KR101039502B1 - 에스디알 시스템을 위한 다중 안테나 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 안테나 서브 시스템을 이용하는 안테나 시스템에 다중 안테나 기술을 지원할 수 있는 SDR(software defined radio)을 위한 다중 안테나 서브 시스템에 관한 것이다. 다중 안테나 시스템의 다중 안테나 서브 시스템은 다중 안테나 시스템에 요구되는 다중 안테나 기술을 위한 알고리즘을 수행하기 위한 알고리즘 수행부, 동기 획득을 위한 프레임 동기화부 및 상기 알고리즘 수행부와 상기 프레임 동기를 제어하기 위한 제어부를 포함한다. 상기 알고리즘 수행부는 복수의 기능 블록들을 가지며, 상기 기능 블록은 다른 기능 블록들에 의해서 참조될 수 있는, SDR 시스템을 지원하기 위한, 상태 정보를 가진다.

Description

에스디알 시스템을 위한 다중 안테나 시스템{MULTI-ANTENNA SYSTEM FOR SOFTWARE DEFINED RADIO}

본 발명은 다중 안테나 기술을 지원할 수 있는 SDR(Software Defined Radio) 다중 안테나 시스템의 구조에 관한 것이다.

최근 빠르게 성장하는 무선 통신 기술에 따라 다양한 통신 규격이 정의되면서 단일 플랫폼에서 다양한 통신 규격을 사용할 수 있는 SDR 기술이 발전하고 있다. SDR 기술은 무선 통신 시스템의 개방성, 상호 운영성, 이식성 등을 지향하여 통신 시스템이 하드웨어 변화 혹은 업그레이드 없이 다양한 통신 규격과 통신 기술을 수용할 수 있도록 하는 기술이다.

도 1은 SDR 시스템이 적용되는 종래의 단일 안테나 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 단일 안테나 시스템은 크게 모뎀 부시스템과 RF/IF 부시스템으로만 크게 구성되어 있어, 다중 안테나를 위한 고려가 없다. 따라서, 현재 빠르게 변해가는 통신환경에 효과적으로 대응하지 못하고 있다.

더욱이, 다중 안테나 시스템은 기존 SDR 시스템이 지원하는 단일 안테나 시스템을 단순히 복수개로 확장하여 구성될 수 있는 구조가 아니다. 이와 같은 다중 안테나 시스템을 지원하기 위해서는 빔형성 알고리즘, MIMO 신호 검출 알고리즘, 시공간 부호화 알고리즘 등 다중 안테나 알고리즘을 구비하여야 하고, 다중 안테나 시스템을 위한 동기화 문제도 해결하여야 한다. 또한, SDR 시스템과 상호 연동이 가능하도록 하기 위해서는 다중 안테나 부시스템의 제어를 담당하는 제어부가 구비되어야 한다.

상기와 같이 종래의 SDR 시스템이 다중 안테나 기술을 지원하지 못하고 있는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 기존의 하드웨어의 변경 없이 별도의 부가 시스템을 추가함으로써 SDR 시스템이 다중 안테나 기술을 지원할 수 있도록 하는 다중 안테나 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 다양한 다중 안테나 시스템에 적용 가능한 개방형 아키텍쳐(open architecture)의 PIM(Platform independent model)를 갖는 다중 안테나 부시스템(subsystem)을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 다중 안테나와 연결된 RF/IF 부시스템, 상기 RF/IF부시스템으로부터의 수신 신호를 처리하도록 구성되고, 상기 수신 신호로부터 희망하는 사용자 신호를 추출하는 다중 액세스 처리 유닛, 상기 희망하는 사용자 신호로부터 파일롯 채널을 추출하는 채널 분리기, 상기 파일롯 채널로부터 파일롯 신호를 추출하는 파일롯 분리기를 포함한 모뎀 부시스템 및 상기 RF/IF 부시스템과 상기 모뎀 부시스템과 소정의 알고리즘을 수행하는 다중 안테나 부시스템을 포함한 다중 안테나 시스템을 제공한다. 이때, 상기 다중 안테나 부시스템은 상기 파일롯 분리기로부터 얻어진 파일롯 신호를 이용하여 상기 RF/IF 부시스템으로부터의 수신 신호에 대해 특정 알고리즘을 수행하는 알고리즘 수행부, 다중 안테나 시스템의 프레임 동기 및 심볼 동기를 추정하는 동기화부 및 상기 알고리즘 수행부 및 동기화부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 알고리즘 수행부는 빔형성부, 신호 도달 방향 추정부, 공간다중화부 및 시공간부호화부를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 동기화부는 동기획득부 및 캘리브레이션부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 빔형성부는 알고리즘의 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 참조하여 해당 알고리즘을 수행함으로써 상기 모뎀 부시스템에 웨이트 벡터를 제공하도록 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 신호 도달 방향 추정부는 알고리즘의 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 참조하여 해당 알고리즘을 수행함으로써 신호도달각도를 계산하도록 구성될 수 있다. 이때, 동시에 여러 개의 신호가 도달 하는 경우, 상기 알고리즘 수행부는 참조를 위하여 각 신호의 도달 각도를 저장하도록 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 공간다중화부는 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 참조하여 해당 알고리즘을 수행함으로써 상기 모뎀 부시스템에 벡터 채널 계수를 제공하도록 구성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 실시예는 다중 안테나와 연결된 RF/IF 부시스템, 상기 RF/IF부시스템으로부터의 수신 신호를 처리하도록 구성되고, 상기 수신 신호로부터 희망하는 사용자 신호를 추출하는 다중 액세스 처리 유닛, 상기 희망하는 사용자 신호로부터 파일롯 채널을 추출하는 채널 분리기, 상기 파일롯 채널로부터 파일롯 신호를 추출하는 파일롯 분리기를 포함한 모뎀 부시스템 및 상기 RF/IF 부시스템 및 모뎀 부시스템과 통신하면서 상기 모뎀 부시스템으로부터의 파일롯 신호를 이용하여 상기 RF/IF 부시스템으로부터의 수신 신호에 대해 다양한 기능을 수행하도록 수행 가능한 다수의 알고리즘 목록과 알고리즘부의 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 가지는 다중 안테나 부 시스템을 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 다중안테나 부시스템은 알고리즘부의 동작 모드를 나타내는 상태정보 및 상기 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘에 관한 정보를 가지고 있도록 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 상태정보는, 알고리즘부가 수행가능한 알고리즘의 목록 정보 및 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘 정보를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 또 다른 실시예는 다중 안테나와 연결된 RF/IF 부시스템, 상기 RF/IF부시스템으로부터의 수신 신호를 처리하도록 구성되고, 상기 수신 신호로부터 희망하는 사용자 신호를 추출하는 다중 액세스 처리 유닛, 상기 희망하는 사용자 신호로부터 파일롯 채널을 추출하는 채널 분리기, 상기 파일롯 채널로부터 파일롯 신호를 추출하는 파일롯 분리기를 포함한 모뎀 부시스템 및 기 RF/IF 부시스템 및 모뎀 부시스템을 각각 제어하면서 부가 기능을 수행하기 위한 알고리즘부를 가지는 다중안테나 부시스템를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 다중안테나 부시스템의 알고리즘부는 다수의 기능을 수행하기 위해 상태정보를 가지는 기능불록들을 가지며, 상기 상태정보는 상기 기능불록들간에 서로 공유되어 참조되도록 구성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 SDR 시스템을 위한 다중 안테나 시스템은 종래의 SDR 시스템이 다중 안테나 기술을 지원하지 못하는 문제점을 해결할 수 있으며, 다양한 안테나 시스템에 독립적으로 적용되어 다중 안테나 기술을 지원할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 SDR 시스템이 적용되는 종래의 단일 안테나 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 안테나 부시스템을 포함하는 SDR 다중 안테나 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도2의 다중 안테나 시스템에 빔형성을 위한 캘리브레이션 알고리즘부가 탑재되었을 경우의 빔형성 스마트 안테나를 도시한 도면.
도 4는 도3의 빔형성 다중 안테나 부시스템을 구성하는 각 기능블록들을 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 다중 안테나 부시스템을 빔형성 모드로 실행하였을 때의 실행 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 다중 안테나 부시스템을 신호 도달 방향 추정 모드로 실행하였을 때의 실행 과정을 나타낸 도면.
도 7는 본 발명에 따른 다중 안테나 부시스템을 공간 다중화 모드로 실행하였을 때의 실행 과정을 나타낸 도면.
도 8는 본 발명에 따른 다중 안테나 부시스템을 시공간부호화 모드로 실행하였을 때의 실행 과정을 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2은 본 발명에 따른 SDR 시스템을 위한 다중 안테나 부시스템을 포함하는 SDR 다중 안테나 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 SDR 다중 안테나 시스템은 모뎀 부시스템, RF/IF 부시스템 및 다중 안테나 부시스템(subsystem)으로 구성 될 수 있다. 상기 모뎀 부시스템 및 RF/IF 부시스템은 통상적인 다중 안테나의 필수 구성 요소로서 본 발명에서 새롭게 제시된 다중 안테나 부시스템과 연동하여 다양한 스마트 안테나(smart antenna)의 특징을 제공하게 된다.

상기 본 발명에 따른 다중 안테나 부시스템은 다중 안테나를 통해 수신한 수신신호(rx_sig_array)에서 추출한 파일롯 신호(pilot_sym_array)를 이용하여 공간 다중 전송 알고리즘 및 시공간 부호화 알고리즘 등과 같은 다양한 기능을 수행하는 알고리즘 수행부(200)와, 다중 안테나를 통해 수신한 동기시퀀스(synch_sequence)를 이용하여 다중 안테나 시스템의 프레임 동기 및 심볼 동기를 추정하는 동기 획득부(310)를 가지는 동기화부(300), 및 상기 알고리즘 수행부(200), 동기화부(300) 및 RF/IF 부시스템을 제어하는 제어부(100)로 구성된다.

구체적으로, 상기 알고리즘 수행부(200)는 송신국에서 송신된 신호가 수신국의 안테나를 통해 수신되는 동안 겪은 벡터 채널을 추정하는 알고리즘을 수행하기 위해 상기 파일롯신호(pilot_sym_array)를 모뎀 부시스템으로부터 제공받아 이 파일롯신호(pilot_sym_array)를 이용하여 추정한 벡터 채널 계수(vector_channel_coefficient)를 모뎀 부시스템에 제공하여 벡터 채널 보상을 할 수 있도록 제공한다.

상기 동기화부(300)의 동기 획득부(310)는 다중 안테나 시스템의 프레임/심볼 동기의 기능을 수행하며 다중 안테나 부시스템 외부로부터 동기 획득을 위한 동기시퀀스(synch_sequence)를 제공받으며, 상기 동기 획득부(310)에서 획득한 동기 시간은 신호 복조를 위하여 모뎀 부시스템으로 제공하게 된다.

상기 제어부(100)는 상기 알고리즘 수행부(200)와 상기 동기화부(300)를 제어하며, 또한 다중 안테나 부시스템 외부의 RF/IF 처리부를 제어하는 기능을 한다.

도 3은 빔형성 다중 안테나 시스템을 도시한 도면으로, 도 2에서 예시한 다중 안테나 시스템에 빔형성을 위한 캘리브레이션 알고리즘부가 탑재되었을 경우를 예시적으로 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔형성 다중 안테나 부시스템은 알고리즘 수행부(200'), 동기화부(300'), 및 제어부(100')로 구성되어 있다. 상기 알고리즘 수행부(200')는 다중 안테나를 통해 수신한 수신신호(rx_sig_array)에서 추출한 파일롯 신호(pilot_sym_array)를 이용하여 빔형성 알고리즘을 수행한다. 상기 동기화부(300')는 다중 안테나를 통해 수신한 동기시퀀스(synch_sequence)를 이용하여 다중 안테나 시스템의 프레임 동기 및 심볼 동기를 추정하는 동기 획득부(310) 및 다중 안테나의 빔형성(beanforming) 형성을 위한 캘리브레이션값(cal_val)을 생성하는 캘리브레이션부(320)를 포함한다. 상기 제어부(100')는 상기 알고리즘 수행부(200'), 동기화부(300') 및 RF/IF 부시스템을 제어하도록 구성되어 있다.

상기 알고리즘 수행부(200')는 빔형성 알고리즘을 수행하기 위해 상기 피일롯 신호(pilot_sym_array)를 모뎀 부시스템으로부터 제공받아 이 파일롯 신호(pilot_sym_array)를 이용하여 계산한 웨이트 벡터 (vector_channel_coefficient)를 상기 모뎀 부시스템에 제공한다. 또한, 전술한 바와 같이, 다중 안테나 시스템이 빔형성 시스템으로 동작하는 경우 상기 알고리즘 수행부(200')는 상기 동기화부(300')의 캘리브레이션부(320)로부터 캘리브레이션값(cal_val)을 제공 받는다.

상기 동기화부(300')의 동기 획득부(310)는 다중 안테나 시스템의 프레임/심볼 동기의 기능을 수행하며 다중 안테나 부시스템 외부로부터 동기 획득을 위한 동기시퀀스(synch_sequence)를 제공받고, 상기 동기화 획득부(310)에서 획득한 동기 시간은 신호 복조를 위하여 모뎀 부시스템으로 제공하게 된다. 또한, 다중 안테나가 빔형성 시스템으로 동작하는 경우 상기 동기화부(300')의 캘리브레이션부(320)는 다중 안테나 캘리브레이션 기능을 수행하며, 이를 위해 다중 안테나 부시스템 외부로부터 캘리브레이션 신호인 cal_sig를 제공 받는다. 캘리브레이션값은 상기 알고리즘 수행부(200')로 제공되어 정확한 웨이트 벡터를 계산하는데 사용된다.

상기 제어부(100')는 상기 알고리즘 수행부(200')와 상기 동기화부(300')의 상기 동기획득부(310)과 상기 캘리브레이션부(320)를 제어하며, 또한 다중 안테나 부시스템 외부의 RF/IF 처리부를 제어한다.

한편, 도 2에 도시된 다중 안테나 부시스템은 다양한 다중 안테나 시스템에 부착되어 다증안테나 알고리즘 동작을 수행하는 개방형(open architecture) 구성을 가지도록 형성되어 있다. 이러한 개방형 구성을 가지기 위해서는 본 발명에 따른 다중 안테나 부시스템은 각각의 고유한 동작을 수행하는 여러 기능 불록 구성되어 있다.

도 4는 이러한 다중 안테나 부시스템을 구성하는 세부 기능 블록들의 일례를 도시하고 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 상기 다중 안테나 부시스템은 제어부, 알고리즘부, 동기화부로 구성되고, 상기 알고리즘부는 특정 알고리즘을 이용하여 웨이트 벡터(weight vectors)를 계산하는 빔형성부, 입력 신호의 도달 (DOA)각도를 추정하는 신호 도달 방향 추정부, 공간다중화부, 및 시공간부호화부로 구성되며, 상기 동기부는 동기획득부와 캘리브레이션부 구성된다. 이들 기능 블록들은 빔형성 다중 안테나 부시스템의 원활한 작동을 위하여 서로 정보를 주고 받으며 협업하며 효과적 협업을 위한 상태정보를 나타내는 속성(attribute)과 포트(Port)라 불리는 일련의 데이터 흐름 통로를 이용한다.

속성은 전자적 메모리 소자에 저장된 상태 정보를 다른 부분들에게 제공하고 또한 다른 부분들이 메모리 소자에 저장된 자신의 상태 정보를 변경할 수 있도록 한다. 즉, 알고리즘부는 다수의 기능을 수행하기 위해 상태정보를 가지는 기능불록들을 가지 있고, 이러한 상태정보는 상기 기능불록들간에 서로 공유되어 참조되도록 구성되어 있다. 아래는 다중 안테나 부시스템에서 사용되는 속성의 일례를 나열하였다.

A. 제어부 속성

1) 제어부와 협업하는 알고리즘부에 대한 참조

2) 제어부와 협업하는 동기화부에 대한 참조

3) 제어부와 협업하는 RF/IF부에 대한 참조

4) 연결된 안테나 개수

B. 알고리즘부 공통 속성

1) 알고리즘부의 활성화 여부를 나타내는 상태정보

2) 알고리즘부의 동작 모드를 나타내는 상태정보

3) 알고리즘부가 수행가능한 알고리즘의 목록 정보

4) 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘 정보

b1. 빔형성 알고리즘부 속성

1) Weight 속성

2) Weight 계산전의 수신 데이터

3) Weight 계산을 위하여 신호 처리된 후의 수신 데이터

b2. 공간다중화 알고리즘부 속성

1) 유효한 공간다중화 알고리즘 목록

2) 활성화된 공간 다중화 알고리즘

b3. 시공간부호화 알고리즘부 속성

1) 시공간부호코드 사상값

b4. 신호 도달 방향 추정 알고리즘부 속성

1) 신호 도달 각도가 탐지된 신호의 갯 수

2) 탐지된 신호 도달 각도 목록

C. 동기화부 속성

c1. 동기획득 속성

1) 동기를 찾기 위하여 관찰하는 시간 길이

2) 동기를 찾은 심볼의 시간 정보

3) 동기 신호를 탐지하기 위한 임계 기준값

c2. 캘리브레이션부 속성

1) 캘리브레이션을 지속적으로 수행할 것인지 또는 한번만 수행할 것인지를 나타내는 상태정보

2) 캘리브레이션 수행주기

3) 캘리브레이션 수행에 걸리는 시간

포트는 다중 안테나 부시스템을 구성하는 각 부분이 서로 처리하는 일련의 데이터 흐름을 주고 받는 통로로써 크게 모뎀 부시스템과 알고리즘부 사이의 포트와 알고리즘과 RF/IF 부시스템 사이의 포트가 있다.

이하, 각 포트에서의 데이터 흐름에 관하여 상세히 설명다음과 같다. 이 후 설명에서는 모뎀 부시스템에서 제공하는 포트는 모뎀 포트라 칭하며 알고리즘부에서 제공하는 포트는 알고리즘 포트, RF/IF 부시스템에서 제공하는 포트는 RF/IF 포트라 칭한다. 또한 괄호 안에 표시된 숫자는 설명하는 도면에 명시된 순서의 번호이다.

도 5에서는 다중 안테나 부시스템이 빔형성 기능을 수행할 때의 과정을 도시하였다.

RF/IF 부시스템으로부터 상대국에서 보낸 무선 신호가 수신되면 이는 RF/IF 포트를 거쳐 다중 안테나 부시스템의 동기화부로 전송된다(1). 동기화부에서는 상기에 서술된 동기화부 속성을 기준으로 동기신호를 탐색하여 각 심볼 별로 묶어 패킷(Packet)화하고 이를 다시 묶어 프레임 신호를 생성한다(2). 이렇게 생성된 프레임 데이터는 빔형성부와 모뎀 부시스템에 공급된다(3, 4). 프레임 데이터를 수신한 빔형성부는 알고리즘부가 수행가능한 알고리즘의 목록 정보 속성(B. 3)에서 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘 속성 (B. 4)이 나타내는 알고리즘을 선택하고 알고리즘부의 활성화 여부를 나타내는 상태정보 속성(B. 1)를 참조하여 알고리즘의 실행 여부를 결정한다(5). 빔형성 알고리즘이 실행되면 프레임 데이터를 수신한 모뎀 부시스템이 추출한 파일롯 신호(6,7)와 캘리브레이션부가 측정한 캘리브레이션 값(8), 동기화부가 전송한 프레임 데이터를 이용하여 Weight가 계산되며(9) 이는 Weight 속성(b1. 1)에 저장되며 동시에 모뎀 부시스템에 전송되어(10) 프레임 데이터의 보상에 이용된다(11).

도 6에서는 다중 안테나 부시스템이 신호 도달 방향 추정 기능을 수행할 때의 과정을 도시하였다.

RF/IF 부시스템으로부터 상대국에서 보낸 무선 신호가 수신되면 이는 RF/IF 포트를 거쳐 다중 안테나 부시스템의 동기화부로 전송된다(1). 동기화부에서는 상기에 서술된 동기화부 속성을 기준으로 동기신호를 탐색하여 각 심볼 별로 묶어 패킷(Packet)화하고 이를 다시 묶어 프레임 신호를 생성한다(2). 이렇게 생성된 프레임 데이터는 빔형성부와 모뎀 부시스템에 공급된다(3, 4). 프레임 데이터를 수신한 신호 도달 방향 추정부는 알고리즘부가 수행가능한 알고리즘의 목록 정보 속성(B. 3)에서 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘 속성(B. 4)가 나타내는 알고리즘을 선택하고 알고리즘부의 활성화 여부를 나타내는 상태정보 속성(B. 1)를 참조하여 알고리즘의 실행 여부를 결정한다(5). 신호 도달 방향 추정 알고리즘이 실행되면 프레임 데이터를 수신한 모뎀 부시스템이 추출한 파일롯 신호와(6,7) 캘리브레이션부가 측정한 캘리브레이션값(8), 동기화부가 전송한 프레임 데이터를 이용하여 신호 도달 방향을 계산한다(10). 이때 동시에 여러 개의 신호가 도달할 때는 신호 도달 각도가 탐지된 신호의 숫자 속성(b4. 1)에 그 갯 수가 저장되며 탐지된 각 도달 방향은 탐지된 신호 도달 각도 목록 속성(b4. 2)에 저장 됨으로써 시스템 내의 어느 부분에서도 이 값을 참조할 수 있다.

도 7에서는 다중 안테나 부시스템이 공간다중화 기능을 수행할 때의 과정을 도시하였다.

RF/IF 부시스템으로부터 상대국에서 보낸 무선 신호가 수신되면 이는 RF/IF 포트를 거쳐 스마트 안테나 부시스템의 동기화부로 전송된다(1). 동기화부에서는 상기에 서술된 동기화부 속성을 기준으로 동기신호를 탐색하여 각 심볼 별로 묶어 패킷(Packet)화하고 이를 다시 묶어 프레임 신호를 생성한다(2). 이렇게 생성된 프레임 데이터는 공간다중화부와(3) 모뎀 부시스템에 공급된다(4). 프레임 데이터를 수신한 공간다중화부는 유효한 공간다중화 알고리즘 목록 속성(b2. 1)에서 활성화된 공간 다중화 알고리즘 속성(b2. 2)를 참조하여 실행할 공간 다중화 알고리즘을 선택한다(5). 공간 다중화 알고리즘이 실행되면 프레임 데이터를 수신한 모뎀 부시스템이 추출한 파일롯 신호와(6,7) 동기화부가 전송한 프레임 데이터를 이용하여 벡터 채널 계수를 계산하고(8) 이를 모뎀 부시스템에 전송하여(9) 벡터 채널 보상이 이루어지도록 한다(10).

도 8에서는 다중 안테나 부시스템이 시공간부호화 기능을 수행할 때의 과정을 도시하였다.

RF/IF 부시스템으로부터 상대국에서 보낸 무선 신호가 수신되면 이는 RF/IF 포트를 거쳐 다중 안테나 부시스템의 동기화부로 전송된다(1). 동기화부에서는 상기에 서술된 동기화부 속성을 기준으로 동기신호를 탐색하여 각 심볼 별로 묶어 패킷(Packet)화하고 이를 다시 묶어 프레임 신호를 생성한다(2). 이렇게 생성된 프레임 데이터는 시공간부호화부와 모뎀 부시스템에 공급된다(3, 4). 프레임 데이터를 수신한 시공간부호화부공간는 알고리즘부가 수행가능한 알고리즘의 목록 정보 속성(B. 3)에서 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘 속성(B. 4)가 나타내는 알고리즘을 선택하고 알고리즘부의 활성화 여부를 나타내는 상태정보 속성(B. 1)를 참조하여 알고리즘의 실행 여부를 결정한다(5). 시공간부호화 알고리즘이 실행되면 프레임 데이터를 수신한 모뎀 부시스템이 추출한 파일롯 신호와(6,7) 동기화부가 전송한 프레임 데이터와 시공간부호코드 사상값 속성(b3. 1)를 이용하여 벡터 채널 계수를 계산하고(8) 이를 모뎀 부시스템에 전송하여(9) 벡터 채널 보상이 이루어지도록 한다(10).

전술한 상태정보는 상기 다중 안테나 부시스템이 정상적으로 원하는 다중 안테나 기능을 수행하기 위해 필요한 각각의 정보를 제공하며, 이용 가능한 다양한 알고리즘을 선택하고 그 선택된 알고리즘에 대한 정보를 제공할 수 있도록 구성되어 있다. 결과적으로 전술한 다양한 상태정보를 제공함으로써 SDR 시스템을 위한 다중 안테나 시스템을 구성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 기술하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 행해 질 수 있다.

Claims (11)

1. SDR 시스템을 위한 다중 안테나 시스템에 있어서,
   다중 안테나와 연결된 RF/IF 부시스템;
   상기 RF/IF부시스템으로부터의 수신 신호를 처리하도록 구성되고, 상기 수신 신호로부터 희망하는 사용자 신호를 추출하는 다중 액세스 처리 유닛, 상기 희망하는 사용자 신호로부터 파일롯 채널을 추출하는 채널 분리기, 상기 파일롯 채널로부터 파일롯 신호를 추출하는 파일롯 분리기를 포함한 모뎀 부시스템; 및
   상기 RF/IF 부시스템과 상기 모뎀 부시스템과 다중 안테나 알고리즘을 수행하는 다중 안테나 부시스템을 포함하고, 상기 다중 안테나 부시스템은
   상기 파일롯 분리기로부터 얻어진 파일롯 신호를 이용하여 상기 RF/IF 부시스템으로부터의 수신 신호에 대해 다중 안테나 알고리즘을 수행하는 알고리즘 수행부;
   다중 안테나 시스템의 프레임 동기 및 심볼 동기를 추정하는 동기화부; 및
   상기 알고리즘 수행부 및 동기화부를 제어하는 제어부를 포함하는 다중 안테나 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 알고리즘 수행부는 빔형성부, 신호 도달 방향 추정부, 공간다중화부 및 시공간부호화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 동기화부는 동기획득부 및 캘리브레이션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 빔형성부는 알고리즘의 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 참조하여 빔형성 알고리즘을 수행함으로써 상기 모뎀 부시스템에 웨이트 벡터를 제공하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 신호 도달 방향 추정부는 알고리즘의 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 참조하여 신호 도달 방향 추정 알고리즘을 수행함으로써 신호도달각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   동시에 여러 개의 신호가 도달 하는 경우, 상기 알고리즘 수행부는 참조를 위하여 각 신호의 도달 각도를 저장하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 공간다중화부는 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 참조하여 공간다중화 알고리즘을 수행함으로써 상기 모뎀 부시스템에 벡터 채널 계수를 제공하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
8. SDR 시스템을 위한 다중 안테나 시스템에 있어서,
   다중 안테나와 연결된 RF/IF 부시스템;
   상기 RF/IF부시스템으로부터의 수신 신호를 처리하도록 구성되고, 상기 수신 신호로부터 희망하는 사용자 신호를 추출하는 다중 액세스 처리 유닛, 상기 희망하는 사용자 신호로부터 파일롯 채널을 추출하는 채널 분리기, 상기 파일롯 채널로부터 파일롯 신호를 추출하는 파일롯 분리기를 포함한 모뎀 부시스템; 및
   상기 RF/IF 부시스템 및 모뎀 부시스템과 통신하며, 상기 모뎀 부시스템으로부터의 파일롯 신호를 이용하여 상기 RF/IF 부시스템으로부터의 수신 신호에 대해 적어도 하나의 다중안테나 알고리즘을 수행하는 알고리즘부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 다중 안테나 알고리즘의 목록과 상기 알고리즘부의 활성화 여부를 나타내는 상태정보를 유지 관리하는 다중 안테나 부 시스템을 포함하는 다중 안테나 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 다중안테나 부시스템은 상기 알고리즘부의 동작 모드를 나타내는 상태정보 및 상기 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘에 관한 정보를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상태정보는, 상기 알고리즘부가 수행가능한 알고리즘의 목록 정보 및 알고리즘 목록 가운데 현재 활성화된 알고리즘 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
11. SDR 시스템을 위한 다중 안테나 시스템에 있어서,
    다중 안테나와 연결된 RF/IF 부시스템;
    상기 RF/IF부시스템으로부터의 수신 신호를 처리하도록 구성되고, 상기 수신 신호로부터 희망하는 사용자 신호를 추출하는 다중 액세스 처리 유닛, 상기 희망하는 사용자 신호로부터 파일롯 채널을 추출하는 채널 분리기, 상기 파일롯 채널로부터 파일롯 신호를 추출하는 파일롯 분리기를 포함한 모뎀 부시스템; 및
    상기 RF/IF 부시스템 및 모뎀 부시스템을 각각 제어하면서 적어도 하나의 다중 안테나 알고리즘을 수행하기 위한 알고리즘부를 가지는 다중안테나 부시스템를 포함하되,
    상기 다중안테나 부시스템의 알고리즘부는 다중 안테나 알고리즘을 수행하기 위해 상태정보를 가지는 적어도 하나의 기능블록들을 가지며, 상기 상태정보는 상기 기능블록들간에 서로 공유되어 참조되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템.
    

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