신되며, 듀플렉서 유닛(222)을 통해 라우팅되며, 수신기 유닛(232)에 의해 컨디셔닝 및 디지털화되고, RX 데이터 프로세서(234)에 의해 프로세싱된다. 제어기(240)는 TPC 명령들을 수신하고, TX 데이터 프로세서(212)에 의한 프로세싱 및 송신기 유닛(220)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어기(240)는 리버스 링크 상에서의 송신을 위한 송신기 유닛(220)의 동작을 변화시키는 제어 신호들을 발생할 수도 있다. 후술할 바와 같이, 제어 신호들은 (1)수신된 TPC 명령들 및/또는 기지국(250)으로부터의 일부 다른 피드백에 기초하여 또는 (2)어떠한 피드백도 없이 무선 디바이스(210)에 의해 독자적으로 발생할 수도 있다.
또한, 제어기들(240 및 270)은 각각 무선 디바이스(210)와 기지국(250) 내의 다양한 프로세싱 유닛들의 동작을 지시한다. 메모리 유닛들(242 및 272)은 각각 제어기들(240 및 270)을 위한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다.
TPC 명령들은 무선 디바이스(210)에서 쉽게 이용가능하며, 현재 채널 조건을 추론하는데 사용될 수 있는 일 형태의 피드백을 나타낸다. 무선 디바이스(210)는 기지국(250)으로부터 높은 퍼센트의 UP 명령들이 수신되는 경우에 페이드를 검출할 수도 있다. 그러나, 기지국(250)으로부터의 다른 형태의 피드백이 또한 현재 채널 조건을 추론하는데 사용될 수도 있다.
무선 디바이스(210)에서, 안테나(230a)는 주 안테나로서 고려될 수 있고, 안테나(230b)는 보조 안테나 또는 다이버시티 안테나로서 고려될 수 있다. 안테나들(230a 및 230b)은 동일한 안테나 설계 또는 상이한 안테나 설계로 구현될 수 있다. 만일 안테나들(230a 및 230b)이 동일한 설계/타입인 경우에, 상이한 산란 효과들은 이 안테나들을 서로 다른 위치에 그리고/또는 서로 다른 배향으로 위치시킴으로써 달성될 수 있다. 그러나, 안테나들(230a 및 230b)이 상이한 설계들/타입들로 되고 상이한 안테나 패턴들, 상이한 편광들, 및/또는 상이한 특성들을 갖는 경우에, 성능 개선이 달성될 수도 있다.
예를 들어, 안테나(230a)는 다이폴 안테나로서 구현될 수도 있으며, 안테나(230b)는 패치 안테나로서 구현될 수도 있다. 다이폴 안테나는 또한 휩 안테나(whip antenna)로 지칭되며, 일반적인 예는 셀룰러 전화기에서 종종 사용되는 풀아웃 안테나이다. 다이폴 안테나의 예시적인 설계는 "Balanced, Retractable Mobile Phone Antenna"라는 명칭으로 2001년 5월 29일 등록된 미국특허 제 6,239,755호에서 설명된다. 패치 안테나는 또한 평면 안테나로서 불리며, 통상적으로 인쇄 회로 기판상에서 제조된다. 패치 안테나의 예시적인 설계는 "Planar Antenna for Wireless Communications"라는 명칭으로 2003년 5월 6일 등록 된 미국특허 제 6,559,809호에서 설명된다. 2개의 상이한 타입의 안테나들(슬리브 다이폴 안테나 및 쿼드리필러 헬릭스 안테나)을 갖는 예시적인 안테나 어셈블리는 "Compact Dual Mode Integrated Antenna System for Terrestrial Cellular and Satellite Telecommunications"라는 명칭으로 2004년 4월 13일 등록된 미국특허 제 6,720,929호에서 설명된다. 또한, 다른 타입의 안테나들이 안테나들(230a 및 230b)에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 안테나들(230a 및 230b)은 플랫 코일들, 패치들, 마이크로스트립 안테나들, 스트립라인 안테나들, 프린티드 다이폴들, 반전 F 안테나들(패치 안테나들의 특수한 경우들), 평면 반전 F 안테나들(PIFA), 편광 패치들, 플레이트 안테나들(접지 평면이 없는, 불규칙한 형상의 플랫 안테나들) 등등으로 구현될 수도 있다.
도 3은 도 2의 송신기 유닛(220)의 일 실시형태인 송신기 유닛(220a)의 블록도이다. 송신기 유닛(220a) 내에서, 송신 회로 블록(310)은 기저대역 신호들을 수신하며 변조 신호를 발생시킨다. 통상적으로, 송신 회로 블록(310)은 증폭기들, 믹서들, 필터들 등을 포함하며, RF 집적회로(RFIC) 내에 구현되고/또는 별도의 회로 컴포넌트들로 구현될 수도 있다. 대역통과 필터(BPF; 312)는 변조 신호를 필터링하여 필터링된 변조 신호를 제공한다. 전력 스플리터(314)는 필터링된 변조 신호를 분배시켜, 제 1 RF 변조 신호를 전력 증폭기(PA;318a)에 제공하고, 제 2 RF 변조 신호를 회로 엘리먼트(316)에 제공한다. 전력 스플리터(314)는 커플러 또는 일부 다른 타입의 회로로 구현될 수도 있다. 제 1 RF 변조 신호와 제 2 RF 변조 신호는 동일한 신호 레벨 또는 상이한 신호 레벨을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 2 RF 변조 신호는 제 1 RF 변조 신호보다 3 dB, 6 dB, 10 dB, 또는 일부 다른 양만큼 작을 수도 있다.
회로 엘리먼트(316)는 제 2 RF 변조 신호와 복소 이득(G)을 곱하여 스케일된 RF 변조 신호를 전력 증폭기(318b)에 제공한다. 회로 엘리먼트(316)는 제 2 RF 변조 신호의 진폭을 스케일링하고/또는 그 위상을 회전시켜서 스케일된 RF 변조 신호를 발생할 수 있다. 전력 증폭기(318a)는 제 1 RF 변조 신호를 증폭하여 제 1 RF 출력 신호(RFout1)를 제공하는데, 제 1 RF 출력 신호(RFout1)는 듀플렉서(322a)를 통해 라우팅되어 안테나(230a)로부터 송신된다. 마찬가지로, 전력 증폭기(318b)는 스케일된 RF 변조 신호를 증폭하여 제 2 RF 출력 신호(RFout2)를 제공하는데, 제 2 RF 출력 신호(RFout2)는 듀플렉서(322b)를 통해 라우팅되어 안테나(230b)로부터 송신된다. 전력 증폭기들(318a 및 318b)은 동일한 이득 또는 상이한 이득을 가질 수도 있다. 예를 들어, 전력 증폭기(318a)는 전력 증폭기(318b)보다 더 큰 이득 및 더 높은 RF 출력 신호 레벨(예를 들어, 전력 증폭기(318a)에 대한 25 dB 이득-대-전력 증폭기(318b)에 대한 15 dB 이득)을 제공하도록 설계될 수도 있다. 전력 증폭기(318a)로부터의 RF 출력 신호 레벨은 Pout1이고, 전력 증폭기(318b)로부터의 RF 출력 신호 레벨은 Pout2인데, 여기서, Pout1은 Pout2와 동일하거나 동일하지 않을 수도 있다.
주 송신 신호 경로는 전력 증폭기(318a)와 듀플렉서(322a)를 포함하여 송신 회로 블록(310)으로부터 안테나(230a)까지의 모든 회로 블록들을 포함한다. 다이버시티 송신 신호 경로는 회로 엘리먼트(316), 전력 증폭기(318b), 및 듀플렉 서(322b)를 포함하여 송신 회로 블록(310)으로부터 안테나(230b)까지의 모든 회로 블록들을 포함한다. 송신 회로 블록(310), 대역통과 필터(312), 및 전력 스플리터(314)는 주 송신 신호 경로와 다이버시티 송신 신호 경로에 공통되고 이들에 의해 공유된다. 주 송신 신호 경로는 예를 들어, CDMA에 대한 IS-98 표준에 의해 부과된 전력 및 선형성 요건들과 같은 적용가능한 시스템 요건들에 순응하도록 설계될 수도 있다. 다이버시티 송신 신호 경로는 모든 시스템 요건들에 순응할 수 있거나 순응하지 않을 수도 있다. 예컨대, 다이버시티 송신 신호 경로는 +23dBm의 최대 출력 전력 요건(예를 들어, 다이버시티 송신 신호 경로는 단지 +12 dBm의 최대 출력 전력을 제공할 수도 있음)을 제외한 모든 IS-98 사양들을 충족하도록 설계될 수도 있다. 만일 다이버시티 송신 신호 경로가 완전히 사양-순응하지 않는 경우에 그리고/또는 제 2 RF 출력 신호 레벨이 제 1 RF 출력 신호 레벨보다 작은 경우에, 전력 증폭기(318b)는 전력 증폭기(318a)와 동일한 전력 및 선형성 성능을 가질 필요가 없을 수도 있다. 이 경우에, 전력 증폭기(318b)는 보다 적은 증폭기 스테이지들로 설계되며/또는 보다 적은 전력 및 적은 비용을 소모하도록 설계될 수도 있다. 또한, 다이버시티 송신 신호 경로로부터 전력 증폭기(318b)를 생략하는 것도 가능할 수 있다. 듀플렉서(322b)는 또한 완화된 요건들을 가질 수도 있다.
전술한 바와 같이, 안테나(230a)는 제 1 타입(예를 들어, 다이폴 안테나)으로 될 수도 있으며, 안테나(230b)는 제 2 타입(예를 들어, 패치 안테나)으로 될 수도 있다. 만일 안테나들(230a 및 230b)이 무상관화되면, 안테나들 중 하나에 대한 채널이 페이드된 경우에, 다른 안테나에 대한 채널은 페이드되지 않을 수도 있다. 2개의 RF 출력 신호들의 상대적인 위상 및/또는 진폭을 조정함으로써, 보다 큰 수신 신호가, 무선 디바이스(210)로부터의 동일하거나 보다 낮은 송신 전력으로 기지국(250)에 의해 획득될 수도 있다. 회로 엘리먼트(316)는 다이버시티 안테나(230b)로부터 송신되는 제 2 RF 출력 신호의 복소 이득(즉, 위상 및/또는 진폭)을 조정하는데 사용되며, 곱셈기, 프로그래머블 지연 엘리먼트, 또는 일부 다른 타입의 회로로 구현될 수도 있다. 다이버시티 송신 신호 경로에 대한 복소 이득의 조정은 다양한 방식들로 수행될 수도 있다.
일 실시형태에서, 무선 디바이스(210)는 기지국(250)으로부터의 어떠한 피드백도 없이 제 2 송신 신호 경로에 대한 복소 이득을 독자적으로 조정한다. 이 제 1 조정 방식에서, 무선 디바이스(210)는 제 2 RF 출력 신호의 위상을 조직적으로 스위핑한다. 이는 각 시간 간격(n)에 대해 전력 스플리터(314)로부터의 제 2 RF 변조 신호와 ej2 π·n/N의 복소 이득을 곱함으로써 달성될 수도 있다. 각 시간 간격(n)을 고속 페이드의 예상 지속기간보다 짧게 정의함으로써, 제 2 RF 출력 신호가 페이드되는 동안 조정될 수도 있다. 전체 360 °는 N개의 시간 간격에 걸쳐 스위핑되는데, 여기서 N은 1보다 큰 임의 값이 될 수도 있다. 제 2 조정 방식에서, 제 2 RF 변조 신호는 각 시간 간격(n)에 대해 ej2 π·p(n)/N의 의사-랜덤 위상과 곱해지는데, 여기서, p(n)은 0과 N 사이의 의사-랜덤 값이며, 즉, 0≤p(n)<N이다. 제 3 조정 방식에서, 다이버시티 송신 신호 경로는 제 2 RF 변조 신호와 G=1 및 G=0의 이득을 각각 교대로 곱함으로써 ON 상태(인에이블)와 OFF 상태(디스에이블) 사이에서 순환된다. 또한, 제 2 RF 변조 신호는 조직적으로 또는 의사-랜덤으로 선택될 수 있는 일부 다른 복소 값들과 곱해질 수도 있다.
다른 실시형태에서, 무선 디바이스(210)는 기지국(250)으로부터의 피드백에 기초하여 다이버시티 송신 신호 경로에 대한 복소 이득을 조정한다. 이 피드백은 무선 디바이스(210)의 전력 제어를 위해 기지국(250)에 의해 송신되는 TPC 명령들의 형태가 될 수도 있다. 무선 디바이스(210)는 수신된 TPC 명령들에 기초하여 기지국(250)에서의 수신 신호 레벨의 드롭을 검출할 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스(210)는, 소정의 개수의 연속적인 UP 명령들이 기지국(250)으로부터 수신되는 경우, 일정한 시간 윈도우 내에서 수신된 소정 퍼센트(또는 보다 높은 퍼센트)의 TPC 명령들이 UP 명령들인 경우 등등에서, 현재 채널 구성이 페이드에 있는 것으로 추론한다. 이후에, 무선 디바이스(210)는 수신된 TPC 명령들에 기초하여 페이드를 검출하는 때마다 제 2 송신 신호 경로에 대한 복소 이득을 조정할 수도 있다. 만일 안테나들(230a 및 230b)이 무상관화된 경우에, 이전 채널 구성보다 새로운 채널 구성이 더 양호하게 될 상당한 확률이 있게 된다. TPC 명령들의 분포가 정상으로 돌아간 것으로 간주될 때까지, 무선 디바이스(210)는 복소 이득을 계속적으로 조정할 수도 있다. 무선 디바이스(210)는 각 복소 이득 설정에서 실행하기에 충분한 시간을 제공하기 위해, TPC 명령 레이트보다 더 느린 레이트로 복소 이득을 조정할 수도 있다.
도 4는 도 2의 송신기 유닛(220)의 다른 실시형태인 송신기 유닛(220b)의 블 록도를 도시한다. 송신기 유닛(220b) 내에서, 송신 회로 블록(410), 대역통과 필터(412), 및 전력 스플리터(414)는 도 3에 대해 전술한 바와 같이 기저대역 신호들을 프로세싱하여, 제 1 RF 변조 신호와 제 2 RF 변조 신호를 전력 증폭기들(418a 및 418b) 각각에 제공한다. 전력 증폭기(418a)는 제 1 RF 변조 신호를 증폭하여 제 1 RF 출력 신호를 제공하며, 제 1 RF 출력 신호는 듀플렉서(422a)를 통해 라우팅되어 안테나(230a)로부터 송신된다. 마찬가지로, 전력 증폭기(418b)는 제 2 RF 변조 신호를 증폭하여 제 2 RF 출력 신호를 제공하며, 제 2 RF 출력 신호는 듀플렉서(422b)와 다이플렉서(424)를 통해 라우팅되어 안테나(230b)로부터 송신된다. 제 1 RF 출력 신호 레벨은 Pout1이고, 제 2 RF 출력 신호 레벨은 Pout2이다. 제 1 및 제 2 RF 출력 신호들은 동일한 신호 레벨 또는 상이한 신호 레벨을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 2 RF 출력 신호는 제 1 RF 출력 신호보다 더 낮은 신호 레벨을 가질 수도 있다. 제 2 RF 출력 신호에 대한 더 낮은 레벨은 (1)제 1 RF 변조 신호보다 작게 되도록 제 2 RF 변조 신호를 발생시키며/또는 (2)전력 증폭기(418a)에 대한 이득보다 전력 증폭기(418b)에 대해 더 낮은 이득을 사용함으로써 획득될 수도 있다.
전력 증폭기(418a)와 듀플렉서(422a)는 주 송신 신호 경로의 일부이다. 전력 증폭기(418b), 듀플렉서(422b), 및 다이플렉서(424)는 다이버시티 송신 신호 경로의 일부이다. 제 1 제어 신호(Ctrl1)는 전력 증폭기(418a)에 제공되어 전력 증폭기(418a)의 동작을 제어하는데 사용된다. 제 2 제어 신호(Ctrl2)는 전력 증폭기(418b)에 제공되어 전력 증폭기(418b)의 동작을 제어하는데 사용된다. 각 제어 신호는 관련 전력 증폭기를 선택적으로 인에이블 또는 디스에이블하며, 관련 전력 증폭기의 위상 및/또는 이득을 조정하며, 그리고/또는 일부 다른 방식으로 관련 전력 증폭기의 동작을 조정할 수도 있다. 각 제어 신호는 기지국(250)으로부터 수신된 TPC 명령들에 기초하여 발생할 수도 있다. 그러나, Ctrl1 신호 및 Ctrl 2 신호는 후술할 바와 같이 다른 방식들로 발생할 수도 있다. 무선 디바이스(210)는 다양한 방식들로 주 송신 신호 경로와 다이버시티 송신 신호 경로를 제어할 수도 있다.
일 실시형태에서, 주 송신 신호 경로는, 무선 디바이스(210)가 송신할 때마다 인에이블되고, 다이버시티 송신 신호 경로는 기지국(250)으로부터의 피드백에 기초하여 선택적으로 인에이블 및 디스에이블된다. 이 실시형태에 대해, Ctrl1 신호는 전력 증폭기(418a)로부터의 제 1 RF 출력 신호의 송신 전력 레벨을 조정하는데 사용된다. Ctrl1 신호는 기지국(250)으로부터 수신된 TPC 명령들에 기초하여 정상적인 방식으로 발생될 수 있으며, (1) 각 UP 명령에 대해, 전력 증폭기(418a)의 이득을 소정의 양만큼 증가시키고 (2) 각 DOWN 명령에 대해, 전력 증폭기(418a)의 이득을 소정의 양만큼 감소시킬 수 있다. 또한, Ctrl2 신호는 기지국(250)에서 양호한 성능을 달성하기 위해 수신 TPC 명령들에 기초하여 발생할 수 있다. 제 1 조정 방식에서, Ctrl2 신호는 수신된 TPC 명령들에 기초하여 페이드가 검출될 때마다, 전력 증폭기(418b)를 ON 상태(인에이블)와 OFF 상태(디스에이블) 사이에서 토글링(toggling)한다. 페이드는 도 3에 대해 전술한 바와 같이 검출될 수도 있다. 서로 다른 채널 구성들, 및 이에 따른 기지국에서의 서로 다른 수신 신호 레벨들은 인에이블 및 디스에이블된 다이버시티 송신 신호 경로에 의해 획득된다. 제 2 조정 방식에서, Ctrl2 신호는 페이드가 검출되는 경우에 전력 증폭기(418b)를 인에이블하고, 양호한 채널 조건이 검출되는 경우에 전력 증폭기(418b)를 디스에이블한다. 양호한 채널 조건은 예를 들어, 소정의 개수의 연속적인 DOWN 명령들이 기지국(250)으로부터 수신되는 경우, 일정한 시간 윈도우 내에 수신된 소정 퍼센트(또는 보다 높은 퍼센트)의 TPC 명령들이 DOWN 명령들인 경우 등등에서 검출될 수 있다.
다른 실시형태에서, 무선 디바이스(210)는 기지국(250)으로부터의 피드백에 기초하여 주 송신 신호 경로와 다이버시티 송신 신호 경로를 통해 순환한다. 무선 디바이스(210)는 초기에 리버스 링크 상에서 송신을 위해 주 송신 신호 경로를 인에이블 할 수도 있다. 그 후, 무선 디바이스(210)는, 페이드가 검출되는 경우에 주 송신 신호 경로와 다이버시티 송신 신호 경로 모두를 인에이블하고, 그 후 다른 페이드가 검출되는 경우에 다이버시티 송신 신호 경로만을 인에이블하고, 그 후 다른 페이드가 검출되는 경우에 주 송신 신호 경로만을 인에이블하는 등등을 할 수도 있다. 이 실시형태에 대해, 각 검출된 페이드는 송신을 위해 다른 채널 구성이 선택되게 한다. 주 송신 신호 경로 및 다이버시티 송신 신호 경로는 (예를 들어, 전술한 바와같이) 소정의 순서로 또는 의사-랜덤 방식으로 인에이블되고 디스에이블될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 다이버시티 송신 신호 경로에 대한 제 2 RF 출력 신호는 주 송신 신호 경로에 대한 제 1 RF 출력 신호보다 진폭이 더 낮을 수도 있다. 만일 페이드가 기지국에서의 수신 신호 레벨을 20 dB만큼 드롭시키는 경우에, 제 2 RF 출력 신호가 제 1 RF 출력 신호보다 3 dB, 6 dB, 또는 심지어 10 dB 더 낮은 경우에도 성능이 개선될 수도 있다. 또한, 무선 디바이스에 의해 사용되는 실제 송신 전력 레벨은 종종 시스템에 의해 특정된 최대 송신 전력보다 더 낮다. 예를 들어, IS-98이 안테나에서 23 dBm의 최대 송신 전력 레벨을 특정하지만은, 무선 디바이스에 의해 사용되는 실제 송신 전력 레벨은 대부분의 동작 시나리오들에 대해 종종 5 dBm 내지 10 dBm의 공칭 범위에 있다. 실제 송신 전력 레벨은 시스템에 의해 특정된 최대 전력 레벨 또는 최소 전력 레벨에서 좀처럼 있지 않으며, 대신에, 대부분의 시간 동안 공칭 범위 내에 있다. 이 동작 특성들은 무선 디바이스에서의 송신기 유닛의 구현을 단순화하는데에 이용될 수도 있다.
도 5는 도 2의 송신기 유닛(220)의 또 다른 실시형태인 송신기 유닛(220c)의 블록도를 도시한다. 송신기 유닛(220c) 내에서, 송신 RF 집적회로(TX RFIC; 510)는 기저대역 신호들을 수신하여 프로세싱하며, 제 1 및 제 2 RF 변조 신호들을 제공한다. 대역통과 필터(512)는 제 1 RF 변조 신호를 필터링하고 필터링된 변조 신호를 제공한다. 전력 증폭기(518)는 필터링된 변조 신호를 증폭하고, 제 1 RF 출력 신호를 듀플렉서(422a)에 제공한다. 제 2 RF 변조 신호는 제 2 RF 출력 신호로서 사용되고, 직접적으로 듀플렉서(422b)에 제공된다. 제 1 RF 출력 신호 레벨은 Pout1이고, 제 2 RF 출력 신호 레벨은 Pout2인데, 여기서 Pout1은 전력 증폭기(518)로 인해 통상적으로 Pout2보다 더 높다.
Ctrl1 신호는 전력 증폭기(518)에 제공되며, 주 송신 신호 경로에 대한 전력 증폭기(518)의 동작을 제어하는데 사용된다. Ctrl2 신호는 TX RFIC(510)에 제공되며, 다이버시티 송신 신호 경로에 대한 TX RFIC(510)의 동작을 제어하는데 사용된다. 각 제어 신호는 관련 송신 신호 경로를 선택적으로 인에이블 또는 디스에이블하며, 관련 송신 신호 경로의 위상 및/또는 이득을 조정하며, 그리고/또는 관련 송신 신호 경로 내의 임의의 회로 엘리먼트의 동작을 변경시킬 수도 있다. 각 제어 신호는 기지국(250)으로부터 수신된 TPC 명령들에 기초하여 발생될 수도 있으며, Ctrl1 및 Ctrl2 신호들은 서로 다른 방식들로 발생할 수도 있다. 무선 디바이스(210)는 도 3 및 4에 대해 전술한 바와 같이, 주 송신 신호 경로와 다이버시티 송신 신호 경로를 다양한 방식으로 제어할 수도 있다.
도 6은 송신기 유닛(220c) 내의 TX RFIC(510)의 일 실시형태에 대한 블록도를 도시한다. 많은 무선 통신 시스템에서 일반적으로 사용되는 직교 변조에 대해, 기저대역 신호들은 동위상(Ibb) 기저대역 신호와 직교(Qbb) 기저대역 신호를 포함한다. TX RFIC(510) 내에서, 증폭기들(Amp; 610a 및 610b)은 Ibb 및 Qbb 기저대역 신호들을 각각 수신하여 증폭하며, 증폭된 기저대역 신호들을 직교 변조기(620)에 제공한다. 변조기(620) 내에서, 믹서(622a)는 증폭된 기저대역 신호를 LO 발생기(626)로부터의 동위상 국부 발진기(ILO) 신호에 의해 주파수 업컨버젼하여, 동위상 변조 컴포넌트를 제공한다. 유사하게, 믹서(622b)는 증폭된 기저대역 신호를 LO 발생기(626)로부터의 직교 국부 발진기(QLO) 신호에 의해 주파수 업컨버젼하여, 직교 변조 컴포넌트를 제공한다. 합산기(624)는 동위상 변조 컴포넌트와 직교 변조 컴포넌트를 합산하여 변조 신호를 제공한다. 변조 신호는 증폭기(630)에 의해 증폭되고 2개의 증폭기/드라이버(640a 및 640b)에 의해 추가적으로 증폭되어, 각각, 제 1 RF 변조 신호(RFmod1)와 제 2 RF 변조 신호(RFmod2)를 발생한다.
도 6은 특정 송신기 설계를 도시한다. 일반적으로, 각 송신 신호 경로에서 신호의 컨디셔닝은 증폭기, 필터, 믹서 등의 하나 이상의 스테이지들에 의해 수행될 수도 있다. 이 회로 블록들은 도 6에 도시된 블록들과 다른 방식으로 배열될 수도 있다. 더욱이, 도 6에 도시되지 않은 다른 회로 블록들이 또한 각 송신 신호 경로의 신호를 컨디셔닝하는데 사용될 수도 있다. 또한, 도 6은 RF 변조 신호를 발생하기 위해 RF에서 직접적으로 변조를 수행하는 다이렉트 업컨버젼 아키텍처를 도시한다. 슈퍼-헤테로다인 아키텍처(도 6에서 도시되지 않음)에 대해, 변조는 IF 변조 신호를 발생하고 그 후에 RF로 주파수 업컨버젼하기 위해, RF 대신에 중간 주파수(IF)에서 수행된다.
증폭기/드라이버(640a)는 주 송신 신호 경로의 일부이고, 증폭기/드라이버(640b)는 다이버시티 송신 신호 경로의 일부이다. Ctrl2 신호는 증폭기/드라이버(640b)에 제공되어 증폭기/드라이버(640b)의 동작 및 이에 따른 다이버시티 송신 신호 경로를 제어하는데 사용된다. 주 송신 신호 경로는 도 5에 도시된 바와 같이, 주 송신 신호 경로의 전력 증폭기(518)에 인가되는 Ctrl1 신호에 의해 제어될 수도 있다.
도 3 내지 6에서 도시된 실시형태들에 대해, 제 2 RF 출력 신호 레벨은 제 1 RF 출력 신호 레벨보다 더 작게 되도록 설정될 수 있다(즉, Pout2 < Pout1이다). 이는 다이버시티 송신 신호 경로에 대한 더 간단한 설계 및 보다 적은 비용을 허용하며, 높은 RF 출력 신호 레벨을 처리할 필요가 없게 한다. 예를 들어, 보다 작은 전력 증폭기들(318b 및 418b)이 각각 도 3 및 4의 다이버시티 송신 경로들에서 사용될 수 있으며, 도 5의 다이버시티 송신 신호 경로에 대해 외부 전력 증폭기는 생략될 수 있고, 송신 신호 경로들 모두에 대한 RF 신호들은 도 6의 단일의 RFIC에 의해 발생될 수도 있다.
전술한 실시형태들 중 일부에 대해, 다이버시티 송신 신호 경로의 인에이블 및 디스에이블은 신호 경로의 이득 및/또는 위상을 조정하는 것보다 구현하기에 훨씬 더 간단할 수도 있다. 다이버시티 송신 신호 경로는 종종 신호 경로에서 전력 증폭기 또는 드라이버에 대한 바이어스 전류를 단순히 제거함으로써 디스에이블될 수 있다.
*도 7은 수신된 TPC 명령들에 기초하여 다중 송신 신호 경로들의 동작을 제어하는 프로세스(700)를 도시한다. 프로세스(700)는 도 3의 송신기 유닛(220a)에서, 도 4의 송신기 유닛(220b)에서, 그리고 도 5의 송신기 유닛(220c)에서 사용될 수도 있다. 프로세스(700)는 도 2의 제어기(240)에 의해 수행될 수도 있다.
무선 디바이스는 기지국으로부터 TPC 명령들을 수신하고(블록 712), 전술한 바와 같이 수신된 TPC 명령들에 기초하여 페이드를 검출한다(블록 714). 블록(716)에서 결정되는 바와 같이, 페이드가 검출되는 경우에, 무선 디바이스는 기지국에서 더 큰 수신 신호 레벨을 달성하기 위해 주 송신 신호 경로, 다이버시티 송신 신호 경로, 또는 주 송신 신호 경로와 다이버시티 송신 신호 경로 모두의 동작을 조정한다(블록 718). 무선 디바이스는 도 3 내지 5에 대해 전술한 임의의 조정 실시형태들 및 방식들을 구현할 수 있다. 블록(718) 이후에서, 또한 블록(716)에서 페이드가 검출되지 않은 경우에, 무선 디바이스(712)는 블록(712)으로 복귀한다. 무선 디바이스는 임의의 지속기간이 될 수 있는 각 시간 간격에서 블록들(714 내지 718)을 수행할 수도 있다.
전술한 방식으로의 주 송신 신호 경로와 다이버시티 송신 신호 경로의 동작은 무선 환경에서의 산란을 이용함으로써 기지국에서의 수신 신호 레벨을 개선할 수 있다. 보다 높은 수신 신호 레벨은, 무선 디바이스로 하여금 평균적으로 보다 적은 송신 전력을 사용하여 타겟 SNR을 달성하게 한다. 이는 또한 무선 디바이스에 의한 전력 소모를 실질적으로 감소시키며, 통화 시간을 연장할 수도 있다.
명료화를 위해, TPC 명령들에 기초한 송신 신호 경로들의 제어는 이미 설명되었다. TPC 명령들은 일부 무선 시스템에서 비교적 고속으로(예를 들어, 초당 400, 800, 또는 1600 번) 송신되며, 고속 페이드에 대처하기 위해 송신 신호 경로들의 고속 조정을 허용한다. 또한, 송신 신호 경로들은 무선 디바이스에서 이용될 수도 있는 다른 타입들의 피드백에 기초하여 제어될 수도 있다. 예를 들어, 송신 신호 경로들은 CDMA에서 일반적으로 사용되는 하이브리드 확인/요청(H-ARQ) 전송 방식과 같은 IR(incremental redundancy) 전송 방식에 대해, 무선 디바이스에 의해 수신되는 확인들(ACK) 및/또는 네거티브 확인들(NAK)에 기초하여 제어 될 수도 있다. 또한, 송신 신호 경로들은 기지국에서 측정되고 무선 디바이스에 송신되는 수신 신호 강도 표시기(RSSI)에 기초하여 조정될 수도 있다.
또한 명료화를 위해, 상기 설명 중 대부분은 2개의 안테나와 2개의 송신 신호 경로들을 갖는 무선 디바이스에 대해 설명하였다. 일반적으로, 본원에서 설명되는 기술들은 하나 이상의 임의의 개수의 안테나들이 장착된 무선 디바이스에서 사용될 수도 있다. 2개 이상의 안테나들을 가진 무선 디바이스는 송신할 때마다 주 송신 신호 경로를 인에이블하고, 나머지 송신 신호 경로들 중 임의의 하나 또는 임의의 조합을 독자적으로 조정할 수도 있다. 또한, 무선 디바이스는 수신된 TPC 명령들 또는 일부 다른 피드백에 기초하여 상이한 개별 송신 신호 경로들 또는 송신 신호 경로들의 상이한 조합들을 선택적으로 인에이블 및 디스에이블할 수도 있다.
본원에서 설명된 무선 디바이스는 CDMA 시스템, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템, 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 시스템 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에서 사용될 수도 있다. CDMA 시스템은 cdma2000, WCDMA(Wideband-CDMA) 등과 같은 다양한 무선 접속 기술들(RATs)을 구현할 수도 있다. 무선 디바이스는 또한 다수의 시스템들(예를 들어, CDMA 및 GSM 시스템들) 상의 동작을 지원할 수도 있다.
무선 디바이스를 위한 프로세싱 및 송신기 유닛들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 송신기 유닛은 하나 이상의 RFIC들 상에서 그리고/또는 별도의 회로 컴포넌트들로 구현될 수도 있다. (독자적으로 또는 피드백에 기초하여) 송신 신호 경로들의 동작을 제어하는 유닛은, 하나 이상의 어플리케이션 특정 집적회로들(ASIC), 디지털 신호 처리기들(DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스들(DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스들(PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이들(FPGA), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 본원에서 설명되는 기능들을 수행하도록 설계된 기타 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수도 있다. 또한, 제어 기능은 본원에서 설명되는 기능들을 수행하는 소프트웨어 모듈들(예를 들어, 절차들, 기능들 등)로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛(예를 들어, 도 2의 메모리 유닛(242))에 저장되며, 프로세서(예를 들어, 제어기(240))에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부에 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있다.
개시된 실시형태들에 대한 전술한 설명은 당업자가 본 발명을 완성하거나 사용할 수 있게 하도록 제공된다. 이러한 실시형태들에 대한 다양한 변형예들은 당업자에게 분명하게 될 것이며, 본원에서 정의되는 일반 원리들은 본 발명의 사상 및 범주 내에서 다른 실시형태들에서 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본원에서 보여진 실시형태들에 국한되지 않으며, 본원에서 개시된 원리들 및 신규한 특성들과 일치하는 가장 광범위한 범주에 따를 것이다.
도 1은 신호 송신에 관한 산란 효과를 도시한 것이다.
도 2는 무선 디바이스와 기지국의 블록도이다.
도 3은 무선 디바이스의 송신기 유닛의 일 실시형태를 도시한 것이다.
도 4는 송신기 유닛의 다른 실시형태를 도시한 것이다.
도 5는 송신기의 유닛의 또 다른 실시형태를 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 송신기 유닛 내의 송신 RF 집적회로(TX RFIC)를 도시한 것이다.
도 7은 다중 송신 신호 경로들의 동작을 제어하는 프로세스를 도시한 것이다.

Claims (20)

  1. 제 1 안테나로부터 송신을 위한 제 1 무선 주파수(RF) 출력 신호를 발생시키도록 동작가능한 제 1 송신 신호 경로,
    제 2 안테나로부터 송신을 위한 제 2 RF 출력 신호를 발생시키도록 동작가능한 제 2 송신 신호 경로,
    상기 제 1 RF 출력 신호와 제 2 RF 출력 신호를 수신하는 수신기로부터의 피드백 없이, 상기 제 1 송신 신호 경로, 상기 제 2 송신 신호 경로, 또는 상기 제 1 송신 신호 경로와 제 2 송신 신호 경로 모두의 동작을 독자적으로 조정하도록 동작가능한 제어기를 포함하는, 무선 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 송신 신호 경로는 시간이 지남에 따라 상기 제 2 RF 출력 신호의 진폭을 변화시키도록 동작가능한, 무선 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 송신 신호 경로는 시간이 지남에 따라 상기 제 2 RF 출력 신호의 위상을 변화시키도록 동작가능한, 무선 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 시간이 지남에 따라 상기 제 2 송신 신호 경로를 교대로 인에이블 및 디스에이블하도록 동작가능한, 무선 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 시간이 지남에 따라 상기 제 1 송신 신호 경로와 제 2 송신 신호 경로의 서로 다른 구성을 선택하도록 동작가능한, 무선 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나는 서로 다른 타입들인, 무선 디바이스.
  7. 제 1 무선 주파수(RF) 출력 신호를 발생시키도록 동작가능한 제 1 송신 신호 경로,
    제 2 RF 출력 신호를 발생시키도록 동작가능한 제 2 송신 신호 경로,
    상기 제 1 RF 출력 신호를 송신하는 제 1 안테나, 및
    상기 제 2 RF 출력 신호를 송신하는 제 2 안테나를 포함하며,
    상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나는 상이한 산란 효과를 달성하기 위한 서로 다른 타입들인, 무선 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나는 다이폴 안테나인, 무선 디바이스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 안테나는 패치 안테나인, 무선 디바이스.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나는 서로 다른 편광들을 갖는, 무선 디바이스.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 송신 신호 경로는 선택적으로 인에이블 및 디스에이블되는, 무선 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 송신 신호 경로는 상기 무선 디바이스에 의해 수신된 송신 전력 제어(TPC) 명령들에 기초하여 선택적으로 인에이블 및 디스에이블되는, 무선 디바이스.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 송신 신호 경로는 상기 제 2 RF 출력 신호의 위상, 진폭, 또는 위상과 진폭 모두를 조정시키도록 동작가능한 하나 이상의 회로 엘리먼트를 포함하 는, 무선 디바이스.
  14. 제 1 전력 레벨을 갖는 제 1 무선 주파수(RF) 출력 신호를 발생시키도록 동작가능한 제 1 송신 신호 경로,
    상기 제 1 전력 레벨보다 더 낮은 제 2 전력 레벨을 갖는 제 2 RF 출력 신호를 발생시키도록 동작가능한 제 2 송신 신호 경로,
    상기 제 1 RF 출력 신호를 송신하는 제 1 안테나, 및
    상기 제 2 RF 출력 신호를 송신하는 제 2 안테나를 포함하는, 무선 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    기저대역 신호들을 수신하여, 상기 제 1 송신 신호 경로에 대한 제 1 RF 변조 신호와 상기 제 2 송신 신호 경로에 대한 상기 제 2 RF 출력 신호를 발생시키도록 동작가능한 집적회로를 더 포함하며,
    상기 제 1 RF 변조 신호는 상기 제 1 RF 출력 신호를 발생시키기 위해 상기 제 1 송신 신호 경로에 의해 더 프로세싱되는, 무선 디바이스.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 RF 출력 신호는 상기 제 1 RF 출력 신호보다 적어도 3 데시벨(dB) 낮은, 무선 디바이스.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나는 서로 다른 타입들인, 무선 디바이스.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 송신 신호 경로는 선택적으로 인에이블 및 디스에이블되는, 무선 디바이스.
  19. 기저대역 신호들을 수신하여 변조 신호를 발생시키도록 동작가능한 변조기,
    상기 변조 신호를 증폭하여 제 1 무선 주파수(RF) 변조 신호를 제공하도록 동작가능한 제 1 증폭기, 및
    상기 변조 신호를 증폭하여 제 2 RF 변조 신호를 제공하도록 동작가능한 제 2 증폭기를 포함하며,
    상기 제 1 변조 신호 및 제 2 변조 신호는, 각각, 제 1 안테나와 제 2 안테나로부터의 송신을 위해 지정되며,
    상기 제 1 증폭기, 상기 제 2 증폭기, 또는 상기 제 1 증폭기와 제 2 증폭기 모두의 동작은 수신기에서 더 높은 수신 신호 레벨을 달성하도록 제어되고,
    상기 제 2 증폭기는, 상기 수신기로부터의 피드백 없이 독자적으로, 선택적으로 인에이블 및 디스에이블되는, 무선 디바이스용 집적회로.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 증폭기 및 제 2 증폭기는 증폭기의 이득, 위상, 또는 이득과 위상 모두를 변화시킴으로써 각각 제어되는, 무선 디바이스용 집적회로.
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