KR100723085B1 - 무선 통신 방법, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 디바이스 - Google Patents

무선 통신 방법, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR100723085B1
KR100723085B1 KR1020060026536A KR20060026536A KR100723085B1 KR 100723085 B1 KR100723085 B1 KR 100723085B1 KR 1020060026536 A KR1020060026536 A KR 1020060026536A KR 20060026536 A KR20060026536 A KR 20060026536A KR 100723085 B1 KR100723085 B1 KR 100723085B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wireless communication
type
communication device
estimated signal
unit
Prior art date
Application number
KR1020060026536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060103184A (ko
Inventor
도루 스나가
시게루 기무라
Original Assignee
교세라 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 교세라 가부시키가이샤 filed Critical 교세라 가부시키가이샤
Publication of KR20060103184A publication Critical patent/KR20060103184A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100723085B1 publication Critical patent/KR100723085B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/0871—Hybrid systems, i.e. switching and combining using different reception schemes, at least one of them being a diversity reception scheme
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 통신 방법은, 제 1 및 제 2 통신 디바이스 사이에서 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 제 1 복수의 안테나 소자를 갖는 제 1 통신 디바이스로부터 제 2 복수의 안테나 소자를 갖는 통신 디바이스로 추정 신호를 송신하는 단계와, 제 2 통신 디바이스에 의해 추정 신호를 검출하는 단계와, 검출된 추정 신호에 근거하여, 제 1 및 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 MIMO(multi-input multi-output) 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지를 추정하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 방법, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 디바이스{WIRELESS COMMUNICATION METHOD, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예 1에 따라, 적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신을, MIMO(multi-input multi-output) 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 순차 처리를 나타내는 흐름도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예 2에 따라, 적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신을, MIMO(multi-input multi-output) 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 순차 처리를 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예 3에 따라, 적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신을, MIMO(multi-input multi-output) 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 순차 처리를 나타내는 흐름도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 본래의 통신 시스템, 및 본래의 통신 시스템으로부터 등가 변형된 변형 통신 시스템을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 동기화를 위한 트레이닝 단계(training phase for synchronization)에서 기지국으로부터 단말로 송신되는 추정 신호(an estimation signal)의 프레임 구성의 예를 나타내는 블록도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 추정 신호를 송신국으로부터 수신국으로 전송하는데 이용하는 시간 분할 다중화(time division multiplex)를 나타내는 도면,
도 8은 도 7의 판정 신호의 진폭-시간 파형(amplitude-time waveforms)을 나타내는 타이밍차트,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 추정 신호를 송신국으로부터 수신국으로 전송하는데 이용하는 주파수 분할 다중화(frequency division multiplex)를 나타내는 도면,
도 10은 도 9의 추정 신호의 진폭-주파수 파형을 나타내는 타이밍차트,
도 11은 판정 신호를 송신국으로부터 수신국으로 전송하는데 이용하는 확산 코드 분할 다중화(spread code division multiplex)를 나타내는 도면,
도 12는 도 11의 판정 신호의 진폭-시간-코드 파형을 나타내는 타이밍차트.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기지국
2 : 제 1 어레이 안테나
3 : 단말
4 : 제 2 어레이 안테나
본 발명은 일반적으로 무선 통신 방법, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 디바이스에 관한 것이다.
본 명세서는 2005년 3월 25일 출원된 일본 특허 출원 제 2005-88198 호에 의거한 것이며, 그 내용을 여기에 포함시켜 둔다.
본 출원에서 이하에 인용하거나 관계되는 모든 특허, 특허 출원, 특허 공보, 과학 기사 등은 본 발명의 관련 기술의 상태를 충분히 설명하기 위해서 그 전체를 참조로서 포함하고 있다.
종래의 이동 통신 시스템은 기지국과, 이동 단말과 같은 하나 이상의 이동국을 포함한다. 기지국은 무선파를 송수신하기 위한 지향성 패턴을 갖는 복수의 안테나 소자를 포함하는 어레이 안테나를 갖고 있다. 어레이 안테나는 이동국의 이동을 따라간다. 기지국과 이동국간의 무선 통신의 소망하는 품질을 유지하는 관점에서, 기지국에 대한 무선 통신 액세스를 유지하는 능력이 향상되도록, 이동 전화와 같은 이동 단말이 무선파를 송수신하는 지향성 패턴의 어레이 안테나를 가지는 것이 바람직하다.
어레이 안테나의 지향성을 제어하는 공지의 방법의 전형적 예는 RLS 알고리즘, SMI 알고리즘, LMS 알고리즘 등의 적응 알고리즘, MMSE(Minimum Mean-Squared Error)로 알려진 모든 것을 포함하며, 이것에 한정되지는 않는다. 이동국은 적응 알고리즘을 이용하여 어레이 안테나의 지향성 패턴을 형성하는 각 안테나 소자의 가중 인자(weight factor)를 연산하며, 이러한 연산은 기준 신호를 참조하여 기지국으로부터의 수신 신호의 제곱 에러를 최소화하도록 하여, 간섭파의 도착 포인트(arrival point)로 눌 포인트(null point)를 지향시키고, 또한 소망하는 파의 다른 도착 포인트로 메인 빔을 지향시킨다. 이 기술은 기쿠마 노부요시에 의한 1998년 11월에 공개된 'Adaptive Signal Processing with Array Antenna'(가가쿠 기쥬츠 출판사)에 개시되어 있다.
적응 어레이 시스템은 어레이 안테나를 이용하는 전형적인 무선 통신 기술 중 하나이다. 어레이 안테나를 이용하는 무선 통신 기술 중 다른 예로는 MIMO(Multi-Input Multi-Output)가 있다. MIMO 시스템에서는, 기지국 및 이동국 각각이 복수의 안테나 소자를 포함하는 어레이 안테나를 갖고 있다. 기지국의 제 1 복수의 안테나 소자와 이동국의 제 2 복수의 안테나 소자 사이에는 SDMA(Spatial Division Multiple Access)의 복수의 전파 경로가 확립된다. SDMA에서는 통신 속도가 향상된다. 이동국 및 기지국 각각은 4개의 안테나 소자를 포함하는 어레이 안테나를 갖고 있으며, 단일 쌍의 이동국과 기지국 사이에는 SDMA용 4개의 전파 경로가 확립되어 있다. 4개의 전파 경로를 통한 SDMA에서는 기지국과 이동국 간의 단일 전파 경로를 이용함으로써 제공되는 통신 속도보다 4배 더 높은 향상된 통신 속도가 제공된다.
적응 어레이 시스템 및 MIMO 시스템은 무선 전파 경로의 적응성에서 서로 차이가 있다. 무선 통신 경로의 현재 상태에 따라 적응 어레이 시스템과 MIMO 시스 템 중 적당한 하나가 선택된다. 기지국 및 이동국 각각이 복수의 안테나 소자를 포함하는 어레이 안테나를 갖는 경우, 기지국 및 이동국의 안테나 소자들의 복수의 조합간에 복수의 전파 경로가 확립된다. 무선 통신 채널의 공간 직교성이 사전 결정된 임계 레벨보다 높은 경우, 전파 경로는 MIMO 시스템에 매우 적당하면서 적합하게 된다. 무선 통신 채널의 공간 직교성이 사전 결정된 임계보다 낮은 경우에는, 전파 경로는 적응 어레이 시스템에 매우 적당하면서 적합하게 된다.
통신 시스템에 있어서, 송신국과 수신국간의 무선파의 전파 상태의 변화는 연속적이다. 이러한 연속적인 변화는 기지국 및 이동국의 안테나 소자들의 복수의 조합간에 확립되는 전파 경로들간의 공간 직교성에서의 연속적인 변화에 기인한 것이다. 공간 직교성을 계속 감시하여 적응 어레이 시스템과 MIMO 시스템 중 더 적절한 하나를 선택하는 것이 요구된다. 적응 어레이 시스템과 MIMO 시스템은 안테나 소자로 신호를 부가하는 처리면에서 서로 상이하다. 종래기술로는 현재 통신을 단절하지 않고서 적응 어레이 시스템과 MIMO 시스템간을 전환하는 것은 어렵다. 적응 어레이 시스템을 MIMO 시스템으로 전환하는 경우에는, 기지국 및 이동국의 안테나 소자의 복수의 조합간에 확립되는 무선 전파 경로들간의 공간 직교성을 추정하는 것이 바람직하다. 종래기술에서는 기지국과 이동각 간의 현재 통신을 단절함이 없이 공간 직교성을 추정하는 것은 어렵다.
전술한 관점에서, 향상된 시스템, 방법 및/또는 장치에 대한 필요성이 있다 는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명은 상기 필요성뿐만 아니라 다른 필요성도 있다는 것이 본 명세서로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다.
따라서, 본 발명의 주목적은 무선 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 관점에 따르면, 무선 통신 방법은, 제 1 통신 디바이스와 제 2 통신 디바이스 간에 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계(training phase for synchronization)에서, 제 1 복수의 안테나 소자를 갖는 상기 제 1 통신 디바이스로부터 제 2 복수의 안테나 소자를 갖는 상기 제 2 통신 디바이스로 추정 신호(an estimation signal)를 송신하는 단계와, 상기 제 2 통신 디바이스에 의해 상기 추정 신호를 검출하는 단계와, 검출한 상기 추정 신호에 근거하여, 상기 제 1과 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 MIMO(multi-input multi-output) 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 추정 단계는 상기 무선 통신 채널의 공간 직교성이 사전 결정된 레벨보다 높은지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 추정 신호는 적응 어레이 시스템으로 가중 합성이 행해진 세그먼트로부터 분리된다.
본 발명의 제 2 관점에 따르면, 무선 통신 시스템은, 제 1 복수의 안테나 소자를 갖는 제 1 통신 다바이스와, 제 2 복수의 안테나 소자를 갖는 제 2 통신 디바이스를 구비한다. 상기 제 1 및 제 2 통신 다바이스는 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신 및 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신을 실행한다. 상기 제 1 통신 디바이스는 상기 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기를 구비한다. 상기 제 2 통신 디바이스는, 상기 추정 신호를 검출하는 검출기와, 상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지를 추정하는 추정 유닛을 더 구비한다.
바람직하게는, 상기 제 2 통신 디바이스는 상기 추정 유닛에 의한 추정 결과를 상기 제 1 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기를 더 구비한다. 상기 제 1 통신 디바이스는, 상기 추정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판정하는 판정 유닛과, 상기 판정 유닛이 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환해야 한다고 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환한다는 통지를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 3 송신기와, 상기 판정 유닛이 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환해야 한다고 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 더 구비한다.
바람직하게는, 상기 제 2 통신 디바이스는, 상기 추정 유닛에 의한 추정 결과에 근거하여 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판정하는 판정부와, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하기 위한 요구를 상기 제 1 통신 디바이스에 송신하는 전환 요구 유닛을 더 구비한다. 상기 제 1 통신 디바이스는 상기 전환 요구 유닛에 의한 요구에 따라서, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 더 구비한다.
본 발명의 제 3 관점에 따르면, 무선 통신 시스템은, 제 1 복수의 안테나 소자를 갖는 제 1 통신 디바이스와, 제 2 복수의 안테나 소자를 갖는 제 2 통신 디바이스를 구비한다. 상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스는 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신 및 MIMO 시스템을 이용한 제 2 타입의 무선 통신을 수행한다. 상기 제 1 통신 디바이스는, 상기 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기를 더 구비한다. 상기 제 2 통신 디바이스는, 상기 추정 신호를 검출하는 검출기와, 상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하기 위한 소정의 동작을 실시하는 동작 유닛과, 상기 동작 유닛에 의한 동작 결과를 상기 제 1 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기를 더 구비한다. 상기 제 1 통신 디바이스는, 상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를, 상기 동작 결과에 근거하여 판정하는 제 1 판정 유닛과, 상기 제 1 판정 유닛에 의한 판정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지 여부를 판정하는 제 2 판정 유닛과, 상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 통지를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 3 송신기와, 상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우에 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 더 구비한다.
본 발명의 제 4 관점에 따르면, 무선 통신 디바이스는 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행한다. 무선 통신 디바이스는, 복수의 안테나 소자와, 상기 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기와, 다른 무선 통신 디바이스로의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부의 추정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지 여부를 판정하는 판정 유닛과, 상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 통지를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기와, 상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 구비한다.
본 발명의 제 5 관점에 따르면, 무선 통신 디바이스는, 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행한다. 무선 통신 디바이스는, 복수의 안테나 소자와, 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기와, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하기 위한 요구에 따라, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 구비한다.
본 발명의 제 6 관점에 따르면, 무선 통신 디바이스는, 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행한다. 무선 통신 디바이스는, 복수의 안테나 소자와, 상기 다른 무선 통신 디바이스로부터 송신되는 추정 신호를 검출하는 검출기와, 상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 다른 무선 통신 디바이스로의 무선 통신 채널이 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하는 추정 유닛을 구비한다.
바람직하게는, 무선 통신 디바이스는, 상기 추정 유닛에 의한 추정 결과를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기를 더 구비한다.
바람직하게는, 무선 통신 디바이스는, 상기 추정 유닛에 의한 추정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신 단말을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판정하는 판정 유닛과, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신을 전환하기 위한 요구를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 전환 요구 유닛을 더 구비한다.
본 발명의 제 7 관점에 따르면, 무선 통신 디바이스는, 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행한다. 무선 통신 디바이스는, 복수의 안테나 소자와, 상기 다른 무선 통신 디바이스로부터 송신되는 추정 신호를 검출하는 검출기와, 상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 다른 무선 통신 디바이스로의 무선 통신 채널이 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하기 위한 사전 결정된 동작을 실시하는 동작 유닛과, 상기 동작 유닛에 의한 동작의 결과를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 송신기를 구비한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 관점 및 장점은 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명하는 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
본 발명의 선택된 실시예를 도면을 참조하여 이하에서 설명할 것이다. 본 발명의 이하의 실시예의 설명은 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 첨부된 청구범위 및 그 동등한 것에 의해 규정됨을 당업자에게는 명백할 것이다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다. 무선 통신 시스템은 기지국(1)과 단말(3)을 포함한다. 기지국(1)은 복수의 제 1 안테나 소자를 포함하는 제 1 어레이 안테나(2)를 갖고 있다. 단말(3)도 복수의 제 2 안테나 소자를 포함하는 제 2 어레이 안테나(4)를 갖고 있다. 기지국(1) 및 단말(3) 각각은 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 통신 기능 및 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 통신 기능을 갖고 있다.
도 1의 무선 통신 시스템은 통신의 단절없이, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 동작을 실행한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예 1에 따라, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 순차 처리를 나타내는 흐름도이다. 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신은 기지국(1)과 단말(3) 사이에서 실행된다. 제 1 타입의 무선 통신은 양지향성(bidirectional) 또는 단지향성(unidirectional)이다. 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신에서는, 기지국(1)이 단말(3)과 동기하기 위한 트레이닝을 수행한다. 단계 S1에서는, 동기화를 위한 트레이닝 단계(training phase for synchronization)에서, 기지국이 MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성 추정을 요구하는 추정 신호를 단말(3)에 송신한다. 단계 S2에서, 단말(3)이 기지국(1)으로부터 송신된 추정 신호를 검출한다. 단계 S3에서, 추정 신호에 근거하여, 단말(3)은 MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성을 추정한다. 단계 S4에서, 단말(3)은 적응성 추정의 결과를 기지국(1)에 송신한다.
기지국(1)은 단말(3)로부터 적응성 추정의 결과를 수신한다. 단계 S5에서, 기지국(1)은 추정 결과에 근거하여, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지 여부를 판정한다. 단계 S6에서, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환해야 하는 경우, 기지국(1)은 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환한다는 통지를 단말(3)에 전달한다. 단계 S7에서, 기지국(1)은 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하여, MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신을 기지국(1)과 단말(3) 사이에서 실행한다.
기지국(1)은, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판단한다. 기지국(1)은 그 이용 가능한 리소스에 따라 상기 판정을 행하여, 기지국(1)에 가해지는 어떠한 초과 부하를 회피하도록 하고, 이에 의해 기지국(1)이 단말(3)이 아닌 다른 하나 이상의 단말과 통신할 수 있게 된다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2를 설명한다. 실시예 2와 전술한 실시예 1의 차이점을 이하에서 설명한다. 도 1의 무선 통신 시스템은 본 실시예에서도 이용된다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예 2에 따라, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 순차 처리를 나타내는 흐름도이다. 본 실시예에서는, 기지국(1)과 단말(3)이 2개의 별개의 프로세스를 각각 실행하여, MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성을 추정한다.
적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신에서는, 기지국(1)은 단말(3)과 동기하기 위한 트레이닝을 실시한다. 단계 S1에서는, 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 기지국(1)은 MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성 추정을 요구하는 추정 신호를 단말(3)에 송신한다. 단계 S2에서, 단말(3)은 기지국(1)으로부터 송신된 추정 신호를 검출한다. 단계 S3a에서, 추정 신호에 근거하여, 단말(3)은 MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성을 추정하기 위한 사전 결정된 동작을 실행한다. 단계 S4a에서, 단말(3)은 동작 결과를 기지국(1)에 송신한다.
기지국(1)은 단말(3)로부터 동작 결과를 수신한다. 단계 S3b에서, 동작 결과에 근거하여, 기지국(1)은 적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 MIMO 시스템을 이용한 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지 여부를 판정한다. 도 3에서의 단계 S3a, S4 및 S3b의 프로세스 세트는 전술한 도 2에서의 단일 프로세스인 단계 S3에 대응한다.
단계 S6에서, 적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용한 제 2 타입의 무선 통신으로 전환해야 하는 경우, 기지국(1)은 적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용한 제 2 타입의 무선 통신으로 전환한다는 통지를 단말(3)에 송신한다. 단계 S7에서, 기지국(1)은 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하여, MIMO 시스템을 이용한 제 2 타입의 무선 통신을 기지국(1)과 단말(3) 사이에서 실행한다.
기지국(1)은 적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 MIMO 시스템을 이용한 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판단한다. 기지국은 그 이용 가능한 리소스에 근거하여 상기 판단을 행하여, 기지국(1)으로 가해지는 어떠한 초과 부하를 회피하도록 하고, 이에 의해 기지국(1)이 단말(3)이 아닌 다른 하나 이상의 단말과 통신할 수 있게 된다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3을 설명한다. 실시예 3과 전술한 실시예 1의 차이점을 이하에서 설명한다. 도 1에서의 무선 통신 시스템은 본 실시예에서도 이용된다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예 3에 따라, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 순차 처리를 나타내는 흐름도이다. 본 실시예에서는, 단말(3)은, MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성을 추정할 뿐만 아니라, 적응 어레이 시스템을 이용 하는 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 여부 또는 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지 여부도 판정한다.
적응 어레이 시스템을 이용한 제 1 타입의 무선 통신에서는, 기지국(1)이 단말(3)과 동기하기 위한 트레이닝을 실시한다. 단계 S1에서, 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 기지국(1)은 MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성의 추정을 요구하는 추정 신호를 단말(3)에 송신한다. 단계 S2에서, 단말(3)은 기지국(1)으로부터 송신되는 추정 신호를 검출한다. 단계 S3에서, 추정 신호에 근거하여, 단말(3)은 MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성을 추정한다. 단계 S5에서, 단말(3)은, 추정 결과에 근거하여, 적응 어레이 시스템을 사용하는 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판정한다. 단계 S11에서, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환해야 하는 경우에, 단말(3)은 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하기 위한 요구를 기지국(1)에 보낸다. 단계 S7에서, 기지국(1)은 단말(3)로부터 전환 요구를 수신하고, 전환 요구에 따라, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하며, 이에 따라, MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신이 기지국(1)과 단말(3) 사이에서 실시된다.
단말(3)은 추정 신호를 검출하여 무선 전파 채널의 적응성을 추정해서, 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 더 판정 한다. 기지국(1)은 단말(3)에 의한 요구에 따라 제 1 타입의 무선 통신을 제 2 타입의 무선 통신으로 전환한다. 이러한 구성은 전술한 통신 시스템을 전환하는 동작을 효과적으로 행하면서, 도 1의 무선 통신 시스템의 고속 통신을 유지한다.
전술한 실시예 1 내지 3에서, 단말(3)은 홀로 또는 기지국(1)과 연동하여, MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성을 추정한다. MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널의 적응성의 추정 처리에 대해서는 후술한다.
기지국(1)이 송신기로서 기능할 수도 있다. 단말(3)이 수신기로서 기능할 수도 있다. 이하의 설명에서는, 기지국(1)이 M개의 안테나 소자를 포함하는 제 1 어레이 안테나(2)를 갖는 송신기이고, 단말(3)이 N개의 안테나 소자를 포함하는 제 2 어레이 안테나(4)를 갖는 수신기라는 가정 하에 이루어진다. MIMO 채널의 채널 응답 매트릭스(channel response matrix)(송신 기능) "A"는 이하의 수학식 1에 의해 구해진다.
Figure 112006020382993-pat00001
수학식 1은 이하의 수학식 2로 변환될 수 있다. 이 변환식은 '나카지마 노부오(편저)에 의한, "Wireless Technique and its Application vol.4 New Generation Wireless technique"(ISBN 4-621-07364-8, Maruzen Co)에 개시되어 있다. 수학식 2에서, 채널 응답 매트릭스 "A"는 고유값 λ1, λ2, … λM0 -1, λM0의 MO 에 의해 표현되고, 상관 매트릭스 AHA, AAH는 동일하며, 여기서 H는 복소 공액 이항(complex conjugate transposition)이다.
Figure 112006020382993-pat00002
수학식 2에서, eti는 상관 매트릭스 AHA의 고유값 λi에 속하는 고유벡터 Et이고, eri는 상관 매트릭스 AAH의 고유값 λi에 속하는 고유벡터 Er이다.
Figure 112006020382993-pat00003
도 5는 본래의 통신 시스템(100) 및, 본래의 통신 시스템(100)으로부터 동등하게 변형된 변형 통신 시스템(110)을 나타내는 도면이며, 여기서 변형 통신 시스템(110)은 고유값 λ1, λ2, … λM0 -1, λM0에 의해 표현되는 전술한 송신 함수 "A"와 동일하게 표현된다.
본래의 통신 시스템(100)에 있어서, 송신국은 M개의 안테나 소자 Tx1 내지 TxM을 포함하는 제 1 어레이 안테나를 가지며, 수신국은 N개의 안테나 소자 Rx1 내 지 RxN을 포함하는 제 2 어레이 안테나를 가진다. 변형 통신 시스템(110)에 있어서는, M0개의 고유값 λ1, λ2, … λM0 -1, λM은 그 디멘젼(dimension)을 표현한다. 실제 무선 전파 채널의 실질적 오더(order)의 큰 번호는 MIMO 시스템의 큰 채널 용량을 의미한다. 실제 무선 전파 채널의 실질적 오더의 작은 번호는 복수의 경로 또는 채널간의 상관성을 의미한다. 큰 고유값의 절대값의 진폭 또는 오더의 진폭은 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신에 대한 무선 통신 채널의 적응성에 관한 것이다. 즉, 큰 고유값의 오더의 크기 또는 절대값의 크기는, 무선 통신의 현재 상태가 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 판정하도록 모니터링될 수 있다. 이것은, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신에서, 고유벡터의 디멘젼이 사전 결정된 임계값과 비교되는 것을 의미한다. 고유벡터의 디멘젼이 사전 결정된 임계값보다 작은 경우에, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신이 유지된다. 고유벡터의 디멘젼이 사전 결정된 임계값보다 큰 경우에는, 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환한다. 임계값은 송신기 안테나 소자의 각 하나와 수신기 안테나 소자의 각 하나 사이의 MIMO 채널의 공간 직교성을 사전 결정된다.
도 3의 단계 S3a에서, 고유벡터의 디멘젼을 취득하기 위한 동작이 행해진다. 도 3의 단계 S3b에서, 취득된 디멘젼은 사전 결정된 임계값과 비교되어, 무선 통신의 현재 상태가 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지를 판정한다.
무선 전파 경로 또는 채널이 사전 결정된 레벨보다 크거나 또는 작은 공간 직교성을 갖는지에 관한 판정을 행하여, 이 판정에 근거해서, 무선 전파 채널 또는 경로가 MIMO 시스템에 적응 가능한지 또는 적당한지 여부를 추정한다.
추정 신호에 대해서 상세히 설명한다. 도 6은 도 2~4의 단계 S1에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서 기지국(1)으로부터 단말(3)로 송신되는 추정 신호의 프레임 구성의 예를 나타내는 블록도이다. 도 6은 추정 신호의 프레임 구성의 4개의 예를 나타낸다. 추정 신호의 프레임 구성은 데이터 세그먼트, 및 트레이닝 신호 세그먼트와 추정 신호 세그먼트 S를 포함하는 추가 세그먼트를 구비한다. 제 1 예 Ex.1에서, 데이터 세그먼트의 일부는 삭제되고, 추정 신호 세그먼트 S는 추가 세그먼트에 포함되며, 추정 신호 세그먼트 S는 트레이닝 신호 세그먼트와 분리되어 있다. 제 2 예 Ex.2에서, 데이터 세그먼트의 일부는 삭제되고, 추정 신호 세그먼트 S는 추가 세그먼트에 포함되며, 추정 신호 세그먼트 S는 트레이닝 신호에 포함되어 있다. 제 3 예 Ex.3에서, 트레이닝 신호 세그먼트의 일부는 삭제되고, 추정 신호 세그먼트 S는 추가 세그먼트에 포함되며, 추정 신호 세그먼트 S는 트레이닝 신호 세그먼트와 분리되어 있다. 제 4 예 Ex.4에서, 트레이닝 신호 세그먼트의 일부는 삭제되고, 추정 신호 세그먼트 S는 추가 신호에 포함되며, 추정 신호 세그먼트 S는 트레이닝 신호 세그먼트에 포함되어 있다. 제 1 내지 제 4 예 Ex.1~Ex.4 모두에서, 추정 신호 세그먼트 S는 데이터 세그먼트와 분리되어 있다. 이것은 적응 어레이 시스템에서 가중 합성이 행해진 세그먼트와 분리되도록 추정 신호가 설정되었음 을 의미한다.
MIMO 시스템에 대한 무선 전파 채널 또는 경로의 적응성의 추정은 추정 신호를 송신하는데 이용하는 송신 방법에 따라 이루어진다. 추정 신호를 송신하는 송신 방법의 전형적인 예를 설명한다.
도 7은 송신국으로부터 수신국으로 추정 신호를 송신하는데 이용하는 시간 분할 다중화를 나타내는 도면이다. 도 8은 도 7의 추정 신호의 진폭-시간 파형을 나타내는 타이밍차트이다. 무선 통신 시스템(200)은 송신국 및 수신국을 포함한다. 송신국은 2개의 안테나 소자 Tx1 및 Tx2를 포함하는 어레이 안테나를 갖는다. 수신국은 다른 2개의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 포함하는 다른 어레이 안테나를 갖고 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 송신국의 안테나 소자 Tx1에 의해 추정 신호(201)가 송신된다. 송신국의 안테나 소자 Tx1에 의해 추정 신호(201)가 송신되고 사전 결정된 주기가 경과한 후에, 송신국의 안테나 소자 Tx2에 의해 다른 추정 신호(202)가 송신된다. 추정 신호(201 및 202)는 송신국 및 수신국에 의해 식별될 수 있는 사전 결정된 기준 신호일 수 있다. 이와 달리, 추정 신호(201 및 202)는 MIMO 채널 트레이닝 신호일 수도 있다. 추정 신호(201)는 수신국의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 향해 상이한 전파 채널을 거쳐서 전파되어, 안테나 소자 Rx1 및 Rx2가 추정 신호(201a 및 201b)를 제각기 수신하게 된다. 추정 신호(202)는 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 향해서 상이한 전파 채널을 거쳐서 전파되어, 안테나 소자 Rx1 및 Rx2가 상이한 추정 신호(202a 및 202b)를 제각기 수신하게 된다. 안테나 소자 Rx1은 상이한 타이밍에서 추정 신호(201a 및 202a)를 수신한다. 안테나 소자 Rx2도 상이한 타이밍에서 추정 신호(201a 및 202b)를 수신한다. 추정 신호(201a, 201b, 202a, 202b)는 진폭-시간 파형 및 수신 타이밍이 서로 다르다. 이들 차이는 4개의 전파 채널 중 각각 2개 간의 차이에 의해 기인한다. 송신국의 안테나 소자 Tx1 및 Tx2 중 제각각의 하나와 수신국의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2 중 또다른 제각각의 하나간의 MIMO 채널의 공간 직교성은 추정 신호(201a, 201b, 202a, 202b)의 진폭 대 시간 파형 및 수신 타이밍에서의 차이를 관찰함으로써 추정할 수 있거나 검출할 수 있다.
도 9는 송신국으로부터 수신국으로 추정 신호를 전송하는데 이용하는 주파수 분할 다중화를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 9의 추정 신호의 진폭-주파수 파형을 나타내는 타이밍차트이다. 무선 통신 시스템(300)은 송신국과 이동국을 포함한다. 송신국은 2개의 안테나 소자 Tx1 및 Tx2를 포함하는 어레이 안테나를 갖는다. 수신국은 다른 2개의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 포함하는 다른 어레이 안테나를 갖고 있다.
도 10에 도시한 바와 같이 송신국의 안테나 소자 Tx1에 의해 제 1 주파수의 추정 신호(301)가 송신된다. 제 1 주파수와는 다른 제 2 주파수의 다른 추정 신호(302)는 송신국의 안테나 소자 Tx2에 의해 송신된다. 추정 신호(301, 302)는 송신국 및 수신국이 식별할 수 있는 사전 결정된 기준 신호이다. 이와 달리, 추정 신호(301, 302)는 MIMO 채널 트레이닝 신호일 수도 있다. 추정 신호(301)는 수신국의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 향해서 상이한 전파 채널을 거쳐서 전파되어, 안테나 소자 Rx1 및 Rx2가 추정 신호(301a, 301b)를 제각각 수신하게 된다. 또한, 추정 신호(302)는 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 향해 상이한 전파 채널을 거쳐서 전파되어, 안테나 소자 Rx1 및 Rx2가 상이한 추정 신호(302a, 302b)를 제각각 수신하게 된다.
또, 주파수가 교환된 추정 신호(301, 302)가 안테나 소자 Tx1 및 Tx2에 의해 제각기 송신된다. 즉, 제 2 주파수의 추정 신호(301)가 안테나 소자 Tx1에 의해 송신된다. 제 2 주파수와 다른 제 1 주파수의 추정 신호(302)가 안테나 소자 Tx2에 의해 송신된다.
추정 신호(301a, 301b, 302a, 302b)는 진폭-주파수 파형 및 주파수가 서로 상이하다. 이들 차이는 4개의 채널 중 2개간의 차이에 의해 기인한다. 송신국의 안테나 소자 Tx1 및 Tx2의 제각각 하나와 수신국의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2의 또다른 제각각의 하나간의 MIMO 채널의 공간 직교성은 추정 신호(301a, 301b, 302a, 302b)의 진폭 대 주파수 파형 및 주파수에서의 차이점을 관찰함으로써 추정되거나 검출될 수 있다.
도 11은 송신국으로부터 수신국으로 추정 신호를 송신하는데 이용하는 확산 코드 분할 다중화를 나타내는 도면이다. 도 12는 도 11의 추정 신호의 진폭-시간-코드 파형을 나타내는 타이밍차트이다. 무선 통신 시스템(400)은 송신국과 수신국을 포함한다. 송신국은 2개의 안테나 소자 Tx1, Tx2를 포함하는 어레이 안테나를 갖는다. 수신국은 다른 2개의 안테나 소자 Rx1, Rx2를 포함하는 다른 어레이 안테나를 갖고 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 송신국의 안테나 소자 Tx1에 의해 제 1 확산 코 드의 추정 신호(401)가 송신된다. 제 1 확산 코드와는 다른 제 2 확산 코드의 다른 추정 신호(402)는 송신국의 안테나 소자 Tx2에 의해 송신된다. 추정 신호(401, 402)는 송신국 및 수신국이 식별할 수 있는 사전 결정된 기준 신호이다. 이와 달리, 추정 신호(401, 402)는 MIMO 채널 트레이닝 신호일 수도 있다. 추정 신호(401)는 수신국의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 향해 서로 다른 전파 채널을 거쳐서 전파되어, 안테나 소자 Rx1 및 Rx2가 추정 신호(401a, 401b)를 각각 수신하게 된다. 추정 신호(401a, 401b)는 역코드(inverse code)에서 상이하다. 또한, 추정 신호(402)는 안테나 소자 Rx1 및 Rx2를 향해 서로 다른 전파 채널을 거쳐서 전파되어, 안테나 소자 Rx1 및 Rx2가 상이한 추정 신호(402a, 402b)를 각각 수신하게 된다. 추정 신호(402a, 402b)는 역코드에서 상이하다.
추정 신호(401a, 401b, 402a, 402b)는 진폭-시간-코드 파형 및 역코드에서 서로 상이하다. 이러한 차이는 4개의 전파 채널 중 각 2개간의 차이에 기인한다. 송신국의 안테나 소자 Tx1 및 Tx2의 제각각의 하나와 수신국의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2의 또다른 제각각 하나간의 MIMO 채널의 공간 직교성은 추정 신호(401a, 401b, 402a, 402b)의 진폭-시간-코드 파형 및 역코드에서의 차이를 관찰함으로써 추정되거나 검출될 수 있다.
전술한 시간 분할 다중화, 주파수 분할 다중화 및 확산 코드 분할 다중화에 있어서, 추정 신호를 삽입하는 시간 주기는 제한되지 않는다. 예컨대, 추정 신호는 적응 어레이 시스템용 프레임에 삽입될 수도 있다. 이와 달리 추정 신호는 복수의 프레임에 분산 배치될 수도 있다. 예컨대, 각 안테나 소자에 의해 송신되는 각 추정 신호가 복수의 프레임에 분산 배치된다. 안테나 소자의 수가 작은 경우, 추정 신호는 적응 어레이 시스템용 프레임 각각에 삽입된다. 안테나 소자의 수가 많은 경우에는, 추정 신호는 복수의 프레임에 분산 배치된다.
전술한 실시예 1~3에 따르면, 송신국의 안테나 소자 Tx1 및 Tx2의 제각각 하나와 수신국의 안테나 소자 Rx1 및 Rx2의 또다른 제각각의 하나 간의 MIMO 채널의 공간 직교성을 추정하거나 검출하여, 적응 어레이 시스템 및 MIMO 시스템 중 보다 적응 가능하고 적합할 수 있는 하나를 결정하여 이용한다. 적응 어레이 안테나를 이용하는 제 1 타입의 무선 통신에서의 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 추정 신호는 MIMO 채널간의 공간 직교성을 추정하기 위해 송신된다. 이는, 송신국과 수신국간의 현재 통신 또는 통신의 끊김 없이 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하게 한다.
적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신을 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하기 위한 어떠한 추가 제어기를 마련할 필요가 없어, 비용의 상승을 회피한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 상기와 같이 설명했지만, 이들은 본 발명의 일례이며, 이에 한정되지 않음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 사상 또는 범위 내에서 추가, 생략, 치환 및 다른 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 한정되지 않으며, 첨부한 청구범위에 의해서만 한정된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 의하면, 무선 통신 방법, 무선 통신 시스템, 무선 통신 디바이스를 얻을 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 방법에 있어서,
    제 1 통신 디바이스와 제 2 통신 디바이스 간에 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계(training phase for synchronization)에서, 제 1 복수의 안테나 소자를 갖는 상기 제 1 통신 디바이스로부터 제 2 복수의 안테나 소자를 갖는 상기 제 2 통신 디바이스로 추정 신호(an estimation signal)를 송신하는 단계와,
    상기 제 2 통신 디바이스에 의해 상기 추정 신호를 검출하는 단계와,
    검출한 상기 추정 신호에 근거하여, 상기 제 1과 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 MIMO(multi-input multi-output) 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 단계는 상기 무선 통신 채널의 공간 직교성이 사전 결정된 레벨보다 높은지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 무선 통신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 신호는 적응 어레이 시스템으로 가중 합성이 행해진 세그먼트로부터 분리되는 무선 통신 방법.
  4. 무선 통신 시스템에 있어서,
    제 1 복수의 안테나 소자를 갖는 제 1 통신 다바이스와,
    제 2 복수의 안테나 소자를 갖는 제 2 통신 디바이스
    를 구비하되,
    상기 제 1 및 제 2 통신 다바이스는 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신 및 MIMO 시스템을 이용하는 제 2 타입의 무선 통신을 실행하며,
    상기 제 1 통신 디바이스는 상기 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기를 구비하고,
    상기 제 2 통신 디바이스는,
    상기 추정 신호를 검출하는 검출기와,
    상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지를 추정하는 추정 유닛을 더 구비하는
    무선 통신 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 통신 디바이스는 상기 추정 유닛에 의한 추정 결과를 상기 제 1 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기를 더 구비하며,
    상기 제 1 통신 디바이스는,
    상기 추정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판정하는 판정 유닛과,
    상기 판정 유닛이 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환해야 한다고 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환한다는 통지를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 3 송신기와,
    상기 판정 유닛이 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환해야 한다고 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 더 구비하는
    무선 통신 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 통신 디바이스는,
    상기 추정 유닛에 의한 추정 결과에 근거하여 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판정하는 판정부와,
    상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하기 위한 요구를 상기 제 1 통신 디바이스에 송신하는 전환 요구 유닛을 더 구비하고,
    상기 제 1 통신 디바이스는 상기 전환 요구 유닛에 의한 요구에 따라서, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 더 구비하는
    무선 통신 시스템.
  7. 무선 통신 시스템에 있어서,
    제 1 복수의 안테나 소자를 갖는 제 1 통신 디바이스와,
    제 2 복수의 안테나 소자를 갖는 제 2 통신 디바이스
    를 구비하되,
    상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스는 적응 어레이 시스템을 이용하는 제 1 타입의 무선 통신 및 MIMO 시스템을 이용한 제 2 타입의 무선 통신을 수행하며,
    상기 제 1 통신 디바이스는,
    상기 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기를 더 구비하고,
    상기 제 2 통신 디바이스는,
    상기 추정 신호를 검출하는 검출기와,
    상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하기 위한 소정의 동작을 실시하는 동작 유닛과,
    상기 동작 유닛에 의한 동작 결과를 상기 제 1 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기를 더 구비하고,
    상기 제 1 통신 디바이스는,
    상기 제 1 및 제 2 통신 디바이스간의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를, 상기 동작 결과에 근거하여 판정하는 제 1 판정 유닛과,
    상기 제 1 판정 유닛에 의한 판정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지 여부를 판정하는 제 2 판정 유닛과,
    상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 통지를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 3 송신기와,
    상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우에 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛을 더 구비하는
    무선 통신 시스템.
  8. 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행하는 무선 통신 디바이스에 있어서,
    복수의 안테나 소자와,
    상기 제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서, 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기와,
    다른 무선 통신 디바이스로의 무선 통신 채널이 상기 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부의 추정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지 여부를 판정하는 판정 유닛과,
    상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우에, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 통지를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기와,
    상기 제 1 타입의 무선 통신이 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환되어야 한다고 상기 판정 유닛이 판정한 경우, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛
    을 구비하는 무선 통신 디바이스.
  9. 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행하는 무선 통신 디바이스에 있어서,
    복수의 안테나 소자와,
    제 1 타입의 무선 통신에서 동기화를 위한 트레이닝 단계에서 추정 신호를 상기 제 2 통신 디바이스에 송신하는 제 1 송신기와,
    상기 제 1 타입의 무선 통신을 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하기 위한 요구에 따라, 상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환하는 스위칭 유닛
    을 구비하는 무선 통신 디바이스.
  10. 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행하는 무선 통신 디바이스에 있어서,
    복수의 안테나 소자와,
    상기 다른 무선 통신 디바이스로부터 송신되는 추정 신호를 검출하는 검출기와,
    상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 다른 무선 통신 디바이스로의 무선 통신 채널이 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하는 추정 유닛
    을 구비하는 무선 통신 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 추정 유닛에 의한 추정 결과를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 제 2 송신기를 더 구비하는 무선 통신 디바이스.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 추정 유닛에 의한 추정 결과에 근거하여, 상기 제 1 타입의 무선 통신 단말을 유지할지 또는 상기 제 2 타입의 무선 통신으로 전환할지를 판정하는 판정 유닛과,
    상기 제 1 타입의 무선 통신을 상기 제 2 타입의 무선 통신을 전환하기 위한 요구를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 전환 요구 유닛을 더 구비하는
    무선 통신 디바이스.
  13. 적응 어레이 시스템을 이용하여 다른 무선 통신 디바이스와 제 1 타입의 무선 통신을 행하고, MIMO 시스템을 이용하여 상기 다른 무선 통신 디바이스와 제 2 타입의 무선 통신을 행하는 무선 통신 디바이스에 있어서,
    복수의 안테나 소자와,
    상기 다른 무선 통신 디바이스로부터 송신되는 추정 신호를 검출하는 검출기와,
    상기 추정 신호의 검출에 근거하여, 상기 다른 무선 통신 디바이스로의 무선 통신 채널이 제 2 타입의 무선 통신에 적응 가능한지 여부를 추정하기 위한 사전 결정된 동작을 실시하는 동작 유닛과,
    상기 동작 유닛에 의한 동작의 결과를 상기 다른 무선 통신 디바이스에 송신하는 송신기
    를 구비하는 무선 통신 디바이스.
KR1020060026536A 2005-03-25 2006-03-23 무선 통신 방법, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 디바이스 KR100723085B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00088198 2005-03-25
JP2005088198A JP2006270730A (ja) 2005-03-25 2005-03-25 無線通信方法、無線通信システム及び無線通信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060103184A KR20060103184A (ko) 2006-09-28
KR100723085B1 true KR100723085B1 (ko) 2007-05-29

Family

ID=37015833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060026536A KR100723085B1 (ko) 2005-03-25 2006-03-23 무선 통신 방법, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 디바이스

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7551943B2 (ko)
JP (1) JP2006270730A (ko)
KR (1) KR100723085B1 (ko)
CN (1) CN100568765C (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4858199B2 (ja) * 2007-02-02 2012-01-18 住友電気工業株式会社 無線通信の受信装置及び受信方法
JP5278035B2 (ja) * 2009-02-25 2013-09-04 ソニー株式会社 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム
WO2013108742A1 (ja) 2012-01-18 2013-07-25 京セラ株式会社 無線通信装置および無線通信方法
WO2015108133A1 (ja) * 2014-01-20 2015-07-23 旭硝子株式会社 アンテナ指向性制御システム及びそれを備える無線装置
CN105391748B (zh) * 2014-09-04 2019-03-15 瑞昱半导体股份有限公司 网络连接建立方法与电路
CN106685501B (zh) * 2015-11-05 2020-09-25 电信科学技术研究院 一种波束赋形的方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040084935A (ko) * 2002-02-26 2004-10-06 노오텔 네트웍스 리미티드 Ｍｉｍｏ 시스템을 위한 적응성 안테나 배열을 갖는 무선통신 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100510434B1 (ko) * 2001-04-09 2005-08-26 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 Ｏｆｄｍ신호전달 시스템, ｏｆｄｍ신호 송신장치 및ｏｆｄｍ신호 수신장치
FI20012474A0 (fi) * 2001-12-14 2001-12-14 Nokia Corp Lähetysvastaanottomenetelmä radiojärjestelmässä ja radiojärjestelmä
JP3939165B2 (ja) * 2002-02-20 2007-07-04 三洋電機株式会社 無線装置、無線通信システム、空間パス制御方法および空間パス制御プログラム
JP4166026B2 (ja) * 2002-03-22 2008-10-15 三洋電機株式会社 無線装置、空間パス制御方法および空間パス制御プログラム
JP4602641B2 (ja) * 2002-10-18 2010-12-22 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 信号伝送システム、信号伝送方法及び送信機
US7151809B2 (en) * 2002-10-25 2006-12-19 Qualcomm, Incorporated Channel estimation and spatial processing for TDD MIMO systems
JP3883987B2 (ja) * 2003-06-30 2007-02-21 三洋電機株式会社 チャネル割当方法ならびにそれを利用した基地局装置および通信システム
JP4546177B2 (ja) * 2003-07-28 2010-09-15 パナソニック株式会社 無線通信装置および無線通信方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040084935A (ko) * 2002-02-26 2004-10-06 노오텔 네트웍스 리미티드 Ｍｉｍｏ 시스템을 위한 적응성 안테나 배열을 갖는 무선통신 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN1838555A (zh) 2006-09-27
US7551943B2 (en) 2009-06-23
KR20060103184A (ko) 2006-09-28
CN100568765C (zh) 2009-12-09
JP2006270730A (ja) 2006-10-05
US20060217075A1 (en) 2006-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5429602B2 (ja) 決定論的通信路を有するｍｉｍｏ通信システム及び方法
CN102412881B (zh) 无线通信系统和用于无线通信系统的波束形成训练方法
US7096041B2 (en) Beam forming method
US9685702B2 (en) Beamforming method, apparatus for polarized antenna array and radio communication device and system thereof
JP4110519B2 (ja) 空間分割多重アクセス制御方法、無線通信システム、基地局、および移動局
KR102067156B1 (ko) 안테나 모드 스티어링 회로와 장치 및 방법
KR100723085B1 (ko) 무선 통신 방법, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 디바이스
EP3855641A1 (en) Wireless relay apparatus and wireless communication system
WO2009039067A2 (en) Closed-loop beamforming weight estimation in frequency division duplex systems
US20070207837A1 (en) Multiple input multiple output communication apparatus
EP1705820B1 (en) Transmitting/receiving apparatus and transmitting/receiving method
EP1575187A2 (en) Radio equipment capable of real time change of antenna directivity and doppler frequency estimating circuit used for the radio equipment
JP4755629B2 (ja) 送受信装置とその通信方法
JP2004072566A (ja) 無線伝送装置
EP3981090B1 (en) Calibration for antenna elements of a multi-antenna structure
US7039368B2 (en) Method for controlling the formation of a downlink beam
JP2007116414A (ja) 無線通信装置及び無線通信方法
KR101413937B1 (ko) 다중 입출력 안테나를 포함하는 시분할다중화무선통신시스템에서 상향 링크 데이터 전송을 위한 송신안테나 선택과 다중 입출력 채널 추정을 위한 데이터송/수신 장치 및 방법
JP3999517B2 (ja) アップリンク無線信号を評価する方法および装置
US20030108028A1 (en) Method and device for evaluation of a radio signal
KR100810231B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 다중 안테나를 이용한 신호 송신방법 및 장치
JP4673869B2 (ja) 送受信装置及びその通信方法
WO2023066475A1 (en) Irs selection for improving the spatial multiplexing capability of a link
KR100594816B1 (ko) 고유빔 형성 기술이 적용된 ｍｉｍｏ-ｏｆｄｍ 시스템
KR101075741B1 (ko) 단말의 3-안테나를 통한 상향 신호 전송방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110421

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee