KR20110091760A - 다중 모드 안테나 스위칭 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 - Google Patents

다중 모드 안테나 스위칭 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 Download PDF

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KR20110091760A
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Abstract

본 발명의 장치는 다중 모드 안테나 스위칭 기능을 제공하며, 본 장치는 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 장치의 사용 모드를 판정하고 상기 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 복수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하는 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

Description

다중 모드 안테나 스위칭 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING MULTI-MODE ANTENNA SWITCHING}
본 발명의 다양한 실시예들은 다중 안테나 다중 송수신기/수신기 디바이스에서 안테나를 스위칭하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
휴대용 전자 디바이스(가령, 이동 전화, PDA, 이동식 컴퓨팅 디바이스 등) 내에 제공된 무선 프로토콜의 수는 통신 산업에서 더 많은 기능 및 더 많은 서비스에 대한 요구 사항으로 인해서 점점 증가하고 있다. 따라서, 보다 많은 안테나가 이러한 이동형 디바이스 내에서 그러한 무선 프로토콜을 인에이블하도록 요구된다.
특히, 이동 전화 또는 셀 방식 전화는 보다 많은 프로토콜을 포함하고 있을 뿐만 아니라 보다 많은 안테나를 포함하고 있다. 동적으로 조정되는 안테나들이 연구 개발되고 있다. 가령, 고정된 세트의 주파수 및 프로토콜에 대해서 개별 안테나들이 제공될 수 있다. 가령, GSM 및/또는 WCDMA에 대해서 하나의 안테나, GPS에 대해서 하나의 안테나, 블루투스 및/또는 WLAN에 대해서 하나의 안테나(또는 GPS 및 블루투스에 대해서 하나의 안테나), DVB-H(Digital Video Broadcasting Handhelds)에 대해서 하나의 안테나, GSM/WCDMA의 수신기 다이버시티를 위해 하나의 안테나가 제공된다.
또한, 이른바 다중 입력 다중 출력(MIMO) 시스템에서, 대역폭 효율을 개선하기 위해서 안테나 어레이들이 사용된다. MIMO 시스템은 단일 채널에 대해서 다수의 입력 및 다수의 출력을 제공하며 따라서 공간적 다이버시티(diversity) 및 공간적 멀티플렉싱을 이용할 수 있다. MIMO 시스템에 대한 다른 정보는 가령 IEEE 사양 801.11n, 802.16-2004 및 802.16e 뿐만 아니라 다른 규격들과 연관된 802.20 및 802.22으로부터도 수집될 수 있다. 구체적으로, MIMO 시스템은 가령 WCDMA에 있어서 3GPP로 현재 표준화된 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 뿐만 아니라 LTE(Long Term Evolution) 또는 3.9G와 같은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) Enhanced UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)과 같은 무선 시스템들에 도입되어 왔다.
다양한 실시예에서(반드시 모든 실시예에 적용되는 것은 아니지만), 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 장치의 사용 모드를 판정하고 이 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 다수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하는 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하는 통신 장치가 제공된다.
또한, 다양한 실시예에서(반드시 모든 실시예에 적용되는 것은 아니지만), 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 통신 장치의 사용 모드를 판정하는 단계와, 이 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 통신 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 다수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
또한, 다양한 실시예에서(반드시 모든 실시예에 적용되는 것은 아니지만), 위에서 규정된 안테나를 포함하는 송신 또는 수신 디바이스가 제공되는데, 이 디바이스는 다수의 안테나와, 상기 다수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하고 상기 선택된 안테나를 다수의 송신기 및 수신기 중 적어도 하나에 접속시키도록 구성된 스위칭 매트릭스를 포함하며, 상기 프로세서가 상기 스위칭 매트릭스를 제어하도록 구성된다.
또한, 다양한 실시예에서(반드시 모든 실시예에 적용되는 것은 아니지만), 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 상에서 구현되는 컴퓨터 프로그램이 제공되며, 이 프로그램은 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 통신 장치의 사용 모드를 판정하는 단계와, 이 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 통신 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 다수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는 프로세스가 수행되도록 상기 프로세서를 제어하도록 구성된다.
다양한 실시예에서(반드시 모든 실시예에 적용되는 것은 아니지만), 프로세서 및 상기 프로세서를 제어하는 실행 가능한 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하는 장치가 제공되며, 상기 프로세서는 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 장치의 사용 모드를 판정하고 이 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 다수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하는 동작을 제어하도록 구성된다.
"프로세서" 및 "메모리"는 상술된 인스트럭션을 실행하도록 프로그래밍된 컴퓨터 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 하나 이상의 메모리(가령, ROM, CDROM, 메모리 스틱, 메모리 카드 등) 및/또는 다른 하드웨어 구성 요소를 포함한다.
따라서, 안테나는 다중 주파수 대역을 커버(cover)하도록 조절될 수 있고/또는 다중 프로토콜의 동시적 사용을 지원할 수 있는 디바이스가 제공될 수 있다. 특정 안테나는 사용 모드를 기초로 하여서 소정의 주파수 및 무선 프로토콜에 할당될 수 있다. 사용 모드는 다른 기준 중에서도 사용자가 이동 전화를 사용하는 방식이나 유지하고 있는 방식을 포함할 수 있다. 따라서, 통신 장치를 위해서 요구되는 개별 안테나의 개수는 가령 지원되는 동시적인 프로토콜의 최대 개수에 기초하여서 그 지원된 프로토콜의 최대 개수보다도 크게 감소될 수 있다. 가령, 4 개의 동적으로 조정되는 안테나는 셀 방식 서비스(GSM, WCDMA, LTE(Long Term Evolution), 등), WiFi(Wireless Fidelity), Wi-Max(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 등과 같은 WLAN, GPS(Global Positioning System), DVD-H(Digital Video Broadcasting - Handhelds), 블루투스(BT), GSM/WCDMA/LTE 용의 수신기(Rx) 또는 송신기(Tx) 다이버시티(또는 MIMO(Multiple Input Multiple Output)), WLAN(WiFi, WiMax) 용의 Rx/Tx 다이버시티(diversity)(또는 MIMO), FM 라디오(Rx 및/또는 Tx) 등을 지원할 수 있다.
따라서, 각 안테나는 다수의 주파수 및 프로토콜의 세트에 대해서 사용될 수 있으며, 가령 소망하는 프로토콜에 따라서 동적으로 조정될 수 있다. 다른 선택 사양 사항에서는, 스위칭형 안테나(가령, 2 개의 GPS 안테나)가 제공될 수 있으며, 여기서 안테나는 이동 전화가 어떠한 기계적 모드(가령, 폴드 개방 상태 또는 폴드 폐쇄 상태)에 있는지에 따라서 선택될 수 있다.
이로써, 보다 작은 개수의 안테나가 다수의 송수신기, 송신기 또는 수신기를 지원하게 된다. 본 발명에 따른 이러한 안테나 선택은 다수의 입력 사항들에 기초하여서 최적화될 수 있다.
사용 모드는 센서 입력, 장치의 기계적 모드 및 장치상에 실행되는 소프트웨어 타입 중 적어도 하나에 기초하여서 판정될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 안테나는 상기 사용 모드에 대한 사용자 영향 및 보청기의 RF 방출 상의 준수 사항, 전자파 인체 흡수율 준수 사항, 장치의 기계적 모드, 배터리 보존 상태 및 장치 또는 액세스 디바이스(가령, 기지국, 액세스 포인트 등)에 의해서 수신되는 판정된 활성 프로토콜의 신호 강도 중 적어도 하나에 기초하여서 선택될 수 있다.
스위칭 매트릭스를 제어하는데 사용되는 프로세서는 재구성 가능한 소프트웨어에 의해서 제어되도록 구성될 수 있다. 이는 셋업 또는 차후 수정 사항에 유연성을 제공한다.
복수의 안테나의 개수는 임의의 일 시간에서 동작할 수 있는 동시적인 무선 프로토콜의 최대 개수에 대응되게 선택될 수 있다.
또한, 다수의 안테나 중 적어도 하나는 다수의 무선 프로토콜의 주파수 범위로 조절될 수 있다.
스위칭 매트릭스는 다수의 안테나 각각을 다수의 무선 송신기 또는 무선 수신기 각각에 접속시키도록 구성될 수 있다. 특정 실례에서, 이 매트릭스는 대체 가능한 유닛으로 구성될 수 있다.
다수의 센서가 제공되어서 활성 무선 프로토콜들 및 사용 모드들 중 적어도 하나를 판정할 수 있다. 보다 구체적으로, 센서들은 휴대용 전자 디바이스의 배향, 가령 디바이스가 (가령 슬라이드 회전형 또는 폴드형 전화에서 존재하는) 개방형 상태 또는 폐쇄형 상태로 있게 되는 때와 같은 개방 특징 및 사용자가 자신의 손으로 또는 자신의 머리를 향해서 디바이스를 유지하고 있는 방식 중 적어도 하나를 검출하도록 구성될 수 있다.
특정 구현예에서, 무선 프로토콜은 셀 방식 프로토콜, 무선 LAN 프로토콜, GPS 프로토콜, 디지털 비디오 브로드캐스팅 프로토콜, 블루투스 프로토콜, 주파수 변조(FM) 수신 또는 송신 프로토콜 및 수신/송신 다이버시티 프로토콜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 변경 사항 또는 진보된 사항들은 종속항들에 규정되어 있다.
다양한 실시예들이 이제 첨부 도면을 참조하여서 기술될 것이다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 장치의 개략적 블록도이다.
도 2는 제 2 실시예에 따른 안테나 스위칭 방법의 흐름도이다.
도 3은 제 3 실시예에 따른 장치의 개략적 블록도이다.
도 4는 제 4 실시예에 따른 다중 안테나 송수신기 디바이스의 안테나 구성을 나타내고 있다.
도 5는 제 5 실시예에 따른 컴퓨터 기반형 구현에 대한 개략적 블록도이다.
이하, 도 1에 도시된 무선 다중 안테나 디바이스에 기초하여 제 1 예시적인 실시예를 기술한다. 다중 안테나 디바이스는 송수신기 시스템 내에 제공되는데, 이 송수신기 시스템에서는, 적어도 하나의 이동국(또는 3G 용어로는 사용자 장치(UE)) 또는 다른 휴대 가능한 디바이스가 적어도 하나의 기지국 디바이스(또는 3G 용어로는 노드 B) 또는 다른 액세스 디바이스에 무선으로 접속된다.
그러나, 본 발명은 상이한 동작 모드로 동작하고/하거나 상이한 프로토콜을 사용하여서 동작할 수 있는 휴대용 또는 고정된 디바이스(가령, 기지국 디바이스, 액세스 포인트 또는 다른 액세스 디바이스)일 수 있는 장치와 관련된 상이한 무선 액세스 기술을 사용하는 임의의 다른 네트워크 아키텍처에도 적용될 수 있음은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며 따라서 이는 명시적으로 강조될 필요가 있다.
도 1은 제안된 개선된 다중 모드 안테나 스위칭을 구현하거나 지원하도록 구성되는 이동국과 같은 제 1 실시예에 따른 송수신 유닛의 개략적 블록도이다. 무선 네트워크로의 액세스는 제 2의 n 개의 안테나(A1 내지 An)(11 내지 1n)를 통해서 무선 주파수 신호를 수신 및/또는 송신할 수 있는 제 1의 m 개의 송수신기/송신기/수신기 회로 또는 유닛(21 내지 2m)(TRX1 내지 TRXm)에 의해서 제공된다. 이와 달리, 제 1의 m 개의 송수신기/송신기/수신기 회로 또는 유닛(21 내지 2m)(TRX1 내지 TRXm)은 개별 송신 경로 및 수신 경로를 갖는 개별 송신기 유닛 및/또는 수신기 유닛으로 대체될 수도 있다. 스위칭 매트릭스(30)는 해당 소프트웨어 루틴에 의해서 제어될 수 있는 프로세서(가령, 중앙 처리 유닛 또는 다른 프로세서 회로)(40)의 제어 입력에 응답하거나 기초하여서 모든 송수신기 유닛(21 내지 2m)을 안테나들(11 내지 1n) 모두 또는 적어도 몇몇에 선택적으로 접속시킬 수 있다. 스위칭 매트릭스(30)는 아날로그 또는 디지털 반도체 회로에 기초하여서 구현될 수 있다.
다양한 실시예에서(모든 실시예에 적용되는 것은 아니지만), 송수신기 유닛의 무선 프로토콜의 개수는 개별 안테나들 또는 안테나 방사기들의 개수보다 클 수 있다. 보다 구체적인 실례에서, 송수신기 유닛당 안테나의 개수는 임의의 어느 시간에 동작할 수 있도록 요구되는 동시적인 프로토콜들의 최대 개수에 기초하여서 계산될 수 있다. 안테나(11 내지 1n)는 요구되는 대부분의 또는 모든 프로토콜에 대해서 조절될 수 있도록 구성될 수 있다. 이 안테나들은 다수의 센서(S1 내지 Si)(51 내지 5i)로부터 수신된 센서 신호들에 기초하여서 프로세서(40)의 제어 하에서 스위칭 매트릭스(30)에 의해서 동적으로 할당되거나 스위칭될 수 있다. 센서들(51 내지 5i)은 이동형 디바이스가 사용되는 방식(가령, 슬라이드 개방형 또는 폐쇄형, 폴드 개방형 또는 폐쇄형 등) 또는 이동형 디바이스가 유지되는 방식(가령, 손에서 또는 머리 옆에서 유지되거나 통화 상태로, 브라우징 상태로, 게임 실행 상태로, 뷰잉(viewing) 상태로, 청취 상태로, 타이핑 상태로 유지됨)을 의미하는 사용 모드를 검출하도록 구성된다. 또한, 입력부(Y1 내지 Yj)(61 내지 6i)가 제공되어서 어느 프로토콜이 동작 상태 또는 활성 상태인지에 대한 정보, 어느 프로그램 또는 애플리케이션이 실행되고 있는지에 대한 정보, 어느 안테나가 어느 송수신기/수신기/송신기 유닛에 접속되는지에 대한 정보, 각 수신기로부터 수신되고 있는 신호들의 강도에 대한 정보, (적어도 이러한 특징을 갖는 프로토콜을 지원하는 기지국에 대해서) 이 안테나들이 이동형 디바이스로부터 수신하고 있는 신호의 강도에 대한 기지국으로부터의 피드백 정보를 입력한다. 사용 및 애플리케이션 기반의 조합의 개수는 쉽게는 수백 개에 이를 수 있다.
또한, 스위칭 매트릭스(30)는 추가 송수신기/송신기/수신기 유닛의 차후 채택을 가능하게 하고 가능하게는 필요한 추가 안테나를 변경하거나 추가할 수 있도록 대체 가능하거나 교환 가능하게 될 수 있다. 프로세서(40) 또는 전체 송수신 디바이스를 제어하는 소프트웨어는 가령 도 5에 도시된 바와 같이 재기록 가능한 메모리 또는 대체 가능한 저장 매체 내에 저장될 수 있도록 재구성 가능하게 될 수 있다.
따라서, 제 1 예시적인 실시예에서, n 개의 재구성 가능한 안테나(11 내지 1n)가 제공되며 프로세서에 의해서 제어되는 스위칭 매트릭스(30)에 의해서 스위칭되어서 m 개의 송수신기 유닛(21 내지 2m) 중 임의의 것에 접속될 수 있으며, 여기서 m은 n보다 클 수 있다. 프로세서(40)에 의한 안테나 스위칭, 선택 또는 할당 동작은 다음과 같은 정보를 제공하는 입력부(61 내지 6j)에 기초한다. 즉, 어느 프로토콜이 동작하거나 활성 상태에 있는가에 대한 정보, 어떠한 프로그램 또는 애플리케이션이 실행되고 있는지에 대한 정보, 어느 안테나가 어느 송수신기/송신기/수신기에 접속되고 있는지에 대한 정보, 각 수신기로부터 수신되고 있는 신호의 강도에 대한 정보 및 (최소한 이러한 특징을 갖는 프로토콜을 지원하는 그러한 기지국에 대해서) 디바이스로부터 이 기지국이 수신하고 있는 신호의 강도에 대한 기지국으로부터의 피드백 정보를 상기 입력 사항은 포함한다. 또한, 프로세서(40)에 의한 안테나 스위칭, 선택 또는 할당 동작은 센서(51 내지 5i)로부터의 출력 정보에 기초한다. 상기 센서로부터의 출력 정보는 디바이스가 사용되고 있는 방식을 나타내는데 사용자가 디바이스를 유지하고 있는 방식, 디바이스가 어느 배향을 하고 있는지에 대한 사항 또는 디바이스의 어느 특징부가 개방 상태 또는 폐쇄 상태에 있는지에 대한 사항(기계적 모드에 대한 사항) 등을 나타낸다. 따라서, 프로세서(40)에 의한 안테나 스위칭, 선택 또는 할당 동작은 입력부(61 내지 6j)의 정보 및 센서(51 내지 5i)로부터의 출력 사항에 의존한다.
새로운 송수신기/송신기/수신기 유닛의 추가는 안테나가 요구되는 주파수로 조절될 수 있는 한 안테나(11 내지 1n)에 대한 어떠한 변경도 없이 그리고 임의의 새로운 안테나를 추가하는 것이 없이 허용될 수 있다. 그러나, 새로운 스위칭 매트릭스(30)가 추가된 송수신기/송신기/수신기 유닛들을 지원하기 위해서 필요하게 된다. 또한, 안테나들(11 내지 1n) 중 적어도 하나는 송수신 유닛 내의 모든 송수신기/송신기/수신기 유닛(21 내지 2m)에 의해서 지원되는 모든 주파수 또는 대부분의 주파수로 조절될 수 있어야 한다.
도 2는 도 1의 프로세서(40)에서 수행될 수 있는, 제 2 예시적인 실시예에 따른 안테나 할당 또는 선택 방법의 흐름도이다.
단계(S101)에서, 송수신기 유닛(21 내지 2m)의 활성 프로토콜이 가령 해당 센서 출력 사항 또는 송수신기 유닛(21 내지 2m)에 의해서 제공되는 다른 정보 신호에 기초하여서 판정된다. 또한, 선택 사양적 단계(S102 내지 S105) 중 적어도 하나가 제공될 수 있다. 단계(S102)에서, 해당 장치 상에서 실행되는 애플리케이션이 판정된다. 단계(S103)에서, 안테나 및 스위칭 매트릭스의 현 구성이 판정되고 이 정보는 단계(S104) 및 단계(S105)에서 수집된 정보와 함께 사용될 것이다. 단계(S104)에서, 각 수신기에 의해서 수신되고 있는 신호의 강도가 판정된다. 단계(S105)에서, 디바이스로부터 기지국이 수신한 신호의 강도가 기지국으로부터의 피드백에 기초하여서 판정된다. 단계(S104)는 어떠한 수신기도 이 단계 이전에 활성 상태가 아니었다면 실행되지 않을 것이다. 단계(S105)는 디바이스로부터 수신된 신호에 대한 기지국으로부터 어떠한 피드백도 없다면 실행되지 않을 것이다. 단계(S103)는 단계(S104) 및 단계(S105)가 실행되지 않는다면 실행되지 않을 것이다. 가령, 어떠한 송수신기 또는 수신기도 단계(S104) 또는 단계(S105)에서 임의의 정보를 수집하기에 충분하게 길게 활성 상태에 있지 않는다면, 단계(S103, S104, S105)는 안테나 및 스위칭 매트릭스의 구성에 어떠한 영향도 주지 않을 것이다. 단계(S106)에서, 현재 활성 중인 사용 모드가 가령 다른 센서 출력 사항 또는 다른 신호 정보에 기초하여서 판정된다. 단계(S101 내지 S106)는 임의의 순서로 재구성될 수 있다.
단계(S107)에서, 적어도 하나의 송수신/수신 안테나가 선택되어서 판정된 활성 프로토콜을 갖는 송수신기/수신기 유닛으로 할당된다. 단계(S107)의 결과에 기초하여서, 스위칭 매트릭스(30)가 단계(108)에서 제어되어서 선택된 접속을 제공한다.
선택 사양적 단계(S104,S105)는 각 활성 프로토콜의 신호 강도가 (가능하면) 각 가용한 안테나에 대해서 판정되는 프로세스를 제공한다. 수많은 경우에, 사용 중인 프로토콜은 스위칭된 다이버시티를 지원하는데, 이 다이버시티는 각 안테나가 각 활성 프로토콜에 대해서 신호들을 얼마나 양호하게 픽업(pick-up)하는지를 판정하는 샘플링 방법을 제공하는데 사용될 수 있다. 이어서, 이 정보는 송수신기를 안테나와 매칭하는 선택 프로세스에서 사용될 수 있다. 이러한 타입의 탐색 동작은 긴 시간을 필요로 하기 때문에, 안테나에 대한 초기 선택 동작은 다른 입력에 기초하여서 수행되며 이어서 수집된 신호 강도 데이터에 기초하여서 조절될 수 있다.
도 3은 제 3 예시적인 실시예에 따른 송신 및 수신 디바이스의 개략적 블록도이다. 여기서, 이 송신 및 수신 디바이스는 각각이 모든 송수신기 또는 수신기의 모든 주파수로 조절가능한 4 개의 안테나(11 내지 14)를 포함하고 이 송신 및 수신 디바이스는 GSM 850/900/1800/1900, UMTS 850/900/1800/1900/2100, WLAN 2400/5500, WiMax, GPS, GSM을 위한 RX/TX 다이버시티, UMTS을 위한 RX/TX 다이버시티, WLAN을 위한 MIMO, WiMax를 위한 MIMO와 같은 무선 프로토콜을 지원한다고 가정된다. 도 3에서, 개별 무선 프로토콜은 개별 프로세싱 블록(201 내지 217)으로 도시되며, 이 개별 프로세싱 블록(201 내지 217)은 결합 프로세싱 블록 또는 회로로 구현되거나 제공될 수 있다. 여기서, 스위칭 매트릭스(32)는 센서 입력 사항 또는 이 개별 프로세싱 블록(201 내지 217) 중 적어도 하나 및 안테나(11 내지 14) 중 적어도 하나에 접속된 다른 입력 사항(미도시)에 기초하여서 프로세서(40)에 의해서 제어된다.
도 4는 그의 4 개의 코너에 또는 코너 근처에 위치한 4 개의 안테나(11 내지 14)를 갖는 단일 블록(300)과 같은 제 4 예시적인 실시예에 따른 송신 및 수신 디바이스(가령, 휴대 전화 또는 PDA 등)의 개략적 상부도이다. 안테나(11 내지 14)는 임의의 형상으로 되며 도시의 단순성을 위해서 정방형 패턴으로 도시되어 있을 뿐이다. 다른 개수의 안테나 또는 안테나의 다른 위치가 역시 선택될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 송수신기/송신기/수신기 회로 또는 유닛(21 내지 2m), 스위칭 매트릭스(30), 프로세서(40), 입력부(61 내지 6j) 및 센서(51 내지 5j)는 단일 블록(300) 내 또는 상의 자신의 실제 위치를 구체적으로 참조하지 않고 도시되어 있다. 이러한 구성 요소들은 송신 및 수신 디바이스의 임의의 적합한 위치에 위치할 수 있다. 이들의 동작 및 상호 작용에 대해서는, 이러한 구성 요소들과 관련된 위의 설명 부분을 참조하면 된다.
도 5는 제 5 예시적인 실시예에 따른 본 발명에 따른 다중 모드 안테나 스위칭 방식의 소프트웨어 기반형 구현에 대한 개략적 블록도이다. 여기서, 송신 및 수신 디바이스는 하드 디스크 드라이브(514), 디스크 기반형 매체(516)(가령, 플로피 디스크, CD-ROM, DVD-ROM) 또는 메모리 스틱(518)과 같은 외부 메모리 또는 저장 디바이스들 및/또는 내부 메모리(512) 내에 저장된 제어 프로그램의 소프트웨어 루틴에 기초하여서 제어를 수행하는 제어 유닛을 갖는 임의의 프로세서 또는 컴퓨터 디바이스일 수 있는 프로세싱 유닛(510)을 포함한다. 프로그램 코드 인스트럭션은 내부 메모리(512) 또는 외부 메모리(512,514,516) 중 적어도 하나로부터 페치되고 프로세싱 유닛(510)의 제어 유닛으로 로딩되어서 도 2을 참조하여 기술된 기능들 또는 도 1 내지 도 3의 각각의 블록들을 참조하여서 전술된 기능들의 프로세싱 단계들을 수행한다. 이러한 프로세싱 단계들은 입력 데이터 D1에 기초하여서 수행되어서 출력 데이터 DO를 생성할 수 있다. 여기서, 입력 데이터 D1은 센서 출력 사항에 대응되며, 출력 데이터 DO는 안테나를 선택 또는 할당하는데 사용되는 제어 정보에 대응한다.
제 1 내지 제 5 실시예들에서, 사용 모드는 디바이스의 기계적 모드 또는 구성 및 센서(가령, 가속도계, 근접 감지 센서, 터치 센서, 음성 센서 등)로부터의 입력 사항 및 실행되고 있는 소프트웨어에 의해서 판정될 수 있다. 안테나 선택 동작은 가령 사용 모드에 대한 사용자의 영향(가령, 손으로 로딩하거나 머리에 로딩하는 바), RF 방사에 대한 보청기 준수 사항(HAC), 전자파 인체 흡수율(SAR) 준수 사항, 디바이스의 기계적 모드, 배터리 보존 상태, 가령 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 등과 같은 활성 프로토콜의 (디바이스 또는 기지국에 의해서 수신되는) 신호의 강도 중 적어도 하나에 판정될 수 있다.
다음에서는, 몇몇 예시적인 사용 실례가 기술된다.
송신 및 수신 디바이스의 바닥에 있는 단일 안테나는 강한 신호 환경에서 사용자의 머리에 대하여 있을 때에 사용 시에 GSM 음성 호출에 할당된다.
이 디바이스의 바닥에 있는 제 1 안테나는 주 GSM 애플리케이션에 대해서 할당되며(그 이유는 통상적으로 제 1 안테나는 사용자의 머리 및 손에 최소한의 영향을 주기 때문임), 디바이스의 상부에 있는 제 2 안테나는 Rx/Tx 다이버시티 GSM 안테나로 할당되어서 약한 신호 환경에서 사용자의 머리에 대하여 있을 때에 사용 시에 GSM 음성 호출에 있어서 최상의 공간적 다이버시티를 달성한다.
GPS 및 WiMax를 사용하여서 컨텐츠가 풍부한 위치 기반 서비스를 받고 UMTS를 통해서 그리고 블루투스 헤드셋을 사용하여서 토킹을 하고 세로 모드로 해서 손으로 디바이스를 유지하고 있을 때에(즉, 약한 UMTS 연결 정도, 강한 GPS 연결 정도 및 강한 WiMax 연결 수준을 위해서), UMTS 애플리케이션은 상부 안테나에 할당되며(사용자의 손에 의한 최소 신호 손실 발생), WiMax 애플리케이션은 상부에 있는 안테나에 할당되며(사용자의 손에 의한 최소 신호 손실로 인해서 최상의 연결 수준을 갖는 최소의 전류 소모량이 필요함), GPS 애플리케이션은 바닥에 있는 안테나에 할당되며(강한 신호로 인해서 손에 의한 신호 손실을 상쇄시킴), BT 애플리케이션은 바닥에 있는 안테나에 할당된다(강한 신호로 인해서 손에 의한 신호 손실을 상쇄시킴).
GPS 및 UMTS를 사용하여서 위치 기반 서비스를 받고 디스플레이가 수직으로부터 70도 각도로 해서 디바이스가 손에서 유지되는 경우에, GPS 애플리케이션은 상부 안테나에 할당되며(손에 의한 약한 신호 손실이 있으며 2 개의 상부 안테나가 서로 다른 패턴을 가지면 디스플레이가 수직으로부터 70도의 각도로 된 상태에서 최상의 공중(sky) 커버리지를 갖는 안테나가 선택됨), UMTS 애플리케이션은 상부 안테나에 할당된다(손에 의한 약한 신호 손실).
요약하면, 다중 모드 안테나 스위칭 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램이 기술되었다. 여기서, 프로세서는 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 장치의 사용 모드를 판정하고 상기 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 다수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하는 동작을 제어하도록 구성된다.
도 2에 도시된 블록들은 컴퓨터 프로그램 내의 코드의 여러 섹션 및/또는 방법의 단계들을 나타낸다. 블록들에 대하여 특정 순서를 설명한 바는 이 블록들에 대해서 요구되거나 바람직한 순서가 있다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 대신에, 이 블록들에 대한 다른 구성 및 순서도 역시 가능하다. 또한, 몇몇 단계들은 생략될 수도 있다.
본 발명은 지금까지 상술된 실시예들을 참조하여서 기술되었으며 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 다양한 무선 프로토콜을 갖는 다중 안테나 송신 및/또는 수신과 연관된 임의의 네트워크 환경에서 구현될 수 있다. 상술한 실시예들은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 임의의 안테나 구성 및 안테나의 개수 및 임의의 타입의 센서(활성 무선 프로토콜을 판정하고 디바이스가 사용 또는 유지되는 방식을 판정함)가 사용될 수 있다. 따라서, 위의 실시예들은 첨부된 청구 범위 내에서 변경 가능하다.

Claims (21)

  1. 장치로서,
    무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 장치의 사용 모드를 판정하고, 상기 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 판정된 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 복수의 안테나 중 적어도 하나의 선택을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하는,
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 센서 입력, 상기 장치의 기계적 모드 및 활성 소프트웨어 프로그램 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용 모드를 판정하도록 구성되는,
    장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 사용 모드에 대한 사용자의 영향 및
    보청기의 방출 상의 준수 사항(emission compliance of a hearing aid), 전자파 인체 흡수율 준수 사항(specific absorption rate compliance), 상기 장치의 기계적 모드, 배터리 보존 상태 및 상기 장치 또는 적어도 하나의 활성 프로토콜의 액세스 디바이스에 의해서 수신되는 신호의 강도 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 안테나를 선택하는 동작을 제어하도록 구성된,
    장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서는 재구성 가능한 소프트웨어에 의해서 제어되도록 구성되는,
    장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 활성 무선 프로토콜은 셀 방식 프로토콜, 무선 LAN(local area network) 프로토콜, GPS(global positioning system) 프로토콜, 디지털 비디오 브로드캐스팅 프로토콜, 블루투스 프로토콜, 수신/송신 다이버시티 프로토콜 및 MIMO 프로토콜 중 적어도 하나를 포함하는,
    장치.

  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 장치로서,
    복수의 안테나와,
    상기 복수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 복수의 송신기와 수신기 중 적어도 하나에 접속시키도록 구성된 스위칭 매트릭스를 포함하며,
    상기 프로세서가 상기 스위칭 매트릭스를 제어하도록 구성되는,
    장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무선 송신기 또는 수신기에 의해서 사용되는 무선 프로토콜의 개수는 상기 복수의 안테나의 개수보다 많은,
    장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나의 개수는 임의의 시간에서 동작할 수 있는 동시적인 무선 프로토콜의 최대 개수에 대응하는,
    장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 중 적어도 하나는 복수의 무선 프로토콜의 주파수 범위로 조정될 수 있는(tuned),
    장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 매트릭스는 상기 복수의 안테나 각각을 상기 복수의 무선 송신기 또는 수신기 중 적어도 몇 개에 접속시키도록 구성되는,
    장치.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭 매트릭스는 대체 가능한 유닛으로서 구성되는,
    장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용 모드 및 상기 활성 무선 프로토콜 중 적어도 하나를 판정하는 복수의 센서를 더 포함하는,
    장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 센서들은 상기 장치의 배향, 개방 특징 및 사용자가 상기 장치를 유지하고 있는 방식 중 적어도 하나를 검출하도록 구성되는,
    장치.
  14. 프로세서 및 상기 프로세서를 제어하는 실행 가능한 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하는 장치로서,
    상기 프로세서는 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 장치의 사용 모드를 판정하고, 상기 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 판정된 장치의 사용 모드에 따라서 상기 무선 통신에서 사용될 복수의 안테나 중 적어도 하나의 선택을 제어하도록 구성되는,
    장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  16. 무선 통신의 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 통신 장치의 사용 모드를 판정하는 단계와,
    상기 판정된 적어도 하나의 활성 무선 프로토콜 및 상기 판정된 통신 장치의 사용 모드에 따라서 복수의 안테나 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    센서 입력, 상기 통신 장치의 기계적 모드 및 활성 소프트웨어 프로그램 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용 모드를 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 사용 모드에 대한 사용자의 영향 및
    보청기의 방출 상의 준수 사항, 전자파 인체 흡수율 준수 사항, 상기 장치의 기계적 모드, 배터리 보존 상태 및 상기 장치 또는 액세스 디바이스에 의해서 수신되는 적어도 하나의 활성 프로토콜의 신호의 강도 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 안테나를 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 중 적어도 하나를 상기 복수의 무선 프로토콜의 주파수 범위로 조정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행될 때 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들을 수행하는 코드 수단을 포함하는
    컴퓨터 프로그램 제품.
  21. 제 20 항에 있어서,
    컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 상에서 구현되는
    컴퓨터 프로그램 제품.
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