KR20170091854A - Radio frequency communication system and method of processing data the same - Google Patents

Abstract

Disclosed are a wireless communication system and a data processing method thereof. According to an embodiment of the present invention, the wireless communication system comprises: a reference signal generating part generating a first reference signal including random data in a feedback path of the wireless communication system; a multiplexing part selectively outputting at least one of actual data and the generated first reference signal; a power amplifier; a digital pre-distortion (DPD) processing part estimating a DC component occurring in the feedback path according to transmission of the first reference signal, and calculating a DPD coefficient by using the estimated DC component; and a controlling part controlling the actual data to be loaded into a second reference signal which is based on the estimated DC component and the calculated DPD coefficient, so as to be transmitted.

Description

무선 통신 시스템 및 그 데이터 처리 방법 {RADIO FREQUENCY COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD OF PROCESSING DATA THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a wireless communication system,

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 무선 통신 시스템에서 디지털 사전 왜곡(Digital Pre-Distortion; DPD)에 관한 것이다.The present invention relates to wireless communication systems, and more particularly to digital pre-distortion (DPD) in the wireless communication system.

최근 통신의 물리계층(physical layer)에서는 고차 변조 기법(high order modulation method)과 주파수 영역 다중화(frequency domain multiplexing)를 통해 주파수 효율성(frequency efficiency)을 높이고 있다. 다만, 이러한 통신 기법은 높은 첨두전력 대 평균전력비(Peak-to-Average Power Ratio; PAPR) 특성과 무선 주파수(radio frequency; RF) 전력 증폭기(power amplifier; PA)의 비선형성으로 인해 전력 증폭기(PA)의 동작 영역(active area)에서 큰 백-오프(back-off)가 요구된다. 그리고 이러한 요구는 결국 전력 증폭기(PA)의 전력 소모를 증가시키는 주요 원인이 되고, 디지털 변조 방식 설계(design)에 부담이 될 수 있다.Recently, in the physical layer of communication, frequency efficiency is increased through a high order modulation method and frequency domain multiplexing. However, due to the high peak-to-average power ratio (PAPR) characteristics and the non-linearity of a radio frequency (RF) power amplifier (PA) A large back-off is required in the active area of the switch. This demand is ultimately responsible for increasing the power consumption of the power amplifier (PA) and can be a burden on the design of digital modulation schemes.

전력 증폭기(PA)는 전술한 바와 같이, 선형 방식으로 동작하지 않는다. 예를 들어, 전력 증폭기(PA)의 디스토션(distortion)은 상기 전력 증폭기(PA)의 출력 신호 스윙(swing)을 압축 또는 확장할 수 있다. 따라서, 무선 주파수 전력 증폭기(RF PA)는 전력 증폭기(PA)의 출력에서의 진폭 변조 - 진폭 변조(AM-AM) 왜곡 및 진폭 변조 - 위상 변조(AM-PM) 왜곡을 생성하는 비선형성을 갖는다. 반면, 증폭된 신호들을 수신 및 디코딩하는 신호 검출기는 통상 이러한 비-선형 방식으로 동작하지 않는다. 이러한 바람직하지 않은 결과들은 에러 벡터 크기(error vector magnitude; EVM)를 악화시킬 수 있다. The power amplifier PA does not operate in a linear manner, as described above. For example, the distortion of the power amplifier PA may compress or expand the output signal swing of the power amplifier PA. Thus, the radio frequency power amplifier (RF PA) has non-linearity that produces amplitude modulation-amplitude modulation (AM-AM) distortion and amplitude modulation-phase modulation (AM-PM) distortion at the output of the power amplifier . On the other hand, signal detectors that receive and decode the amplified signals typically do not operate in this non-linear manner. These undesirable results can worsen the error vector magnitude (EVM).

따라서, 전력 증폭기(PA)의 출력에 대한 선형화가 요구되는데 이를 위해 디지털 사전-왜곡(Digital Pre-distortion; DPD) 기법이 이용되고 있다. 다시 말해, 디지털 사전-왜곡(DPD)을 통해 전력 증폭기(PA) 특성들을 어느 정도 예측 가능하도록 선형화할 수 있다. 그러나 디지털 사전-왜곡(DPD)에 의하더라도, 무선 통신 과정에서 발생 가능한 다양한 이벤트에 의해 상기 디지털 사전-왜곡(DPD)의 효과가 저하될 수 있다. 그리고 이러한 디지털 사전-왜곡(DPD)의 효과 저하는 무선 통신 시스템의 예측 가능성 내지 안정성에 신뢰를 떨어뜨리고 전력 소모를 포함한 시스템 전체의 효율을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 문제가 된다. Therefore, linearization of the output of the power amplifier PA is required, and a digital pre-distortion (DPD) technique is used for this purpose. In other words, power amplifier (PA) characteristics can be linearized to some extent through digital pre-distortion (DPD). However, even with digital pre-distortion (DPD), the effect of the digital pre-distortion (DPD) may be degraded by various events that may occur in the course of wireless communication. And the deterioration of the effect of this digital pre-distortion (DPD) is a problem because it lowers the reliability of the predictability and stability of the wireless communication system and reduces the efficiency of the whole system including power consumption.

본 명세서에서는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 무선 통신 시스템 및 그 데이터 처리 방법을 개시한다. In this specification, a wireless communication system and a data processing method thereof are disclosed to solve the above problems.

본 발명은, 무선(Radio Frequency; RF) 통신 시스템에서 RF LO-Leakage (DC)에 의한 디지털 사전-왜곡(Digital Pre-distortion; DPD) 효과의 저하 방지 또는 개선하는 것을 을 일 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to prevent or improve the digital pre-distortion (DPD) effect caused by RF LO-Leakage (DC) in a radio frequency (RF) communication system.

본 발명은, 상기 무선(RF) 통신 시스템에서 전력 증폭기(power amplifier; PA)의 성능 내지 효율을 개선시키는 것을 다른 과제로 한다.Another object of the present invention is to improve the performance and efficiency of a power amplifier (PA) in the radio communication system.

본 발명은, 에러 벡터 크기(error vector magnitude; EVM) 개선을 통해 신호의 품질을 높이고 수신 측에서 에러 방지 및 데이터 디코딩 수행에 기여하는 것을 또 다른 과제로 한다.It is another object of the present invention to improve the quality of the signal by improving the error vector magnitude (EVM) and to contribute to the error prevention and data decoding at the receiving end.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described technical problems and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .

본 명세서에서는 무선 통신 시스템 및 그 데이터 처리 방법에 대한 다양한 실시 예(들)을 개시한다.Various embodiments (s) for a wireless communication system and its data processing method are disclosed herein.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법은, 상기 무선 통신 시스템의 피드백 경로에서 임의의 데이터를 포함한 제1 기준 신호를 전송하여 피드백 받는 단계; 상기 제1 기준 신호 전송에 따른 상기 피드백 경로에서 발생하는 DC 성분을 추정하는 단계; 상기 추정된 DC 성분을 이용하여 상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하는 단계; 및 상기 추정된 DC 성분과 상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 기초한 제2 기준 신호에 실제 데이터를 실어 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.A method of transmitting data in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention includes: receiving a feedback signal by transmitting a first reference signal including arbitrary data in a feedback path of the wireless communication system; Estimating a DC component generated in the feedback path according to the first reference signal transmission; Calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient using the estimated DC component; And transferring the actual data to the second reference signal based on the estimated DC component and the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은, 상기 무선 통신 시스템의 피드백 경로에서 임의의 데이터를 포함한 제1 기준 신호를 생성하는 기준 신호 생성부; 실제 데이터와 상기 생성된 제1 기준 신호 중 적어도 하나를 선택 출력하는 다중화부; 전력 증폭기; 상기 제1 기준 신호 전송에 따른 상기 피드백 경로에서 발생하는 DC 성분을 추정하고, 상기 추정된 DC 성분을 이용하여 상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하는 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부; 및 상기 추정된 DC 성분과 상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 기초한 제2 기준 신호에 실제 데이터를 실어 전송되도록 제어하는 제어부를 포함한다.A wireless communication system according to an embodiment of the present invention includes: a reference signal generator for generating a first reference signal including arbitrary data in a feedback path of the wireless communication system; A multiplexer for selectively outputting at least one of the real data and the generated first reference signal; Power amplifier; A digital pre-distortion (DPD) processor for estimating a DC component occurring in the feedback path according to the first reference signal transmission and calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient using the estimated DC component; And a control unit for controlling the actual data to be transmitted and transmitted to the second reference signal based on the estimated DC component and the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient.

본 발명에서 얻을 수 있는 기술적 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical solutions obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned solutions, and other solutions not mentioned are clearly described to those skilled in the art from the following description. It can be understood.

본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention are as follows.

본 발명의 다양한 실시 예들 중 일 실시 예에 따르면, 무선(Radio Frequency; RF) 통신 시스템에서 RF LO-Leakage (DC)에 의한 디지털 사전-왜곡(Digital Pre-distortion; DPD) 효과의 저하 방지 또는 개선하는 효과가 있다.According to one embodiment of the various embodiments of the present invention, the prevention or improvement of the digital pre-distortion (DPD) effect by RF LO-Leakage (DC) in a radio frequency .

본 발명의 다양한 실시 예들 중 다른 실시 예에 따르면, 상기 무선(RF) 통신 시스템에서 전력 증폭기(power amplifier; PA)의 성능 내지 효율을 개선하는 효과가 있다.According to another embodiment of the various embodiments of the present invention, there is an effect of improving the performance or efficiency of a power amplifier (PA) in the radio communication system.

본 발명의 다양한 실시 예들 중 또 다른 실시 예에 따르면, 에러 벡터 크기(error vector magnitude; EVM) 개선을 통해 신호의 품질을 높이고 수신 측에서 에러 방지 및 데이터 디코딩 수행에 기여하는 효과가 있다.According to another embodiment of the various embodiments of the present invention, there is an effect of improving the quality of an error vector magnitude (EVM) improvement and contributing to error prevention and data decoding at the receiving side.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 디지털 사전-왜곡(DPD) 수행 블록을 포함한 무선 통신(RF) 시스템 또는 무선 통신 디바이스를 도시한 도면;
도 2는 본 발명과 관련하여, DC 오프셋을 설명하기 위해 도시한 그래프;
도 3은 본 발명과 관련하여, DC 성분이 없을 때 응답 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프;
도 4는 본 발명과 관련하여, DC 성분이 있을 때 응답 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 디지털 사전 왜곡 처리 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도;
도 6은 본 발명과 관련하여, DC 오프셋 추정을 위한 수학식을 도시한 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 사전 왜곡 처리 방법에 따른 DC 성분이 있을 때 응답 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프;
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 디지털 사전 왜곡 처리 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도; 그리고
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 에러 벡터 크기(error vector magnitude; EVM) 개선 효과를 설명하기 위해 도시한 데이터이다.1 illustrates a wireless communication (RF) system or a wireless communication device including a digital pre-distortion (DPD) performance block in accordance with one embodiment of the present invention;
Figure 2 is a graph illustrating DC offset for the present invention;
3 is a graph illustrating the response curve when there is no DC component, in the context of the present invention;
4 is a graph illustrating the response curve when there is a DC component, in the context of the present invention;
FIG. 5 is a flowchart illustrating a digital predistortion processing method according to an embodiment of the present invention; FIG.
6 is a diagram illustrating a formula for DC offset estimation in connection with the present invention;
FIG. 7 is a graph illustrating a response curve when there is a DC component according to a digital pre-distortion processing method according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a digital predistortion processing method according to another embodiment of the present invention; FIG. And
FIG. 9 is a diagram for explaining an error vector magnitude (EVM) improvement effect according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선 통신 시스템(Radio Frequency (RF) communication system) 및 그 데이터 처리 방법의 다양한 실시 예(들)을 설명한다.Hereinafter, various embodiments (s) of a radio frequency (RF) communication system and its data processing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "부" 등은 단지 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 필요에 따라 양자는 혼용될 수도 있다. 또한, "제1-", "제2-" 등과 같이 서수로 기술한 경우에도 그것이 순서를 의미하기보다는 해당 용어의 설명 편의를 위한 것일 뿐, 그러한 용어나 서수에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어도, 본 발명의 기술 사상에 따른 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으나, 이에 대해서는 관련 설명 부분에서 그 의미를 기술할 것이다. 따라서, 해당 용어를 단지 그 명칭이 아니라 그가 가진 실질적인 의미와 본 명세서 전반에 걸쳐 기술된 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀 둔다. 한편, 본 명세서 또는/및 도면에 기술된 내용은, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예로서 그에 한정되지 않으며, 그 권리범위는 특허청구범위를 통해 결정되어야 한다.The suffix "module "," part ", and the like for components used in the present specification are given only for ease of specification, and both may be used as needed. Also, even when described in ordinal numbers such as " 1st ", "2nd ", and the like, it is not limited to such terms or ordinal numbers. In addition, although the terms used in the present specification have been selected from the general terms that are widely used in the present invention in consideration of the functions according to the technical idea of the present invention, they are not limited to the intentions or customs of the artisan skilled in the art, It can be different. However, in certain cases, some terms are arbitrarily selected by the applicant, which will be described in the related description section. Accordingly, it should be understood that the term is to be interpreted based not only on its name but on its practical meaning as well as on the contents described throughout this specification. It is to be noted that the contents of the present specification and / or drawings are not intended to limit the scope of the present invention.

이하 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서의 데이터 처리 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 명세서에서는 본 발명의 이해를 돕고 설명의 편의를 위하여, 상기 무선 통신 시스템에서 특히, 무선 통신(RF) 모듈을 구비한 송신 측을 예로 하여 설명한다. 또한, 상기 송신 측은 본 발명과 관련하여, 비선형 소자를 구비하며, 상기 비선형 소자 특성을 개선하기 위해 디지털 프리-토션(Digital Pre-distortion; DPD) 기법을 이용한다. 상기 비선형 소자는, 전력 증폭기(Power Amplifier; PA)를 예로 하여 설명한다.Hereinafter, a data processing method in a wireless communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this specification, for the sake of the understanding of the present invention and for convenience of explanation, the present invention will specifically be described on the transmitting side having a wireless communication (RF) module in the wireless communication system. Also, in connection with the present invention, the transmitter includes a non-linear element and uses a digital pre-distortion (DPD) technique to improve the nonlinear element characteristic. The nonlinear element will be described using a power amplifier (PA) as an example.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은, 상기 무선 통신 시스템의 피드백 경로에서 임의의 데이터를 포함한 제1 기준 신호를 생성하는 기준 신호 생성부, 실제 데이터와 상기 생성된 제1 기준 신호 중 적어도 하나를 선택 출력하는 다중화부, 전력 증폭기, 상기 제1 기준 신호 전송에 따른 상기 피드백 경로에서 발생하는 DC 성분을 추정하고, 상기 추정된 DC 성분을 이용하여 상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하는 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부, 및 상기 추정된 DC 성분과 상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 기초한 제2 기준 신호에 실제 데이터를 실어 전송되도록 제어하는 제어부를 포함한다.A wireless communication system according to an embodiment of the present invention includes a reference signal generator for generating a first reference signal including arbitrary data in a feedback path of the wireless communication system, A power amplifier, a DC component generated in the feedback path according to the first reference signal transmission, and calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient using the estimated DC component And a control unit for controlling the actual data to be transferred and transmitted to the second reference signal based on the estimated DC component and the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 디지털 사전-왜곡(DPD) 수행 블록을 포함한 무선 통신(RF) 시스템 또는 무선 통신 디바이스(RF device)를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a wireless communication (RF) system or a wireless communication device (RF device) including a digital pre-distortion (DPD) performance block in accordance with an embodiment of the present invention.

전술한 바와 같이, 무선 통신(RF) 시스템 내지 디바이스에서 전력 증폭기(PA)의 특성 개선 예를 들어, 상기 전력 증폭기(PA)의 출력 선형화를 위해 디지털 사전-왜곡(DPD) 기법을 이용하고 있다. 그러나 디지털 사전-왜곡(DPD)를 이용하더라도, 무선 통신(RF) 과정에서 발생 가능한 I/Q 임밸런스(imbalance), DC(LO-leakage) 오프셋(offset)과 같은 이벤트(event)에 의해 상기 디지털 사전-왜곡(DPD)의 효과가 저하되고 있다. 특히, 상기 이벤트 중 DC 오프셋의 경우에는, 상기 디지털 사전-왜곡(DPD)의 성능 내지 효과에 많은 영향을 줄 수 있으며, 경우에 따라서는 오히려 디지털 사전-왜곡(DPD)을 수행하지 않는 경우에 비해 더욱 성능이 열화될 수도 있다. 그리고 이러한 디지털 사전-왜곡(DPD)의 효과 저하는 무선 통신 시스템의 예측 가능성 내지 안정성에 신뢰를 떨어뜨리고 전력 소모를 포함한 시스템 전체의 효율을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 문제이다.As described above, the characteristics of a power amplifier (PA) in a wireless communication (RF) system or device are improved. For example, a digital pre-distortion (DPD) technique is used for output linearization of the power amplifier (PA). However, even in the case of using digital pre-distortion (DPD), an event such as I / Q imbalance and LO (leakage) offset that can occur in a radio communication (RF) The effect of pre-distortion (DPD) is deteriorating. Particularly, in the case of the DC offset of the event, the performance or effect of the digital pre-distortion (DPD) may be greatly affected, and in some cases, compared with the case where the digital pre-distortion Performance may be further degraded. And the deterioration of the effect of this digital pre-distortion (DPD) is a problem because it lowers the reliability of the predictability and stability of the wireless communication system and can reduce the efficiency of the whole system including power consumption.

관련하여, 무선 통신(RF)에서 DC는 항상 존재한다고 볼 수 있다. 본 발명에서는 디지털 사전-왜곡(DPD) 수행 과정에서 기준 신호를 이용한다. 여기서, 상기 기준 신호라 함은 예를 들어, 실제 데이터의 전송에 앞서, 무선 통신(RF)의 디지털 사전-왜곡(DPD)를 위한 신호를 의미하는데, 이를 위해 본 발명에서는 기준 신호를 트레이닝 시퀀스(training sequence)를 이용한다. 이때, 상기 기준 신호로 트레이닝 시퀀스에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 기준 신호는 DPD를 위한 것으로 본 발명과 관련하여, DC 성분에 의한 영향이 반영되지 않은바, 후술하는 본 발명에 따라 데이터 전송을 위한 기준 신호와 구분하기 위해 1차 기준 신호로 명명하고, 상기 데이터 전송을 위한 실제 기준 신호는 2차 기준 신호로 명명하여 설명한다.In this regard, it can be seen that DC is always present in wireless communications (RF). In the present invention, a reference signal is used in the process of performing digital pre-distortion (DPD). Here, the reference signal refers to a signal for digital pre-distortion (DPD) of radio communication (RF) prior to transmission of actual data. To this end, the reference signal is referred to as a training sequence training sequence. At this time, the reference signal is not limited to the training sequence. Meanwhile, the reference signal is for DPD. Namely, the reference signal is named as a primary reference signal in order to distinguish it from a reference signal for data transmission according to the present invention, And the actual reference signal for the data transmission is referred to as a secondary reference signal.

도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 구성 블록도를 도시한 도면이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the present invention.

여기서, 상기 무선 통신 시스템은 전술한 바와 같이, 전력 증폭기(PA)(118)의 비선형 왜곡 특성을 개선하기 위해 디지털 사전 왜곡(DPD)을 실제 데이터 전송에 이용한다. Here, the wireless communication system uses digital pre-distortion (DPD) for actual data transmission to improve the nonlinear distortion characteristics of the power amplifier (PA) 118, as described above.

한편, 상기 디지털 사전 왜곡(DPD)을 위해서는 디지털 사전 왜곡(DPD) 처리 구성은 종래 공지된 내용을 참고하고 여기서는 생략한다. 다만, 본 발명 역시 디지털 사전 왜곡(DPD)에 관한 것으로 본 발명과 종래 디지털 사전 왜곡(DPD) 부분과 상이한 점과 특징에 대해서만 별도로 상세 기술한다.Meanwhile, for the digital pre-distortion (DPD), a digital pre-distortion (DPD) processing configuration is referred to conventionally known contents and is omitted here. However, the present invention also relates to digital predistortion (DPD), which is different from the conventional digital predistortion (DPD) portion of the present invention only in detail.

간략히, 도 1의 구성을 설명하면, 다음과 같다.Briefly, the configuration of FIG. 1 will be described as follows.

무선 통신 시스템의 피드백 경로에서 임의의 데이터를 포함한 기준 신호를 생성하는 기준 신호 생성부(102), 입력 신호를 사전-왜곡시키기 위한 디지털 사전-왜곡(DPD)부(104), 상기 기준 신호 생성부(102)와 디지털 사전-왜곡(DPD)부(104)의 입력을 수신하여 하나의 입력을 선택 출력하는 다중화부(106), 왜곡된 입력 신호를 중간 주파수(IF)의 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환기(DAC)(108), VGA(110), 제1 저역 통과 필터(112), 제1 위상 지연기(PLL)(114)와 상기 저역 통과 필터 신호를 해당 주파수 대역 내의 고주파 신호로 변환하기 위한 주파수 상향 변환기(116), 상기 주파수 상향 변환기(103)에서 변환된 신호를 증폭하는 전력 증폭기(PA)(118), 상기 피드백 경로에 따라 증폭된 신호와 제2 위상 지연기(PLL)(122)의 주파수를 중간 주파수로 낮추기 위한 주파수 하향 변환기(124), 제2 저역 통과 필터(126), 상기 주파수 하향 변환기(124)에서 변환된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(ADC)(128), 및 상기 기준 신호 전송에 따른 상기 피드백 경로에서 발생하는 DC 성분을 추정하고, 상기 추정된 DC 성분을 이용하여 상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하는 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부(130), 및 상기 추정된 DC 성분과 상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 기초한 제2 기준 신호에 실제 데이터를 실어 전송되도록 제어하는 제어부(미도시)가 포함된다.A reference signal generator 102 for generating a reference signal including arbitrary data in a feedback path of the wireless communication system, a digital pre-distortion (DPD) unit 104 for pre-distorting the input signal, A multiplexer 106 for receiving an input of the digital pre-distortion (DPD) unit 104 and selectively outputting one input, a demodulator 106 for converting the distorted input signal to an analog signal of intermediate frequency (IF) (DAC) 108, a VGA 110, a first low pass filter 112, a first phase delay (PLL) 114 and a low pass filter A power amplifier (PA) 118 for amplifying the signal converted by the frequency up converter 103, a signal amplified by the feedback path and a second phase lag (PLL) (122) to the intermediate frequency An analog-to-digital converter (ADC) 128 for converting the analog signal converted by the frequency down-converter 124 into a digital signal, and a second low- (DPD) processor 130 for estimating a DC component occurring in the feedback path according to the estimated DC component and calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient using the estimated DC component, And a control unit (not shown) for controlling the actual data to be transmitted and transmitted to the second reference signal based on the DC component and the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient.

도 1의 무선 통신 시스템 구성은 본 발명의 이해를 돕고 설명의 편의를 위한 것으로 상기 구성들 중 일부 구성이 제거되거나 도시되지 않은 일부 구성이 추가되어 상기 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다.The configuration of the wireless communication system of FIG. 1 can be implemented by adding some configurations to the understanding of the present invention and for convenience of description, in which some configurations of the configurations are removed or not shown.

또한, 상기 도 1에서는 각 구성 블록이 하나의 구성요소로 도시되고 설명되었으나 이에 한정되는 것은 아니며 둘 이상의 구성요소가 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.In addition, although each constituent block is shown and described as one constituent element in FIG. 1, it is not limited thereto, and two or more constituent elements may be embodied as one module.

본 발명에 따른 디지털 사전-왜곡(DPD) 수행 과정은, 크게 트레이닝(training) 과정과 데이터 전송 과정을 포함할 수 있다.The digital pre-distortion (DPD) performance process according to the present invention may include a training process and a data transmission process.

먼저, 트레이닝 과정을 설명하면, 다음과 같다.First, the training process will be described as follows.

상기 트레이닝 과정에서는, 임의의 데이터를 포함한 기준 신호를 전송하여 피드백 받는다. 상기 임의의 데이터는 DC 성분을 포함하지 않을 수 있다. 한편, 상기 기준 신호는 트레이닝 시퀀스(training sequence; TRS)일 수 있다.In the training process, a reference signal including arbitrary data is transmitted for feedback. The arbitrary data may not include a DC component. Meanwhile, the reference signal may be a training sequence (TRS).

피드백 받은 트레이닝 시퀀스(TRS)는 전력 증폭기(PA)(118)에 의해 왜곡되고, 이러한 왜곡으로부터 시스템은 상기 전력 증폭기(PA)(118)의 비선형 특성을 파악할 수 있다.The feedback training sequence TRS is distorted by the power amplifier (PA) 118 and the system can grasp the nonlinear characteristics of the power amplifier (PA) 118 from this distortion.

한편, 상기 트레이닝 시퀀스(TRS)를 기준 신호로 삼아 피드백된 트레이닝 시퀀스(TRS)와 비교하고, 이를 이용하여 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출할 수 있다. 여기서, 상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하는 과정에서, LMS나 RLS와 같은 적응형 알고리즘을 이용할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 적응형 알고리즘은, 이에 대한 상세한 설명은 본 명세서에서 별도의 설명은 생략하고 공지된 내용을 참고할 수 있다. 이러한 과정은 도 1의 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부(130)에서 수행될 수 있다.On the other hand, the training sequence (TRS) is used as a reference signal, and the training sequence (TRS) is compared with the feedback training sequence (TRS), and the digital pre-distortion (DPD) coefficient can be calculated. Here, in the process of calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient, an adaptive algorithm such as LMS or RLS can be used. However, the present invention is not limited thereto. In addition, the adaptive algorithm can be referred to for a detailed description in this specification by omitting a separate explanation. This process can be performed in the digital pre-distortion (DPD) processing unit 130 of FIG.

다음으로, 데이터 전송 단계는, 상기 산출한 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 실제 데이터 전송 시에 이용하여 전력 증폭기(PA)(118)의 비선형 특성에 따른 사전 왜곡을 보상하여 상기 실제 데이터를 전송한다.Next, the data transmission step uses the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient at the time of actual data transmission to compensate for the pre-distortion due to the nonlinear characteristic of the power amplifier (PA) 118, do.

전술한 바와 같이, 무선 통신 과정에서는 데이터 송수신에 언제나 DC 성분이 포함될 수 있으며, 상기 포함되는 DC 성분은 상기 송/수신되는 데이터에 결정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서, 상기 무선 통신 과정에서 상기 DC 성분은 항상 고려되어야 한다.As described above, in a wireless communication process, a DC component may always be included in data transmission / reception, and the included DC component may have a decisive influence on the transmitted / received data. Therefore, the DC component should always be considered in the wireless communication process.

본 발명에서는 디지털 사전-왜곡(DPD) 과정에서 DC 성분을 추정하고, 이를 고려하여, 실제 데이터 전송 과정에 반영하고자 한다.In the present invention, a DC component is estimated in a digital pre-distortion (DPD) process, and the DC component is reflected in an actual data transmission process.

먼저, DC 추정 과정에 대해 설명하면, 다음과 같다.First, the DC estimation process will be described as follows.

상기 DC를 추정하기 위해서는 전술한 바와 같이, 기준 신호로 DC 성분을 포함하지 않은 임의의 데이터 즉, 트레이닝 시퀀스(TRS)를 이용한다.In order to estimate the DC, arbitrary data not including a DC component, that is, a training sequence (TRS), is used as a reference signal, as described above.

도 3은 본 발명과 관련하여, DC 성분이 없을 때 AM-AM 응답 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프로, DC가 없는 경우(도 2의 210)에 이상적으로 전력 증폭기(PA)의 입력(도 3의 가로축)에 따라 출력(도 3의 세로축)은 전체적으로 선형에 가깝다. 다만, 일부 구간 이후부터는 새츄레이션(saturation) 된다.FIG. 3 is a graph illustrating the AM-AM response curve in the absence of a DC component in accordance with the present invention. It is an ideal graph of the input of the PA (FIG. 2) (Horizontal axis in Fig. 3) is generally linear. However, after some sections, saturation occurs.

그러나 무선 통신 과정에서 DC 성분이 포함되어 있는 경우(도 2의 220)에는 도 3과 같은 이상적인 그래프가 아니라 도 4와 같은 그래프가 나타날 수 있다. 여기서, DC 파워는 입력 기준 신호 파워의 약 20%라고 가정한 경우이다. However, when the DC component is included in the wireless communication process (220 in FIG. 2), the graph shown in FIG. 4 may be displayed instead of the ideal graph shown in FIG. Here, it is assumed that DC power is about 20% of the input reference signal power.

참고로, 도 2는 본 발명과 관련하여, DC 오프셋을 설명하기 위해 도시한 그래프로, 210이 원래 기준 신호 즉, DC가 없는 경우에 입력 신호를 나타낸 것이고, 220은 상기 210을 입력함에도 불구하고 DC 성분이 포함된 경우의 입력 신호를 나타낸 것이다. 즉, 210의 입력 신호와 220의 입력 신호의 차만큼이 DC 성분이 된다.2 is a graph illustrating a DC offset according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 210 denotes an original reference signal, that is, an input signal when DC is absent. And the input signal when the DC component is included. That is, the difference between the input signal of 210 and the input signal of 220 becomes the DC component.

도 4는 본 발명과 관련하여, DC 성분이 있을 때 AM-AM 응답 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프로, 410은 기준 신호인 트레이닝 시퀀스(TRS)의 포지티브 파트 응답(Positive part response)을 그리고, 420은 기준 신호인 트레이닝 시퀀스(TRS)의 네거티브 파트 응답(Negative part response)을 나타낸다. 즉, 도 4의 도 2에서 220의 입력에 따른 응답을 나타내는 것이다.FIG. 4 is a graph illustrating an AM-AM response curve when a DC component is present. Referring to FIG. 4, reference numeral 410 denotes a positive part response of a training sequence (TRS) Reference numeral 420 denotes a negative part response of the training sequence TRS as a reference signal. That is, FIG. 4 shows the response according to the input 220 in FIG.

본 발명에서 DC 추정은 도 5의 수학식을 참조하여 수행할 수 있다.DC estimation in the present invention can be performed with reference to the equation of FIG.

도 5에서, 510과 520은 각각 피드백 경로에서 게인 미스매치(gain mismatch)와 페이지 미스매치(phase mismatch)의 추정치를 의미할 수 있다.In FIG. 5, reference numerals 510 and 520 may represent estimates of gain mismatch and phase mismatch, respectively, in the feedback path.

이러한 DC 추정은 반복 수행하여 상기 추정의 정확도를 높이거나 개선할 수 있다. 다만, 무한 반복하는 것은 시스템의 효율을 떨어뜨릴 수 있으므로, 지양한다. 이에 관해서는, 후술하는 도 7과 8에서 상세하게 설명한다.This DC estimation can be repeatedly performed to improve or improve the accuracy of the estimation. However, doing infinite repetition may deteriorate the efficiency of the system. This will be described in detail in Figs. 7 and 8 to be described later.

종래 디지털 사전-왜곡(DPD) 기법에서는, DC가 있더라도 기준 신호를 이용하여 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하고, 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 근거하여 실제 데이터를 전송한다. 이는 상술한 바와 같이, 문제가 있다.In a conventional digital pre-distortion (DPD) technique, a digital pre-distortion (DPD) coefficient is calculated using a reference signal even if DC is present, and actual data is transmitted based on the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient. This is a problem as described above.

본 발명에서는 디지털 사전-왜곡(DPD) 과정에서 이용한 기준 신호를 실제 데이터에 그대로 이용하는 것이 아니라 DC 성분을 고려하여 새롭게 기준 신호를 생성하여 실제 데이터에 이용한다.In the present invention, a reference signal used in the digital pre-distortion (DPD) process is not used as it is in actual data, but a reference signal is newly generated in consideration of a DC component and used for actual data.

즉, 본 발명에서 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부(120)는, 도 5에 기초하여 산출된 DC 추정치를 기준 신호에 더하여 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출한다.That is, in the present invention, the digital pre-distortion (DPD) processing section 120 adds the DC estimate calculated based on FIG. 5 to the reference signal to calculate a digital pre-distortion (DPD) coefficient.

디지털 사전-왜곡(DPD)부(104)는, 이렇게 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 상기 DC 추정치를 제거하여 새로운 기준 신호를 생성하고, 이렇게 생성된 기준 신호에 실제 데이터를 실어 전송한다. 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 구할 때는 상기 DC 추정치를 포함하여 산출하고, 실제 데이터 송신시에는 상기 DC 추정치를 제거한다.The digital pre-distortion (DPD) unit 104 removes the DC estimate value from the digital pre-distortion (DPD) coefficient thus calculated to generate a new reference signal, and transmits the actual data to the generated reference signal . The digital pre-distortion (DPD) coefficient is calculated by including the DC estimation value, and the DC estimation value is removed at the time of actual data transmission.

이와 같이, 새로운 기준 신호에 근거하여 데이터를 전송하면, 도 6과 같은 AM-AM 응답 그래프를 획득할 수 있다. 이는 도 3과 유사한 그래프임을 알 수 있다. 즉, 무선 통신 과정에서 DC 성분이 포함되더라도 본 발명에 따를 경우, DC 성분 포함에 따른 문제점을 해소할 수 있음을 알 수 있다.As described above, when data is transmitted based on a new reference signal, an AM-AM response graph as shown in FIG. 6 can be obtained. This is a graph similar to FIG. That is, even if the DC component is included in the wireless communication process, it can be understood that the problem of including the DC component can be solved according to the present invention.

이하 DC 성분 추정치를 산출하는 방법과 산출된 DC 성분을 기초로 디지털 사전-왜곡 처리 방법에 대해 기술한다.Hereinafter, a method of calculating the DC component estimate and a digital pre-distortion processing method based on the calculated DC component will be described.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 디지털 사전-왜곡 처리 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a digital pre-distortion processing method according to an embodiment of the present invention.

도 7은 미리 정한 횟수만큼 DC 추정을 반복 수행하여, DC 추정의 정확성을 개선하는 방법에 대한 예시이다.FIG. 7 is an example of a method for performing DC estimation repeatedly a predetermined number of times to improve the accuracy of DC estimation.

먼저, 제1 기준 신호(DC 성분이 포함되지 않은)를 전송하여 피드백한다(S710). 이때, DC 추정을 위한 횟수(i)를 의미하는 i는 0번째이다.First, a first reference signal (DC component not included) is transmitted and fed back (S710). At this time, i, which means the number (i) for DC estimation, is 0th.

이후 횟수(i)가 i+1번째 제1 기준 신호를 전송하여 피드백한다(S720).Then, the number (i) is transmitted by feeding the (i + 1) th first reference signal (S720).

그리고 i+1번째 피드백되는 기준 신호로부터 도 5의 수학식에 기초하여 DC 추정치(i+1)를 산출한다(S730). 다만, 이 경우, 도 5의 평균 처리는 하지 않을 수 있다.Then, a DC estimate value (i + 1) is calculated based on the equation of Fig. 5 from the i + 1th feedback signal (S730). In this case, however, the averaging process of Fig. 5 may not be performed.

그리고 제어부는 상기 i가 미리 정한 반복 횟수에 도달하였는지 판단한다(S740).Then, the controller determines whether the i has reached the predetermined number of repetitions (S740).

제어부는, 상기 S740 단계 판단 결과, 만약 상기 i가 미리 정한 반복 횟수에 미도달시에는 횟수(i)를 변경하고 상기 S720 내지 S730를 재수행한다. 이러한 과정은 S740 단계의 판단 결과 상기 i가 미리 정한 반복 횟수에 도달할 때까지 계속하여 반복 수행될 수 있다.As a result of the determination in step S740, if the i has not reached the predetermined number of repetitions, the control unit changes the number of times (i) and re-executes steps S720 to S730. As a result of the determination in step S740, the process may be repeatedly performed until i reaches a predetermined number of repetitions.

제어부는, 상기 S740 단계 판단 결과, 만약 상기 i가 미리 정한 반복 횟수에 도달한 경우에는, 도 5의 수학식을 이용하여 이번 포함 현재까지 구한 DC 추정치의 평균값으로 최종 DC 추정치를 산출한다(S750).If the i has reached the predetermined number of iterations as a result of the determination in step S740, the controller calculates the final DC estimate value using the equation of FIG. 5 as the average value of the DC estimates up to the present inclusion time (S750) .

다만, S740 단계 판단 결과, 상기 i가 미리 정한 반복 횟수에 도달한 경우에, 상기 도 5의 수학식을 이용하여 평균값이 아니라, 현재 포함 추정한 DC 추정치 중 최대치를 S750 단계의 최종 DC 추정치로 산출할 수도 있다.However, if it is determined in step S740 that the i has reached the predetermined number of iterations, the maximum value of the currently estimated DC estimation values, not the average value, is calculated as the final DC estimation value in step S750 You may.

S750 단계를 통해 구한 최종 DC 추정치에 기준 신호를 더하여 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출한다(S760).The digital pre-distortion (DPD) coefficient is calculated by adding the reference signal to the final DC estimate obtained in step S750 (S760).

이렇게 구한 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 상기 최종 DC 추정치를 제거하여 제2 기준 신호를 생성하고, 실제 데이터를 상기 생성된 제2 기준 신호에 실어 전송한다(S770).The final DC estimate is removed from the obtained digital pre-distortion (DPD) coefficient to generate a second reference signal, and actual data is transmitted on the generated second reference signal (S770).

한편, 도 7의 S750 단계에서 최종 DC 추정치를 산출하기 전에 매 제1 기준 신호는 동일한 데이터를 이용할 수 있다. 예컨대, 이전 DC 추정치가 산출되더라도 다음 번에 이를 반영하지 않고 이전과 동일한 제1 기준 신호를 다시 전송하여 피드백받는다.In step S750 of FIG. 7, the first reference signal may use the same data before calculating the final DC estimate. For example, even if the previous DC estimate value is calculated, the first reference signal that is the same as the previous one is transmitted again without being reflected next time.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 디지털 사전 왜곡 처리 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.8 is a flow chart illustrating the digital pre-distortion processing method according to another embodiment of the present invention.

전술한 도 7은 미리 정한 횟수만큼 DC 추정을 반복 수행하여, DC 추정의 정확성을 개선하는 방법에 대한 예시임에 반해, 도 8은 반복 횟수가 임의적이다.7 is an example of a method of performing DC estimation repeatedly a predetermined number of times to improve the accuracy of DC estimation, whereas FIG. 8 shows an arbitrary number of repetitions.

도 7에서는 기준 신호 전송-피드백 과정을 동일한 기준 신호를 이용하여 미리 정한 횟수만큼 수행한 다음, 그때까지의 데이터를 이용한다.In FIG. 7, the reference signal transmission-feedback process is performed a predetermined number of times using the same reference signal, and data up to that time is used.

반면, 도 8은 기준 신호 전송-피드백 이후에 DC 추정치를 다음 기준 신호 전송-피드백 과정에 반영한다. 그리고 이를 미리 정한 임계치와 비교하여, 반복 횟수가 결정된다. Figure 8, on the other hand, reflects the DC estimate after the reference signal transmission-feedback to the next reference signal transmission-feedback procedure. Then, this is compared with a predetermined threshold value, and the number of iterations is determined.

경우에 따라, 도 8의 기준 신호 전송-피드백 과정 반복 횟수가 도 7보다 더 적을 수 있다.In some cases, the number of repetitions of the reference signal transmission-feedback procedure of FIG. 8 may be less than that of FIG.

도 8을 참조하면, 먼저 제1 기준 신호(DC 성분이 포함되지 않은)를 전송하여 피드백한다(S810). Referring to FIG. 8, a first reference signal (DC component not included) is transmitted and fed back (S810).

상기 S810 단계 결과 추정된 DC 추정치 다음 제1 기준 신호에 반영하여, 다시 기준 신호 전송-피드백을 수행한다(S820). 따라서, S820 단계의 기준 신호는 DC 추정치가 반영되어, S810 단계의 제1 기준 신호와는 다른 입력 스코프를 가질 수 있다.In step S820, the reference signal transmission-feedback is performed again by reflecting on the first reference signal after the estimated DC estimate value obtained in step S810. Therefore, the reference signal of step S820 may have an input scope different from the first reference signal of step S810, reflecting the DC estimation value.

그리고 S820 단계의 피드백되는 기준 신호로부터 도 5의 수학식에 기초하여 DC 추정치를 산출 또는 갱신한다(S830). 사실상 이전 산출한 DC 추정치는 이미 반영되었으므로 여기서는 의미가 없고 갱신이 된다. Then, the DC estimation value is calculated or updated based on the equation of FIG. 5 from the reference signal fed back in step S820 (S830). In fact, the previously calculated DC estimates have already been reflected and are therefore meaningless and updated.

그리고 제어부는 상기 산출한 DC 추정치가 미리 정한 임계치보다 작은지 판단한다(S840).Then, the controller determines whether the calculated DC estimate value is smaller than a predetermined threshold (S840).

제어부는, 상기 S840 단계 판단 결과, 만약 상기 산출한 DC 추정치가 미리 정한 임계치보다 크면, 상기 S820 내지 S830를 재수행한다. 이러한 과정은 S840 단계의 판단 결과, 상기 S830 단계 산출 DC 추정치가 미리 정한 임계치보다 작거나 같을 때까지 계속하여 반복 수행될 수 있다.If it is determined in step S840 that the calculated DC estimate value is larger than a predetermined threshold, the control unit resumes the steps S820 to S830. As a result of the determination in step S840, the process may be repeatedly performed until the DC estimation value calculated in step S830 is equal to or less than a predetermined threshold value.

제어부는, 상기 S840 단계 판단 결과, 만약 상기 산출한 DC 추정치가 미리 정한 임계치보다 작거나 같으면, 본 제1 기준 신호의 전송-피드백 과정을 통해 산출된 DC 추정치를 최종 DC 추정치를 확정한다(S750). 이때, 상기 최종 DC 추정치는 도 5의 수학식이 이용되지 않는다.If it is determined in step S840 that the calculated DC estimate value is less than or equal to a predetermined threshold value, the controller determines the final DC estimate value through the transmission-feedback process of the first reference signal (step S750) . At this time, the final DC estimate is not used in the equation of FIG.

여기서, 상기 미리 정한 임계치는 예컨대, DC 성분이 실제 데이터 전송 과정에서 문제를 일으키거나 전력 증폭기(PA)(114)의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있는 등 전체 시스템을 고려하여 적절하게 결정될 수 있다. 한편, 이는 시스템에 따라 달라질 수 있으며, 상황에 따라 임의 변경도 가능하다.Here, the predetermined threshold value can be appropriately determined in consideration of the entire system, for example, the DC component may cause a problem in the actual data transmission process, or the reliability of the power amplifier (PA) 114 may be degraded. On the other hand, this can be changed depending on the system, and can be arbitrarily changed depending on the situation.

다시 말해, 도 8의 의할 경우에는, 사전 테스트를 통해 시스템의 오류를 줄이고 실제 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.In other words, in the case of FIG. 8, it is possible to reduce errors in the system and increase the actual data transmission efficiency through the pre-test.

S850 단계를 통해 구한 최종 DC 추정치에 기준 신호를 더하여 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출한다(S860).The digital pre-distortion (DPD) coefficient is calculated by adding the reference signal to the final DC estimate obtained in step S850 (S860).

이렇게 구한 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 상기 최종 DC 추정치를 제거하여 제2 기준 신호를 생성하고, 실제 데이터를 상기 생성된 제2 기준 신호에 실어 전송한다(S870).The final DC estimate is removed from the obtained digital pre-distortion (DPD) coefficient to generate a second reference signal, and actual data is transmitted on the generated second reference signal (S870).

한편, 도 8에서는 매 기준 신호 전송-피드백 과정을 수행하는 제1 기준 신호가 달라질 수 있다.In FIG. 8, the first reference signal for performing each reference signal transmission-feedback process may be different.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 에러 벡터 크기(error vector magnitude; EVM) 개선 효과를 설명하기 위해 도시한 데이터이다.FIG. 9 is a diagram for explaining an error vector magnitude (EVM) improvement effect according to an embodiment of the present invention.

도 9는 예를 들어, 본 발명에 따라 DC 성분을 제거한 기준 신호에 기초하여 실제 데이터를 전송하는 경우에, 신호의 에러 벡터 크기(EVM)의 성능 내지 효과를 설명하기 위해 도시한 표를 도시한 것이다. FIG. 9 shows a table for explaining the performance or effect of an error vector magnitude (EVM) of a signal when actual data is transmitted based on a reference signal from which a DC component is removed according to the present invention, for example. will be.

여기서, 본 명세서에서는 종래 디지털 사전 왜곡(DPD)의 경우와 성능 비교를 통해 본 발명의 이해를 돕고자 한다.Here, in the present specification, it is intended to help understand the present invention through performance comparison with the case of conventional digital predistortion (DPD).

도 9를 참조하면, DC 성분이 없는 경우에 에러 벡터 크기(EVM)를 보면, 본 발명에 따른 기법은 종래 기법에 비하여 약간의 성능 열화가 있거나 큰 차이가 없다. Referring to FIG. 9, in view of the error vector magnitude (EVM) in the absence of the DC component, the technique according to the present invention has little or no performance degradation compared to the conventional technique.

그러나 전술한 바와 같이, 무선 통신 환경에서는 늘 DC 성분이 존재하여 전력 증폭기(PA)의 효율 등으로 인한 에러 벡터 크기(EVM)가 문제가 될 수 있다.However, as described above, there is always a DC component in a wireless communication environment, and an error vector magnitude (EVM) due to the efficiency of the power amplifier PA may become a problem.

이하, 도 9를 참조하여, DC 성분이 있는 경우에 에러 벡터 크기(EVM)를 비교하면, 본 발명의 따른 기법이 종래 기법에 비하여 에러 벡터 크기(EVM) 성능이 개선됨을 알 수 있다.Referring now to FIG. 9, comparing the error vector magnitude (EVM) in the presence of DC components, it can be seen that the error vector magnitude (EVM) performance of the scheme according to the present invention is improved compared to the prior art scheme.

예컨대, 무선 통신 환경에서 DC 성분이 1%인 경우, 본 발명에 따르면, 에러 벡터 크기(EVM)가 -41.4dB이나, 종래 기법에 따르면, 에러 벡터 크기(EVM)가 -38.9dB임을 알 수 있다.For example, when the DC component is 1% in a wireless communication environment, according to the present invention, it can be seen that the error vector magnitude (EVM) is -41.4 dB, and according to the conventional technique, the error vector magnitude (EVM) is -38.9 dB .

즉, 도 9를 참조하면, 무선 통신 환경에서 DC 성분이 많을수록 종래 기법에 비하여 본 발명에 따를 경우, 에러 벡터 크기(EVM)가 훨씬 더 개선됨을 알 수 있다.That is, referring to FIG. 9, it can be seen that as the DC component increases in the wireless communication environment, the error vector magnitude (EVM) is much improved according to the present invention.

특히, 무선 통신 환경에서 DC 성분이 4%인 경우, 종래 기법에서는 에러 벡터 크기(EVM)가 -33.3dB임에 반하여, 본 발명에 따를 경우 에러 벡터 크기(EVM)가 -38.2dB이고, 상기 DC 성분이 5%인 경우에도 에러 벡터 크기(EVM)는 -37.0dB로 여전히 -35dB 이상임을 알 수 있다.Particularly, when the DC component is 4% in the wireless communication environment, the error vector magnitude (EVM) is -33.3 dB in the conventional technique, whereas according to the present invention, the error vector magnitude (EVM) Even if the component is 5%, it can be seen that the error vector magnitude (EVM) is still -37.0 dB and still -35 dB or more.

통상적으로, 무선 통신 환경에서 신호의 신뢰성이나 안정성을 보장하기 위해서는 적어도 -35.0dB 이상을 확보하도록 하는바, 도 9를 참조하여 본 발명에 따르면, 종래 기법에 비하여 에러 벡터 크기(EVM)의 폭이 넓어 대폭 등을 넓히거나 전력 증폭기(PA)의 전류를 낮추어 소모 전력의 양을 낮출 수도 있다.Generally, in order to ensure the reliability or stability of a signal in a wireless communication environment, it is required to secure at least -35.0 dB or more. According to the present invention, the width of an error vector magnitude EVM It may be widened to widen the width or reduce the amount of power consumed by lowering the current of the power amplifier (PA).

따라서, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선(RF) 통신 시스템에서, 디지털 사전-왜곡(DPD) 효과의 저하 방지 또는 개선할 수 있으며, 에러 벡터 크기(EVM) 개선을 통해 신호의 품질을 높이고 수신 측에서 에러 방지 및 데이터 디코딩 수행에 기여할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 무선(RF) 통신 시스템에서, 전력 증폭기(PA)의 성능 내지 효율을 개선할 수도 있다.Thus, in accordance with various embodiments of the present invention described above, it is possible to prevent or improve the degradation of the digital pre-distortion (DPD) effect in a wireless communication system and to improve the quality of the signal Thereby contributing to error prevention and data decoding at the receiving end. Further, according to the present invention, in the radio communication system, the performance or efficiency of the power amplifier (PA) may be improved.

본 명세서에서 개시하는 무선 통신 시스템 및 그 데이터 처리 방법은 상기 설명된 실시 예들에서만 한정 적용되지 않고, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The wireless communication system and its data processing method disclosed in this specification are not limited to the above-described embodiments, and the embodiments may be configured such that all or some of the embodiments are selectively combined so that various modifications can be made. have.

본 명세서에 기재된 예시적인 실시 예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 구성요소(들)은 범용 프로세서(universal processor), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP), 주문형 집적회로(application specific integrated circuit; ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스(logic device), 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 상기에서, 범용 프로세서는 마이크로프로세서(microprocessor)일 수도 있지만, 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합 예를 들어, 디지털 신호 프로세서(DSP)와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서(DSP) 코어(core)와 결합된 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 구성으로 구현될 수도 있다.The various illustrative component (s) described in connection with the exemplary embodiments disclosed herein may be implemented or performed with a general purpose processor, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit ), A field programmable gate array (FPGA) or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or those designed to perform the functions described herein And may be implemented or performed in any combination. In the above, the general purpose processor may be a microprocessor, but may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. The processor may also be implemented as a combination of computing devices, e.g., a combination of a digital signal processor (DSP) and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a digital signal processor , Or any other configuration.

한편, 본 명세서에서 개시된 데이터 처리 방법은 무선(RF) 통신 디바이스에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체(recording medium)에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 상기 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 디바이스를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장 디바이스 등이 있으며, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어-웨이브(carrier-wave)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the data processing method disclosed in the present specification can be implemented as a processor-readable code in a recording medium readable by a processor included in a wireless (RF) communication device. The processor-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by the processor is stored. Examples of the recording medium readable by the processor include ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, And may be implemented in the form of a carrier-wave. In addition, the processor-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that code readable by the processor in a distributed fashion can be stored and executed.

한편, 본 명세서에서는 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 실시 예일 뿐 특정 실시 예에 한정되지 아니하며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형실시가 가능한 다양한 내용도 청구범위에 따른 권리범위에 속한다. 또한, 그러한 변형실시들이 본 발명의 기술 사상으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Of the right. Further, such modifications are not to be understood individually from the technical idea of the present invention.

102: 기준 신호 생성부
104: 디지털 사전-왜곡(DPD)부
106: 다중화부
108: 디지털/아날로그 변환기(DAC)
112: 제1 저역 통과 필터
114: 제1 위상 지연기(PLL)
116: 주파수 상향 변환기
118: 전력 증폭기(PA)
122: 제2 위상 지연기(PLL)
124: 주파수 하향 변환기
126: 제2 저역 통과 필터
128: 아날로그/디지털 변환기(ADC)
130: 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부(130)102: Reference signal generator
104: Digital Pre-Distortion (DPD)
106: multiplexer
108: Digital-to-Analog Converter (DAC)
112: first low pass filter
114: a first phase delay (PLL)
116: frequency up converter
118: Power Amplifier (PA)
122: a second phase delay (PLL)
124: frequency down converter
126: second low pass filter
128: Analog-to-digital converter (ADC)
130: Digital Pre-Distortion (DPD)

Claims (20)

무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서,
상기 무선 통신 시스템의 피드백 경로에서 임의의 데이터를 포함한 제1 기준 신호를 전송하여 피드백 받는 단계;
상기 제1 기준 신호 전송에 따른 상기 피드백 경로에서 발생하는 DC 성분을 추정하는 단계;
상기 추정된 DC 성분을 이용하여 상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하는 단계; 및
상기 추정된 DC 성분과 상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 기초한 제2 기준 신호에 실제 데이터를 실어 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.A method for transmitting data in a wireless communication system,
Receiving a feedback signal by transmitting a first reference signal including arbitrary data in a feedback path of the wireless communication system;
Estimating a DC component generated in the feedback path according to the first reference signal transmission;
Calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient using the estimated DC component; And
And transferring the actual data to the second reference signal based on the estimated DC component and the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient, thereby transmitting the data. 제1항에 있어서,
상기 제1 기준 신호는,
DC 성분을 포함하지 않는 임의의 데이터를 포함한 트레이닝 시퀀스인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.The method according to claim 1,
The first reference signal may include:
Wherein the training sequence is a training sequence including arbitrary data not including a DC component. 제1항에 있어서,
상기 DC 추정은,
상기 무선 통신 시스템 내 피드백 경로에서의 상기 제1 기준 신호 전송 후 피드백 과정에서 발생되는 게인 미스매치와 페이지 미스매치의 추정치를 이용하여 계산한 평균값에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.The method according to claim 1,
In the DC estimation,
Is calculated on the basis of an average value calculated using an estimate of a gain mismatch and a page mismatch generated in a feedback process after transmission of the first reference signal in a feedback path in the wireless communication system Transmission method. 제3항에 있어서,
상기 산출되는 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수는,
상기 제1 기준 신호에 상기 추정된 DC를 합한 값인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.The method of claim 3,
The calculated digital pre-distortion (DPD)
And the estimated DC is a sum of the first reference signal and the estimated DC. 제4항에 있이서,
상기 제2 기준 신호는,
상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에서 상기 추정된 DC 값만큼 제거한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.In Section 4,
Wherein the second reference signal comprises:
And removing the estimated DC value from the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient. 제2항에 있어서,
상기 제1 기준 신호 전송 및 피드백 단계는,
상기 DC 성분 추정 단계 전에 미리 정한 횟수만큼 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the first reference signal transmission and feedback step comprises:
Wherein the DC component estimation is repeatedly performed a predetermined number of times before the DC component estimation step. 제6항에 있어서,
상기 제1 기준 신호는,
상기 반복 수행 중 상기 트레이닝 시퀀스를 변경하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.The method according to claim 6,
The first reference signal may include:
Wherein the training sequence is not changed during the repetitive execution. 제2항에 있어서,
상기 제1 기준 신호 전송 및 피드백 단계는,
상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수 산출 전 상기 추정된 DC 성분과 미리 정한 DC 추정 임계치를 비교하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the first reference signal transmission and feedback step comprises:
And compare the estimated DC component with a predetermined DC estimation threshold before calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient. 제8항에 있어서,
상기 제1 기준 신호는,
상기 비교 결과 상기 추정된 DC 성분이 미리 정한 DC 추정 임계치보다 작은 경우에는, 다음 전송 제1 기준 신호에 상기 추정 DC 성분을 반영하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.9. The method of claim 8,
The first reference signal may include:
And when the estimated DC component is smaller than a predetermined DC estimation threshold value as a result of the comparison, reflects the estimated DC component to the next transmission first reference signal. 제9항에 있어서,
상기 추정 DC 성분이 반영된 제1 기준 신호에 따라 추정한 DC 성분이 상기 미리 정한 DC 추정 임계치 미만이면, 그때까지 추정된 DC 성분의 평균치를 산출하여 상기 DC 성분 추정 값으로 상기 DPD 계수 산출에 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.10. The method of claim 9,
If the DC component estimated according to the first reference signal reflecting the estimated DC component is less than the predetermined DC estimation threshold value, an average value of the estimated DC component is calculated and used for calculating the DPD coefficient with the estimated DC component value Wherein the data transmission method comprises the steps of: 무선 통신 시스템에 있어서,
상기 무선 통신 시스템의 피드백 경로에서 임의의 데이터를 포함한 제1 기준 신호를 생성하는 기준 신호 생성부;
실제 데이터와 상기 생성된 제1 기준 신호 중 적어도 하나를 선택 출력하는 다중화부;
전력 증폭기;
상기 제1 기준 신호 전송에 따른 상기 피드백 경로에서 발생하는 DC 성분을 추정하고,상기 추정된 DC 성분을 이용하여 상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수를 산출하는 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부; 및
상기 추정된 DC 성분과 상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에 기초한 제2 기준 신호에 실제 데이터를 실어 전송되도록 제어하는 제어부를 포함하는 무선 통신 시스템.In a wireless communication system,
A reference signal generator for generating a first reference signal including any data in a feedback path of the wireless communication system;
A multiplexer for selectively outputting at least one of the real data and the generated first reference signal;
Power amplifier;
A digital pre-distortion (DPD) processor for estimating a DC component occurring in the feedback path according to the first reference signal transmission and calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient using the estimated DC component; And
And a control unit for controlling the actual data to be transmitted and transmitted to the second reference signal based on the estimated DC component and the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient. 제11항에 있어서,
상기 제1 기준 신호는,
DC 성분을 포함하지 않는 임의의 데이터를 포함한 트레이닝 시퀀스인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.12. The method of claim 11,
The first reference signal may include:
Wherein the training sequence is any training sequence including any data that does not include DC components. 제11항에 있어서,
상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부는,
상기 무선 통신 시스템 내 피드백 경로에서의 상기 제1 기준 신호 전송 후 피드백 과정에서 발생되는 게인 미스매치와 페이지 미스매치의 추정치를 이용하여 계산한 평균값에 기초하여 상기 DC 성분을 산출하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.12. The method of claim 11,
The digital pre-distortion (DPD)
And calculates the DC component based on an average value calculated using gain mismatches and page mismatch estimates generated in the feedback process after transmission of the first reference signal in the feedback path in the wireless communication system. Communication system. 제13항에 있어서,
상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 처리부는,
상기 제1 기준 신호에 상기 추정된 DC를 합하여 상기 산출되는 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.14. The method of claim 13,
The digital pre-distortion (DPD)
And calculates the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient value by adding the estimated DC to the first reference signal. 제14항에 있어서,
상기 제2 기준 신호는,
상기 산출된 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수에서 상기 추정된 DC 값만큼 제거한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the second reference signal comprises:
And removing the estimated DC value from the calculated digital pre-distortion (DPD) coefficient. 제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 DC 성분 추정 단계 전에 미리 정한 횟수만큼 상기 제1 기준 신호 전송 및 피드백이 반복 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein,
Wherein the controller controls the first reference signal transmission and the feedback to be repeatedly performed a predetermined number of times before the DC component estimation step. 제16항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 반복 수행 중 상기 제1 기준 신호로 상기 트레이닝 시퀀스를 변경하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.17. The method of claim 16,
Wherein,
And does not change the training sequence with the first reference signal during the iterative process. 제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 디지털 사전-왜곡(DPD) 계수 산출 전 상기 추정된 DC 성분과 미리 정한 DC 추정 임계치를 비교하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein,
And compare the estimated DC component with a predetermined DC estimation threshold before calculating the digital pre-distortion (DPD) coefficient. 제18항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 비교 결과 상기 추정된 DC 성분이 미리 정한 DC 추정 임계치보다 작은 경우에는, 다음 전송되는 제1 기준 신호에 상기 추정 DC 성분을 반영하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein,
And when the estimated DC component is smaller than a predetermined DC estimation threshold value as a result of the comparison, controls to reflect the estimated DC component to the next transmitted first reference signal. 제19항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추정 DC 성분이 반영된 제1 기준 신호에 따라 추정한 DC 성분이 상기 미리 정한 DC 추정 임계치 미만이면, 그때까지 추정된 DC 성분의 평균치를 산출하여 상기 DC 성분 추정 값으로 상기 DPD 계수 산출에 이용하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.20. The method of claim 19,
Wherein,
If the DC component estimated according to the first reference signal reflecting the estimated DC component is less than the predetermined DC estimation threshold value, an average value of the estimated DC component is calculated and used for calculating the DPD coefficient with the estimated DC component value The wireless communication system comprising:

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