KR20100068901A - 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

광대역 무선 통신 장비의 부피를 축소시킬 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 송신 장치는 입력된 디지털 신호를 조정하는 전치 왜곡부; 상기 전치 왜곡부에 의해 조정된 디지털 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 상향 변환부; 상기 상향 변환부에서 출력되는 고주파 송신 신호들 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 피드백 신호 출력부; 및 상기 피드백 신호 출력부에서 출력되는 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하고, 상기 주파수 하향 변환된 신호를 상기 전치 왜곡부에 제공하는 하향 변환부를 포함한다.

디지털 전치 왜곡, 피드백, 동적 범위

Description

광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치 및 이의 동작 방법{Transmitter in Broadband Wireless Communication System and Method for Operating the same}

본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에서 송신 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.

고주파 신호를 사용하여 통신하는 전형적인 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치에서 사용하는 전력 증폭기는 고선형성과 고효율을 요구하고 있다. 특히, 고효율의 특성은 발열의 문제와 직결되기 때문에 통신 장비가 차지하는 공간을 축소하는데 있어 중요한 고려 대상이 된다.

이러한 고효율 특성을 고려하여 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치에서는 고효율을 가지는 고전력 증폭기가 널리 사용되고 있으나, 고전력 증폭기는 비선형 동작점에 근접하여 동작함으로 인해 선형성(linearity)이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 상술한 선형성이 떨어지는 문제점을 해결하기 위해 차세대 광대역 무선 통신 분야에서는 높은 효율과 적은 비용을 고려하여 디지털 전치 왜곡(Digital Predistortion) 기술이 활발히 연구되고 있다. 여기서, 디지털 전치 왜곡 기술은 디지털 단(Digital stage)에서 전력 증폭기의 비선형 특성(Nonlinearity)에 대한 역(inverse)을 취하여 입력 신호를 전치 왜곡함으로써 전력 증폭기의 출력 신호를 선형화하는 기술을 의미한다. 따라서, 상술한 전치 왜곡을 하기 위해서는 전력 증폭기(Power Amplifier)의 출력 신호가 피드백 경로(feedback path)를 거쳐 디지털 전치 왜곡기(Digital Predistorter)로 제공되어야만 한다.

한편, 상술한 디지털 전치 왜곡 기술과 더불어 차세대 광대역 무선 통신 분야에서는 다중 송수신 안테나를 이용하여 복수개의 데이터 스트림들을 동시에 동일 자원을 이용하여 전송하는 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 기술이 활발히 연구되고 있다.

그러나, 이러한 MIMO 기술을 이용한 광대역 무선 통신 시스템에서도 고효율 특성을 고려한 고전력 증폭기가 사용되기 때문에 상술한 선형성이 떨어지는 문제점을 해결하기 위해서는 디지털 입력 신호 별로 전치 왜곡을 해야만 한다. 따라서, MIMO 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치는 각각의 디지털 입력 신호 별로 디지털 전치 왜곡기, 전력 증폭기 및 전력 증폭기의 출력 신호가 디지털 전치 왜곡기로 입력되도록 하는 피드백 경로를 구비하여야 하기 때문에 통신 장비의 부피가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, MIMO 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 통신 장비를 간소화할 수 있는 송신 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 MIMO 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 공유 피드백(shared feedback) 경로를 사용하기 위해 고주파 스위치를 사용함에 있어 높은 분리도(isolation)를 가지는 송신 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 MIMO 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 고주파 송신 신호 출력에 대한 동적 범위(Dynamic range)를 확장할 수 있는 송신 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 송신 장치는 입력된 디지털 신호를 조정하는 전치 왜곡부; 상기 전치 왜곡부에 의해 조정된 디지털 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 상향 변환부; 상기 상향 변환부에서 출력된 고주파 송신 신호들 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 피드백 신호 출력부; 및 상기 피드백 신호 출력부에서 출력되는 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하고, 상기 주파수 하향 변환된 신호를 상기 전치 왜곡부에 제공하는 하향 변환부를 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 디지털 신호들을 각각 주파수 상향 변환하고, 고주파 송신 신호로 증폭하는 단계; 상기 고주파 송신 신호들 중 적어도 하나의 신호를 커플링하고, 상기 커플링한 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 단계; 상기 선택 출력된 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하여 출력하는 단계; 및 상기 주파수 하향 변환된 신호를 이용하여 상기 입력된 디지털 신호를 조정하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, MIMO 방식을 사용하는 광대역 무선 통신 시스템에서 디지털 전치 왜곡을 위해 전치 왜곡부로 제공되는 신호의 피드백 경로를 공유함으로써 통신 장비를 간소화 할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제어 신호에 따라 동작하는 고주파 스위치와 더불어 인버터에 연결되어 서로 반대로 온/오프 동작하는 저잡음 증폭기들을 사용함으로써 송신 신호 간의 분리도를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 송신 신호의 선형성도 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가변 감쇄기를 이용하여 고주파 신호의 이득을 조절함과 동시에 가변 이득 증폭기를 이용하여 폐회로 이득을 일정하게 유지함으로써 출력 신호의 이득에 대한 동적 범위를 확장할 수 있다는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장 치를 보여주는 개략적인 블록도이다.

이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치의 구성에 대해 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치(100)는 전치 왜곡부(110), 상향 변환부(130), 피드백 신호 출력부(150), 하향 변환부(170) 및 제어부(190)를 포함한다

전치 왜곡부(110)는 디지털 입력 신호를 조정한다. 예를 들어, 전치 왜곡부는 디지털 입력 신호를 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 왜곡함으로써 상기 디지털 입력 신호를 조정한다. 이를 위해, 전치 왜곡부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1디지털 입력 신호를 조정하는 제1전치 왜곡부(112) 및 제2 디지털 입력 신호를 조정하는 제2전치 왜곡부(114)를 포함하며, 상기 제1 및 제2 전치 왜곡부(112, 114) 각각은 전치 왜곡 이득 설정부(1122, 1142) 및 전치 왜곡기(1124, 1144)를 포함한다.

상기 전치 왜곡 이득 설정부(1122, 1142)는 상기 하향 변환부(170)로부터 제공되는 주파수 하향 변환된 신호와 디지털 입력 신호를 비교하여 전치 왜곡 이득 값을 설정한다. 여기서, 상기 전치 왜곡 이득 설정부(1122, 1142)는 상기 상향 변환부(130)에 포함된 전력 증폭기를 통해 전력 증폭되어 출력된 출력 신호와 전력 증폭되기 이전의 입력 신호를 비교하여 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상할 수 있는 전치 왜곡 이득 값을 설정한다. 구체적으로 전치 왜곡 이득 설정부(1122, 1142)는 상기 출력 신호와 입력 신호를 비교하여 입력 신호의 진폭 및 위상 성분 중 전 력 증폭기를 통해 왜곡된 적어도 하나의 성분의 왜곡 값을 계산하고, 상기 왜곡 값을 보상하기 위한 전치 왜곡 이득 값을 룩업 테이블로부터 검출한다.

상기 룩업 테이블은 전력 증폭된 출력 신호와 전력 증폭되기 이전의 입력 신호 간의 진폭 및 위상 성분의 왜곡 값에 따라 입력 신호와 출력 신호의 선형성을 보장하기 위한 적어도 하나의 전치 왜곡 이득 값이 기 설정되어 있다.

전치 왜곡기(1124, 1142)는 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 입력된 디지털 신호를 조정한 후 상향 변환부(130)로 출력한다. 여기서, 입력된 디지털 신호는 모뎀에서 출력된 기저 대역 신호를 의미한다. 구체적으로, 전치 왜곡기(1124, 1144)는 입력된 디지털 신호와 상기 전치 왜곡 이득 값을 곱하여 현재 입력된 디지털 신호의 진폭 및 위상 성분 중 적어도 하나의 성분을 전치 왜곡하여 조정한 신호를 출력한다.

이와 같은, 전력 증폭기의 비선형 특성을 보상하기 위해 전치 왜곡부(110)가 입력된 디지털 신호를 전치 왜곡하는 다양한 방법은 당업자가 쉽게 알 수 있는 내용이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

다시 도 1을 참조하면, 상향 변환부(130)는 상기 전치 왜곡부(110)에 의해 조정된 디지털 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상향 변환부(130)는 상기 전치 왜곡부(110)에 포함된 상기 제1전치 왜곡부(112) 의해 조정된 제1디지털 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 제1상향 변환부(132) 및 상기 전치 왜곡부(110)에 포함된 상기 제2전치 왜곡부(114)에 의해 조정된 제2디지털 입력 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 제2상향 변환부(134)를 포함한다.

이를 위해, 상기 제1 및 제2 상향 변환부(132, 134) 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 디지털/아날로그 변환기(Digital to Analog Converter: DAC)(1321, 1341), 업 컨버터(UP-Converter)(1323, 1343), 가변 감쇄기(1325, 1345), 대역 통과 필터(Band Pass Filter: BPF)(1327, 1347) 및 전력 증폭기(Power Amplifier: PA)(1329, 1349)를 포함한다.

상기 디지털/아날로그 변환기(1321, 1341)는 상기 제1 및 제2 전치 왜곡부(112, 114)에 의해 조정된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 여기서, 디지털/아날로그 변환기(1321, 1341)는 도시되지는 않았지만 제1 및 제2 전치 왜곡부의 출력을 실수측 성분(In phasse: I)과 허수측 성분(Quadrature phase: Q) 별로 아날로그 신호로 변환한다.

상기 업 컨버터(1323, 1343)는 상기 디지털/아날로그 변환기(1321, 1341)에 의해 변환된 아날로그 신호를 주파수 상향 변환하여 송신하고자 하는 주파수 대역의 고주파(Radio Frequency: RF) 신호로 변환한다. 여기서, 업 컨버터는(1323, 1343)는 디지털/아날로그 변환기(1321, 1341)에 의해 변환된 아날로그 신호와 국부 발진기(Local Oscillator, 미도시)에서 발생된 국부발진 주파수를 혼합하여 고주파 신호로 변환하여 출력하는 믹서(미도시)를 각각 포함한다.

상기 가변 감쇄기(1325, 1345)는 업 컨버터(1321, 1341)에 의해 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 조절한다. 일 실시예에 있어서, 상기 가변 감쇄기(1325, 1345)는 상기 업 컨버터(1321, 1341)에 의해 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 제 어부의 제어 신호에 따라 조절할 수 있다. 또한, 상기 가변 감쇄기(1325, 1345)는 상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 30dB 범위 내에서 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 감쇄기는 현재 이득에서 0.5dB 단위로 30dB 범위 내에서 상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 낮출 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치에서의 가변 감쇄기는 상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 조절함으로써 결과적으로 상향 변환부(130)에서 출력되는 신호의 이득에 대한 동적 범위(Dynamic range)를 조절할 수 있다.

상기 대역 통과 필터(Band Pass Filter: BPF)(1327, 1347)는 상기 가변 감쇄기(1325, 1345)에서 출력되는 신호에서 대역외 성분을 제거한다.

상기 전력 증폭기(Power Amplifier: PA)(1329, 1349)는 상기 대역 통과 필터(1327, 1347)에서 출력되는 고주파 신호의 전력을 증폭하여 고주파 송신 신호로 출력한다. 여기서, 전력 증폭기(1329, 1349)는 고효율인 클래스(class) B 또는 C급의 증폭기가 사용될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 피드백 신호 출력부(150)는 상기 제1 및 제2 상향 변환부(132, 134) 각각에서 출력되는 고주파 송신 신호를 커플링하고, 상기 커플링된 고주파 송신 신호 중 어느 한 신호를 상기 하향 변환부(170)로 선택적으로 출력한다. 이를 위해, 피드백 신호 출력부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 방향성 결합기(151, 152), 제1 및 제2 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)(153, 154), 고주파 스위치(155) 및 인버터(156)를 포함한다.

상기 제1방향성 결합기(151)는 제1상향 변환부(132)에 포함된 전력 증폭기에 서 출력되는 고주파 송신 신호를 커플링하여 상기 제1저잡음 증폭기(153)로 출력하며, 상기 제2방향성 결합기(152)는 상기 제2상향 변환부(134)에 포함된 전력 증폭기에서 출력되는 고주파 송신 신호를 커플링하여 상기 제2저잡음 증폭기(154)로 출력한다.

상기 제1저잡음 증폭기(153)는 상기 제1방향성 결합기(151)에서 출력되는 고주파 송신 신호를 증폭하며, 상기 제2저잡음 증폭기(154)는 상기 제2방향성 결합기(152)에서 출력되는 고주파 송신 신호를 증폭한다.

상기 고주파 스위치(155)는 상기 제1저잡음 증폭기(153) 및 제2저잡음 증폭기(154) 중 온 동작하는 저잡음 증폭기의 출력 신호를 상기 하향 변환부(170)로 선택적으로 출력한다.

상기 인버터(156)는 상기 제1저잡음 증폭기(153) 및 제2저잡음 증폭기(154)가 서로 반대로 온 동작하도록 한다. 다시 말해, 상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기(153, 154)가 상기 인버터(156)에 의해 서로 연결되어 있기 때문에 제어부의 제어 신호에 따라 상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기가 서로 반대로 온/오프 동작을 하는 것이다. 예를 들어, 제1저잡음 증폭기(153)가 온 동작을 하는 경우에는 제2저잡음 증폭기(154)는 오프 동작을 하며, 제2저잡음 증폭기(154)가 온 동작을 하는 경우에는 제1저잡음 증폭기(153)는 오프 동작을 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치의 피드백 신호 출력부(150)는 저잡음 증폭기(LNA) 대신에 전압 제어 감쇄기(Voltage Controlled Attenuator: VCA)가 사용될 수 있으며, 전압 제어 감쇄기 또한 제어부의 제어 신호에 따라 온/ 오프 동작을 한다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 하향 변환부(170)는 피드백 신호 출력부(150)에서 출력되는 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하고, 상기 주파수 하향 변환된 신호를 상기 전치 왜곡부(110)에 제공한다. 이를 위해, 하향 변환부(170)는 도 5에 도시된 바와 같이, 가변 이득 증폭기(Variable Gain Amplifier: VGA)(171), 다운 컨버터(DOWN-Converter)(173), 저역 통과 필터(Low Pass Filter: LPF)(175) 및 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Converter: ADC)(177)를 포함한다.

상기 가변 이득 증폭기(171)는 상기 피드백 신호 출력부(150)에서 출력되는 신호의 이득을 조절한다. 일 실시예에 있어서, 상기 가변 이득 증폭기(171)는 상기 피드백 신호 출력부에서 출력되는 신호의 이득을 제어부의 제어 신호에 따라 조절할 수 있다. 여기서, 상기 상향 변환부(130)에 포함된 가변 감쇄기(1325, 1345)가 상기 전치 왜곡부(110)에 의해 조정된 디지털 신호의 이득을 제어 신호에 따라 감소시키는 경우, 상기 가변 이득 증폭기(172)는 상기 제어 신호에 따라 상기 가변 감쇄기(1325, 1345)에 의해 낮아진 이득의 크기만큼 상기 피드백 신호 출력부(150)에서 출력되는 신호의 이득을 증가시킬 수 있다.

따라서, 상술한 제1상향 변환부(132) 및 제2상향 변환부(134) 각각에 포함된 가변 감쇄기(1325, 1345)가 상기 업 컨버터(1321, 1341)에 의해 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 감소시킨 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치에서의 가변 이득 증폭기(171)는 피드백 신호 출력부(150)에서 출력된 신호의 이득을 증가시킴으로써 폐회로 이득(closed loop gain)이 일정한 값을 유지하도록 할 수 있다.

상기 다운 컨버터(173)는 상기 가변 이득 증폭기(171)에서 출력되는 신호를 기저 대역(Baseband) 신호로 주파수 하향 변환한다. 여기서, 다운 컨버터(173)는 상기 가변 이득 증폭기(171)에서 출력되는 신호와 국부 발진기(미도시)에서 발생된 국부발진 주파수를 혼합하여 기저 대역 신호로 변환하여 출력하는 믹서(미도시)를 포함한다.

상기 저역 통과 필터(175)는 상기 다운 컨버터(173)에 의해 변환된 기저 대역 신호의 불요파 성분을 제거하며, 상기 아날로그/디지털 변환기(177)는 상기 저역 통과 필터(175)에서 출력된 기저 대역 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 전치 왜곡부(110)에 제공한다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 제어부(190)는 상기 피드백 신호 출력부(150)에서 출력되는 신호가 상기 제1상향 변환부(132)에서 커플링된 신호인 경우, 상기 제1전치 왜곡부(112)가 상기 하향 변환부(170)에서 제공되는 주파수 하향 변환된 신호를 이용하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하도록 제어하며, 상기 피드백 신호 출력부(150)에서 출력되는 신호가 상기 제2상향 변환부(134)에서 커플링된 신호인 경우, 상기 제2전치 왜곡부(114)가 상기 하향 변환부(170)에서 제공되는 주파수 하향 변환된 신호를 이용하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하도록 제어한다.

따라서, 피드백 신호 출력부(150)에서 출력된 신호가 제1상향 변환부(132)에서 커플링된 신호라면, 제2전치 왜곡부(114)가 하향 변환부(170)에서 제공되는 신호를 이용하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하는 것을 정지(halt)하며, 제1전치 왜곡부(112)가 상기 전치 왜곡 이득 값을 설정한다.

반대로, 피드백 신호 출력부(150)에서 출력된 신호가 제2상향 변환부(140)에서 커플링된 신호라면, 제1전치 왜곡부(112)가 하향 변환부(170)에서 제공되는 신호를 이용하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하는 것을 정지(halt)하며, 제2전치 왜곡부(114)가 상기 전치 왜곡 이득 값을 설정한다.

여기서, 전치 왜곡 이득 값을 설정하는 것을 정지(halt)하는 것은 단지 제1 및 제2 전치 왜곡부(112, 114)가 전치 왜곡 이득 값의 설정만을 정지는 것일 뿐 제1 및 제2 전치 왜곡부(112, 114) 전체의 동작을 정지하는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 전치 왜곡부(112, 114)는 전치 왜곡 이득 값을 설정하는 것을 정지(halt)하더라도 기 저장된 전치 왜곡 이득 값에 따라 입력된 디지털 신호를 조정하여 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치의 전치 왜곡부(110) 및 상향 변환부(130)는 설명의 편의상 MIMO 시스템에 따라 제1 및 제2전 왜곡부와 제1 및 제2 상향 변환부를 각각 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전치 왜곡부(110) 및 상향 변환부(130)는 복수의 전치 왜곡부 및 상향 변환부를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 회로도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 동작 방법을 보여주는 플로우차트이다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치의 동작 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 디지털 신호들을 각각 주파수 상향 변환하고, 고주파 송신 신호로 증폭한다(S710). 일 실시예에 있어서, 상기 고주파 송신 신호로 증폭하는 단계는 상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 감소시키고, 상기 이득이 감소된 신호를 상기 고주파 송신 신호로 증폭하는 단계일 수 있다.

예를 들어, 제1상향 변환부(132) 및 제2상향 변환부(134) 각각에 포함된 가변 감쇄기(1325, 1345)가 업 컨버터(1321, 1341)에 의해 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 제어부(190)의 제어 신호에 따라 감소시킬 수 있다.

결과적으로, 상기 가변 감쇄기(1325, 1345)가 상기 업 컨버터에 의해 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 조절함으로써, 제1 및 제2 상향 변환부(132, 134) 각각에 포함된 전력 증폭기(1329, 1349)에서 출력되는 고주파 송신 신호의 이득에 대한 동적 범위(Dynamic range)를 조절할 수 있다.

다음으로, 상기 증폭된 고주파 송신 신호들 중 적어도 하나의 신호를 커플링하고, 상기 커플링한 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력한다(S720).

예를 들어, 상기 피드백 신호 출력부(150)에 포함된 제1방향성 결합기(151)가 상기 제1상향 변환부(132)에서 출력되는 신호를 커플링하며, 상기 제2방향성 결합기(152)가 상기 제2상향 변환부(134)에서 출력되는 신호를 커플링할 수 있다. 또한, 상기 피드백 신호 출력부(150)에 포함된 제1저잡음 증폭기(153) 및 제2저잡음 증폭기(154) 중 온 동작하는 저잡음 증폭기가 상기 커플링된 신호 중 어느 한 신호를 증폭함으로써 상기 어느 한 신호를 선택할 수 있다. 여기서, 상기 제1저잡음 증폭기(153) 및 제2저잡음 증폭기(154)는 인버터(156)에 의해 연결되어 있으며, 제어 부(190)의 제어 신호에 따라 서로 반대로 동작한다.

일 실시예에 있어서, 상기 어느 하나의 신호를 선택하는 단계는 상기 커플링된 신호를 입력으로 하는 저잡음 증폭기들 중 온 동작하는 어느 하나의 저잡음 증폭기가 동작함에 따라 상기 커플링된 신호 중 어느 한 신호를 선택하는 단계일 수 있다.

예를 들어, 피드백 신호 출력부(150)에 포함된 제1저잡음 증폭기(153)가 제어부(190)의 제어 신호에 따라 온 동작하며, 제2저잡음 증폭기(154)가 오프 동작하면, 상기 제어 신호에 따라 고주파 스위치(155)는 상기 온 동작하는 제1저잡음 증폭기(153)에서 출력되는 신호를 선택적으로 스위칭하여 상기 하향 변환부(170)로 출력한다. 반대로, 피드백 신호 출력부(150)에 포함된 제2저잡음 증폭기(154)가 제어부(190)의 제어 신호에 따라 온 동작하며, 제1저잡음 증폭기(153)가 오프 동작하면, 상기 제어 신호에 따라 고주파 스위치(155)는 상기 온 동작하는 제2저잡음 증폭기(154)에서 출력되는 신호를 선택적으로 스위칭하여 상기 하향 변환부(170)로 출력한다.

다음으로, 상기 선택 출력된 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하여 출력한다(S730). 일 실시예에 있어서, 상기 주파수 하향 변환하는 단계는 상기 S710 단계에서 감소된 이득의 크기만큼 상기 주파수 하향 변환된 신호의 이득을 증가시켜 출력하는 단계일 수 있다.

예를 들어, 하향 변환부(170)에 포함된 가변 이득 증폭기(171)가 제어부(190)의 제어 신호에 따라 상기 가변 감쇄기(1325, 1345)에 의해 감소된 이득의 크기만큼 상기 피드백 신호 출력부(170)에서 출력되는 신호의 이득을 증가시킬 수 있다.

따라서, 상술한 제1상향 변환부(132) 및 제2상향 변환부(134) 각각에 포함된 가변 감쇄기(1325, 1345)가 상기 업 컨버터(1321, 1341)에 의해 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 감소시킨 경우, 상기 가변 이득 증폭기(171)는 피드백 신호 출력부(150)에서 출력된 신호의 이득을 증가시킴으로써 폐회로 이득(closed loop gain)을 일정한 값으로 유지할 수 있다.

마지막으로, 상기 주파수 하향 변환된 신호를 이용하여 상기 디지털 신호들을 조정한다(S740). 일 실시예에 있어서, 상기 조정하는 단계는 상기 주파수 하향 변환된 신호의 전치 왜곡 이득 값을 설정하고, 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 디지털 신호들을 조정하는 단계일 수 있다.

상술한 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.

또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 개략적인 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 전치 왜곡부의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.

도 3은 도 1에 도시된 상향 변환부의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.

도 4는 도 1에 도시된 피드백 신호 출력부의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.

도 5는 도 1에 도시된 하향 변환부의 세부 구성을 보여주는 블록도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 세부 구성을 보여주는 회로도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치의 동작 방법을 설명하는 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 송신 장치 110 : 전치 왜곡부

130 : 상향 변환부 150 : 피드백 신호 출력부

170 : 하향 변환부 190 : 제어부

Claims (21)

1. 입력된 디지털 신호를 조정하는 전치 왜곡부;

   상기 전치 왜곡부에 의해 조정된 디지털 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 상향 변환부;

   상기 상향 변환부에서 출력되는 고주파 송신 신호들 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 피드백 신호 출력부; 및

   상기 피드백 신호 출력부에서 출력되는 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하고, 상기 주파수 하향 변환된 신호를 상기 전치 왜곡부에 제공하는 하향 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상향 변환부는

   상기 전치 왜곡부에 의해 조정된 제1디지털 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 제1상향 변환부;

   상기 전치 왜곡부에 의해 조정된 제2디지털 신호를 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 제2상향 변환부를 포함하며,

   상기 피드백 신호 출력부는

   상기 제1 및 제2 상향 변환부 각각에서 출력되는 고주파 송신 신호를 커플링하고, 상기 커플링된 고주파 송신 신호 중 어느 하나의 신호를 상기 하향 변환부 로 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 피드백 신호 출력부는

   상기 제1상향 변환부에서 출력되는 고주파 송신 신호를 증폭하는 제1저잡음 증폭기 및 상기 제2상향 변환부에서 출력되는 고주파 송신 신호를 증폭하는 제2저잡음 증폭기;

   상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기 중 온 동작하는 저잡음 증폭기의 출력 신호를 상기 하향 변환부로 선택적으로 출력하는 고주파 스위치; 및

   상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기가 서로 반대로 온 동작하도록 하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 피드백 신호 출력부는

   상기 제1상향 변환부에서 출력되는 고주파 송신 신호를 커플링하여 상기 제1저잡음 증폭기로 출력하는 제1방향성 결합기 및 상기 제2상향 변환부에서 출력되는 고주파 송신 신호를 커플링하여 상기 제2저잡음 증폭기로 출력하는 제2방향성 결합기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전치 왜곡부는

   상기 입력된 디지털 신호 별로 각각 상기 디지털 신호를 조정하는 제1전치 왜곡부 및 제2전치 왜곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 전치 왜곡부는

   상기 주파수 하향 변환된 신호와 상기 입력된 디지털 신호를 비교하여 전치 왜곡 이득 값을 설정하는 전치 왜곡 이득 설정부; 및

   상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 입력된 디지털 신호를 조정하는 전치 왜곡기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 상향 변환부는

   상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 조절하는 가변 감쇄기를 포함하며,

   상기 가변 감쇄기에 의해 이득이 조절된 신호를 상기 고주파 송신 신호로 증폭하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 가변 감쇄기는

   상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 30dB 범위 내에서 조절하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 상향 변환부는

   상기 전치 왜곡부에 의해 조정된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기;

   상기 변환된 아날로그 신호를 고주파 신호로 상향 변환하여 상기 가변 감쇄기로 제공하는 업 컨버터;

   상기 가변 감쇄기에서 출력되는 신호에서 대역외 성분을 제거하는 대역 통과 필터; 및

   상기 대역 통과 필터에서 출력되는 고주파 신호의 전력을 증폭하여 고주파 송신 신호로 출력하는 전력 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 하향 변환부는

    상기 피드백 신호 출력부에서 출력되는 신호의 이득을 조절하는 가변 이득 증폭기를 포함하며,

    상기 가변 이득 증폭기에 의해 이득이 조절된 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하고, 상기 주파수 하향 변환된 신호를 상기 전치 왜곡부에 제공하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 하향 변환부는

    상기 가변 이득 증폭기에서 출력되는 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하는 다운 컨버터;

    상기 다운 컨버터에 의해 변환된 기저 대역 신호의 불요파 성분을 제거하는 저역 통과 필터; 및

    상기 저역 통과 필터에서 출력되는 기저 대역 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 전치 왜곡부에 제공하는 아날로그/디지털 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 상향 변환부는 상기 전치 왜곡부에 의해 조정된 디지털 신호의 이득을 제어 신호에 따라 감소시키는 가변 감쇄기를 포함하며,

    상기 하향 변환부는 상기 제어 신호에 따라 상기 가변 감쇄기에 의해 낮아진 이득의 크기만큼 상기 피드백 신호 출력부에서 출력되는 신호의 이득을 증가시키는 가변 이득 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
13. 입력되는 디지털 신호를 각각 조정하는 전치 왜곡부들;

    상기 조정된 디지털 신호를 각각 주파수 상향 변환하여 고주파 송신 신호로 출력하는 상향 변환부들;

    상기 출력된 고주파 송신 신호들을 커플링하고, 상기 커플링한 신호들 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 피드백 신호 출력부; 및

    상기 선택된 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하고, 상기 주파수 하향 변환된 신호를 상기 전치 왜곡부에 제공하는 하향 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 상향 변환부들 각각은 상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 감소시키는 가변 감쇄기를 포함하고, 상기 하향 변환부는 상기 가변 감쇄기에서 감소시킨 이득을 고려하여 상기 피드백 신호 출력부의 출력 신호 이득을 증가시키는 가변 이득 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 피드백 신호 출력부는 상기 커플링된 고주파 송신 신호를 입력으로 하는 저잡음 증폭기들의 동작을 제어하여 상기 저잡음 증폭기들 중 어느 하나의 저잡음 증폭기에서 출력되는 신호를 최종 출력하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
16. 제 13 항에 있어서,

    상기 전치 왜곡부들 각각은 상기 하향 변환부의 출력 신호를 이용하여 신호 왜곡 성분을 추출하고, 상기 추출된 왜곡 성분 만큼 상기 입력되는 디지털 신호를 조정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치.
17. 디지털 신호들을 각각 주파수 상향 변환하고, 고주파 송신 신호로 증폭하는 단계;

    상기 고주파 송신 신호들 중 적어도 하나의 신호를 커플링하고, 상기 커플링한 신호 중 어느 하나의 신호를 선택하여 출력하는 단계;

    상기 선택 출력된 신호를 기저 대역 신호로 주파수 하향 변환하여 출력하는 단계; 및

    상기 주파수 하향 변환된 신호를 이용하여 상기 디지털 신호들을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 동작 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 어느 하나의 신호를 선택하는 단계는,

    상기 커플링된 신호를 입력으로 하는 저잡음 증폭기들 중 온 동작하는 어느 하나의 저잡음 증폭기가 동작함에 따라 상기 커플링된 신호 중 어느 한 신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 동작 방법.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 증폭하는 단계는,

    상기 주파수 상향 변환된 신호의 이득을 감소시키고, 상기 이득이 감소된 신호를 상기 고주파 송신 신호로 증폭하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시 스템에서의 송신 장치의 동작 방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 주파수 하향 변환하는 단계는,

    상기 감소된 이득의 크기만큼 상기 주파수 하향 변화된 신호의 이득을 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 동작 방법.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 조정하는 단계는,

    상기 주파수 하향 변환된 신호의 전치 왜곡 이득 값을 설정하고, 상기 설정된 전치 왜곡 이득 값을 이용하여 상기 디지털 신호들을 조정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 동작 방법.

Images