KR101242904B1 - Ｍｉｍｏ 시스템에서의 전력 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

다중입력 및 다중출력(MIMO) 통신 시스템의 리턴 채널은 개개의 채널 기반의 신호 정보를 제공하기 위해 사용된다. 일 실시예에 있어서, 제어 공장 환경에서, 이 정보는, MIMO 송신기 및/또는 수신기의 가변 이득 증폭기 및/또는 전력 증폭기를 증분 또는 감분하여 정상 동작 동안 사용될 디폴트 신호 전력 오프셋을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 그 후, 이러한 신호 정보는 또한, 장소 특정 신호 상태의 원인이 되는 송신 파라미터를 조정하기 위해, 마찬가지로 리턴 채널을 통해 제공되어 사용될 수 있다.

Description

ＭＩＭＯ 시스템에서의 전력 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR POWER CONTROL IN MIMO SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로 다중입력 및 다중출력(multiple-input and multiple output: MIMO) 통신 시스템에서의 각각의 채널에 대해 송신 전력을 제어 및/또는 조정하는 것에 관한 것이다.
다중입력 및 다중출력 시스템, 또는 MIMO 시스템은 수신기측 뿐만 아니라 송신기측 둘다의 다중 안테나의 이용에 의존한다. MIMO 기술은 비-MIMO 구성에 비해 추가적인 송신 전력을 필요로 하지 않으면서 데이터 스루풋 및 링크 범위를 증가시키는 경향이 있기 때문에, 그 기술이 다수의 무선 통신 애플리케이션에 점점 더 많이 채택되고 있다. 특히, MIMO 시스템은 페이딩 효과를 감소시킴으로써 링크 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 스펙트럼 효율이 높은 경향이 있다.
도 1을 참조하면, 전형적인 MIMO 통신 시스템(100)에서, 송신기측(110)은 다수의 개개의 송신기(TX1 내지 TXn)로 구성되며, 각각의 송신기는 자체의 안테나 및 (일반적으로 이 기술 분야에 공지된 바와 같은) 관련 신호 송신 회로를 갖는다. 수신기측(120)은 다수의 수신기(RX1 내지 RXn)로 구성되며, 각각의 수신기 역시 자체의 안테나 및 (일반적으로 이 기술 분야에 공지된 바와 같은) 관련 신호 수신 회로를 갖는다. MIMO 통신 시스템(100)은 송신기측(110)의 다수의 송신 안테나를 사용하여 다수의 통신 스트림을 송신한다는 개념에 기초한다. 이 통신 스트림들은 채널 매트릭스(130)를 통과하는데, 채널 매트릭스는 송신기측(110)의 다양한 송신 안테나들과 수신기측(120)의 대응하는 수신 안테나들 사이에 연장하는 다중 통신 경로들로 구성된다. MIMO 통신 시스템(100)은 또한 송신기측에 피드백을 제공하기 위해 사용되는 리턴 채널(140)을 포함한다. 그러한 피드백의 예들로서는, 인증, 수신 품질, 및 새로운 채널로의 주파수 점프의 조정을 포함한다.
각각의 송신기(TX1 내지 TXn)는 전형적으로 자체의 전력 증폭기(PA)와 가변 이득 증폭기(VGA)를 갖고 있지만, 각각의 수신기(RX1 내지 RXn)는 자체의 VGA를 갖고 있다. 하나의 채널이 다른 채널보다 더 성능이 우수하다거나, 또는 특정 채널 그룹이 다른 채널 그룹보다 성능이 더 우수한 경우는 드물지 않다. 이상적으로, 모든 송신기(TX1 내지 TXn)는 출력 특성에 있어서 고도로 정합되어야 한다. 사실, 특정 출력 허용오차(tolerances)를 초과하는 송신기 채널들은 제조자의 품질 관리 요건을 충족시킬 수 없을 것이다. 따라서, MIMO 송신기의 출력 특성을 향상시켜, 시스템 성능을 향상시키고 그리고/또는 제조 관련 비용을 절감하기 위한 방법이 필요하다.
본 명세서에서는 MIMO 시스템에서의 전력 제어를 제공하는 시스템 및 방법이 개시되고 청구된다.
일 실시예에 있어서, MIMO 통신 시스템에서의 전력 제어 제공 방법은, MIMO 통신 시스템의 송신기측에 의해 제공된 복수의 신호 강도를 계측하는 단계를 포함하며, 송신기측은 복수의 개개의 송신기들을 포함한다. 그런 다음, 이 복수의 신호 강도는 복수의 개개의 송신기들 중 대응하는 송신기들과 상관될 수 있다. 이 방법은 또한, 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 소정의 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계, 리턴 채널을 통해 송신기측에 복수의 신호 강도에 관한 피드백을 제공하는 단계, 및 복수의 신호 강도 중 소정의 허용오차를 초과하는 임의의 신호 강도에 대응하는 복수의 개개의 송신기 각각에 대해 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 전술한 방법은, 미제어 환경을 갖는 유저 장소, 및 제어 환경을 갖는 제조 장소 중 하나에서 실행될 수 있다. 또한, 이 방법은 테스트 장비에 의해 실행되는 공장 교정 처리와, 정상 동작 동안 구현되는 전력 제어 스킴을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 이 방법은 수신기측에서 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태, 특징, 및 기술은, 하기의 본 발명의 상세한 설명을 고려하여 당업자가 명백히 알 수 있을 것이다.
본 발명의 특징, 목적, 및 이점은, 유사한 참조 부호들이 대응하여 병기되는 도면들과 함께, 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 전형적인 MIMO 통신 시스템의 송신기측과 수신기측을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 송신기측의 공장-레벨의 MIMO 신호 교정(calibration) 처리를 구현하는 처리를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 수신기측의 공장-레벨의 MIMO 신호 교정 처리를 구현하는 처리를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 정상 동작 동안의 MIMO 신호 교정 스킴을 구현하는 처리를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 MIMO 송신기측 시스템의 블럭도를 도시한다.
개시 내용의 일 양태는 MIMO 통신 시스템에서 개개의 채널 각각에 대한 신호 강도 정보에 관해 피드백을 제공하는 것에 관련된다. 일 실시예에 있어서, 이 피드백은 유선 또는 무선 리턴 채널을 통해 제공될 수 있고, 공장에서, 그리고/또는 유저 지점에서의 정상 동작 동안 교정 처리로서 실행될 수 있다. 공장에서 실행되는 경우, 그러한 피드백 정보는 디폴트의 또는 초기의 신호 전력 오프셋들을 설정하기 위해 사용될 수 있다. 유저 지점에서 정상 동작 동안 실행되는 경우, 그러한 피드백은 지점에 특수한 간섭 및 그에 관련된 유저-지점에 특수한 신호 아노말리를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 어떤 실시예들에 있어서는, MIMO 통신 시스템이 정상적인 동작을 하는 동안 이 처리가 연속적인 기반으로 행해질 수 있다.
어떤 실시예들에 있어서, 전술한 피드백은 MIMO 시스템의 송신기측의 개개의 송신기들 각각에 대한 송신 파라미터들을 제어하거나 교정하기 위해 사용될 수 있다. 별도의 피드백이 MIMO 시스템의 수신기측의 개개의 수신기들에 대한 파라미터들을 제어하거나 교정하기 위해 마찬가지로 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 그러한 제어는, MIMO 시스템을 구성하는 하나 이상의 MIMO 송신기 및/또는 수신기의 VGA 및/또는 PA 오프셋을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 이 조정 및 오프셋은, 소정의 양만큼, 또는 대안적으로 계측된 신호 강도가 소정의 허용오차값을 초과하는 양의 함수로서, PA 및/또는 VGA를 증분 또는 감분함으로써 구현될 수 있다.
이 교정 처리가 공장 레벨에서 실행되는 경우, 신호 출력 허용오차에 대한 제조자의 품질 관리 요건을 벗어나는 장치들의 개수를 최소화할 수 있다. 그리고, 이 결과의 또는 디폴트의 공장 레벨 오프셋은, MIMO 시스템(즉, 송신기측 및 수신기측 양방)이 정상적인 동작에 놓인 때 사용하기 위해 저장될 수 있다.
또한, 시스템 레벨 이득 제어 계측이 송신기마다의 기반 대신에(또는, 뿐만 아니라) 전체 송신기측에 대해 채택될 수 있다. 어떤 실시예들에 있어서는, 모든 신호 전력 이득 레벨들을 함께 업 또는 다운 조정하는 것이, 더 우수한 시스템 제어, 더 용이한 신호 수신, 및/또는 전송 스트림들의 원래 개개의 스트림들로의 더 용이한 역다중화(demuxing)를 제공할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 부정 관사("a" 또는 "an")에 대응해서는 하나 또는 하나 초과를 의미할 것이다. "복수(plurality)"라는 용어는 둘 또는 둘 초과를 의미할 것이다. "다른(another)"이라는 용어는 두번째 이상의 것으로서 정의된다. "포함하는(including)" 및/또는 "갖는(having)"이라는 용어들은 개방형(open ended)(예를 들면, 포함하는(comprising))이다. 본 명세서에서 사용되는 "또는(or)"이란 용어는 포괄적인 것으로, 또는 어느 하나 또는 임의의 조합을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 그러므로, "A, B 또는 C"란, "A; B; C; A와 B; A와 C; B와 C; A, B 및 C 중 임의의 것"을 의미한다. 이 정의에 대한 예외는, 구성 요소들, 기능들, 단계들, 또는 작용들의 조합이 어떤 면에서 고유하게 상호 배타적인 경우에만 발생할 것이다.
본 명세서에 있어서 "일 실시예", "어떤 실시예", "실시예" 또는 그와 유사한 용어의 참조는, 그 실시예와 관련하여 설명되는 특별한 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서에 걸쳐 여러 개소에 있어서 그러한 문구들의 출현들이 모두 반드시 동일한 실시예를 참조하는 것은 아니다. 또한, 특별한 특징들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에 있어서 제한없이 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
이하, 컴퓨터 프로그래밍 기술의 당업자들의 관행에 따라, 본 발명은 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 시스템에 의해 실행되는 동작들을 참조하여 설명된다. 그러한 동작들은 컴퓨터에 의해 실행되는 것으로서 일컫는 경우들이 있다. 상징적으로 나타내어지는 동작들은, 데이터 비트들을 나타내는 전기 신호들의 중앙 처리 장치 등의 프로세서에 의한 조작과, 시스템 메모리 등의 메모리 장소들에서의 데이터 비트들의 유지뿐만 아니라 신호들의 그 밖의 다른 처리를 포함하는 것으로 이해될 것이다. 데이터 비트들이 유지되는 메모리 장소들은 데이터 비트들에 대응하는 특별한 전기적, 자기적, 광학적, 또는 유기적 특성을 갖는 물리적 장소들이다.
소프트웨어로 구현되는 경우, 본질적으로 본 발명의 구성 요소들은 필요한 태스크들을 실행하기 위한 코드 세그먼트들이다. 코드 세그먼트들은 프로세서 판독가능 매체에 저장될 수 있거나 또는 컴퓨터 데이터 신호로 전송될 수 있다. "프로세서 판독가능 매체"는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 임의의 매체를 포함할 수 있다. 프로세서 판독가능 매체의 예로는, 전자 회로, 반도체 메모리 장치, ROM, 플래시 메모리 또는 그 밖의 다른 불휘발성 메모리, 플로피 디스켓, CD-ROM, 광디스크, 하드 디스크, 광섬유 매체, 무선 주파수(RF) 링크 등을 들 수 있다.
<예시적인 실시예들>
이제, 도 2를 참조하여, 본 발명의 원리에 따른 MIMO 신호 교정 스킴을 구현하는 처리의 일 실시예를 설명한다. 일 실시예에 있어서, 처리(200)는 MIMO 통신 시스템(100)과 같은 MIMO 통신 시스템의 송신기측에 대한 공장 교정 처리로서 구현될 수 있다. 특히, 처리(200)는, 각각의 MIMO 송신기(예들 들면, TX1 내지 TXn)가 테스트 신호를 생성할 수 있는 블럭 210에서 시작한다. 그리고, 테스트 신호들은 블럭 220에서 전용 테스트 장비에 의해 계측될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 테스트 신호들은 유선 또는 무선 채널을 통해 테스트 장비에 제공될 수 있다. 무선으로 전송되는 경우, 테스트 신호들은 주위 간섭 및 장소 특정 신호 아노말리를 최소화하기 위해 제어 환경에서 전송될 수 있다. 그러나, 테스트 신호들은 개개의 MIMO 송신기들 각각에 의해 하나 이상의 유선 접속을 통해 마찬가지로 테스트 장비에 제공될 수 있다. 유선 접속을 통해 전송되는 경우, 테스트 신호들은, 테스트 신호가 생성된 후 안테나에 도달하기 전의 시점에서 포착될 수 있다. 이 신호 포착 처리는, 테스트 중인 유닛의 전송기측의 개개의 송신기들 각각에 테스트 장비를 접속함으로써 실행될 수 있다. 테스트 장비는 테스트 신호를 수신할 수 있고 그 신호 강도 특성을 계측할 수 있는 임의의 공지된 장비(예를 들면, 스펙트럼 분석기, 네트워크 분석기 등)를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
일단 신호들이 계측되면, 처리(200)는 블럭 230으로 진행하여, 계측된 신호 강도들이, MIMO 시스템의 송신기측(예를 들면, 송신기측(110))을 구성하며 그 신호 강도들을 생성한 개개의 송신기들과 상관될(correlated) 수 있다. 대안적으로, 개개의 송신기들은 블럭 220의 계측 동작 전에 그들 각각의 신호들과 상관될 수 있다.
그리고, 처리(200)는 블럭 240으로 진행하여, 송신기측의 개개의 송신기들 중 임의의 것이 그 외의 다른 송신기들로부터 소정의 허용오차(예를 들면, ±X dB)를 벗어난 신호 강도를 나타내는지 여부에 대해 판정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이 허용오차는 제조자에 의해 설정될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 블럭 240에서의 판정은, 송신기들 모두에 대한 신호 강도들을 합산하고 평균을 구하여 신호 평균을 구함으로써, 행해질 수 있다. 그런 다음, 개개의 송신기들 각각의 신호 강도가 이 산출된 신호 평균과 비교될 수 있어서, 개개의 송신기들 중 임의의 송신기가 상기 산출된 신호 평균으로부터 소정의 허용오차(예를 들면, ±X dB)를 초과해서 다른지를 알 수 있다. 대안적으로, 블럭 240에서의 판정은 각각의 송신기에 대해 블럭 220에서 신호 강도를 다수 회 샘플링하는 것에 기초할 수 있다. 그리고, 이 샘플들은 각각의 송신기들의 표준 편차값들과 비교될 수 있다.
블럭 240에서 판정하는 또 다른 방법에서는, 다시 각각의 송신기에 대해 블럭 220에서 신호 강도를 다수 회 샘플링한다. 그러나, 표준 편차값들과 직접 비교하는 것 대신, 각각의 송신기에 대한 샘플들을 먼저 합산하여 평균을 구한 다음, 소정의 허용오차가 초과되는지를 판정하기 위해, 모든 송신기들 간의 표준 편차가 사용될 수 있다. 개개의 송신기들 중 임의의 송신기에 대한 신호 강도가 소정의 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하기 위한 다수의 다른 시도들도 물론 가능하다는 것을 이해해야 한다.
블럭 240에서 어떻게 판정이 행해지는지에 상관없이, 어떠한 개개의 송신기도 소정의 허용오차를 초과하지 않는다고 판정되면, 처리(200)는 블럭 250으로 진행하여, 처리가 종료될 수 있다. 한편, 송신기들 중 하나 이상의 임의의 송신기가 신호 강도 허용오차를 초과한다고 판정되면, 처리(200)는 블럭 260으로 진행하여, 이 판정을 나타내는 피드백이 리턴 채널을 통해 송신기측에 제공될 수 있다. 그러한 피드백은 유선 또는 무선 리턴 채널을 통해 테스트 장비에 의해 송신기측에 제공되는 것이 바람직할 수 있다.
계속해서 도 2를 참조하면, 처리(200)는 이어서 블럭 270으로 진행하여, 블럭 240에서 허용오차를 초과한 임의의 개개의 송신기에 대한 송신 파라미터가 업 또는 다운 조정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 그러한 조정은 문제의 특정 송신기의 전력 오프셋들(예를 들면, VGA 및/또는 PA 오프셋들)을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 그러한 교정은 신호 전력 이득을 소정의 양만큼 증분 또는 감분함으로써 실행될 수 있다. 대안적으로, 교정량은 해당 송신기가 소정의 허용오차를 초과한 양의 함수일 수 있다. 블럭 210 내지 블럭 270의 동작들은 개개의 송신기들 각각의 신호 강도들이 정규화될(즉, 각각이 허용오차 이내의 신호 강도를 나타낼) 때까지 반복될 수 있다. 그리고, 결과적인 신호 전력 오프셋들(즉, PA 및/또는 VGA에 대한 조정들)의 최종 세트는 특정 MIMO 시스템에 의해 저장될 수 있고, MIMO 시스템이 정상적인 동작에 놓인 때 디폴트 신호 전력 오프셋으로서 사용될 수 있다.
이제, 도 3을 참조하여, 본 발명의 원리에 따른 MIMO 신호 교정 스킴을 구현하기 위한 처리의 다른 실시예를 설명한다. 전술한 도 2의 처리(200)는 그러한 MIMO 통신 시스템의 송신기측에 대한 공장 교정 처리에 관한 것인데 반해, 처리(300)는 그러한 MIMO 통신 시스템의 수신기측에 대한 필연적인 공장 교정 처리이다.
전술한 처리(200)와 같이, 블럭 310에서 생성된 테스트 신호는 유선 또는 무선 채널을 통해 테스트 장비에 제공될 수 있다. 무선으로 전송되는 경우, 테스트 신호들은 주위 간섭 및 장소 특정 신호 아노말리를 최소화하기 위해 제어 환경에서 전송될 수 있다. 그러나, 테스트 신호들은 하나 이상의 유선 접속을 통해 마찬가지로 테스트 장비에 의해 개개의 MIMO 수신기들 각각에 제공될 수 있다. 그러한 테스트 장비는 테스트 신호를 생성할 수 있는 임의의 공지된 장비를 포함할 수 있다.
그리고, 이 테스트 신호들은, 수신되면, 블럭 320에서 수신기측에서 계측될 수 있다. 신호 강도를 계측하기 위해 임의의 개수의 공지된 수단들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
일단 신호들이 계측되면, 처리(300)는 블럭 330으로 진행하여, 개개의 계측된 신호 강도들이, MIMO 시스템의 수신기측(예를 들면, 수신기측(120))을 구성하는 개개의 수신기들과 상관될 수 있다.
그리고, 처리(300)는 블럭 340으로 진행하여, 수신기들 중 임의의 수신기가 그외의 다른 수신기들로부터 소정의 허용오차(예를 들면, ±X dB)를 벗어난 수신 신호 강도를 나타내는지 여부에 대해 판정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이 허용오차는 제조자에 의해 설정될 수 있으나, 그것은 마찬가지로 사용자 기호 등에 기초할 수 있다.
전술한 도 2의 블럭 240의 판정과 같이, 블럭 340의 판정은, 블럭 240을 참조하여 전술한 기술들 각각을 포함하는 다수의 상이한 기술들을 사용하여 행해질 수 있다. 간결하게 하기 위해, 블럭 240에 수반된 내용은 여기서 반복하지 않지만, 그와 동일한 기술들이나 시도들이 블럭 340의 동작에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
블럭 340에서 어떻게 판정이 행해지는지에 상관없이, 어떠한 개개의 수신기도 소정의 허용오차를 초과하지 않는다고 판정되면, 처리(300)는 블럭 350으로 진행하여, 처리가 종료될 수 있다. 한편, 수신기들 중 하나 이상의 임의의 수신기가 수신 신호 강도 허용오차를 초과한다고 판정되면, 처리(300)는 블럭 360으로 진행하여, 문제의 수신 신호 강도를 나타내는 피드백이 리턴 채널(유선 또는 무선)을 통해 테스트 장치에 제공될 수 있다. 블럭 340의 판정은, 블럭 360에서의 피드백을 테스트 장비에 제공한 후에 실행될 수 있다는 것도 이해해야 한다. 즉, 수신기측은 수신기들 각각에 대한 정보 신호 피드백을 테스트 장비에 제공할 수 있고, 그러면 테스트 장비는, 소정의 허용오차가 초과되었는지를 판정하기 위해 그러한 신호 강도 정보를 공지된 값들과 비교할 수 있다.
계속해서 도 3을 참조하면, 처리(300)는 그런 다음 블럭 370으로 진행하여, 블럭 340에서 허용오차를 초과한 임의의 개개의 수신기에 대한 수신 파라미터가 업 또는 다운 조정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 그러한 조정은 문제의 특정 수신기의 VGA 오프셋을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 그러한 교정은 이득을 소정의 양만큼 증분 또는 감분함으로써 실행될 수 있다. 대안적으로, 교정량은 해당 수신기가 소정의 허용오차를 초과한 양의 함수일 수 있다. 블럭 310 내지 블럭 370의 동작들은 개개의 수신기들 각각의 신호 강도들이 정규화될(즉, 각각이 허용오차 이내의 수신 신호 강도를 나타낼) 때까지 반복될 수 있다.
이제, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른, 정상 동작 동안의 MIMO 신호 전력 제어 스킴을 구현하는 처리를 설명한다. 특히, 처리(400)는, 예를 들면, 유저 장소에서의 경우와 같은, 미제어 환경에서 정상 동작 중에 구현될 수 있다. 처리(400)는 MIMO 시스템의 동작 동안 연속적인 또는 주기적인 기반으로 실행되는 것이 바람직할 수 있다.
처리(400)는, 블럭 410에서 시작하여, MIMO 송신기들(예를 들면, TX1 내지 TXn) 각각이 트레이닝 신호를 수신기측에 송신한다. 일 실시예에서, 트레이닝 신호는, 수신기측이 기대하고 있는, 또는 그 외에 수신측이 인식할 소정의 패턴이나 시퀀스를 포함할 수 있다. 처리(200) 및/또는 처리(300)에 따라 앞서 결정되어 사전에 저장된 임의의 디폴트 신호 전력 오프셋들을 사용하여 트레이닝 신호들이 송신될 수 있다는 것도 이해해야 한다. 이 트레이닝 신호들은 MIMO 시스템의 동작 동안 연속적인 또는 주기적인 기반으로 생성될 수 있다.
이 트레이닝 신호들은, 수신되면, 블럭 420에 있어서 수신기측(예를 들면, 수신기측(120))에서 계측될 수 있다. 신호 강도를 계측하기 위해 임의의 개수의 공지된 수단들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 일단 신호들이 계측되면, 처리(400)는 블럭 430으로 진행하여, 계측된 신호 강도들이, MIMO 시스템의 송신기측(예를 들면, 송신기측(110))을 구성하며 그 신호 강도들을 생성한 개개의 송신기들과 상관될 수 있다. 대안적으로, 개개의 송신기들은 블럭 420의 계측 동작 전에 그들 각각의 신호들과 상관될 수 있다.
그런 다음, 처리(400)는 블럭 440으로 진행하여, 송신기측의 개개의 송신기들 중 임의의 송신기가 그외의 다른 송신기들로부터 소정의 허용오차(예를 들면, ±X dB)를 벗어난 신호 강도를 나타내는지 여부에 대해 판정될 수 있다. 이 허용오차는 제조자에 의해 설정될 수 있거나 또는 사용자에 의해 정의될 수 있다.
도 2 및 도 3의 블럭 240 및 블럭 340의 각 판정에서와 같이, 블럭 440의 판정은, 블럭 240을 참조하여 전술한 기술들 각각을 포함하는 임의의 개수의 상이한 기술들을 사용하여 행해질 수 있다.
블럭 440에서 어떻게 판정이 행해지는지에 상관없이, 어떠한 개개의 송신기도 소정의 허용오차를 초과하지 않는다고 판정되면, 처리(400)는 경로 450을 따를 것이고, 블럭 410 내지 블럭 440의 동작들을 연속적인 또는 주기적인 방식으로 반복할 것이다. 블럭 410 내지 블럭 440을 반복하기 위한 시간 증분은 공장 기반 또는 유저 기반일 수 있다.
한편, 블럭 440에서 송신기들 중 하나 이상의 임의의 송신기가 신호 강도 허용오차를 초과한다고 판정되면, 처리(400)는 블럭 460으로 진행하여, 옵션의 수신기 보상 동작이 개시될 수 있다. 특히, 이 수신기 보상 동작은, 블럭 440에서 식별된 허용오차를 벗어난 신호(들)에 대해 수신기측이 보상할 수 있는지를 판정함으로써 블럭 460에서 개시될 수 있다. 수신기측이 보상할 수 있다고 판정되면, 처리(400)는 블럭 470으로 진행하여, 그러한 보상이 행해질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 그러한 보상은 수신기측을 구성하는 개개의 수신기들 중 하나 이상의 수신기의 VGA를 조정하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 그러한 보상은 수신기측의 개개의 수신기들 중 하나 이상의 수신기의 VGA 오프셋을 조정(예를 들면, 증분 또는 감분)하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 블럭 460에서, 수신기측이, 식별된 허용오차를 벗어난 신호(들)에 대해 보상할 수 없다고 판정되거나, 또는 옵션의 수신기 보상 특징이 처리(400)의 일부로서 실행되지 않는다면, 처리(400)는 블럭 480으로 진행하여, 수신기측(예를 들면, 수신기측(120))이 이를 나타내는 피드백을 MIMO 시스템의 리턴 채널(예를 들면, 무선 리턴 채널(140))을 통해 제공할 수 있다. 블럭 440의 판정은 수신기측 또는 송신기측에서 행해질 수 있다는 것도 이해해야 한다. 송신기측에서 행해지는 경우, 블럭 480의 피드백 동작은 블럭 440의 판정 전에 실행될 수 있다.
계속해서 도 4를 참조하면, 처리(400)는 블럭 490으로 진행하여, 블럭 440에서 허용오차를 초과한 임의의 개개의 송신기의 송신 파라미터가 업 또는 다운 조정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 이 조정은 문제의 특정 송신기의 전력 오프셋들(예를 들면, VGA 및/또는 PA 오프셋들)을 조정하는 것을 포함할 수 있다 . 일 실시예에 있어서, 그러한 교정은 신호 전력 이득을 소정의 양만큼 증분 또는 감분함으로써 실행될 수 있다. 대안적으로, 교정량은 해당 송신기가 소정의 허용오차를 초과한 양의 함수일 수 있다. 블럭 410 내지 블럭 490의 동작들은 MIMO 시스템이 동작 중인 동안 연속적인 또는 주기적인 방식으로 계속될 수 있다.
도 4에 도시되지는 않았지만, 다른 실시예에 있어서, 시스템 레벨 이득 제어 스킴은 도 4의 개개의 송신기 조정 처리 대신에(또는, 뿐만 아니라) 전체 송신기측에 대해 채택될 수 있다. 이 전력 이득 제어 스킴은 송신기측으로부터의 전체 신호 강도가 허용가능한지(예를 들면, 원하는 범위 이내, 최소 레벨 이상, 등) 여부에 대해 판정(예를 들면, 블럭 440에서)하는 것을 포함할 수 있다. 이 판정은 유저의 기호 또는 특정 통신 애플리케이션 등에 기초할 수 있다.
전체 신호 강도가 허용가능하지 않다고 판정되면, 수신기측은 마찬가지로 이를 나타내는 피드백을 MIMO 시스템의 리턴 채널을 통해 제공할 수 있다. 이 피드백은 모든 송신기들에 걸쳐 적용가능한 송신 파라미터를 제어하기 위해 송신기측에서 사용될 수 있다. 특히, 더 우수한 시스템 제어, 더 용이한 신호 수신, 및/또는 전송 스트림들의 원래 개개의 스트림들로의 더 용이한 역다중화를 제공하기 위해, 송신기측의 모든 송신기들의 송신기 이득은 동일한 양만큼 업 또는 다운 조정될 수 있다.
또한, MIMO 시스템의 무선 리턴 채널(예를 들면, 리턴 채널(140))은 수신기측의 1개의 송신기와 송신기측의 1개의 수신기로 구성된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 리턴 채널을 구성하는 송신기와 수신기는 처리(400)를 사용하여 마찬가지로 교정될 수 있다.
이제, 도 5를 참조하여, 본 발명의 원리에 따라 구성된 예시적인 MIMO 송신기측 시스템(500)을 설명한다. 송신기측 시스템(500)은, 도 5에 송신기(TX1 내지 TXn)로서 도시된 바와 같은, 복수의 개개의 안테나 및 관련 신호 송신 회로(예를 들면, VGA, PA 등)를 포함한다. 송신기의 VGA, PA, 및 그 밖의 다른 신호 송신 회로의 상세 사항에 대해서는 일반적으로 당해 기술 분야에 공지되어 있다.
송신기측 시스템(500)은 도 2 또는 도 4의 처리(200) 또는 처리(400)에 따라, 그리고 리턴 채널(520)(유선 또는 무선일 수 있음)로부터의 피드백에 기초하여 개개의 송신기 TX1 내지 TXn 각각의 VGA 및/또는 PA를 제어/조정하기 위한 전력 제어 로직(510)을 더 포함한다. 특히, 전력 제어 로직(510)은 앞서 상세히 설명한 바와 같이, 신호 전력 오프셋을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 예를 들어, 전술한 블럭 240 및/또는 블럭 440의 판정 동작들이 송신기측에서 실행되는 경우, 그러한 동작들은 전력 제어 로직(510)에 의해 마찬가지로 실행될 수 있다.
예시적인 특정 실시예들이 설명되고 첨부 도면에 도시되었지만, 그러한 실시예들은, 폭 넓은 본 발명을 제한하려는 취지가 아니고 단지 예시적인 것일 뿐이며, 이 기술 분야의 당업자들은 다양한 다른 변형들을 만들 수 있기 때문에, 본 발명은 도시되고 설명된 특수한 구성 및 배치로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 참조된 상표명과 저작권은 각 해당 소유권자의 재산이다.
100: MIMO 통신 시스템
110: 송신기측
TX1 내지 TXn: 송신기
120: 수신기측
RX1 내지 RXn: 수신기
500: 송신기측 시스템
510: 전력 제어 로직
520: 리턴 채널

Claims (32)

  1. 다중입력 및 다중출력(MIMO) 통신 시스템에서의 전력 제어 제공 방법으로서,
    MIMO 통신 시스템의 송신기측에 의해 제공된 복수의 신호 강도를 계측하는 단계 -상기 송신기측은 복수의 개개의 송신기를 포함함-,
    상기 복수의 신호 강도를 상기 복수의 개개의 송신기 중 대응하는 송신기들과 상관시키는 단계,
    상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계,
    리턴 채널을 통해 상기 송신기측에 상기 복수의 신호 강도에 관한 피드백을 제공하는 단계, 및
    상기 복수의 신호 강도 중 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 임의의 신호 강도에 대응하는 복수의 개개의 송신기 각각에 대해 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계는,
    상기 복수의 신호 강도를 합산하고 평균을 구하여 신호 평균을 생성하는 단계,
    상기 신호 평균을 상기 미리 정해진 허용오차와 비교하는 단계, 및
    상기 비교 단계에 기초하여, 상기 복수의 송신기 중 임의의 송신기가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어 제공 방법은, 미제어 환경을 갖는 유저 장소, 및 제어 환경을 갖는 제조 장소 중 하나에서 실행되는, 전력 제어 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계에 기초하여, 상기 MIMO 통신 시스템의 정상 동작 동안 사용하기 위해, 디폴트 신호 전력 오프셋을 저장하는 단계를 더 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피드백을 제공하는 단계는, 상기 리턴 채널을 통해 상기 송신기측에 상기 복수의 신호 강도에 관한 피드백을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 리턴 채널은 유선 또는 무선 통신 채널 중 하나인, 전력 제어 제공 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 신호 강도를 계측하는 단계는, 상기 복수의 신호 강도를 다수 회 샘플링하여 상기 복수의 송신기 각각에 대한 복수의 신호 샘플을 생성하는 단계를 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 신호 샘플에 기초하여 상기 복수의 송신기 각각에 대한 복수의 표준 편차를 산출하는 단계,
    상기 복수의 표준 편차를 합산하고 평균을 구하여 표준 편차 평균을 생성하는 단계,
    상기 표준 편차 평균을 상기 미리 정해진 허용오차와 비교하는 단계, 및
    상기 비교 단계에 기초하여, 상기 복수의 송신기 중 임의의 송신기가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 신호 전력 오프셋은, 상기 복수의 신호 강도 중 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 임의의 신호 강도에 대응하는 복수의 개개의 송신기 각각에 대한 가변 이득 증폭기 및 전력 증폭기 중 하나 이상을 조정하는 것을 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계는, 상기 신호 전력 오프셋을 미리 정해진 증분만큼 조정하는 단계를 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계는, 상기 복수의 신호 강도 중 대응하는 신호 강도가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 양에 기초하여, 상기 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계를 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 피드백을 제공하는 단계는, 상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계 전에 발생하는, 전력 제어 제공 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전력 제어 제공 방법은 테스트 장비에 의해 실행되는 공장 교정 방법을 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  13. 다중입력 및 다중출력(MIMO) 통신 시스템에서의 전력 제어 제공 방법으로서,
    MIMO 통신 시스템의 수신기측에 의해 수신된 복수의 신호 강도를 계측하는 단계 -상기 수신기측은 복수의 개개의 수신기를 포함함-,
    상기 복수의 신호 강도를 상기 복수의 개개의 수신기 중 대응하는 송신기들과 상관시키는 단계,
    상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계,
    리턴 채널을 통해 상기 수신기측으로부터 복수의 신호 강도에 관한 피드백을 제공하는 단계, 및
    상기 복수의 신호 강도 중 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 임의의 신호 강도에 대응하는 복수의 개개의 수신기 각각에 대해 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계는,
    상기 복수의 신호 강도를 합산하고 평균을 구하여 신호 평균을 생성하는 단계,
    상기 신호 평균을 상기 미리 정해진 허용오차와 비교하는 단계, 및
    상기 비교 단계에 기초하여, 상기 복수의 수신기 중 임의의 수신기가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전력 제어 제공 방법은, 미제어 환경을 갖는 유저 장소, 및 제어 환경을 갖는 제조 장소 중 하나에서 실행되는, 전력 제어 제공 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 신호 전력 오프셋을 조정하는 단계에 기초하여, 상기 MIMO 통신 시스템의 정상 동작 동안 사용하기 위해, 디폴트 신호 전력 오프셋을 저장하는 단계를 더 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 리턴 채널은 유선 또는 무선 통신 채널 중 하나인, 전력 제어 제공 방법.
  17. 삭제
  18. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 신호 강도를 계측하는 단계는, 상기 복수의 신호 강도를 다수 회 샘플링하여 상기 복수의 수신기 각각에 대한 복수의 신호 샘플을 생성하는 단계를 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 신호 샘플에 기초하여 상기 복수의 수신기 각각에 대한 복수의 표준 편차를 산출하는 단계,
    상기 복수의 표준 편차를 합산하고 평균을 구하여 표준 편차 평균을 생성하는 단계,
    상기 표준 편차 평균을 상기 미리 정해진 허용오차와 비교하는 단계, 및
    상기 비교 단계에 기초하여, 상기 복수의 수신기 중 임의의 수신기가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 신호 전력 오프셋은, 상기 복수의 신호 강도 중 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 임의의 신호 강도에 대응하는 복수의 개개의 수신기 각각에 대한 가변 이득 증폭기를 조정하는 것을 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 전력 제어 제공 방법은 테스트 장비에 의해 실행되는 공장 교정 방법을 포함하는, 전력 제어 제공 방법.
  22. 다중입력 및 다중출력(MIMO) 통신 시스템으로서,
    대응하는 복수의 신호 강도를 갖는 신호들을 송신하도록 구성된 복수의 개개의 송신기를 포함하는 송신기측, 및
    상기 신호들을 수신하도록 구성된 복수의 수신기를 포함하는 수신기측을 포함하고,
    상기 수신기측은 또한,
    상기 송신기측으로부터 수신되는 상기 복수의 신호 강도를 계측하고,
    상기 복수의 신호 강도를 상기 복수의 개개의 송신기 중 대응하는 송신기들과 상관시키고,
    MIMO 통신 시스템의 리턴 채널을 통해 상기 송신기측에 상기 복수의 신호 강도에 관한 피드백을 제공하며,
    상기 송신기측 및 상기 수신기측 중 하나 이상은 또한,
    상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하고,
    상기 복수의 신호 강도 중 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 임의의 신호 강도에 대응하는 복수의 개개의 송신기 각각에 대해 신호 전력 오프셋을 조정하도록 구성되고,
    상기 송신기측 및 상기 수신기측 중 하나 이상은 또한,
    상기 복수의 신호 강도를 합산하고 평균을 구하여 신호 평균을 생성하고,
    상기 신호 평균을 상기 미리 정해진 허용오차와 비교하고,
    상기 비교에 기초하여, 상기 복수의 송신기 중 임의의 송신기가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정함으로써,
    상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하도록 구성되는, MIMO 통신 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 신호 전력 오프셋은, 미제어 환경을 갖는 유저 장소, 및 제어 환경을 갖는 제조 장소 중 하나에서 조정되는, MIMO 통신 시스템.
  24. 제22항에 있어서,
    조정된 상기 신호 전력 오프셋에 기초하는 디폴트 신호 전력 오프셋은 상기 MIMO 통신 시스템의 정상 동작 동안 사용되는, MIMO 통신 시스템.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 리턴 채널은 유선 또는 무선 통신 채널 중 하나인, MIMO 통신 시스템.
  26. 삭제
  27. 제22항에 있어서,
    상기 수신기측은, 상기 복수의 신호 강도를 다수 회 샘플링하여 상기 복수의 송신기 각각에 대한 복수의 신호 샘플을 생성함으로써, 상기 복수의 신호 강도를 계측하도록 구성되는, MIMO 통신 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 송신기측 및 상기 수신기측 중 하나 이상은 또한,
    상기 복수의 신호 샘플에 기초하여 상기 복수의 송신기 각각에 대한 복수의 표준 편차를 산출하고,
    상기 복수의 표준 편차를 합산하고 평균을 구하여 표준 편차 평균을 생성하고,
    상기 표준 편차 평균을 상기 미리 정해진 허용오차와 비교하고,
    상기 비교에 기초하여, 상기 복수의 송신기 중 임의의 송신기가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하도록 구성되는, MIMO 통신 시스템.
  29. 제22항에 있어서,
    상기 송신기측 및 상기 수신기측 중 하나 이상은 또한,
    상기 복수의 신호 강도 중 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 임의의 신호 강도에 대응하는 복수의 개개의 송신기 각각에 대한 가변 이득 증폭기 및 전력 증폭기 중 하나 이상을 조정함으로써, 상기 신호 전력 오프셋을 조정하도록 구성되는, MIMO 통신 시스템.
  30. 제22항에 있어서,
    상기 송신기측 및 상기 수신기측 중 하나 이상은 또한,
    상기 신호 전력 오프셋을 미리 정해진 증분만큼 조정함으로써 상기 신호 전력 오프셋을 조정하도록 구성되는, MIMO 통신 시스템.
  31. 제22항에 있어서,
    상기 송신기측 및 상기 수신기측 중 하나 이상은 또한,
    상기 복수의 신호 강도 중 대응하는 신호 강도가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는 양에 기초하여, 상기 신호 전력 오프셋을 조정함으로써, 상기 신호 전력 오프셋을 조정하도록 구성되는, MIMO 통신 시스템.
  32. 제22항에 있어서,
    상기 수신기측은 또한,
    상기 송신기측 및 상기 수신기측 중 하나 이상이 상기 복수의 신호 강도 중 임의의 신호 강도가 상기 미리 정해진 허용오차를 초과하는지 여부를 판정하기 전에, 상기 피드백을 제공하도록 구성되는, MIMO 통신 시스템.
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