KR101050569B1 - 스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템에서 순방향 빔폭 조절 방법 및 장치 - Google Patents

스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템에서 순방향 빔폭 조절 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른, 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 기지국이 단말기로의 송신 빔을 형성하기 위해 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 방법은, 상기 단말기로부터 수신된 궤환된 신호를 해석하는 과정과, 상기 해석된 결과와 위상 오차 예측 정보들을 이용하여 상기 단말기의 파일럿 신호와 트래픽 신호의 위상 오차를 예측하는 과정과, 상기 예측된 위상 오차를 이용하여 상기 순방향 빔 폭을 조절하는 과정을 포함한다.
스마트 안테나, 트래픽 신호 SNR, 파일럿 신호 SNR, 파일럿 신호 송신 전력, 트래픽 신호 송신 전력, 파일럿 빔에 대한 트래픽 빔 이득.

Description

스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템에서 순방향 빔 폭 조절 방법 및 장치{Method and Device for controling forward link beam width in mobile communication system using smart antenna}
도 1은 스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템에서 파일럿 신호 및 트래픽 신호의 빔 패턴을 도시한 도면,
도 2는 일반적인 순방향 빔 폭 조절을 위한 동작을 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말기 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 기지국 장치에서 빔 폭을 조절하는 동작을 도시한 흐름도.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 무선 신호를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 기지국 송신 측에서 스마트 안테나를 이용하여 통신하고 있는 단말 기 수신 측에 무선 신호를 전송하기 위해 적합한 빔 폭을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기지국은 관할하는 영역 내의 모든 단말기들에게 공통된 신호인 파일럿 신호를 전송한다. 이에 따라 영역 내의 모든 단말기들은 기지국으로부터 수신된 파일럿 신호를 이용하여 수신된 트래픽 신호의 위상 정보를 보정한다.
스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템에서는 기지국에서 단말기가 위치하는 방향을 예측하여 그 방향으로 트래픽 송신 신호를 집중하여 전송시킨다.
도 1은 스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템에서 파일럿 신호 및 트래픽 신호의 빔 패턴을 도시한 도면이다.
파일럿 신호의 빔 패턴(11)은 기지국 섹터가 관장하는 모든 영역(12)을 포함할 수 있도록 구성되며, 특정 단말기(20)가 그 섹터 내에 위치할 때 단말기(20)로 향하는 트래픽 신호의 빔 패턴(13)은 섹터 내 단말기(20)의 방향(14)을 추정하여 추정된 방향으로 폭이 좁은 빔을 형성함으로써 송신 전력을 줄인다. 따라서 트래픽 신호의 빔 패턴(14)은 폭이 좁을수록 송신 전력을 줄여주는 정도가 증가하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
그러나 기지국과 단말기 사이의 전송 경로는 무선이므로, 송신 신호는 곧바로 단말기의 수신기에 도달할 수도 있지만, 그렇지 않고 인근 지형에 반사, 굴절, 산란 등의 현상을 거친 후 단말기의 수신기에 도달할 수 있는 다중 경로 페이딩 현상을 겪게 된다. 그 결과 기지국 송신 신호는 단말기의 방향(14) 뿐만 아니라 그 인접한 방향으로 퍼지게 되는데 이를 방위각 확산(Angular Spread 이하, AS라 함)(15)라 한다. 만약, 트래픽 신호의 빔(13)이 이러한 AS(15)를 모두 포함하지 않는다면, 트래픽 신호가 겪는 전파 경로와 파일럿 신호가 겪는 전파 경로가 동일하지 않게 되며, 이 결과로 단말기가 수신하는 트래픽 신호의 위상과 파일럿 신호의 위상이 동일하지 않게 된다. 그러나 트래픽 신호의 위상 보정 기준이 파일럿 신호이기 때문에 이 두 위상이 동일하지 않은 경우에 수신 성능이 현저히 저하되게 된다. 따라서 트래픽 신호의 빔 패턴은 해당 단말기기의 AS를 포함하면서 최대한 빔 폭을 줄여주어야 최대한의 시스템 성능을 가지게 된다.
스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템에서 송신 빔을 형성하는 방법은 송신 빔을 형성하기 위하여 필요한 정보에 따라서 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째 방법은 단말기가 송신하여 기지국에서 수신하는 역방향 신호를 기반으로 하여 송신 빔을 형성하는 것으로서, 수신 신호로부터 단말기의 방향과 AS를 예측하여 그 방향 및 AS에 해당하는 송신 빔 계수를 결정하는 방법이다.
그러나 역방향 신호를 기반으로 송신 빔을 형성하는 방법은 순방향 신호와 역방향 신호가 서로 다른 주파수로 구분되는 경우, 예를 들어, IS-95 CDMA 시스템에서 순방향 신호와 역방향 신호는 다른 반송 주파수로 송신되며, 반송 주파수가 서로 다른 경우에는 다중 경로 페이딩에 의한 영향이 서로 다르게 된다. 그 결과 역방향 신호로 예측한 정보가 순방향 채널 환경을 정확하게 표현할 수 없다. 따라서 역방향 신호를 기반으로 형성된 송신 빔의 정확도는 한계를 가지게 된다.
두 번째 방법은 기지국에서 송신하여 단말기가 수신하는 순방향 신호 정보를 단말기가 다시 기지국으로 궤환시켜서 기지국에서 순방향 정보를 기반으로 하여 송 신 빔을 형성하는 방법이다. 이러한 방법은 단말기가 수신 신호를 기반으로 프레임 에러율(Frame Error Rate : FER)과 수신 신호의 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio : SNR) 등의 정보를 역방향 채널을 이용하여 기지국으로 알려주면, 기지국에서는 그 정보를 이용하여 지금의 빔 폭을 증가 혹은 감소시킬 지, 아니면 현행 빔 폭을 유지할 지를 결정한다.
도 2는 일반적인 순방향 빔 폭 조절을 위한 동작을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 201단계에서 초기에 기지국은 단말기에게 가장 빔 폭이 두꺼운 빔을 할당한다. 202단계에서 단말기가 프레임 에러율(FER)을 전송할 때까지 N1 프레임 시간동안 기다린다. N1 프레임 시간 후 단말기기가 FER을 궤환시키면, 203단계에서 기지국은 상기 FER 정보와 트래픽 신호의 송신 전력을 측정한다. 이후, 204단계에서 역방향 수신 신호를 바탕으로 AS를 측정하여 현재의 빔 폭이 측정된 AS와 비교하여 큰지 여부를 결정한다. 현재의 빔 폭이 측정된 AS보다 큰 경우, 205단계에서 기지국은 수신된 FER이 FER 문턱값보다 작은지를 판단한다. 이때, 수신된 FER이 문턱값보다 작으면, 206단계에서 기지국은 초기 상태로 돌아가고, 그렇지 않으면 207단계에서 현재의 빔 폭을 줄인다. 208단계에서 기지국은 다시 N2 프래임을 기다린 후, 209단계에서 FER 정보와 트래픽 신호의 송신 전력을 측정한다.
210단계에서 기지국은 지금 측정한 트래픽 신호의 송신 전력이 203단계에서 측정한 트래픽 신호의 송신 전력에 비하여 작은지를 판단한다. 이때, 트래픽 신호의 송신 전력이 작으면, 211단계에서 현재 FER이 문턱값보다 작은지를 판하고, 그렇지 않은 경우, 212단계로 진행한다. 211단계에서 판단한 결과, 현재 FER이 문턱 값보다 작은 경우, 212단계에서 현재의 빔 폭이 최대 빔 폭인지를 판단하여 최대 핌 폭이면, 다시 202단계로 진행한다. 그리고 상기 212단계에서 판단한 결과가 큰 경우에도 202단계로 진행된다. 반면, 212단계에서 판단한 결과가 최대 빔 폭이 아니면, 기지국은 213단계에서 빔 폭을 한 단계 증가시키고 다시 202단계의 초기 상태로 돌아간다.
이와 같은 순방향 신호 정보를 궤환시키는 방법은 궤환시키는 순방향 정보인 프레임 에러율(FER)과 수신 신호의 SNR가 송신 빔이 정확하지 못하는 경우에 그 값이 변화되어 그 정보가 송신 빔을 결정하는 요소로 작용한다.
그러나 이러한 FER 및 SNR 정보는 송신 빔이 정확하지 못한 경우뿐만 아니라, 무선 채널 환경이 바뀌는 경우에도 그 값이 변화하게 된다. 따라서 FER 및 SNR 정보가 변화되었을 때, 그 원인이 송신 빔이 정확하지 못한 경우인지 아니면 채널 상태가 변화된 경우인지 구분하기가 매우 어렵다. 따라서 이러한 방식의 순방향 신호 정보를 궤화시키는 방법으로 형성된 송신 빔의 정확도 또한 한계를 가지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 순방향 신호와 역방향 신호가 서로 다른 주파수로 구분되는 경우, 순방향 신호 정보를 궤환시키는 순방향 빔 폭 조절 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 채널 상태가 변화되는 정도를 예측하여 채널 상태가 변화될지라도 송신 빔을 최적의 상태로 유지시켜 순방향 성능을 향상시키기 위한 순방향 빔 폭 조절 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른, 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 기지국이 단말기로의 송신 빔을 형성하기 위해 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 방법은, 상기 단말기로부터 수신된 궤환된 신호를 해석하는 과정과, 상기 해석된 결과와 위상 오차 예측 정보들을 이용하여 상기 단말기의 파일럿 신호와 트래픽 신호의 위상 오차를 예측하는 과정과, 상기 예측된 위상 오차를 이용하여 상기 순방향 빔 폭을 조절하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 단말기가 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 방법은, 수신 신호로부터 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 예측하는 과정과, 상기 예측된 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 기지국으로 송신하기 위한 궤환 신호를 발생하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 단말기로의 송신 빔을 형성하기 위해 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 기지국 장치는, 상기 단말기로부터 수신된 궤환된 신호를 해석하고, 상기 해석된 결과와 위상 오차 예측 정보들을 이용하여 상기 단말기의 파일럿 신호와 트래픽 신호의 위상 오차를 예측하는 위상 오차 예측기와, 상기 예측된 위상 오차를 이용하여 상기 순방향 빔 폭을 조절하는 송신 빔 폭 조절기 포함한다.
또한 본 발명에 따른 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 단말기가 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 단말기의 송신 장치는, 수신 신호로부터 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비를 예측하는 파일럿 신호 대 잡음 비 예측기와, 상기 수신 신호로부터 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 예측하는 트래픽 신호대 잡음 비 예측기와, 상기 예측된 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와, 상기 예측된 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 기지국으로 송신하기 위한 궤환 신호를 발생하는 궤환 신호 발생기를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말기기 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템은 크게 기지국(100)와 단말기 (200)로 구분된다.
상기 지지국(100)은 파일럿 신호 및 트래픽 신호의 송신 전력을 각각 측정하는 파일럿 및 트래픽 송신 전력 측정기(110, 120)와, 트래픽 빔의 이득을 예측하는 트래픽 빔 이득 예측기(130)와, 단말기(200)로부터 궤환되는 신호를 예측하는 궤환 신호 예측기(140)를 구성하여 위상 오차를 예측하기 위한 정보를 제공한다.
상기 기지국(100)은 위상 오차 예측기(150)를 구비하여 상기 위상 오차를 예측하기 위한 정보를 제공 받아 파일럿 및 트래픽 신호의 위상 오차를 예측하고, 송신 빔 폭 조절기(160)를 구비하여 예측된 위상 오차값을 기반으로 하여 송신 빔의 빔 폭을 조절하기 위한 송신 빔 계수를 결정한다.
상기 위상 오차 예측기(150)에서 정확한 위상 오차를 예측하기 위해서는 파일럿 및 트래픽 신호 송신, 파일럿 빔에 대한 트래픽 빔의 이득, 단말기 수신 파일럿 및 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비(SNR) 등의 정보를 수집한다. 여기서, 파일럿 빔에 대한 트래픽 빔의 이득을 구하기 위해서 트래픽 빔 이득 예측기(150)는 단말기 수신 파일롯 신호의 SNR과 단말기 수신 트래픽 신호의 SNR을 알기 위해서 단말기(200)가 궤환시켜 보낸 정보를 해석한다.
한편, 상기 단말기(200)는 수신 신호로부터 파일럿 신호와 트래픽 신호의 SNR를 예측하는 파일럿 및 트래픽 신호 대 잡음 비 예측기(210, 220)와, 예측된 파일럿 및 트래픽 신호를 기지국(100)으로 궤환하기 위한 궤환 신호를 발생하는 궤환 신호 발생기(230)를 구비하고 있다.
즉, 단말기(200)에서는 파일럿 신호 대 잡음 비 예측기(210)를 통하여 수신 신호로부터 파일럿 신호의 SNR을 예측하며, 트래픽 신호 대 잡음 비 예측기(220)를 통하여 수신 신호로부터 트래픽 신호의 SNR을 예측한다. 이렇게 예측된 파일롯 및 트래픽 신호의 SNR을 기지국으로 궤환시키기 위하여 궤환 신호 발생기(230)에서 무 선 접속 규격에 적합한 양식으로 변환시킨 후 이를 역방향 채널을 통하여 기지국(100)으로 전송하게 된다.
이와 같은 구조를 갖는 스마트 안테나를 이용한 이동통신 시스템 일예로 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 방식을 사용할 경우의 동작 원리를 설명하기로 한다.
단말기(200)에서 수신하는 순방향 파일롯 채널의 칩에너지 대 잡음비를
Figure 112009002123236-pat00001
이라 할 경우 하기 <수학식 1>과 같이 구할 수 있다.
Figure 112004001400687-pat00002
상기 <수학식 1>에서
Figure 112004001400687-pat00003
은 전체 기지국 송신 전력 중 파일롯 신호 송신 전력의 비이고,
Figure 112004001400687-pat00004
는 단말기(200)가 수신하는 기지국 신호 전체의 칩 에너지 대 잡음 비를 의미한다. 그리고 θ는 기지국(100) 영역 내에서 이 단말기(200)의 방향(14)을 표현하며, Gpilot(θ)는 그 방향으로 파일럿 빔의 지향성 이득을 나타낸다. 상기 <수학식 1>을 변형하면, 단말기(200)가 가지는
Figure 112004001400687-pat00005
는 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004001400687-pat00006
상기 파일럿 신호에 대한 잡음비와 비슷한 방법으로 트래픽 신호에 대한 비트 에너지 대 잡음 비를
Figure 112004001400687-pat00007
이라고 하면, 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004001400687-pat00008
여기서,
Figure 112004001400687-pat00009
은 전체 기지국 송신 전력 중 트래픽 신호 송신 전력의 비이고, Gtraffic(θ)는 사용자가 위치한 방향으로 트래픽 빔의 지향성 이득을 나타내며, PG는 트래픽 신호의 확산(spreading) 이득을 나타내고, K는 위상 오차에 의한 SNR의 감소율을 나타낸다. 따라서 위상 오차에 의한 SNR 감소율 K는 하기 <수학식 4>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004001400687-pat00010
상기 <수학식 4>를 통하여 기지국(100)은 현재 트래픽 빔을 사용하는 경우에 대한 위상 오차를 예측하게 된다. 즉, K 값이 1이라면 트래픽 빔과 파일롯 빔 간의 위상차가 완전히 없는 경우이며, K값이 작아질수록 트래픽 빔과 파일롯 빔 간의 위상차가 커짐을 의미하게 된다. 따라서 이러한 위상 오차 예측을 한 이후에는 K값이 특정 문턱값 a보다 클 경우, 트래픽 빔의 빔 폭을 줄이고, K값이 또 다른 특정 문턱값 b보다 작을 경우, 트래픽 빔의 빔 폭을 늘린다. 그리고 K값이 a와 b값 사이에 존재하는 경우, 현재의 빔 폭을 유지한다. 이를 위하여 기지국에서는 섹터내의 모든 방향에 대하여 여러 개의 빔 폭에 대한 빔 계수를 보유하고 있어야 한다. 이러한 빔 폭 조절에 대한 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 기지국 장치에서 빔 폭을 조절하는 동작을 도시한 흐름도이다.
401단계에서 기지국(100)은 초기에, 즉 i = 0인 시점에서 단말기(200)가 위치한 방향에 대하여 가장 폭이 넓은 빔을 할당한다. 그리고 앞에서 기술한 바와 같이, 402단계에서 파일럿 신호의 송신 전력의 세기와 트래픽 신호의 송신 전력의 세기를 측정한다. 여기서 파일럿 신호의 송신 전력
Figure 112009002123236-pat00011
는 파일럿 채널에 대한 기지국 이득 DGUpilot 과 파일럿 빔에 해당하는 빔계수 전력 Wpilot 의 곱으로 표현될 수 있다. 마찬가지로 트래픽 신호의 송신 전력
Figure 112009002123236-pat00012
는 트래픽 채널에 대한 기지국 이득 DGUtraffic 과 트래픽 빔에 해당하는 빔 계수 전력 Wtraffic 의 곱으로 표현될 수 있다. 만약, 파일럿 빔의 유효 방사 전력(Effective Radiated Power 이하, ERP라 함)과 트래픽 빔의 ERP가 동일하도록 설정되었다면, 하기 <수학식 5>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004001400687-pat00013
403단계에서 기지국(100)은 단말기 추정 위치에 대한 파일럿 빔에 대한 트래픽 빔의 지향성 이득을 구하고, 404단계에서 단말기(200)에서 전송한 파일럿 수신 SNR 및 트래픽 수신 SNR 정보를 획득한다. 그런 다음 405단계에서 기지국(100)은 획득한 정보들을 기반으로 앞에서 상술한 위상 오차 K를 구한다. 여기서, 위상 오차 K는 하기 <수학식 6>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004001400687-pat00014
일반적으로 기지국(100) 내 파일럿 신호의 송신 전력은 일정하므로, 기지국(100)은 단말기(200)가
Figure 112004001400687-pat00015
와
Figure 112004001400687-pat00016
에 대한 궤환 신호를 보내오면, 이들 정보와 DGU traffic 값을 이용하여 간단히 K값을 구할 수 있다.
또한, 현행 IS-95 CDMA 시스템과 같이 순방향 전력 제어를 실시하는 경우, 단말기(200)는 자신의 서비스 품질을 만족하기 위한 트래픽 신호의 요구되는 비트 에너지 대 잡음비
Figure 112004001400687-pat00017
값을 설정하고, 이에 따라 외루프(Outer loop) 전력 제어를 시행한다. 따라서 이 경우에는
Figure 112004001400687-pat00018
값을 설정된
Figure 112004001400687-pat00019
로 대체하여 사용할 수 있다.
406단계에서 기지국(100)은 상기 K값이 주어진 문턱값 a보다 큰지를 판단한다. 이때, 판단한 결과가 크면, 407단계에서 현재의 빔 폭이 허용 가능한 최소 빔 폭인지를 판단한다. 판단한 결과가 현재 빔 폭이 허용 가능한 최소 빔 폭이 아니라면, 408단계에서 기지국(100)은 빔 폭을 한 단계 감소(BW[i+1]=BW[i] - 1)시킨 후, 다시 402단계로 진행한다. 그렇지 않고 현재의 빔 폭이 허용 가능한 최소 빔 폭이라면, 409단계에서 기지국(100)은 빔 폭을 유지(BW[i+1]=BW[i])한 다음 402단계로 진행한다.
반면, 406단계에서 K값이 주어진 문턱값 a보다 크지 않은 경우, 410단계에서 K값이 문턱값 b보다 작은지를 판단한다. 이때, 판단한 결과가 K값이 문턱값 b보다 작다면, 411단계에서 기지국(100)은 현재 빔 폭이 허용 가능한 최대 빔 폭인지를 판단하여 최대 빔 폭이 아닌 경우, 412단계에서 빔 폭을 한 단계 증가(BW[i+1]=BW[i]+1)시킨 후, 다시 402단계로 진행한다. 그렇지 않고 현재의 빔 폭이 허용 가능한 최대 빔 폭이라면, 409단계에서 현재의 빔 폭을 유지(BW[i+1]=BW[i])한 후. 다시 402단계로 진행한다.
이와 같은 동작을 통해 기지국(100)은 단말기(200)가 기지국(100)으로 궤환하여 주는 트래픽 신호 및 파일롯 신호의 SNR 값과 기지국 송신 전력 값을 기반으로 하여 현재 단말기 수신 트래픽 신호와 파일롯 신호에 대한 위상 오차를 예측하여 이를 기반으로 스마트 안테나의 빔 폭을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 현 상황에서의 위상 오차를 직접 예측하므로 채널 상황이 변화에 무관하게 빔 폭을 적응적으로 변화시켜 줄 수 있으며, 그 결과로 보다 정확한 빔 폭 조절이 가능해져서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 기지국이 단말기로의 송신 빔을 형성하기 위해 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 방법에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 궤환된 신호를 해석하는 과정과,
    상기 해석된 결과와 상기 기지국에서 결정된 위상 오차 예측 정보들을 이용하여 상기 단말기의 파일럿 신호와 트래픽 신호의 위상 오차를 예측하는 과정과,
    상기 예측된 위상 오차를 이용하여 상기 순방향 빔 폭을 조절하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 순방향 빔 폭 조절 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상 오차 예측 정보들은, 상기 단말기의 파일럿 신호와 트래픽 신호의 송신 전력 및 파일럿 빔에 대한 트래픽 빔의 이득 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 순방향 빔 폭 조절 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상 오차는 하기 <수학식 7>을 이용하여 계산된 K값에 의해 예측되며,
    Figure 112009002123236-pat00020
    상기 PG는 상기 트래픽 신호의 확산 이득을 나타내고, 상기 DGUtraffic 및 DGUpilot은 각각 트래픽 채널에 대한 기지국 이득 및 파일럿 채널에 대한 기지국 이득을 나타내며, 상기
    Figure 112009002123236-pat00021
    및
    Figure 112009002123236-pat00022
    는 각각 상기 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비 및 상기 파일럿 신호의 신호 대 잡음비에 대한 궤한 신호를 나타냄을 특징으로 하는 순방향 빔 폭 조절 방법.
  4. 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 단말기가 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    수신 신호로부터 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 예측하는 과정과,
    상기 예측된 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 기지국으로 송신하기 위한 궤환 신호를 발생하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 궤환 신호는 상기 예측된 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비임을 특징으로 하는 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 방법.
  6. 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 단말기로의 송신 빔을 형성하기 위해 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 기지국 장치에 있어서,
    상기 단말기로부터 수신된 궤환된 신호를 해석하고, 상기 해석된 결과와 상기 기지국 장치에서 결정된 위상 오차 예측 정보들을 이용하여 상기 단말기의 파일럿 신호와 트래픽 신호의 위상 오차를 예측하는 위상 오차 예측기와,
    상기 예측된 위상 오차를 이용하여 상기 순방향 빔 폭을 조절하는 송신 빔 폭 조절기를 포함함을 특징으로 하는 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 기지국 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 위상 오차 예측 정보들 중 하나의 정보인 상기 단말기의 파일럿 신호의 송신 전력을 측정하는 파일럿 신호 송신 전력 측정기와,
    상기 위상 오차 예측 정보들 중 하나의 정보인 트래픽 신호의 송신 전력을 측정하는 트래픽 신호 송신 전력 측정기와,
    상기 위상 오차 예측 정보들 중 하나의 정보인 파일럿 빔에 대한 트래픽 빔의 이득을 예측하는 트래픽 빔 이득 예측기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 기지국 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 위상 오차는 하기 <수학식 8>을 이용하여 계산된 K값에 의해 예측되며,
    Figure 112009002123236-pat00023
    상기 PG는 상기 트래픽 신호의 확산 이득을 나타내고, 상기 DGUtraffic 및 상기 DGUpilot은 각각 트래픽 채널에 대한 기지국 이득 및 파일럿 채널에 대한 기지국 이득을 나타내며, 상기
    Figure 112009002123236-pat00024
    및 상기
    Figure 112009002123236-pat00025
    는 각각 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비 및 상기 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비에 대한 궤한 신호를 나타냄을 특징으로 하는 순방향 빔 폭을 조절하기 위한 기지국 장치.
  9. 스마트 안테나를 이용하는 이동통신 시스템에서, 단말기가 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 단말기의 송신 장치에 있어서,
    수신 신호로부터 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비를 예측하는 파일럿 신호 대 잡음 비 예측기와,
    상기 수신 신호로부터 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 예측하는 트래픽 신호대 잡음 비 예측기와,
    상기 예측된 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와, 상기 예측된 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비를 기지국으로 송신하기 위한 궤환 신호를 발생하는 궤환 신호 발생기를 포함함을 특징으로 하는 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 단말기의 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 궤환 신호는 상기 예측된 파일럿 신호의 신호 대 잡음 비와, 상기 예측된 트래픽 신호의 신호 대 잡음 비임을 특징으로 하는 순방향 송신 빔 폭 조절을 위한 신호를 송신하는 단말기의 송신 장치.
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