KR20100080108A - 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템 - Google Patents

디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

디지털 전치 왜곡을 지원하는 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 안테나 통신 시스템은 복수의 안테나를 구비하는 광대역 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 복수의 안테나 각각에 상응하는 OFDMA 심볼을 생성하며, 상기 OFDMA 심볼을 원격 RF 헤드로 전송하는 무선 장비 제어부; 및 상기 무선 장비 제어부로부터 수신된 OFDMA 심볼과 상기 각 안테나로부터 출력되는 심볼을 비교하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하고, 상기 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 OFDMA 심볼을 보정하는 원격 RF 헤드를 포함한다.
디지털 전치 왜곡, 피드백, 보정, 원격 RF 헤드

Description

디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템{Smart Antenna Communication System for Supporting Digital Predistortion}
본 발명은 안테나 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 디지털 전치 왜곡 및 신호 보정을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템에 관한 것이다.
스마트 안테나(Smart Antenna) 시스템은 신호 환경(signal environment)에 대응하여 전송 패턴(radiation patter)과 수신 패턴(reception pattern)을 자동적으로 최적화하기 위해 다수의 안테나를 사용한다. 상기 스마트 안테나의 기지국은 빔 형성(Beam Forming)을 통하여 최소의 전력으로 신호를 전송하고자 하는 곳에 원하는 크기의 데이터 신호를 전송한다. 상기 빔 형성은 기지국 기저대역의 디지털(Digital) 신호 형성 영역에서 이루어지며, 빔 형성의 결과는 무선 환경에 방사되기 직전인 안테나까지 신호의 위상과 크기가 변형되지 않은 상태로 전달되어야 한다.
그러나, 복수개의 안테나 별로 온도, 습도 등 환경 변화 및 길이의 편차로 인하여 신호의 위상이 달라질 수 있기 때문에 스마트 안테나 시스템에서 신호에 대한 보정(calibration)과 이를 위한 장치가 필요하다. 신호의 위상이 달라지면 시스 템의 성능 저하가 발생하기 때문에 보정(calibration) 유니트에서는 안테나 별로 정해진 시간이 되면 보정 절차(calibration procedure)를 수행한다. 이를 위해 안테나 별로 위상 편차(deviation)를 가진 보정(calibration) 데이터가 필요하고 보정 데이터가 획득되면 이를 이용해 최적화된 위상 보상(phase compensation)을 할 수 있다. 이러한 보정 기술에서 보정 데이터의 정확성은 안테나 시스템의 전체적인 성능을 좌우한다. 즉, 신호의 보정을 통해 방향성의 정확도와 위상 오류(phase mismatch)를 최소화하여 안테나 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 도 1은 신호 보정을 지원하는 일반적인 TDD용 Wibro/WiMAX 스마트 안테나 시스템을 블록도로 도시한 것이다.
이러한 일체형(all-in-one) 디자인에서는 보정(calibration) 및 디지털 전치 왜곡(DPD)을 위하여 보정 유니트가 모뎀 위에 실장되는 것은 비교적 공간의 제약이 덜하지만, 이와 달리 폴(pole) 및 벽 실장(wall mounting)되는 원격(Remote) RF 헤드 내부에서는 상기 보정 유니트가 상기 폴(pole) 및 벽 실장(wall mounting) 되면 공간의 부족 및 전력 소비(Power consumption) 증가를 야기할 수 있다. 특히 RF간 간섭(interference)이 일어나 무선 성능의 열화를 유발하고 가격 상승의 요인이 되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분리형 구조를 가지며, 신호 보정 및 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 안테나 통신 시스템은 복수의 안테나를 구비하는 광대역 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 복수의 안테나 각각에 상응하는 OFDMA 심볼을 생성하며, 상기 OFDMA 심볼을 원격 RF 헤드로 전송하는 무선 장비 제어부; 및 상기 무선 장비 제어부로부터 수신된 OFDMA 심볼과 상기 각 안테나로부터 출력되는 심볼을 비교하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하고, 상기 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 OFDMA 심볼을 보정하는 원격 RF 헤드를 포함한다.
본 발명에 따르면, 무선 장비 제어부와 원격 RF 헤드가 분리형 구조에 적합하도록 디지털 전치 왜곡 기능을 원격 RF 헤드에 장착함으로써 폴(pole) 및 벽면 실장(wall mounting)이 가능하고, 이로 인해 원격 RF 헤드의 비용(cost) 및 전력 소모(Power consumption)를 줄일 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 TDD 방식의 특성을 이용하여 별도의 무선 자원을 활용하지 않고 디지털 전치 왜곡 기능 및 신호 보정 기능을 수행하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무산 장비 제어부와 원격 RF 헤드가 일정 거리 이상 이격된 경우에 보다 효과적으로 디지털 전치 왜곡 기능 및 신호 보정 기능을 수행할 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
일반적으로 TDD 듀플렉스(Duplexing) 방식의 Wibro/WiMAX 시스템에서 모든 OFDMA 프레임은 DL 및 UL 구간과 TTG 및 RTG 구간으로 구성되어 있으며, 802.16e 규격에 따른 time line에 근거하여 동기화(Synchronization)되어 있다. 특히 DL 구간에서는 UL 신호를 처리하는 LNA(Low Noise Amplifier)와 수신용 트랜시버(transceiver)는 idle 상태이며, 반대의 경우도 마찬가지이다. 본 발명은 상기 idle 상태로 있는 송수신 경로를 이용하여 디지털 전치 왜곡(DPD) 및 보정(calibration) 절차를 수행한다. 또한 본 발명은 원격 RF 헤드와 무선 장비 제어부(REC)로 분리된 구조에서 디지털 전치 왜곡 절차 및 보정 절차를 수행한다. 한편, 디지털 전치 왜곡 절차는 전력 증폭기의 외부 환경 변화에 따른 증폭기의 선형성 확보를 위해 최대 수분 예를 들어, WIMAX에서는 200 프레임마다 전력 증폭기의 왜곡된 신호를 디지털 전치 왜곡기로 입력되도록 하여 전치 왜곡 이득값을 설정하도록 하며, 설정된 전치 왜곡 이득값을 이용하여 입력 신호를 전치 왜곡한다.
도 2는 N개의 안테나 및 그에 상응하는 N개의 송수신부를 구비하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템의 구성을 보여주는 블록도로서, 무선 장비 제어부(REC, Radio Equipment Controller, 210) 및 원격 RF 헤드(RRH, Remote RF Head, 230)를 포함한다.
상기 무선 장비 제어부(210)는 무선 기지국 장치로서, 상기 N개의 안테나 각각에 상응하는 OFDMA 심볼을 생성하며, 전송 프레임 예를 들어, CPRI(Common Public Radio Interface) 인터페이스와 같은 판매자 사양의(Vendor specific) 서브프레임을 이용하여 상기 OFDMA 심볼을 원격 RF 헤드(230)로 전송한다.
일 실시예에 있어서, 상기 무선 장비 제어부(210)는 상기 N개의 안테나 각각에 대한 보정(calibration)용 다운링크 심볼을 생성하며, 전송 프레임을 이용하여 상기 보정용 다운링크 심볼을 원격 RF 헤드(230)로 전송하며, 스케줄러(214) 및 보정 매니저(214)를 포함하는 MAC(212), 및 PHY부(218)를 포함한다. 여기서, 상기 보정 매니저(214)는 AAS 존(zone) 앞의 한 개의 심볼에 보정용 다운링크 심볼, 할당되어야 하는 심볼의 타이밍 및 슬롯 정보 등을 결정하여 생성한다.
상기 무선 장비 제어부(210)는 상기 PHY부(218)를 통해 상기 원격 RF 헤드(230)로부터 보정 데이터를 수신하여 빔포밍(beam forming)을 수행한다.
상기 원격 RF 헤드(230)는 상기 무선 장비 제어부(210)부로부터 수신된 OFDMA 심볼과 상기 각 안테나로부터 출력되는 심볼을 비교하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하고, 상기 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 OFDMA 심볼을 보정한다.
이를 위해, 상기 원격 RF 헤드(230)는 N개의 디지털 전치 왜곡부(231,232,233), N개의 송신부(234,235,236), 보정 겸용 수신부(237), 디지털/아날로그 변환기(2381), N:1 분배기(2383), 아날로그/디지털 변환기(2385), 다운링크 보정부(238) 및 스위치부(239)를 포함한다.
N개의 디지털 전치 왜곡부(231,232,233)는 상기 전치 왜곡 이득 값을 설정하며, 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 수신된 OFDMA 심볼을 전치 왜곡한다.
여기서, 상기 N개의 디지털 전치 왜곡부는 상기 N개의 송신부에 포함된 전력 증폭기를 통해 전력 증폭되어 출력된 출력 신호와 전력 증폭되기 이전의 입력 신호를 비교하여 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상할 수 있는 전치 왜곡 이득 값을 설정한다.
구체적으로, 상기 출력 신호와 입력 신호를 비교하여 입력 신호의 진폭 및 위상 성분 중 전력 증폭기를 통해 왜곡된 적어도 하나의 성분의 왜곡 값을 계산하고, 상기 왜곡 값을 보상하기 위한 전치 왜곡 이득 값을 룩업 테이블로부터 검출한다.
상기 룩업 테이블은 전력 증폭된 출력 신호와 전력 증폭되기 이전의 입력 신호 간의 진폭 및 위상 성분의 왜곡 값에 따라 입력 신호와 출력 신호의 선형성을 보장하기 위한 적어도 하나의 전치 왜곡 이득 값이 기 설정되어 있다.
상기 N개의 디지털 전치 왜곡부는 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 수신된 OFDMA 심볼을 전치 왜곡하여 출력한다. 이와 같은, 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위해 디지털 전치 왜곡부가 입력된 디지털 신호를 전치 왜곡하는 다양한 방법은 당업자가 쉽게 알 수 있는 내용이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이를 위해, 상기 N개의 디지털 전치 왜곡부(231,232,233)는 각각 아날로그/ 디지털 변환기(2311,2321,2331), 디지털 전치 왜곡기(2313,2323,2333) 및 디지털/아날로그 변환기(2315,2325,2335)를 포함한다.
상기 아날로그/디지털 변환기(2311,2321,2331)는 스위치부(239)에서 출력되는 OFDMA 심볼을 디지털 신호로 변환하여 전치 왜곡기로 출력하며, 디지털 전치 왜곡기(2313,2323,2333)는 상기 아날로그/디지털 변환가에서 출력되는 OFDMA 심볼을 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 전치 왜곡한다. 디지털/아날로그 변환기(2315,2325,2335)는 디지털 전치 왜곡기에 의해 전치 왜곡된 OFDMA 심볼을 아날로그 신호로 변환하여 상기 N개의 송신부(234,235,236)로 출력한다.
상기 N:1 분배기(2383)는 상기 디지털/아날로그 변환기(2381)에서 아날로그 신호로 변환된 보정용 다운링크 심볼을 안테나 별로 할당된 상기 N개의 송신부(234,235,236)로 분배한다.
상기 N개의 송신부(234,235,236)는 상기 N개의 안테나(250)에 상응하며, 상기 전치 왜곡된 OFDMA 심볼 또는 다운링크 보정부(238)에서 수신된 보정용 다운링크 심볼을 업 변환하여 다운링크 송신 경로를 통해 상기 OFDMA 심볼 또는 보정용 다운링크 심볼에 상응하는 안테나로 전달한다.
이를 위해 상기 N개의 송신부(234,235,236)는 각각 제1송신 스위치(2341,2351,2361), 업 변환기(2343,2353,2363) 및 전력 증폭기(2345,2355,265)를 포함한다.
상기 제1송신 스위치(2341,2351,2361)는 상기 다운링크 보정부(238)의 출력이 N:1 분배기(2383)를 통해 분배된 보정용 다운링크 심볼과 디지털 전치 왜곡 부(231,232,233)에 의해 전치 왜곡된 OFDMA 심볼 중 하나를 선택한다.
상기 업 변환기(2343,2353,2363)는 상기 제1송신 스위치(2341,2351,2361)에 의해 선택된 심볼을 업 변환하며, 전력 증폭기(2345,2355,2365)는 상기 업 변환기(2343,2353,2363)에 의해 업 변환된 심볼의 전력을 증폭하여 안테나로 출력한다.
한편, 본 발명에 의한 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템은 상기 안테나로 전송되는 OFDMA 심볼을 커플링하여 상기 보정 겸용 수신부(237)로 전송하는 N개의 양방향 커플러(251,253,255,257)를 포함하며, 상기 N개의 양방향 커플러에 의해 각각 커플링된 OFDMA 심볼들 중 어느 하나의 OFDMA 심볼을 출력하도록 하는 N개의 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 보정 겸용 수신부(237)는 상기 안테나(250)로부터 출력되는 심볼 또는 상기 무선 장비 제어부로부터 수신된 보정용 다운링크 심볼을 상기 N개의 디지털 전치 왜곡부(231,232,233)에 제공한다. 이를 위해, 상기 보정 겸용 수신부(237)는 제1수신 스위치(2371), 다운 변환기(2373) 및 제2수신 스위치(2375)를 포함한다.
상기 제1수신 스위치(2371)는 상기 N개의 안테나로부터 각각 전송되는 상기 보정용 다운링크 심볼 또는 OFDMA 심볼을 다운 변환기(2373)와 연결 시키며, 상기 다운 변환기(2373)는 상기 제1수신 스위치(2371)의 출력 신호를 다운 변환하며, 상기 제2수신 스위치(2375)는 상기 다운 변환된 신호가 보정용 다운링크 심볼 또는 OFDMA 심볼이면 상기 다운링크 보정부로 출력하고, 단말로부터의 업링크 신호이면 상기 무선 장비 제어부로 연결한다.
상기 스위치부(239)는 상기 다운 변환된 OFDMA 심볼을 상기 안테나에 상응하 는 디지털 전치 왜곡부에 제공하거나, 상기 보정용 다운링크 심볼을 상기 다운링크 보정부(238)로 연결한다. 이를 위해, 상기 스위치부(239)는 제1스위치(2391) 및 제2스위치(2393)를 포함한다.
상기 제1스위치(2391)는 상기 다운 변환된 보정용 다운링크 심볼을 상기 다운링크 보정부(238)로 연결하며, 상기 제2스위치(2391)는 상기 다운 변환된 OFDMA 심볼을 상기 안테나에 상응하는 디지털 전치 왜곡부(231,232,233)로 연결한다.
상기 아날로그 디지털 변환기(2385)는 상기 제1스위치(2391)에서 출력된 보정용 다운링크 심볼을 디지털 신호로 변환한다.
상기 다운링크 보정부(238)는 상기 무선 장비 제어부(210)로부터 보정용 다운링크 심볼을 수신하여 상기 N개의 송신부(234,235,236)로 전달하고, 상기 무선 장비 제어부(210)로부터 수신된 보정용 다운링크 심볼과, 상기 아날로그/디지털 변환기(2385)에 의해 상기 제1스위치(2391)에서 출력된 보정용 다운링크 심볼을 디지털 신호로 변환된 보정용 다운링크 심볼을 비교하여 다운링크 보정 데이터를 생성한다.
도 3은 4개의 안테나 및 그에 상응하는 4개의 송수신부를 구비하며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템의 구성을 보여주는 블록도로서, 무선 장비 제어부(REC, Radio Equipment Controller, 410) 및 원격 RF 헤드(RRH, Remote RF Head, 430)를 포함한다. 또한, 도 4에 도시된 스마트 안테나 통신 시스템은 다운링크 신호와 업링크 신호 모두에 대해 신호를 보정할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 스마트 안테나 통신 시스템에 대한 설명에서 는 도 2에서의 스마트 안테나 통신 시스템과 중복된 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 무선 장비 제어부(410)는 무선 기지국 장치로서, 상기 4개의 안테나 각각에 상응하는 OFDMA 심볼을 생성하며, 전송 프레임 예를 들어, CPRI(Common Public Radio Interface) 인터페이스와 같은 판매자 사양의(Vendor specific) 서브프레임을 이용하여 상기 OFDMA 심볼을 원격 RF 헤드(430)로 전송한다.
일 실시예에 있어서, 상기 무선 장비 제어부(210)는 상기 4개의 안테나(451,452,453,454) 각각에 대한 보정(calibration)용 심볼을 생성하며, 전송 프레임을 이용하여 상기 보정용 심볼을 원격 RF 헤드(430)로 전송하며, 스케줄러(414) 및 보정 매니저(414)를 포함하는 MAC(412) 및 PHY부(418)를 포함한다. 여기서, 상기 보정 매니저(414)는 보정 데이터 생성 블록으로, 상기 안테나 각각에 대한 보정용 심볼을 생성하며, 전송 프레임을 이용하여 상기 보정용 심볼을 원격 RF 헤드로 전송한다. 상기 PHY부(418)는 빔포밍 수행 블록으로, 상기 원격 RF 헤드(430)로부터 보정 데이터를 수신하여 빔포밍(beam forming)을 수행한다.
상기 원격 RF 헤드(430)는 상기 무선 장비 제어부(410)부로부터 수신된 OFDMA 심볼을 전치 왜곡한 후, 다운링크 송신 경로를 이용하여 상기 OFDMA 심볼에 상응하는 안테나로 출력하며, 상기 안테나의 출력을 업링크 수신 경로를 통해 수신하여 상기 무선 장비 제어부(410)로부터 수신된 OFDMA 심볼과 비교하여 전치 왜곡 이득 값을 설정한다.
이를 위해, 상기 원격 RF 헤드(430)는 4개의 디지털 전치 왜곡 부(431,432,433,434), 보정 겸용 송신부(435)를 포함하는 4개의 송신부(435,436,437,438), 보정 겸용 수신부(441)를 포함하는 4개의 수신부(441,442,443,444), 보정부(445), 4:1 분배기(4453), 1:4 스위치(4455), 디지털/아날로그 변환기(4451), 아날로그/디지털 변환기(4457) 및 스위치부(446)를 포함한다.
상기 4개의 디지털 전치 왜곡부(431,432,433,434)는 상기 전치 왜곡 이득 값을 설정하며, 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 무선 장비 제어부(410)로부터 수신된 OFDMA 심볼을 전치 왜곡한다.
여기서, 상기 4개의 디지털 전치 왜곡부 각각은 상기 4개의 송신부(435,436,437,438)에 포함된 전력 증폭기를 통해 전력 증폭되어 출력된 출력 신호와 전력 증폭되기 이전의 입력 신호를 비교하여 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상할 수 있는 전치 왜곡 이득 값을 설정한다.
상기 4개의 디지털 전치 왜곡부(431,432,433,434)는 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 수신된 OFDMA 심볼을 전치 왜곡하여 출력한다.
이를 위해, 상기 4개의 디지털 전치 왜곡부(431,432,433,434)는 각각 아날로그/디지털 변환기(4311,4321,4331,4341), 디지털 전치 왜곡기(4313,4323,4333,4343) 및 디지털/아날로그 변환기(4315,4325,4335,4345)를 포함한다.
상기 아날로그/디지털 변환기(4311,4321,4331,4341)는 스위치부(446)에서 출력되는 OFDMA 심볼을 디지털 신호로 변환하여 디지털 전치 왜곡기로 출력하며, 상 기 디지털 전치 왜곡기(4313,4323,4333,4343)는 상기 아날로그/디지털 변환기(4311,4321,4331,4341)에서 출력되는 OFDMA 심볼을 상기 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 전치 왜곡한다. 상기 디지털/아날로그 변환기(4315,4325,4335,4345)는 상기 디지털 전치 왜곡기(4313,4323,4333,4343)에 의해 전치 왜곡된 OFDMA 심볼을 아날로그 신호로 변환하여 상기 4개의 송신부(435,436,437,438)로 출력한다.
상기 4:1 분배기(4453)는 상기 디지털/아날로그 변환기(4451)에서 변환된 아날로그 신호를 상기 4개의 송신부(435,436,437,438) 중 하나로 출력한다. 상기 보정 겸용 송신부(435)는 idle 중인 다운링크 송신 경로를 강제로 활성화하여 상기 보정부(445)에 수신된 보정용 업링크 심볼을 업 변환하여 상기 보정용 업링크 심볼에 상응하는 안테나로 전달한다. 이를 위해, 상기 보정 겸용 송신부(435)는 제1송신 스위치(4351), 업 변환기(4353), 제2송신 스위치(4357) 및 전력 증폭기(4355)를 포함한다. 여기서, 상기 제2송신 스위치(4357)은 상기 업 변환된 보정용 업링크 심볼을 상기 보정용 업링크 심볼에 상응하는 안테나로 전달한다.
상기 4개의 송신부(435,436,437,438)는 상기 4개의 안테나(451,452,453,454)에 상응하며, 상기 전치 왜곡된 OFDMA 심볼 또는 보정부(445)에서 수신된 보정용 다운링크 심볼을 업 변환하여 다운링크 송신 경로를 통해 상기 OFDMA 심볼 또는 보정용 심볼에 상응하는 안테나로 전달하며, 상기 4개의 송신부 중 하나가 보정 겸용 송신부(435)로 할당된다.
이를 위해 상기 4개의 송신부(435,436,437,438)는 각각 제1송신 스위치(4351,4361,4371,4381), 업 변환기(4353,4363,4373,4383) 및 전력 증폭 기(2345,2355,265)를 포함한다.
상기 제1송신 스위치(4351,4361,4371,4381)는 상기 보정부(445)의 출력이 4:1 분배기(4453)를 통해 분배된 보정용 다운링크 심볼과 디지털 전치 왜곡부(431,432,433,434)에 의해 전치 왜곡된 OFDMA 심볼 중 하나를 선택한다.
상기 업 변환기(4353,4363,4373,4383)는 상기 제1송신 스위치(4351,4361,4371,4381)에 의해 선택된 심볼을 업 변환하며, 전력 증폭기(2345,2355,2365)는 상기 업 변환기(4353,4363,4373,4383)에 의해 업 변환된 심볼의 전력을 증폭하여 안테나로 출력한다.
본 발명에 의한 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템은 상기 안테나로 전송되는 OFDMA 심볼을 커플링하여 상기 보정 겸용 수신부(441)로 전송하는 4개의 양방향 커플러(4511,4521,4531,4541)를 포함하며, 상기 4개의 양방향 커플러에 의해 각각 커플링된 OFDMA 심볼들 중 어느 하나의 OFDMA 심볼을 출력하도록 하는 4개의 스위치(4513,4523,4533,4543)를 더 포함할 수 있다.
상기 4개의 수신부(441,442,443,444)는 상기 4개의 안테나(451,452,453,454)에 상응하며, 상기 안테나로부터 상기 보정용 업링크 심볼이 결합된 단말의 업링크 심볼을 수신하여 다운 변환하고, 상기 4개의 수신부 중 하나가 상기 보정 겸용 수신부(441)로 할당된다.
상기 보정 겸용 수신부(441)는 idle 중인 업링크 수신 경로를 강제로 활성화하여 상기 안테나(451,452,453,454)로부터 출력되는 OFDMA 심볼 또는 보정용 다운링크 심볼을 수신하여 다운 변환한다.
상기 스위치부(446)는 상기 다운 변환된 OFDMA 심볼을 상기 안테나에 상응하는 디지털 전치 왜곡부로 연결하거나, 상기 보정용 심볼을 상기 보정부(445)로 연결한다. 이를 위해, 상기 스위치부(446)는 제1스위치(4461) 및 제2스위치(4463)를 포함한다.
상기 제1스위치(4461)는 상기 다운 변환된 보정용 다운링크 심볼을 상기 보정부(445)로 연결하며, 상기 제2스위치(4461)는 상기 다운 변환된 OFDMA 심볼을 상기 안테나에 상응하는 디지털 전치 왜곡부(431,432,433,434)로 연결한다.
상기 1:4 스위치(4455)는 상기 4개의 수신부(441,442,443,444)의 출력 중 하나를 상기 아날로그/디지털 변환기(4457)로 출력한다.
상기 보정부(445)는 상기 무선 장비 제어부(410)로부터 보정용 심볼을 수신하여 상기 4개의 송신부(435,436,437,438)로 전달하고, 상기 무선 장비 제어부(410)로부터 수신된 보정용 심볼과, 상기 아날로그/디지털 변환기(4457)에 의해 디지털 신호로 변환된 보정용 심볼을 비교하여 보정 데이터를 생성한다.
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위 에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 TDD용 Wibor/WiMAX 스마트 안테나 시스템에서의 보정 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210 : 무선 장비 제어부 230 : 원격 RF 헤드
231, 232, 233 : 디지털 전치 왜곡부 234,235,236 : 송신부
237 : 보정 겸용 수신부 238 : 다운링크 보정부

Claims (11)

  1. 복수의 안테나를 구비하는 광대역 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 복수의 안테나 각각에 상응하는 OFDMA 심볼을 생성하며, 상기 OFDMA 심볼을 원격 RF 헤드로 전송하는 무선 장비 제어부; 및
    상기 무선 장비 제어부로부터 수신된 OFDMA 심볼과 상기 각 안테나로부터 출력되는 심볼을 비교하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하고, 상기 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 OFDMA 심볼을 보정하는 원격 RF 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 원격 RF 헤드는
    상기 전치 왜곡 이득 값을 설정하며, 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 수신된 OFDMA 심볼을 전치 왜곡하는 적어도 하나의 디지털 전치 왜곡부를 포함하는 것을 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 상기 원격 RF 헤드는
    상기 안테나로부터 출력되는 심볼 또는 상기 무선 장비 제어부로부터 수신된 보정용 다운링크 심볼을 상기 디지털 전치 왜곡부에 제공하는 보정 겸용 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 원격 RF 헤드는
    상기 보정용 다운링크 심볼과, 상기 보정 겸용 수신부로부터 수신된 신호를 이용하여 다운링크 보정 데이터를 생성하는 다운링크 보정부; 및
    상기 OFDMA 심볼을 상기 디지털 전치 왜곡부에 제공하거나, 상기 보정용 다운링크 심볼을 상기 다운링크 보정부로 연결하는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다운링크 보정부의 출력은 N(안테나의 수):1 분배기를 통해 분배되는 것을 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수개의 안테나로부터 출력되는 심볼을 각각 커플링하는 양방향 커플러; 및
    상기 양방향 커플러에 의해 커플링된 심볼 중 어느 하나의 심볼을 상기 보정 겸용 수신부로 연결하는 하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 안테나로부터 보정용 업링크 심볼이 결합된 단말의 업링크 심볼을 수신하는 적어도 하나의 수신부; 및
    상기 안테나로부터 출력되는 OFDMA 심볼 또는 보정용 다운링크 심볼을 수신하는 보정 겸용 수신부를 더 포함하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무선 장비 제어부로부터 수신된 보정용 심볼과, 상기 보정 겸용 수신부 또는 상기 적어도 하나의 수신부로부터 수신된 신호를 이용해 보정 데이터를 생성하는 보정부;
    상기 OFDMA 심볼을 상기 디지털 전치 왜곡부에 제공하거나, 상기 보정용 심볼을 상기 보정부로 연결하는 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 스위치부는
    상기 보정용 심볼을 상기 보정부로 연결하는 제1스위치; 및
    상기 OFDMA 심볼을 상기 복수의 안테나 각각에 상응하는 디지털 전치 왜곡부로 연결하는 제2스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 OFDMA 심볼은 보정(calibration)용 다운링크 심볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 장비 제어부는
    상기 복수의 안테나 각각에 대한 보정용 심볼을 생성하며, 전송 프레임을 이용하여 상기 보정용 심볼을 원격 RF 헤드로 전송하는 보정 매니저; 및
    상기 원격 RF 헤드로부터 상기 보정 데이터를 수신하여 빔포밍을 수행하는 PHY부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 전치 왜곡을 지원하는 스마트 안테나 통신 시스템.
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