KR100640929B1

KR100640929B1 - Ｃｄｍａ 시스템에서의 적응 어레이 안테나를 이용한순방향 빔형성 방법

Info

Publication number: KR100640929B1
Application number: KR1020000078514A
Authority: KR
Inventors: 심동희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2006-11-06
Also published as: KR20020049357A

Abstract

본 발명은 CDMA 이동통신 시스템에 관한 것으로, 역방향 링크로 수신되는 신호의 채널 정보를 이용하여, 이 신호에 부가될 적응 가중치를 추정하도록 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔형성 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 빔형성 방법은 안테나 어레이가 구비된 통신 시스템에서, 각 사용자로부터 수신된 신호들의 채널 벡터들을 추정하는 단계와, 상기 추정된 채널 벡터들을 요소로 하는 행렬과, 이 행렬의 트랜스포즈(Transepose) 연산값의 곱에 의해 대칭 행렬을 생성하는 단계와, 상기 생성된 대칭 행렬과, 상기 행렬의 사용자별 트랜스포즈 연산값으로부터 상기 수신 신호들에 부여될 적응 가중치들을 추정하는 단계와, 상기 추정된 적응 가중치들을 이용하여 상기 사용자들에게 전송할 빔을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.

채널 벡터, 대칭 행렬, CGM

Description

ＣＤＭＡ 시스템에서의 적응 어레이 안테나를 이용한 순방향 빔형성 방법{Method for beamforming using Adaptive Array Antenna in CDMA}

도 1은 본 발명에 따른 기지국의 순방향 빔형성 장치를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 순방향 빔형성 방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

101 : 주파수 상향 변환기들

102 : 디지털 아날로그 변환기들

103 : 빔형성기들

104 : 변조기들

105 : 웨이트 벡터 계산부

본 발명은 CDMA 이동통신 시스템에 관한 것으로, 역방향 링크로 수신되는 신호의 채널 정보를 이용하여, 이 신호에 부가될 적응 가중치를 추정하도록 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔형성 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 무선통신을 행할 때, 수신되는 신호에는 원하는 신호(이하 "원신호"라 칭함)와 간섭신호가 함께 존재하며, 통상 한 개의 원신호에 대해 다수의 간섭신호가 존재한다. 이러한 간섭신호에 의한 통신왜곡의 정도는 원신호 전력대 모든 간섭신호 전력의 합에 의해 결정되므로, 원신호의 레벨이 간섭신호 각각의 레벨보다 현저히 높은 경우에도 간섭신호의 개수가 많으면 간섭신호의 전체전력이 커져서 통신왜곡이 발생하게 된다.

따라서, 종래의 셀룰라 이동통신 시스템에서는 안테나 어레이를 이용하여 이러한 간섭신호를 최소화시키는 데 중점을 두고 있다. 즉, 이동체가 이동하거나 그 신호의 도달각이 상황에 따라 가변적일 때, 여러 안테나 소자로 구성된 어레이(Array)를 사용해서 원거리 신호원들의 위치를 파악하거나 그 안테나 소자들로부터 나오는 신호들을 선택적으로 송수신하기 위하여 배열된 안테나의 위상을 제어하여 특정 신호(원신호)를 선택적으로 송수신하고 간섭 신호의 영향을 최소화시킴으로써 가입자 상호간의 간섭을 대폭 감소시키는 것이다.

이와 같이 원신호를 선택적으로 송수신하기 위하여, 안테나 어레이에 수신되는 신호들의 입사 각도에 따라 가중치를 달리하여 수신하게 되는데, 이때의 복소수 가중치를 웨이트 벡터라고 하며, 이 웨이트 벡터를 이용하여 이동통신 시스템의 기지국에서는 역방향 링크에서 계산한 웨이트 벡터를 그대로 이용하는 방법 또는 스위칭 빔을 이용하는 방법 등을 이용한다.

스위칭 빔을 이용하는 방법은, 미리 정해진 한정된 개수의 웨이트 벡터중, 정해진 조건(criterion)을 만족하는 최적의 웨이트 벡터를 선정해서 빔을 형성하게 된다. 따라서, 스위칭 빔을 이용하는 통신 시스템의 구조는 미리 정해진 몇 개의 웨이트 벡터 셋과, 입력 신호벡터와 이들 웨이트 벡터 셋과의 내적(inner product)을 산출하는 부분, 산출된 여러 개의 내적 값들 중, 정해진 조건을 만족하는 최적의 내적값을 선정하는 부분으로 구성된다.

역방향 링크에서 구한 웨이트 벡터를 순방향 링크에서의 신호 전송에 그대로 이용하는 방법은 역방향 링크에서 구한 웨이트 벡터를 그대로 쓰기 때문에 순방향 링크의 빔형성을 위한 별다른 장치가 없어도 된다.

그러나, 상기 역방향 링크에서 구한 웨이트 벡터를 순방향 링크에서의 신호 전송에 그대로 이용하는 방법은 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex: TDD) 방식의 이동통신시스템에서는, 순방향 링크와 역방향 링크의 주파수가 같기 때문에, 역방향 링크에서 얻은 채널정보를 그대로 순방향에 이용할 수 있고, 역방향에서 구한 적응 안테나 어레이를 위한 웨이트 벡터(weight vector)를 그대로 순방향에 적용할 수 있다. 그러나 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex : FDD) 방식의 이동통신 시스템에서는 순,역방향의 채널 정보가 서로 다르므로, 역방향링크에서 구한 웨이트 벡터를 그대로 쓰기 어렵다.

아울러 기존의 안테나 어레이를 이동 통신 시스템의 역방향 채널에 적용하려는 노력 중에서 스위칭 빔 안테나 어레이를 사용하려는 시도는 연산량이 많은 적응 알고리즘(adaptive algorithm)을 사용하지 않고, 채널 환경에 상관없이 항상 고정된 형태의 빔패턴을 생성함으로써 빠른 시간내에 간단하게 빔을 형성할 수 있으며, 적응 알고리즘을 사용하여 안테나 어레이의 빔패턴을 생성할 때는 신호원의 입사각 을 민감하게 추적할 수 있어 신호원의 입사각으로 빔패턴의 최대이득을 생성할 수 있는 등의 여러 장점들이 있으나, 스위칭 빔 안테나 어레이를 사용할 경우에는 몇 개의 고정된 빔패턴 중 하나를 입사 신호의 입사각에 맞게 선택하는 기법을 사용하므로 신호원의 안테나 어레이로의 입사각에 민감하게 반응할 수 없어서 적응 알고리즘을 사용할 때에 비해 필연적으로 성능 저하가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 역방향 링크로부터 전송되는 신호의 채널 정보를 이용하여 빔을 형성함으로써, TDD 또는 FDD 모두에서 이용 가능한 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔형성 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 역방향 링크로부터 전송되는 신호의 채널 정보를 이용하여 빔을 형성함으로써, 적은 계산량으로 보내고자 하는 신호의 최적의 빔을 형성하기 위한 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔형성 방법을 제공하기 위한 것이다.

삭제

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 안테나 어레이가 구비된 통신 시스템에서, 각 사용자로부터 수신된 신호들로부터 채널 벡터들을 추정하는 단계와, 상기 추정된 채널 벡터들을 요소로 하는 행렬과, 이 행렬의 트랜스포즈(Transpose) 연산값의 곱에 의해 대칭 행렬을 생성하는 단계와, 상기 생성된 대칭 행렬과, 상기 행렬의 사용자별 트랜스포즈 연산값으로부터 적응 가중치들을 추정하는 단계와, 상기 추정된 적응 가중치들을 이용하여 상기 사용자들에게 전송할 빔을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
바람직하게, 상기 임의의 사용자의 채널 벡터와 임의의 적응 가중치의 내적이 1의 값을 갖고, 다른 사용자의 채널 벡터들과 이 임의의 적응 가중치의 내적이 0의 값을 갖는 적응 가중치들을 추정하며, 상기 대칭 행렬과, 상기 행렬의 사용자별 트랜스포트 연산값의 곱은 CGM(Conjugate Gradient Method)에 의해 추정된다.
본 발명에서는 주파수 분할 듀플렉스(frequency Division Duplex : FDD) 시스템에서와 같이 기지국에서 단말기로 신호를 송신할 때의 송신 주파수와, 기지국이 단말기로부터 신호를 수신할 때의 수신 주파수가 서로 다른 경우 즉, 순방향 채널과 역방향 채널의 주파수가 다른 경우에 순방향 빔형성을 하기 위한 방법에 관한 것이다.

따라서, 본 발명에서는 기지국으로부터 단말기에 전송된 신호를 통하여 단말기가 순방향 채널의 특성을 계산할 수 있다는 것을 전제로 한다. 즉, 기지국이 단말기의 신호를 수신할 때는 역방향 채널의 특성을 알아낼 수 있어 그에 적당한 역방향 빔형성을 실시할 수 있으나, 순방향 채널에 대해서 기지국은 단말기의 도움 없이 순방향 채널의 특성을 알아낼 수 없기 때문에 순방향 빔형성시에 피드백(feedback) 채널을 통한 단말기의 도움을 받아 순방향 빔형성시에 사용한다. 이 때, 단말기의 도움을 받는 것은 순방향 채널의 변화 정도, 즉 기지국과 단말기 사이의 이동 통신 채널에 따른 채널 이득에 대한 정보를 알아내는 것이고, 순방향 빔형성시 순방향 빔이 가리킬 방향에 대한 정보는 역방향 빔형성시 알아낸 적응 안 테나 어레이로의 신호 입사각 정보를 이용한다.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 기지국의 순방향 빔형성 장치를 나타낸 도면이다.

코드 분할 다중 접속 시스템(CDMA)을 위한 기지국의 순방향 빔형성은, 도 1에 도시된 바와 같이 임의의 사용자들의 데이터를 각각 변조하는 하나 이상의 변조부들(104)과, 상기 변조부들(104)로부터 출력된 각 사용자에 대한 변조 신호의 순방향 빔형성 처리를 위한 웨이트 벡터 계산부(105)와, 상기 웨이트 벡터 계산부(105)에서 구해진 웨이트 벡터로 실제의 빔을 형성하는 하나 이상의 빔형성기들(103)과, 상기 빔형성기들(103)로부터 출력된 빔신호를 아날로그 신호로 변환하는 하나 이상의 디지털 아날로그 변환기들(D/A converter)(102)과, 상기 디지털 아날로그 변환기들(D/A converter)(102)의 출력 신호인, 기저대역의 아날로그 신호를 고주파 신호로 변환하는 하나 이상의 주파수 상향 변환기들(101)로 구성된다.

이와 같은 구성에 의하여 이동통신 시스템 순방향 링크에서의 송신 신호를 위한 빔형성은 다음과 같은 절차에 의하여 이루어진다.

예를 들어, 안테나 어레이를 사용하는 기지국이 설치된 하나의 셀에 D개의 사용자(단말기)가 있고, 안테나 어레이는 N 개의 안테나로 구성되어 있다고 가정한다. 이때,

를 송신부(순방향 빔형성을 위해 안테나 어레이가 설치된 기지국)로부터 수신부(단말기)로의 채널 벡터라고 정의하고,

를 안테나 어레이의 송신빔 형성 시의 웨이트 벡터라고 하며,

를 k번째 송신부의 전송 신호를,

를 가우시안 잡음이라고 할 때, i번째 단말기가 기지국으로부터 수신한 신호는 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, H는 벡터 허미션(Hermitian) 연산을 나타낸다. k는 이상의 정수이다.

이때, 각 사용자의 웨이트 벡터 생성시 i번째 사용자를 위한 순방향 채널 벡터인

와 그 사용자의 웨이트 벡터와의 내적은 1로 되도록 하고(즉,

), i번째 사용자를 위한 순방향 채널 벡터인

와 다른 사용자의 웨이트 벡터와의 내적은 0이 되게 함으로써(즉,

와 다른 사용자를 위한 웨이트 벡터들{

}이 서로 수직이 되게 함으로써) 특정 사용자에 대해서는 최대의 이득을 갖는 순방향 빔을 형성하여, 그 특정 사용자를 위한 순방향 빔 형성시 다른 사용자들에게는 간섭을 줄이고자 한다.

상기 채널 벡터는 역방향 링크를 통하여 단말기로부터 전송된 정보로써, 다음과 같이 구해진다.

즉, 단말기가 기지국의 안테나를 통하여 전송된 신호를 수신하면 주파수 하향 변환기(미도시) 및 아날로그 디지털 변환기(미도시)는 이 신호를 기저대역의 디 지털 신호로 변환시킨다. 이후에 상기 기저대역의 디지털 신호는 복조부(미도시)에 의해 복조되는데, 이 복조된 신호에는 파일럿(Pilot) 심볼도 포함되므로, 단말기 채널 정보 계산부(미도시)는 상기 파일럿 심볼로부터 채널 정보를 계산한다.

일반적으로 파일럿 심볼은 기지국과 단말기간에 서로 미리 알고 있는 심볼로서 기지국의 안테나마다 다른 파일럿 심볼을 전송함으로써, 단말기는 기지국의 각 안테나에서 전송된 파일럿 심볼이 이동통신 채널을 거침으로써 위상 및 신호의 크기가 변화된 정도를 기지국과 미리 약속된 심볼을 다시 곱해서 알아낼 수 있다.

그러므로, 안테나의 개수를 d라고 할 때, 수학식 2의

는 단말기가 기지국에서 전송된 파일럿 심볼에 대해 기지국이 알고 있는 파일럿 심볼을 곱해서 얻은 채널 정보를 나타낸다.

이때, 벡터

에다 복소 공액(congugate)을 취해서 각 안테나로부터 전송된 파일럿 심볼로부터 얻은 각 채널 정보를 안테나 순서대로 채널 벡터를 만든 것이 수학식 3처럼

로 쓸 수 있다.

한편, 기지국에서 최초 단말기와의 통신을 시작한 경우에는 단말기로부터의 피드백 정보를 전송 받을 수 없으므로, 단말기의 신호를 수신할 때 사용한 빔의 웨 이트 벡터와 동일한 웨이트 벡터를 순방향 링크의 송신신호에도 동일하게 사용하도록 한다. 그리고, 최초 단말기의 신호를 수신한 후 단말기로부터의 피드백 정보를 획득할 수 있은 후부터는 단말기로부터의 피드백 정보를 추출하여 단말기가 계산하여 전송한 채널 벡터를 이용하여 단말기로 송신 신호를 전송하도록 한다.

이와 같은 원리가 D개의 모든 사용자에 대해 동시에 적용되도록 하기 위해서는 다음과 같은 수식과 절차에 의하여 구현되어질 수 있다.

=

이때,A=

은 채널 벡터를 나타내고, W=

는 웨이트 벡터를 나타내고, I=

는 항등 행렬을 나타낸다. 또한, 상기 A는 D×N행렬, W는 N×D행렬, I는 D×D행렬이 된다. 결국, 본 발명에서 해결하고자 하는 문제는 행렬식 "AW=I"로 요약할 수 있게 된다.

상기 "AW=I"의 식을 푸는 방법은 아직 알려진 것이 없다. 다만, 일반적으로 행렬식의 문제에서 "Q

=

"의 문제를 푸는 방법은 알려진 기술이 있는데, 그 대표적인 것이 "Conjugate Gradient Method"(이하 CGM)이다. 상기 "Q

=

"에서 Q는 대칭행렬(symmetric matrix)을 나타내고,

와,

는 각각 벡터를 나타낸다.

참고로, CGM을 간략히 설명하면 "Q

=

"의 문제에서 Q와

는 각각 알고 있는 행렬과 벡터가 되고, 이때

를 구해야 하는 것으로 CGM의 문제는 귀결된다.

상기 수학식 5에서 d와 alpha 각각은, 현재의

값이 적응적으로 원하는

로 수렴하도록, 현재의

값에 더해가는 적응 벡터와 적응 이득을 나타낸다.

이때, 여기 벡터r은 "

"식에서 수학식 5와 같이 구하려고 하는

벡터의 갱신된 값과, 이 갱신되기 바로 전의 값과의 차를 나타내는 것으로(즉,

), 상기 여기 벡터 r은 갱신되기 전의

의 값과 갱신된 후의

의 값의 차로 일종의 에러 성분을 나타내는 것이다.

또한, 상기 적응 이득

는 이 여기 벡터 r과, 적응 벡터 d가 수직이 되도록 한다. 이것은 에러 성분과 갱신된 적응 벡터가 수직이 되게하여 에러 성분과 수직인 방향으로 적응 벡터를 갱신하도록 하면 수렴 속도가 빠르다는 성질을 이용한 것이다.

아울러, 상기 적응 벡터(d)는 상기 수학식 10에 의해 갱신되는데, 이 적응 벡터는 i+1번째 적응 벡터와 i번째 적응 벡터가 서로 수직이 되도록 수학식 8과 같이 갱신할 수 있는 여기벡터 r에다 적응 벡터 갱신 이득인

를 수학식 9와 같이 매번 갱신하여 구한다.

이와 같이, i+1번째 적응 벡터와 i번째 적응 벡터가 서로 수직이 되도록 하는 것은 알고리즘의 수렴 속도를 빠르게 하도록 하기 위함이다. 이것은 한 번 갱신한 적응 벡터에 의해 원하는

로 수렴하지 않았으면 다시는 그 방향으로는 갱신하지 않도록 하여 수렴 속도를 빠르게 하게 하기 위함이다.

상기 적응 벡터 갱신 이득인 beta는 매번의 적응 벡터 d의 갱신값이 그 전값과 수직이 되도록 하려면 곱해주여야 하는 이득이 된다. 이때, 상기 수학식 6은 d 와 r의 초기치를 설정할 때 쓰인다.

상기 수학식 7~수학식 12를 이용하여, 본 발명에서는 CGM을 이용하되 상기 "AW=I"의 식을 풀기 위해 "

"꼴로 행렬식을 몇 개의 식으로 나누어 독립적으로 계산하도록 한다. 그러기 위해서는 일반적으로 상기 수학식 4에서의 좌변 A는 대칭행렬이 아니기 때문에 CGM에 적용하기 위해 A^TA의 새로운 행렬식으로 구성되도록 하고, 이에 따라 우변 I도 A^TI로 변화되어야 하는데 이를 수학식 11에 나타내었다.

A^TAW=A^TI

그리고, A^TA를 T로, A^TI를 U로 나타내면, 상기 수학식 11은 "TW=U"로 다시 표현되고, 이 변화된 식에 CGM을 적용하기 위해서는 다음 수학식 12와 같이 식을 분리하도록 한다.

즉, 상기 수학식 12는 상기 수학식 11을 "

",...,"

"로 분리하여 각각의 행렬식을 CGM에 의해 독립적으로 계산하고자 하는 것이다.

상기 CGM의 절차에 Q 대신 T를,

대신

의 각각을,

대신

의 각각의 대입하여, D번의 CGM을 실시하여 각 사용자의 순방향 빔을 형성하기 위한 웨이트 벡터를 계산한다.

요약하면, 본 발명의 취지는 특정 사용자에게 순방향 빔 형성을 실시할 때 다른 사용자들에게 간섭을 주지 않도록 하기 위해 순방향 빔 형성 문제를 행렬 계산으로 정리하고 그 행렬식을 푸는 방법을 기존의 기술인 CGM을 변경하여 적용한 데 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 순방향 빔형성 방법을 도 2에 도시하였다.

도 2를 참고하면, 각 사용자의 신호로부터 순방향 채널 벡터를 추정한다.(S10) 이때, 안테나의 개수를 d라고 할 때, 수학식 2의

는 단말기가 기지국에서 전송된 파일롯 심볼에 대해 기지국이 알고 있는 파일롯 심볼을 곱해서 얻은 채널 정보를 나타낸다. 따라서, 이 채널 정보

에다 복소 공액(congugate)을 취해서 각 안테나로부터 전송된 파일롯 심볼로부터 얻은 각 채널 정보를 안테나 순서대로 채널 벡터를 만든 것이 수학식 3처럼

로 쓸 수 있다.

이후에, 상기 채널 벡터를 이용하여 D개의 모든 사용자에 대해 동시에 적용되도록 하기 위해서 수학식 4와 같이 순방향 빔형성 알고리즘 실시를 위한 행렬식을 구성한다.(AW=I)(S11)

상기 행렬식을 CGM 적용을 위한 행렬식으로 변환한다. ( A^TAW=A^TI)(S12)

상기 변환된 행렬식을 사용자 수만큼의 행렬식으로 분리한다.(

)(S13)

상기 분리된 행렬식 각각에 CGM을 적용 한다.(S14)

이와 같은 웨이트 벡터 계산 결과를 순방향 빔형성에 적용한다.(S15)

요약하면, 적응 안테나 어레이가 설치된 기지국은 단말기로부터 전송된 신호로부터 수신된 신호의 추정된 입사각 정보를 우선 계산하고, 순방향 빔형성 시에도 동일한 각도로 전송하는 것으로 전제하고 순방향과 역방향시에 채널의 변화 정도가 다른 것은 단말기가 피드백해 주는 채널정보를 이용하도록 하는 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 본 발명은 순방향 빔 형성시에 특정 사용자로의 순방향 빔 형성이 다른 단말기에 영향을 주어 간섭을 줄 수 있는 상황을 고려하여 불필요한 간섭 현상을 줄이면서 원하는 사용자에게 적절한 순방향 빔을 형성하여 신호를 전송할 수 있도록 고안되었다. 따라서 본 발명은 간섭이 추가되는 영향을 줄이면서 동시에 순방향 빔형성 방법의 하나를 제시함으로써 지금까지의 역방향 빔 형성에만 치중되어온 안테나어레이의 적용을 확대하여 순방향 채널에 대해서도 안테나 어레이를 이용한 빔형성을 실시하여 더 나은 통신 품질 및 통신 용량 증대에 기여할 수 있다고 하겠다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims

안테나 어레이가 구비된 통신 시스템에서,

각 사용자로부터 수신된 신호들로부터 채널 벡터들을 추정하는 단계와,

상기 추정된 채널 벡터들을 요소로 하는 행렬과, 이 행렬의 트랜스포즈(Transpose) 연산값의 곱에 의해 대칭 행렬을 생성하는 단계와,

상기 생성된 대칭 행렬과, 상기 행렬의 사용자별 트랜스포즈 연산값으로부터 적응 가중치들을 추정하는 단계와,

상기 추정된 적응 가중치들을 이용하여 상기 사용자들에게 전송할 빔을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔형성 방법.
제1 항에 있어서, 상기 임의의 사용자의 채널 벡터와 임의의 적응 가중치의 내적이 1의 값을 갖고, 다른 사용자의 채널 벡터들과 이 임의의 적응 가중치의 내적이 0의 값을 갖는 적응 가중치들을 추정하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔형성 방법.
제1 항에 있어서, 상기 대칭 행렬과, 상기 행렬의 사용자별 트랜스포트 연산값의 곱으로부터 순방향 빔형성에 이용할 웨이트 벡터들을 CGM(Conjugate Gradient Method)으로 추정하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이 를 이용한 빔형성 방법.
안테나 어레이를 이용하여 순방향 빔 형성(beam forming)을 수행하는 통신 시스템에서,

적어도 하나의 사용자로부터 피드백(feedback)된 순방향 채널에 대한 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 사용자에 대한 채널 벡터를 추정하는 단계;

상기 추정된 채널 벡터를 이용하여, 상기 사용자 각각에 전송되는 전송 신호에 부여될 가중치(weight)를 추정하되,

상기 추정된 채널 벡터들을 요소(element)로 하는 행렬로부터 변환된 대칭행렬(symmetric matrix)을 이용하여, 가중치(weight)를 추정하는 단계; 및

상기 추정된 가중치를 이용하여 빔 형성을 수행하는 단계를

포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔 형성 방법.
제4항에 있어서, 상기 가중치를 추정하는 단계는,

상기 추정된 채널 벡터들을 요소(element)로 하는 제1 행렬과, 상기 제1 행렬에 대해 트랜스포즈(transpose) 연산이 수행된 제2 행렬을 곱하여 상기 대칭행렬을 생성하는 단계; 및

상기 생성된 대칭행렬을 이용하여, 상기 사용자 단위로 CGM(conjugate Gradient Method) 방법을 수행하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔 형성 방법.
제4항에 있어서, 상기 가중치를 추정하는 단계는,

특정한 사용자에 대한 채널 벡터와의 내적이 1이 되도록, 상기 특정한 사용자에 대한 가중치를 추정하고,

상기 특정한 사용자 이외의 사용자에 대한 채널 벡터와의 내적이 0이 되도록, 상기 특정한 사용자에 대한 가중치를 추정하는 것을

특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔 형성 방법.
안테나 어레이를 이용하여 순방향 빔 형성(beam forming)을 수행하는 통신 시스템에서.

적어도 하나의 사용자에 대한 채널 벡터를 이용하여, 상기 사용자 각각에 전송되는 전송 신호에 부여될 가중치(weight)를 추정하되, 상기 추정된 채널 벡터들을 요소(element)로 하는 행렬로부터 변환된 대칭행렬을 이용하여 가중치(weight)를 추정하는 가중치 추정 모듈; 및

상기 추정된 가중치를 이용하여 빔 형성을 수행하는 빔 형성 모듈

을 포함하여 이루어지되,

상기 적어도 하나의 사용자에 대한 채널 벡터는, 적어도 하나의 사용자로부터 피드백(feedback)된 순방향 채널에 대한 정보에 의해 추정되는 되는 것을

특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔 형성 장치.
제7항에 있어서, 상기 가중치 추정 모듈은,

상기 추정된 채널 벡터들을 요소(element)로 하는 제1 행렬과, 상기 제1 행렬에 대해 트랜스포즈(transpose) 연산이 수행된 제2 행렬을 곱하여 상기 대칭행렬을 생성하고,

상기 생성된 대칭행렬을 이용하여, 상기 사용자 단위로 CGM(conjugate Gradient Method) 방법을 수행하는 것을

특징으로 하는 CDMA 시스템에서의 적응 안테나 어레이를 이용한 빔 형성 장치.