KR20230056449A - 증폭기 모듈을 포함하는 통신 회로와 그것을 포함한 전자 장치 - Google Patents

증폭기 모듈을 포함하는 통신 회로와 그것을 포함한 전자 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 따른 전자 장치에서, 전자 장치는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이, 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈에 연결된 적어도 하나의 mmWave 안테나를 포함하는 안테나 어레이, 커뮤니케이션 프로세서, 상기 커뮤니케이션 프로세서는 상기 전자 장치의 상태를 확인하고, 상기 전자 장치의 상태에 대응하는 상기 증폭기 어레이의 동작 모드를 확인하고, 상기 증폭기 어레이가 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하고, 상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서, 방법은 상기 전자 장치의 상태를 확인하는 동작, 상기 전자 장치의 상태에 대응하는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이의 동작 모드를 확인하는 동작, 상기 증폭기 어레이를 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작, 및 상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
이 밖에 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

증폭기 모듈을 포함하는 통신 회로와 그것을 포함한 전자 장치{COMMUNICATION CIRCUITRY INCLUDING AMPLIFYING MODULE AND AN ELECTRONIC DEVICE COMPRISNG THE COMMUNICATION CIRCUITRY}
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 증폭기 모듈을 포함하는 통신 회로와 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 저장된 정보를 음향이나 영상으로 출력할 수 있다. 전자 장치의 집적도가 높아지고, 초고속, 대용량 무선통신이 보편화되면서, 최근에는, 이동통신 단말기와 같은 하나의 전자 장치에 다양한 기능이 탑재될 수 있다. 예를 들면, 통신 기능뿐만 아니라, 게임과 같은 엔터테인먼트 기능, 음악/동영상 재생과 같은 멀티미디어 기능, 모바일 뱅킹 등을 위한 통신 및 보안 기능, 일정 관리나 전자 지갑 등의 기능이 하나의 전자 장치에 집약되고 있다.
전자 장치 내에 실장된 통신 장치에 있어서, 4G(4 세대) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 차세대 통신 시스템, 예컨대, 차세대(예: 5 세대) 통신 시스템 또는 pre-차세대 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 차세대 통신 시스템은 밀리미터파(mm Wave)와 같은 초고주파 대역(수십 GHz 대역, 예를 들어, 6GHz 이상, 300GHz 이하 대역)에서의 구현되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파(radio wave)의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 차세대 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 어레이 다중입출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 안테나 어레이(antenna array), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 개발되고 있다.
전자 장치는 네트워크의 전계 상황에 대응하여 업링크 타겟 전력을 제어하기 위하여, 통신 모듈로 인가되는 입력 파워 레벨을 조절하고 있다.
본 문서에서 개시하는 다양한 실시예의 전자 장치는, 통신 회로에서의 전력 소모를 감소시킬 수 있는 저출력 모드의 운용 방식을 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 문서에서 개시하는 다양한 실시예의 전자 장치는, 5 세대 통신 시스템에서 통신 모듈의 전력 소모를 감소시키기 위하여, 통신 모듈의 어레이 안테나에 각각 연결된 증폭기 모듈의 출력 모드를 차등하여 제어하는 증폭기 그룹의 동작 모드를 운용할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 모바일 단말이 저전력 모드이거나, 배터리 잔량이 낮은 상태, 전계 상황과 같은 전자 장치의 상태에 대응하여 증폭기 그룹의 동작 모드를 운용할 수 있다.
또한, 본 문서에서 개시하는 다양한 실시예의 전자 장치는, 증폭기 모듈에 크기가 다른 트랜지스터를 포함하여, 각 트랜지스터가 동작할 수 있는 바이어스를 선택하여 인가함에 따라 증폭기 모듈의 출력 모드를 제어할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이, 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈에 연결된 적어도 하나의 mmWave 안테나를 포함하는 안테나 어레이, 커뮤니케이션 프로세서, 상기 커뮤니케이션 프로세서는 상기 전자 장치의 상태를 확인하고, 상기 전자 장치의 상태에 대응하는 상기 증폭기 어레이의 동작 모드를 확인하고, 상기 증폭기 어레이가 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하고, 상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이를 제어할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 상태를 확인하는 동작, 상기 전자 장치의 상태에 대응하는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이의 동작 모드를 확인하는 동작, 상기 증폭기 어레이를 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작, 및 상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치의 상태에 따라 통신 모듈의 출력 모드를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치가 절전 모드임에 대응하여,통신 모듈을 저출력 모드 동작하도록 제어하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치의 배터리가 저전력 상태임에 대응하여, 통신 모듈을 저출력 모드 동작하도록 제어하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 전자 장치의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 통신 모듈을 저출력 모드 동작하도록 제어하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 5 세대 통신 시스템을 운용함에 따른 통신 모듈의 전력 소모를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 5 세대 통신 시스템 운용 시에 전자 장치에 발생하는 발열을 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 5 세대 통신 시스템의 활성화 시간을 연장할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3은, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 4는, 다양한 실시예에 따른 증폭기 모듈에 포함된 통신 회로를 도시한 도면이다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서가 동작 모드에 기반하여 증폭기 어레이을 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은, 다양한 실시예에 따른 동작 모드에 대응한 합성 빔을 도시한 도면이다.
도 7은, 다양한 실시예에 따른 동작 모드에 대응하여, 타겟 파워에 따른 증폭기 어레이에서의 전력 소모를 나타낸 그래프를 도시한 도면이다.
도 8은, 무선 연결을 위하여 방향성 빔을 사용하는, 도 2의 제 2 네트워크에서, 기지국과 전자 장치 간의 무선 통신 연결을 위한 동작의 일 실시예를 도시한다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 5G 네트워크 통신을 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 네트워크(199)는 제 1 네트워크(292)와 제2 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3은, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예 : 도 2의 전자 장치(101))는 커뮤니케이션 프로세서(310)(예 : 도 2의 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 및/또는 도 2의 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)), RFIC(320)(예: 도 2의 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224) 및/또는 제 4 RFIC(228)) 및/또는 안테나 어레이(330)(예: 도 2의 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 또는 제 3 안테나 모듈(246))를 포함할 수 있다. 도 3에 포함된 구성 요소는 전자 장치(300)에 포함된 구성들의 일부에 대한 것이며 전자 장치(300)는 이 밖에도 도 1 및/또는 도 2에 도시된 것과 같이 다양한 구성요소를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 증폭기 어레이(340)는, 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및/또는 제 4 증폭기 모듈(344)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 증폭기 어레이(340)에서 가장 바깥쪽에 배치될 수 있다도 3에는 증폭기 어레이(340)가 4개의 증폭기 모듈을 포함하는 것으로 도시하였으나 도시된 바에 한정되지 않고, 증폭기 어레이(340)는 n개의 증폭기 모듈을 포함할 수 있고, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 n개의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이(340)에서 가장 바깥쪽에 배치된 증폭기 모듈을 지시할 수 있다. 예를 들어, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 안테나 어레이(330)에서, 양단 끝에 배치된 안테나(예 : 제 1 안테나(331) 및/또는 제 4 안테나(334))에 연결된 증폭기 모듈일 수 있다.
증폭기 모듈(341, 342, 343, 344)의 구체적인 구성에 대해서는 도 4에서 후술한다.
다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 근거리 무선 통신(예: Wi-Fi 또는 Bluetooth) 또는 셀룰러 무선 통신(예: 4세대 이동 통신 또는 5세대 이동 통신)을 통해 제어 데이터(control data) 또는 사용자 데이터(user data)를 수신하거나, 전송할 수 있다. 커뮤니케이션 프로세서(301)는 제어 데이터를 통해 기지국과 셀룰러 통신 연결을 수립하고, 수립된 셀룰러 통신을 통해 어플리케이션 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))로부터 수신한 데이터를 기지국으로 전송하거나, 기지국으로부터 수신한 데이터를 어플리케이션 프로세서(120)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 상태에 기반하여 RFIC(320)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 전자 장치(300)의 상태를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 전계 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 수신 신호에 기반하여 전계 상태를 확인할 수 있다.
예를 들어, 커뮤케이션 프로세서(310)는 사업자 네트워크의 기지국으로부터 수신한 신호의 상태를 확인할 수 있다. 신호의 상태는 신호의 품질을 포함할 수 있다. 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 기지국이 브로드캐스팅하는 신호를 수신하고, 신호의 품질(예: RSSI(received signal strength indicator))을 측정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 사업자 네트워크로부터 수신하는 신호 세기(signal strength) 정보(예: RSSI), 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 송수신 속도 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 전송 실패율 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 SNR(signal to noise ratio) 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 PESQ-WB(perceptual evaluation of speech quality - wideband) 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 POLQA(perceptual objective listening quality assessment) 정보 중 적어도 일부의 정보에 기반하여 사업자 네트워크의 기지국으로부터 수신되는 신호의 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 커뮤케이션 프로세서(310)는 사업자 네트워크크의 기지국으로부터 수신한 신호의 상태에 기반하여 네트워크 상태를 약전계, 중전계 및/또는 강전계로 결정할 수 있다.
예를 들어, 강전계는 RSRP의 제 1 범위(예 : -50dBm ~ -70dBm), RSRQ의 제 1 범위(예 : -2dBm ~ -7dBm) 또는 SINR의 제 1 범위(예 : 25dBm ~ 30dBm)인 경우의 네트워크 상태, 중전계는 RSRP의 제 2 범위(예 : -70dBm ~ -85dBm), RSRQ의 제 2 범위(예 : -7dBm ~ -13dBm) 또는 SINR의 제 2 범위(예 : 15dBm~ 25dBm)인 경우의 네트워크 상태, 약전계는 RSRP의 제 3 범위(예 : -85dBm 미만), RSRQ의 제 3 범위(예 : -13dBm 미만) 또는 SINR의 제 3 범위(예 : 15dBm 미만)인 경우의 네트워크 상태일 수 있다.
일 실시예예 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 전자 장치(300)의 전력 모드를 확인할 수 있다. 전력 모드는, 전자 장치(300)의 태스크 처리 속도를 향상시키기 위한 고성능 모드, 전자 장치(300)의 태스크 처리 속도를 감소시키면서, 배터리의 전력 소모를 감소시키기 위한 절전 모드 및/또는 일반 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 프로세서(예 : 도 1의 프로세서(120))로부터 전자 장치(300)에 설정된 전력 모드를 지시하는 정보를 수신하고, 전자 장치(300)의 전력 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)의 전력 모드는 전자 장치(300)의 디폴트 상태보다 전력 소모를 줄이기 위하여 설정될 수 있는 전력 모드인 절전 모드일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 전자 장치(300)의 배터리 상태를 확인할 수 있다. 배터리 상태는 배터리(예 : 도 1의 배터리(189))의 잔량이 지정된 값 이상인 배터리 충분 상태 및/또는 배터리 잔량이 지정된 값 미만인 배터리 부족 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 프로세서(120)로부터 전력 관리 모듈(예 : 도 1 의 전력 관리 모듈(188)) 및/또는 배터리(예 : 도 1의 배터리(189))로부터 확인한 전자 장치(300)의 배터리 상태를 지시하는 정보를 수신하고, 배터리 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 배터리 잔량이 지정된 값 이하임에 대응하여, 배터리 부족 상태를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치의 상태에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 1 동작 모드, 제 2 동작 모드 및/또는 제 3 동작 모드 중 어느 하나의 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드는 증폭기 어레이(340)에 포함된 증폭기 모듈 각각의 출력 모드를 차등하여 설정한 모드일 수 있다. 예를 들어, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드는 증폭기 어레이(340)에 포함된 증폭기 모듈 각각의 출력 모드를 고출력 모드 및/또는 저출력 모드로 동작하도록 설정한 모드일 수 있다. 예를 들어, 고출력 모드는 증폭기 모듈이 지정된 값의 이득(예 : 20dB)으로 동작하는 모드이고, 저출력 모드는 증폭기 모듈이 지정된 값의 이득(예 : -10dB)으로 동작하는 모드로써, 고출력 모드보다 상대적으로 낮은 값의 이득으로 동작하는 모드일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 동작 모드는 증폭기 어레이(340)의 디폴트(default) 모드일 수 있다.
예를 들어, 제 1 동작 모드는 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 고출력 모드인 증폭기 어레이(340)의 동작 모드일 수 있다. 예를 들어, 제 2 동작 모드는, 제 2 증폭기 모듈(342) 및 제 3 증폭기 모듈(343)은 고출력 모드고, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 저출력 모드인 증폭기 어레이(340)의 동작 모드일 수 있다. 예를 들어, 제 3 동작 모드는 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 저출력 모드인 증폭기 어레이(340)의 동작 모드일 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치의 전력 모드에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)가 절전 모드임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 2 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)가 절전 모드임에 대응하여, 메모리(예 : 도 1 및/또는 도 2의 메모리(130))로부터 제 2 동작 모드에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)가 배터리 부족 상태임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 3 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)가 배터리 부족 상태임에 대응하여, 메모리(130)로부터 제 3 동작 모드에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 약전계임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 1 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 약전계임에 대응하여, 메모리(130)로부터 제 1 동작 모드에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다.예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 중전계임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 2 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 중전계임에 대응하여, 메모리(130)로부터 제 2 동작 모드에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 3 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 메모리(130)로부터 제 3 동작 모드에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 메모리((130)로부터 동작 모드에 대응하여 타겟 파워와 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다. 타겟 파워는 증폭기 어레이(340)에 의해 증폭된 신호가 안테나 어레이(330)에서 방사되어 형성하는 빔의 파워일 수 있다.
일 실시예에 따른 룩업테이블은, 타겟 파워에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 입력 파워 및 증폭기 모듈의 셋팅과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 표 1은, 제 1 동작 모드(예 : 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 고출력 모드(예 : 20dB의 이득으로 동작하는 모드))에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블의 예시일 수 있고, 각 수치의 단위는 dBM이다..
입력 파워 제 1 증폭기 모듈 제 2 증폭기 모듈 제 3 증폭기 모듈 제 4 증폭기 모듈 타겟 파워
-5 15 15 15 15 21
-6 14 14 14 14 20
-7 13 13 13 13 19
-8 12 12 12 12 18
-9 11 11 11 11 17
-10 10 10 10 10 16
-11 9 9 9 9 15
-12 8 8 8 8 14
-13 7 7 7 7 13
-14 6 6 6 6 12
-15 5 5 5 5 11
-16 4 4 4 4 10
-17 3 3 3 3 9
-18 2 2 2 2 8
-19 1 1 1 1 7
-20 0 0 0 0 6
표 2는, 제 2 동작 모드(예 : 제 2 증폭기 모듈(342) 및 제 3 증폭기 모듈(343)은 고출력 모드(예 : 20dB의 이득으로 동작하는 모드)고, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 저출력 모드(예 : 10dB의 이득으로 동작하는 모드))에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블의 예시일 수 있고, 각 수치의 단위는 dBM이다.
입력 파워 제 1 증폭기 모듈 제 2 증폭기 모듈 제 3 증폭기 모듈 제 4 증폭기 모듈 타겟 파워
-2 8 18 18 8 21
-3 7 17 17 7 20
-4 6 16 16 6 19
-5 5 15 15 5 18
-6 4 14 14 4 17
-7 3 13 13 3 16
-8 2 12 12 2 15
-9 1 11 11 1 14
-10 0 10 10 0 13
-11 -1 9 9 -1 12
-12 -2 8 8 -2 11
-13 -3 7 7 -3 10
-14 -4 6 6 -4 9
-15 -5 5 5 -5 8
-16 -6 4 4 -6 7
-17 -7 3 3 -7 6
표 3 은, 제 3 동작 모드(예 : 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 저출력 모드(예 : 10dB의 이득으로 동작하는 모드))에 대응하는 타겟 파워와 관련된 룩업테이블의 예시일 수 있고, 각 수치의 단위는 dBM이다.
입력 파워 제 1 증폭기 모듈 제 2 증폭기 모듈 제 3 증폭기 모듈 제 4 증폭기 모듈 타겟 파워
5 15 15 15 15 21
4 14 14 14 14 20
3 13 13 13 13 19
2 12 12 12 12 18
1 11 11 11 11 17
0 10 10 10 10 16
-1 9 9 9 9 15
-2 8 8 8 8 14
-3 7 7 7 7 13
-4 6 6 6 6 12
-5 5 5 5 5 11
-6 4 4 4 4 10
-7 3 3 3 3 9
-8 2 2 2 2 8
-9 1 1 1 1 7
-10 0 0 0 0 6
표 4 는, 동일한 타겟 파워에 대하여 동작 모드에 대응하여 입력 파워 및 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 동작하는 모드에 대응하는 이득을 비교하는 표일 수 있다.
동작 모드 입력 파워 제 1 증폭기 모듈 제 2 증폭기 모듈 제 3 증폭기 모듈 제 4 증폭기 모듈 타겟 파워
제 1 동작 모드 -6 dBM 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB 20 dBM
제 2 동작 모드 -3 dBM 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB
제 3 동작 모드 4 dBM 10 dB 10 dB 10 dB 10 dB
제 1 동작 모드 -11 dBM 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB 15 dBM
제 2 동작 모드 -8 dBM 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB
제 3 동작 모드 -1 dBM 10 dB 10 dB 10 dB 10 dB
제 1 동작 모드 -16 dBM 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB 10 dBM
제 2 동작 모드 -13 dBM 20 dB 20 dB 20 dB 20 dB
제 3 동작 모드 -6 dBM 10 dB 10 dB 10 dB 10 dB
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 동작 모드에 따른 룩업테이블에 기반하여 타겟 파워에 대응하는 입력 파워를 확인할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 제 1 동작 모드에서 타겟 파워를 21dBM으로 출력하기 위하여, 룩업테이블에서 입력 파워를 -5dBM 로 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 제 2 동작 모드에서 타겟 파워를 18dBM으로 출력하기 위하여, 룩업테이블에서 입력 파워를 -5dBM 로 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(310) 제 3 동작 모드에서 타겟 파워를 11dBM으로 출력하기 위하여, 입력 파워를 -5dBM 로 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 결정한 증폭기 어레이(340)의 동작 모드에 기반하여 증폭기 모듈을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 결정한 증폭기 어레이(340)의 동작 모드에 기반하여 각 증폭기 모듈(341, 342, 343, 344)이 고출력 모드 및/또는 저출력 모드로 동작하도록 증폭기 모듈(341, 342, 343, 344)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드가 제 1 모드임에 대응하여, 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)을 고출력 모드 동작하도록 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드가 제 2 모드임에 대응하여, 제 2 증폭기 모듈(342) 및 제 3 증폭기 모듈(343)은 고출력 모드로 동작하고, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 저출력 모드로 동작하도록 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드가 제 3 모드임에 대응하여, 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 저출력 모드로 동작하도록 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344) 을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 동작 모드에 따른 룩업테이블에 기반하여 타겟 파워에 대응하는 입력 파워에 따라 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 제 1 동작 모드에서 타겟 파워를 21dBM으로 출력하기 위하여, 입력 파워를 -5dBM으로 설정하고, 제 1 증폭기 모듈(341)이 고출력 모드로 동작하여 15dBM, 제 2 증폭기 모듈(342)이 고출력 모드로 동작하여 15dBM, 제 3 증폭기 모듈(343)이 고출력 모드로 동작하여 15dBM, 제 4 증폭기 모듈(344)이 고출력 모드로 동작하여 15dBM으로 출력하도록 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 제 2 동작 모드에서 타겟 파워를 18dBM으로 출력하기 위하여, 입력 파워를 -5dBM으로 설정하고, 제 1 증폭기 모듈(341)이 저출력 모드로 동작하여 5dBM, 제 2 증폭기 모듈(342)이 고출력 모드로 동작하여 15dBM, 제 3 증폭기 모듈(343)이 고출력 모드로 동작하여 15dBM, 제 4 증폭기 모듈(344)이 저출력 모드로 동작하여 5dBM으로 출력하도록 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 제 3 동작 모드에서 타겟 파워를 11dBM으로 출력하기 위하여, 입력 파워를 -5dBM으로 설정하고, 제 1 증폭기 모듈(341)이 저출력 모드로 동작하여 5dBM, 제 2 증폭기 모듈(342)이 저출력 모드로 동작하여 5dBM, 제 3 증폭기 모듈(343)이 저출력 모드로 동작하여 5dBM, 제 4 증폭기 모듈(344)이 저출력 모드로 동작하여 5dBM으로 출력하도록 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 RFIC(320)는 획득한 신호를 처리하는 다양한 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 RFIC(320)는, 커뮤니케이션 프로세서(310)로부터 수신한 신호를 처리하는 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, RFIC(320)는 커뮤니케이션 프로세서(310)로부터 수신한 신호에 대한 변조(modulation) 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, RFIC(320)는 기저 대역(baseband)의 신호를 셀룰러 통신에 이용되는 라디오 주파수(RF) 신호로 변환하는 주파수 변조 동작을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 RFIC(320)는, 라디오 주파수 프론트 엔드(RFFE, radio frequency front end (예: 도 2의 제 1 RFFE(232) 및/또는 제 2 RFFE(234))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 RFFE는, 안테나 어레이(330)를 통해 신호를 출력하기 위한 적어도 하나 이상의 RF 체인을 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 체인은 신호의 이동 경로에 포함된 다양한 부품들의 집합을 의미할 수 있다. RF 체인은 예를 들어, RFIC(320)가 획득한 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 필터링하는 동작을 수행하는 다양한 부품들(예: 증폭기, 스위치, 또는 필터)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, RFFE은, 주파수 대역의 신호를 증폭하기 위한 증폭기 어레이(340)를 포함할 수 있다. 증폭기 어레이(340)는 RF 체인에 포함되는 부품일 수 있다. 증폭기 어레이(340)는, 신호를 증폭하는 적어도 하나 이상의 증폭기 모듈(341, 342, 343, 344)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 안테나 어레이(330)는, 외부 전자 장치로부터 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 안테나 어레이(330)는, RFIC(320)가 기저 대역(baseband)의 신호를 라디오 주파수(RF) 신호로 변환하고 증폭 및 처리한 신호를 외부로 송신할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이(330)는 5G 통신을 위한 mmVave 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이(330)는, 획득한 신호를 빔(beam)형태로 외부로 방사할 수 있다.
일 실시예에 따른 안테나 어레이(330)는, 제 1 안테나(331), 제 2 안테나(332), 제 3 안테나(333) 및/또는 제 4 안테나(334)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(331)는 제 1 증폭기 모듈(341)에 연결되어 제 1 증폭기 모듈(341)이 증폭한 신호를 외부로 송신하고, 제 2 안테나(332)는 제 2 증폭기 모듈(342)에 연결되어 제 2 증폭기 모듈(342)이 증폭한 신호를 외부로 송신하고, 제 3 안테나(333)는 제 3 증폭기 모듈(343)에 연결되어 제 3 증폭기 모듈(343)이 증폭한 신호를 외부로 송신하고 제 4 안테나(334)는 제 4 증폭기 모듈(344)에 연결되어 제 4 증폭기 모듈(344)이 증폭한 신호를 외부로 송신할 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이(330)는, 제 1 안테나(331), 제 2 안테나(332), 제 3 안테나(333) 및/또는 제 4 안테나(334)가 생성한 빔을 합성한 합성 빔을 외부로 방사할 수 있다.
도 3에는 4개의 증폭기 모듈(341, 342, 343, 344) 및 4개의 안테나(331, 332, 333, 334)를 도시하였으나, 전자 장치(300)는 이보다 적거나 많은 수의 증폭기 모듈 및 안테나를 포함할 수 있다.
도 4는, 다양한 실시예에 따른 증폭기 모듈에 포함된 통신 회로(400)를 도시한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(400)는 도 3의 증폭기 어레이(340)에 포함된 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및/또는 제 4 증폭기 모듈(344)에 포함된 통신 회로일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(400)는 제 1 트랜지스터 셀(411, 412) 및/또는 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 트랜지스터 셀(411, 412)은 제 1 트랜지스터 셀(411, 412)보다 상대적으로 크기가 크고, 이에 따라 제 1 트랜지스터 셀(411, 412)보다 상대적으로 출력이 높고 전력 소모가 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 통신 회로(400)는 바이어스 회로(미도시)를 포함하여, 제 1 트랜지스터 셀(411, 412) 및/또는 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)에 바이어스 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어, 제 1 트랜지스터 셀(411, 412)은, 제 1 바이어스(Va)에서 동작하고, 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)은, 제 2 바이어스(Vb)에서 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(400)는 증폭기 모듈의 출력 모드에 기반하여 제 1 트랜지스터 셀(411, 412) 또는 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)에서 신호를 증폭하도록 제어할 수 있다.
도 4에는 제 1 트랜지스터 셀(411, 412) 및 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)이 두 개의 트랜지스터를 포함하도록 도시되었으나 이에 한정되지 않고, 다양한 실시예에 따르면, 제 1 트랜지스터 셀(411 또는 412) 및 제 2 트랜지스터 셀(421 또는 422)는 한 개의 트랜지스터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신 회로(400)는 저출력 모드에서 제 1 바이어스(Va)를 인가하여 제 1 트랜지스터 셀(411, 412)에서 신호를 증폭하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(400)는 고출력 모드에서 제 2 바이어스(Vb)를 인가하여 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)에서 신호를 증폭하도록 제어할 수 있다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(예 : 도 3의 커뮤니케이션 프로세서(310))가 동작 모드에 기반하여 증폭기 그룹(예 : 도 3의 증폭기 어레이(340))을 제어하는 방법을 도시한 흐름도이다.
다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 동작 510에서, 전자 장치(300)의 상태를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 전계 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 수신 신호에 기반하여 전계 상태를 확인할 수 있다.
예를 들어, 커뮤케이션 프로세서(310)는 사업자 네트워크의 기지국으로부터 수신한 신호의 상태를 확인할 수 있다. 신호의 상태는 신호의 품질을 포함할 수 있다. 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 기지국이 브로드캐스팅하는 신호를 수신하고, 신호의 품질(예: RSSI(received signal strength indicator))을 측정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 사업자 네트워크로부터 수신하는 신호 세기(signal strength) 정보(예: RSSI), 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 송수신 속도 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 전송 실패율 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 SNR(signal to noise ratio) 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 PESQ-WB(perceptual evaluation of speech quality - wideband) 정보, 사업자 네트워크로부터 전송되는 신호의 POLQA(perceptual objective listening quality assessment) 정보 중 적어도 일부의 정보에 기반하여 사업자 네트워크의 기지국으로부터 수신되는 신호의 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 커뮤케이션 프로세서(310)는 사업자 네트워크의 기지국으로부터 수신한 신호의 상태에 기반하여 네트워크 상태를 약전계, 중전계 및/또는 강전계로 결정할 수 있다.
예를 들어, 강전계는 RSRP의 제 1 범위(예 : -50dBm ~ -70dBm), RSRQ의 제 1 범위(예 : -2dBm ~ -7dBm) 또는 SINR의 제 1 범위(예 : 25dBm ~ 30dBm)인 경우의 네트워크 상태, 중전계는 RSRP의 제 2 범위(예 : -70dBm ~ -85dBm), RSRQ의 제 2 범위(예 : -7dBm ~ -13dBm) 또는 SINR의 제 2 범위(예 : 15dBm~ 25dBm)인 경우의 네트워크 상태, 약전계는 RSRP의 제 3 범위(예 : -85dBm 미만), RSRQ의 제 3 범위(예 : -13dBm 미만) 또는 SINR의 제 3 범위(예 : 15dBm 미만)인 경우의 네트워크 상태일 수 있다.
일 실시예예 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 전자 장치(300)의 전력 모드를 확인할 수 있다. 전력 모드는, 전자 장치(300)의 태스크 처리 속도를 향상시키기 위한 고성능 모드, 전자 장치(300)의 태스크 처리 속도를 감소시키면서, 배터리의 전력 소모를 감소시키기 위한 절전 모드 및/또는 일반 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 프로세서(예 : 도 1의 프로세서(120))로부터 전자 장치(300)에 설정된 전력 모드를 지시하는 정보를 프로세서(120)로부터 수신하고, 전자 장치(300)의 전력 모드를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)의 전력 모드는 전자 장치(300)의 디폴트 상태보다 전력 소모를 줄이기 위하여 설정될 수 있는 전력 모드인 절전 모드일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 전자 장치(300)의 배터리 상태를 확인할 수 있다. 배터리 상태는 배터리(예 : 도 1의 배터리(189))의 잔량이 지정된 값 이상인 배터리 충분 상태 및/또는 배터리 잔량이 지정된 값 미만인 배터리 부족 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 프로세서(120)로부터 전력 관리 모듈(예 : 도 1 의 전력 관리 모듈(188)) 및/또는 배터리(예 : 도 1의 배터리(189))로부터 확인한 전자 장치(300)의 배터리 상태를 지시하는 정보를 수신하고, 배터리 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 배터리 잔량이 지정된 값 이하임에 대응하여, 배터리 부족 상태를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 동작 520에서, 전자 장치(300)의 상태에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 1 동작 모드, 제 2 동작 모드 및/또는 제 3 동작 모드 중 어느 하나의 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드는 증폭기 어레이(340)에 포함된 증폭기 모듈 각각의 출력 모드를 차등하여 설정한 모드일 수 있다. 예를 들어, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드는 증폭기 어레이(340)에 포함된 증폭기 모듈 각각의 출력 모드를 고출력 모드 및/또는 저출력 모드로 동작하도록 설정한 모드일 수 있다. 예를 들어, 고출력 모드는 증폭기 모듈이 지정된 값의 이득(예 : 20dBM)으로 동작하는 모드이고, 저출력 모드는 증폭기 모듈이 지정된 값의 이득(예 : 10dBM)으로 동작하는 모드로써, 고출력 모드보다 상대적으로 낮은 값의 이득으로 동작하는 모드일 수 있다.
예를 들어, 제 1 모드는 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 고출력 모드인 증폭기 어레이(340)의 동작 모드일 수 있다. 예를 들어, 제 2 모드는, 제 2 증폭기 모듈(342) 및 제 3 증폭기 모듈(343)은 고출력 모드고, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 저출력 모드인 증폭기 어레이(340)의 동작 모드일 수 있다. 예를 들어, 제 3 모드는 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 저출력 모드인 증폭기 어레이(340)의 동작 모드일 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치의 전력 모드에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)가 절전 모드임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 2 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)가 배터리 부족 상태임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 3 동작 모드로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 약전계임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 1 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 중전계임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 2 동작 모드로 결정할 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 제 3 동작 모드로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 메모리(예 : 도 1 및 도 2의 메모리(130))로부터 동작 모드에 따른 타겟 파워와 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따른 룩업테이블은, 타겟 파워에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 입력 파워 및 증폭기 모듈의 셋팅과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 동작 530에서, 증폭기 어레이(340)의 동작 모드에 기반하여 증폭기 모듈(예 : 도 3의 증폭기 모듈(341, 342, 343, 344))을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 결정한 증폭기 어레이(340)의 동작 모드에 기반하여 각 증폭기 모듈(341, 342, 343, 344)이 고출력 모드 및/또는 저출력 모드로 동작하도록 증폭기 모듈(341, 342, 343, 344)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드가 제 1 모드임에 대응하여, 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)을 고출력 모드 동작하도록 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드가 제 2 모드임에 대응하여, 제 2 증폭기 모듈(342) 및 제 3 증폭기 모듈(343)은 고출력 모드로 동작하고, 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344)은 저출력 모드로 동작하도록 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 커뮤니케이션 프로세서(310)는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드가 제 3 모드임에 대응하여, 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344)이 저출력 모드로 동작하도록 제 1 증폭기 모듈(341), 제 2 증폭기 모듈(342), 제 3 증폭기 모듈(343) 및 제 4 증폭기 모듈(344) 을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 룩업테이블에 기반하여 타겟 파워에 대응하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드 및 입력 파워에 따라 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(400)는 증폭기 모듈의 출력 모드에 기반하여 제 1 트랜지스터 셀(411, 412) 또는 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)에서 신호를 증폭하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 통신 회로(400)는 저출력 모드에서 제 1 바이어스(Va)를 인가하여 제 1 트랜지스터 셀(411, 412)에서 신호를 증폭하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(400)는 고출력 모드에서 제 2 바이어스(Vb)를 인가하여 제 2 트랜지스터 셀(421, 422)에서 신호를 증폭하도록 제어할 수 있다.
도 6은, 다양한 실시예에 따른 증폭기 어레이(예 : 도 3의 증폭기 어레이(340))의 동작 모드에 대응한 합성 빔을 도시한 도면이다.
그림 (a)는 증폭기 어레이(340)가 제 2 동작 모드로 동작함에 대응하여 안테나 어레이(330)로부터 방출된 합성빔이고, 그림 (b)는 증폭기 어레이(340)가 디폴트 모드(예 : 제 1 동작 모드)로 동작함에 대응하여 안테나 어레이(330)로부터 방출된 합성빔일 수 있다.
그림 (a)를 참조하면, 증폭기 어레이(340)에 포함된 일부 증폭기 모듈(예 : 제 1 증폭기 모듈(341) 및 제 4 증폭기 모듈(344))이 저출력모드인 제 2 동작 모드의 합성 빔은 그림 (b)와 같이 증폭기 어레이(340)에 포함된 모든 증폭기 모듈이 고출력 모드인 디폴트 모드일 때의 합성 빔과 비교하였을 때, 합성 빔의 형태에 큰 차이가 없을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메모리(예 : 도 1 및/또는 도 2의 메모리(130))는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드에 대응하는 증폭기 어레이(340)에 포함된 증폭기 모듈의 빔북(beam book)과 관련된 룩업테이블을 저장할 수 있다. 빔북은 빔포밍을 수행하기 위한 안테나(예 : 330)가 방사하는 빔의 각도를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 동작 모드에 대응하는 빔북과 관련된 룩업테이블을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따른 커뮤니케이션 프로세서(예 : 도 3의 안테나(310))는, 동작에 따른 빔북과 관련된 룩업테이블에 기반하여 각각의 안테나(예 : 도 3의 안테나(310)에 포함된 331, 332, 333, 334)를 제어할 수 있다.
도 7은, 다양한 실시예에 따른 동작 모드에 대응하여, 타겟 파워에 따른 증폭기 어레이(340)에서의 전력 소모를 나타낸 그래프를 도시한 도면이다.
도 7에서, x축은 타겟 파워(target power), y축은 전력 소모(power consumption)이고, A는 증폭기 어레이(340)가 디폴트 모드(예 : 제 1 동작 모드)로 동작하는 경우의 그래프, B는 증폭기 어레이(340)가 전자 장치(300)의 상태에 대응하여 동작 모드를 변경하는 경우의 그래프일 수 있다.
표 5는, A 그래프 및 B 그래프에 대응하는 값을 나타낸 표일 수 있다.
A 그래프 B 그래프
타겟 파워 동작모드 제 1 증폭기 제 2 증폭기 제 3 증폭기 제 4 증폭기 소모
전류합		 동작모드 제 1 증폭기 제 2 증폭기 제 3 증폭기 제 4 증폭기 소모
전류합
21 제 1 동작 모드 1000 1000 1000 1000 4000 제 1 동작모드 1000 1000 1000 1000 4000
20 990 990 990 990 3960 990 990 990 990 3960
19 980 980 980 980 3920 980 980 980 980 3920
18 970 970 970 970 3880 700 1000 1000 700 3400
17 960 960 960 960 3840 제 2 동작 모드 690 990 990 690 3360
16 950 950 950 950 3800 680 980 980 680 3280
15 940 940 940 940 3760 670 970 970 670 3240
14 930 930 930 930 3720 660 960 960 660 3200
13 920 920 920 920 3680 650 960 960 650 3200
12 910 910 910 910 3640 640 940 940 640 3160
11 900 900 900 900 3600 제 3 동작 모드 700 700 700 700 2800
10 890 890 890 890 3560 690 690 690 690 2760
9 880 880 880 880 3520 680 680 680 680 2720
8 870 870 870 870 3480 670 670 670 670 2680
7 860 860 860 860 3440 660 660 660 660 2640
6 850 850 850 850 3400 650 650 650 650 2600
그래프 및 표 2를 참조하면, 증폭기 어레이(340)가 제 2 동작 모드로 동작하는 경우 약 12 %의 전력 소모 감소 효과를, 제 3 동작 모드로 동작하는 경우 약 22 % 전력 소모 감소 효과를 가질 수 있다.도 8은, 무선 연결을 위하여 방향성 빔을 사용하는, 도 2의 제 2 네트워크(294)(예를 들어, 5G 네트워크)에서, 기지국(820)과 전자 장치(101) 간의 무선 통신 연결을 위한 동작의 일 실시예를 도시한다.
먼저, 상기 기지국(gNB(gNodeB), TRP(transmission reception point))(820)은, 상기 무선 통신 연결을 위하여, 전자 장치(101)와 빔 디텍션(beam detection) 동작을 수행할 수 있다. 도시된 실시예에서, 빔 디텍션을 위하여, 상기 기지국(820)은, 복수의 송신 빔들, 예를 들어, 방향이 상이한 제1 내지 제5 송신 빔들(831-1 내지 831-5)을 순차적으로 송신함으로써, 적어도 한번의 송신 빔 스위핑(830)을 수행할 수 있다.
상기 제1 내지 제5 송신 빔들(831-1 내지 831-5)은 적어도 하나의 SS/PBCH BLOCK(synchronization sequences(SS)/ physical broadcast channel(PBCH) Block)을 포함할 수 있다. 상기 SS/PBCH Block 은, 주기적으로 전자 장치(101)의 채널, 또는 빔 세기를 측정하는데 이용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 내지 제5 송신 빔들(831-1 내지 831-5)은 적어도 하나의 CSI-RS(channel state information-reference signal)을 포함할 수 있다. CSI-RS은 기지국(820)이 유동적(flexible)으로 설정할 수 있는 기준/참조 신호로서 주기적(periodic)/반주기적(semi-persistent) 또는 비주기적(aperiodic)으로 전송될 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 상기 CSI-RS를 이용하여 채널, 빔 세기를 측정할 수 있다.
상기 송신 빔들은 선택된 빔 폭을 가지는 방사 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 송신 빔들은 제 1 빔 폭을 가지는 넓은(broad) 방사 패턴, 또는 상기 제 1 빔 폭보다 좁은 제 2 빔폭을 가지는 좁은(sharp) 방사 패턴을 가질 수 있다. 예를 들면, SS/PBCH Block을 포함하는 송신 빔들은 CSI-RS를 포함하는 송신 빔 보다 넓은 방사 패턴을 가질 수 있다.
상기 전자 장치(101)는, 상기 기지국(820)이 송신 빔 스위핑(830)을 하는 동안, 수신 빔 스위핑(840)을 할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 기지국(820)이 첫 번째 송신 빔 스위핑(830)을 수행하는 동안, 제1 수신 빔(845-1)을 제 1 방향으로 고정하여 상기 제1 내지 제5 송신 빔들(831-1 내지 831-5) 중 적어도 하나에서 전송되는 SS/PBCH Block의 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(101)는 기지국(820)이 두 번째 송신 빔 스위핑(830)을 수행하는 동안, 제2 수신 빔(845-2)을 제 2 방향으로 고정하여 제1 내지 제5 송신 빔들(831-1 내지 831-5)에서 전송되는 SS/PBCH Block의 신호를 수신할 수 있다. 이와 같이, 전자 장치(101)는 수신 빔 스위핑(840)을 통한 신호 수신 동작 결과에 기반하여, 통신 가능한 수신 빔(예: 제2 수신 빔(845-2))과 송신 빔(예: 제3 송신 빔(831-3))을 선택할 수 있다.
위와 같이, 통신 가능한 송수신 빔들이 결정된 후, 기지국(820)과 전자 장치(101)는 셀 설정을 위한 기본적인 정보들을 송신 및/또는 수신하고, 이를 기반으로 추가적인 빔 운용을 위한 정보를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 빔 운용 정보는, 설정된 빔에 대한 상세 정보, SS/PBCH Block, CSI-RS 또는 추가적인 기준 신호에 대한 설정 정보를 포함할 수 있다.
또한, 전자 장치(101)는 송신 빔에 포함된 SS/PBCH Block, CSI-RS 중 적어도 하나를 이용하여 채널 및 빔의 세기를 지속적으로 모니터링 할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 모니터링 동작을 이용하여 빔 퀄리티가 좋은 빔을 적응적으로 선택할 수 있다. 선택적으로, 전자 장치(101)의 이동 또는 빔의 차단이 발생하여 통신 연결이 해제되면, 위의 빔 스위핑 동작을 재수행하여 통신 가능한 빔을 결정할 수 있다.
도9는, 일 실시예에 따른, 5G 네트워크 통신을 위한 전자 장치(101)의 블록도이다. 상기 전자 장치(101)는, 도 2에 도시된 다양한 부품을 포함할 수 있으나, 도 9에서는, 간략한 설명을 위하여, 프로세서(120), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제4 RFIC(228), 적어도 하나의 제 3 안테나 모듈(246)을 포함하는 것으로 도시되었다.
도시된 실시예에서, 상기 제 3 안테나 모듈(246)은 제1 내지 제4 위상 변환기들(913-1내지 913-4)(예: 도2의 위상 변환기(238)) 및/또는 제1 내지 제 4 안테나 엘리먼트들(917-1 내지 917-4)(예: 도2 안테나(248))을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제 4 안테나 엘리먼트들(917-1 내지 917-4)의 각 하나는 제1 내지 제4 위상 변환기들(913-1내지 913-4) 중 개별적인 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 내지 제 4 안테나 엘리먼트들(917-1 내지 917-4)은 적어도 하나의 안테나 어레이(915)를 형성할 수 있다.
상기 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제1 내지 제4 위상 변환기들(913-1내지 913-4)을 제어함에 의하여, 제1 내지 제 4 안테나 엘리먼트들(917-1 내지 917-4)을 통하여 송신 및/또는 수신된 신호들의 위상을 제어할 수 있고, 이에 따라 선택된 방향으로 송신 빔 및/또는 수신 빔을 생성 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 안테나 모듈(246)은 사용되는, 안테나 엘리먼트의 수에 따라 위에 언급된 넓은 방사 패턴의 빔(951)(이하 “넓은 빔”) 또는 좁은 방사 패턴의 빔(952)(이하 “좁은 빔”)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 제 3 안테나 모듈(246)은, 제1 내지 제 4 안테나 엘리먼트들(917-1 내지 917-4)을 모두 사용할 경우 좁은 빔(952)을 형성할 수 있고, 제1 안테나 엘리먼트(917-1)와 제 2 안테나 엘리먼트(917-2) 만을 사용할 경우 넓은 빔(951)을 형성할 수 있다. 상기 넓은 빔(951)은 좁은 빔(952) 보다 넓은 coverage를 가지나, 적은 안테나 이득(antenna gain)을 가지므로 빔 탐색 시 더 효과적일 수 있다. 반면에, 좁은 빔(952)은 넓은 빔(951) 보다 좁은 coverage를 가지나 안테나 이득이 더 높아서 통신 성능을 향상 시킬 수 있다.
다양한 실시예예 따르면, 제 1 내지 제 4 안테나 엘리먼트들(917-1 내지 917-4)에 연결된 증폭기 어레이가 제 1 동작 모드, 제 2 동작 모드 및 제 3 동작 모드인 경우에도 좁은 빔(952)을 형성할 수 형성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)는, 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이(340), 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈에 연결된 적어도 하나의 mmWave 안테나를 포함하는 안테나 어레이(330), 커뮤니케이션 프로세서(310), 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 전자 장치(300)의 상태를 확인하고, 상기 전자 장치(300)의 상태에 대응하는 상기 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 확인하고, 상기 증폭기 어레이(340)가 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하고, 상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이(340)에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이(330)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 증폭기 어레이(340)는 상기 증폭기 어레이(340)의 바깥쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 1 증폭기 그룹 및 상기 증폭기 어레이(340)의 안쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 2 증폭기 그룹을 포함하고, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 증폭기 어레이(340)의 동작 모드에 따라 상기 제 1 증폭기 그룹 및 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드 또는 저출력 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하도록 상기 증폭기 그룹을 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 동작 모드가 제 1 동작 모드임에 대응하여, 상기 제 1 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 동작 모드가 제 2 동작 모드임에 대응하여, 상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 동작 모드가 제 3 동작 모드임에 대응하여, 상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 전자 장치(300)의 상태가 절전 모드임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 2 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 전자 장치(300)의 배터리의 잔량이 지정된 값 이하인 상태임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 3 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 약전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 1 모드로 동작하고, 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 중전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 2 모드로 동작하고, 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 3 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 타겟 파워에 따른 상기 증폭기 어레이(340)의 동작 모드 및 입력 파워와 관련된 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태를 확인하고, 상기 네트워크 상태에 대응하는 타겟 파워에 따른 상기 증폭기 어레이(340)의 동작 모드 및 상기 입력 파워와 관련된 정보에 기반하여 상기 증폭기 어레이(340)를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈은 제 1 트랜지스터 셀 및 상기 제 1 트랜지스터 셀보다 크기가 큰 제 2 트랜지스터 셀을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는, 상기 저출력 모드에서 상기 제 1 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하고, 상기 고출력 모드에서 상기 제 2 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하도록 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈을 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)에서, 상기 제 1 트랜지스터 셀은 제 1 바이어스에서 동작하고, 상기 제 2 트랜지스터 셀은 제 2 바이어스에서 동작하고, 상기 커뮤니케이션 프로세서(310)는 상기 저출력 모드에서 통신 회로에 상기 제 1 바이어스를 인가하고, 상기 고출력 모드에서 상기 통신 회로에 상기 제 2 바이어스를 인가하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 mmWave 안테나를 포함하는 전자 장치(300)의 동작 방법은, 상기 전자 장치(300)의 상태를 확인하는 동작, 상기 전자 장치(300)의 상태에 대응하는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이(340)의 동작 모드를 확인하는 동작, 상기 증폭기 어레이(340)를 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작, 및 상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이(340)에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이(330)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 증폭기 어레이(340)는 상기 증폭기 어레이(340)의 바깥쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 1 증폭기 그룹 및 상기 증폭기 어레이(340)의 안쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 2 증폭기 그룹을 포함하고, 상기 증폭기 어레이(340)의 동작 모드에 따라 상기 제 1 증폭기 그룹 및 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드 또는 저출력 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하도록 상기 증폭기 그룹을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 동작 모드가 제 1 동작 모드임에 대응하여, 상기 제 1 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 동작 모드가 제 2 동작 모드임에 대응하여, 상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 동작 모드가 제 3 동작 모드임에 대응하여, 상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 전자 장치(300)의 상태가 절전 모드임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 2 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 전자 장치(300)의 배터리의 잔량이 지정된 값 이하인 상태임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 3 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 약전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 1 모드로 동작하고, 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 중전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 2 모드로 동작하고, 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이(340)가 제 3 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 전자 장치(300)의 네트워크 상태를 확인하고, 상기 네트워크 상태에 대응하는 타겟 파워에 따른 상기 증폭기 어레이(340)의 동작 모드 및 입력 파워와 관련된 정보에 기반하여 상기 증폭기 어레이(340)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈은 제 1 트랜지스터 셀 및 상기 제 1 트랜지스터 셀보다 크기가 큰 제 2 트랜지스터 셀을 포함하고, 상기 저출력 모드에서 상기 제 1 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하는 동작 및 상기 고출력 모드에서 상기 제 2 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하도록 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈을 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법에서, 상기 제 1 트랜지스터 셀은 제 1 바이어스에서 동작하고, 상기 제 2 트랜지스터 셀은 제 2 바이어스에서 동작하고, 상기 저출력 모드에서 통신 회로에 상기 제 1 바이어스를 인가하는 동작 및 상기 고출력 모드에서 상기 통신 회로에 상기 제 2 바이어스를 인가하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(#01)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(#36) 또는 외장 메모리(#38))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(#40))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(#01))의 프로세서(예: 프로세서(#20))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (23)

  1. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이;
    상기 적어도 하나의 증폭기 모듈에 연결된 적어도 하나의 mmWave 안테나를 포함하는 안테나 어레이;
    커뮤니케이션 프로세서;
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 전자 장치의 상태를 확인하고,
    상기 전자 장치의 상태에 대응하는 상기 증폭기 어레이의 동작 모드를 확인하고,
    상기 증폭기 어레이가 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하고,
    상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이를 제어하는
    전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭기 어레이는 상기 증폭기 어레이의 바깥쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 1 증폭기 그룹 및 상기 증폭기 어레이의 안쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 2 증폭기 그룹을 포함하고,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 증폭기 어레이의 동작 모드에 따라 상기 제 1 증폭기 그룹 및 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드 또는 저출력 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하도록 상기 증폭기 그룹을 제어하는
    전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 동작 모드가 제 1 동작 모드임에 대응하여,
    상기 제 1 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는
    전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 동작 모드가 제 2 동작 모드임에 대응하여,
    상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는
    전자 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 동작 모드가 제 3 동작 모드임에 대응하여,
    상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는
    전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 전자 장치의 상태가 절전 모드임에 대응하여,
    상기 증폭기 어레이가 제 2 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는
    전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 전자 장치의 배터리의 잔량이 지정된 값 이하인 상태임에 대응하여,
    상기 증폭기 어레이가 제 3 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는
    전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 전자 장치의 네트워크 상태가 약전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이가 제 1 모드로 동작하고,
    상기 전자 장치의 네트워크 상태가 중전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이가 제 2 모드로 동작하고,
    상기 전자 장치의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이가 제 3 모드로 동작하도록
    상기 증폭기 어레이를 제어하는전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    타겟 파워에 따른 상기 증폭기 어레이의 동작 모드 및 입력 파워와 관련된 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 전자 장치의 네트워크 상태를 확인하고,
    상기 네트워크 상태에 대응하는 타겟 파워에 따른 상기 증폭기 어레이의 동작 모드 및 상기 입력 파워와 관련된 정보에 기반하여 상기 증폭기 어레이를 제어하는
    전자 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 증폭기 모듈은
    제 1 트랜지스터 셀 및 상기 제 1 트랜지스터 셀보다 크기가 큰 제 2 트랜지스터 셀을 포함하는
    전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 저출력 모드에서 상기 제 1 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하고,
    상기 고출력 모드에서 상기 제 2 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하도록 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈을 제어하는
    전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 셀은 제 1 바이어스에서 동작하고,
    상기 제 2 트랜지스터 셀은 제 2 바이어스에서 동작하고,
    상기 커뮤니케이션 프로세서는
    상기 저출력 모드에서 통신 회로에 상기 제 1 바이어스를 인가하고,
    상기 고출력 모드에서 상기 통신 회로에 상기 제 2 바이어스를 인가하도록 제어하는
    전자 장치.
  13. mmWave 안테나를 포함하는 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 상태를 확인하는 동작;
    상기 전자 장치의 상태에 대응하는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 증폭기 어레이의 동작 모드를 확인하는 동작;
    상기 증폭기 어레이를 상기 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작; 및
    상기 동작 모드로 동작하는 상기 증폭기 어레이에 의해 증폭된 신호에 기반하여 빔을 방사하도록 상기 안테나 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 증폭기 어레이는 상기 증폭기 어레이의 바깥쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 1 증폭기 그룹 및 상기 증폭기 어레이의 안쪽에 배치되는 적어도 하나의 증폭기 모듈을 포함하는 제 2 증폭기 그룹을 포함하고,
    상기 증폭기 어레이의 동작 모드에 따라 상기 제 1 증폭기 그룹 및 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드 또는 저출력 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하도록 상기 증폭기 그룹을 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 동작 모드가 제 1 동작 모드임에 대응하여,
    상기 제 1 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 동작 모드가 제 2 동작 모드임에 대응하여,
    상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 고출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 동작 모드가 제 3 동작 모드임에 대응하여,
    상기 제 1 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하고, 상기 제 2 증폭기 그룹이 저출력 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 상태가 절전 모드임에 대응하여,
    상기 증폭기 어레이가 제 2 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 배터리의 잔량이 지정된 값 이하인 상태임에 대응하여,
    상기 증폭기 어레이가 제 3 동작 모드로 동작하도록 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 네트워크 상태가 약전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이가 제 1 모드로 동작하고,
    상기 전자 장치의 네트워크 상태가 중전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이가 제 2 모드로 동작하고,
    상기 전자 장치의 네트워크 상태가 강전계임에 대응하여, 상기 증폭기 어레이가 제 3 모드로 동작하도록
    상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 네트워크 상태를 확인하고,
    상기 네트워크 상태에 대응하는 타겟 파워에 따른 상기 증폭기 어레이의 동작 모드 및 입력 파워와 관련된 정보에 기반하여 상기 증폭기 어레이를 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 증폭기 모듈은 제 1 트랜지스터 셀 및 상기 제 1 트랜지스터 셀보다 크기가 큰 제 2 트랜지스터 셀을 포함하고,
    상기 저출력 모드에서 상기 제 1 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하는 동작 및
    상기 고출력 모드에서 상기 제 2 트랜지스터 셀에서 신호를 증폭하도록 상기 적어도 하나의 증폭기 모듈을 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 셀은 제 1 바이어스에서 동작하고, 상기 제 2 트랜지스터 셀은 제 2 바이어스에서 동작하고,
    상기 저출력 모드에서 통신 회로에 상기 제 1 바이어스를 인가하는 동작 및
    상기 고출력 모드에서 상기 통신 회로에 상기 제 2 바이어스를 인가하도록 제어하는 동작을 포함하는
    전자 장치의 동작 방법.
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