KR20220003646A - 전이중 트랜시버 장치 - Google Patents

Abstract

전이중 트랜시버 장치는 안테나- 복수의 안테나는 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함함 -, 상제1 안테나를 공급하기 위한 제1 송신 프론트-엔드, 제2 안테나를 통해 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제1 수신 프론트-엔드, 및 제1 안테나를 제1 송신 프론트-엔드로부터 공급하고 원격으로 생성된 신호를 제2 안테나로부터 제1 수신 프론트-엔드로 전달하기 위한 복수의 안테나와 송신 및 수신 프론트-엔드 사이의 매칭 네트워크를 포함한다. 매칭 네트워크는 수신 안테나에서 자기 간섭의 제거를 야기하는 무손실 가역 네트워크이다. 무손실 가역 네트워크는 제1 안테나에 연결된 제1 안테나 포트, 상기 제2 안테나에 연결된 제2 안테나 포트, 제1 송신 전단에 연결된 제1 프론트 엔드 포트, 및 제1 수신 프론트-엔드에 연결된 제2 프론트-엔드 포트를 갖는다.

Description

전이중 트랜시버 장치{FULL-DUPLEX TRANSCEIVER APPARATUS}

본 출원은 무선 통신 분야, 보다 구체적으로는 무선 통신 네트워크 또는 시스템의 하나 이상의 엔티티에 포함될 수 있는 전이중 트랜시버 장치에 관한 것이다. 실시예들은 에너지 절약형 RF 기반 자기 간섭(self-interference, SI) 상쇄 기술을 구현하는 전이중 트랜시버(full-duplex transceiver) 장치에 관한 것이다.

도 1은 코어 네트워크(102) 및 무선 액세스 네트워크(104)를 포함하는 무선 네트워크(100)의 예의 개략도이다. 무선 액세스 네트워크(104)는 복수의 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)을 포함할 수 있고, 각각의 기지국(106₁ 내지 106₅)에 의해 개략적으로 표현되는 기지국 주변의 특정 영역에 서비스를 제공한다. 기지국은 셀 내의 사용자에게 서비스하기 위해 제공된다. 사용자는 고정 디바이스 또는 모바일 디바이스일 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템은 기지국 또는 사용자에 연결되는 모바일 또는 고정 IoT 디바이스에 의해 액세스될 수 있다. 모바일 디바이스 또는 IoT 디바이스는 물리적 장치, 로봇 또는 자동차와 같은 지상 기반 차량, 유인 또는 무인 공중 차량(unmanned aerial vehicle, UAV)- 후자는 드론이라고도 함 -과 같은 항공 차량, 빌딩, 및 이러한 장치가 기존 네트워크 인프라에서 데이터를 수집하고 교환할 수 있도록 하는 네트워크 연결뿐만 아니라 전자 제품, 소프트웨어, 센서, 액추에이터 등이 내장된 다른 아이템을 포함할 수 있다. 도 1은 단지 5개의 셀의 예시적인 도면을 도시하지만, 무선 통신 시스템은 이러한 셀을 더 포함할 수 있다. 도 1은 셀(106₂) 내에 있고 기지국(gNB₂)에 의해 서빙되는 사용자 장비(UE)로도 지칭되는 2개의 사용자(UE₁ 및 UE₂)를 도시한다. 기지국(gNB₄)에 의해 서비스되는 다른 사용자 UE3이 셀(106₄)에 도시되어 있다. 화살표(108₁, 108₂, 및 108₃)는 사용자(UE₁, UE₂, 및 UE₃)로부터 기지국(gNB₂, gNB₄)으로 데이터를 송신하거나 기지국(gNB₂, gNB₄)으로부터 사용자(UE₁, UE₂, UE₃)로 데이터를 송신하기 위한 업링크/다운링크 연결을 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 1은 셀(106₄)에서 2개의 IoT 디바이스(110₁ 및 110₂)를 도시하며, 이는 고정식 또는 모바일 디바이스일 수 있다. IoT 디바이스(110₁)는 화살표(112₁)로 개략적으로 나타낸 바와 같이 데이터를 수신 및 송신하기 위해 기지국(gNB₄)을 통해 무선 통신 시스템에 액세스한다. IoT 디바이스(110₂)는 화살표(112₂)로 개략적으로 나타내어진 바와 같이 사용자(UE₃)를 통해 무선 통신 시스템에 액세스한다. 각각의 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)은 예를 들어 S1 인터페이스를 통해, 각각의 백홀 링크(114₁ 내지 114₅)를 통해 코어 네트워크(102)에 연결될 수 있으며, 이는 "코어"를 가리키는 화살표로 도 1에 개략적으로 나타내어져 있다. 코어 네트워크(102)는 하나 이상의 외부 네트워크에 연결될 수 있다. 또한, 각각의 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)의 일부 또는 전부는 예를 들어 X1 또는 X2 인터페이스를 통해, 각각의 백홀 링크(116₁ 내지 116₅)를 통해 서로 함께 연결될 수 있으며, 이는 "gNB"를 가리키는 화살표로 도 1에 개략적으로 나타내어져 있다. 도 1에 도시된 무선 네트워크 또는 통신 시스템은 2개의 별개의 오버레이 네트워크인, 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)와 같은 매크로 기지국을 포함하는 각각의 매크로 셀을 갖는 매크로 셀의 네트워크, 및 펨토 또는 피코 기지국과 같은 소형 셀 기지국(도 1에는 도시되지 않음)의 네트워크를 갖는 이종 네트워크에 의해 이루어질 수 있다.

예를 들어, LTE 또는 5G/NR 네트워크와 같이, 도 1에 도시된 바와 같은 무선 통신 네트워크에서, 더 높은 데이터 레이트 및 더 낮은 레이턴시 서비스에 대한 요구가 증가함에 따라 무선 통신 네트워크가 보다 효율적으로 동작하고 무선 자원을 현명하게 활용해야 한다. 이러한 요구를 충족시키기 위해, 무선 통신 네트워크의 각각의 엔티티는 기지국 및/또는 사용자 디바이스와 같이 전이중 트랜시버를 포함할 수 있다. 전이중은 스펙트럼 활용 효율을 2배로 늘리고 무선 자원 할당을 용이하게 하는 네트워크 엔티티 또는 노드가 동일한 주파수 대역을 통해 시간의 불연속 없이 통신할 수 있는 이중화 방식이다.

그러나, 전이중 방식의 구현은 송신기에서 수신기로의 누설을 야기하는 자기 간섭 현상으로 인해 방해를 받는다. 예를 들어, 송신 및 수신 체인에 서큘레이터(circulator) 연결을 갖는 단일 안테나를 갖는 제1 전이중 트랜시버 안테나 성상(constellation)에서, 안테나 임피던스 미스매치 및 서큘레이터 결함으로 인해 송신기에서 수신기로의 심각한 누출이 발생한다(참고문헌 [1] 참조). 송신 및 수신 안테나를 갖는 제2 전이중 트랜시버 안테나 성상에서, 자기 간섭 신호가 수신 안테나에 커플링될(couple) 수 있다.

제2 전이중 트랜시버 안테나 성상을 고려할 때, 자기 간섭 신호의 커플링은 송신 및 수신 안테나 간의 상호 커플링 현상에 의해 설명될 수 있다(참고문헌 [2] 참조). 자기 간섭 신호는 후방 산란(backscatter) 신호, 즉 전이중 트랜시버의 송신 안테나에 의해 송신된 신호의 일부에 의해 야기될 수 있으며, 예를 들어 다중 경로 채널 반사로 인해 전이중 트랜시버의 수신 안테나로 다시 반사된다. 자기 간섭 신호는 또한 로컬 송신기라고도 하는 송신 안테나와 로컬 수신기라고도 하는 수신 안테나 사이의 물리적 근접성으로 인해 발할 수 있으며, 이는 송신 신호의 상당 부분이 로컬 수신기에 직접 연결되게 할 수 있다. 어쨌든, 로컬 송신기와 로컬 수신기 사이의 물리적 근접성으로 인한 자기 간섭은 잠재적으로 후방 산란에 의해 야기된 자기 간섭에 더하여, 자기 간섭 신호를 광범위한 동적 범위로 확산시킨다. 따라서, 자기 간섭을 허용 가능한 수준으로 감소시키기 위해 RF 자가 간섭 제거(cancellation)가 전이중 트랜시버에서 구현된다.

무선 통신 네트워크의 2개의 노드 또는 엔티티 사이의 물리적 보안 무선 링크를 달성하기 위해 다양한 자기 간섭 제거 기술이 본 기술분야에 공지되어 있다. 도 2는 자기 간섭 신호의 취소가 발생하는 곳에 따른 자기 간섭 제거(self-interference cancellation, SIC) 기술의 일반적인 분류를 도시한 도면이다. 그 도면과 함께, 수신 체인(200)은 각각의 취소 카테고리에 의해 자기 간섭이 취소되는 위치를 나타내는 것으로 도시되어 있다. 수신 체인(200)은 RF 도메인(202)에서 수신 안테나(204) 및 수신 안테나(202)가 커플링되는 저노이즈 증폭기(206)를 포함한다. 수신 안테나(204)에서 수신되고 저노이즈 증폭기(206)에 의해 증폭된 신호는 아날로그 도메인(210)에서 추가로 처리된다. 아날로그 도메인(210)은 로컬 오실레이터(212), 믹서(214), 저역 통과 필터(216), 및 아날로그-디지털 변환기(218)를 포함한다. RF 도메인(202)으로부터 수신된 신호는 다운 믹스, 저역 통과 필터링 및 추가 처리를 위해 디지털 도메인(220)으로 변환된다.

도 2에서, 최근 공개된 문헌에서 많은 관심을 끈 카테고리는 디지털 도메인 취소 및 RF 도메인 제거이다. 아날로그 도메인 제거는 아날로그 RF 도메인(202)에서 상향 변환된 신호에 기초하여 SIC가 수행되는 것에 따른 RF 도메인 제거와 달리, 아날로그 기저 대역 신호에 기초하여 SIC를 수행한다. 그러나, SI 신호가 하향 변환(214) 이후 및 ADC(218) 이전에 아날로그 도메인(210)에서 취소되는 아날로그 도메인 제거는 RF 도메인 취소와 비교하여 어떠한 경쟁 우위도 제공하지 않는다.

디지털 자기 간섭 제거

디지털 자기 간섭 제거를 구현하기 위해 공개된 문헌에서 많은 알고리즘과 신호 모델을 살펴 보았다. 일부 접근법은 단순성으로 인해 선형 모델을 고려한다. 그러나 선형 모델은 디지털 시스템에서 잔류 자기 간섭 신호의 선형 부분만 억제하므로 실제 시스템에서는 충분하지 않다(참고문헌 [18] 참조). 다른 접근법은 디지털 억제량을 증가시키기 위해 광 선형 모델을 기반으로 한다(참고문헌 [24] 참조). 또 다른 접근법은 디지털 도메인에서 잔류 자기 간섭 억제의 성능을 향상시키기 위해 비선형 모델까지 활용한다(참고문헌 [27], [26], [25], 및 [18] 참조).

RF 도메인 제거

RF 도메인 제거 기술은 이하에서 감쇠 접근법으로 지칭되는 자기 간섭 신호를 감쇠시킴으로써 수동적이거나, 또는 이하에서 신호 주입 방식으로 지칭되는 SIC 신호를 RF 수신 신호에 부가함으로써 능동적일 수 있다.

감쇠 접근법:

감쇠 기반 SIC 접근법 첫 번째 단계의 자기 간섭 억제 방법을 제공하므로 모든 다음 취소 단계에 대한 간섭 요구 사항을 줄인다. 전이중(full-duplex, FD) 연구 초기에, 안테나의 특정 배치에 기초한 SIC 기술이 제안되었다(참고문헌 [4] 및 [5] 참조). 이 제거 기술은 2개의 송신 안테나가 거리 d 및

만큼 수신기 안테나로부터 이격되어야 한다. 이러한 방식으로, 2개의 송신 안테나는 수신기 안테나 위치에서 안테나 패턴에서 널(null)을 생성한다. 그러나, 이 제거 기술은 협대역 시스템에만 적합하며 중앙 주파수에서 약 30dB의 자기 간섭 억제가 달성된다. 다른 접근법들은 방금 언급된 단점을 극복하고 필요한 안테나의 수를 줄이려고 한다(참고문헌 [6], [7], [8], 및 [9] 참조). 이들 접근법은 또한 안테나의 물리적 분리, 다른 분극, 및 추가적인 RF 흡수 물질과 같은 다른 기술과 함께 안테나의 지향성을 이용한다(참고문헌 [10], [11], [12], 및 [13] 참조).

수동 제거 방식은 송신 및 수신 안테나가 2개의 반대 방향으로 향하는 조건에서 가장 높은 제거 결과를 달성하며, 이는 중계국 시나리오에 적합할 수 있으며(참고문헌 [14] 및 [15] 참조), 65dB 이상의 억제가 ~165MHz에 걸쳐 측정되었다.

SIC 대역폭을 확장하여 추가 개선이 이루어진다. 참고문헌 [16]에 따르면, 8개의 송신 모노폴 안테나가 링 형태로 등거리로 배치되고 수신 모노폴 안테나가 링 구조의 중심에서 상승된 위치에 장착되는 안테나 구조가 제공된다. 위에서 언급한

2-안테나-상대-거리 접근 방식(two-antennas-relative-distance approach)과 달리, RF 180° 하이브리드(아날로그 빔 형성기 회로)를 통해 180°의 점진적 위상 편이가 각각의 쌍의 송신 모노폴에 적용된다. 이 구현에서는 2.4GHz와 2.5GHz 사이의 주파수 대역에서 55dB 이상의 전체적인 자기 간섭 억제가 달성된다.

하나의 안테나를 송신 및 수신 체인과 연결하는 또 다른 알려진 요소는 RF 서큘레이터의 이방성으로부터 이익을 얻는(참고문헌 [17] 참조) Tx-to-Rx 누설(자기 간섭 라디오 채널의 첫 번째 탭 컴포넌트)을 감쇠시키는 데 사용되는 3 포트 RF 순환이다. RF 서큘레이터 요소는 전체 자기 간섭 메커니즘의 일부로 사용될 수 있으며 10dB - 15dB의 수동 자기 간섭 억제를 달성할 수 있다(참고문헌 [18], [19], 및 [20] 참조).

전술한 수동 기술은 메인(제1 탭) 자기 간섭 컴포넌트에 대한 높은 SIC 결과를 나타내지만, 무선 채널로부터의 반사 및 후방 산란에 취약하여 자기 간섭 신호의 주파수 선택 동작을 야기한다. RF 서큘레이터 방식의 주요 단점은 임피던스 미스매치로 인한 안테나 포트에서의 반사이다. 실제 시스템에서, 자기 간섭 컴포넌트는 서큘레이터 누설을 지배할 수 있고 따라서 억제 성능을 부착된 안테나의 반사율로 제한한다.

신호 주입 방식:

RF 주입 기술 분야에서, 참고문헌 [6]은 전화의 에코 제거에 역사적으로 사용되는 네거티브 버전의 자기 간섭 신호를 생성하는 RF Balun(밸런스-언밸런스 트랜스포머(transformer))을 소개한다. 이 개념은(음수) 제거 신호의 감쇠 및 지연을 적응시키기 위해 능동 회로(QHx220 칩)를 포함함으로써 향상될 수 있다. 40MHz 대역폭의 경우, Balun 설정을 통해 45dB 이상의 SIC에 도달했으며 약 6dB의 링크 예산 손실이 발생했다. 그러나, 이 접근법은 능동 회로가 SIC 신호에 도입하는 추가적인 비선형성으로 인해 실질적인 한계가 있다.

Balun의 사용과 대조적으로, 참고문헌 [7], [8], 및 [9]는 180°하이브리드 트랜스포머를 사용하여 자기 간섭 신호의 역 버전을 생성할 것을 제안한다. 디지털 제어 임피던스 매칭 회로를 통해 안테나의 반사 계수가 매칭되어 RF-하이브리드 접합 연결을 통한 자기 간섭을 억제한다. 그러나 이 접근법은 Balun 기반 접근 방식과 유사하게 링크 예산을 6dB만큼 손상시킨다. 또한, 두 접근법 모두 메인(제1 탭) 자기 간섭 컴포넌트의 제거로 제한된다.

RF 주입 카테고리에서 가장 두드러진 접근법 중 하나는 참고문헌 [21], [13], [22], [19], [23], [9], 및 [20]에 설명된 보조 송신기를 사용하는 것이다. 이 접근법은 일반 송신 체인과 함께 추가 또는 보조 송신 체인을 필요로 한다. 추가 체인은 자기 간섭 신호의 반전된 버전을 복제하고 자기 간섭을 취소하기 위해 수신기 RF 프론트-엔드에 주입한다. SIC 신호 생성은 디지털 도메인의 I/Q 샘플에서 시작된다. 이것은 다중 경로 자기 간섭 무선 채널이 SIC 신호의 파형에 포함되는 몇 가지 디지털 신호 처리(digital-signal-processing, DSP) 알고리즘의 구현을 가능하게 한다. 자기 간섭 무선 채널 전체를 고려하여 능동형 제거 기술이 설정하는 유연성에도 불구하고, 이 기술은 I/Q 불균형(참고문헌 [23], [24] 및 [20] 참조), 컴포넌트의 비선형 동작(참고문헌 [19], [25], [26] 및 [27] 참조), 및 로컬 오실레이터 위상 노이즈(참고문헌 [28], [3] 및 [29] 참조)와 같은 일반적인 무선 트랜시버 RF 체인에서 일반적으로 발생하는 하드웨어 장애로 인해 문제가 발생한다. 사실상, 이러한 장애의 비결정론적 특성, 예를 들어 위상 노이즈는 능동형 취소 메커니즘의 병목 현상이다. 예를 들어, 로컬 오실레이터의 위상 노이즈는 동일한 로컬 오실레이터가 일반 송신기 및 보조 송신기 모두의 송신 체인에 사용 되더라도 능동 제거 메커니즘(참고문헌 [28] 및 [3] 참조)의 성능을 제한한다. 이는 자기 간섭 신호가 일반 송신 체인과 다중 경로 무선 채널을 따라 이동하기 때문에 보조 송신 체인만 통과하는 SIC 신호와 비교할 때 다른 지연 값이 적용되기 때문이다. 송신기 생성 소음은 일반 및 보조 송신기 체인에서 독립적으로 생성되므로 이 접근 방식의 또 다른 한계이다(참고문헌 [30] 참조).

다른 RF 주입 기술은 보조 송신기 접근법의 단점을 극복하기 위해 상관된 상쇄 신호의 직접 생성에 중점을 둔다. 이 제거 기술은 여러 지연을 제공하기 위해 길이가 다른 여러 경로를 갖는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 기반으로 한다. 다중 경로 (테이프 지연 라인)는 디지털 방식으로 조정 가능한 조절 식 감쇠기로 지원된다. 전체 설계는 서큘레이터 누설과 안테나 임피던스 미스매치 반사를 모방하는 데 사용된다(참고문헌 [18] 및 [31] 참조). 그러나, 이 다중 경로 자기 간섭 무선 채널은 이 설정으로 보상할 수 없다. 이 접근법의 다른 단점은 SIC 신호의 오프 커플링인데, 이는 송신 전력의 상당 부분을 손상시킬 수 있다. 이 접근법은 자기 간섭 제거 측면에서 서큘레이터 억제를 포함하여 RF에서 약 72dB의 값(참고문헌 [18] 참조)에 도달할 수 있지만, 개념을 입증하는 역할만 한다. 이 접근법을 따르는 실제 무선 트랜시버는 실제 지연 경로의 구현을 점진적인 지연 라인으로 처리해야 하는데, 실제로 실현하기가 매우 어렵다. 다중 안테나 구성에 대한이 접근법의 확장은 RF 구조를 복잡하게 한다(참고문헌 [32] 참조).

또 다른 접근법은 PCB 구조의 지연 경로를 클러스터 형태로 재배열하여 복잡한 채널 계수를 RF 도메인의 SIC 신호에 적용할 수 있도록 제안한다(참고문헌 [33], [34], 및 [35] 참조). 조정 가능한 지연 탭에 대한 클러스터 배열은 반송파 주파수에 대한 의존성을 감소시킴으로써 균일 배열(참고문헌 [18] 참조)에 비해 이점이 있다고 언급되었다. 그러나, 송신기에서 생성된 노이즈를 제거하는 클러스터 구조의 타당성은 조사되지 않았다.

또 다른 접근법은 고정 지연 탭, 가변 감쇠기, 및 위상 시프터를 포함하는 RF 제거 회로를 사용하는 동일한 제거 원리를 채택한다(참고문헌 [36] 및 [37] 참조). 4 탭 지연 구조(four-tap-delay structure)는 30MHz 주파수 대역에서 최소 30dB의 SIC를 달성한다.

RF 도메인 제거에 대한 전술한 종래의 접근법은 다음과 같은 단점이 있다.

후방 산란 무선 채널의 다중 경로 컴포넌트를 처리하는 기능에도 불구하고 무선 주파수(RF) 도메인에서 SIC 신호를 주입하기 위해 추가 송신 프론트-엔드에 의존하는 SIC는 자기 간섭 신호의 전체 동적을 처리할 수 없다(참고문헌 [19], [22], 및 [9] 참조). 또한, 이 기술은 무선 트랜시버 하드웨어 손상(참고문헌 [38] 및 [20] 참조)에 민감하며 로컬 오실레이터로 인한 위상 노이즈와 같은 자기 간섭 신호의 비결정적 컴포넌트를 복제할 수 없다(참고문헌 [3] 및 [39] 참조). 다시 말해, 전이중 트랜시버의 까다로운 SIC 요구 사항을 충족시키기 위해 다른 모든 SIC 기술과 같은 이 메커니즘을 다른 기술로 보완해야 한다.

RF 회로 기술은 자기 간섭 제고 목적으로 절반 중 하나를 사용하도록 에너지를 균등하게 분할한다. 이러한 기술 중 일부는 하이브리드 RF 요소(참고문헌 [9], [8], 및 [40] 참조)에 의존하고 다른 기술은 3dB 전력 분배기를 사용하여 SIC 목적을 위해 송신 신호의 일부를 분리한다(참고문헌 [18], [32], 및 [35]). 그러나, 이는 전이중 방식으로 동작하는 트랜시버에서 송신 전력의 절반을 깎아서, 대칭 트래픽이 있는 전이중 양방향 링크의 주요 시나리오 인 지점 간 연결을 가정하면 링크 예산이 6dB 감소한다. 더욱이, 방사 전력 요구량을 회복시키기 위한 전력 증가에 대응하는 양은 전력 증폭기 동작 포인트를 비선형 영역을 향하게 한다.

위에서 논의된 종래 기술로부터 시작하여, 본 발명의 기초가 되는 목적은 전술한 종래 기술 접근법의 단점을 해결하는 개선된 RF 기반 자기 간섭(self-interference, SI) 상쇄 기술을 구현하는 전이중 트랜시버 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은 독립항에 정의된 바와 같이 주제에 의해 달성되고, 유리한 추가 개발이 출원 중인 청구항에 정의된다.

본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 보다 상세히 설명되며, 여기서:
도 1은 무선 통신 시스템의 일례의 개략도를 도시한다;
도 2는 자기 간섭 신호의 취소가 발생하는 위치에 따른 자기 간섭 제거 기술의 일반적인 분류를 도시한 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 트랜시버 장치를 나타내는 블록도이다;
도 4는 서로 근접하여 위치한 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 상호 작용을 도시한 도면이다;
도 5는 무손실 자기 간섭 제거 네트워크를 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 SISO 트랜시버 구성을 도시한 도면이다;
도 6은 도 5의 SISO 트랜시버 구성에서 무손실 자기 간섭 제거 네트워크를 구현하기 위한 반응형(reactive) 컴포넌트의 완전한 성상 네트워크의 실시예를 도시한 도면이다;
도 7은 무손실 자기 간섭 제거 네트워크를 이용하는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 트랜시버 구성을 도시한 도면이다;
도 8은 서큘레이터 연결을 사용하고 안테나 간 자기 간섭을 취소하기 위해 무손실 네트워크를 포함하는 송신 및 수신을 위한 공유 안테나를 포함하는 MIMO 전이중 트랜시버 장치의 실시예를 도시한다;
도 9는 서큘레이터 연결을 이용하는 송신 및 수신을 위한 공유 안테나를 포함하고, 안테나 간 자기 간섭 및 프론트-엔드 간 자기 간섭을 상쇄하기 위한 무손실 네트워크를 포함하는 MIMO 전이중 트랜시버 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다;
도 10은 서큘레이터 연결을 사용하는 송신 및 수신을 위한 공유 안테나를 포함하고, 안테나 간 자기 간섭 및 송수신간에 연관된 쌍 자기 간섭을 제거하기 위해 분산된 무손실 네트워크를 포함하는 MIMO 전이중 트랜시버 장치의 또 다른 실시예를 도시한다;
도 11은 본 발명에 따른 전이중 트랜시버 장치를 포함하는 송신기 TX와 수신기 RX 사이에서 정보를 통신하기 위한 무선 통신 시스템의 개략도이다; 그리고
도 12는 본 발명의 접근법에 따라 설명된 방법의 단계뿐만 아니라 유닛 또는 모듈이 실행될 수 있는 컴퓨터 시스템의 예를 도시한다.

본 발명의 실시예들이 이제 동일하거나 유사한 요소들이 동일한 참조 부호들을 갖는 첨부 도면들을 참조하여보다 상세하게 설명된다.

본 발명은 복수의 안테나- 복수의 안테나는 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함함 -, 상제1 안테나를 공급하기 위한 제1 송신 프론트-엔드, 제2 안테나를 통해 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제1 수신 프론트-엔드, 및 제1 안테나를 제1 송신 프론트-엔드로부터 공급하고 원격으로 생성된 신호를 제2 안테나로부터 제1 수신 프론트-엔드로 전달하기 위한 복수의 안테나와 송신 및 수신 프론트-엔드 사이의 매칭 네트워크를 포함하고, 여기서 매칭 네트워크는 제2 안테나에서 자기 간섭의 상쇄를 야기하는 무손실 가역(reciprocal) 네트워크이고, 무손실 가역 네트워크는 제1 안테나에 연결된 제1 안테나 포트, 제2 안테나에 연결된 제2 안테나 포트, 제1 송신 프론트-엔드에 연결된 제1 프론트-엔드 포트, 및 제1 수신 프론트-엔드에 연결된 제2 프론트-엔드 포트를 갖는, 전이중 트랜시버 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, RF 기반 자기 간섭 제거 기술이 제공되는데, 이는 관련 프론트-엔드의 안테나 구조를 연결하기 위해 무손실 네트워크를 제공하는 것에 기초하며, 이는 수신 안테나(들)로부터 송신 안테나(들)를 분리시킨다.

본 발명의 접근법은 무손실 네트워크를 사용하는 무선 주파수 도메인에서의 자기 간섭 억제 기술을 제공하며, 이는 전술한 종래의 접근법에 비해 다음과 같은 장점을 갖는다:

- 제거 목적으로 추가 에너지 낭비를 피할 수 있다.

- 일부 기존 기술과 같이 SIC 목적을 위해 추가 안테나가 필요하지 않다(참고문헌 [6] 및 [4] 참조).

- 본 발명의 접근법은 디커플링에 기초하기 때문에, 자기 간섭 제거 신호 전력 요건의 현저한 감소가 달성될 수 있고, 따라서 SIC 목적을 위해 송신 신호의 일부를 커플링할 필요가 없다.

- 송신/수신 안테나 요소로/로부터의 에너지 전송을 최대화하는 암시 적 임피던스 매칭 처리가 제공될 수 있고(참고문헌 [41] 참조), 안테나 어레이 요소와 트랜시버 프론트-엔드 사이에 최적화된 전력 전달을 제공한다.

- 전이중 방식을 듀플렉싱 방식으로 포함하는 다중 입력 다중 출력(multiple-input-multiple-output, MIMO) 안테나 구성으로의 확장 성을 얻을 수 있다.

- 주파수 튜닝 특징을 지원할 수 있는 주파수 민첩성 무선 트랜시버(소프트웨어 정의 무선(software-defined radio))가 실현될 수 있다(참고문헌 [1] 참조).

실시예들에 따르면, 본 명세서에 기술된 자기 간섭 제거 기술은 민첩한 전이중 무선 트랜시버에서 사용될 수 있고 트랜시버의 체인을 안테나 요소에 상호 연결하는 무손실 디커플링 네트워크에 의존한다. 무손실 네트워크는 반응형 컴포넌트를 포함할 수 있으며, 이는 하나 이상의 목표 주파수에 대한 로컬 수신기에서의 자기 간섭을 억제하도록 계산될 수 있다.

실시예에 따르면, 복수의 안테나는 제1 안테나에 의해 송신된 신호의 일부가 제2 안테나에 커플링되도록 서로에 대해 위치된다.

실시예들에 따르면, 제1 안테나에 의해 송신된 신호의 일부는 전이중 트랜시버 장치를 향해 다시 산란되고, 후방 산란된 신호는 제2 안테나에 커플링된다.

실시예들에 따르면, 매칭 네트워크는 제1 및 제2 안테나의 구동 임피던스를 매칭시키도록 구성된다.

실시예들에 따르면, 매칭 네트워크는 코일, 커패시터, 마이크로스트립 부품 또는 순전히 또는 주로 반응형인 임피던스를 갖는 매칭 네트워크 내에 실질적으로 에너지 소산이 없는 복수의 반응형 컴포넌트를 포함한다. 당연히, 실제 구현에서, 네트워크의 반응형 컴포넌트는 또한 약간의 소산을 야기하는 일부(기생) 저항성 부분을 갖는다.

실시예들에 따르면, 하나 이상의 반응형 네트워크 컴포넌트는 반응형 네트워크 컴포넌트의 공차를 보상하고/하거나 전이중 트랜시버에 의해 사용될 주파수 또는 다수의 주파수를 매칭 시도록 조정 가능하다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 반응형 네트워크 컴포넌트의 공차를 보상하기 위해 및/또는 사용될 주파수 또는 다수의 주파수를 매칭시키기 위해 하나 이상의 조정 가능한 반응형 네트워크 컴포넌트에 대한 값을 선택하도록 구성된 기저 대역 프로세서, 및 기저 대역 프로세서 및 매칭 네트워크의 인터페이스에 연결된 DSP(디지털 신호 프로세서), DSP 코어 또는 마이크로 제어기와 같은 제어기- 제어기는 기저 대역 프로세서로부터 선택된 값에 응답하여, 인터페이스를 통해 하나 이상의 조정 가능한 무효 네트워크 컴포넌트에 대한 하나 이상의 제어 신호를 제공하여 그에 따라 하나 이상의 조정 가능한 무효 네트워크 컴포넌트를 튜닝하도록 구성됨 -를 포함한다. 예를 들어, 실제 트랜시버 실현에서, 시스템 설계자는 필요한 모든 주파수를 커버하기 위해 튜닝 가능한(tunable) 무손실 네트워크를 구축할 수 있으며, 요소는 트랜시버가 활용되거나 배치될 예정인 값을 커버하도록 튜닝 범위를 가질 수 있다. 따라서, 네트워크 튜닝은(트레이닝된) 반복 알고리즘에 기초할 수 있다. 기저 대역 프로세서는 예를 들어 생산 동안 또는 테스트에 의해 교정 프로세스에 의해 획득될 수 있는 네트워크의 일부 또는 모든 응답(각각의 네트워크 구성에 대한 응답)에 대한 사전 지식을 가질 수 있다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 추가 안테나를 공급하기 위한 적어도 하나의 추가 송신 프론트-엔드를 포함하고, 여기서 추가 안테나는 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결되고, 추가 송신 프론트-엔드는 일치하는 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결된다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 추가 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 추가 수신 프론트-엔드를 포함하고, 추가 안테나는 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결되며, 수신 프론트-엔드는 일치하는 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결된다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드, 및 매칭 네트워크의 제1 프론트-엔드 포트에 연결된 제1 터미널(terminal), 제1 송신 프론트-엔드에 연결된 제2 터미널 및 제2 수신 프론트-엔드에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역(non-reciprocal) 디바이스를 포함한다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드, 및 매칭 네트워크의 제2 프론트-엔드 포트에 연결된 제1 터미널, 제1 수신 프론트-엔드에 연결된 제2 터미널 및 제2 송신 프론트-엔드에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스를 포함한다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드- 제2 수신 프론트-엔드는 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결됨 -, 및 제1 안테나에 연결된 제1 터미널, 매칭 네트워크의 제1 안테나 포트에 연결된 제2 터미널 및 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스를 포함한다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드- 제2 송신 프론트-엔드는 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결됨 -, 및 제2 안테나에 연결된 제1 터미널, 매칭 네트워크의 제2 안테나 포트에 연결된 제2 터미널, 및 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스를 포함한다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드, 및 비가역 디바이스를 포함하고, 여기서 매칭 네트워크는 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 분산 네트워크를 포함하고- 제1 네트워크는 복수의 안테나 포트 및 복수의 출력 포트를 가지고 복수의 안테나 포트는 제1 안테나 포트 및 제2 안테나 포트를 포함하며, 제2 네트워크는 복수의 출력 포트 및 복수의 프론트 엔드 포트를 가지고 복수의 프론트 엔드 포트는 제1 프론트 엔드 포트 및 제2 프론트 엔드 포트를 포함함 -, 여기서 제2 수신 프론트-엔드는 제2 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되고, 여기서 비가역 디바이스는 제1 네트워크의 출력 포트에 연결된 제1 터미널, 제2 네트워크의 제1 입력 포트에 연결된 제2 터미널 및 제2 네트워크의 제2 입력 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 상기 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드, 및 비가역 디바이스를 포함하고, 여기서 매칭 네트워크는 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 분산 네트워크를 포함하고- 제1 네트워크는 복수의 안테나 포트 및 복수의 출력 포트를 가지며 복수의 안테나 포트는 제1 안테나 포트 및 제2 안테나 포트를 포함하고, 제2 네트워크는 복수의 출력 포트 및 복수의 프론트 엔드 포트를 가지며 복수의 프론트 엔드 포트는 제1 프론트 엔드 포트 및 제2 프론트 엔드 포트를 포함함 -, 여기서 제2 송신 프론트-엔드는 제2 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되고, 여기서 비가역 디바이스는 제1 네트워크의 출력 포트에 연결된 제1 터미널, 제2 네트워크의 제1 입력 포트에 연결된 제2 터미널 및 제2 네트워크의 제2 입력 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는다. 예에 따르면, 비가역 디바이스는 수동적일 수 있지만, 일부 연구 작업은 비가역 디바이스가 또한 능동 디바이스가 될 수 있도록 능동 방법을 통해 비가역성(이방성 거동)이 달성될 수 있음을 보여준다.

실시예들에 따르면, 비가역 디바이스는 서큘레이터를 포함한다.

실시예에 따르면, 복수의 안테나는 하나 이상의 안테나 어레이를 포함하고, 안테나 어레이는 복수의 안테나 요소를 포함한다.

실시예들에 따르면, 전이중 트랜시버 장치는 하나 이상의 추가적인 자기 간섭 제거 접근법을 구현하도록 구성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 트랜시버 장치를 나타내는 블록도이다. 전이중 트랜시버 장치(300)는도 1의 무선 통신 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크의 하나 이상의 엔티티의 일부로서 제공될 수 있으며, 예를 들어 기지국 또는 사용자 디바이스의 일부일 수 있다. 전이중 트랜시버 장치(300)는 복수의 송신 및 수신 안테나들, 송신 안테나를 공급하기 위한 복수의 송신 프론트-엔드 또는 송신 체인(304), 및 , 안테나 어레이(302)에서 수신 안테나를 통해 신호를 수신하기 위한 복수의 수신 프론트-엔드 또는 수신 체인(306)을 갖는 안테나 어레이(302)를 포함한다. 안테나 어레이(302)의 수신 안테나에서 수신된 신호의 일부는 또한 원격 무선 트랜시버 장치에 의해, 예를 들어 전이중 트랜시버 장치(300)로부터 원격에 위치한 송신기에서 생성되는 원격 생성 신호라고도 한다. 전이중 트랜시버 장치(300)로부터 원격에 위치한 송신기는 전이중 트랜시버 장치(300)가 기지국 또는 사용자 디바이스와 같이 통신하는 무선 통신 네트워크의 임의의 다른 엔티티일 수 있다. 다른 엔티티는 또한 여기에 설명된 바와 같이 전이중 트랜시버를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 안테나 어레이(302)의 송신 및 수신 안테나 어레이 요소는 전이중 트랜시버 장치(300)에서 각각에 대해 위치될 수 어, 송신 안테나에 의해 송신된 신호의 일부는 원격으로 생성된 또는 수신 신호에 더하여 수신 안테나에 커플링되고, 즉 SI는 수신 안테나에 직접 커플링된 송신 신호에 의해 야기된다. 또한, 송신 안테나에 의해 송신된 신호의 일부는 전이중 트랜시버 장치(300)를 향해 다시 산란될 수 있고, 후방 산란된 신호는 수신 안테나에 커플링되며, 즉 SI는 후방 산란기 채널 신호에 의해 야기된다. 따라서, SI는 수신 안테나에 직접 커플링된 송신 신호 및 후방 산란 채널 신호에 의해 야기될 수 있다. 다른 실시예들에 따르면, SI는 수신 안테나에 직접 커플링된 송신 신호 중 하나 또는 후방 산란 채널 신호에 의해 야기될 수 있다. 어느 경우이든, SI로 인해 수신 체인(306)으로 전달되는 실제 신호는 원격으로 생성되거나 수신되는 신호를 방해하는 SI 신호를 포함하여, 예를 들어, 전이중 트랜시버 장치(300)에서 수신된 원격으로 생성된 신호가 SI 신호보다 실질적으로 낮은 레벨을 갖는 경우, 실제 수신 신호가 제대로 검출되지 않을 수 있다.

본 발명의 접근법에 따르면, 자기 간섭 현상을 해결하기 위해, 매칭 네트워크(308)는 송신 프론트-엔드(304)로부터 송신 안테나를 공급하고 수신 안테나로부터 수신 프론트-엔드(306)로 신호를 전달하기 위해 안테나 어레이(302)의 복수의 안테나와 송신 및 수신 프론트-엔드(304, 306) 사이에 커플링된다. 매칭 네트워크(308)는 수신 안테나에서 자기 간섭의 상쇄를 야기하는 무손실 가역 네트워크이다. 무손실 왕복 네트워크(308)는 송신 안테나에 연결된 제1 안테나 포트(308a), 수신 안테나에 연결된 제2 안테나 포트(308b), 송신 프론트-엔드(304)에 연결된 제1 프론트-엔드 포트(308c), 및 수신 프론트-엔드(308d)에 연결된 제2 프론트-엔드 포트(308d)를 갖는다.

디커플링 네트워크 또는 무손실 네트워크로도 지칭되는 매칭 네트워크(308)는 무선 트랜시버(300)의 송신 및 수신 프론트-엔드(304, 306)를 안테나 어레이(302)의 전용 송신 및 수신 안테나 어레이 요소에 상호 연결한다. 디커플링 네트워크(308) 및 안테나 어레이(302)의 관점으로부터의 내향 및 외향 파가 도 3에 도시되어 있다. 각각의 송신 프론트-엔드(304)는 접지에 연결되고 특성 임피던스(Z₀)에 직렬로 연결된 소스(304a)로 표현되고, 각각의 수신 프론트-엔드(306)는 접지에 연결된 특성 임피던스 부하(Z₀)로 표현된다.

무손실 네트워크(308)는 2x(M + N)개의 포트(308a-308d)를 포함하고 관련 송신 체인(304)으로부터 N개의 송신 안테나 어레이 요소를 공급하고, M개의 수신 안테나 어레이 요소로부터 관련 수신 체인(306)으로 수신 신호를 전달하는 데 사용된다. 무손실 네트워크(308)는 무손실 네트워크(308)를 통해 이동하는 파를 조작하여 최적화된 양방향 전력 전달을 제공한다. 도 3은 무손실 네트워크(308)를 향한 순방향 진행파, 및 송신 및 수신 체인(304, 306)을 향한 순방향 진행파 및 안테나 어레이 요소를 도시한다. 도 3에서,

, 및

은 송신 체인(304), 수신 체인(306), 송신 안테나 및 수신 안테나에 대한 인터페이스를 각각 나타내는 순방향 및 역방향 진행파 쌍이다.

무손실 네트워크가 기본적으로 알려져 있지만(참고문헌 [41] 및 [42] 참조), 이러한 네트워크는 수신 안테나에서 자기 간섭 신호를 겪는 전이중 트랜시버 장치에서 발생하는 자기 간섭 현상을 해결하는 데 적합한 것으로 본 발명의 발명자들에 의해 밝혀졌다. 이러한 네트워크는 종래의 SIC 접근법에 비해 본 명세서에 설명된 장점을 달성하면서 원하는 자기 간섭 제거(SIC)를 허용하는 것으로 밝혀졌다. 민첩한 전이중 무선 트랜시버에서 자기 간섭 제거를 위해 이러한 무손실 네트워크를 실현하기 위한 실시예가 설명된다. 실시예는 송신 및 수신 안테나 사이의 물리적 근접성으로 인해 송신 신호를 수신 안테나에 직접 커플링함으로써 야기된 SI를 참조하여 설명되나, 후방 산란 채널로 인한 자기 간섭에도 동일한 고려 사항이 적용된다. 이하의 설명에서, 대문자 X의 굵은 글씨는 행렬을 나타내고, 대문자 x의 벡터를 나타낸다. 위첨자

및

는 각각 행렬의 전치 및 암자(전치 접합체)를 나타낸다. x_i,j라는 용어는 행렬 X의 ij^th 요소를 나타낸다. 달리 표시되지 않는 한, 문자 a와 b는 각각 순방향 및 역방향 진행파를 나타내는 데 사용된다. 기호 Z₀는 특성 임피던스를 나타낸다.

안테나 상호 커플링

이제 자기 간섭에 대한 네트워크 기반 분석이 제공되며 전이중 MIMO 트랜시버의 전용 송수신 안테나 구성에 대해 분석이 수행된다.

자기 간섭을 일으키는 안테나 상호 커플링

전이중 트랜시버에서 송신 안테나에 근접한 수신 안테나의 존재는 송신 신호의 일부가 로컬 수신 안테나에 커플링되게 한다. 종래의 듀플렉싱 시스템에서 지금까지 커플링 손실(참고문헌 [42] 참조)로 특징지어진 신호의 이 부분은 전이중 트랜시버에서의 자기 간섭과 동일하다.

도 4는 서로 근접하여 위치한 N개의 송신 안테나(302_a1…302_aN)와 M개의 수신 안테나(302_b1…302_bM) 사이의 상호 작용을 도시한다(참고문헌 [2], [42]-[44] 참조). M개의 수신 안테나(302_b1…302_bM)는 각각 특성 임피던스 부하(Z₀)에 연결되고, N개의 송신 안테나(302_a1…302_aN)는 특성 임피던스(Z₀)와 동일한 내부 임피던스를 갖는 각각의 신호 원(304_a1…304_aN)에 연결된다. 송신 신호의 순방향 또는 내부 진행파 a_t,a는 관련된 안테나 요소에 도달하고, 내부 진행파 a_t,a의 일부는 안테나를 여기시켜 방사하고, 반면 내향 진행파 a_t,a의 다른 부분은 송신 안테나 임피던스와 소스 임피던스 사이의 미스매치로 인해 반영되어, 역 또는 외향 진행파 b_t,a를 형성한다. 방사된 신호의 일부는 인접한 안테나에 직접 커플링됨으로써, 또한 수신 안테나에 커플링되고 원격으로 생성된 신호로 인해 원하는 수신 신호 부분에 더하여 역 또는 외향 진행파 b_r,a에 기여하므로 자기 간섭 현상을 야기한다. 2개의 신호 컴포넌트가 송신 안테나에 커플링되어 외향 진행파 b_r,a에 기여한다: (1) 인접 송신 요소에 의한 유도 전류로 인한 수신 안테나로부터의 방사파, 및 (2) 수신 안테나에 의해 직접 재산란된 송신 신호. 안테나 요소들 사이에서 교환되는 이 에너지는 무한정 반복된다(참고문헌 [2] 참조).

M개의 수신 안테나와 N개의 송신 안테나로 구성되는 안테나 어레이 요소 간의 상호 작용을 나타내는 산란 파라미터(S-파라미터) 행렬(S_A)은 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기서

은 4개의 하위 행렬로 나뉘는데, 하위행렬

는 송신 안테나 요소 간의 상호 작용을 설명하고, 하위행렬

은 수신 안테나 요소 간의 상호 작용을 설명하고, 하위행렬

은 서브 행렬을 나타내는 자기 간섭이다. S-파라미터 행렬(S_A)은 트랜시버 프론트-엔드에 대한 안테나의 인터페이스 및 안테나 사이의 상호 커플링을 기술한다는 점에 유의한다. 안테나의 방사 인터페이스에 대해서는 설명하지 않는다.

안테나 요소들 사이의 상호 작용은 역수이므로, 서브 행렬과 큰 행렬은 대칭이다:

, 및

이다. 안테나 요소는 부하를 분산하므로 최대 고유 값이 1보다 작다

. 송신 및 수신 안테나에서 순방향 및 역방향 진행파 사이의 관계는 다음과 같이 행렬 표기법으로 표현될 수 있다:

여기서

은 송신기에서 내부 및 반사된 진행파를 나타내고,

는 수신기에서의 내부 및 반사된 진행파를 나타낸다.

안테나 배열 요소 간의 상호 임피던스

물리적 근접에 인접한 안테나가 있으면 안테나 요소의 입력 임피던스가 변경된다. 입력 임피던스는 제한되지 않은 매체로 방사되는 격리된 요소의 임피던스와 동일하지 않다. 안테나 어레이 요소들 사이의 커플링의 대응 임피던스는 안테나와 안테나 지오메트리 사이의 간격 간(상대적 위치 결정)의 함수이다(참고문헌 [2], [42] 참조). 이러한 상호 작용은 임피던스 행렬

에 의해 완전히 특성화 될 수 있으며, 이는 Cayley의 변환에 의해 산란 행렬(S_A)로부터 직접 계산될 수 있다(참고문헌 [41] 참조):

여기서

은 항등 행렬이다.

자기 간섭 기술 부분은 서브 행렬

로 표현되며, 이는 다음과 같이 임피던스 대형 행렬로부터 추출될 수 있다:

여기서

및

은 송수신 안테나 요소의 각각의 임피던스 행렬이며, 격리되고 완벽하게 일치하는 안테나 요소의 경우

이다. 임피던스는 저항 부분(R_A) 및 반응 부분(X_A)을 포함하여

가 된다.

자기 간섭 억제를 위한 무손실 네트워크

본 발명자들에 의해 밝혀진 바와 같이, 상기한 바와 같이, 무선 트랜시버 프론트-엔드를 안테나 어레이 요소에 상호 접속하는 무손실 네트워크를 이용함으로써 자기 간섭이 상쇄되거나 현저하게 감소될 수 있다. 도 3을 참조하여 위에서 설명한 트랜시버 아키텍처를 가정하면, 2×(M + N)개의 포트 네트워크(308)를 설명하는 S-파라미터 행렬 및 이 행렬이 네트워크 포트(308a-308d)에서 내향 및 외향 진행파 사이의 관계를 나타내는 방법은 다음과 같이 주어진다:

여기서

이며,

여기서 S_N은 다음과 같은 하위 행렬로 구성된다:

- 각각 송신 안테나 및 수신 안테나로의 삽입 손실 전달을 나타내는

및

.

- 송신 및 수신 경로 사이의 크로스 토크를 나타내는

및

.

-

및

은 송수신 체인 및 안테나에 대한 2개의 네트워크 인터페이스를 설명하는 대칭형 산란 행렬이다.

-

은 각각 안테나와 프론트-엔드 인터페이스에서 송신기와 수신기 사이의 커플링 교환을 나타낸다.

디커플링 네트워크는 반응형 컴포넌트만 포함하므로 설계 상 손실이 없으므로, 지정 산란 행렬은

및

을 만족하며, 여기서

은 S_N의 고유 값 행렬이다. 또한, 네트워크는 이방성 특성(참고문헌 [42] 참조)을 갖는 임의의 요소를 포함하지 않으므로, 이는 산란 행렬의

항을 역으로 만든다.

자기 간섭 제거 조건

자기 간섭을 제거 또는 감소시키기 위해, 수신기에서 무손실 네트워크로부터의 외향 진행파는 제거되거나 감소되어야 한다(b_l = 0). 자기 간섭(b_l)을 나타내는 진행파 항은 다음과 같이 주어질 수 있다:

여기서

은 매칭된 수신기 부하(load)로 가정하고 원하는 또는 실제 수신 신호가 존재하지 않는다고 가정할 때, 원격으로 생성된 신호이다.

각각의 송신기에 대한 임의의 여기(excitation)의 경우 자기 간섭을 제거하거나 줄이려면 다음 조건이 충족되어야 한다:

. 상기 식에서 항 a_t 및 a_r은 다음과 같이 표현된다:

여기서

.

그리고,

는 반사 신호 없이 부하에 최대 전력을 공급하기 위해 필요하고 만족스러운 조건이다(참고문헌 [41] 및 [45] 참조):

여기서

은 항등 행렬이고,

이다.

전술한 조건은 또한 A = 0 및 B = 0인 것을 포함하므로, 자기 간섭 신호가 제거되는 만족스러운 조건이 암시적으로 충족된다.

네트워크 실현 및 성능

전술한 바와 같이, 전이중 트랜시버에 대한 유리한 자기 간섭 제거 기술은 송신 및 수신 안테나의 구동 임피던스(참고문헌 [43] 참조)와 일치하는 반응형 요소로 구성된 네트워크를 기반으로 하여 수신기를 송신기로부터 디커플링시킨다는 것이 본 발명의 발명자들에 의해 발견되었다. 바람직하게는, 네트워크 빌딩 블록은 반응형 요소일 뿐이므로, 네트워크 내에서 소산이 발생하지 않거나 실질적으로 발생하지 않는다. 따라서, 모든 종래의 최신 SIC 기술과는 달리, 본 발명의 접근법은 SIC를 위한 에너지를 낭비하지 않는 RF 기반 솔루션을 제공한다.

전술한 바와 같이, 자기 간섭을 제거 또는 감소시키기 위해, 조건

가 충족되어야 하며, 여기서 S는 상기 정의된 수학적 세트이다. 무손실 네트워크의 S-파라미터 행렬 S_N은 다음에 따라 알려 지거나 측정된 안테나 산란 파라미터 S_A에 의존하여 계산될 수 있다(참고문헌 [41] 참조):

여기서

는 행렬 S_A의 특이 값 분해(singular value decomposition, SVD)의 결과이다. 무손실 네트워크

의 어드미턴스(admittance) 행렬은 계산된 S-파라미터 행렬에 기초하여 계산될 수 있다. 마찬가지로, 임피던스 행렬의 경우 알려진 산란으로부터 어드미턴스를 계산하기 위해 Cayley의 변환이 호출될 수 있다:

여기서

은 항등 행렬이다.

전용 송신 및 수신 안테나

실시예에 따르면, 전이중 송수신 장치는 송신 및 수신을 위한 전용 안테나를 포함할 수 있다. 송신기와 수신기를 포함한 각각의 트랜시버 프론트-엔드는 전용 안테나에 연결된다. 트랜시버는 단일 입력 단일 출력(single-input-single-output, SISO), 단일 입력 다중 출력(single-input-multiple-output, SIMO), 복수 입력 단일 출력(multiple-input-single-output, MISO), 또는 복수 입력 다중 출력(multiple-input-multiple-output, MIMO) 안테나구성/프론트-엔드 카운트를 채택할 수도 있다.

SISO 안테나 구성을 위한 무손실 SIC 네트워크

도 5는 무손실 자기 간섭 제거 네트워크를 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 SISO 트랜시버 구성을 도시한다. 전이중 트랜시버 장치(300)는 전용 송신 안테나(302a), 전용 수신 안테나(302b), 송신 안테나(302a)를 공급하기 위한 송신 프론트-엔드(304), 및 수신 프론트-엔드(306)를 포함한다. 자기 간섭 현상을 해결하기 위해, 매칭 네트워크(308)는 안테나(302a, 302b)와 송신 및 수신 프론트-엔드(304, 306) 사이에 커플링된다. 무손실 왕복 네트워크(308)는 무손실 네트워크(308)는 트랜시버의 프론트-엔드(304, 306)를 안테나(302a, 302b)에 상호 연결하도록, 송신 안테나(302a)에 연결된 제1 또는 송신 안테나 포트(308a), 수신 안테나(302b)에 연결된 제2 또는 수신 안테나 포트(308b), 송신 프론트-엔드(304)에 연결된 제1 또는 송신 프론트-엔드 포트(308c), 및 수신 프론트-엔드(308d)에 연결된 제2 또는 수신 프론트-엔드 포트(308d)를 갖는 4 포트 네트워크이다. SISO 구성은 네트워크(308)를 통해 송신 및 수신 프론트-엔드에 각각 2개의 안테나가 송신 및 수신 프론트-엔드에 연결되는 기본 설정으로 지칭될 수 있다.

무손실 네트워크(308)의 컴포넌트들은 수신 안테나를 송신 안테나로부터 분리하기 위한 계산(위 참조)에 기초하여 선택될 수 있고, 이에 의해 로컬 수신기에서의 자기 간섭을 억제하거나 감소시킨다. 무손실 네트워크(308)는 커패시터 및 코일과 같은 반응형 컴포넌트(308₁ 내지 308₁₀)를 사용하여 실현될 수 있다. 도 6은도 5의 SISO 트랜시버 구성을 위한 반응 컴포넌트의 완전한 성상도 네트워크(308)의 실시예를 도시한다. SISO 트랜시버 구성을 위한 무손실 네트워크(308)는 각각의 연결에서 반응형 컴포넌트를 갖는 완전한 성상 네트워크이다.

실시예에 따르면, 무손실 네트워크는 도 6의 요소(308₁ 및 308₁₀)에 의해 표시된 바와 같이 하나 이상의 튜닝 가능한 요소를 포함할 수 있다. 무손실 네트워크를 구성하는 요소들(308₁ 내지 308₁₀)의 일부 또는 전부는 튜닝 가능할 수 있다. 예를 들어, 반응형 컴포넌트는 무손실 네트워크의 구성 블록들일 수 있다. 이러한 반응형 요소들은 마이크로스트립 라인과 같은 커패시터, 코일 또는 스트립라인에 의해 실현될 수 있다. 튜닝가능성은 무선 트랜시버에 광범위한 주파수 또는 주파수 대역에 대한 자기 간섭을 취소 또는 감소시키는 기능을 제공한다. 다시 말해, 무선 트랜시버가 SDR(Software Defined Radio) 플랫폼에서와 같이 작동을 위해 범위 또는 일련의 주파수 또는 주파수 대역을 지원한다고 가정하면, 무손실 네트워크 컴포넌트는 자기 간섭 제거를 위해 선택된 주파수 대역과 매칭하도록 조정될 수 있다. 반응형 요소는 DSP 코어 또는 마이크로 제어기에 의해 제어되는 인터페이스를 통해 튜닝될 수 있다. 반응형 컴포넌트의 값은 기저 대역 프로세서에 의해 추정되어 그에 따라 요소를 튜닝하는 데 사용될 수 있다. 트랜시버를 원하는 주파수로 튜닝하는 것 외에도, 튜닝가능성은 무선 트랜시버에 반응형 컴포넌트의 공차를 보상하는 기능을 제공할 수 있다.

다른 실시예들에 따르면, 무손실 네트워크는 고정되고 튜닝 가능하지 않은 요소들만을 포함한다. 예를 들어, 요소들(308₁ 및 308₁₀)이 또한 튜닝 가능하지 않는 도 6을 고려할 때, 하나의 선택된 주파수에서 자기 간섭을 상쇄할 수 있는 완전한 성상의 네트워크 토폴로지가 제공된다. 그러나, 다중 주파수 또는/및 서브 세트(감소된 수의 반응형 요소)를 처리하는 상이한 토폴로지는 무손실 네트워크의 가능한 실현으로 간주될 수 있다.

MIMO 안테나 구성을 위한 무손실 SIC 네트워크

도 5 및 도 6을 참조하여 전술한 SISO 케이스와 유사하게, 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 접근법은 MIMO 구성을 위한 무손실 네트워크를 제공할 수 있으며, 이는 SIMO 및 MISO 구성을 서브세트로서 포함한다.

도 7은 무손실 자기 간섭 제거 네트워크를 사용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 트랜시버 구성을 도시한다. 전이중 트랜시버 장치(300)는 서로 가까이 위치한 N개의 송신 안테나(302_a1…302_aN)와 M개의 수신 안테나(302_b1…302_bM)를 포함한다. 송신 안테나는 N개의 요소 송신 안테나 어레이 매니폴드를 포함할 수 있고, 수신 안테나는 M개의 요소 수신 안테나 어레이 매니폴드를 포함할 수 있다. 무손실 자기 간섭 제거 네트워크(308)에 의해, M개의 수신 안테나(302_b1…302_bM)는 각각 특성 임피던스 부하(Z₀)에 연결되고, N개의 송신 안테나(302_a1…302_aN)는 각각의 소스(304_a1...304_aN)에 연결되며, 특성 임피던스(Z_0)와 동일한 내부 임피던스를 갖는다. 무손실 네트워크(308)는 2×(M + N)개의 포트(308a₁...308d_M)를 포함하고, 관련 송신 체인들(304)로부터 N개의 송신 안테나 어레이 요소들을 공급하고, M개의 수신 안테나 어레이 요소들로부터 관련 수신 체인들(306)로 수신 신호를 전달하는 데 사용된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 무손실 네트워크(308) N개의 송신 프론트-엔드들 및 M개의 수신 프론트-엔드들을 적어도 N+M개의 안테나에 상호 연결한다. 무손실 네트워크는 안테나 수신 요소를 송신 안테나 수신 요소로부터 디커플링함으로써 수신기에서의 자기 간섭을 억제 또는 감소시키도록 튜닝된다.

공유 송신 및 수신 안테나

실시예에 따르면, 전이중 송수신 장치는 송신 및 수신을 위한 전용 안테나를 포함할 수 있다. 각각의 송신 및 수신 프론트-엔드 쌍에 대한 공유 안테나는 3 포트 서큘레이터 연결을 통해 실현될 수 있다. 이는 각각의 송수신 쌍이 동일한 안테나를 공유하므로 (무선 트랜시버의 대칭 송신기 및 수신기 성상에서) 필요한 안테나 수를 절반으로 줄인다.

도 8은 서큘레이터 연결을 사용하고 안테나 간 자기 간섭을 취소하기 위해 무손실 네트워크를 포함하는 송신 및 수신을 위한 공유 안테나를 포함하는 MIMO 전이중 트랜시버 장치의 실시예를 도시한다. 전이중 트랜시버 장치(300)는 M개의 공유 안테나(302₁…302_M)를 포함한다. 무손실 자기 간섭 제거 네트워크(308)에 의해, M개의 공유 안테나(302₁…302_M)는 각각의 송신 브랜치(304₁...304_N)및 각각의 수신 브랜치(306₁…306_N)를 포함하는 송신-수신 프론트-엔드 쌍(304/306)에 연결된다. 무손실 네트워크(308)는 송신 안테나로서 작용하는 안테나를 공급하고, 수신 안테나로서 작용하는 안테나로부터 관련 수신 브랜치로 수신 신호를 전달하는 데 사용되는 (M + N)개의 포트(308a₁-308a_M, 308b₁-308b_N)를 포함한다. 송신 및 수신을 위한 안테나 공유를 위해, 전이중 트랜시버 장치(300)는 무손실 네트워크(308)와 N개의 송수신 프론트-엔드 쌍들(304/306) 사이에 연결된 각각의 서큘레이터들(310₁...310_N)을 더 포함한다. 보다 구체적으로, 각각의 서큘레이터(310₁...310_N)의 제1 터미널은 각각의 네트워크 포트(308b₁...308b_N)에 연결되고, 각각의 서큘레이터의 제2 터미널(312₁...312_N)은 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)의 각각의 송신 브랜치(304₁...304N)에 연결되고, 각각의 서큘레이터의 제3 터미널(314₁…314_N)은 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)의 각각의 수신 브랜치(306₁…306_N)에 연결된다.

네트워크(308)는 안테나들 사이의 커플링으로 인한 안테나 간 자기 간섭을 상쇄 시키거나 감소시키며, 안테나 입력 임피던스(S₁₁)를 서큘레이터 출력 임피던스에 매칭시키고, 따라서 수신기 쌍에서 송신기로 인한 자기 간섭을 적어도 부분적으로 억제하고, 임피던스 매칭 특성으로 인해 안테나에서 트랜시버로의 전력 공급을 향상시킨다.

도 9는 서큘레이터 연결을 이용하는 송신 및 수신을 위한 공유 안테나를 포함하고, 안테나 간 자기 간섭 및 프론트-엔드 간 자기 간섭을 상쇄하기 위한 무손실 네트워크를 포함하는 MIMO 전이중 트랜시버 장치의 다른 실시예를 도시한다. 도 9의 실시예는 전이중 트랜시버 장치(300)는 또한 무손실 자기 간섭 제거 네트워크(308)를 통해, 각각의 송신 브랜치(304₁…304_N) 및 각각의 수신 브랜치(306₁…306_N)를 포함하는 N개의 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)에 연결된 M개의 공유 안테나(302₁...302_M)를 포함한다는 점에서 도 8의 실시예와 유사하다. 도 8의 실시예 이외에, 무손실 네트워크(308)는 송신 안테나로서 작용하는 안테나를 공급하고, 수신 안테나로서 작용하는 안테나로부터 관련 수신 브랜치로 수신 신호를 전달하는 데 사용되는 2N개의 포트를 포함하고, 송신 및 수신을 위한 안테나를 공유하기 위해, 각각의 서큘레이터들(310₁...310_M)은 안테나들(302₁...302_M)과 무손실 네트워크(308) 사이에 연결된다. 보다 구체적으로, 각각의 서큘레이터(310₁...310_M)의 제1 터미널(311₁…311_M)은 각각의 안테나(302₁...302_M)에 연결되고, 각각의 서큘레이터의 제2 터미널(312₁…312_M)은 무손실 네트워크(308)를 통해 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)의 각각의 송신 브랜치(304₁...304_N)에 연결되고, 각각의 서큘레이터의 제3 터미널(314₁…314_M)은 무손실 네트워크(308)를 통해 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)의 각각의 수신 브랜치(306₁…306_N)에 연결된다.

따라서, 도 9의 실시예에서, 네트워크는 프론트-엔드 및 서큘레이터 터미널 또는 입력을 상호 연결한다. 도 8의 실시예에 의해 제공되는 기능에 더하여, 이 실시예는 불완전한 서큘레이터 격리에 의해 야기되는 간섭을 상쇄하거나 감소시키기 위해 사용된다. 무손실 네트워크 구성의 경우, 이방성 요소 또는 비가역 디바이스라고도 하는 서큘레이터가 자기 간섭 현상에 기여하기 때문에,도 8의 실시예와 비교할 때, 상이한 토폴로지, 상이한 구조 및 상이한 구축 컴포넌트가 고려될 수 있다. 즉, 자기 간섭의 원인이 될 수도 있다.

도 10은 서큘레이터 연결을 이용하는 송신 및 수신을 위한 공유 안테나를 포함하고, 안테나 간 자기 간섭 및 프론트-엔드 간 자기 간섭을 상쇄하기 위한 무손실 네트워크를 포함하는 MIMO 전이중 트랜시버 장치의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 10의 실시예는 전이중 트랜시버 장치(300)는 각각의 송신 브랜치(302₁…302_M) 및 각각의 수신 브랜치(306₁...306_N)를 포함하는 M개의 공유 안테나(302₁…302_M) 및 송신 및 수신 프론트-엔드 쌍(304/306)을 포함한다는 점에서 도 8 및 도 9의 실시예와 유사하다. 도 8 및 도 9의 실시예 이외에, M개의 공유 안테나(302₁…302_M)는 제1 무손실 네트워크(308) 및 제2 무손실 네트워크(308')를 포함하는 분산 무손실 네트워크를 통해 N개의 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)에 연결된다. 제1 무손실 네트워크(308)는 송신 안테나로서 작용하는 안테나를 공급하고, 수신 안테나로서 작용하는 안테나로부터 수신 신호를 전달하는 데 사용되는 (M + N)개의 포트(308a₁-308a_M 및 311₁-311_N)를 포함한다. 제2 무손실 네트워크(308')는 송신 안테나로서 작용하는 안테나를 공급하고, 수신 안테나로서 작용하는 안테나로부터 수신 신호를 전달하는 데 사용되는 2N개의 포트(312₁-312_N, 314₁-314_N, 308'c₁…308'c_N, 및 308'd₁…308'd_N)를 포함한다. 송신 및 수신을 위한 안테나를 공유하기 위해, 각각의 서큘레이터(310₁…310_N)는 제1 및 제2 무손실 네트워크(308, 308') 사이에 연결된다. 보다 구체적으로, 각각의 서큘레이터들(310₁…310_N)의 제1 터미널(311₁…311_N)은 제1 무손실 네트워크를 통해 각각의 안테나들에 연결되고, 각각의 서큘레이터의 제2 터미널(312₁…312_N)은 제2 무손실 네트워크(308')를 통해 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)의 각각의 송신 브랜치(304₁...304_N)에 연결되고, 각각의 서큘레이터의 제3 터미널(314₁…314_N)은 제2 무손실 네트워크(308')를 통해 송수신 프론트-엔드 쌍(304/306)의 각각의 수신 브랜치(306₁…306_N)에 연결된다.

도 10의 실시예에서, 안테나(302), 제1 네트워크(308) 및 서큘레이터(310)를 포함하는 구성의 상부는 도 8을 참조하여 설명된 실시예에서와 유사한 기능을 갖는다. 서큘레이터(310), 제2 네트워크(308'), 및 송신 및 수신 프론트-엔드 쌍(304/306)을 포함하는 구성의 하부는 일반적으로 불완전한 서큘레이터 격리에 의해 야기되는 간섭을 감소시키거나 제거하기 위해 제공된다. 무손실 네트워크(308')의 제2 또는 하부의 경우, 이방성 요소의 직접적인 개입(자기 간섭에 대한 기여)을 해결하기 위해 도 9를 참조하여 전술한 유사한 설계 양태가 고려될 수 있다.

본 발명의 실시예는 이동 터미널 또는 IoT 디바이스와 같은 기지국 및 사용자를 포함하는 도 1에 도시된 바와 같은 무선 통신 시스템에서 구현될 수 있다. 도 11은 송신기(TX)와 수신기(RX) 사이에서 정보를 통신하기 위한 무선 통신 시스템(320)의 개략도이다. 화살표(321)로 나타낸 바와 같이, 신호들은 무선 링크와 같은 무선 통신 링크를 통해 송신기(TX)와 수신기(RX) 사이에서 통신된다.

송신기(TX)는 본 발명에 따른 전이중 트랜시버 장치(300)를 포함한다. 전이중 트랜시버 장치(300)는 복수의 안테나(ANT_TX) 또는 복수의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이를 포함한다. 복수의 안테나들(ANT_TX)은 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함한다. 트랜시버 회로(322)는 제1 안테나를 공급하기 위한 제1 송신 프론트-엔드(304), 제2 안테나를 통해 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제1 수신 프론트-엔드(306), 및 제1 송신 프론트-엔드로부터 제1 안테나를 공급하고 원격으로 생성되거나 수신된 신호를 제2 안테나로부터 제1 수신 프론트-엔드로 전달하기 위해 복수의 안테나(ANT_TX)와 송신 및 수신 프론트-엔드(304/306) 사이에 커플링되는 매칭 네트워크(308)를 포함한다. 매칭 네트워크(308)는 상기 실시예들에서 상세히 설명된 바와 같이 자기 간섭의 제거를 야기하는 무손실 가역 네트워크이다. 실시예들에 따르면, 송신기 TX 또는 트랜시버 장치(300)는 수신/송신 될 데이터를 수신/출력하는 기저 대역 프로세서(324), 및 기저 대역 프로세서(324) 및 매칭 네트워크(308)의 인터페이스(328)에 연결된 DSP 코어 또는 마이크로 제어기와 같은 제어기(326)를 더 포함한다. 실시예에 따르면, 기저 대역 프로세서(324)는 무효 네트워크 컴포넌트의 공차를 보상하기 위해 및/또는 사용될 주파수 또는 다중 주파수를 매칭시키기 위해 하나 이상의 조정 가능한 무효 네트워크 컴포넌트에 대한 값을 선택한다. 제어기(326)는 기저 대역 프로세서(324)로부터 선택된 값에 응답하여, 인터페이스(328)를 통해 하나 이상의 조정 가능한 무효 네트워크 컴포넌트에 대한 하나 이상의 제어 신호를 제공하여 그에 따라 하나 이상의 조정 가능한 무효 네트워크 컴포넌트를 튜닝한다.

수신기(RX)는 적어도 하나의 안테나(ANTRX)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 수신기(RX)는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 수신기(RX)는 송수신된 데이터를 처리하기 위한 트랜시버 회로(330) 및 신호 처리 유닛(332)을 더 포함한다.

다른 실시예들에 따르면, 수신기(RX)는 또한 본 발명에 따른 전이중 트랜시버 장치(300)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 송신기(TX) 대신에 수신기(TX)만이 본 발명에 따른 전이중 송수신 장치(300)를 포함할 수 있다.

실시예들에 따르면, 본 발명의 무손실 네트워크 기반 자기 간섭 제거 접근법은 다른 SIC 접근법들 또는 기법들, 예를 들어, 처음에 논의된 하나 이상의 종래의 SIC 접근법들과 결합될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 무손실 네트워크 기반 자기 간섭 제거 접근법은 디지털 SIC와 결합되어 디지털 기저 대역(수신기에서 디지털 I/Q 샘플에 적용되는 SI)에서의 잔류 자기 간섭을 제거 또는 감소시킬 수 있다. 다시 말해서, 실시예는 SIC에 대한 본 발명의 접근법이 하나 이상의 다른 SIC 접근법, 예를 들어, 디지털 자기 간섭 제거와 연결되어 SIC를 더욱 향상시키기 위해, 예를 들어 원하는 양(레벨)의 자기 간섭 억제를 달성하는 트랜시버 실현을 제공한다. 본 발명의 접근법은 임의의 다른 SIC 접근법과 결합될 수 있다.

설명된 일부 양태가 장치의 맥락에서 설명되었지만, 이러한 양태가 또한 대응하는 방법의 설명을 나타내는 것이 명백하며, 여기서 블록 및 디바이스는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응한다. 유사하게, 방법 단계의 문맥에서 설명된 양태는 또한 대응하는 블록 또는 아이템의 설명 또는 대응하는 장치의 특징을 나타낸다.

본 발명의 다양한 요소 및 특징은 아날로그 및/또는 디지털 회로를 사용하는 하드웨어로, 소프트웨어로, 하나 이상의 범용 또는 특수 목적 프로세서에 의한 명령의 실행을 통해, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 컴퓨터 시스템 또는 다른 처리 시스템의 환경에서 구현될 수 있다. 도 12는 컴퓨터 시스템(350)의 예를 도시한다. 유닛 또는 모듈 및 이들 유닛에 의해 수행되는 방법의 단계는 하나 이상의 컴퓨터 시스템(350) 상에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 시스템(350)은 특수 목적 또는 범용 디지털 신호 프로세서와 같은 하나 이상의 프로세서(352)를 포함한다. 프로세서(352)는 버스 또는 네트워크와 같은 통신 인프라(354)에 연결된다. 컴퓨터 시스템(350)은 메인 메모리(356), 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM), 및 보조 메모리(358), 예를 들어 하드 디스크 드라이브 및/또는 제거 가능한 저장 드라이브를 포함한다. 보조 메모리(358)는 컴퓨터 프로그램 또는 다른 명령이 컴퓨터 시스템(350)에 로딩되도록 할 수 있다. 컴퓨터 시스템(350)은 소프트웨어 및 데이터가 컴퓨터 시스템(350)과 외부 장치 간에 전송될 수 있게 하는 통신 인터페이스(360)를 더 포함할 수 있다. 통신은 전자, 전자기, 광학, 또는 통신 인터페이스에 의해 처리될 수 있는 다른 신호의 형태일 수 있다. 통신은 와이어 또는 케이블, 광섬유, 전화선, 셀룰러 폰 링크, RF 링크, 및 다른 통신 채널(362)을 사용할 수 있다.

"컴퓨터 프로그램 매체" 및 "컴퓨터 판독 가능한 매체"라는 용어는 일반적으로 이동식 저장 유닛 또는 하드 디스크 드라이브에 설치된 하드 디스크와 같은 유형의 저장 매체를 지칭하기 위해 사용된다. 이들 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 시스템(350)에 소프트웨어를 제공하기 위한 수단이다. 컴퓨터 제어 로직으로 지칭되는 컴퓨터 프로그램은 메인 메모리(356) 및/또는 보조 메모리(358)에 저장된다. 컴퓨터 프로그램은 또한 통신 인터페이스(360)를 통해 수신될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 실행될 때, 컴퓨터 시스템(350)이 본 발명을 구현할 수 있게 한다. 특히, 컴퓨터 프로그램은 실행될 때, 프로세서(352)가 본 명세서에 기술된 방법 중 임의의 것과 같은 본 발명의 프로세스를 구현할 수 있게 한다. 따라서, 그러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 시스템(350)의 제어기를 나타낼 수 있다. ]본 개시가 소프트웨어를 사용하여 구현되는 경우, 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장될 수 있고, 제거 가능한 저장 드라이브, 통신 인터페이스(350)와 같은 인터페이스를 사용하여 컴퓨터 시스템(360)에 로딩될 수 있다.

하드웨어 또는 소프트웨어에서의 구현은 각각의 방법이 수행되도록 프로그래밍 가능한 컴퓨터 시스템과 협력하는(또는 협력할 수 있는) 전기적으로 판독 가능한 제어 신호가 저장된, 디지털 저장 매체, 예를 들어, 클라우드 스토리지, 플로피 디스크, DVD, 블루 레이, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 플래시 메모리를 사용하여 수행될 수 있다. 따라서, 디지털 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 일부 실시예는 본원에 설명된 방법 중 하나가 수행되도록 프로그래밍 가능 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는 전자적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 데이터 캐리어를 포함한다.

일반적으로, 본 발명의 실시예는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 상에서 실행되는 경우 방법들 중 하나를 수행하도록 동작하는 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 프로그램 코드는 예를 들어 머신 판독 가능 캐리어에 저장될 수 있다.

다른 실시예는 기계 판독 가능 캐리어 상에 저장된, 본원에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 다시 말해, 본 발명의 방법의 실시예는, 따라서, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행되는 경우, 본원에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.

따라서, 본 발명의 방법의 다른 실시예는 그 위에 기록된, 본원에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체 또는 컴퓨터 판독 가능 매체)이다. 따라서, 본 발명의 방법의 다른 실시예는 본원에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스는 데이터 통신 접속을 통해, 예를 들어 인터넷을 통해 전송되도록 구성될 수 있다. 다른 실시예는 본원에 설명된 방법 중 하나를 수행하도록 구성되거나 적응된 프로세싱 수단, 예를 들어 컴퓨터 또는 프로그램 가능 논리 디바이스를 포함한다. 다른 실시예는 본원에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.

일부 실시예에서, 프로그램 가능 논리 디바이스(예를 들어, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이)는 본원에 설명된 방법의 기능 중 일부 또는 전부를 수행하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이는 본원에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 방법은 바람직하게는 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행된다.

위에서 설명된 실시예는 본 발명의 원리를 예시하기 위한 것일 뿐이다. 본원에 설명된 구성 및 세부사항의 수정 및 변형은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것임을 이해한다. 따라서, 곧 있을 청구범위의 범위에 의해서만 제한되고 본원의 실시예에 대한 기술 및 설명에 의해 제공된 특정 세부사항에 의해서만 한정되는 것은 아니다.

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본 분할출원은 최초 출원 청구항 내용을 실시예로 아래에 포함하였다.

[실시예 1]

전이중 트랜시버 장치에 있어서,

복수의 안테나- 상기 복수의 안테나는 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함함 -;

상기 제1 안테나를 공급하기 위한 제1 송신 프론트-엔드;

상기 제2 안테나를 통해 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제1 수신 프론트-엔드; 및

상기 제1 안테나를 상기 제1 송신 프론트-엔드로부터 공급하고 상기 원격으로 생성된 신호를 상기 제2 안테나로부터 상기 제1 수신 프론트-엔드로 전달하기 위한, 상기 복수의 안테나와 상기 송신 프론트-엔드 및 상기 수신 프론트-엔드 사이의 매칭 네트워크;를 포함하고,

상기 매칭 네트워크는 상기 제2 안테나에서 자기 간섭의 제거를 야기하는 무손실 가역 네트워크이고, 상기 무손실 가역 네트워크는 상기 제1 안테나에 연결된 제1 안테나 포트, 상기 제2 안테나에 연결된 제2 안테나 포트, 상기 제1 송신 프론트-엔드에 연결된 제1 프론트-엔드 포트, 및 상기 제1 수신 프론트-엔드에 연결된 제2 프론트-엔드 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 2]

제1실시예에 있어서,

상기 복수의 안테나는 상기 제1 안테나에 의해 송신된 신호의 일부가 상기 제2 안테나에 커플링되도록 서로에 대해 위치되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 3]

제1실시예 또는 제2실시예에 있어서,

상기 제1 안테나에 의해 송신된 신호의 일부는 상기 전이중 트랜시버 장치를 향해 후방 산란되고, 후방 산란된 신호는 상기 제2 안테나에 커플링되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 4]

제1실시예 내지 제3실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 매칭 네트워크는 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나의 구동 임피던스를 매칭시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 5]

제1실시예 내지 제4실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 매칭 네트워크는 상기 매칭 네트워크 내에 실질적으로 에너지 소산이 없도록 코일들, 커패시터들, 마이크로스트립 부품들, 또는 순전히 또는 주로 반응형인 임피던스를 갖는 다른 컴포넌트들과 같은 복수의 반응형 컴포넌트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 6]

제5실시예에 있어서,

반응형 네트워크 컴포넌트들 중 하나 이상은 상기 반응형 네트워크 컴포넌트들의 공차를 보상하고/하거나 전이중 트랜시버에 의해 사용될 주파수 또는 다수의 주파수들을 매칭시키도록 조정 가능한 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 7]

제6실시예에 있어서,

상기 반응형 네트워크 컴포넌트들의 공차를 보상하고/하거나 상기 사용될 주파수 또는 다수의 주파수들을 매칭시키기 위한 하나 이상의 조정 가능한 반응형 네트워크 컴포넌트들에 대한 값들을 선택하도록 구성된 기저 대역 프로세서; 및

상기 기저 대역 프로세서 및 상기 매칭 네트워크의 인터페이스에 연결된 DSP 코어 또는 마이크로 제어기와 같은 제어기- 상기 제어기는 상기 기저 대역 프로세서로부터 선택된 값들에 응답하여, 상기 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 조정 가능한 반응형 네트워크 컴포넌트들에 대한 하나 이상의 제어 신호들을 제공하여 그에 따라 상기 하나 이상의 조정 가능한 반응형 네트워크 컴포넌트들을 튜닝하도록 구성됨 -;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 8]

제1실시예 내지 제7실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

추가 안테나를 공급하기 위한 적어도 하나의 추가 송신 프론트-엔드;를 포함하고,

상기 추가 안테나는 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결되고,

상기 추가 송신 프론트-엔드는 상기 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 9]

제1실시예 내지 제8실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

추가 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 추가 수신 프론트-엔드;를 포함하고,

상기 추가 안테나는 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결되고,

상기 추가 수신 프론트-엔드는 상기 매 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 10]

제1실시예 내지 제9실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드; 및

상기 매칭 네트워크의 제1 프론트-엔드 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제1 송신 프론트-엔드에 연결된 제2 터미널, 및 상기 제2 수신 프론트-엔드에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 11]

제1실시예 내지 제10실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드; 및

상기 매칭 네트워크의 제2 프론트-엔드 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제1 수신 프론트-엔드에 연결된 제2 터미널, 및 상기 제2 송신 프론트-엔드에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 12]

제1실시예 내지 제11실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드- 상기 제2 수신 프론트-엔드는 상기 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결됨 -, 및

상기 제1 안테나에 연결된 제1 터미널, 상기 매칭 네트워크의 제1 안테나 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 13]

제1실시예 내지 제12실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드- 상기 제2 송신 프론트-엔드는 상기 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결됨 -; 및

상기 제2 안테나에 연결된 제1 터미널, 상기 매칭 네트워크의 제2 안테나 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 14]

제1실시예 내지 제13실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드; 및

비가역 디바이스;를 포함하고,

상기 매칭 네트워크는 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 분산 네트워크를 포함하고- 상기 제1 네트워크는 복수의 안테나 포트들 및 복수의 출력 포트들을 가지고 상기 복수의 안테나 포트들은 상기 제1 안테나 포트 및 상기 제2 안테나 포트를 포함하며, 상기 제2 네트워크는 복수의 출력 포트들 및 복수의 프론트 엔드 포트들을 가지고 상기 복수의 프론트 엔드 포트들은 상기 제1 프론트 엔드 포트 및 상기 제2 프론트 엔드 포트를 포함함 -,

상기 제2 수신 프론트-엔드는 상기 제2 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되고,

상기 비가역 디바이스는 상기 제1 네트워크의 출력 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제2 네트워크의 제1 입력 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 제2 네트워크의 제2 입력 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 15]

제1실시예 내지 제14실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드; 및

비가역 디바이스;를 포함하고,

상기 매칭 네트워크는 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 분산 네트워크를 포함하고- 상기 제1 네트워크는 복수의 안테나 포트들 및 복수의 출력 포트들을 가지며 상기 복수의 안테나 포트들은 상기 제1 안테나 포트 및 상기 제2 안테나 포트를 포함하고, 상기 제2 네트워크는 복수의 출력 포트들 및 복수의 프론트 엔드 포트들을 가지며 상기 복수의 프론트 엔드 포트들은 상기 제1 프론트 엔드 포트 및 상기 제2 프론트 엔드 포트를 포함함 -,

상기 제2 송신 프론트-엔드는 상기 제2 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되고,

상기 비가역 디바이스는 상기 제1 네트워크의 출력 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제2 네트워크의 제1 입력 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 2 네트워크의 제2 입력 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 16]

제8실시예 내지 제13실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 비가역 디바이스는 서큘레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 17]

제1실시예 내지 제16실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 복수의 안테나들은 하나 이상의 안테나 어레이들을 포함하고, 상기 안테나 어레이는 복수의 안테나 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

[실시예 18]

제1실시예 내지 제17실시예 중 어느 한 실시예에 있어서,

상기 전이중 트랜시버 장치는 하나 이상의 추가적인 자기 간섭 제거 접근법을 구현하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

Claims (18)

1. 전이중 트랜시버 장치에 있어서,
   복수의 안테나- 상기 복수의 안테나는 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함함 -;
   상기 제1 안테나를 공급하기 위한 제1 송신 프론트-엔드;
   상기 제2 안테나를 통해 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제1 수신 프론트-엔드; 및
   상기 제1 안테나를 상기 제1 송신 프론트-엔드로부터 공급하고 상기 원격으로 생성된 신호를 상기 제2 안테나로부터 상기 제1 수신 프론트-엔드로 전달하기 위한, 상기 복수의 안테나와 상기 송신 프론트-엔드 및 상기 수신 프론트-엔드 사이의 매칭 네트워크;를 포함하고,
   상기 매칭 네트워크는 상기 제2 안테나에서 자기 간섭의 제거를 야기하는 무손실 가역 네트워크이고, 상기 무손실 가역 네트워크는 상기 제1 안테나에 연결된 제1 안테나 포트, 상기 제2 안테나에 연결된 제2 안테나 포트, 상기 제1 송신 프론트-엔드에 연결된 제1 프론트-엔드 포트, 및 상기 제1 수신 프론트-엔드에 연결된 제2 프론트-엔드 포트를 갖는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 안테나는 상기 제1 안테나에 의해 송신된 신호의 일부가 상기 제2 안테나에 커플링되도록 서로에 대해 위치되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 안테나에 의해 송신된 신호의 일부는 상기 전이중 트랜시버 장치를 향해 후방 산란되고, 후방 산란된 신호는 상기 제2 안테나에 커플링되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 매칭 네트워크는 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나의 구동 임피던스를 매칭시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 매칭 네트워크는 상기 매칭 네트워크 내에 실질적으로 에너지 소산이 없도록 코일들, 커패시터들, 마이크로스트립 부품들, 또는 순전히 또는 주로 반응형인 임피던스를 갖는 다른 컴포넌트들과 같은 복수의 반응형 컴포넌트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
6. 제5항에 있어서,
   반응형 네트워크 컴포넌트들 중 하나 이상은 상기 반응형 네트워크 컴포넌트들의 공차를 보상하고/하거나 전이중 트랜시버에 의해 사용될 주파수 또는 다수의 주파수들을 매칭시키도록 조정 가능한 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 반응형 네트워크 컴포넌트들의 공차를 보상하고/하거나 상기 사용될 주파수 또는 다수의 주파수들을 매칭시키기 위한 하나 이상의 조정 가능한 반응형 네트워크 컴포넌트들에 대한 값들을 선택하도록 구성된 기저 대역 프로세서; 및
   상기 기저 대역 프로세서 및 상기 매칭 네트워크의 인터페이스에 연결된 DSP 코어 또는 마이크로 제어기와 같은 제어기- 상기 제어기는 상기 기저 대역 프로세서로부터 선택된 값들에 응답하여, 상기 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 조정 가능한 반응형 네트워크 컴포넌트들에 대한 하나 이상의 제어 신호들을 제공하여 그에 따라 상기 하나 이상의 조정 가능한 반응형 네트워크 컴포넌트들을 튜닝하도록 구성됨 -;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   추가 안테나를 공급하기 위한 적어도 하나의 추가 송신 프론트-엔드;를 포함하고,
   상기 추가 안테나는 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결되고,
   상기 추가 송신 프론트-엔드는 상기 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   추가 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 추가 수신 프론트-엔드;를 포함하고,
   상기 추가 안테나는 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결되고,
   상기 추가 수신 프론트-엔드는 상기 매 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드; 및
    상기 매칭 네트워크의 제1 프론트-엔드 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제1 송신 프론트-엔드에 연결된 제2 터미널, 및 상기 제2 수신 프론트-엔드에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드; 및
    상기 매칭 네트워크의 제2 프론트-엔드 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제1 수신 프론트-엔드에 연결된 제2 터미널, 및 상기 제2 송신 프론트-엔드에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드- 상기 제2 수신 프론트-엔드는 상기 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결됨 -, 및
    상기 제1 안테나에 연결된 제1 터미널, 상기 매칭 네트워크의 제1 안테나 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드- 상기 제2 송신 프론트-엔드는 상기 매칭 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결됨 -; 및
    상기 제2 안테나에 연결된 제1 터미널, 상기 매칭 네트워크의 제2 안테나 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 매칭 네트워크의 추가 안테나 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 비가역 디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 안테나로부터 원격으로 생성된 신호를 수신하기 위한 제2 수신 프론트-엔드; 및
    비가역 디바이스;를 포함하고,
    상기 매칭 네트워크는 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 분산 네트워크를 포함하고- 상기 제1 네트워크는 복수의 안테나 포트들 및 복수의 출력 포트들을 가지고 상기 복수의 안테나 포트들은 상기 제1 안테나 포트 및 상기 제2 안테나 포트를 포함하며, 상기 제2 네트워크는 복수의 출력 포트들 및 복수의 프론트 엔드 포트들을 가지고 상기 복수의 프론트 엔드 포트들은 상기 제1 프론트 엔드 포트 및 상기 제2 프론트 엔드 포트를 포함함 -,
    상기 제2 수신 프론트-엔드는 상기 제2 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되고,
    상기 비가역 디바이스는 상기 제1 네트워크의 출력 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제2 네트워크의 제1 입력 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 제2 네트워크의 제2 입력 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 안테나를 공급하기 위한 제2 송신 프론트-엔드; 및
    비가역 디바이스;를 포함하고,
    상기 매칭 네트워크는 제1 네트워크 및 제2 네트워크를 포함하는 분산 네트워크를 포함하고- 상기 제1 네트워크는 복수의 안테나 포트들 및 복수의 출력 포트들을 가지며 상기 복수의 안테나 포트들은 상기 제1 안테나 포트 및 상기 제2 안테나 포트를 포함하고, 상기 제2 네트워크는 복수의 출력 포트들 및 복수의 프론트 엔드 포트들을 가지며 상기 복수의 프론트 엔드 포트들은 상기 제1 프론트 엔드 포트 및 상기 제2 프론트 엔드 포트를 포함함 -,
    상기 제2 송신 프론트-엔드는 상기 제2 네트워크의 추가 프론트-엔드 포트에 연결되고,
    상기 비가역 디바이스는 상기 제1 네트워크의 출력 포트에 연결된 제1 터미널, 상기 제2 네트워크의 제1 입력 포트에 연결된 제2 터미널, 및 상기 2 네트워크의 제2 입력 포트에 연결된 제3 터미널을 갖는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
16. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비가역 디바이스는 서큘레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나들은 하나 이상의 안테나 어레이들을 포함하고, 상기 안테나 어레이는 복수의 안테나 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전이중 트랜시버 장치는 하나 이상의 추가적인 자기 간섭 제거 접근법을 구현하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전이중 트랜시버 장치.

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