KR20210046461A - 반송파 집성을 지원하는 수신기 및 이를 포함하는 무선 통신 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 기술적 사상에 따른 수신기는, 복수의 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제1 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 주요(primary) 안테나들, 상기 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제2 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 다이버시티(diversity) 안테나들, 제1 오실레이션 신호를 생성하는 제1 로컬 오실레이터, 상기 제1 로컬 오실레이터와 연결되어 상기 제1 반송파 신호들 중 적어도 하나를 주파수 하향 변환하도록 구성되고, 상호 인접하게 배치된 제1 로드 회로 및 제2 로드 회로를 구비하는 제1 로드 회로 쌍 및 상기 제1 로컬 오실레이터와 연결되어 상기 제2 반송파 신호들 중 적어도 하나를 주파수 하향 변환하도록 구성되고, 상호 인접하게 배치된 제3 로드 회로 및 제4 로드 회로를 구비하는 제2 로드 회로 쌍을 포함한다.

Description

반송파 집성을 지원하는 수신기 및 이를 포함하는 무선 통신 장치{A receiver supporting carrier aggregation and an wireless communication apparatus including the same}

본 개시의 기술적 사상은 무선 통신에 관한 것으로서, 자세하게는 반송파 집성을 지원하는 수신기 및 이를 포함하는 무선 통신 장치에 관한 것이다.

반송파 집성(carrier aggregation)은 1개의 무선 통신 장치에 대한 신호 송수신에 복수의 반송파들을 함께 사용하는 기술을 지칭한다. 1개의 반송파에 의해서 전송되는 주파수 영역은 주파수 채널로서 지칭될 수 있고, 복수의 주파수 채널들을 지원하는 반송파 집성에 기인하여 무선 채널을 통해서 전송되는 데이터량은 증대될 수 있다. 최근 통신 기술의 발전에 따라 반송파 집성에 이용되는 반송파들의 주파수 영역이 다양해지고, 이를 커버하기 위하여 무선 통신 장치는 다양한 주파수를 갖는 오실레이션(oscillation) 신호를 한번에 제공하는 복수의 로컬 오실레이터들을 구비하여야 한다. 로컬 오실레이터들의 개수가 커짐에 따라 배치 및 설계가 복잡해지고, 소정의 로컬 오실레이터로부터 동일한 오실레이션 신호를 필요로 하는 로드 회로들까지의 신호 라인 길이가 크게 달라짐에 따라 신호 간극이 발생하여 무선 통신 장치 성능의 열화를 초래하는 문제가 있었다.

본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 광범위한 반송파 집성을 효율적으로 지원하고, 무선 통신 장치의 성능을 향상시키게 하기 위한 로드 회로들과 로컬 오실레이터들 간의 연결 구조, 로드 회로들에 반송파 신호들을 라우팅하기 위한 스위칭 구조 및 반송파 신호를 로드 회로들에 적절하게 할당하는 방법을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 개시의 기술적 사상에 따른 수신기는, 복수의 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제1 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 주요(primary) 안테나들, 상기 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제2 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 다이버시티(diversity) 안테나들, 제1 오실레이션 신호를 생성하는 제1 로컬 오실레이터, 상기 제1 로컬 오실레이터와 연결되어 상기 제1 반송파 신호들 중 적어도 하나를 주파수 하향 변환하도록 구성되고, 상호 인접하게 배치된 제1 로드 회로 및 제2 로드 회로를 구비하는 제1 로드 회로 쌍 및 상기 제1 로컬 오실레이터와 연결되어 상기 제2 반송파 신호들 중 적어도 하나를 주파수 하향 변환하도록 구성되고, 상호 인접하게 배치된 제3 로드 회로 및 제4 로드 회로를 구비하는 제2 로드 회로 쌍을 포함한다.

본 개시의 기술적 사상에 따른 무선 통신 장치는, 복수의 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제1 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 주요 안테나들, 상기 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제2 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 다이버시티 안테나들, 상기 주요 안테나들과 연결되어 상기 제1 반송파 신호들로부터 복수의 제1 베이스밴드 신호들을 생성하도록 구성된 제1 수신 회로, 상기 다이버시티 안테나들과 연결되어 상기 제2 반송파 신호들로부터 복수의 제2 베이스밴드 신호들을 생성하도록 구성된 제2 수신 회로 및 상기 제1 수신 회로 및 상기 제2 수신 회로 각각은, 복수의 로드 회로 쌍들을 포함하고, 상기 로드 회로 쌍들 각각은, 상호 인접하게 배치되고, 상호 동일한 로컬 오실레이터와 연결된 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시의 기술적 사상에 따른 무선 통신 장치는, 복수의 주요 안테나들을 통해 복수의 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제1 반송파 신호들을 수신하여 주파수 하향 변환하도록 구성된 복수의 제1 로드 회로 쌍들을 구비하는 제1 수신 회로, 복수의 다이버시티 안테나들을 통해 상기 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제2 반송파 신호들을 수신하여 주파수 하향 변환하도록 구성된 복수의 제2 로드 회로 쌍들을 구비하는 제2 수신 회로 및 로드 회로의 기설정된 용도를 기반으로 상기 제1 반송파 신호들의 상기 제1 로드 회로 쌍들로의 라우팅 및 상기 제2 반송파 신호들의 상기 제2 로드 회로 쌍들로의 라우팅을 제어하도록 구성된 베이스밴드 프로세서를 포함하며, 상기 제1 로드 회로 쌍들 및 상기 제2 로드 회로 쌍들 각각은, 상호 인접하게 배치되고, 상호 동일한 로컬 오실레이터와 연결된 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치는 상호 인접하게 배치되고, 상호 동일한 로컬 오실레이터와 연결된 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로를 구비하는 복수의 로드 회로 쌍들의 구조를 통해 로컬 오실레이터 그룹과의 연결 구조를 비교적 단순하게 설계할 수 있으며, 이를 통해, 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로의 주파수 하향 변환 동작에 이용되는 오실레이션 신호 간의 신호 라인 길이가 다름에 따른 차이를 소정의 임계값 이하로 줄임으로써 무선 통신 장치의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 개시의 예시적 실시 예들에서 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 실시 예에 따라 무선 통신 장치 및 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 반송파 집성의 예시적인 유형들 및 그에 대응하는 주파수 채널들로부터 반송파 신호를 추출하기 위한 수신 회로의 예시적인 구조들을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 수신기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 수신기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들 및 로컬 오실레이터 그룹을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들 및 로컬 오실레이터 그룹을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들 및 로컬 오실레이터 그룹을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들 및 로컬 오실레이터 그룹을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들 및 로컬 오실레이터 그룹을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 베이스밴드 프로세서의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 수신기를 구비하는 통신 기기들을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 IoT 기기를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따라 무선 통신 장치(10) 및 기지국(20)을 포함하는 무선 통신 시스템(1)의 개략적인 블록도이다.

도 1을 참조하면, 무선 통신 장치(10)과 기지국(20)은 하향링크(downlink; DL) 및 상향링크(uplink; UL)를 통해서 통신할 수 있다. 일 예로, 무선 통신 시스템(1)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템, WLAN(wireless local area network) 시스템, 또는 다른 무선 통신 시스템일 수 있다. 무선 통신 장치(10)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있고, 기지국(20)과 통신하여 데이터 및/또는 제어 정보를 송수신할 수 있는 다양한 기기들을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 장치(10)는 사용자 기기(user equipment), 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. 기지국(20)은 일반적으로 무선 통신 장치 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 지칭할 수 있고, 무선 통신 장치 및/또는 타 기지국과 통신함으로써 데이터 및/또는 제어 정보를 교환할 수 있다. 예를 들면, 기지국(20)은 Node B, eNB(evolved-Node B), BTS(Base Transceiver System) 및 AP(Access Pint) 등으로 지칭될 수도 있다.

무선 통신 장치(10) 및 기지국(20) 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) 등과 같은 다양한 방식으로 정보가 전달할 수 있다.

무선 통신 시스템(1)은 복수의 반송파들을 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation; 이하 CA)을 지원할 수 있다. 즉, 무선 통신 장치(10) 및 기지국(20)은 복수의 반송파들을 동시에 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. CA에서 무선 통신 장치(10) 및 지지국(20)이 사용하는 반송파는 요소 반송파(component carrier)로서 지칭될 수 있고, 1개의 요소 반송파에 의해서 전송되는 주파수 영역은 주파수 채널로서 지칭될 수 있다. 주파수 채널은 주파수 밴드(band)에 포함될 수 있고, 주파수 밴드(band)는 복수의 연속적인 주파수 채널들을 포함할 수 있다. 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 후술되는 바와 같이, 무선 통신 장치(10) 및 기지국(20)이 CA에 이용하는 주파수 채널들은 다양할 수 있다. 이하에서는, 소정의 반송파를 통해 수신된 신호는 반송파 신호로 지칭될 수 있다.

무선 통신 장치(10)(또는, 기지국(20))는 다양한 주파수 채널들을 통해서 수신되는 반송파 신호들을 적절하게 처리하기 위한 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 통신 장치(10)는 복수의 주요(primary) 안테나들(110P_1~110P_n), 복수의 다이버시티(diversity) 안테나들(또는, 세컨더리(secondary) 안테나들)(110D_1~110D_n), 제1 수신 회로(또는, 주요 수신 회로)(PRX_CKT), 제2 수신 회로(또는, 다이버시티 수신 회로)(DRX_CKT) 및 로컬 오실레이터 그룹(170)을 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에 있어서, 제1 수신 회로(PRX_CKT) 및 제2 수신 회로(DRX_CKT)는 하나의 RFIC(Radio Frequency Integrated Chip)로 구현될 수 있다. 제1 수신 회로(PRX_CKT) 및 제2 수신 회로(DRX_CKT)는 신호를 수신하는 것 외에도, 신호를 송신하는 동작을 수행할 수 있으며, 각각 제1 트랜시버(transceiver) 회로, 제2 트랜시버 회로로 지칭될 수 있다.

제1 수신 회로(PRX_CKT)는 인터페이스 회로(120P), 제1 스위치 회로(130P),증폭 회로(140P), 제2 스위치 회로(150P) 및 로드 회로들(160P)을 포함하고, 복수의 주요 안테나들(110P_1~110P_n)과 연결될 수 있다. 인터페이스 회로(120P)는 주요 안테나들(110P_1~110P_n)과 연결된 복수의 입력 포트들(PI_1~PI_n)을 통해 제1 RF 신호를 수신하기 위한 복수의 스위치 소자들(미도시) 및 복수의 듀플렉서(duplexer)들(미도시)을 포함할 수 있다. 인터페이스 회로(120P)는 주요 안테나들(110P_1~110P_n)을 통해 수신된 제1 RF 신호를 필터링하여 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)별로 구분된 복수의 제1 반송파 신호들을 출력하기 위한 주파수 필터들(미도시)을 더 포함할 수 있다. 인터페이스 회로(120P)는 복수의 출력 포트들(PO_1~PO_m)을 통해 제1 반송파 신호들을 출력할 수 있다. 한편, 입력 포트들(PI_1~PI_n)의 개수는 출력 포트들(PO_1~PO_m)의 개수와 동일 또는 상이할 수 있다. 또한, 인터페이스 회로(120P)는 스위치 소자들/듀플렉서들과 증폭 회로(140P) 사이의 임피던스 매칭(impedance matching)을 수행하는 매칭 회로들(미도시)을 더 포함할 수 있다.

제1 스위치 회로(130P)는 인터페이스 회로(120P)와 증폭 회로(140P)를 연결하기 위한 복수의 스위치 소자들(미도시)을 포함할 수 있다. 증폭 회로(140P)는 제1 스위치 회로(130P)로부터 수신된 제1 반송파 신호들에 대한 저잡음 증폭을 수행할 수 있으며, 이를 위해, 복수의 저잡음 증폭기(low noise Amplifier)(미도시)들을 포함할 수 있다. 증폭 회로(140P)는 증폭된 제1 반송파 신호들을 제2 스위치 회로(150P)로 출력할 수 있다. 제2 스위치 회로(150P)는 증폭 회로(140P)와 로드 회로들(160P)을 연결하기 위한 복수의 스위치 소자들(미도시)을 포함할 수 있다.

로드 회로들(160P)은 수신한 제1 반송파 신호들에 대한 복조 동작을 수행하여 제1 반송파 신호들로부터 제1 베이스밴드 신호들을 생성하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 로드 회로들(160P)은 제1 반송파 신호들을 주파수 하향 변환할 수 있도록 소정의 트랜스포머(transformer)(미도시), 믹서(mixer)(미도시) 및 베이스밴드 필터(미도시)를 포함하는 로드 회로를 복수개 포함할 수 있다. 한편, 로드 회로들(160P)은 로컬 오실레이터 그룹(170)의 복수의 로컬 오실레이터들과의 최적의 신호 라인들의 설계를 위해 두 개의 로드 회로들이 쌍을 이뤄 배치될 수 있다. 다만, 일부 실시 예들에 있어서, 로드 회로들(160P) 중 적어도 하나는 쌍을 이루지않고 배치될 수 있으며, 도 1에 도시된 구조에 본 개시가 한정되지 않음은 충분히 이해될 것이다.

일 실시 예에 따른 로드 회로들(160P)은 복수의 로드 회로 쌍들(162P_1~162P_k)을 포함할 수 있으며, 로드 회로 쌍(162P_1~162P_k)은 상호 인접하게 배치되고, 상호 동일한 로컬 오실레이터와 연결된 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로를 포함할 수 있다. 반송파 집성용 로드 회로는 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 복조(예를 들면, 주파수 하향 변환)하도록 설정된 로드 회로를 지칭할 수 있다. 보조 로드 회로는 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호를 복조(예를 들면, 주파수 하향 변환)하도록 설정된 로드 회로를 지칭할 수 있다. 다만, 일부 실시 예들에 있어서, 보조 로드 회로는 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호도 복조하도록 설정될 수 있다.

일 실시 예로, 하나의 로드 회로(예를 들면, 제1 로드 회로 쌍(162P_1))의 반송파 집성용 로드 회로와 보조 로드 회로는 공통으로 연결된 로컬 오실레이터로부터 오실레이션 신호를 각각 수신하여 주파수 하향 변환 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 반송파 집성용 로드 회로는 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환하고, 보조 로드 회로는 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환할 수 있다. 이 때, 보조 로드 회로가 주파수 하향 변환하는 반송파 신호는 반송파 집성용 로드 회로가 주파수 하향 변환하는 반송파 신호와 동일 또는 유사한 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)에 위치할 수 있다.

일 실시 예로, 하나의 로드 회로(예를 들면, 제1 로드 회로 쌍(162P_1))의 보조 로드 회로는 인접한 로드 회로(예를 들면, 제2 로드 회로 쌍(162P_2))에 연결된 로컬 오실레이터와 추가적으로 더 연결될 수 있다. 이에 따라, 보조 로드 회로는 쌍을 이루는 반송파 집성용 로드 회로가 수신하는 반송파 신호와 상이한 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)에 위치하는 반송파 신호를 수신하여 주파수 하향 변환할 수 있다.

일 실시 예로, 하나의 로드 회로(예를 들면, 제1 로드 회로 쌍(162P_1))의 보조 로드 회로는 다른 로드 회로들(예를 들면, 제2 내지 제k 로드 회로 쌍(162P_2~162P_k))에 연결되지 않은 로컬 오실레이터와 추가적으로 더 연결될 수 있다. 이에 따라, 보조 로드 회로는 쌍을 이루는 반송파 집성용 로드 회로가 수신하는 반송파 신호와 상이한 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)에 위치하고, 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환할 수 있다.

로드 회로 쌍들(160P)의 구체적인 실시 예들은 도 5 내지 도 9에서 후술한다.

제1 및 제2 스위치 회로(130P, 150P)는 제1 반송파 신호들이 로드 회로 쌍들(162P_1~162P_k) 각각에 적절하게 라우팅되도록 구현될 수 있다. 무선 통신 장치(10)의 베이스밴드 프로세서(미도시)는 기지국(20)으로부터 수신한 제어 정보를 기반으로 스위칭 제어신호를 생성하여 제1 및 제2 스위치 회로(130P, 150P)에 제공할 수 있다. 제어 정보는 반송파 집성에 관한 정보(또는, 반송파 집성 기반 통신 관련 정보), 수신 다이버시티/다중 입출력에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 기지국(20)은 신호를 전송하는데 사용되는 반송파들을 미리 설정할 수 있으며, 베이스밴드 프로세서(미도시)는 기지국(20)으로부터 미리 설정된 반송파들의 스케줄링에 관한 정보를 포함하는 제어 정보를 미리 획득하여 스위칭 제어신호를 생성할 수 있다. 제1 및 제2 스위치 회로(130P, 150P)는 상기 스위칭 제어신호를 기반으로 제1 반송파 신호들을 로드 회로 쌍들(162P_1~162P_k) 각각에 라우팅할 수 있다. 일 실시 예에 따른 베이스밴드 프로세서(미도시)는 복수의 로드 회로 쌍들(162P_1~162P_k)에서 반송파 집성용 로드 회로들 중 어느 하나에 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 우선적으로 할당할 수 있으며, 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호에 대해서는 해당 반송파 신호의 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)와 동일 또는 유사한 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)에 위치된 반송파 신호를 처리하는 반송파 집성용 로드 회로와 쌍을 이루는 보조 로드 회로에 할당할 수 있다. 베이스밴드 프로세서(미도시)의 구체적인 동작은 도 10 및 도 11에서 후술한다.

로컬 오실레이터 그룹(170)은 복수의 로컬 오실레이터들을 포함할 수 있다. 복수의 로컬 오실레이터들은 복수의 신호 라인들(L1~Lx)을 통해 로드 회로들(160P)과 연결될 수 있다. 로컬 오실레이터들의 구체적인 구성은 도 5 내지 도 9에서 후술한다. 복수의 로컬 오실레이터들이 각각 생성하는 오실레이션 신호의 주파수는 베이스밴드 프로세서(미도시)에 의해 제어될 수 있다.

제2 수신 회로(DRX_CKT)는 인터페이스 회로(120D), 제1 스위치 회로(130D), 증폭 회로(140D), 제2 스위치 회로(150D) 및 로드 회로들(160D)을 포함하고, 복수의 다이버시티 안테나들(110D_1~11D_n)과 연결될 수 있다. 제2 수신 회로(DRX_CKT)의 구성은 제1 수신 회로(PRX_CKT)의 구성의 실시 예가 적용될 수 있는 바, 구체적인 내용은 생략한다. 다만, 일부 실시 예들에 있어서, 본 개시의 사상이 제1 수신 회로(PRX_CKT) 및 제2 수신 회로(DRX_CKT)에 적용되고, 제1 수신 회로(PRX_CKT) 및 제2 수신 회로(DRX_CKT)에 대한 구현 예가 상이할 수 있다.

본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치(10)는 상호 인접하게 배치되고, 상호 동일한 로컬 오실레이터와 연결된 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로를 구비하는 복수의 로드 회로 쌍들(162P_1~162P_k, 162D_1~162D_k)의 구조를 통해 로컬 오실레이터 그룹(170)과의 연결 구조를 비교적 단순하게 설계할 수 있으며, 이를 통해, 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로의 주파수 하향 변환 동작에 이용되는 오실레이션 신호 간의 신호 라인 길이가 다름에 따른 차이를 소정의 임계값 이하로 줄임으로써 무선 통신 장치(10)의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 상기 임계값은 무선 통신 장치(10)의 성능에 영향을 주지 않을 정도의 오실레이션 신호 차이를 야기하는 신호 라인의 길이 차이 값에 대응하는 것으로 상기 임계값은 복수의 테스트들 또는 머신 러닝 등을 통해 결정될 수 있다. 또한, 무선 통신 장치(10)의 통신 방식, 통신 환경 등에 의해 상기 임계값은 달라질 수 있다.

도 2a 내지 도 2c는 반송파 집성의 예시적인 유형들 및 그에 대응하는 주파수 채널들로부터 반송파 신호를 추출하기 위한 수신 회로의 예시적인 구조들을 나타낸다. 구체적으로, 도 2a는 밴드간(inter-band) 반송파 집성을 예시하고, 도 2b는 연속적(contiguous) 주파수 밴드내(intra-band) 반송파 집성을 예시하며, 도 2c는 비연속적(non-contiguous) 주파수 밴드내 반송파 집성을 예시한다. 도 2a 내지 도 2c의 예시에서, 2개의 주파수 밴드들(BAND1, BAND2)이 데이터의 전송에 사용될 수 있고, 1개의 주파수 밴드는 3개의 주파수 채널들(또는, 3개의 반송파들)을 가질 수 있음을 가정한다. 다만, 이는 예시적 실시 예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 1개의 주파수 밴드는 더 많은 주파수 채널들을 가질 수 있다.

도 2a를 참조하면, 주파수 밴드간 반송파 집성에서, 사용중인 주파수 채널들은 상이한 주파수 밴드들 내에 각각 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 사용중인 주파수 채널들(CH12, CH22)은 제1 및 제2 주파수 밴드(BAND1, BAND2)에 각각 포함될 수 있고, 이에 따라 상대적으로 서로 멀리 이격될 수 있다. 2개의 LNA들(LNA1a, LNA2a)은, 제1 및 제2 반송파 신호(IN1, IN2)를 각각 증폭함으로써 제1 및 제2 출력 신호(또는, 제1 및 제2 증폭된 반송파 신호)(OUT1, OUT2)를 출력할 수 있고, 제1 및 제2 출력 신호(OUT1, OUT2)는 주파수 채널들(CH12, CH22)에 각각 대응하는 주파수들(f12, f22)에 의해서 주파수 하향 변환되어 베이스밴드 신호들로 변환될 수 있다.

도 2b를 참조하면, 연속적 주파수 밴드내 반송파 집성에서, 사용중인 주파수 채널들은 동일한 주파수 밴드 내에 연속적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 사용중인 주파수 채널들(CH11, CH12)은 제1 주파수 밴드(BAND1)에 포함될 수 있고, 서로 인접할 수 있다. LNA(LNA1b)는, 제1 반송파 신호(IN1)를 증폭함으로써 제1 출력 신호(OUT1)를 출력할 수 있고, 제1 출력 신호(OUT1)는 사용중인 주파수 채널들(CH11, CH12)에 대응하는 반송파들의 주파수들(f11, f12)의 중간 주파수(즉, (f11+f12)/2)에 의해서 주파수 하향 변환될 수 있다.

도 2c를 참조하면, 비연속적 주파수 밴드내 반송파 집성에서, 사용중인 주파수 채널들은 동일한 주파수 밴드 내에서 불연속적으로(또는, 이격되어) 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 2c에 도시된 바와 같이, 사용중인 주파수 채널(CH11, CH13)은 제1 주파수 밴드(BAND1)에 포함될 수 있고, 서로 이격될 수 있다. 비연속적 주파수 밴드내 반송파 집성에서 사용중인 주파수 채널들(CH11, CH13)을 분리하기 위한 일 예로서, 도 2c에 도시된 바와 같이, LNA(LNA1c)가 제1 반송파 신호(IN1)로부터 2개의 출력 신호들, 즉, 제1 및 제2 출력 신호(OUT1, OUT2)를 출력할 수 있고, 제1 및 제2 출력 신호(OUT1, OUT2)는 주파수 채널들(CH11, CH13)에 각각 대응하는 주파수들(f11, f13)에 의해서 주파수 하향 변환될 수 있다.

도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 수신기(100a)를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 수신기(100a)는 제1 주요 안테나(110P_1), 제2 주요 안테나(110P_2), 제1 인터페이스 회로(120P), 제1 스위치 회로(130P), 제1 증폭 회로(140P_1), 제2 증폭 회로(140P_2), 제2 스위치 회로(150P), 제1 로드 회로 쌍(162P_1), 제2 로드 회로 쌍(162P_2), 제1 다이버시티 안테나(110D_1), 제2 다이버시티 안테나(110D_2), 제3 스위치 회로(130D), 제3 증폭 회로(140D_1), 제4 증폭 회로(140D_2), 제4 스위치 회로(150D), 제3 로드 회로 쌍(162D_1) 및 제4 로드 회로 쌍(162D_2)을 포함할 수 있다.

제1 내지 제4 증폭 회로(140P_1, 140P_2, 140D_1, 140D_2)는 각각 두 개의 저잡음 증폭기들(142P_1, 142P_2, 142P_3, 142P_4, 142D_1, 142D_2, 142D_3, 142D_4)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 실시 예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 제1 내지 제4 증폭 회로(140P_1, 140P_2, 140D_1, 140D_2)에 각각 포함되는 저잡음 증폭기 개수는 더 많을 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 로드 회로 쌍(162P_1, 162P_2, 162D_1, 162D_2)은 상호 인접하게 배치되고, 하나의 로컬 오실레이터에 상호 공통으로 연결되는 두 개의 로드 회로들(162P_11, 162P_12, 162P_21, 162P_22, 162D_11, 162D_12, 162D_21, 162D_22)을 각각 포함할 수 있다. 로드 회로(162P_11, 162P_12, 162P_21, 162P_22, 162D_11, 162D_12, 162D_21, 162D_22)는 고주파의 반송파 신호를 베이스밴드 신호로 변환하기 위한 믹서(162P_111, 162P_121, 162P_211, 162P_221, 162D_111, 162D_121, 162D_211, 162D_221) 및 베이스밴드 필터(162P_112, 162P_122, 162P_212, 162P_222, 162D_112, 162D_122, 162D_212, 162D_222)를 포함할 수 있다.

제1 인터페이스 회로(120P), 제1 및 제2 스위치 회로(130P, 150P), 제1 및 제2 증폭 회로(140P_1, 140P_2), 제1 및 제2 로드 회로 쌍(162P_1, 162P_2)은 제1 및 제2 주요 안테나(110P_1, 110P_2)로부터 제1 반송파 신호들을 수신하여 제1 베이스밴드 신호들을 생성하기 위한 제1 수신 회로를 구성할 수 있다.

제2 인터페이스 회로(120D), 제3 및 제4 스위치 회로(130D, 150D), 제3 및 제4 증폭 회로(140D_1, 140D_2), 제3 및 제4 로드 회로 쌍(162D_1, 162D_2)은 제1 및 제2 다이버시티 안테나(110D_1, 110D_2)로부터 제2 반송파 신호들을 수신하여 제2 베이스밴드 신호들을 생성하기 위한 제2 수신 회로를 구성할 수 있다.

먼저, 제1 수신 회로의 구조를 서술하면, 제1 및 제2 주요 안테나(110P_1, 110P_2)는 제1 인터페이스 회로(120P)와 각각 제1 및 제2 입력포트(PI_1, PI_2)를 통해 연결될 수 있다. 제1 인터페이스 회로(120P)는 제1 및 제2 주요 안테나(110P_1, 110P_2)를 통해 수신된 RF 신호를 필터링하여 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)별로 구분된 적어도 하나의 제1 반송파 신호를 제1 내지 제4 출력포트(PO_1~PO_4) 중 적어도 하나를 통해 제1 스위치 회로(130P)로 출력할 수 있다. 제1 스위치 회로(130P)는 수신한 적어도 하나의 제1 반송파 신호를 제1 및 제2 증폭 회로(140P_1, 140_2)에 라우팅할 수 있다. 제1 및 제2 증폭 회로(140P_1, 140_2)는 각각 수신한 제1 반송파 신호를 증폭하여 제2 스위치 회로(150P)로 출력할 수 있다. 제2 스위치 회로(150P)는 적어도 하나의 증폭된 제1 반송파 신호를 제1 및 제2 로드 회로 쌍(162P_1, 162P_2)에 라우팅할 수 있다. 제1 및 제2 로드 회로 쌍(162P_1, 162P_2)은 수신한 적어도 하나의 증폭된 제1 반송파 신호를 주파수 하향 변환하여 적어도 하나의 제1 베이스밴드 신호를 생성하고, 이를 베이스밴드 프로세서(미도시)로 출력할 수 있다.

일 실시 예로, 제1 로드 회로 쌍(162P_1)의 제1 로드 회로(162P_11)는 반송파 집성용 로드 회로이고, 제2 로드 회로(162P_12)는 보조 로드 회로이며, 제2 로드 회로 쌍(162P_2)의 제3 로드 회로(162P_21)는 반송파 집성용 로드 회로이고, 제4 로드 회로(162P_22)는 보조 로드 회로일 수 있다. 일 실시 예로, 일방향으로 반송파 집성용 로드 회로, 보조 로드 회로가 번갈아가며 배치될 수 있다. 일 예로, 로드 회로의 각 용도는 무선 통신 장치의 현재 통신 환경, 통싱 방식 등에 따라 미리 설정될 수 있으며, 베이스밴드 프로세서는 로드 회로 쌍들 각각에 포함된 로드 회로들의 용도를 고려하여 반송파 신호를 로드 회로 쌍들에 할당할 수 있다. 예를 들어, 제1 인터페이스 회로(120P)를 통해 출력된 반송파 신호가 반송파 집성 기반 통신을 위한 것인 때에, 베이스밴드 프로세서는 제1 및 제2 스위치 회로(130P, 150P)를 제어하여 반송파 신호를 제1 로드 회로 쌍(162P_1)의 제1 로드 회로(162P_11) 또는 제2 로드 회로 쌍(162P_2)의 제3 로드 회로(162P_21)에 라우팅할 수 있다. 제1 로드 회로(162P_11)가 반송파 신호를 수신한 때에는, 제1 로드 회로(162P_11)는 반송파 신호에 대응하는 주파수를 갖는 오실레이션 신호를 이용하여 반송파 신호를 주파수 하향 변환할 수 있다. 또한, 제1 인터페이스 회로(120P)를 통해 출력된 다른 반송파 신호가 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 것이고, 상기 반송파 신호와 동일 또는 유사한 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)에 위치한 것인 때에, 베이스밴드 프로세서는 제1 및 제2 스위치 회로(130P, 150P)를 제어하여 다른 반송파 신호를 제1 로드 회로(162P_11)와 쌍을 이루는 제2 로드 회로(162P_12)에 라우팅할 수 있다. 제2 로드 회로(162P_12)는 제1 로드 회로(162P_11)가 수신하는 오실레이션 신호와 동일한 오실레이션 신호를 이용하여 다른 반송파 신호를 주파수 하향 변환할 수 있다. 이를 통해, 제1 로드 회로(162P_11) 및 제2 로드 회로(162P_12)가 공통으로 연결되는 로컬 오실레이터까지의 각각의 신호 라인들이 균일하게 형성될 수 있어 제1 로드 회로(162P_11) 및 제2 로드 회로(162P_12)에 각각 제공되는 오실레이션 신호 차이를 최소화할 수 있다.

제1 및 제2 다이버시티 안테나(110D_1, 110D_2)와 연결되어 RF 신호를 수신하는 제2 수신 회로의 구성은 제1 수신 회로의 구성과 동일한 바, 구체적인 설명은 생략한다.

도 4는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 수신기(100b)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4에서는 도 3의 수신기(100a)와의 차이점을 중심으로 서술한다.

도 4를 참조하면, 수신기(100b)는 제1 주요 안테나(110P_1), 제2 주요 안테나(110P_2), 제1 인터페이스 회로(120P), 제1-1 스위치 회로(130P_1) 제1-2 스위치 회로(130P_2), 제1 증폭 회로(140P_1), 제2 증폭 회로(140P_2), 제2-1 스위치 회로(150P_1) 제2-2 스위치 회로(150P_2), 제1 로드 회로 쌍(162P_1), 제2 로드 회로 쌍(162P_2), 제1 다이버시티 안테나(110D_1), 제2 다이버시티 안테나(110D_2), 제3-1 스위치 회로(130D_1), 제3-2 스위치 회로(130D_2), 제3 증폭 회로(140D_1), 제4 증폭 회로(140D_2), 제4-1 스위치 회로(150D_1), 제4-2 스위치 회로(150D_2), 제3 로드 회로 쌍(162D_1) 및 제4 로드 회로 쌍(162D_2)을 포함할 수 있다.

즉, 도 3의 제1 내지 제4 스위치 회로(130P, 150P, 130D, 150D)는 도 4에서와 같이 두 개의 스위치 회로들(130P_1, 130P_2, 150P_1, 150P_2, 130D_1, 130D_2, 150D_1, 150D_2)로 분리될 수 있다.

베이스밴드 프로세서는 제1 및 제2 인터페이스 회로(120P, 120D)로부터 출력되는 반송파 신호들을 본 개시의 기술적 사상에 따라 로드 회로 쌍들(162P_1, 162P_2, 162D_1, 162D_2)에 라우팅하기 위하여 복수의 스위치 회로들(130P_1, 130P_2, 150P_1, 150P_2, 130D_1, 130D_2, 150D_1, 150D_2)을 제어할 수 있다.

다만, 도 3 및 도 4에 도시된 수신기(100a, 100b)의 구조는 예시적 실시 예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 수신기(100a, 100b)는 더 적거나, 더 많은 주요 안테나들, 다이버시티 안테나들과 연결되고, 더 적거나, 더 많은 로드 회로 쌍들을 포함할 수 있으며, 로드 회로 쌍들에 적절하게 반송파 신호들을 라우팅하기 위한 스위칭 구조를 포함할 수 있다.

도 5는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들(260P_1, 260D_1) 및 로컬 오실레이터 그룹(270_1)을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 제1 로드 회로들(260P_1)은 도 1의 제1 수신 회로(PRX_CKT)에 포함되고, 제2 로드 회로들(260D_1)은 도 1의 제2 수신 회로(DRX_CKT)에 각각 포함될 수 있음을 전제한다.

도 5를 참조하면, 제1 로드 회로들(260P_1)은 제1 내지 제5 로드 회로 쌍(262P_1~262P_5)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제5 로드 회로 쌍(262P_1~262P_5)은 각각 두 개의 믹서들(262P_11, 262P_13, 262P_21, 262P_23, 262P_31, 262P_33, 262P_41, 262P_43, 262P_51, 262P_53)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제5 로드 회로 쌍(262P_1~262P_5)에 포함된 일부 믹서들(또는, 반송파 집성용 믹서들)(262P_11, 262P_21, 262P_31, 262P_41, 262P_51)은 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환하는 용도를 가질 수 있고, 다른 믹서들(또는, 보조 믹서들)(262P_13, 262P_23, 262P_33, 262P_43, 262P_53) 은 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환하는 용도를 가질 수 있다.

제2 로드 회로들(260D_1)은 제6 내지 제10 로드 회로 쌍(262N_1~262N_5)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제5 로드 회로 쌍(262N_1~262N_5)은 각각 두 개의 믹서들(262N_11, 262N_13, 262N_21, 262N_23, 262N_31, 262N_33, 262N_41, 262N_43, 262N_51, 262N_53)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제6 내지 제10 로드 회로 쌍(262N_1~262N_5)에 포함된 일부 믹서들(262N_11, 262N_21, 262N_31, 262N_41, 262N_51)은 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환하는 용도를 가질 수 있고, 다른 믹서들(262N_13, 262N_23, 262N_33, 262N_43, 262N_53)은 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환하는 용도를 가질 수 있다.

로컬 오실레이터 그룹(270_1)은 제1 내지 제5 로컬 오실레이터(LO_1~LO_5)를 포함할 수 있다. 제1 로컬 오실레이터(LO_1)는 제1 및 제6 로드 회로 쌍(262P_1, 262N_1)에 연결되고, 제2 로컬 오실레이터(LO_2)는 제2 및 제7 로드 회로 쌍(262P_2, 262N_2)에 연결되고, 제3 로컬 오실레이터(LO_3)는 제3 및 제8 로드 회로 쌍(262P_3, 262N_3)에 연결되고, 제4 로컬 오실레이터(LO_4)는 제4 및 제9 로드 회로 쌍(262P_4, 262N_4)에 연결되며, 제5 로컬 오실레이터(LO_5)는 제5 및 제10 로드 회로 쌍(262P_5, 262N_5)에 연결될 수 있다. 제1 내지 제5 로컬 오실레이터(LO_1~LO_5)는 각각 동일하거나 상이한 주파수를 갖는 오실레이션 신호를 생성할 수 있으며, 오실레이션 신호의 주파수는 베이스밴드 프로세서에 의해 조절될 수 있다.

일 실시 예에 따른 베이스밴드 프로세서는 로드 회로들(260P_1, 260D_1)과 로컬 오실레이터 그룹(270_1) 간의 연결 구조 및 믹서들의 용도를 고려하여 반송파 신호들을 각 믹서들에 할당할 수 있으며, 믹서들에 할당된 반송파 신호들이 적절하게 라우팅될 수 있도록 스위칭 회로들(예를 들면, 도 1의 스위칭 회로들(130P, 150P, 130N, 150N)을 제어할 수 있다.

일 실시 예로, 제1 및 제6 로드 회로 쌍(262P_1, 262N_1)은 제1 로컬 오실레이터(LO_1)에 최대한 가까이 배치됨으로써, 제1 로컬 오실레이터(LO_1)로의 라우팅 길이를 줄여 설계 면적 및 제1 로컬 오실레이터(LO_1)의 전력 소모를 줄일 수 있다. 이와 같이, 제2 및 제7 로드 회로 쌍(262P_2, 262N_2)은 제2 로컬 오실레이터(LO_2)에, 제3 및 제8 로드 회로 쌍(262P_3, 262N_3)은 제3 로컬 오실레이터(LO_3)에, 제4 및 제8 로드 회로 쌍(262P_4, 262N_4)은 제4 로컬 오실레이터(LO_4)에, 제5 및 제10 로드 회로 쌍(262P_5, 262N_5)은 제5 로컬 오실레이터(LO_5)에 각각 최대한 가까이 배치될 수 있다.

또한, 제1 로드 회로 쌍(262P_1)의 믹서들(262P_11, 262P_13) 각각으로부터 제1 로컬 오실레이터(LO_1)까지의 신호 라인 간의 차이는 소정의 임계값 이하로 제한될 수 있다. 이러한 실시 예는, 제2 내지 제10 로드 회로 쌍(262P_2~262P_5, 262N_1~262N_5)에 모두 적용될 수 있다.

도 5의 제1 및 제2 로드 회로들(260P_1, 260D_1) 및 로컬 오실레이터 그룹(270D_1)를 포함하는 수신기는 최대 5개의 반송파들을 이용한 통신을 지원할 수 있다.

도 6은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들(260P_2, 260D_2) 및 로컬 오실레이터 그룹(270_2)을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 도 5의 로드 회로들(260P_1, 260D_1)과의 차이를 중심으로 도 6을 서술한다.

도 6을 참조하면, 보조 믹서들(262P_13, 262P_23, 262P_33, 262P_43)은 각각 인접하게 배치된 다른 로드 회로 쌍에 연결된 로컬 오실레이터와 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 로드 회로 쌍(262P_1)의 보조 믹서(262P_13)는 인접하게 배치된 제2 로드 회로 쌍(262P_2)에 연결된 제2 로컬 오실레이터(LO_2)와 더 연결될 수 있다. 이 때, 제1 로드 회로 쌍(262P_1)의 보조 믹서(262P_13)는 이와 쌍을 이루는 반송파 집성용 믹서(262P_11)에 할당된 반송파 신호와 다른 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)에 위치하는 반송파 신호를 제2 로컬 오실레이터(LO_2)로부터의 오실레이션 신호를 이용하여 주파수 하향 변환할 수 있다.

다만, 이는 예시적 실시 예에 불과하며, 이에 국한되지 않고, 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호를 보조 믹서들(262P_13, 262P_23, 262P_33, 262P_43, 262N_13, 262N_23, 262N_33, 262N_43) 중 일부만이 각각 인접하게 배치된 다른 로드 회로 쌍에 연결된 로컬 오실레이터와 더 연결될 수 있다.

도 7은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들(260P_3, 260D_3) 및 로컬 오실레이터 그룹(270_3)을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 도 6의 로드 회로들(260P_2, 260D_2)과의 차이를 중심으로 도 7을 서술한다.

도 7을 참조하면, 로컬 오실레이터 그룹(270_3)은 제6 내지 제9 로컬 오실레이터(LO_6~LO_9)를 더 포함할 수 있으며, 보조 믹서들(262P_13, 262P_23, 262P_33, 262P_43, 262N_13, 262N_23, 262N_33, 262N_43)은 각각 제6 내지 제9 로컬 오실레이터(LO_6~LO_9)와 더 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 로드 회로 쌍(262P_1)의 보조 믹서(262P_13)는 제6 로컬 오실레이터(LO_6)와 더 연결될 수 있다. 제6 로컬 오실레이터(LO_6)는 보조 믹서(262P_13) 이외의 제1 수신 회로에 포함된 다른 믹서들(262P_11, 262P_21, 262P_23, 262P_31, 262P_33, 262P_41, 262P_43, 262P_51, 262P_53)에는 연결되지 않으며, 보조 믹서(262P_13)는 제6 로컬 오실레이터(LO_6)로부터의 오실레이션 신호를 이용하여 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환할 수 있다. 즉, 보조 믹서(262P_13)는 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 용도 뿐만 아니라 반송파 집성 기반 통신을 위한 용도도 가질 수 있다. 이 때, 제1 로드 회로 쌍(262P_1)의 보조 믹서(262P_13)는 이와 쌍을 이루는 반송파 집성용 믹서(262P_11)에 할당된 반송파 신호와 다른 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)에 위치하는 반송파 신호를 제6 로컬 오실레이터(LO_6)로부터의 오실레이션 신호를 이용하여 주파수 하향 변환할 수 있다.

다른 보조 믹서들(262P_23, 262P_33, 262P_43, 262N_13, 262N_23, 262N_33, 262N_43)도 각각 제6 내지 제9 로컬 오실레이터(LO_6~LO_9)와 더 연결되어 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 주파수 하향 변환할 수 있다.

다만, 이는 예시적 실시 예에 불과하며, 이에 국한되지 않고, 보조 믹서들(262P_13, 262P_23, 262P_33, 262P_43, 262N_13, 262N_23, 262N_33, 262N_43) 중 일부만이 다른 로드 쌍들에 연결되지 않은 로컬 오실레이터와 더 연결될 수 있다. 이에 대한 예시적 실시 예는 도 8에서 서술한다.

도 7의 제1 및 제2 로드 회로들(260P_3, 260D_3) 및 로컬 오실레이터 그룹(270D_3)를 포함하는 수신기는 최대 10개의 반송파들을 이용한 통신을 지원할 수 있다.

도 8은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들(260P_4, 260D_4) 및 로컬 오실레이터 그룹(270_4)을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 도 7의 로드 회로들(260P_3, 260D_3)과의 차이를 중심으로 도 8을 서술한다.

도 8을 참조하면, 로컬 오실레이터 그룹(270_3)은 제6 로컬 오실레이터(LO_6)만을 더 포함할 수 있으며, 보조 믹서들(262P_13, 262P_23, 262P_33, 262P_43, 262N_13, 262N_23, 262N_33, 262N_43) 중 일부 보조 믹서들(262P_13, 262N_13)만이 제6 로컬 오실레이터(LO_6)와 더 연결될 수 있다. 이에 따라, 일부 보조 믹서들(262P_13, 262N_13)만이 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 용도 뿐만 아니라 반송파 집성 기반 통신을 위한 용도도 가질 수 있다. 나머지 보조 믹서들(262P_23, 262P_33, 262P_43, 262N_23, 262N_33, 262N_43)은 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 용도만을 가질 수 있다.

도 8의 제1 및 제2 로드 회로들(260P_4, 260D_4) 및 로컬 오실레이터 그룹(270D_4)를 포함하는 수신기는 최대 6개의 반송파들을 이용한 통신을 지원할 수 있다.

도 9는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 및 제2 로드 회로들(260P_5, 260D_5) 및 로컬 오실레이터 그룹(270_5)을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 제1 로드 회로(260P_5)는 제1 내지 제3 믹서(262P_1, 262P_3, 262P_5)를 포함하고, 제2 로드 회로(260D_5)는 제4 내지 제6 믹서(262N_1, 262N_3, 262N_5)를 포함하며, 로컬 오실레이터 그룹(270_5)은 제1 내지 제3 로컬 오실레이터(LO_1~LO_3)를 포함할 수 있다.

제1 및 제4 믹서(262P_1, 262N_1)는 각각 제1 로컬 오실레이터(LO_1)와 연결되고, 제3 및 제6 믹서(262P_5, 262N_5)는 각각 제3 로컬 오실레이터(LO_3)와 연결되며, 제2 및 제5 믹서(262P_3, 262N_3)는 각각 제1 내지 제3 로컬 오실레이터(LO_1~LO_3)와 연결될 수 있다. 제2 및 제5 믹서(262P_3, 262N_3)는 보조 믹서이고, 나머지 믹서들(262P_1, 262P_5, 262N_1, 262N_5)은 반송파 집성용 믹서일 수 있다.

제2 믹서(262P_3)는 제1 믹서(262P_1)와 쌍을 이루어 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호를 제1 로컬 오실레이터(LO_1)를 이용하여 주파수 하향 변환하거나, 제3 믹서(262P_5)와 쌍을 이루어 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 반송파 신호를 제3 로컬 오실레이터(LO_3)를 이용하여 주파수 하향 변환할 수 있다. 더 나아가, 제2 믹서(262P_3)는 제1 믹서(262P_1) 또는 제3 믹서(262P_5)와 별개로 반송파 집성 기반 통신을 위한 반송파 신호를 제2 로컬 오실레이터(LO_2)를 이용하여 주파수 하향 변환할 수 있다. 제5 믹서(262N_3)도 제2 믹서(262P_3)의 실시 예가 적용될 수 있으며, 구체적인 서술은 생략한다.

도 9의 제1 및 제2 로드 회로들(260P_5, 260D_5) 및 로컬 오실레이터 그룹(270D_5)를 포함하는 수신기는 최대 3개의 반송파들을 이용한 통신을 지원할 수 있다.

다만, 도 5 내지 도 9에서 서술된 로드 회로들, 로컬 오실레이터 그룹의 실시 예들은 본 개시의 사상을 예시적으로 보여주기 위한 것들에 불과한 바, 본 개시는 이에 국한되지 않음은 충분히 이해될 것이다.

도 10은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치(300)를 나타내는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 무선 통신 장치(300)는 RFIC(Radio Frequency Integrated Chip)(310) 및 베이스밴드 프로세서(320)를 포함할 수 있다. RFIC(310)는 제1 수신 회로(312), 제2 수신 회로(314) 및 로컬 오실레이터 그룹(316)을 포함할 수 있다. 제1 수신 회로(312)는 복수의 주요 안테나들로부터 반송파 신호들을 수신하고, 제2 수신 회로(314)는 복수의 다이버시티 안테나들로부터 반송파 신호들을 수신할 수 있다. 제1 수신 회로(312) 및 제2 수신 회로(314)는 로컬 오실레이터 그룹(316)으로부터 다양한 주파수를 갖는 오실레이션 신호들을 수신하여 반송파 신호들에 대한 주파수 하향 변환을 수행할 수 있다. RFIC(310)에는 도 1 내지 도 9에서 서술된 본 개시의 실시 예들이 모두 적용될 수 있다.

베이스밴드 프로세서(320)는 기지국으로부터 획득한 제어 정보를 기반으로 스위칭 제어신호(SW_CS)를 생성하여 RFIC(310)에 제공할 수 있다. RFIC(310)에 포함된 스위치 회로들은 스위칭 제어신호(SW_CS)에 응답하여 로드 회로들의 용도, 반송파 신호들의 주파수 밴드(또는, 주파수 채널)가 고려된 반송파 신호들의 라우팅 동작을 수행할 수 있다.

도 11은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 베이스밴드 프로세서의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 11을 참조하면, 단계 S100에서 베이스밴드 프로세서는 제어 정보를 기반으로 소정의 로드 회로로 라우팅이 필요한 대상 반송파 신호가 반송파 집성 기반 통신 또는 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신을 위한 것인지 판단할 수 있다. 단계 S110에서 대상 반송파 신호가 반송파 집성 기반 통신을 위한 것인 때(Yes)에, 후속되는 단계 S120에서 베이스밴드 프로세서는 대상 반송파 신호를 반송파 집성용 로드 회로에 할당할 수 있다. 단계 S130에서 베이스밴드 프로세서는 반송파 집성용 로드 회로에 연결된 로컬 오실레이터를 제어함으로써 대상 반송파 신호에 부합하는 오실레이션 신호가 반송파 집성용 로드 회로에 제공될 수 있다.

단계 S110에서 대상 반송파 신호가 반송파 집성 기반 통신을 위한 것이 아닌 때(No)에, 후속되는 단계 S140에서 베이스밴드 프로세서는 기존에 할당된 반송파 집성용 로드 회로와 쌍을 이루는 보조 로드 회로에 대상 반송파 신호를 할당할 수 있다. 단계 S150에서 베이스밴드 프로세서는 보조 로드 회로와 쌍을 이루는 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로가 공통으로 연결된 로컬 오실레이터를 제어함으로써 대상 반송파 신호에 부합하는 오실레이션 신호가 보조 로드 회로에 제공될 수 있다.

도 12는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 수신기를 구비하는 통신 기기들을 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 가정용 기기(2100), 가전(2120), 엔터테인먼트 기기(2140) 및 AP(Access Point)(2200)는 본 개시의 실시 예들에 따른 복수의 트랜시버들을 각각 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 가정용 기기(2100), 가전(2120), 엔터테인먼트 기기(2140) 및 AP(2200)는 IoT(Internet of Things) 네트워크 시스템을 구성할 수 있다. 도 12에 도시된 통신 기기들은 예시일 뿐이며, 도 12에 도시되지 아니한 다른 통신 기기들에도 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 장치가 포함될 수 있는 점은 이해될 것이다.

도 13은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 IoT 기기(3000)를 나타내는 블록도이다.

도 13을 참조하면, IoT 기기(3000)는 애플리케이션 프로세서(3100), 수신기들(또는, 트랜시버들)(3200), 메모리(3300), 디스플레이(3400), 센서(3500) 및 입출력 장치(3600)를 포함할 수 있다.

IoT 기기(3000)는 수신기들(3200)을 통해 외부와 통신할 수 있다. 수신기들(3200)은 예를 들어, 유선 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 블루투스(Bluetooth), Wi-fi(Wireless Fidelity), Zigbee와 같은 무선근거리 통신 인터페이스, PLC(Power Line Communication) 또는 3G(3rd Generation), LTE(Long Term Evolution), 5G(5rd Generation) 등 이동 통신망(Mobile cellular network)에 접속 가능한 모뎀 통신 인터페이스일 수 있다. 수신기들(3200)은 전술한 본 개시의 실시 예들의 구성이 적용될 수 있다.

애플리케이션 프로세서(3100)는 IoT 기기(3000)의 전반적인 동작 및 IoT 기기(3000)의 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 애플리케이션 프로세서(3100)는 다양한 연산을 수행할 수 있다. 실시 예에 따라, 애플리케이션 프로세서(3100)는 하나의 프로세서 코어(Single Core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들(Multi-Core)을 포함할 수 있다.

센서(3500)는 예를 들어, 이미지를 센싱하는 이미지 센서일 수 있다. 센서(3500) 애플리케이션 프로세서(3100)에 연결되어, 생성된 이미지 정보를 애플리케이션 프로세서(3100)로 전송할 수 있다. 센서(3500)는 신체 정보(biometric information)를 감지하는 바이오 센서일 수 있다. 센서(3500)는 조도(illuminance) 센서, 음향 센서, 가속도 센서 등과 같은 임의의 센서일 수 있다.

디스플레이(3400)는 IoT 기기(3000)의 내부 상태정보를 표시할 수 있다. 디스플레이(3400)는 터치센서(미도시)를포함할 수 있다. 또한, 디스플레이(3400)는 사용자 인터페이스(user interface)를 위한 입력 또는 출력기능 및 외관을 포함할 수 있다. 사용자는 터치센서 및 사용자 인터페이스를 통하여 IoT 기기(3000)를 제어할 수 있다.

입출력 장치(3600)는 터치패드, 키패드, 입력 버튼 등과 같은 입력 수단 및 디스플레이, 스피커 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 메모리(3300)는 IoT 기기(3000)를 제어하는 제어 명령어코드, 제어 데이터 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(3300)는 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성 메모리(nonvolatile memory) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

IoT 기기(3000)는 내부 전력 공급을 위하여 배터리를 내장하거나 외부에서 전력을 공급받는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 또한 IoT 기기(3000)는 저장 장치를 더 포함할 수 있다. 저장 장치는 하드디스크(HDD), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, Solid State Disk), eMMC(embedded Multi Media Card), UFS(Universal Flash Storage)와 같은 불휘발성 매체일 수 있다. 저장 장치는 입출력 장치(3600)를 통해 제공된 사용자의 정보 및 센서(3500)를 통해 수집된 센싱 정보들을 저장할 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시 예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시 예들을 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 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

1. 복수의 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제1 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 주요(primary) 안테나들;
   상기 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제2 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 다이버시티(diversity) 안테나들;
   제1 오실레이션 신호를 생성하는 제1 로컬 오실레이터;
   상기 제1 로컬 오실레이터와 연결되어 상기 제1 반송파 신호들 중 적어도 하나를 주파수 하향 변환하도록 구성되고, 상호 인접하게 배치된 제1 로드 회로 및 제2 로드 회로를 구비하는 제1 로드 회로 쌍; 및
   상기 제1 로컬 오실레이터와 연결되어 상기 제2 반송파 신호들 중 적어도 하나를 주파수 하향 변환하도록 구성되고, 상호 인접하게 배치된 제3 로드 회로 및 제4 로드 회로를 구비하는 제2 로드 회로 쌍을 포함하는 수신기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 로드 회로는, 반송파 집성(carrier aggregation) 기반 통신을 수행하기 위해 할당되고,
   상기 제2 로드 회로는, 수신 다이버시티(receive diversity)/다중 입출력 기반 통신을 수행하기 위해 할당되고,
   상기 제3 로드 회로는, 상기 반송파 집성 기반 통신을 수행하기 위해 할당되며,
   상기 제4 로드 회로는, 상기 수신 다이버시티/상기 다중 입출력 기반 통신을 수행하기 위해 할당되는 것을 특징으로 하는 수신기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 로컬 오실레이터로부터 상기 제1 로드 회로까지의 신호 라인의 길이는, 상기 제1 로컬 오실레이터로부터 상기 제2 로드 회로까지의 신호 라인의 길이와 임계값 이하만큼 차이나고,
   상기 제1 로컬 오실레이터로부터 상기 제3 로드 회로까지의 신호 라인의 길이는, 상기 제1 로컬 오실레이터로부터 상기 제4 로드 회로까지의 신호 라인의 길이와 상기 임계값 이하만큼 차이나는 것을 특징으로 하는 수신기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 오실레이션 신호를 생성하는 제2 로컬 오실레이터; 및
   상기 제2 로컬 오실레이터와 연결되어 상기 제1 반송파 신호들 중 적어도 하나를 주파수 하향 변환하도록 구성되고, 상호 인접하게 배치된 제5 로드 회로 및 제6 로드 회로를 구비하는 제3 로드 회로 쌍을 더 포함하며,
   상기 제6 로드 회로는,
   상기 제1 로드 회로 쌍에 인접하게 배치되고, 상기 제1 로컬 오실레이터와 더 연결된 것을 특징으로 하는 수신기.
5. 제1항에 있어서,
   제2 오실레이션 신호를 생성하는 제2 로컬 오실레이터를 더 포함하고,
   상기 제2 로드 회로는, 상기 제2 로컬 오실레이터와 더 연결되며,
   상기 제1 로드 회로는, 반송파 집성 기반 통신을 수행하기 위해 할당되고,
   상기 제2 로드 회로는, 수신 다이버시티/다중 입출력 기반 통신 및 상기 반송파 집성 기반 통신 중 어느 하나를 수행하기 위해 할당되는 것을 특징으로 하는 수신기.
6. 제1항에 있어서,
   제2 오실레이션 신호를 생성하는 제2 로컬 오실레이터를 더 포함하고,
   상기 제2 로드 회로 및 상기 제4 로드 회로는 각각 상기 제2 로컬 오실레이터와 더 연결되며,
   상기 제2 로드 회로는, 상기 제1 로드 회로와 동일한 용도로 할당되어 상기 제1 로드 회로와 상이한 주파수 밴드의 반송파 신호를 주파수 하향 변환하거나, 상기 제1 로드 회로와 상이한 용도로 할당되어 상기 제1 로드 회로와 동일한 주파수 밴드의 반송파 신호를 주파수 하향 변환하고,
   상기 제4 로드 회로는, 상기 제3 로드 회로와 동일한 용도로 할당되어 상기 제3 로드 회로와 상이한 주파수 밴드의 반송파 신호를 주파수 하향 변환하거나, 상기 제3 로드 회로와 상이한 용도로 할당되어 상기 제3 로드 회로와 동일한 주파수 밴드의 반송파 신호를 주파수 하향 변환하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수신기.
7. 복수의 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제1 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 주요 안테나들;
   상기 주파수 밴드들 중 적어도 하나에 대응하는 복수의 제2 반송파 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 다이버시티 안테나들;
   상기 주요 안테나들과 연결되어 상기 제1 반송파 신호들로부터 복수의 제1 베이스밴드 신호들을 생성하도록 구성된 제1 수신 회로;
   상기 다이버시티 안테나들과 연결되어 상기 제2 반송파 신호들로부터 복수의 제2 베이스밴드 신호들을 생성하도록 구성된 제2 수신 회로; 및
   상기 제1 수신 회로 및 상기 제2 수신 회로 각각은, 복수의 로드 회로 쌍들을 포함하고,
   상기 로드 회로 쌍들 각각은,
   상호 인접하게 배치되고, 상호 동일한 로컬 오실레이터와 연결된 반송파 집성용 로드 회로 및 보조 로드 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
8. 제7항에 있어서,
   하나의 상기 로드 회로 쌍에 포함된 상기 반송파 집성용 로드 회로 및 상기보조 로드 회로 각각으로부터 상기 동일한 로컬 오실레이터까지의 신호 라인의 길이의 차이는 임계값 이하인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제1 수신 회로는,
   상기 제1 반송파 신호들을 상기 제1 수신 회로의 상기 로드 회로 쌍들 각각에 라우팅하기 위한 복수의 스위치 소자들을 구비하는 제1 스위치 회로; 및
   상기 제2 수신 회로는,
   상기 제2 반송파 신호들을 상기 제2 수신 회로의 상기 로드 회로 쌍들 각각에 라우팅하기 위한 복수의 스위치 소자들을 구비하는 제2 스위치 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
10. 제9항에 있어서,
    기지국으로부터 수신한 제어 정보를 기반으로 스위칭 제어신호를 생성하여 상기 제1 스위치 회로 및 상기 제2 스위치 회로에 제공하도록 구성된 베이스밴드 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.

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