KR20200011803A - Apparatus and method for calibrating phased array antenna - Google Patents
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Abstract
본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 배열 안테나를 캘리브레이션(calibration)하기 위한 방법은, 대상(target) RF(radio frequency) 체인에 위상 코드들을 설정하여, 상기 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 적어도 하나의 후보 코드를 추정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 제1 조합 신호의 세기와, 상기 위상 코드들에 대해 측정된 제2 조합 신호의 세기간 오차(error)를 결정하는 과정과, 상기 오차에 기반하여, 상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 과정과, 상기 캘리브레이션 코드를 상기 대상 RF 체인에 설정하여, 상기 대상 RF 체인을 캘리브레이션하는 과정을 포함한다. 상기 제1 조합 신호 및 상기 제2 조합 신호는, 상기 대상 RF 체인 및 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호들의 조합을 포함한다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 일부 위상 코드들을 이용하여 캘리브레이션 코드를 추정하면서도 추정된 후보 코드의 오차를 고려함으로써, 캘리브레이션 코드를 빠르고 정확하게 추정할 수 있게 한다.The present disclosure relates to a 5 th generation (5G) or pre-5G communication system for supporting higher data rates after a 4 th generation (4G) communication system such as Long Term Evolution (LTE). According to various embodiments of the present disclosure, a method for calibrating a phased array antenna may include: setting phase codes on a target radio frequency (RF) chain, at least one of calibration codes of the target RF chain; Estimating a candidate code of, a strength of the first combined signal estimated for the phase codes under the condition that the at least one candidate code corresponds to a reference phase, and a second combination measured for the phase codes Determining a three-time error of the signal, determining the calibration code based on the error, and setting the calibration code to the target RF chain to calibrate the target RF chain. Include. The first combined signal and the second combined signal include a combination of signals associated with the target RF chain and the reference RF chain. The apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure allow for fast and accurate estimation of a calibration code by estimating a calibration code using some phase codes while considering the error of the estimated candidate code.
Description
본 개시(disclosure)는 일반적으로 캘리브레이션(calibration)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 위상 배열 안테나를 캘리브레이션하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.FIELD The present disclosure relates generally to calibration, and more particularly to an apparatus and method for calibrating a phased array antenna.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.Efforts have been made to develop an improved 5 th generation (5G) communication system or pre-5G communication system to meet the increasing demand for wireless data traffic after commercialization of 4 th generation (4G) communication systems. For this reason, a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a Beyond 4G network communication system or a Long Term Evolution (LTE) system (Post LTE) system.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.In order to achieve high data rates, 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band). In order to mitigate the path loss of radio waves and increase the propagation distance of radio waves in the ultra-high frequency band, beamforming, massive array multiple input / output (Full-Dimensional MIMO, FD-MIMO) in 5G communication systems Array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. In addition, in order to improve the network of the system, 5G communication system has evolved small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, coordinated multi-points (CoMP), and interference cancellation And other technology developments are being made.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.In addition, in 5G systems, Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation (FQAM) and sliding window superposition coding (SWSC), Advanced Coding Modulation (ACM), and Filter Bank Multi Carrier (FBMC), an advanced access technology ), Non Orthogonal Multiple Access (NOMA), and Spar Code Multiple Access (SCMA) are being developed.
상술한 것처럼, 밀리미터파 대역과 같은 초고주파 대역에서 통신을 수행하기 위해, 송신 신호 또는 수신 신호에 대한 빔포밍이 요구된다. 예를 들어, 빔 포밍을 위해, 위상 배열 안테나(phased array antenna)가 사용될 수 있다. 위상 배열 안테나는 위상이 조절 가능한 복수의 안테나 요소(element)들을 포함한다. 각 안테나 요소의 위상이 적절히 제어될 경우, 특정 방향으로 신호가 송신되거나, 특정 방향의 빔이 형성될 수 있다. As described above, in order to perform communication in an ultra high frequency band such as a millimeter wave band, beamforming of a transmission signal or a reception signal is required. For example, for beam forming, a phased array antenna can be used. The phased array antenna includes a plurality of antenna elements whose phase is adjustable. When the phase of each antenna element is properly controlled, a signal may be transmitted in a specific direction or a beam in a specific direction may be formed.
위상 배열 안테나의 캘리브레이션(calibration)은 위상 배열 안테나에 포함된 안테나 요소들에 동일한 위상의 신호들이 입력될 때, 안테나 요소들을 통과한 신호들이 모두 동일한 위상을 가지도록 각 안테나 요소에 위상 코드(phase code)를 설정하는 것으로 정의될 수 있다. 일단 위상 배열 안테나가 캘리브레이션 되면, 특정 방향에 대응하는 위상 코드를 각 안테나 요소에 설정함으로써 위상 배열 안테나가 특정 방향의 빔을 형성할 수 있다. 따라서, 위상 배열 안테나를 이용하여 빔포밍을 효율적으로 수행하기 위해, 위상 배열 안테나에 대한 적절한 캘리브레이션이 요구된다.Calibration of a phased array antenna includes a phase code for each antenna element such that when signals of the same phase are input to the antenna elements included in the phased array antenna, the signals passing through the antenna elements all have the same phase. ) Can be defined. Once the phased array antenna is calibrated, the phased array antenna can form a beam in a specific direction by setting a phase code corresponding to the specific direction to each antenna element. Therefore, in order to efficiently perform beamforming using the phased array antenna, proper calibration for the phased array antenna is required.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 위상 배열 안테나(phased array antenna)를 캘리브레이션하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.Based on the discussion as described above, the present disclosure provides an apparatus and method for calibrating a phased array antenna.
또한, 본 개시는, 대상(target) RF(radio frequency) 체인에 설정될 수 있는 가능한(available) 위상 코드들 중 일부 위상 코드들을 이용하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.In addition, the present disclosure is an apparatus for estimating a candidate code for a calibration code of a target RF chain using some phase codes of available phase codes that may be set in a target radio frequency (RF) chain. And methods.
또한, 본 개시는, 추정된 후보 코드들에 대한 오차(error)를 고려하여 캘리브레이션 코드를 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.The present disclosure also provides an apparatus and method for determining a calibration code in view of an error for estimated candidate codes.
또한, 본 개시는, 캘리브레이션 코드를 추정하기 위한 측정 값들의 타당성(relevance)을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.The present disclosure also provides an apparatus and method for determining the relevance of measurement values for estimating a calibration code.
또한, 본 개시는, 캘리브레이션의 종류에 따라 캘리브레이션을 수행하는 장치 및 방법을 제공한다.In addition, the present disclosure provides an apparatus and method for performing calibration according to the type of calibration.
또한, 본 개시는, 캘리브레이션 후 위상 배열 안테나를 이용하여 원하는 방향으로 신호를 송신하거나 빔을 형성하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.The present disclosure also provides an apparatus and method for transmitting a signal or forming a beam in a desired direction using a phased array antenna after calibration.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 배열 안테나를 캘리브레이션(calibration)하기 위한 방법은, 대상(target) RF(radio frequency) 체인에 위상 코드들을 설정하여, 상기 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 적어도 하나의 후보 코드를 추정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 제1 조합 신호의 세기와, 상기 위상 코드들에 대해 측정된 제2 조합 신호의 세기간 오차(error)를 결정하는 과정과, 상기 오차에 기반하여, 상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 과정과, 상기 캘리브레이션 코드를 상기 대상 RF 체인에 설정하여, 상기 대상 RF 체인을 캘리브레이션하는 과정을 포함한다. 상기 제1 조합 신호 및 상기 제2 조합 신호는, 상기 대상 RF 체인 및 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호들의 조합을 포함한다.According to various embodiments of the present disclosure, a method for calibrating a phased array antenna may include: setting phase codes on a target radio frequency (RF) chain, at least one of calibration codes of the target RF chain; Estimating a candidate code of, a strength of the first combined signal estimated for the phase codes under the condition that the at least one candidate code corresponds to a reference phase, and a second combination measured for the phase codes Determining a three-time error of the signal, determining the calibration code based on the error, and setting the calibration code to the target RF chain to calibrate the target RF chain. Include. The first combined signal and the second combined signal include a combination of signals associated with the target RF chain and the reference RF chain.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 하기 위한 장치는, 대상 RF 체인에 위상 코드들을 설정하여, 상기 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 적어도 하나의 후보 코드를 추정하고, 상기 적어도 하나의 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 제1 조합 신호의 세기와, 상기 위상 코드들에 대해 측정된 제2 조합 신호의 세기간 오차를 결정하고, 상기 오차에 기반하여, 상기 캘리브레이션 코드를 결정하고, 상기 캘리브레이션 코드를 상기 대상 RF 체인에 설정하여, 상기 대상 RF 체인을 캘리브레이션하는 제어부를 포함한다. 상기 제1 조합 신호 및 상기 제2 조합 신호는, 상기 대상 RF 체인 및 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호들의 조합을 포함한다.According to various embodiments of the present disclosure, an apparatus for calibrating a phased array antenna may include: setting phase codes in a target RF chain to estimate at least one candidate code for a calibration code of the target RF chain, wherein the at least one Determine an intensity of the first combined signal estimated for the phase codes and a three-time error of the second combined signal measured for the phase codes under the condition that the candidate code of corresponds to the reference phase; And a controller configured to determine the calibration code, set the calibration code to the target RF chain, and calibrate the target RF chain. The first combined signal and the second combined signal include a combination of signals associated with the target RF chain and the reference RF chain.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 일부 위상 코드들을 이용하여 캘리브레이션 코드를 추정하면서도 추정된 후보 코드의 오차를 고려함으로써, 캘리브레이션 코드를 빠르고 정확하게 추정할 수 있게 한다.The apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure allow for fast and accurate estimation of a calibration code by estimating a calibration code using some phase codes while considering the error of the estimated candidate code.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 캘리브레이션 코드를 추정하기 위한 측정 값들의 타당성(relevance)을 결정함으로써, 캘리브레이션 과정에서 발생한 오류를 조기에 검출할 수 있고, 잘못된 캘리브레이션 코드가 추정되는 것을 방지할 수 있다.Apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure, by determining the relevance of the measurement values for estimating the calibration code, it is possible to detect the error occurred during the calibration process early, it is assumed that the wrong calibration code is estimated It can prevent.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtained in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 배열 안테나를 도시한다.
도 2a 및 2b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 장치의 제1 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 장치의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 결정하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 후보 코드의 추정을 나타내기 위한 그래프를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 후보 코드에 대한 오차를 결정하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 후보 코드들에 대한 오차를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 결과의 예시들을 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 테스트 신호의 세기의 타당성(relevance)을 확인하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 10a 및 10b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 결과의 다른 예시들을 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 후보 코드의 타당성을 확인하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 테스트 신호의 세기의 타당성과 추정된 후보 코드의 타당성간 관계를 나타내는 다이어그램을 도시한다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 측정된 기준 신호의 세기의 타당성을 결정하기 위한 흐름도를 도시한다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 캘리브레이션 장치의 전체적인 동작들(overall operations)을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추가 후보 코드를 고려하여 캘리브레이션 코드를 결정하기 위한 흐름도이다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추가 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션의 결과로서 RF 체인들에 설정된 위상 코드들을 도시한다.
도 18은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션의 종류를 도시한다.
도 19a 및 19b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 온라인 캘리브레이션을 위한 통신 장치들간 신호 교환을 도시한다.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 온라인 캘리브레이션을 위한 흐름도를 도시한다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 캘리브레이션 이후 특정 방향으로 빔을 형성하기 위한 흐름도를 도시한다.1 illustrates a phased array antenna according to various embodiments of the present disclosure.
2A and 2B illustrate a first configuration of a calibration device according to various embodiments of the present disclosure.
3 is a flowchart illustrating a calibration device according to various embodiments of the present disclosure.
4 is a flowchart for determining a candidate code for a calibration code according to various embodiments of the present disclosure.
5A and 5B illustrate graphs for indicating estimation of candidate codes according to various embodiments of the present disclosure.
6 illustrates a flowchart for determining an error for a candidate code according to various embodiments of the present disclosure.
7A and 7B illustrate graphs showing errors for estimated candidate codes according to various embodiments of the present disclosure.
8 illustrates examples of calibration results according to various embodiments of the present disclosure.
9 illustrates a flowchart for confirming the relevance of the estimated strength of a test signal according to various embodiments of the present disclosure.
10A and 10B show other examples of calibration results according to various embodiments of the present disclosure.
11 illustrates a flowchart for confirming validity of an estimated candidate code according to various embodiments of the present disclosure.
12 is a diagram illustrating a relationship between a validity of an estimated test signal strength and a validity of an estimated candidate code according to various embodiments of the present disclosure.
13 is a flowchart for determining the validity of the strength of a reference signal measured according to various embodiments of the present disclosure.
14 is a flowchart illustrating overall operations of a calibration device according to various embodiments of the present disclosure.
15 is a flowchart for determining a calibration code in consideration of an additional candidate code according to various embodiments of the present disclosure.
16 is a graph illustrating a function of combined signal strength for an additional candidate code according to various embodiments of the present disclosure.
17 illustrates phase codes set on RF chains as a result of calibration according to various embodiments of the present disclosure.
18 illustrates a type of calibration according to various embodiments of the present disclosure.
19A and 19B illustrate signal exchange between communication devices for online calibration according to various embodiments of the present disclosure.
20 is a flowchart illustrating on-line calibration according to various embodiments of the present disclosure.
21 illustrates a flowchart for forming a beam in a specific direction after calibration according to various embodiments of the present disclosure.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art as described in the present disclosure. Among the terms used in the present disclosure, terms defined in the general dictionary may be interpreted as having the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and ideally or excessively formal meanings are not clearly defined in the present disclosure. Not interpreted as In some cases, even if terms are defined in the present disclosure, they may not be interpreted to exclude embodiments of the present disclosure.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.In various embodiments of the present disclosure described below, a hardware approach is described as an example. However, various embodiments of the present disclosure include technology that uses both hardware and software, and thus various embodiments of the present disclosure do not exclude a software-based approach.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 위상 배열 안테나(phased array antenna)를 캘리브레이션(calibration)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 위상 배열 안테나의 각 RF(radio frequency) 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들(available phase codes) 중 일부 위상 코드들을 이용하여 각 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 빠르게 추정하고, 후보 코드에 대한 오차(error)를 고려하여 캘리브레이션 코드를 정확하게 추정하기 위한 기술을 설명한다.The present disclosure relates to an apparatus and method for calibrating a phased array antenna in a wireless communication system. Specifically, the present disclosure uses some phase codes of available phase codes that may be set in each radio frequency (RF) chain of a phased array antenna to quickly generate a candidate code for a calibration code of each RF chain. A technique for estimating and accurately estimating a calibration code in consideration of an error for a candidate code will now be described.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.Terms used to describe signals used in the following description, terms referring to network entities, terms referring to components of devices, and the like are illustrated for convenience of description. Accordingly, the present disclosure is not limited to the terms described below, and other terms having equivalent technical meanings may be used.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 배열 안테나 100을 도시한다. 도 1을 참고하면, 위상 배열 안테나 100은 복수의 RF 체인들 110-1 내지 110-N을 포함한다. 이하, 설명의 편의를 위해, RF 체인 110-1의 구성들 및 구성들의 기능이 설명되나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 다른 RF 체인들(예: RF 체인 110-2 내지 110-N)의 구성들 또한 RF 체인 110-1의 구성들과 동일하거나 유사한 기능을 수행할 수 있다.1 illustrates a phased
믹서(mixer) 110-1-1은 입력 신호의 중심 주파수를 변환하고, 변환된 중심 주파수를 가지는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 믹서 110-1-1은 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 신호를 RF 신호로 변환하거나, RF 신호를 IF 신호로 변환할 수 있다. 여기에서, RF 신호의 주파수는 IF 신호의 주파수와 국부 발진기(local oscillator, LO) 신호의 주파수의 합으로 표현되고, 반대로 IF 신호의 주파수는 RF 신호의 주파수에서 LO 신호의 주파수를 뺀 결과로 표현될 수 있다. 이를 위해, 믹서 110-1-1은 LO와 연결될 수 있다.The mixer 110-1-1 may convert a center frequency of the input signal and output a signal having the converted center frequency. For example, the mixer 110-1-1 may convert an intermediate frequency (IF) signal into an RF signal or convert an RF signal into an IF signal. Here, the frequency of the RF signal is expressed as the sum of the frequency of the IF signal and the frequency of the local oscillator (LO) signal, whereas the frequency of the IF signal is expressed as the result of subtracting the frequency of the LO signal from the frequency of the RF signal. Can be. To this end, the mixer 110-1-1 may be connected to the LO.
위상 변환기(phase shifter) 110-1-3은 입력 신호의 위상을 변환하고, 변환된 위상을 가지는 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 위상 변환기 110-1-3은 입력 신호의 위상을 지연(lag)시키거나, 위상을 전진(advance)시킬 수 있다. 위상 변환기 110-1-3에는 복수의 위상 코드(phase code)들 중 하나의 위상 코드가 설정될 수 있다. 복수의 위상 코드들은 각각 0도 내지 360도 범위의 위상들 중 하나에 대응될 수 있고, 각각의 서로 다른 위상 코드들은 각각의 서로 다른 위상들에 대응될 수 있다. 예를 들어, 위상 변환기 110-1-3에 설정될 수 있는 가능한(available) 위상 코드들이 십진수로 0 내지 15(즉, 16개)일 경우, 위상 코드 n에 대응하는 위상은 2π/16×n일 수 있다. 상술한 위상 코드들의 수와 위상 코드 및 위상간 대응 방법은 예시적인 것이고, 다양한 변형이 가능하다. 위상 변환기 110-1-3에 특정 위상 코드가 설정된 경우, 위상 변환기 110-1-3은 위상 변환기 110-1-3에 입력된 신호의 위상을 설정된 위상 코드에 대응하는 위상으로 변경할 수 있고, 변경된 위상의 신호를 출력할 수 있다. 위상 코드는 위상 변환기 110-1-3에 대한 제어 신호에 의해 위상 변환기 110-1-3에 설정될 수 있고, 위상 변환기 110-1-3에 설정된 위상 코드는 위상 변환기 110-1-3에 대한 제어 신호에 의해 다른 위상 코드로 변경될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 코드는 위상 값(phase value), 또는 위상 변환기 코드(phase shifter code, PS code)로도 지칭될 수 있다. 또한, 위상 변환기(예: 위상 변환기 110-1-3)에 위상 코드를 설정하는 것은 위상 변환기를 포함하는 RF 체인(예: RF 체인 110-1)에 위상 코드를 설정하는 것으로 이해될 수 있다.The phase shifter 110-1-3 may convert a phase of an input signal and output a signal having the converted phase. For example, the phase shifter 110-1-3 may lag the phase of the input signal or advance the phase. A phase code of one of a plurality of phase codes may be set in the phase converter 110-1-3. The plurality of phase codes may correspond to one of phases in the range of 0 degrees to 360 degrees, respectively, and each different phase codes may correspond to respective different phases. For example, if the possible phase codes that can be set in phase shifter 110-1-3 are 0 to 15 (ie 16) in decimal, then the phase corresponding to phase code n is 2π / 16 × n. Can be. The above-described number of phase codes and a corresponding method between phase codes and phases are exemplary and various modifications are possible. When a specific phase code is set in the phase converter 110-1-3, the phase converter 110-1-3 may change the phase of the signal input to the phase converter 110-1-3 to a phase corresponding to the set phase code. The signal of the phase can be output. The phase code can be set in the phase converter 110-1-3 by a control signal for the phase converter 110-1-3, and the phase code set in the phase converter 110-1-3 can be set for the phase converter 110-1-3. It can be changed to another phase code by the control signal. According to various embodiments of the present disclosure, the phase code may also be referred to as a phase value or a phase shifter code (PS code). In addition, setting a phase code in a phase converter (eg, phase converter 110-1-3) may be understood as setting a phase code in an RF chain (eg, RF chain 110-1) including the phase converter.
증폭기 110-1-5는 입력 신호를 증폭시킬 수 있다. 증폭기 110-1-5는 증폭된 신호를 방사 소자(radiator) 110-1-7에 제공할 수 있다. 방사 소자(radiator) 110-1-7은 입력된 전기적 신호를 전자기파로 변환하고, 전자기파를 자유 공간(free space)으로 방사할 수 있다. Amplifiers 110-1-5 may amplify the input signal. The amplifier 110-1-5 may provide the amplified signal to the radiator 110-1-7. The radiator 110-1-7 may convert the input electrical signal into electromagnetic waves and radiate the electromagnetic waves into a free space.
신호 120-1은 믹서 110-1-1, 위상 변환기 110-1-3, 증폭기 110-1-5 및 방사 소자 110-1-7을 거쳐(through) RF 체인 110-1로부터 송신되거나, 방사 소자 110-1-7, 증폭기 110-1-5, 위상 변환기 110-1-3 및 믹서 110-1-1을 거쳐 RF 체인 110-1에 의해 수신될 수 있다. 유사하게, 신호 120-2는 RF 체인 110-2로부터 송신되거나, RF 체인 110-2에 의해 수신될 수 있고, 신호 120-N은 RF 체인 110-N으로부터 송신되거나, RF 체인 110-N에 의해 수신될 수 있다.Signal 120-1 is transmitted from RF chain 110-1 through mixer 110-1-1, phase shifter 110-1-3, amplifier 110-1-5 and radiating element 110-1-7, or radiating element It can be received by the RF chain 110-1 via 110-1-7, amplifier 110-1-5, phase converter 110-1-3 and mixer 110-1-1. Similarly, signal 120-2 may be transmitted from RF chain 110-2, or received by RF chain 110-2, and signal 120-N may be transmitted from RF chain 110-N, or may be received by RF chain 110-N. Can be received.
만약, 복수의 RF 체인들 110-1 내지 110-N이 동시에 송신 또는 수신하는 신호들 120-1 내지 120-N의 위상이 동일한 경우, 신호들 120-1 내지 120-N은 전체로써 평면파를 형성하고, 특정 방향으로 전파될 수 있다. 특정 방향으로 전파되는 신호들 120-1 내지 120-N은 특정 방향의 빔(예: 빔 130)을 형성(form)할 수 있다. 신호들 120-1 내지 120-N의 위상이 동일하도록 RF 체인들 110-1 내지 110-N에 위상 코드들이 설정된 경우, 빔의 방향을 특정 방향으로 변경하기 위해 RF 체인들 110-1 내지 110-N에 설정되어야 할 위상 코드들은 해당 방향에 기반하여 고유하게(uniquely) 결정될 수 있다. 따라서, 일단 신호들 120-1 내지 120-N의 위상이 동일하도록 RF 체인들 110-1 내지 110-N에 위상 코드들이 설정되면, 위상 배열 안테나 100을 포함하는 통신 장치는 원하는 빔 방향에 대응하는 위상 코드들을 RF 체인들 110-1 내지 110-N에 설정할 수 있고, 위상 배열 안테나 100을 통해 원하는 방향의 빔을 형성하거나, 빔을 조향할 수 있다. If the plurality of RF chains 110-1 to 110-N transmit or receive signals 120-1 to 120-N at the same phase, the signals 120-1 to 120-N form a plane wave as a whole. And may propagate in a specific direction. The signals 120-1 to 120 -N propagating in a specific direction may form a beam (eg, beam 130) in a specific direction. If phase codes are set on the RF chains 110-1 to 110-N such that the phases of the signals 120-1 to 120-N are the same, the RF chains 110-1 to 110- to change the direction of the beam in a specific direction. The phase codes to be set to N may be uniquely determined based on the direction. Thus, once the phase codes are set in the RF chains 110-1 through 110-N such that the phases of the signals 120-1 through 120-N are the same, the communication device including the phased
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 배열 안테나의 캘리브레이션은 위상 배열 안테나에 포함된 RF 체인들(예: RF 체인들 110-1 내지 110-N)에 동일한 위상의 신호들이 입력될 때, RF 체인들을 통과한 신호들이 모두 동일한 위상을 가지도록, RF 체인들에 위상 코드들을 설정하는 것을 의미한다. 캘리브레이션은 각각의 RF 체인들 110-1 내지 110-N에 대해 수행될 수 있다. 예를 들어, RF 체인 110-1에 캘리브레이션이 수행되는 경우, 신호 120-1의 위상이 기준 RF 체인과 관련된 신호의 위상과 동일해지도록 RF 체인 110-1에 위상 코드가 설정될 수 있다. 여기에서, 기준 RF 체인은 적어도 하나의 다른 RF 체인의 캘리브레이션을 위해 위상 코드를 유지하는 RF 체인을 의미한다. 기준 RF 체인은 복수의 RF 체인들 110-1 내지 110-N 중 하나가 될 수 있다. 예를 들어, 기준 RF 체인이 110-1인 경우, 나머지 RF 체인들 110-2 내지 110-N에 대해 캘리브레이션이 수행될 수 있다. 이 경우, 캘리브레이션이 수행되어야 할 나머지 RF 체인들 110-2 내지 110-N은 '캘리브레이션 대상(target) RF 체인', 또는 간단히 '대상 RF 체인'으로 지칭될 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, the calibration of the phased array antenna is performed when the signals of the same phase are input to the RF chains (eg, the RF chains 110-1 to 110-N) included in the phased array antenna. This means setting the phase codes on the RF chains so that the signals passing through them all have the same phase. Calibration may be performed for each of the RF chains 110-1 to 110 -N. For example, when calibration is performed on the RF chain 110-1, a phase code may be set on the RF chain 110-1 such that the phase of the signal 120-1 is equal to the phase of a signal associated with the reference RF chain. Here, the reference RF chain refers to an RF chain that maintains a phase code for calibration of at least one other RF chain. The reference RF chain may be one of the plurality of RF chains 110-1 to 110 -N. For example, when the reference RF chain is 110-1, calibration may be performed on the remaining RF chains 110-2 to 110 -N. In this case, the remaining RF chains 110-2 to 110 -N to be calibrated may be referred to as a 'target RF chain', or simply a 'target RF chain'.
어떤 RF 체인에 대해 캘리브레이션이 수행된 경우, 그 RF 체인은 다른 RF 체인의 캘리브레이션을 위해 기준 RF 체인으로서 기능할 수 있다. 다시 말해서, 복수의 RF 체인들을 캘리브레이션 하는 동안 기준 RF 체인은 변경될 수 있다. 예를 들어, RF 체인 110-2의 캘리브레이션을 위해 RF 체인 110-1이 기준 RF 체인으로 사용된 경우, RF 체인 110-3의 캘리브레이션을 위해 RF 체인 110-2가 기준 RF 체인으로 사용될 수 있다.If calibration has been performed for one RF chain, that RF chain can serve as a reference RF chain for calibration of another RF chain. In other words, the reference RF chain can be changed while calibrating the plurality of RF chains. For example, when the RF chain 110-1 is used as a reference RF chain for calibration of the RF chain 110-2, the RF chain 110-2 may be used as a reference RF chain for calibration of the RF chain 110-3.
위상 배열 안테나 100에 포함된 각각의 복수의 RF 체인들 110-1 내지 110-N에 대한 캘리브레이션은 캘리브레이션 장치에 의해 수행될 수 있다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 위상 배열 안테나 100에 포함된 각각의 복수의 RF 체인들 110-1 내지 110-N을 캘리브레이션 할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 배열 안테나 100에 포함된 각각의 복수의 RF 체인들 110-1 내지 110-N을 캘리브레이션 하는 것은 위상 배열 안테나 100을 캘리브레이션 하는 것으로 이해될 수 있으며, 캘리브레이션이 수행될 위상 배열 안테나는 '대상 위상 배열 안테나'로 지칭될 수 있다. Calibration for each of the plurality of RF chains 110-1 to 110 -N included in the phased
위상 배열 안테나 100을 캘리브레이션하기 위한 캘리브레이션 장치의 구성은 도 2a 및 도 2b에서 보다 상세히 설명된다.The configuration of a calibration device for calibrating the phased
도 2a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 장치 200의 제1 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '~부', '~기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 2A illustrates a first configuration of a
도 2a를 참고하면, 캘리브레이션 장치 200은 위상 배열 안테나 100을 캘리브레이션하기 위한 계측기(measuring instrument)일 수 있다. 이 경우, 캘리브레이션 장치 200은 제어부 210, 송수신기 220 및 기준안테나 230을 포함할 수 있다. 도 2a에서, 설명의 편의를 위해 캘리브레이션 장치 200은 위상 배열 안테나 100을 캘리브레이션 하는 것으로 가정하나, 이는 예시적인 것이고, 캘리브레이션 장치 200은 임의의(any) 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다.Referring to FIG. 2A, the
제어부 210은 캘리브레이션 장치 200의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 210은 송수신기 220이 캘리브레이션 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부 210은 송수신기 220이 기준 안테나 230을 통해 신호를 송신하거나, 수신하도록 제어할 수 있다. 제어부 210은 상술한 제어 동작을 수행하기 위해, 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다.The
다양한 실시 예들에 따라, 제어부 210은 각각의 RF 체인들에 위상 코드를 설정할 수 있고, 설정된 위상 코드를 변경할 수 있다. 이를 위해, 제어부 210은 위상 코드를 설정하거나 변경하기 위한 제어 신호를 각각의 RF 체인들로 송신할 수 있다. 나아가, 제어부 210은 각각의 RF 체인들의 온/오프(on/off) 상태를 제어할 수 있다. 다시 말해서, 제어부 210은 각각의 RF 체인들을 온하거나, 오프할 수 있다. 이를 위해, 제어부 210은 각각의 RF 체인들의 공급 전압(supply voltage)을 차단하거나, 유지할 수 있다. 또한, 제어부 210은 각각의 RF 체인들에 온/오프 상태를 제어하기 위한 제어 신호(예: 인에이블(enable) 신호)를 송신할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the
다양한 실시 예들에 따라, 제어부 210은 위상 배열 안테나 100와 관련된 신호의 세기(strength)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어부 210은 위상 배열 안테나 100에서 각각의 RF 체인으로부터 송신되는 신호의 세기를 측정할 수 있고, 둘 이상의 RF 체인들로부터 송신되는 신호들의 조합 신호(combined signal)의 세기를 측정할 수 있다. 여기에서, 조합 신호는 신호들의 벡터 합으로 표현될 수 있다. 다른 예로, 제어부 210은 위상 배열 안테나 100에서 각각의 RF 체인에 의해 수신되는 신호의 세기를 측정할 수 있고, 둘 이상의 RF 체인들에 의해 수신되는 신호들의 조합 신호의 세기를 측정할 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, the
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 신호 y의 세기는 신호 y의 크기(|y|)를 지칭하거나, 신호 y의 전력(y2)을 지칭할 수 있다. 다시 말해서, 신호의 세기는 신호의 크기 및 신호의 전력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 어떤 요소(element)(예: RF 체인, 위상 배열 안테나, 통신 장치)와 관련된 신호는 그 요소로부터 송신되는 신호나, 수신되는 신호를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 기준 RF 체인과 관련된 신호는 기준 RF 체인으로부터 송신되는 신호나, 기준 RF 체인에 의해 수신되는 신호를 의미한다. 대상 RF 체인과 관련된 신호는 대상 RF 체인으로부터 송신되는 신호나, 대상 RF 체인에 의해 수신되는 신호를 의미한다. 다양한 실시 예들에 따라, 기준 RF 체인과 관련된 신호는 '기준 신호'로, 대상 RF 체인과 관련된 신호는 '테스트(test) 신호'로 지칭될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the strength of the signal y may refer to the magnitude (| y |) of the signal y, or may refer to the power y 2 of the signal y. In other words, the strength of the signal may include at least one of the magnitude of the signal and the power of the signal. In addition, according to various embodiments of the present disclosure, a signal associated with an element (eg, an RF chain, a phased array antenna, a communication device) may refer to a signal transmitted from or received from the element. For example, a signal associated with a reference RF chain means a signal transmitted from a reference RF chain or a signal received by the reference RF chain. The signal related to the target RF chain means a signal transmitted from the target RF chain or a signal received by the target RF chain. According to various embodiments of the present disclosure, a signal associated with a reference RF chain may be referred to as a 'reference signal' and a signal associated with a target RF chain may be referred to as a 'test signal'.
송수신기 220은 기준 안테나 230을 통해 신호를 송신하거나, 수신할 수 있다. 예를 들어, 송수신기 220은 위상 배열 안테나 100을 캘리브레이션하기 위한 캘리브레이션 신호를 생성할 수 있다. 송수신기 220은 생성된 캘리브레이션 신호를 위상 배열 안테나 100에 제공하여, 위상 배열 안테나 100에서 온 상태의 RF 체인들로부터 신호가 송신되도록 할 수 있다. 송수신기 220은 기준 안테나 230을 통해 위상 배열 안테나 100으로부터 송신된 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호에 관한 정보를 제어부 210에 제공할 수 있다. 다른 예로, 송수신기 220은 캘리브레이션 신호를 기준 안테나 230을 통해 송신할 수 있다. 송수신기 220은 기준 안테나 230으로부터 송신된 신호를 위상 배열 안테나 100이 수신할 수 있게 하고, 위산 배열 안테나 100에 의해 수신된 신호에 관한 정보를 제어부 210에 제공할 수 있다. 예를 들어, 송수신기 220은 신호를 생성, 송신 및/또는 수신하기 위해, 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(digital to analog converter), ADC(analog to digital converter) 등을 포함할 수 있다.The
도 2b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 장치 200의 제2 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '~부', '~기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 2B illustrates a second configuration of a
도 2b를 참고하면, 캘리브레이션 장치 200은 위상 배열 안테나 100을 포함하는 통신 장치일 수 있다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치 200은 캘리브레이션 장치 200에 포함된 위상 배열 안테나 100을 스스로 캘리브레이션(self-calibration)할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치는 기지국 또는 단말일 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 기지국은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 단말은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 'CPE(customer premises equipment)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 캘리브레이션 장치 200이 위상 배열 안테나 100을 포함하는 통신 장치인 경우, 캘리브레이션 장치 200은 통신부 250, 저장부 260 및 제어부 270을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2B, the
통신부 250은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 250은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 250은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 250은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 250은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부 250은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. The
또한, 통신부 250은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 250은 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(예: 위상 배열 안테나 100)를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 통신부 250은 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있고, 위상 배열 안테나 100 및/또는 복수의 RF 체인들에 기반하여 빔포밍을 수행할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부 250은 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. In addition, the
통신부 250은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 250의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 250에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.The
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 통신부 250은 송수신기 220과 동일하거나 유사한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부 250은 캘리브레이션 신호를 위상 배열 안테나 100에 제공하고, 위상 배열 안테나 100에 의해 처리된 캘리브레이션 신호를 피드백 루프(feedback loop) 280을 통해 검출할 수 있다. 다른 예로, 통신부 250은 피드백 루프 280을 통해 캘리브레이션 신호를 위상 배열 안테나 100으로 제공하고, 위상 배열 안테나 100에 의해 처리된 신호를 검출할 수 있다. 통신부 250은 검출된 신호에 관한 정부를 제어부 270에 제공할 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, the
저장부 260은 캘리브레이션 장치의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 260은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 260은 제어부 270의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.The
제어부 270은 캘리브레이션 장치의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 270은 통신부 250을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 270은 저장부 260에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 270은 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 270은 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부 250의 일부 및 제어부 270은 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. The
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 제어부 270은 제어부 210과 동일하거나 유사한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부 270은 통신부 250이 캘리브레이션 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부 270은 통신부 250이 위상 배열 안테나 100으로 캘리브레이션 신호를 제공하거나, 위상 배열 안테나 100을 통해 캘리브레이션 신호를 검출하도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 제어부 270은 통신부 250이 피드백 루프 280을 통해 캘리브레이션 신호를 위상 배열 안테나 100으로 제공하거나, 피드백 루프 280을 통해 위상 배열 안테나 100에 의해 처리된 캘리브레이션 신호를 검출하도록 제어할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the
도시되지 아니하였으나, 캘리브레이션 장치 200이 기지국인 경우, 캘리브레이션 장치 200은 백홀 통신부를 더 포함할 수 있다. 백홀 통신부는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 즉, 백홀 통신부는 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환할 수 있다. Although not shown, when the
다른 예로, 캘리브레이션 장치 200이 기지국이더라도, 캘리브레이션 장치 200은 백홀 통신부를 포함하지 아니할 수 있다. 이 경우, 캘리브레이션 장치 200은 통신부 250을 이용하여 일종의 무선 채널인 무선 백홀(wireless backhaul)을 통해 네트워크 내 다른 노드들(예: 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어 망)과 통신을 수행할 수 있다.As another example, even if the
다양한 실시 예들에 따라, 제어부 210 및/또는 제어부 270은 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들 중 일부 위상 코드들을 이용하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드들을 추정하고, 후보 코드들에 대한 오차를 고려하여 후보 코드들 중 최적의 캘리브레이션 코드를 결정하고, 캘리브레이션 코드를 대상 RF 체인에 설정하여 대상 RF 체인을 캘리브레이션 할 수 있다. 예를 들어, 제어부 210 및/또는 제어부 270은 캘리브레이션 장치가 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, the
캘리브레이션 장치는 위상 배열 안테나의 RF 체인들 중 하나를 기준 RF 체인으로 선택하고, 다른 하나를 캘리브레이션을 위한 대상 RF 체인으로 선택할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 선택된 대상 RF 체인에 대한 캘리브레이션을 완료한 후, 나머지 RF 체인들에 대해 하나씩(one by one) 순차적으로 캘리브레이션 할 수 있다. 대상 RF 체인에 대한 캘리브레이션은 대상 RF 체인과 기준 RF 체인에 동일한 위상의 신호들이 입력될 때 대상 RF 체인 및 기준 RF 체인을 통과한 신호들이 모두 동일한 위상을 가지도록 대상 RF 체인에 위상 코드를 설정하는 것을 의미한다. 특정 위상 코드가 설정된 대상 RF 체인과 관련된 신호(이하, '특정 위상 코드에 대한 테스트 신호'로 지칭된다)의 위상과 기준 신호의 위상(이하, '기준 위상'으로 지칭된다)이 동일할 경우, 테스트 신호와 기준 신호의 조합 신호의 세기는 최대화(maximized) 될 수 있다. 다른 예로, 특정 위상 코드에 대한 테스트 신호의 위상과 기준 위상간 차이가 180°일 경우, 테스트 신호와 기준 신호의 조합 신호의 세기는 최소화(minimized) 될 수 있다. The calibration device may select one of the RF chains of the phased array antenna as the reference RF chain and the other as the target RF chain for calibration. After completing the calibration for the selected target RF chain, the calibration apparatus may sequentially calibrate one by one for the remaining RF chains. Calibration for the target RF chain sets a phase code in the target RF chain such that when signals of the same phase are input to the target RF chain and the reference RF chain, the signals passing through the target RF chain and the reference RF chain have the same phase. Means that. If the phase of a signal (hereinafter referred to as a 'test signal for a specific phase code') associated with the target RF chain in which a specific phase code is set and the phase of the reference signal (hereinafter referred to as a 'reference phase') are the same, The strength of the combined signal of the test signal and the reference signal may be maximized. As another example, when the difference between the phase and the reference phase of the test signal for a particular phase code is 180 °, the strength of the combined signal of the test signal and the reference signal may be minimized.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 테스트 신호의 위상이 기준 위상과 동일해지기 위해 대상 RF 체인에 설정되어야 할 위상 코드는 '캘리브레이션 코드' 또는 '최적 위상 코드'로 지칭될 수 있다. 또한, '테스트 신호와 기준 신호의 조합 신호'는 테스트 신호와 기준 신호의 벡터 합 및/또는 조합을 의미하며, 이하 본 개시에서 간략히 '조합 신호'로 지칭될 수 있다. 나아가, 기준 신호와 특정 위상 코드에 대한 테스트 신호의 조합 신호는 간략히 '특정 위상 코드에 대한 조합 신호'로 지칭될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the phase code to be set in the target RF chain so that the phase of the test signal is the same as the reference phase may be referred to as a 'calibration code' or 'optimal phase code'. In addition, the combination signal of the test signal and the reference signal means a vector sum and / or a combination of the test signal and the reference signal, and may be referred to simply as the combination signal in the present disclosure. Furthermore, the combination signal of the reference signal and the test signal for a specific phase code may be referred to simply as a combination signal for a specific phase code.
캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인을 캘리브레이션하기 위해, 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정하여야 한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들 모두에 기반하여, 조합 신호의 세기가 최대화되는 위상 코드(즉, 캘리브레이션 코드)를 결정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들은 대상 RF 체인의 가능한 위상 코드들로 지칭될 수 있다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들 모두에 기반하여, 조합 신호의 세기가 최소화되는 위상 코드를 결정하고, 결정된 위상 코드에 대해 180°의 코드 차를 갖는 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있다. The calibration device must determine the calibration code of the target RF chain in order to calibrate the target RF chain. For example, the calibration device may determine the phase code (ie, the calibration code) in which the strength of the combined signal is maximized based on all of the possible phase codes that may be set in the target RF chain. According to various embodiments of the present disclosure, possible phase codes that may be set in the target RF chain may be referred to as possible phase codes of the target RF chain. As another example, the calibration device determines a phase code at which the strength of the combined signal is minimized, based on all of the possible phase codes that can be set in the target RF chain, and a calibration code with a code difference of 180 ° for the determined phase code. Can be determined.
상술한 캘리브레이션 방법들은 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들을 모두 고려하므로, 대상 RF 체인을 캘리브레이션 하기 위한 시간(이하, '캘리브레이션 시간(calibration time)'으로 지칭된다)이 많이 소요될 수 있다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시 예들은 캘리브레이션 시간을 줄이기 위해, 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들 중 일부 위상 코드들을 이용하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드들을 추정할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다. 본 개시의 다양한 실시 예들에서, '후보 코드'는 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들 중 일부 위상 코드들을 이용하여 캘리브레이션 코드로 추정된 위상 코드를 의미한다. 예를 들어, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 장치는 도 4에 예시된 것과 같이 위상 코드들의 쌍을 이용하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정할 수 있다. Since the above-described calibration methods take into account all possible phase codes that can be set in the target RF chain, a time for calibrating the target RF chain (hereinafter, referred to as a 'calibration time') may take a lot. Accordingly, various embodiments of the present disclosure may provide an apparatus capable of estimating candidate codes for a calibration code of a target RF chain using some phase codes among possible phase codes that may be set in the target RF chain to reduce calibration time. And methods. In various embodiments of the present disclosure, the 'candidate code' refers to a phase code estimated as a calibration code using some phase codes among possible phase codes that may be set in a target RF chain. For example, a calibration device according to various embodiments of the present disclosure may estimate a candidate code for a calibration code of a target RF chain using a pair of phase codes as illustrated in FIG. 4.
캘리브레이션 장치가 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 가능한 위상 코드들 중 일부 위상 코드들을 이용하여 캘리브레이션 코드를 추정하는 경우, 추정된 캘리브레이션 코드에 대한 신뢰성(reliability) 또는 타당성(relevance)이 문제될 수 있다. 예를 들어, 대상 RF 체인에 특정 위상 코드를 설정하여 조합 신호의 세기를 측정하는 상황에서 측정 오차가 발생할 경우, 잘못된 조합 신호의 세기가 추정될 수 있고, 조합 신호의 세기에 기반하여 추정되는 후보 코드 또한 잘못된 코드(fail code)일 수 있다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시 예들은 추정된 캘리브레이션 코드에 대한 신뢰성 또는 타당성을 높이기 위해, 캘리브레이션 코드에 대한 복수의 후보 코드들을 추정하고, 각 후보 코드에 대한 오차를 고려하여 가장 작은 오차를 가지는 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정하는 장치 및 방법을 제공한다. 더하여, 본 개시의 다양한 실시 예들은 측정 값 및/또는 측정 값에 기반하는 추정 값의 타당성(예: 기준 신호의 세기의 타당성, 테스트 신호의 세기의 타당성, 후보 코드들간 코드 차의 타당성)을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.When the calibration device estimates the calibration code using some of the possible phase codes that can be set in the target RF chain, reliability or relevance to the estimated calibration code may be a problem. For example, if a measurement error occurs in a situation in which a specific phase code is set in the target RF chain to measure the strength of the combined signal, the strength of the wrong combined signal may be estimated and estimated based on the strength of the combined signal. The code may also be a fail code. Accordingly, various embodiments of the present disclosure estimate a plurality of candidate codes for a calibration code and increase a candidate code having the smallest error in consideration of an error for each candidate code in order to increase reliability or validity of the estimated calibration code. Provided are an apparatus and a method for determining a as a calibration code. In addition, various embodiments of the present disclosure determine the validity of a measurement value and / or an estimated value based on the measurement value (eg, the validity of the strength of the reference signal, the validity of the strength of the test signal, and the validity of the code difference between candidate codes) An apparatus and method are provided for the following.
캘리브레이션 장치는 외부의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다(예: 공장 캘리브레이션(factory calibration)). 뿐만 아니라, 캘리브레이션 장치가 기지국 및/또는 단말과 같은 통신 장치일 경우, 캘리브레이션 장치는 위상 배열 안테나를 내부에 포함할 수 있고, 내부에 포함된 위상 배열 안테나를 스스로 캘리브레이션 할 수 있다(예: 자가 캘리브레이션(self-calibration)). 나아가, 캘리브레이션 장치가 통신 장치인 경우 캘리브레이션 장치는 그 내부에 포함된 위상 배열 안테나의 캘리브레이션을 위해 조합 신호 또는 단일 RF 체인과 관련된 개별 신호를 다른 통신 장치로 송신하고, 다른 통신 장치에 의해 측정된 신호에 관한 정보를 다른 통신 장치로부터 수신하고, 수신된 정보에 기반하여 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다(예: 온라인 캘리브레이션(online calibration). 본 개시의 다양한 실시 예들은 각각의 공장 캘리브레이션, 자가 캘리브레이션 및 온라인 캘리브레이션을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.The calibration device can calibrate an external phased array antenna (eg, factory calibration). In addition, when the calibration device is a communication device such as a base station and / or a terminal, the calibration device may include a phased array antenna therein and may calibrate the phased array antenna included therein (eg, self calibration). (self-calibration)). Furthermore, when the calibration device is a communication device, the calibration device transmits a combination signal or an individual signal associated with a single RF chain to another communication device for calibration of a phased array antenna included therein, and a signal measured by another communication device. Information may be received from another communication device, and the phased array antenna may be calibrated based on the received information (e.g., online calibration. Various embodiments of the present disclosure provide for each factory calibration, self calibration, and An apparatus and method for performing on-line calibration are provided.
이하 도 3에서, 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정하고, 후보 코드에 대한 오차를 고려하여 캘리브레이션 코드를 결정하기 위한 캘리브레이션 장치의 동작 방법이 설명된다.In FIG. 3, an operation method of a calibration apparatus for estimating a candidate code for a calibration code and determining a calibration code in consideration of an error for the candidate code is described.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 장치의 흐름도를 도시한다. 도 3은 캘리브레이션 장치 200의 동작 방법을 예시한다.3 is a flowchart illustrating a calibration device according to various embodiments of the present disclosure. 3 illustrates a method of operating the
도 3을 참고하면, 301 단계에서, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 위상 코드들을 설정하여, 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 적어도 하나의 후보 코드를 추정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 각각의 위상 코드들의 쌍을 설정하고, 위상 코드들의 쌍을 이용하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정할 수 있다. 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정하기 위한 구체적인 방법은 하기의 도 4 및 도 5a, 5b를 통해 보다 상세히 설명된다.Referring to FIG. 3, in step 301, the calibration apparatus sets phase codes on a target RF chain to estimate at least one candidate code for a calibration code of the target RF chain. For example, the calibration apparatus sets a pair of respective phase codes in the target RF chain, and estimates a candidate code for the calibration code of the target RF chain using the pair of phase codes. Specific methods for estimating candidate codes for calibration codes are described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5A and 5B below.
303 단계에서, 캘리브레이션 장치는 기준 위상이 적어도 하나의 후보 코드에 대응하는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 제1 조합 신호의 세기와, 위상 코드들에 대해 측정된 제2 조합 신호의 세기간 오차를 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 추정된 후보 코드에 대한 오차를 결정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 기준 위상이 추정된 후보 코드에 대응한다고 가정하였을 때(즉, 실제로 기준 위상이 추정된 후보 코드에 대응하는지는 알 수 없다), 각각의 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 이론적으로(theoretically) 추정할 수 있다. 또한, 캘리브레이션 장치는 각각의 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 실제로 측정하여, 측정된 조합 신호의 세기를 획득할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 각각의 위상 코드들에 대해 이론적으로 추정된 조합 신호의 세기와, 실제로 측정된 조합 신호의 세기간 오차를 결정할 수 있다. In step 303, the calibration apparatus determines the strength of the first combined signal estimated for the phase codes under the condition that the reference phase corresponds to the at least one candidate code, and the three-period error of the second combined signal measured for the phase codes. Determine. In other words, the calibration device may determine an error for the estimated candidate code. When the calibration apparatus assumes that the reference phase corresponds to the estimated candidate code (i.e., it is unknown whether the reference phase actually corresponds to the estimated candidate code), the theoretical strength of the combined signal for each phase code is theoretically determined. (theoretically) can be estimated. In addition, the calibration apparatus may actually measure the strength of the combined signal for each phase code to obtain the measured strength of the combined signal. The calibration device can determine the strength of the combined signal theoretically estimated for each phase code and the three-year error of the actually measured combined signal.
305 단계에서, 캘리브레이션 장치는 오차에 기반하여 캘리브레이션 코드를 결정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 복수의 후보 코드들에 대한 오차들을 결정할 수 있고, 복수의 후보 코드들 중에서 가장 작은 오차를 가지는 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정할 수 있다. 후보 코드에 대한 오차를 결정하고, 오차에 기반하여 캘리브레이션 코드를 결정하는 구체적인 방법은 하기의 도 6 및 도 7a, 7b를 통해 보다 상세히 설명된다.In
307 단계에서, 캘리브레이션 장치는 캘리브레이션 코드를 대상 RF 체인에 설정하여, 대상 RF 체인을 캘리브레이션 한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 캘리브레이션 코드를 대상 RF 체인에 설정하여, 테스트 신호의 위상이 기준 위상과 동일해지도록 할 수 있다. 도시되지 아니하였으나, 307 단계 이후 캘리브레이션 장치는 캘리브레이션이 수행되지 아니한 다른 RF 체인을 선택하고, 선택된 RF 체인을 캘리브레이션 할 수 있다.In
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 결정하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 4는 캘리브레이션 장치 200의 동작 방법을 예시한다. 도 4에서, 제1 위상 코드 및 제2 위상 코드는 대상 RF 체인에 설정될 수 있는 위상 코드들이고, 제1 위상 코드 및 제2 위상 코드에 기반하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드가 추정된다.4 is a flowchart for determining a candidate code for a calibration code according to various embodiments of the present disclosure. 4 illustrates a method of operating the
도 4를 참고하면, 401 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여, 제1 위상 코드에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차를 결정한다. 제1 위상 코드에 대응하는 위상은 기준 위상보다 선행(lead)하거나, 지연(lag)될 수 있다.Referring to FIG. 4, in operation 401, the calibration apparatus determines a phase difference between a phase corresponding to the first phase code and a reference phase based on the strength of the combined signal measured for the first phase code. The phase corresponding to the first phase code may be preceded or delayed by the reference phase.
403 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제2 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여, 위상 차의 위상 상태를 결정한다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 차의 위상 상태는 위상 차가 기반하는 위상들 중 어느 위상이 선행하고, 어느 위상이 지연되는지를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드에 대응하는 위상이 기준 위상보다 선행하는지, 지연되는지를 결정할 수 있다.In operation 403, the calibration apparatus determines a phase state of the phase difference based on the strength of the combined signal measured for the second phase code. According to various embodiments of the present disclosure, the phase state of the phase difference may indicate which phase of the phases on which the phase difference is based and which phase is delayed. For example, the calibration device may determine whether the phase corresponding to the first phase code is earlier or delayed.
405 단계에서, 캘리브레이션 장치는 위상 차 및 위상 차의 위상 상태에 기반하여, 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정한다. 예를 들어, 제1 위상 코드에 대응하는 위상이 기준 위상보다 선행하는 경우, 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드에 대응하는 위상이 위상 차만큼 지연되게 하는 위상 코드를 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드로 추정할 수 있다. 다른 예로, 제1 위상 코드에 대응하는 위상이 기준 위상보다 지연되는 경우, 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드에 대응하는 위상이 위상 차만큼 선행되게 하는 위상 코드를 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드로 추정할 수 있다. In
상술한 것과 같이, 캘리브레이션 장치는 위상 코드들의 쌍(예: 제1 위상 코드, 제2 위상 코드)에 기반하여 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 위상 코드들의 다른 쌍에 기반하여 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드를 추정할 수 있으며, 이 경우 서로 다른 위상 코드들의 쌍에 기반하여 결정된 각각의 후보 코드들은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.As described above, the calibration apparatus may estimate a candidate code for the calibration code based on the pair of phase codes (eg, the first phase code and the second phase code). The calibration apparatus may estimate candidate codes for calibration codes based on different pairs of phase codes, in which case each candidate code determined based on a pair of different phase codes may be the same or different from each other. .
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 후보 코드의 추정을 나타내기 위한 그래프를 도시한다. 도 5a 및 도 5b의 그래프 510 및 그래프 520에서, 가로축은 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드에 대응하는 위상을, 세로축은 조합 신호의 세기를 나타낸다.5A and 5B illustrate graphs for indicating estimation of candidate codes according to various embodiments of the present disclosure. In
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 제1 후보 코드 521 및 제2 후보 코드 523을 추정하기 위해, 제1 위상 코드 511, 제2 위상 코드 513 및 제3 위상 코드 515가 고려될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 제1 위상 코드 511 및 제2 위상 코드 513간 코드 차는 90°의 위상 차에 대응하고, 제2 위상 코드 513 및 제3 위상 코드 515간 코드 차는 90°의 위상 차에 대응함이 가정된다. 그러나, 이는 예시적인 것이고, 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 추정하기 위해 대상 RF 체인에 설정될 것으로 요구되는 위상 코드들의 코드 차는 90° 이외의 위상 차에 대응할 수 있다.5A and 5B, to estimate the
먼저, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 제1 위상 코드 511을 설정하여, 제1 위상 코드 511에 대한 조합 신호의 세기 y1을 측정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드 511에 대한 조합 신호의 세기 y1에 기반하여, 하기의 <수학식 1>과 같이 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차를 결정할 수 있다:First, the calibration apparatus may set the
여기에서, 은 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차, y1은 제1 위상 코드 511에 대한 조합 신호의 세기, 은 기준 신호의 세기, 는 테스트 신호의 세기를 의미한다.From here, Is the phase difference between the phase corresponding to the
다음으로, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 제2 위상 코드 513을 설정하여, 제2 위상 코드 513에 대한 조합 신호의 세기 y2를 측정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 제2 위상 코드 513에 대한 조합 신호의 세기 y2에 기반하여, 하기의 <수학식 2>와 같이 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차의 위상 상태를 결정하기 위한 기준 값을 결정할 수 있다:Next, the calibration apparatus may set the
여기에서, 은 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차, y2는 제2 위상 코드 513에 대한 조합 신호의 세기, 은 기준 신호의 세기, 는 테스트 신호의 세기, 는 위상 차 의 위상 상태를 결정하기 위한 기준 값을 의미한다. 만약, >0인 경우, 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상은 기준 위상보다 지연된다. <0인 경우, 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상은 기준 위상보다 선행한다. From here, Is the phase difference between the phase corresponding to the
캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차와, 위상 차의 위상 상태에 기반하여, 하기의 <수학식 3>과 같이 제1 후보 코드 521에 대응하는 위상을 결정할 수 있다:The calibration apparatus may determine a phase corresponding to the
여기에서, 은 제1 후보 코드 521에 대응하는 위상, 는 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상, 은 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차를 의미한다. <수학식 3>에서, 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상이 기준 위상보다 지연될 경우, '+' 부호가 적용된다. 반면, 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상이 기준 위상보다 선행할 경우, '-'부호가 적용된다. 제1 후보 코드 521은 위상 과 제1 후보 코드 521간 대응 관계를 이용하여 결정될 수 있다.From here, Is the phase corresponding to the
더하여, 캘리브레이션 장치는 제2 위상 코드 513에 대한 조합 신호의 세기 y2에 기반하여, 하기의 <수학식 4>와 같이 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차를 결정할 수 있다:In addition, the calibration apparatus may determine a phase difference between the phase corresponding to the
여기에서, 는 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차, y2는 제2 위상 코드 513에 대한 조합 신호의 세기, 은 기준 신호의 세기, 는 테스트 신호의 세기를 의미한다. 본 예시에서, =+90°의 관계가 성립한다.From here, Is the phase difference between the phase corresponding to the
다음으로, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 제3 위상 코드 515를 설정하여, 제3 위상 코드 515에 대한 조합 신호의 세기 y3을 측정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 제3 위상 코드 515에 대한 조합 신호의 세기 y3에 기반하여, 하기의 <수학식 5>와 같이 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차의 위상 상태를 결정하기 위한 기준 값을 결정할 수 있다:Next, the calibration apparatus may set the
여기에서, 는 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차, y3은 제3 위상 코드 515에 대한 조합 신호의 세기, 은 기준 신호의 세기, 는 테스트 신호의 세기, 는 위상 차 의 위상 상태를 결정하기 위한 기준 값을 의미한다. 만약, >0인 경우, 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상은 기준 위상보다 지연된다. <0인 경우, 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상은 기준 위상보다 선행한다.From here, Is the phase difference between the phase corresponding to the
캘리브레이션 장치는 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차와, 위상 차의 위상 상태에 기반하여, 하기의 <수학식 6>과 같이 제2 후보 코드 523에 대응하는 위상을 결정할 수 있다;The calibration apparatus may determine a phase corresponding to the
여기에서, 는 제2 후보 코드 523에 대응하는 위상, 은 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상, 는 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차, 는 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상을 의미한다. <수학식 6>에서, 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상이 기준 위상보다 지연될 경우, '+'부호가 적용된다. 반면, 제2 위상 코드 513에 대응하는 위상이 기준 위상보다 선행할 경우, '-'부호가 적용된다. 제2 후보 코드 523은 위상 와 제2 후보 코드 523간 대응 관계를 이용하여 결정될 수 있다.From here, Is the phase corresponding to the
상술한 예시들에서, 두 개의 후보 코드들(예: 제1 후보 코드 521, 제2 후보 코드 523)을 추정하기 위해 세 개의 위상 코드들(예: 제1 위상 코드 511, 제2 위상 코드 513, 제3 위상 코드 515)가 사용되었으나, 이는 예시적인 것이고, 세 개보다 많은 위상 코드들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 각 후보 코드가 추정되기 위해 대상 RF 체인에 두 개의 위상 코드들을 설정하여 두 개의 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기의 측정이 요구되므로, 두 개의 후보 코드들을 추정하기 위해 네 개의 위상 코드들이 사용될 수 있다. 또한, 상술한 예시들에서 두 개의 후보 코드들이 추정되었으나, 두 개보다 많은 후보 코드들이 추정될 수 있다.In the above examples, three phase codes (eg,
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 후보 코드에 대한 오차를 결정하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 6은 캘리브레이션 장치 200의 동작 방법을 예시한다. 도 6에서, 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드들에 기반하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드가 추정되었음이 가정된다.6 illustrates a flowchart for determining an error for a candidate code according to various embodiments of the present disclosure. 6 illustrates a method of operating the
도 6을 참고하면, 601 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기간 제1 오차를 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 추정된 제1 후보 코드에 대한 오차를 결정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 기준 위상이 제1 후보 코드에 대응한다고 가정하였을 때(즉, 실제로 기준 위상이 제1 후보 코드에 대응하는지는 알 수 없다), 각각의 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 이론적으로 추정할 수 있다. 또한, 캘리브레이션 장치는 각각의 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 측정하여, 측정된 조합 신호의 세기를 획득할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 각각의 위상 코드들에 대해 이론적으로 추정된 조합 신호의 세기와, 실제로 측정된 조합 신호의 세기간 제1 오차를 결정할 수 있다.Referring to FIG. 6, in
603 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제2 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기간 제2 오차를 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 추정된 제2 후보 코드에 대한 오차를 결정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 제1 오차를 결정하는 방법과 유사한 방법을 이용하여 제2 오차를 결정할 수 있다.In
605 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 오차가 제2 오차보다 작은지 여부를 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대한 제1 오차와, 제2 후보 코드에 대한 제2 오차를 비교할 수 있다.In
제1 오차가 제2 오차보다 작은 경우, 607 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대한 제1 오차가 제2 후보 코드에 대한 제2 오차보다 작은 경우, 제1 후보 코드에 대응하는 위상이 제2 후보 코드에 대응하는 위상보다 기준 위상에 더 가깝다고 결정하고, 제1 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정할 수 있다.If the first error is smaller than the second error, in
제1 오차가 제2 오차보다 큰 경우, 609 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제2 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 제2 후보 코드에 대한 제2 오차가 제1 후보 코드에 대한 제1 오차보다 작은 경우, 제2 후보 코드에 대응하는 위상이 제1 후보 코드에 대응하는 위상보다 기준 위상에 더 가깝다고 결정하고, 제2 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정할 수 있다.If the first error is greater than the second error, in
도시되지 아니하였으나, 캘리브레이션 장치는 결정된 캘리브레이션 코드를 대상 RF 체인에 적용하여, 대상 RF 체인에 대한 캘리브레이션을 완료할 수 있다.Although not shown, the calibration apparatus may apply the determined calibration code to the target RF chain to complete calibration on the target RF chain.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 후보 코드들에 대한 오차를 나타내는 그래프를 도시한다. 도 7a 및 도 7b의 그래프 710 및 그래프 720에서, 가로축은 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드에 대응하는 위상을, 세로축은 조합 신호의 세기를 나타낸다. 도 7a 및 7b에서, 대상 RF 체인에 설정된 제1 위상 코드 511 및 제2 위상 코드 513에 기반하여 제1 후보 코드 521이 추정되고, 대상 RF 체인에 설정된 제2 위상 코드 513 및 제3 위상 코드 515에 기반하여 제2 후보 코드 523이 추정되었음이 가정된다.7A and 7B illustrate graphs showing errors for estimated candidate codes according to various embodiments of the present disclosure. In
도 7a를 참고하면, 그래프 710에서, 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수와, 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기의 함수가 도시된다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수는, 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 대상 RF 체인의 가능한 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기의 함수를 의미한다. 다시 말해서, 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수는, 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다고 가정하였을 때(즉, 실제로 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응하는지는 알 수 없다), 대상 RF 체인의 가능한 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기의 함수를 의미한다. 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기의 함수 또한 유사한 방법(similar way)으로 정의될 수 있다.Referring to FIG. 7A, in
보다 상세하게, 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수는 하기의 <수학식 7>과 같이 표현될 수 있다:More specifically, the function of the combined signal strength for the
여기에서, 는 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수, 은 제1 후보 코드 521에 대응하는 위상, 는 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드에 대응하는 위상, 은 기준 신호의 세기, 는 테스트 신호의 세기를 의미한다. 는 0°부터 360°의 범위 이내에서 존재한다.From here, Is a function of the combined signal strength for the
유사하게, 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기의 함수는 하기의 <수학식 8>과 같이 표현될 수 있다:Similarly, the function of the combined signal strength for the
여기에서, 는 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기의 함수, 는 제2 후보 코드 523에 대응하는 위상, 는 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드에 대응하는 위상, 은 기준 신호의 세기, 는 테스트 신호의 세기를 의미한다. 는 0°부터 360°의 범위 이내에서 존재한다.From here, Is a function of the combined signal strength for the
도 7b를 참고하면, 그래프 720에서, 제1 후보 코드 521에 대한 오차와, 제2 후보 코드 523에 대한 오차가 도시된다. 제1 후보 코드 521에 대한 오차는, 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기간 오차일 수 있다. 예를 들어, 제1 위상 코드 511에 대해 측정된 조합 신호의 세기는 y1이고, 제2 위상 코드 513에 대해 측정된 조합 신호의 세기는 y2이고, 제3 위상 코드 515에 대해 측정된 조합 신호의 세기는 y3일 수 있다. 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기는, 위상 코드들에서 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수의 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 위상 코드 511에서 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수의 값은 이고, 제2 위상 코드 513에서 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수의 값은 이고, 제3 위상 코드 515에서 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수의 값은 로 표현될 수 있다. 여기에서, 는 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수, 은 제1 후보 코드 521에 대응하는 위상, 는 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상을 의미한다.Referring to FIG. 7B, an error with respect to the
유사하게, 제2 후보 코드 523에 대한 오차는, 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기간 오차일 수 있다. 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기는, 위상 코드들에서 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기 함수의 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 위상 코드 511에서 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기의 함수의 값은 이고, 제2 위상 코드 513에서 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기의 함수의 값은 이고, 제3 위상 코드 515에서 제2 후보 코드 523에 대한 조합 신호 세기의 함수의 값은 로 표현될 수 있다. 여기에서, 는 제1 후보 코드 521에 대한 조합 신호 세기의 함수, 는 제2 후보 코드 523, 는 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상을 의미한다.Similarly, the error for the
상술한 결과를 바탕으로, 제1 후보 코드 521에 대한 오차는 하기의 <수학식 9>와 같이 표현될 수 있다:Based on the above result, an error for the
여기에서, 은 제1 후보 코드 521에 대한 오차, 은 위상 코드들에 대해 측정된 신호 세기 벡터(이하, '측정된 신호 세기 벡터'로 지칭된다), 은 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터(이하, '제1 후보 코드 521과 관련된 신호 세기 벡터'로 지칭된다)를 의미한다.From here, Is the error for
제2 후보 코드 523에 대한 오차는 하기의 <수학식 10>과 같이 표현될 수 있다:An error with respect to the
여기에서, 는 제2 후보 코드 523에 대한 오차, 은 위상 코드들에 대해 측정된 신호 세기 벡터, 은 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터(이하, '제2 후보 코드 523과 관련된 신호 세기 벡터'로 지칭된다)를 의미한다.From here, Is the error for the
위상 코드들에 대해 측정된 신호 세기 벡터 는 하기의 <수학식 11>과 같이 표현될 수 있다:Signal strength vector measured for phase codes May be expressed as
여기에서, 은 위상 코드들에 대해 측정된 신호 세기 벡터, y1은 제1 위상 코드 511에 대해 측정된 조합 신호의 세기, y2는 제2 위상 코드 513에 대해 측정된 조합 신호의 세기, y3은 제3 위상 코드 515에 대해 측정된 조합 신호의 세기를 의미한다.From here, Is the signal strength vector measured for the phase codes, y 1 is the strength of the combined signal measured for the
제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터 은 하기의 <수학식 12>와 같이 표현될 수 있다:Estimated signal strength vector for phase codes under the condition that the
여기에서, 은 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터, 은 제1 후보 코드 521에 대응하는 위상, 는 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상, 는 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 제1 위상 코드 511에 대해 추정된 조합 신호의 세기, 는 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 제2 위상 코드 513에 대해 추정된 조합 신호의 세기, 은 제1 후보 코드 521이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 제3 위상 코드 515에 대해 추정된 조합 신호의 세기를 의미한다. From here, Is an estimated signal strength vector for the phase codes under the condition that the
유사하게, 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터 은 하기의 <수학식 13>와 같이 표현될 수 있다:Similarly, the estimated signal strength vector for the phase codes under the condition that the
여기에서, 은 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터, 는 제2 후보 코드 523, 는 제1 위상 코드 511에 대응하는 위상, 는 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 제1 위상 코드 511에 대해 추정된 조합 신호의 세기, 는 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 제2 위상 코드 513에 대해 추정된 조합 신호의 세기, 은 제2 후보 코드 523이 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 제3 위상 코드 515에 대해 추정된 조합 신호의 세기를 의미한다. From here, Is an estimated signal strength vector for the phase codes under the condition that the
상술한 예시들에서, 오차는 LSE(least square error)로 표현되었으나, 이는 예시적인 것이고, 오차는 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기간 차이를 모두 더한 값으로 표현될 수도 있다. 다른 예로, 오차는 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기간 상관 계수(correlation coefficient)에 기반하여 결정될 수 있다. 캘리브레이션 장치는 각 후보 코드에 대해 상관 계수를 결정하고, 더 높은 상관 계수의 후보 코드가 더 낮은 오차를 가지는 것으로 결정할 수 있다.In the above examples, the error is expressed in least square error (LSE), but this is exemplary, and the error is the difference in the three periods of the combined signal measured for the phase codes and the strength of the combined signal estimated for the phase codes. It can also be expressed as a sum of all of them. As another example, the error may be determined based on the strength of the combined signal estimated for the phase codes and the correlation coefficient of the combined signal measured for the phase codes. The calibration apparatus may determine a correlation coefficient for each candidate code and determine that the candidate code of the higher correlation coefficient has a lower error.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 캘리브레이션 장치는 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여, 테스트 신호의 세기를 추정할 수 있다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 테스트 신호의 세기를 직접 측정하지 아니하고, 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 테스트 신호의 세기를 추정할 수 있다. 신호 세기의 측정이 잘못될 경우 테스트 신호의 세기가 적절히 추정될 수 없으므로, 캘리브레이션 장치는 추정된 테스트 신호의 세기의 타당성에 기반하여 역으로 신호 세기의 측정이 잘못되었는지 여부를 결정할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the calibration device may estimate the strength of the test signal based on the strength of the combined signal measured for the phase codes. In other words, the calibration device may not directly measure the strength of the test signal, but may estimate the strength of the test signal based on the strength of the combined signal measured for the phase codes. Since the strength of the test signal cannot be properly estimated when the measurement of the signal strength is incorrect, the calibration apparatus can inversely determine whether the measurement of the signal strength is incorrect based on the validity of the estimated test signal strength.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 결과의 예시들을 도시한다. 그래프 810 및 820에서, 가로축은 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드를, 세로축은 조합 신호의 세기를 나타낸다.8 illustrates examples of calibration results according to various embodiments of the present disclosure. In
그래프 810을 참고하면, 기준 신호의 세기와 테스트 신호의 세기는 유사하다. 다시 말해서, 그래프 810은 테스트 신호의 세기가 적절히 추정된 경우를 나타낸다. 테스트 신호의 세기가 적절히 추정된 경우, 테스트 신호의 세기를 추정하기 위해 사용된 조합 신호 세기의 측정 결과가 타당하다고 결정될 수 있고, 따라서 조합 신호의 세기에 기반하는 후보 코드들 또한 적절히 추정될 수 있다. 따라서, 그래프 810에 따르면, 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수는 측정된 조합 신호의 세기와 유사하며, 후보 코드에 대한 오차는 작을 수 있다.Referring to the
그래프 820을 참고하면, 기준 신호의 세기와 테스트 신호의 세기는 상당히 상이하다. 다시 말해서, 그래프 820은 테스트 신호의 세기가 적절히 추정되지 아니한 경우를 나타낸다. 테스트 신호의 세기가 적절히 추정되지 아니한 경우, 테스트 신호의 세기를 추정하기 위해 사용된 조합 신호 세기의 측정 결과가 타당하지 않다고 결정될 수 있고, 따라서 조합 신호의 세기에 기반하는 후보 코드들 또한 적절히 추정될 수 없다. 따라서, 그래프 820에 따르면, 후보 코드에 대한 조합 신호의 세기 함수는 측정된 조합 신호의 세기와 상이하며, 후보 코드에 대한 오차는 클 수 있다.Referring to graph 820, the strength of the reference signal and the strength of the test signal are quite different. In other words,
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, RF 체인이 고장나거나(broken), 위상 변환기 페이징(phase shifter phasing, PS phasing)이 실패할 경우, 테스트 신호의 세기가 잘못 추정될 수 있다. 다른 예로, 신호 세기(예: 조합 신호의 세기, 기준 신호의 세기)가 잘못 측정되거나, 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드가 잘못 제어되거나, 측정 설정(measurement setup)이 잘못될 경우, 테스트 신호의 세기가 잘못 추정될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, when the RF chain is broken or phase shifter phasing (PS phasing) fails, the strength of the test signal may be incorrectly estimated. As another example, if the signal strength (e.g., the strength of the combined signal, the strength of the reference signal) is incorrectly measured, the phase code set in the target RF chain is incorrectly controlled, or the measurement setup is incorrect, the strength of the test signal Can be wrongly estimated.
이하 도 9에서, 테스트 신호의 세기가 적절히 추정되었는지 여부를 확인하기 위한 캘리브레이션 장치의 동작이 설명된다.In FIG. 9, the operation of the calibration device for checking whether the strength of the test signal is properly estimated is described.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 테스트 신호의 세기의 타당성을 확인하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 9는 캘리브레이션 장치 200의 동작을 예시한다. 도 9에서, 제1 위상 코드와 제2 위상 코드간 코드 차는 90°의 위상 차에 대응하고, 제2 위상 코드와 제3 위상 코드간 코드 차는 위상 차에 대응함이 가정된다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 개시의 다양한 실시 예들은 90°의 코드 차에 한정되지 아니한다.9 is a flowchart for confirming the validity of the strength of an estimated test signal according to various embodiments of the present disclosure. 9 illustrates the operation of
도 9를 참고하면, 901 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기 및 제3 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기에 기반하여, 테스트 신호의 세기에 대한 제1 후보 값을 추정한다. 예를 들어, 테스트 신호의 세기에 대한 제1 후보 값은 하기의 <수학식 14>와 같이 추정될 수 있다:Referring to FIG. 9, in
여기에서, 는 테스트 신호에 대한 제1 후보 값, y1은 제1 후보 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기, y3은 제3 후보 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기, 은 기준 신호의 세기를 의미한다.From here, Is the first candidate value for the test signal, y 1 is the strength of the combined signal measured for the first candidate code, y 3 is the strength of the combined signal measured for the third candidate code, Denotes the strength of the reference signal.
903 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기 및 제3 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기에 기반하여, 테스트 신호의 세기에 대한 제2 후보 값을 추정한다. 예를 들어, 테스트 신호의 세기에 대한 제2 후보 값은 <수학식 1> 및 <수학식 2>에 기반하여 추정될 수 있다.In
905 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제2 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기 및 제3 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기에 기반하여, 테스트 신호의 세기에 대한 제3 후보 값을 추정한다. 예를 들어, 테스트 신호의 세기에 대한 제3 후보 값은 <수학식 4> 및 <수학식 5>에 기반하여 추정될 수 있다.In
907 단계에서, 캘리브레이션 장치는 추정된 후보 값들과 관련된 조건이 만족되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 후보 값들과 관련된 조건은 추정된 후보 값들간 차이가 임계 값 X3 이하라는 제1 조건을 포함할 수 있다. 다른 예로, 후보 값들과 관련된 조건은 각각의 추정된 후보 값들과 기준 신호의 세기간 차이가 임계 값 X4이하라는 제2 조건을 포함할 수 있다. 후보 값들과 관련된 조건은 상술한 제1 조건 및 제2 조건 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 임계 값 X3 및 임계 값 X-4는 각 RF 체인에 대해 디자인된 이득(gain) 및/또는 요구되는 성능(desired performance)에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 RF 체인이 30dBm의 이득을 갖도록 디자인된 경우, 임계 값 X3은 5dB일 수 있고, 임계 값 X4는 7dB일 수 있다. 상술한 X3, X---4의 값은 예시적인 것이고, 다양한 변형이 가능하다. 또한, 임계 값 X3 및 X--4는 미리 설정된 값일 수 있다.In
후보 값들과 관련된 조건이 만족된 경우, 909 단계에서, 캘리브레이션 장치는 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기에 기반하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드들을 추정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 <수학식 1> 내지 <수학식 6>에 따라 후보 코드들을 추정할 수 있다.If the condition associated with the candidate values is satisfied, in
후보 값들과 관련된 조건이 만족되지 아니한 경우, 캘리브레이션 장치는 본 알고리즘을 종료한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 901 단계로 되돌아가, 테스트 신호의 세기에 대한 후보 값들을 다시 추정하거나, 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 다시 측정할 수 있다.If the condition associated with the candidate values is not satisfied, the calibration device ends the present algorithm. As another example, the calibration apparatus may return to step 901 to estimate the candidate values for the strength of the test signal again or to measure the strength of the combined signal for the phase codes again.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 캘리브레이션 장치는 복수의 위상 코드들에 대해 조합 신호의 세기를 측정하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 복수의 후보 코드들을 추정할 수 있다. 신호 세기의 측정이 잘못될 경우 후보 코드가 적절히 추정될 수 없으므로, 캘리브레이션 장치는 추정된 후보 코드들의 타당성에 기반하여 역으로 신호 세기의 측정이 잘못되었는지 여부를 결정할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, the calibration apparatus may estimate the plurality of candidate codes for the calibration code of the target RF chain by measuring the strength of the combined signal with respect to the plurality of phase codes. Since the candidate code cannot be estimated properly when the measurement of the signal strength is wrong, the calibration apparatus may determine whether the measurement of the signal strength is wrong based on the validity of the estimated candidate codes.
도 10a 및 10b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 결과의 다른 예시들을 도시한다. 그래프 1010 및 1020에서, 가로축은 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드를, 세로축은 조합 신호의 세기를 나타낸다.10A and 10B show other examples of calibration results according to various embodiments of the present disclosure. In
도 10a를 참고하면, 그래프 1010에서, 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수는 유사하다. 다시 말해서, 제1 후보 코드와 제2 후보 코드는 유사하며, 제1 후보 코드와 제2 후보 코드간 코드 차는 상대적으로 작을 수 있다(예: 2-코드 차 이내). 이 경우, 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드가 적절히 추정되었다고 결정될 수 있다.Referring to FIG. 10A, in
도 10b를 참고하면, 그래프 1020에서, 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수는 상당히 상이하다. 다시 말해서, 제1 후보 코드와 제2 후보 코드는 상당히 상이하며, 제1 후보 코드와 제2 후보 코드간 코드 차는 상대적으로 클 수 있다(예: 3-코드 차). 이 경우, 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드가 적절히 추정되지 아니하였다고 결정될 수 있다.Referring to FIG. 10B, in
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, RF 체인이 고장나거나, 위상 변환기 페이징이 실패할 경우, 후보 코드가 잘못 추정될 수 있다. 다른 예로, 신호 세기(예: 조합 신호의 세기, 기준 신호의 세기)가 잘못 측정되거나, 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드가 잘못 제어되거나, 측정 설정이 잘못될 경우, 후보 코드가 잘못 추정될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, when an RF chain fails or phase converter paging fails, a candidate code may be incorrectly estimated. As another example, the candidate code may be incorrectly estimated if the signal strength (e.g., the strength of the combined signal, the strength of the reference signal) is incorrectly measured, the phase code set in the target RF chain is incorrectly controlled, or the measurement setting is incorrect. .
캘리브레이션 장치가 잘못 추정된 후보 코드들 중에서 결정된 캘리브레이션 코드를 대상 RF 체인에 설정하는 경우, 위상 배열 안테나에 의해 특장 방향의 빔이 적절하게 생성되지 아니할 수 있다. 따라서, 후보 코드가 적절히 추정되었는지 여부를 확인하기 위한 캘리브레이션 장치의 동작이 요구되며, 이는 하기의 도 11에서 보다 상세히 설명된다.When the calibration apparatus sets a calibration code determined among wrongly estimated candidate codes in the target RF chain, the beam in the length direction may not be properly generated by the phased array antenna. Therefore, the operation of the calibration apparatus to check whether the candidate code is properly estimated is required, which will be described in more detail in FIG. 11 below.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 후보 코드의 타당성을 확인하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 11은 캘리브레이션 장치 200의 동작을 예시한다.11 illustrates a flowchart for confirming validity of an estimated candidate code according to various embodiments of the present disclosure. 11 illustrates an operation of the
도 11을 참고하면, 1101 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드와 제2 후보 코드간 코드 차가 임계 값 X5이하인지 여부를 결정한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대응하는 위상과 제2 후보 코드에 대응하는 위상간 위상 차가 임계 값 X5이하인지 여부를 결정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 임계 값 X5는 캘리브레이션 이후 위상 배열 안테나의 성능을 보장하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 임계 값 X5-가 60°에 대응할 경우, RF 체인의 위상 오차(즉, RF 체인의 캘리브레이션 코드와 현재 RF 체인에 설정된 위상 코드간 코드 차에 대응하는 위상)가 최대 60 °일 수 있고, 위상 배열 안테나에 의해 형성되는 빔의 방향 또는 패턴이 심각하게 왜곡될 수 있다. 따라서, 임계 값 X5-는 60°보다 작은 각도(예: 45°)에 대응할 수 있다. 상술한 X5의 값은 예시적인 것이고, 다양한 변형이 가능하다. 또한, 임계 값 X5는 미리 설정된 값일 수 있다. Referring to FIG. 11, in
제1 후보 코드와 제2 후보 코드간 코드 차가 임계 값 X5 이하인 경우, 1103 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드 중 하나를 캘리브레이션 코드로 결정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대한 오차와 제2 후보 코드에 대한 오차를 비교하고, 더 작은 오차를 가지는 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정할 수 있다.If the code difference between the first candidate code and the second candidate code is equal to or less than the threshold value X 5 , in
제1 후보 코드와 제2 후보 코드간 코드 차가 임계 값 X5를 초과하는 경우, 캘리브레이션 장치는 본 알고리즘을 종료한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드를 다시 추정하거나, 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 다시 측정한 후, 1101 단계 및 그 이후의 동작을 다시 수행할 수 있다.If the code difference between the first candidate code and the second candidate code exceeds a threshold value X 5 , the calibration device ends the present algorithm. As another example, the calibration apparatus may estimate the first candidate code and the second candidate code again, or measure the strength of the combined signal for the phase codes again, and then perform
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추정된 테스트 신호의 세기의 타당성과 추정된 후보 코드의 타당성간 관계를 나타내는 다이어그램 1200을 도시한다.12 is a diagram 1200 illustrating a relationship between a validity of an estimated test signal strength and a validity of an estimated candidate code, according to various embodiments of the present disclosure.
도 12를 참고하면, 추정된 테스트 신호의 세기의 타당성은 추정된 후보 코드가 타당하기 위한 필요 조건일 수 있다. 다시 말해서, 추정된 후보 코드가 타당하기 위해, 추정된 테스트 신호의 세기가 타당할 것이 요구된다. 추정된 테스트 신호의 세기가 타당하지 아니한 경우, 추정된 후보 코드 또한 타당하지 아니할 수 있다.Referring to FIG. 12, the validity of the estimated test signal strength may be a necessary condition for the estimated candidate code to be valid. In other words, for the estimated candidate code to be valid, the strength of the estimated test signal is required to be valid. If the strength of the estimated test signal is not valid, the estimated candidate code may also be invalid.
상술한 예시들에서, 캘리브레이션 장치는 테스트 신호의 세기와 후보 코드를 추정하고, 추정된 테스트 신호의 세기 및 후보 코드가 타당한지 여부를 결정한다. 또한, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션 장치는 기준 신호의 세기를 측정하고, 측정된 기준 신호의 세기가 타당한지 여부를 결정할 수 있다. 측정된 기준 신호의 세기의 타당성을 결정하기 위한 캘리브레이션 장치의 동작은 이하 도 13에서 보다 상세히 설명된다.In the above examples, the calibration apparatus estimates the strength and candidate code of the test signal and determines whether the strength and candidate code of the estimated test signal are valid. In addition, the calibration apparatus according to various embodiments of the present disclosure may measure the strength of the reference signal and determine whether the measured reference signal is reasonable. The operation of the calibration device to determine the validity of the measured reference signal strength is described in greater detail below in FIG. 13.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 측정된 기준 신호의 세기의 타당성을 결정하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 13은 캘리브레이션 장치 200의 동작을 예시한다.13 is a flowchart for determining the validity of the strength of a reference signal measured according to various embodiments of the present disclosure. 13 illustrates an operation of the
도 13을 참고하면, 1301 단계에서, 캘리브레이션 장치는 기준 신호의 세기를 측정한다. 캘리브레이션 장치는 기준 RF 체인만을 턴 온하고, 위상 배열 안테나의 나머지 RF 체인들을 턴 오프하여, 기준 신호의 세기를 측정할 수 있다. 이 때, 기준 RF 체인에는 임의의 위상 코드가 설정될 수 있다. Referring to FIG. 13, in operation 1301, the calibration apparatus measures the intensity of a reference signal. The calibration apparatus may turn on only the reference RF chain and turn off the remaining RF chains of the phased array antenna to measure the strength of the reference signal. At this time, an arbitrary phase code may be set in the reference RF chain.
1303 단계에서, 캘리브레이션 장치는 측정된 기준 신호의 세기가 임계 값 X1과 임계 값 X2 사이에 있는지 여부를 결정한다. 임계 값 X1 및 임계 값 X2-는 각 RF 체인에 대해 디자인된 이득, 최대 이득 오프셋 및/또는 요구되는 성능에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 각 RF 체인이 30dBm의 이득을 갖도록 디자인되고, 최대 이득 오프셋이 3dB인 경우, 기준 신호의 세기는 27dBm과 33dBm 사이에 있어야 한다. 따라서, 이 경우 임계 값 X1은 27dBm이고, 임계 값 X2는 33dBm일 수 있다. 상술한 X1, X2의 값은 예시적인 것이고, 다양한 변형이 가능한다. 또한, 임계 값 X1 및 X--2-는 미리 설정된 값일 수 있다.In
측정된 기준 신호의 세기가 임계 값 X1과 임계 값 X2 사이에 있는 경우, 1305 단계에서, 캘리브레이션 장치는 기준 신호에 기반하여, 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 측정한다. 다시 말해서, 측정된 기준 신호의 세기가 타당하다고 결정된 경우, 캘리브레이션 장치는 기준 신호와 위상 코드들에 대한 테스트 신호의 조합 신호의 세기를 측정할 수 있다.If the measured reference signal strength is between the threshold value X 1 and the threshold value X 2 , in
측정된 기준 신호의 세기가 임계 값 X1과 임계 값 X2 사이에 있지 않은 경우, 캘리브레이션 장치는 본 알고리즘을 종료한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 1301 단계로 되돌아가, 기준 신호의 세기를 다시 측정할 수 있다.If the measured intensity of the reference signal is not between the threshold value X 1 and the threshold value X 2 , the calibration device ends the present algorithm. As another example, the calibration apparatus may return to step 1301 to measure the strength of the reference signal again.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 캘리브레이션 장치의 전체적인 동작들(overall operations)을 나타내는 흐름도이다. 흐름도를 도시한다. 도 14는 캘리브레이션 장치 200의 동작을 예시한다.14 is a flowchart illustrating overall operations of a calibration device according to various embodiments of the present disclosure. A flowchart is shown. 14 illustrates the operation of
도 14를 참고하면, 1401 단계에서, 캘리브레이션 장치는 기준 신호의 세기를 측정한다. 캘리브레이션 장치는 기준 RF 체인만을 턴 온하고, 위상 배열 안테나의 나머지 RF 체인들을 턴 오프하여, 기준 신호의 세기를 측정할 수 있다. 이 때, 기준 RF 체인에는 임의의 위상 코드가 설정될 수 있다. Referring to FIG. 14, in
1403 단계에서, 캘리브레이션 장치는 측정된 기준 신호의 세기가 임계 값 X1과 임계 값 X2 사이에 있는지 여부를 결정한다. 임계 값 X1 및 임계 값 X2-는 각 RF 체인에 대해 디자인된 이득, 최대 이득 오프셋 및/또는 요구되는 성능에 기반하여 결정될 수 있다. 다른 예로, 임계 값 X1 및 임계 값 X2-는 미리 결정된 값일 수 있다.In
측정된 기준 신호의 세기가 임계 값 X1과 임계 값 X2 사이에 있는 경우, 1405 단계에서, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인을 턴 온한다. 캘리브레이션 장치는 측정된 기준 신호의 세기가 타당한 경우, 기준 신호에 기반하여 대상 RF 체인을 캘리브레이션 하기 위해 대상 RF 체인을 턴 온(예: 바이어스(bias) 전류 및/또는 전압 공급)한다.If the strength of the measured reference signal is between the threshold value X 1 and the threshold value X 2 , in step 1405, the calibration device turns on the target RF chain. The calibration device turns on (eg, bias current and / or voltage supply) the target RF chain to calibrate the target RF chain based on the reference signal when the measured reference signal strength is reasonable.
측정된 기준 신호의 세기가 임계 값 X1과 임계 값 X2 사이에 있는 경우, 1435 단계에서, 캘리브레이션 장치는 오류 코드(fail code, 즉, 올바르지 않은 캘리브레이션 코드)가 추정될 것임을 결정한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 1401 단계로 되돌아가, 기준 신호의 세기를 다시 측정할 수 있다.If the measured reference signal strength is between the threshold value X 1 and the threshold value X 2 , in
1407 단계에서, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 각각의 위상 코드들을 설정하여, 각 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기를 측정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 제1 위상 코드를 설정하여, 제1 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기를 측정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 제2 위상 코드를 설정하여, 제2 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기를 측정할 수 있다. 대상 RF 체인에 제3 위상 코드를 설정하여, 제3 위상 코드에 대한 조합 신호의 세기를 측정할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 제1 위상 코드와 제2 위상 코드간 코드 차는 90°에 대응하고, 제2 위상 코드와 제3 위상 코드간 코드 차는 90°에 대응함이 가정된다. 그러나, 이는 예시적인 것이고, 코드 차에 대한 다양한 변형이 가능하다.In
1409 단계에서, 캘리브레이션 장치는 테스트 신호의 세기에 대한 후보 값을 추정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 <수학식 14>, <수학식 1>, <수학식 2>, <수학식 4> 및/또는 <수학식 5>에 따라, 1407 단계에서 측정된 조합 신호의 세기들을 이용하여, 테스트 신호의 세기에 대한 후보 값들을 추정할 수 있다.In
1411 단계에서, 캘리브레이션 장치는 추정된 후보 값들간 차이가 임계 값 X3 이하인지 여부를 결정한다. 임계 값 X3은 각 RF 체인에 대해 디자인된 이득 및/또는 요구되는 성능에 기반하여 결정될 수 있다. 다른 예로, 임계 값 X3은 미리 결정된 값일 수 있다. 추정된 후보 값들간 차이가 임계 값 X3 이하가 아닌 경우, 1435 단계에서, 캘리브레이션 장치는 오류 코드가 추정될 것임을 결정한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 1409 단계로 되돌아가, 테스트 신호의 세기에 대한 후보 값들을 다시 추정하거나, 1407 단계로 되돌아가, 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 다시 측정할 수 있다.In
추정된 후보 값들간 차이가 임계 값 X3 이하인 경우, 1413 단계에서, 캘리브레이션 장치는 추정된 후보 값과 측정된 기준 신호의 세기간 차이가 임계 값 X4 이하인지 여부를 결정한다. 임계 값 X4는 각 RF 체인에 대해 디자인된 이득 및/또는 요구되는 성능에 기반하여 결정될 수 있다. 다른 예로, 임계 값 X4는 미리 결정된 값일 수 있다. 추정된 후보 값과 측정된 기준 신호의 세기간 차이가 임계 값 X4 이하가 아닌 경우, 1435 단계에서, 캘리브레이션 장치는 오류 코드가 추정될 것임을 결정한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 1409 단계로 되돌아가, 테스트 신호의 세기에 대한 후보 값들을 다시 추정하거나, 1407 단계로 되돌아가, 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 다시 측정할 수 있다.If the difference between the estimated candidate values is less than or equal to the threshold value X 3 , in
추정된 후보 값과 측정된 기준 신호의 세기간 차이가 임계 값 X4 이하인 경우, 1415 단계에서, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 후보 코드들을 추정한다. 캘리브레이션 장치는 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기에 기반하여 위상 코드에 대응하는 위상과 기준 위상간 위상 차와 위상 차의 위상 상태를 결정할 수 있고, 위상 차 및 위상 차의 위상 상태에 기반하여 후보 코드를 추정할 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 제1 위상 코드 및 제2 위상 코드에 기반하여 제1 후보 코드를 추정할 수 있고, 제2 위상 코드 및 제3 위상 코드에 기반하여 제2 후보 코드를 추정할 수 있다.If the three-time difference between the estimated candidate value and the measured reference signal is less than or equal to the threshold value X 4 , in
1417 단계에서, 캘리브레이션 장치는 후보 코드들간 코드 차가 임계 값 X5 이하인지 여부를 결정한다. 임계 값 X5는 캘리브레이션 이후 위상 배열 안테나의 성능을 보장하도록 설정될 수 있다. 또는, 임계 값 X5는 미리 설정된 값일 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드와 제2 후보 코드간 코드 차가 임계 값 X5이하인지 여부를 결정할 수 있다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대응하는 위상과 제2 후보 코드에 대응하는 위상간 위상 차가 임계 값 X5이하인지 여부를 결정할 수 있다. 후보 코드들간 코드 차가 임계 값 X5 이하가 아닌 경우, 1435 단계에서, 캘리브레이션 장치는 오류 코드가 추정될 것임을 결정할 수 있다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 1415 단계로 되돌아가 후보 코드들을 다시 추정하거나, 1407 단계로 되돌아가 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기를 다시 측정할 수 있다.In
후보 코드들간 코드 차가 임계 값 X5 이하인 경우, 1421 단계에서, 캘리브레이션 장치는 각각의 후보 코드들에 대한 조합 신호 세기의 함수를 결정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수를 생성하고, 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수를 생성할 수 있다.If the code difference between the candidate codes is less than or equal to the threshold value X 5 , in
1423 단계에서, 캘리브레이션 장치는 신호 세기 벡터들을 결정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 위상 코드들에 대해 측정된 신호 세기 벡터(즉, 측정된 신호 세기 벡터)와, 제1 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터(즉, 제1 후보 코드와 관련된 신호 세기 벡터)와, 제2 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 신호 세기 벡터(즉, 제2 후보 코드와 관련된 신호 세기 벡터)를 결정할 수 있다. 제1 후보 코드와 관련된 신호 세기 벡터 및 제2 후보 코드와 관련된 신호 세기 벡터를 결정하기 위해, 1421 단계에서 결정된 조합 신호 세기의 함수가 이용될 수 있다.In operation 1423, the calibration apparatus determines signal strength vectors. For example, the calibration device may measure the signal strength vector measured for the phase codes (ie, the measured signal strength vector) and the estimated signal strength vector for the phase codes under the condition that the first candidate code corresponds to the reference phase. (Ie, a signal strength vector associated with the first candidate code) and a signal strength vector estimated for the phase codes under the condition that the second candidate code corresponds to the reference phase (ie, signal strength vector associated with the second candidate code). Can be determined. To determine the signal strength vector associated with the first candidate code and the signal strength vector associated with the second candidate code, the function of the combined signal strength determined in
1425 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대한 오차(즉, LSEcan1)가 제2 후보 코드에 대한 오차(즉, LSEcan2)보다 작은지 여부를 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드에 대한 오차와 제2 후보 코드에 대한 오차를 비교할 수 있다.In
제1 후보 코드에 대한 오차(즉, LSEcan1)가 제2 후보 코드에 대한 오차(즉, LSEcan2)보다 작은 경우, 1427 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제1 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정한다. 제1 후보 코드에 대한 오차(즉, LSEcan1)가 제2 후보 코드에 대한 오차(즉, LSEcan2)보다 작지 않은 경우, 1429 단계에서, 캘리브레이션 장치는 제2 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 추정된 후보 코드들 중 더 작은 오차를 가지는 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정할 수 있다.The error is less than (i.e., can2 LSE) for the error (that is, LSE can1) and the second candidate code for the first candidate code, at step 1427, the calibration device determines the first candidate code by the calibration code. In the case of not less than one candidate error in the code (i.e., LSE can1) and the second error (that is, LSE can2) for the candidate code, at
1431 단계에서, 캘리브레이션 장치는 모든 RF 체인들이 캘리브레이션 되었는지 여부를 결정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 위상 배열 안테나의 모든 RF 체인들 중 캘리브레이션 되지 아니한 RF 체인이 적어도 하나 존재하는지 여부를 결정한다. 모든 RF 체인들이 캘리브레이션 된 경우, 캘리브레이션 장치는 본 알고리즘을 종료한다. 모든 RF 체인들이 캘리브레이션 되지 아니한 경우, 1433 단계에서, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인을 변경하고, 1405 단계로 되돌아가, 변경된 대상 RF 체인에 대해 1405 단계 및 그 이후의 단계들을 수행한다. 즉, 캘리브레이션 장치는 캘리브레이션이 수행되지 아니한 RF 체인을 선택하여, 선택된 RF 체인을 캘리브레이션 하기 위한 동작들을 수행한다.In
상술한 예시들에서, 캘리브레이션 코드를 결정하기 위해 두 개의 후보 코드들(예: 제1 후보 코드, 제2 후보 코드)이 고려되었다. 그러나, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 캘리브레이션 코드를 결정하기 위해 두 개의 후보 코드들 이외에 추가 후보 코드가 고려될 수 있다. 이러한 추가 후보 코드는, 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드의 추정 방법과 유사하게, 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 추정될 수도 있다. 다른 예로, 추가 후보 코드는 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드로부터 유도(derive)될 수 있다. 예를 들어, 추가 후보 코드는 제1 후보 코드 및/또는 제2 후보 코드로부터 임계 코드 차 이내의 위상 코드로 결정될 수 있다. 캘리브레이션 장치는 추가 후보 코드에 대한 오차를 고려함으로써, 캘리브레이션 코드를 보다 정확하게 결정할 수 있다.In the above examples, two candidate codes (eg, first candidate code, second candidate code) were considered to determine a calibration code. However, according to various embodiments of the present disclosure, an additional candidate code may be considered in addition to the two candidate codes to determine a calibration code. This additional candidate code may be estimated based on the strength of the combined signal measured for the phase codes, similar to the method of estimating the first candidate code and the second candidate code. As another example, the additional candidate code may be derived from the first candidate code and the second candidate code. For example, the additional candidate code may be determined as a phase code within a threshold code difference from the first candidate code and / or the second candidate code. The calibration device can more accurately determine the calibration code by considering the error for the additional candidate code.
이하 도 15에서 추가 후보 코드에 대한 오차에 기반하여 캘리브레이션 코드를 결정하는 방법이 설명된다.Hereinafter, a method of determining a calibration code based on an error for an additional candidate code will be described with reference to FIG. 15.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추가 후보 코드를 고려하여 캘리브레이션 코드를 결정하기 위한 흐름도이다. 도 15는 캘리브레이션 장치 200의 동작을 예시한다.15 is a flowchart for determining a calibration code in consideration of an additional candidate code according to various embodiments of the present disclosure. 15 illustrates an operation of the
도 15를 참고하면, 1501 단계에서, 캘리브레이션 장치는 후보 코드로부터 임계 코드 차 이내의 추가 후보 코드를 결정한다. 다른 예로, 캘리브레이션 장치는 후보 코드에 대응하는 위상으로부터 임계 위상 이내의 위상에 대응하는 추가 후보 코드를 결정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 임계 코드 차는 임계 값 X5일 수 있고, 임계 위상은 임계 값 X5에 대응하는 위상(예: 45°)일 수 있다. 예를 들어, 대상 RF 체인의 가능한 위상 코드들의 수가 16개일 경우, 1 코드 차는 360/16=22.5°에 대응하고, 따라서 임계 위상이 45°인 경우, 임계 코드 차는 2 코드 차일 수 있다. 상술한 임계 코드 차 및 임계 위상의 값은 예시적인 것이고, 다양한 변형이 가능하다.Referring to FIG. 15, in
1503 단계에서, 캘리브레이션 장치는 추가 후보 코드에 대한 오차에 기반하여, 캘리브레이션 코드를 결정한다. 캘리브레이션 장치는 추가 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기간 오차(즉, 추가 후보 코드에 대한 오차)를 결정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 추가 후보 코드에 대한 오차와, 다른 후보 코드들에 대한 오차를 비교하여, 가장 작은 오차를 가지는 후보 코드를 캘리브레이션 코드로 결정할 수 있다.In
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 추가 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수를 나타내는 그래프를 도시한다. 도 16의 그래프 1600에서, 가로축은 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드에 대응하는 위상을, 세로축은 조합 신호의 세기를 나타낸다.16 is a graph illustrating a function of combined signal strength for an additional candidate code according to various embodiments of the present disclosure. In the
도 16을 참고하면, 제1 추가 후보 코드는 제1 후보 코드로부터 유도될 수 있다. 예를 들어, 제1 추가 후보 코드는 제1 후보 코드로부터 임계 코드 차 이내에서 제1 후보 코드의 위상보다 작은 위상에 대응하는 코드일 수 있다. 따라서, 그래프 1600에서, 제1 추가 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 대상 RF 체인의 가능한 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기의 함수(즉, 제1 추가 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수)는 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와 인접하며, 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수보다 좌측에 위치한다. Referring to FIG. 16, the first additional candidate code may be derived from the first candidate code. For example, the first additional candidate code may be a code corresponding to a phase smaller than the phase of the first candidate code within a threshold code difference from the first candidate code. Thus, in
유사하게, 제2 추가 후보 코드는 제2 후보 코드로부터 유도될 수 있다. 예를 들어, 제2 추가 후보 코드는 제2 후보 코드로부터 임계 코드 차 이내에서 제2 후보 코드의 위상보다 큰 위상에 대응하는 코드일 수 있다. 따라서, 그래프 1600에서, 제2 추가 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 대상 RF 체인의 가능한 위상 코드들에 대한 조합 신호의 세기의 함수(즉, 제2 추가 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수)는 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와 인접하며, 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수보다 우측에 위치한다.Similarly, the second additional candidate code can be derived from the second candidate code. For example, the second additional candidate code may be a code corresponding to a phase greater than the phase of the second candidate code within a threshold code difference from the second candidate code. Thus, in
캘리브레이션 장치는 제1 추가 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수에 기반하여, 제1 추가 후보 코드와 관련된 신호 세기 벡터를 결정할 수 있고, 제1 추가 후보 코드와 관련된 신호 세기 벡터에 기반하여, 제1 추가 후보 코드에 대한 오차를 결정할 수 있다. 유사하게, 캘리브레이션 장치는 제2 추가 후보 코드에 대한 오차를 결정할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 후보 코드들에 대한 오차들 뿐만 아니라 추가 후보 코드들에 대한 오차들까지 고려하여, 캘리브레이션 코드를 보다 정확하게 결정할 수 있다. The calibration device may determine a signal strength vector associated with the first additional candidate code based on a function of the combined signal strength for the first additional candidate code, and based on the signal strength vector associated with the first additional candidate code, The error for the additional candidate code can be determined. Similarly, the calibration device may determine an error for the second additional candidate code. The calibration apparatus may determine the calibration code more accurately by considering not only errors for candidate codes but also errors for additional candidate codes.
도 17은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션의 결과로서 RF 체인들에 설정된 위상 코드들을 도시한다. 17 illustrates phase codes set on RF chains as a result of calibration according to various embodiments of the present disclosure.
도 17에서, 대상 RF 체인의 가능한 모든 위상 코드들을 고려하여 결정된 캘리브레이션 코드는 올바른 캘리브레이션 코드로 여겨질(regarded as) 수 있다. 표 1740을 참고하면, 제1 후보 코드가 고려된 경우 RF 체인 3에 대해 오류 코드가 추정될 수 있고, 제2 후보 코드가 고려된 경우 RF 체인 12에 대해 오류 코드가 추정될 수 있다. 반면, 제1 후보 코드 및 제2 후보 코드가 고려된 경우(즉, 두 개의 후보 코드들에 대한 오차를 고려하여 작은 오차를 가지는 후보 코드가 선택된 경우) 어떤 RF 체인에 대해서도 오류 코드가 추정되지 아니하고, 모든 RF 체인에 대해 올바른 캘리브레이션 코드가 추정될 수 있다. In FIG. 17, a calibration code determined in consideration of all possible phase codes of the target RF chain may be regarded as a correct calibration code. Referring to Table 1740, an error code may be estimated for
그래프 1710은 RF 체인 3이 대상 RF 체인일 경우 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드와 조합 신호의 세기간 관계를 나타낸다. 그래프 1710을 참고하면, 대상 RF 체인(즉, RF 체인 3)의 가능한 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기는 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와 유사하나, 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와는 유사하지 아니하다. 다시 말해서, 캘리브레이션 코드(코드 4)는 제2 후보 코드(코드 4)와 동일하나, 제1 후보 코드(코드 3)와는 동일하지 아니하다. 본 예시에서와 같이, 제1 후보 코드는 캘리브레이션 코드와 동일하지 아니하므로, 제1 후보 코드만이 고려될 경우 일부 RF 체인(예: RF 체인 3)에 잘못된 위상 코드가 캘리브레이션 코드로 추정될 수 있다.
그래프 1720은 RF 체인 10이 대상 RF 체인일 경우 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드와 조합 신호의 세기간 관계를 나타낸다. 그래프 1720을 참고하면, 대상 RF 체인(즉, RF 체인 10)의 가능한 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기는 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와, 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와 유사하다. 다시 말해서, 캘리브레이션 코드(코드 4)는 제1 후보 코드(코드 4) 및 제2 후보 코드(코드 4)와 동일하다. 본 예시에서와 같이, 하나의 후보 코드(예: 제1 후보 코드 또는 제2 후보 코드)만이 고려되더라도, RF 체인(예: RF 체인 10)의 캘리브레이션 코드가 올바르게 추정될 수 있다.
그래프 1730은 RF 체인 12가 대상 RF 체인일 경우 대상 RF 체인에 설정된 위상 코드와 조합 신호의 세기간 관계를 나타낸다. 그래프 1730을 참고하면, 대상 RF 체인(즉, RF 체인 12)의 가능한 위상 코드들에 대해 측정된 조합 신호의 세기는 제1 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와 유사하나, 제2 후보 코드에 대한 조합 신호 세기의 함수와는 유사하지 아니하다. 다시 말해서, 캘리브레이션 코드(코드 2)는 제1 후보 코드(코드 2)와 동일하나, 제2 후보 코드(코드 0)와는 동일하지 아니하다. 본 예시에서와 같이, 제2 후보 코드는 캘리브레이션 코드와 동일하지 아니하므로, 제2 후보 코드만이 고려될 경우 일부 RF 체인(예: RF 체인 12)에 잘못된 위상 코드가 캘리브레이션 코드로 추정될 수 있다.
상술한 예시에서와 같이, 적어도 세 개의 위상 코드들을 고려하여 복수의 후보 코드들을 추정하고, 각 후보 코드에 대한 오차에 기반하여 캘리브레이션 코드를 추정함으로써, 캘리브레이션 장치는 캘리브레이션 코드를 보다 정확하게 추정할 수 있다.As in the above example, by estimating a plurality of candidate codes in consideration of at least three phase codes and estimating a calibration code based on an error for each candidate code, the calibration apparatus can more accurately estimate the calibration code. .
도 18은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 캘리브레이션의 종류를 도시한다.18 illustrates a type of calibration according to various embodiments of the present disclosure.
도 18을 참고하면, 캘리브레이션의 종류는 공장 캘리브레이션 1810, 온라인 캘리브레이션 1820 및 자가 캘리브레이션 1830 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, the type of calibration may include at least one of a factory calibration 1810, an online calibration 1820, and a
공장 캘리브레이션 1810은 캘리브레이션 장치가 외부의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션하는 경우의 캘리브레이션을 의미한다. 이 경우, 캘리브레이션 장치는 계측기 1813일 수 있다. 예를 들어, 계측기 1813은 도 2a 도시된 캘리브레이션 장치 200의 구성을 가질 수 있으며, 제어부 210, 송수신기 220 및 기준 안테나 230 중 적어도 하나를 이용하여 기지국/단말 1811에 포함된 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다. Factory calibration 1810 refers to calibration when a calibration device calibrates an external phased array antenna. In this case, the calibration device may be a
온라인 캘리브레이션 1820은 캘리브레이션 장치가 다른 통신 장치와 무선 채널을 통해 통신을 수행하여 측정 값(예: 조합 신호의 세기, 기준 신호 및/또는 테스트 신호의 세기)을 획득하고, 측정 값을 이용하여 위상 배열 안테나를 캘리브레이션하는 경우의 캘리브레이션을 의미한다. 이 경우, 캘리브레이션 장치는 통신 장치(예: 기지국 1821, 단말 1823)일 수 있고, 캘리브레이션을 위한 위상 배열 안테나는 해당 통신 장치에 포함된 위상 배열 안테나일 수 있다. 예를 들어, 기지국 1821 및 단말 1823은 무선 채널을 통해 통신을 수행하여 측정 값을 획득하고, 측정 값에 기반하여 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다. 다른 예로, 기지국 1821은 다른 기지국과 무선 백홀(예: 무선 백홀 1825 및/또는 무선 백홀 1827)을 통해 통신을 수행하여 측정 값을 획득하고, 측정 값에 기반하여 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다. 온라인 캘리브레이션 1820을 위해, 기지국 1821 및/또는 단말 1823은 도 2b에 도시된 캘리브레이션 장치 200의 구성을 가질 수 있으며, 통신부 250, 저장부 260, 제어부 270 및 피드백 루프 280 중 적어도 하나를 이용하여 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다.On-line calibration 1820 allows the calibration device to communicate with other communication devices over a wireless channel to obtain measurement values (e.g., the strength of the combined signal, the reference signal and / or the test signal), and the phase arrangement using the measured values. It means the calibration when the antenna is calibrated. In this case, the calibration device may be a communication device (eg, base station 1821, terminal 1823), and the phased array antenna for calibration may be a phased array antenna included in the corresponding communication device. For example, the base station 1821 and the terminal 1823 may perform communication through a wireless channel to obtain a measurement value, and calibrate a phased array antenna based on the measurement value. As another example, the base station 1821 may perform communication with another base station through a wireless backhaul (eg, the wireless backhaul 1825 and / or the wireless backhaul 1827) to obtain a measurement value, and calibrate a phased array antenna based on the measurement value. For the online calibration 1820, the base station 1821 and / or the terminal 1823 may have a configuration of the
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 온라인 캘리브레이션 1820을 위한 자원(이하, '캘리브레이션 자원'으로 지칭된다)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 자원은 시간 슬롯(time slot)을 포함할 수 있다. 통신 장치들은 온라인 캘리브레이션 1820을 위해 캘리브레이션 자원을 이용하여 측정 값을 획득하기 위한 신호(예: 조합 신호, 기준 신호 및/또는 테스트 신호)를 송신하거나, 수신할 수 있다. 캘리브레이션 자원은 미리 설정되거나(pre-configured), 상위 계층 시그널링에 의해 설정되거나, 물리 계층 시그널링(예: DCI(downlink control information))에 의해 유동적으로(dynamically) 할당될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, resources for the online calibration 1820 (hereinafter, referred to as “calibration resources”) may be defined. For example, the calibration resource may include a time slot. The communication devices may transmit or receive a signal (eg, a combination signal, a reference signal, and / or a test signal) for acquiring a measurement value using a calibration resource for the online calibration 1820. The calibration resource may be pre-configured, set by higher layer signaling, or dynamically allocated by physical layer signaling (eg, downlink control information (DCI)).
자가 캘리브레이션 1830은 캘리브레이션 장치가 다른 장치의 도움을 받지 아니하고(예: 외부 계측기의 도움이나, 다른 장치로 신호를 송신/수신하지 아니하고) 캘리브레이션 장치에 포함된 위상 배열 안테나를 스스로 캘리브레이션 하는 경우의 캘리브레이션을 의미한다. 이 경우 캘리브레이션 장치는 측정 값을 스스로 획득할 수 있고, 측정 값에 기반하여 자신의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 자가 캘리브레이션 1830을 수행하는 캘리브레이션 장치는 기지국 또는 단말과 같은 통신 장치일 수 있다. 자가 캘리브레이션 1830을 위해, 캘리브레이션 장치는 내부 계측기 1831과, 빔 포밍 캘리브레이션 네트워크 1833 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 내부 계측기 1831은 측정을 위한 제어 신호를 생성하고, 신호들(예: 조합 신호, 테스트 신호 및/또는 기준 신호)의 세기를 측정하여 측정 값을 획득할 수 있고, 측정 값에 기반하여 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 내부 계측기 1831은 제어부 270의 일부일 수 있다. 빔 포밍 캘리브레이션 네트워크 1833은 측정을 위한 신호를 전달하고, 처리하기 위한 회로(예: 피드백 루프 280)를 포함할 수 있다. 자가 캘리브레이션 1830을 위해, 캘리브레이션 장치는 도 2b에 도시된 캘리브레이션 장치 200의 구성을 가질 수 있으며, 통신부 250, 저장부 260, 제어부 270 및 피드백 루프 280 중 적어도 하나를 이용하여 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다.Self-Calibration The 1830 calibrates the calibration when the calibration device self-calibrates the phased array antenna included in the calibration device without the help of another device (e.g. without the help of an external instrument or sending / receiving signals to or from another device). it means. In this case, the calibration device may acquire the measured value by itself and calibrate its phased array antenna based on the measured value. According to various embodiments of the present disclosure, a calibration device that performs
도 19a 및 19b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 온라인 캘리브레이션을 위한 통신 장치들간 신호 교환을 도시한다. 19A and 19B illustrate signal exchange between communication devices for online calibration according to various embodiments of the present disclosure.
도 19a를 참고하면, 기지국 1910은 무선 접속 채널(wireless access channel)을 통해 신호들(예: 조합 신호, 기준 신호 및/또는 테스트 신호)을 단말 1920으로 송신하고, 단말 1920에 의해 측정된 신호들의 세기에 관한 정보를 단말 1920으로부터 수신할 수 있다. 기지국 1910은 측정된 신호들의 세기에 기반하여 송신을 위한 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있고, 기지국 1910의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다. 또한, 기지국 1910은 무선 접속 채널을 통해 캘리브레이션 신호를 단말 1920으로부터 수신하고, 캘리브레이션 신호에 기반하여 조합 신호, 기준 신호 및/또는 테스트 신호의 세기를 측정할 수 있다. 기지국 1910은 측정된 신호들의 세기에 기반하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있고, 수신을 위한 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있고, 기지국 1910의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다.Referring to FIG. 19A, the base station 1910 transmits signals (eg, a combination signal, a reference signal, and / or a test signal) to the terminal 1920 through a wireless access channel, and transmits the signals measured by the
단말 1920은 무선 접속 채널을 통해 신호들(예: 조합 신호, 기준 신호 및/또는 테스트 신호)을 기지국 1910에 송신하고, 기지국 1910에 의해 측정된 신호들의 세기에 관한 정보를 기지국 1910으로부터 수신할 수 있다. 단말 1920은 측정된 신호들의 세기에 기반하여 송신을 위한 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있고, 단말 1920의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다. 또한, 단말 1920은 무선 접속 채널을 통해 캘리브레이션 신호를 기지국 1910으로부터 수신하고, 캘리브레이션 신호에 기반하여 조합 신호, 기준 신호 및/또는 테스트 신호의 세기를 측정할 수 있다. 단말 1920은 측정된 신호들의 세기에 기반하여 수신을 위한 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있고, 단말 1920의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다.The terminal 1920 may transmit signals (eg, a combination signal, a reference signal, and / or a test signal) to the base station 1910 through a wireless access channel, and receive information about the strength of the signals measured by the base station 1910 from the base station 1910. have. The terminal 1920 may determine a calibration code of the target RF chain for transmission based on the measured strengths of the signals, and may calibrate the phased array antenna of the
도 19b를 참고하면, 기지국 1930은 무선 백홀 채널(wireless backhaul channel)을 통해 신호들(예: 조합 신호, 기준 신호 및/또는 테스트 신호)을 기지국 1940으로 송신하고, 기지국 1940에 의해 측정된 신호들의 세기에 관한 정보를 기지국 1940으로부터 수신할 수 있다. 기지국 1930은 측정된 신호들의 세기에 기반하여 송신을 위한 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있고, 기지국 1930의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다. 또한, 기지국 1930은 무선 접속 채널을 통해 캘리브레이션 신호를 기지국 1940으로부터 수신하고, 캘리브레이션 신호에 기반하여 조합 신호, 기준 신호 및/또는 테스트 신호의 세기를 측정할 수 있다. 기지국 1930은 측정된 신호들의 세기에 기반하여 수신을 위한 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드를 결정할 수 있고, 기지국 1930의 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 할 수 있다.Referring to FIG. 19B, the
도 19a 및 19b의 예시들에서 무선 접속 채널 또는 무선 백홀 채널을 통해 송신 또는 수신되는 신호는 캘리브레이션 자원을 이용하여 송신 또는 수신될 수 있다.In the examples of FIGS. 19A and 19B, a signal transmitted or received via a radio access channel or a wireless backhaul channel may be transmitted or received using a calibration resource.
도 20은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 온라인 캘리브레이션을 위한 흐름도를 도시한다. 도 20은 캘리브레이션 장치 200의 동작을 예시한다.20 is a flowchart illustrating on-line calibration according to various embodiments of the present disclosure. 20 illustrates the operation of the
도 20을 참고하면, 2001 단계에서, 캘리브레이션 장치는 대상 RF 체인에 위상 코드들 각각을 설정하여, 각 위상 코드에 대한 조합 신호를 다른 통신 장치로 송신한다. 조합 신호는 무선 접속 채널 및/또는 무선 백홀 채널을 통해 송신될 수 있고, 캘리브레이션 자원을 이용하여 송신될 수 있다. 캘리브레이션 장치는 조합 신호 이외에 기준 신호 및/또는 테스트 신호를 다른 통신 장치로 송신할 수 있다.Referring to FIG. 20, in step 2001, the calibration apparatus sets each of the phase codes in a target RF chain, and transmits a combination signal for each phase code to another communication device. The combined signal may be transmitted over a radio access channel and / or a wireless backhaul channel, and may be transmitted using a calibration resource. The calibration device may transmit a reference signal and / or a test signal to another communication device in addition to the combination signal.
2003 단계에서, 캘리브레이션 장치는 다른 장치에 의해 측정된 조합 신호의 세기에 관한 정보를 다른 통신 장치로부터 수신한다. 캘리브레이션 장치는 조합 신호의 세기에 관한 정보 이외에 다른 신호(예: 기준 신호 및/또는 테스트 신호)의 세기에 관한 정보를 다른 통신 장치로부터 수신할 수 있다. In
2005 단계에서, 캘리브레이션 장치는 조합 신호의 세기에 기반하여 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 적어도 하나의 후보 코드를 추정한다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 위상 배열 안테나를 캘리브레이션 하기 위한 측정 값들을 다른 통신 장치와 통신을 수행하여 획득할 수 있다.In
일단 위상 배열 안테나가 캘리브레이션 되면, 위상 배열 안테나는 원하는 방향으로 전자기파를 방사하거나, 빔을 형성할 수 있다. 이하 도 21에서 캘리브레이션 이후 특정 방향으로 빔을 형성하기 위한 동작들이 설명된다.Once the phased array antenna is calibrated, the phased array antenna can emit electromagnetic waves or form beams in the desired direction. Hereinafter, operations for forming a beam in a specific direction after calibration will be described with reference to FIG. 21.
도 21은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 캘리브레이션 이후 특정 방향으로 빔을 형성하기 위한 흐름도를 도시한다. 도 21은 캘리브레이션 장치 200의 동작을 예시한다. 본 예시에서, 캘리브레이션 장치 200은 기지국 및/또는 단말과 같은 통신 장치일 수 있다.21 illustrates a flowchart for forming a beam in a specific direction after calibration according to various embodiments of the present disclosure. 21 illustrates the operation of
도 21을 참고하면, 2101 단계에서, 캘리브레이션 장치는 신호를 송수신하기 위한 빔의 방향을 결정한다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 다른 통신 장치와의 빔 트레이닝(beam training) 또는 빔 스위핑(beam sweeping)을 통해 송신 빔의 방향 및/또는 수신 빔의 방향을 결정할 수 있다.Referring to FIG. 21, in
2103 단계에서, 캘리브레이션 장치는 결정된 방향에 대응하는 RF 체인의 위상 코드를 결정한다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 배열 안테나의 모든 RF 체인들에 캘리브레이션 코드가 설정된 경우, RF 체인들과 관련된 신호들은 모두 동일한 위상을 가지고, 전체로써 특정 방향으로 전파(propagate)할 수 있다. 위상 배열 안테나의 모든 RF 체인들에 캘리브레이션 코드가 설정된 경우 RF 체인들과 관련된 신호들의 전파 방향은 '기준 방향'으로 지칭될 수 있다. 캘리브레이션 장치는 원하는 신호의 방향과 기준 방향간 각도 차를 결정할 수 있고, 결정된 각도 차를 위해 각 RF 체인에 대해 요구되는 위상 변화량 및 코드 차를 결정할 수 있다. 여기에서, 각 RF 체인에 대해 요구되는 위상 변화량 및 코드 차는 RF 체인 별로 상이할 수 있다. 캘리브레이션 장치는 각 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대해 결정된 코드 차를 적용하여, 원하는 방향으로 빔을 형성하기 위해 각 RF 체인에 설정하여야 할 위상 코드를 결정할 수 있다. 다시 말해서, 캘리브레이션 장치는 각 RF 체인에 대해 위상 코드와 캘리브레이션 코드간 코드 차(또는, 코드 차에 대응하는 위상 변화량 및/또는 위상 차)가 원하는 방향에 대응하게 하는 위상 코드를 결정할 수 있다.In operation 2103, the calibration apparatus determines a phase code of the RF chain corresponding to the determined direction. According to various embodiments of the present disclosure, when a calibration code is set in all RF chains of a phased array antenna, signals related to the RF chains may all have the same phase and propagate in a specific direction as a whole. When a calibration code is set in all the RF chains of the phased array antenna, the propagation direction of signals related to the RF chains may be referred to as a 'reference direction'. The calibration apparatus may determine the angle difference between the direction of the desired signal and the reference direction, and determine the amount of phase change and the code difference required for each RF chain for the determined angle difference. Here, the amount of phase change and the code difference required for each RF chain may be different for each RF chain. The calibration apparatus may determine the phase code to be set for each RF chain in order to form a beam in a desired direction by applying the code difference determined for the calibration code of each RF chain. In other words, the calibration device may determine a phase code for each RF chain such that the code difference (or phase change amount corresponding to the code difference and / or phase difference) between the phase code and the calibration code corresponds to the desired direction.
2105 단계에서, 캘리브레이션 장치는 결정된 위상 코드를 RF 체인에 설정하여, 결정된 방향으로 빔을 통해 신호를 송수신한다. 결정된 방향에 대응하는 위상 코드가 설정된 RF 체인들은 전체로써 평면파를 형성하고, RF 체인들과 관련된 신호들은 전체로써 원하는 방향으로 전파될 수 있다.In
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다. Methods according to the embodiments described in the claims or the specification of the present disclosure may be implemented in the form of hardware, software, or a combination of hardware and software.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다. When implemented in software, a computer-readable storage medium for storing one or more programs (software modules) may be provided. One or more programs stored in a computer readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device. One or more programs include instructions that cause an electronic device to execute methods in accordance with embodiments described in the claims or specifications of this disclosure.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다. Such programs (software modules, software) may include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM. (electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs) or other forms It can be stored in an optical storage device, a magnetic cassette. Or, it may be stored in a memory composed of some or all of these combinations. In addition, each configuration memory may be included in plural.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.In addition, the program may be configured through a communication network composed of a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network, a wide area network, or a storage area network, or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that is accessible. Such a storage device may be connected to a device that performs an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on a communication network may be connected to a device that performs an embodiment of the present disclosure.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.In specific embodiments of the present disclosure described above, components included in the disclosure are expressed in the singular or plural number according to the specific embodiments presented. However, the singular or plural expressions are selected to suit the circumstances presented for convenience of description, and the present disclosure is not limited to the singular or plural elements, and the singular or plural elements may be used in the singular or the singular. Even expressed components may be composed of a plurality.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present disclosure, specific embodiments have been described, but various modifications may be possible without departing from the scope of the present disclosure. Therefore, the scope of the present disclosure should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
Claims (20)
대상(target) RF(radio frequency) 체인에 위상 코드들을 설정하여, 상기 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 적어도 하나의 후보 코드를 추정하는 과정과,
상기 적어도 하나의 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 제1 조합 신호의 세기와, 상기 위상 코드들에 대해 측정된 제2 조합 신호의 세기간 오차(error)를 결정하는 과정과,
상기 오차에 기반하여, 상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 과정과,
상기 캘리브레이션 코드를 상기 대상 RF 체인에 설정하여, 상기 대상 RF 체인을 캘리브레이션하는 과정을 포함하고,
상기 제1 조합 신호 및 상기 제2 조합 신호는, 상기 대상 RF 체인 및 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호들의 조합을 포함하는 방법.
A method for calibrating a phased array antenna, the method comprising:
Estimating at least one candidate code for a calibration code of the target RF chain by setting phase codes on a target radio frequency (RF) chain;
The strength of the first combined signal estimated for the phase codes and the three-time error of the second combined signal measured for the phase codes under the condition that the at least one candidate code corresponds to a reference phase The decision making process,
Determining the calibration code based on the error;
Calibrating the target RF chain by setting the calibration code to the target RF chain,
Wherein the first combined signal and the second combined signal comprise a combination of signals associated with the target RF chain and the reference RF chain.
상기 적어도 하나의 후보 코드를 추정하는 과정은,
상기 제1 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제1 위상 코드에 대응하는 위상과 기준 위상간 제1 위상 차를 결정하고, 상기 제2 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제2 위상 코드에 대응하는 위상과 상기 기준 위상간 제2 위상 차를 결정하는 과정과,
상기 제2 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제1 위상 차의 위상 상태를 결정하고, 상기 제3 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제2 위상 차의 위상 상태를 결정하는 과정과,
상기 제1 위상 차 및 상기 제1 위상 차의 위상 상태에 기반하여 상기 제1 후보 코드를 추정하고, 상기 제2 위상 차 및 상기 제2 위상 차의 위상 상태에 기반하여 상기 제2 후보 코드를 추정하는 과정을 포함하는 방법.
The method of claim 1, wherein the phase codes include a first phase code, a second phase code, and a second phase code, wherein the at least one candidate code comprises a first candidate code and a second candidate code,
Estimating the at least one candidate code,
Determine a first phase difference between a phase corresponding to the first phase code and a reference phase based on the strength of the combined signal measured for the first phase code, and measure the strength of the combined signal measured for the second phase code Determining a second phase difference between a phase corresponding to the second phase code and the reference phase based on
Determine a phase state of the first phase difference based on the strength of the combined signal measured for the second phase code, and determine the phase state of the second phase difference based on the strength of the combined signal measured for the third phase code Determining the phase state,
Estimate the first candidate code based on the first phase difference and the phase state of the first phase difference, and estimate the second candidate code based on the second phase difference and the phase state of the second phase difference. How to include.
상기 제2 위상 코드에 대응하는 위상과, 상기 제3 위상 코드에 대응하는 위상간 위상 차는 90°인 방법.
The phase difference between the phase corresponding to the first phase code and the phase corresponding to the second phase code is 90 °.
And the phase difference between the phase corresponding to the second phase code and the phase corresponding to the third phase code is 90 degrees.
상기 제1 후보 코드가 상기 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 조합 신호의 세기간 제1 오차를 결정하는 과정과,
상기 제2 후보 코드가 상기 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 조합 신호의 세기간 제2 오차를 결정하는 과정을 포함하고,
상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 과정은,
상기 제1 오차가 상기 제2 오차보다 작은 경우, 상기 제1 후보 코드를 상기 캘리브레이션 코드로 결정하는 과정과,
상기 제2 오차가 상기 제1 오차보다 작은 경우, 상기 제2 후보 코드를 상기 캘리브레이션 코드로 결정하는 과정을 포함하는 방법.
The method of claim 2, wherein the determining of the error comprises
Determining an intensity of the combined signal estimated for the phase codes and a three-time first error of the second combined signal under the condition that the first candidate code corresponds to the reference phase;
Determining a strength of the combined signal estimated for the phase codes and a three-time second error of the second combined signal under the condition that the second candidate code corresponds to the reference phase;
The process of determining the calibration code,
Determining the first candidate code as the calibration code when the first error is smaller than the second error;
If the second error is smaller than the first error, determining the second candidate code as the calibration code.
상기 제1 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 대상 RF 체인과 관련된 신호의 세기에 대한 제2 후보 값을 추정하는 과정과,
상기 제1 후보 값과 상기 제2 후보 값간 차이가 제3 임계 값 이하이고, 상기 제1 후보 값 및 상기 제2 후보 값 중 적어도 하나와 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호의 세기간 차이가 제4 임계 값 이하라는 조건이 만족되는지 여부를 결정하는 과정을 더 포함하고,
상기 제1 후보 코드 및 상기 제2 후보 코드를 추정하는 과정은, 상기 조건이 만족될 경우, 상기 제1 후보 코드 및 상기 제2 후보 코드를 추정하는 과정을 포함하는 방법.
The method of claim 2, wherein the first candidate for the strength of the signal associated with the target RF chain is based on the strength of the combined signal measured for the first phase code and the strength of the combined signal measured for the third phase code. Estimating the value,
Estimating a second candidate value for the strength of the signal associated with the target RF chain based on the strength of the combined signal measured for the first phase code and the strength of the combined signal measured for the second phase code and,
The difference between the first candidate value and the second candidate value is equal to or less than a third threshold value, and the difference between three periods of at least one of the first candidate value and the second candidate value and the signal associated with the reference RF chain is a fourth threshold value. Further comprising the step of determining whether a condition below the value is satisfied,
Estimating the first candidate code and the second candidate code includes estimating the first candidate code and the second candidate code when the condition is satisfied.
상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 과정은, 상기 코드 차가 상기 제5 임계 값 이하인 경우, 상기 제1 후보 코드 및 상기 제2 후보 코드 중 하나를 캘리브레이션 코드로 결정하는 과정을 포함하는 방법.
The method of claim 2, further comprising: determining whether a code difference between the first candidate code and the second candidate code is equal to or less than a fifth threshold value, and
The determining of the calibration code may include determining one of the first candidate code and the second candidate code as a calibration code when the code difference is less than or equal to the fifth threshold.
상기 측정된 신호의 세기가 제1 임계 값과 제2 임계 값 사이에 있는지 여부를 결정하는 과정과,
상기 측정된 신호의 세기가 상기 제1 임계 값과 상기 제2 임계 값 사이에 있는 경우, 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호에 기반하여 상기 제2 조합 신호의 세기를 측정하는 과정을 포함하는 방법.
The method of claim 1, further comprising: measuring a strength of a signal associated with the reference RF chain;
Determining whether the measured signal strength is between a first threshold value and a second threshold value;
And measuring the strength of the second combined signal based on a signal associated with the reference RF chain when the strength of the measured signal is between the first threshold and the second threshold.
상기 기준 RF 체인에 상기 추가 후보 코드가 설정된 경우에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 조합 신호의 세기간 오차를 결정하는 과정을 더 포함하고,
상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 과정은, 상기 결정된 오차들에 기반하여 상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
The method of claim 1, further comprising: determining an additional candidate code within a threshold code difference from the at least one candidate code;
Determining the strength of the combined signal estimated for the phase codes and the three period error of the second combined signal when the additional candidate code is set in the reference RF chain,
The determining of the calibration code comprises: determining the calibration code based on the determined errors.
상기 다른 통신 장치에 의해 측정된 상기 제2 조합 신호의 세기에 관한 정보를 상기 다른 통신 장치로부터 수신하는 과정을 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 후보 코드는, 상기 수신된 제2 조합 신호의 세기에 관한 정보에 기반하여 추정되는 방법.
The method of claim 1, further comprising: transmitting the second combined signal to another communication device;
Receiving information about the strength of the second combined signal measured by the other communication device from the other communication device,
Wherein the at least one candidate code is estimated based on information about the strength of the received second combined signal.
위상 코드와 상기 캘리브레이션 코드간 코드 차가 상기 결정된 방향에 대응하게 하는 상기 대상 RF 체인의 상기 위상 코드를 결정하는 과정과,
상기 위상 코드를 상기 대상 RF 체인에 설정하여, 상기 방향으로 상기 빔을 통해 상기 신호를 송수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
The method of claim 1, further comprising: determining a direction of a beam for transmitting and receiving a signal;
Determining the phase code of the target RF chain such that a code difference between a phase code and the calibration code corresponds to the determined direction;
Setting the phase code to the target RF chain, and transmitting and receiving the signal through the beam in the direction.
대상(target) RF(radio frequency) 체인에 위상 코드들을 설정하여, 상기 대상 RF 체인의 캘리브레이션 코드에 대한 적어도 하나의 후보 코드를 추정하고,
상기 적어도 하나의 후보 코드가 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 제1 조합 신호의 세기와, 상기 위상 코드들에 대해 측정된 제2 조합 신호의 세기간 오차(error)를 결정하고,
상기 오차에 기반하여, 상기 캘리브레이션 코드를 결정하고,
상기 캘리브레이션 코드를 상기 대상 RF 체인에 설정하여, 상기 대상 RF 체인을 캘리브레이션하는 제어부를 포함하고,
상기 제1 조합 신호 및 상기 제2 조합 신호는, 상기 대상 RF 체인 및 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호들의 조합을 포함하는 장치.
An apparatus for calibrating a phased array antenna, the apparatus comprising:
Setting phase codes on a target radio frequency (RF) chain to estimate at least one candidate code for a calibration code of the target RF chain,
The strength of the first combined signal estimated for the phase codes and the three-time error of the second combined signal measured for the phase codes under the condition that the at least one candidate code corresponds to a reference phase Decide,
Based on the error, determine the calibration code,
And a controller configured to set the calibration code to the target RF chain and to calibrate the target RF chain.
Wherein the first combined signal and the second combined signal comprise a combination of signals associated with the target RF chain and the reference RF chain.
상기 제어부는,
상기 제1 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제1 위상 코드에 대응하는 위상과 기준 위상간 제1 위상 차를 결정하고, 상기 제2 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제2 위상 코드에 대응하는 위상과 상기 기준 위상간 제2 위상 차를 결정하고,
상기 제2 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제1 위상 차의 위상 상태를 결정하고, 상기 제3 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 제2 위상 차의 위상 상태를 결정하고,
상기 제1 위상 차 및 상기 제1 위상 차의 위상 상태에 기반하여 상기 제1 후보 코드를 추정하고, 상기 제2 위상 차 및 상기 제2 위상 차의 위상 상태에 기반하여 상기 제2 후보 코드를 추정하는 장치.
The method of claim 11, wherein the phase codes include a first phase code, a second phase code, and a second phase code, wherein the at least one candidate code comprises a first candidate code and a second candidate code,
The control unit,
Determine a first phase difference between a phase corresponding to the first phase code and a reference phase based on the strength of the combined signal measured for the first phase code, and measure the strength of the combined signal measured for the second phase code Determine a second phase difference between a phase corresponding to the second phase code and the reference phase based on
Determine a phase state of the first phase difference based on the strength of the combined signal measured for the second phase code, and determine the phase state of the second phase difference based on the strength of the combined signal measured for the third phase code Determine the phase state,
Estimate the first candidate code based on the first phase difference and the phase state of the first phase difference, and estimate the second candidate code based on the second phase difference and the phase state of the second phase difference. Device.
상기 제2 위상 코드에 대응하는 위상과, 상기 제3 위상 코드에 대응하는 위상간 위상 차는 90°인 장치.
The phase difference between the phase corresponding to the first phase code and the phase corresponding to the second phase code is 90 °.
And the phase difference between the phase corresponding to the second phase code and the phase corresponding to the third phase code is 90 degrees.
상기 제1 후보 코드가 상기 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 조합 신호의 세기간 제1 오차를 결정하고,
상기 제2 후보 코드가 상기 기준 위상에 대응한다는 조건 하에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 조합 신호의 세기간 제2 오차를 결정하고,
상기 제1 오차가 상기 제2 오차보다 작은 경우, 상기 제1 후보 코드를 상기 캘리브레이션 코드로 결정하고,
상기 제2 오차가 상기 제1 오차보다 작은 경우, 상기 제2 후보 코드를 상기 캘리브레이션 코드로 결정하는 장치.
The method of claim 12, wherein the control unit,
Determine an intensity of the combined signal estimated for the phase codes and a three-time first error of the second combined signal under the condition that the first candidate code corresponds to the reference phase,
Determine an intensity of the combined signal estimated for the phase codes and a three-time second error of the second combined signal under the condition that the second candidate code corresponds to the reference phase,
If the first error is smaller than the second error, determine the first candidate code as the calibration code,
And determine the second candidate code as the calibration code if the second error is smaller than the first error.
상기 제1 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기와, 상기 제3 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 대상 RF 체인과 관련된 신호의 세기에 대한 제1 후보 값을 추정하고,
상기 제1 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 위상 코드에 대해 측정된 조합 신호의 세기에 기반하여 상기 대상 RF 체인과 관련된 신호의 세기에 대한 제2 후보 값을 추정하고,
상기 제1 후보 값과 상기 제2 후보 값간 차이가 제3 임계 값 이하이고, 상기 제1 후보 값 및 상기 제2 후보 값 중 적어도 하나와 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호의 세기간 차이가 제4 임계 값 이하라는 조건이 만족되는지 여부를 결정하고,
상기 조건이 만족될 경우, 상기 제1 후보 코드 및 상기 제2 후보 코드를 추정하는 장치.
The method of claim 12, wherein the control unit,
Estimate a first candidate value for the strength of the signal associated with the target RF chain based on the strength of the combined signal measured for the first phase code and the strength of the combined signal measured for the third phase code,
Estimate a second candidate value for the strength of the signal associated with the target RF chain based on the strength of the combined signal measured for the first phase code and the strength of the combined signal measured for the second phase code,
The difference between the first candidate value and the second candidate value is equal to or less than a third threshold value, and the difference between three periods of at least one of the first candidate value and the second candidate value and the signal associated with the reference RF chain is a fourth threshold value. Determine whether the condition is less than or equal to
And if the condition is met, estimating the first candidate code and the second candidate code.
상기 코드 차가 상기 제5 임계 값 이하인 경우, 상기 제1 후보 코드 및 상기 제2 후보 코드 중 하나를 캘리브레이션 코드로 결정하는 장치.
The method of claim 12, wherein the controller is further configured to determine whether a code difference between the first candidate code and the second candidate code is equal to or less than a fifth threshold value.
And determine one of the first candidate code and the second candidate code as a calibration code when the code difference is less than or equal to the fifth threshold.
상기 기준 RF 체인과 관련된 신호의 세기를 측정하고,
상기 측정된 신호의 세기가 제1 임계 값과 제2 임계 값 사이에 있는지 여부를 결정하고,
상기 측정된 신호의 세기가 상기 제1 임계 값과 상기 제2 임계 값 사이에 있는 경우, 상기 기준 RF 체인과 관련된 신호에 기반하여 상기 제2 조합 신호의 세기를 측정하는 장치.
The method of claim 11, wherein the control unit,
Measure the strength of the signal associated with the reference RF chain,
Determine whether the measured signal strength is between a first threshold value and a second threshold value,
And measure the strength of the second combined signal based on a signal associated with the reference RF chain when the strength of the measured signal is between the first threshold and the second threshold.
상기 적어도 하나의 후보 코드로부터 임계 코드 차 이내의 추가 후보 코드를 결정하고,
상기 기준 RF 체인에 상기 추가 후보 코드가 설정된 경우에서 상기 위상 코드들에 대해 추정된 조합 신호의 세기와, 상기 제2 조합 신호의 세기간 오차를 결정하고,
상기 결정된 오차들에 기반하여 상기 캘리브레이션 코드를 결정하는 장치.
The method of claim 11, wherein the control unit,
Determine an additional candidate code within a threshold code difference from the at least one candidate code,
Determining the strength of the combined signal estimated for the phase codes and the three period error of the second combined signal when the additional candidate code is set in the reference RF chain,
And determine the calibration code based on the determined errors.
상기 적어도 하나의 후보 코드는, 상기 수신된 제2 조합 신호의 세기에 관한 정보에 기반하여 추정되는 장치.
The apparatus of claim 11, further comprising: a communication unit configured to transmit the second combined signal to another communication device, and to receive information about the strength of the second combined signal measured by the other communication device from the other communication device,
And the at least one candidate code is estimated based on information about the strength of the received second combined signal.
상기 위상 코드를 상기 대상 RF 체인에 설정하여, 상기 방향으로 상기 빔을 통해 상기 신호를 송수신하는 통신부를 더 포함하는 장치.The apparatus of claim 11, wherein the controller determines a direction of a beam for transmitting and receiving a signal, and determines the phase code of the target RF chain such that a code difference between a phase code and the calibration code corresponds to the determined direction,
And a communication unit configured to set the phase code to the target RF chain and transmit and receive the signal through the beam in the direction.
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112104431B (en) * | 2020-11-23 | 2021-01-26 | 成都天锐星通科技有限公司 | Phased array antenna measurement error correction method, device and measurement system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090290517A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | Rao Sudarshan A | Calibrating radiofrequency paths of a phased-array antenna |
US20140004801A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Emanuel Cohen | Device, system and method of estimating a phase between radio-frequency chains |
US20140210668A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Tubis Technology | Hierarchically Elaborated Phased-Array Antenna Modules and Faster Beam Steering Method of Operation. |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003043129A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-05-22 | Hantel Co., Ltd. | Calibration apparatus for smart antenna and method thereof |
KR100540575B1 (en) * | 2003-06-26 | 2006-01-10 | 엘지전자 주식회사 | Calibration device and method of array antenna system |
EP2183817B1 (en) * | 2007-08-31 | 2017-11-08 | BAE Systems PLC | Antenna calibration |
-
2018
- 2018-07-25 KR KR1020180086730A patent/KR102449587B1/en active Active
-
2019
- 2019-07-25 WO PCT/KR2019/009281 patent/WO2020022816A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090290517A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | Rao Sudarshan A | Calibrating radiofrequency paths of a phased-array antenna |
US20140004801A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Emanuel Cohen | Device, system and method of estimating a phase between radio-frequency chains |
US20140210668A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Tubis Technology | Hierarchically Elaborated Phased-Array Antenna Modules and Faster Beam Steering Method of Operation. |
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Legal Events
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20220316 Patent event code: PE09021S01D |
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20220927 Patent event code: PR07011E01D |
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