KR101275493B1 - 상이한 편파를 갖는 다수의 안테나들을 이용하는 방법 및 장치 - Google Patents

상이한 편파를 갖는 다수의 안테나들을 이용하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

MIMO 무선 통신 디바이스는 듀얼 편파 안테나 동작 모드 및 단일 편파 안테나 동작 모드를 지원한다. 안테나 모드 선택은 통신 채널 행렬에 대응하는 신호대 잡음비 및/또는 랭크 정보의 함수로써 수행된다. 통신 디바이스들의 프로세싱 체인들 중 하나는 안테나 모드 선택의 함수로써 제1 및 제2 편파 방향 안테나들, 예를 들어, 수직 및 수평으로 편파되는 안테나들 사이에서 스위칭된다. 다양한 실시예들에서, 듀얼 편파 모드는 높은 SNR 사용자들에 대해 유리하게 사용되는 한편, 용량이 수신된 전력에 의해 제한되는 낮은 SNR 체제에서, 때때로 공간 MIMO 구성으로도 불리는 단일 편파 안테나 구성이 사용된다.

Description

상이한 편파를 갖는 다수의 안테나들을 이용하는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR USING MULTIPLE ANTENNAS HAVING DIFFERENT POLARIZATION}
다양한 실시예들은 무선 통신 디바이스들에 관한 것이며, 특히, 통신 디바이스에서 동작의 듀얼 및 단일 편파 모드들을 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
다중 입력 다중 출력(MIMO) 시스템들에서 다수의 안테나를 이용하는 중요성은 잘 알려져 있다. 그러나 수직으로 편파된 공간 안테나 어레이 구성들에 대해 많은 관심이 집중되었다.
비록 공간 MIMO 구성들이 매우 효과적인 것으로 판명되었지만, 다수의 문제들이 여전히 이러한 공간 구성들에 존재한다. 대부분의 셀룰러 전파 시나리오들은 공간 MIMO 채널 행렬이 랭크 부족(rank deficient)이 되게 하는 우세한 지배적인 경로의 존재에 의해 특징 지워진다. 또한, 공간 구성들에서 엘리먼트 간 공간 요건은, 모바일 디바이스를 더욱 더 소형으로 만들려고 시도하면서, 모바일 디바이스의 허용가능한 규모 축소 정도를 제한한다. 또한 공간 안테나 어레이들로 인해 유발된 간섭은 수직으로 편파된 안테나와 수평으로 편파된 안테나 사이의 간섭과 비교하여 훨씬 더 높다. 따라서, 전술한 하나 이상의 이유들로 인해, 단일 편파된 안테나 방향을 갖는 공간 안테나 어레이를 이용하는 방식을 통해 상이하게 편파된 안테나들을 이용하는 방식을 구현하는 것이 유리할 수 있다.
전술한 관점에서, 모바일 디바이스들의 조밀성 및 크기를 손상시키기 않고, 사용중인 현재 시스템에 대한 너무 많은 복잡성을 부가하지 않으면서, 우월한 지배적인 경로에 의해 특징 지워지는 전파 시나리오들에서 사용자 경험을 개선하도록 향상된 방법들 및 장치들이 개발될 수 있다면 바람직할 것이다.
안테나 동작의 단일 및 듀얼 편파 모드들을 이용할 수 있는 통신 장치를 동작시키기 위한 방법 및 장치들이 기재된다.
편파 다이버시티는, 정보 신호들이 직교 편파된 파형들을 통해 동시에 전송 및 수신되게 하는 시그널링 전략과 관련된다. 예시적인 일 실시예에서, 통신 디바이스는 기지국 및/또는 이동국에서 조밀한 어레이 구조를 초래하도록 콜로케이팅된 직교 편파된 엘리먼트들을 구비한 듀얼 편파 안테나들을 사용한다. 이러한 듀얼 편파 안테나 구성은 유력하고 우세한 컴포넌트를 이용한 전파 시나리오들에서도, 적어도 2의 자유도를 제공한다. 또한, 이는 조밀한 어레이 구성을 가지면서, MIMO 채널 행렬의 엘리먼트들 사이에서 낮은 상호 상관을 달성한다.
다양한 실시예들은 안테나들의 신중하게 선택된 서브세트가 디바이스에 의해 사용되도록 안테나 선택 기술이 적응되는 무선 통신 디바이스에 관련된다. 디바이스는 듀얼 편파 동작 모드와 단일 편파 동작 모드 사이에서 스위칭한다. 일부 실시예들에서, 듀얼 편파 동작 모드와 단일 편파 동작 모드 사이의 선택은 채널 품질 추정, 예를 들어, SNR 측정, 랭크 정보 및/또는 채널 품질 표시자 값에 기초하거나, 안테나 모드 표시 신호에 응답한다. 필수적으로 모든 실시예들이 아닌 일부 실시예들에서, 듀얼 편파 모드가 사용되는 경우, 상이한 데이터는 상이하게 편파된 안테나 각각을 통해 전달되는데, 예를 들어, 각각의 편파는 데이터가 전송되게 하는 상이한 통신 파이프로서 동작한다. 일부 실시예들에서, 단일 편파 모드 동작의 경우, 동일한 데이터는 동일한 편파를 갖는 둘 이상의 안테나 엘리먼트들을 이용하여 전송된다. 일부 실시예들에서, 단일 편파 동작 모드의 경우, 안테나 엘리먼트들은 전송 디바이스와 수신 디바이스 사이의 단일 편파에 대응하는 데이터 파이프를 지원하기 위해 서로 동작한다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 채널 행렬이 두 개의 스트림들이 수신기에서 분리될 수 있음을 나타내는 랭크2인 경우, 두 개의 상이한 데이터 스트림들이 상이한 안테나들로부터의 단일 편파 동작 모드에서 전달된다.
다양한 실시예들에 따라, 통신 디바이스, 예를 들어, 기지국과 같은 액세스 노드 또는 모바일 노드와 같은 무선 단말은, 제1 방향으로 편파되는 제1 안테나 엘리먼트; 제2 방향으로 편파되는 제2 안테나 엘리먼트―상기 제1 및 제2 방향은 적어도 45도 만큼 상이함―; 상기 제1 안테나 엘리먼트에 연결된 제1 신호 프로세싱 모듈; 및 상기 제2 안테나 엘리먼트에 연결된 제2 신호 프로세싱 모듈을 포함한다. 다양한 실시예들에 따라 무선 통신 디바이스, 예를 들어, 액세스 노드 또는 무선 단말을 동작시키는 예시적인 방법은, 제1 시간 기간 동안 듀얼 편파 안테나 동작 모드에서 동작하는 단계; 및 제2 시간 기간 동안 단일 편파 안테나 동작 모드에서 동작하는 단계를 포함하며, 상기 제1 및 제2 시간 기간은 상이하다.
다양한 실시예들이 전술한 개요로 기술되었지만, 반드시 모든 실시예들이 동일한 특징들을 포함하는 것이 아니며, 전술한 특징들 중 일부는 필수적이지는 않지만, 일부 실시예들에서 바람직할 수 있음을 이해해야 한다. 다양한 실시예들의 다양한 추가의 특징들, 실시예들 및 이익들이 이하의 상세한 설명에 기술된다.
도1은 다양한 실시예들에 따라 구현되는 통신 디바이스의 예를 도시한다.
도2는 실시예에 따른 동작의 선택된 모드로 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법 단계들을 나타내는 흐름도이다.
도3은 또 다른 실시예에 따른 동작의 선택된 모드로 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법의 단계들을 나타내는 흐름도이다.
도4는 도1에 도시된 무선 통신 디바이스에서 사용될 수 있는 예시적인 메모리를 나타낸 도면이다.
도5는 MIMO 동작들 및 안테나 스위칭을 지원하는 두 개의 무선 통신 디바이스들을 포함하는 통신 시스템의 예를 나타낸 도면으로서, 각각의 무선 통신 디바이스는 수직 방향으로 편파된 두 개의 안테나 및 수평 방향으로 편파된 하나의 안테나를 포함한다.
도6은 공간 및 듀얼 편파된 구성들을 공간 및 듀얼 편파 구성들에 대한 2×2 MIMO 용량을 설명하는 도면이다.
도7은 예시적인 일 실시예에 따른 예시적인 타이밍 구조에서 평가 간격들 및 데이터 간격들을 포함하는 예시적인 시퀀스 간격들을 나타낸 도면이다.
도8은 예시적인 일 실시예에 따른 예시적인 타이밍 구조에서 평가 간격들 및 데이터 간격들을 포함하는 또 다른 예시적인 시퀀스의 간격들을 나타낸 도면이다.
도1은 다양한 예시적인 실시예들에 따라 구현되는 예시적인 통신 디바이스(200)를 나타낸다. 예시적인 통신 디바이스(200)는 예를 들어, 기지국과 같은 액세스 노드 또는 모바일 노드와 같은 무선 단말이다. 무선 단말은 액세스 단말 또는 종단 노드로 종종 지칭된다. 무선 통신 디바이스(200)는 제1 안테나(202), 제2 안테나(204), 제3 안테나(206), 안테나 스위칭 모듈(208), 수신/송신(Rx/Tx) 스위칭 모듈(210), 제1 송신 모듈(212), 제1 수신 모듈(214), 제2 송신 모듈(218), 제2 수신 모듈(216), 안테나 모드 선택 모듈(224), 채널 품질 결정 모듈(234), 예를 들어, 채널 품질을 추정하기 위한 채널 추정 모듈, 결합 모듈(236), 제1 심벌 복원 모듈(238), 제2 심벌 복원 모듈(240), 입력 디바이스(242), 입/출력(I/O) 인터페이스(244), 출력 디바이스(246), 프로세서(250), 메모리 유닛(248), 송신/수신 제어 모듈(247), 및 출력 신호 모듈(249)을 포함한다. I/O 인터페이스(244)는 입력 디바이스(242), 예를 들어, 키패드, 마이크로폰, 카메라, 키보드, 마우스 등, 및 출력 디바이스(246), 예를 들어, 디스플레이, 스피커 등에 연결되며, 이들은 통신 디바이스(200)와 인터페이스하기 위해 사용자에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 개별 안테나들이 사용되는 것으로 설명된다; 대안적으로 개개의 다른 안테나들 대신에 다수의 안테나 엘리먼트들을 가진 단일의 안테나 어셈블리가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 제1 방향으로 편파된 제1 안테나 엘리먼트, 제2 방향으로 편파된 제2 안테나 엘리먼트, 및 제3 방향으로 편파된 제3 안테나 엘리먼트가 일부 실시예들에서 사용되며, 이들 안테나들은 안테나 어셈블리의 일부이다.
송신 모듈1(212)은 인코더(215) 및 변조기(213)를 포함한다. 인코더 모듈(215)은 DT1 정보, 예를 들어, 사용자 데이터, 제어 신호들 등을 나타내는 정보 비트들을 프로세싱하여 인코딩된 비트들을 생성하며, 이들은 변조기(213)에 의해 사용되어 전송될 심벌들을 생성한다. 송신 모듈2(218)는 인코더(227) 및 변조기(225)를 포함한다. 인코더 모듈(227)은 DT2 정보, 예를 들어, 사용자 데이터, 제어 신호들 등을 나타내는 정보 비트들을 프로세싱하여 인코딩된 비트들을 생성하며, 이들은 변조기(225)에 의해 사용되어 전송될 심벌들을 생성한다. 수신 모듈1(214)은 필터(217) 및 아날로그/디지털 변환기(219)를 포함한다. 필터(217)는 원하지 않는 주파수들 및 잡음을 필터링하며, 그 후 A/D 컨버터(219)는 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 수신 모듈2(216)는 필터(221) 및 아날로그/디지털 변환기(223)를 포함한다. 필터(221)는 원하지 않는 주파수들 및 잡음을 필터링하며, 그 후 A/D 변환기(223)는 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
I/O 인터페이스(224), 프로세서(250), 메모리(248), 출력 신호 모듈(249) 및 송신/수신 제어 모듈(247)은 버스(252)를 통해 서로 연결되며, 버스를 통해 다양한 엘리먼트들이 데이터 및 정보를 교환할 수 있다. 메모리(248)는 루틴들 및 데이터/정보를 포함한다. 프로세서(250), 예를 들어, CPU는 루틴들을 실행하고 메모리(248)의 데이터/정보를 사용하여 통신 디바이스(200)의 동작을 제어하고, 방법, 예를 들어, 도2의 흐름도(100)의 방법 또는 도3의 흐름도(300)의 방법을 구현한다.
모든 실시예들에 필수적이지는 않지만, 일부 실시예들에서, 통신 디바이스(200)는 채널 품질 정보 송신 제어 모듈(232)에 연결된 채널 품질 표시자(CQI) 신호 생성 모듈(230)을 구비할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 통신 디바이스는 안테나 모드 표시 신호 송신 제어 모듈(222)에 연결된 안테나 모드 표시 신호 생성 모듈(220)을 포함한다. 일부 실시예들에서, I/O 인터페이스(244)는 예를 들어, 유선 또는 광섬유 접속에 의해, 통신 디바이스(200)를 다른 디바이스들에 연결하기 위한 접속부를 갖는다.
다양한 실시예들에서, 안테나 모드 선택 모듈(234)은 하나 이상의 안테나 모드 표시 신호 검출 모듈(226) 및 채널 기반 안테나 모드 결정 모듈(228)을 포함한다. 안테나 모드 표시 신호 검출 모듈(226)은 안테나 모드 표시 신호의 수신을 탐색하고, 듀얼 편파 모드 동작 및 단일 편파 모드 동작 중 하나를 나타내는 정보를 복원하기 위한 것이다.
제1 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파된 제1 안테나(202)는 안테나 스위칭 모듈(208)에 연결된다. 제2 방향, 예를 들어, 수평 방향으로 편파된 제2 안테나(204)는 안테나 스위칭 모듈(208)에 연결된다. 제1 방향으로 편파된 제3 안테나(206)는 또한 안테나 스위칭 모듈(208)에 연결된다. 제2 안테나(204)와 제3 안테나(206) 사이의 스위칭은 안테나 모드 선택 모듈(224)로부터의 스위칭 제어 신호의 함수로서 안테나 스위칭 모듈(208)에 의해 수행된다. 따라서, 안테나 스위칭 모듈(208)은 제2 및 제3 안테나(204, 206)를 신호 프로세싱 모듈, 예를 들어, 수신 모듈2(216) 또는 송신 모듈2(218)에 연결하도록 사용되며, 안테나 스위칭 모듈(208)은 임의의 주어진 시점에 i)제 안테나(204) 및 ii)제3 안테나(206) 중 하나와 신호 프로세싱 모듈 사이에서 신호들을 선택적으로 전달한다.
제1 및 제2 방향들은 적어도 45도 만큼 서로 상이하다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 방향들은 실질적으로 직교한다. 다양한 실시예들에서, 제1 방향은 수직 방향이고 제2 방향은 수평 방향이다.
Rx/Tx 스위칭 모듈(210)은 송신/수신 제어 모듈(247)로부터의 제어 신호에 따라 안테나 스위칭 모듈을 송신 모듈들(212, 218) 또는 수신 모듈들(214, 216)에 연결한다. 제1 안테나(202)와 관련하여, 안테나 스위칭 모듈(208) 및 Rx/Tx 스위칭 모듈(210)은 결합하여 제1 안테나(202)를 송신 모듈1(212) 또는 수신 모듈1(214)에 연결한다.
제2 안테나(204) 또는 제3 안테나(206)는, 어느 것이 주어진 시간에 안테나 스위칭 모듈(208)을 통해 선택되든지, 송신/수신 제어 모듈(247)로부터의 제어 신호에 따라 Rx/Tx 스위칭 모듈(210)을 통해 수신 모듈2(216) 또는 송신 모듈2(218) 중 하나에 연결된다.
제1 안테나(202)가 신호 프로세싱 모듈인 수신 모듈1(214)에 연결되고, 제2 안테나(204)가 다른 신호 처리 모듈인 수신 모듈2(216)에 연결된 것으로 가정하면, 수신 모듈(214, 216)은 동일한 주파수이지만 상이한 편파를 갖는 제1 및 제2 수신 신호들로부터 데이터를 변환하기 위해 사용된다. 대안적으로, 제1 안테나(202)가 신호 처리 모듈인 송신 모듈1(212)에 연결되고, 제2 안테나(204)가 다른 신호 처리 모듈인 송신 모듈2(218)에 연결된 것으로 간주하면, 송신 모듈(212, 218)은 상이한 편파들로 전송될, 동일한 주파수를 갖는 제1 및 제2 신호들을 생성하기 위해 사용된다.
일부 실시예들의 경우, 통신 디바이스(200)는 제1 편파 지향성 안테나(안테나(202 및 206), 예를 들어, 수직 편파 안테나들)를 거쳐 각각 제1 및 제2 송신 모듈들(212 및 218)을 이용하는 에어 링크를 통해 파일럿 신호들을 전송한다. 예를 들어, 이러한 일 실시예에서, 통신 디바이스(200)는 채널 추정을 용이하게 하기 위해 모바일 노드와 같은 무선 단말에 파일럿 신호들을 전송하는 기지국과 같은 액세스 노드이며, 편파 동작의 듀얼 및 단일 모드 사이의 초기 선택은 상기 채널 추정에 기반한다. 다양한 실시예들에서, 액세스 노드는 동작 모드에 무관하게 선택된 안테나를 통해 파일럿 신호들을 전송한다. 예를 들어, 단일 편파 모드에 있을 때, 통신 디바이스(200), 예를 들어, 액세스 노드가 제1 안테나(202) 및 제3 안테나(206)를 통해 파일럿 신호들을 전송하는 반면, 듀얼 편파 모드에서, 통신 디바이스(200), 예를 들어, 액세스 노드는 제1 안테나(202) 및 제2 안테나(204)를 통해 파일럿 신호들을 전송한다. 이렇게 전송된 파일럿 신호들은 단일 편파 모드 동작과 듀얼 편파 모드 동작 사이에서 스위칭할지를 결정하는데 사용될 수 있고, 일부 실시예들에서는 사용된다.
이제 통신 디바이스가 예를 들어, 액세스 단말로도 종종 불리는, 모바일 모드와 같은 무선 단말인 실시예를 고려한다. 일부 실시예들의 경우, 수신기들(214, 216)은 채널 품질을 추정하기 위해 수신된 신호들, 예를 들어, 수신된 파일럿 신호들을 포함하는 수신된 신호들을 채널 품질 결정 모듈(234), 예를 들어, 채널 추정 모듈로 제공한다. 채널 품질 결정 모듈(234)은 수신된 신호들로부터 채널 품질 표시자를 생성하며, 채널 품질 표시자들은 신호대 잡음비 값을 포함한다. 다른 채널 품질 표시자는 디바이스(200)로 전송하기 위해 사용되는 송신 안테나들과 송신 안테나들과 동일한 편파를 갖는 디바이스(200)의 수신 안테나들 사이의 채널 행렬에 대한 랭크 정보를 포함한다. 다른 채널 품질 표시자들은 추가의 신호대 잡음비, 예를 들어, 각각의 송신 안테나/수신 안테나 쌍에 대한 개별 신호대 잡음비를 포함한다. 일부 실시예들에서, 채널 품질 결정 모듈, 예를 들어, 채널 추정 모듈(234)에 의해 수행되는 채널 품질 추정 동작들은 다수의 신호대 잡음비(SNR)들의 결정, 통신 채널 행렬에 대응하는 랭크 정보의 컴퓨팅, 및/또는 다른 채널 추정 정보의 결정을 포함한다.
채널 품질 결정 모듈(234), 예를 들어, 추정 모듈은 SNR 서브모듈(251) 및 랭크 서브모듈(253)을 포함한다. 채널 추정 모듈(234)의 SNR 서브모듈(251)은, 예를 들어, 개별 통신 채널들에 대응하는 수신 모듈로부터의 개별 공급에 대응하는, SNR 측정들을 수행한다. 채널 추정 모듈(234)의 랭크 서브모듈(253)은 수신 모듈1(214) 및 수신 모듈2(216) 모두로부터의 신호들에 대응하는 통신 채널 행렬에 대한 랭크 정보, 예를 들어, 랭크 값을 결정한다.
채널 품질 결정 모듈(234)은 수신 모듈들(214, 216)에 연결되며, 수신 모듈을 통해 모듈(234)은 평가를 위한 입력 신호들을 수신한다. 일부 실시예들에서, 채널 결정 모듈(234)은 또한 안테나 모드 선택 모듈(224)의 채널 기반 안테나 모드 결정 모듈(228)에 연결된다. 일부 이러한 실시예들에서, 채널 기반 안테나 모드 결정 모듈(228)은 채널 평가 모듈(234)로부터의 채널 평가 정보, 예를 들어, SNR 및/또는 랭크 정보를 사용하여 통신 디바이스(200)가 단일 편파 모드 동작에서 동작할지 또는 듀얼 편파 모드 동작에서 동작할지를 결정한다. 결정 모듈(228)로부터의 결정 신호는 안테나 모드 표시 신호 생성 모듈(220)로 제공되며, 이는 디바이스(200)와 통신하고 있는 디바이스에 전달될 안테나 모드 표시 신호를 생성한다. 안테나 모드 표시 신호 생성 모듈(220)은 또한 안테나 모드 표시 신호 송신 제어 모듈(222)에 연결되며, 이는 생성된 안테나 모드 표시 신호를 전송하기 위해 송신 모듈1(212) 및/또는 송신 모듈2(218)을 제어하기 위해 사용되는 송신 표시자 제어 신호를 생성한다.
안테나 모드 선택 모듈(224)은 안테나 모드 표시 신호 검출 모듈(226) 및 채널 기반 안테나 모드 결정 모듈(228) 중 하나 이상을 포함한다. 안테나 모드 선택 모듈(224)은 장치가 어느 모드에서 동작할 것인지에 관해 결정하는데, 즉 (i)제1 방향으로만 편파된 안테나들, 예를 들어, 수직으로 편파된 안테나들이 신호들 및 데이터를 전송 및/또는 수신하기 위해 사용되는 단일 편파 안테나 동작 모드 또는 (ii)제1 방향 및 제2 방향 모두로 편파된 안테나들, 예를 들어, 수평으로 편파된 안테나 및 수직으로 편파된 안테나가 신호들 및 데이터를 전송 및/또는 수신하기 위해 사용되는 듀얼 편파 안테나 동작 모드 중 하나를 결정한다. 듀얼 편파 모드 동작이 모듈(224)에 의해 선택될 때, 안테나 스위칭 모듈(208)은 제2 안테나(204)를 제2 신호 프로세싱 모듈, 예를 들어, 수신 모듈2(216) 또는 송신 모듈2(218)에 연결하도록 제어된다. 신호 편파 모드 동작이 모듈(224)에 의해 선택될 때, 안테나 스위칭 모듈(208)은 제3 안테나(206)를 제2 신호 프로세싱 모듈, 예를 들어, 수신 모듈2(216) 또는 송신 모듈2(218)에 연결하도록 제어된다. 따라서, 듀얼 편파 모드에서, 제1 및 제2 안테나들(202, 204)을 통한 신호들이 통신들을 지원하기 위해 사용되는 한편, 단일 편파 모드에서 제1 및 제3 안테나들(202, 206)을 통한 신호들이 통신들을 지원하기 위해 사용된다.
일부 실시예들에서, 안테나 동작 모드는 SNR들 및/또는 랭크의 형태로 채널 추정기에 의해 제공되는 채널 품질 정보에 기초하여 안테나 모드 선택 모듈(224)에 의해 결정된다. 이러한 실시예들에서, 채널 기반 안테나 모드 결정 모듈(228)이 결정 수행을 담당한다. 일부 실시예들에서, 안테나 모드 선택 모듈(224)은 채널 품질 추정이 제1 채널 품질을 나타낼 때 듀얼 편파 모드 동작을 선택하고, 채널 품질 추정이 제1 품질보다 낮은 제2 품질을 나타낼 때 단일 편파 모드 동작을 선택한다.
이러한 일 실시예에서, 채널 기반 안테나 모드 결정 모듈은 안테나 모드 표시 신호 생성 모듈(220)에 연결된다. 안테나 모드 표시 신호 생성 모듈(220)은 선택된 안테나 동작 모드를 나타내는 표시 신호를 생성하는데, 선택은 디바이스(200)에 의해 수행된다. 생성된 표시 신호는 결정 모듈(228)의 모드 결정을 전달하기 위해 사용된다. 생성된 표시 신호는 출력 신호 모듈(249)에 입력된다. 출력 신호 모듈(249)은 수신기1(DT1)을 통해 전송하기 위한 데이터 및 수신기2(DT2)를 통해 전송하기 위한 데이터를 생성하며, 상기 데이터는 송신 모듈들(212, 218)에 각각 입력된다. 예로써, 통신 디바이스(200)가 무선 단말이고, 디바이스(200)가 채널 추정 정보에 따라 안테나 모드 선택 결정들을 수행하고 그 결정을 표시 신호를 통해 액세스 노드로 전달하는 경우를 고려한다. 표시 신호는 듀얼 편파 안테나 모드 및 단일 편파 안테나 모드 중 하나를 나타낸다.
일부 실시예들에서, 채널 품질 결정 모듈(234), 예를 들어, 추정 모듈은 채널 품질 표시자(CQI) 신호 생성 모듈(230)에 연결되며, 이는 채널 품질 정보 신호 송신 제어 모듈(232)에 연결된다. 채널 품질 결정 모듈(234)은 채널 품질을 추정하여, SNR 정보, 랭크 정보, 및/또는 SNR 정보 및/또는 랭크 정보에 기초한 정보를 획득한다. 이러한 정보는 CQI 표시 신호를 생성하는 CQI 신호 생성 모듈(230)로 전달된다. 생성된 CQI 표시 신호는 DT1 정보 및 DT2 정보를 생성하는 출력 모듈(249)에 대한 입력이며, DT1 정보 및 DT2 정보는 각각 송신 모듈(212, 218)에 대한 입력이다. CQI 신호 송신 제어 모듈(232)은 생성된 CQI 제어 신호를 전송하기 위해 송신 모듈들(212, 218)을 제어하는데 사용되는 CQI 송신 제어 신호를 생성한다. 따라서, 채널 품질 정보 송신 제어 모듈(232)은 채널 품질 정보의 전송을 제어하며, 상기 채널 품질 정보는 신호대 잡음비 값 및 i)디바이스(200)로 전송하기 위해 사용되는 송신 안테나와 송신 안테나와 동일한 편파를 갖는 디바이스(200)에 포함되는 수신 안테나 사이의 채널 행렬에 대한 랭크 정보 및 ii)추가의 신호대 잡음비 정보 중 하나를 포함한다. 예로써, 통신 디바이스(200)가 무선 단말이고, 디바이스(200)가 채널 품질 정보를 추정하여 채널 품질 표시 신호를 생성하여 이를 액세스 노드, 예를 들어, 기지국으로 전달하는 경우를 고려하라. 액세스 노드는 통신 디바이스(200), 예를 들어, 무선 단말(200)로부터 수신된 채널 품질 표시 신호를 사용하고, 액세스 노드는 통신 디바이스(200)에 의해 사용될 안테나 동작 모드에 관해 결정한다.
일부 실시예들에서, 안테나 모드는 안테나 모드 표시 신호 검출 모듈(226)에 의해 검출된 안테나 모드 표시 신호의 검출에 기초하여 안테나 모드 선택 모듈(224)에 의해 결정된다. 예를 들어, 통신 디바이스(200)가 안테나 동작 모드에 관해 결정하지 않지만, 그 자신에게 원격인 디바이스에서 행해지는 결정을 구현하는 경우를 고려하라. 예를 들어, 통신 디바이스(200)이 무선 단말이고, 안테나 모드 결정을 행한 디바이스가 기지국이고, 기지국이 안테나 모드 표시 신호를 디바이스(200)로 전송하는 경우를 고려하라. 신호는 수신 모듈(214, 216)을 통해 수신되어, 모듈들(236, 238 및 240)에 의해 실질적으로 프로세싱되고, 기지국의 모드 선택을 구현하기 위해 안테나 스위칭 모듈(208)로 스위칭 제어 신호를 생성 및 전송하는 안테나 모드 선택 모듈(224)의 검출 모듈(226)에 의해 검출된다.
대안적으로, 다른 예에서, 통신 디바이스(200)는 기지국이며, 통신 시스템에는 무선 단말이 안테나 동작 모드에 관해 결정하고 결정을 기지국으로 전달하는 그런 프로토콜이 사용된다. 그 다음, 안테나 모드 표시 신호 결정 모듈(226)은 무선 단말 안테나 모드 결정을 검출한다.
송신/수신 제어 모듈(210)의 제어 하에, 디바이스(200)에 의해 어떤 동작이 수행되는 것이 요구되는지, 즉 송신 또는 수신 중 하나에 기초하여 Rx/Tx 스위칭 모듈(210)이 송신 모듈과 수신 모듈 사이의 선택을 위해 사용된다. Rx/Tx 스위칭 모듈(210)은 스위칭 동작을 수행할 것이며, Rx/Tx 스위칭 제어 모듈(247)에 의해 스위칭에 제공되는 제어 신호에 기초하여 수신 모듈과 송신 모듈 사이에서 선택할 것이다.
제1 수신 모듈(214)은 필터(217)를 사용하여 잡음 및 간섭에 대해 수신된 신호를 필터링하는 동작을 포함하는 동작들에 의해 제1 안테나(202)로부터 수신된 신호를 프로세싱한다. 그 다음, 필터링된 신호는 디지털 도메인에서의 추가 데이터 프로세싱을 위해, 아날로그 데이터에서 디지털로 변환하기 위해 A/D 변환기(219)로 제공된다. 제2 수신 모듈(216)은 필터(221)를 사용하여 잡음 및 간섭에 대해 수신된 신호를 필터링하는 동작을 포함하는 동작들에 의해 제2 안테나(204) 또는 제3 안테나(206)로부터 수신된 신호를 프로세싱한다. 그 다음, 필터링된 신호(221)는 디지털 도메인에서 추가의 데이터 프로세싱을 위해 아날로그 데이터를 디지털로 변환하기 위해 A/D 변환기(223)로 제공된다. 제1 수신 모듈(214) 및 제2 수신 모듈(216)로부터의 디지털 출력은 결합 모듈(236)에 제공되는데, 여기서 두 수신기들의 출력이 결합된 후 데이터 스트림들이 분리되어 심벌 복원 모듈들(238 및 240)로 제공된다. 이어 데이터 스트림1(DS1) 및 데이터 스트림2(DS2)는 각각 심벌 복원 모듈들(238, 240)로부터 복원될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오직 단일 데이터 스트림들만이 존재하며, 이 경우, 심벌 복원 모듈들 중 오직 하나 만이 사용될 것이다.
도4의 예시적인 메모리 유닛(400)으로 구현될 수 있는 메모리(248)는 루틴들 및 데이터/정보를 포함하며 도4와 관련하여 더욱 상세하게 후술될 것이다. 프로세서(250), 예를 들어, CPU는 메모리(248)의 루틴들을 실행하고 데이터/정보를 사용하여 통신 디바이스(200)의 동작을 제어하고 방법들, 예를 들어, 도2의 흐름도(100)의 방법 및/또는 도3의 흐름도(300)의 방법을 구현한다.
도2는 통신 디바이스, 예를 들어, 도1의 통신 디바이스(200)를 동작하기 위한 예시적인 방법의 단계들을 도시하는 흐름도(100)를 나타낸다. 흐름도(100)의 방법을 수행하는 통신 디바이스는 예를 들어, 모바일 노드와 같은 무선 단말이다. 통신 디바이스는 단일 편파 안테나 동작 모드 또는 듀얼 편파 안테나 동작 모드로 동작할 수 있다. 예시적인 방법은 초기화가 수행되는 단계(102)에서 시작하며, 단계(102)에서 단계(104)로 진행한다. 단계(104)에서, 현재 동작 모드가 단일 편파 안테나 동작 모드, 예를 들어, 수직 안테나 동작 모드로 설정된다. 단일 편파 안테나 동작 모드에서, 통신을 위해 사용되고 있는 안테나들은 동일한 방향으로 편파되는데, 예를 들어, 통신을 위해 사용되는 두 개의 안테나, 예를 들어, 제1 안테나 및 제3 안테나는 수직으로 편파된다. 동작은 단계(104)에서 단계(106)로 진행한다.
단계(106)에서, 통신 디바이스는 제2 디바이스, 예를 들어, 기지국로부터 파일럿 신호들을 수신하도록 동작된다. 파일럿들의 수신이 개별 단계(단계(106))로 도시되었지만, 파일럿들의 수신은 데이터 모드 동작의 일부, 예를 들어, 세부 단계(140) 및/또는 세부 단계(150)의 일부로서 또는 이에 부가하여 발생할 수 있다. 단계(106)는 또한, 예를 들어, 파일럿들이 데이터 신호들을 전달하기 위해 사용되는 이전 동작 모드와 상이한 동작 모드로 수신될 수 있도록 동작 모드의 스위칭을 포함할 수 있다. 동작은 단계(106)에서 단계(108)로 진행한다. 단계(108)에서, 통신 디바이스는 채널 품질을 추정, 예를 들어, SNR들을 획득한다. 예를 들어, 채널 품질 결정 모듈(234), 예를 들어 도1의 채널 추정 모듈의 SNR 서브 모듈(251)은 상이한 채널들에 대응하는 SNR들을 결정한다. 단계(108)에서, 채널 품질의 추정은 단일 편파 모드 동작에서 수신된 하나 이상의 파일럿들에 기반한다. 선택적으로, 듀얼 모드 동작 동안 사용되는 파일럿들은 일부 실시예들에서 단계(108)에서 생성된 다수의 채널 품질 추정들 중 또 다른 하나를 생성하기 위해 사용될 수 있지만, 모든 실시예들에 필수적인 것은 아니다. 동작은 단계(108)에서 단계(110 및 112)로 진행한다.
단계(110)에서, 통신 디바이스는 송신기와 수신기 안테나들 사이의 채널 행렬에 대한 랭크 정보를 생성한다. 예를 들어, 채널 품질 결정 모듈(234)의 랭크 서브 모듈(253)은 채널 행렬에 대한 랭크 값을 계산한다. 세부 단계(112)에서, 통신 디바이스는 채널 품질 표시자 값을 생성한다. 예를 들어, 도1의 CQI 신호 생성 모듈(230)은 채널 품질 표시 신호를 생성한다. 동작은 단계(110 및 112)로부터 단계(114)로 진행한다.
단계(114)에서, 통신 디바이스는 채널 품질 정보, 예를 들어, SNR 정보, 랭크 정보 및/또는 채널 품질 표시자(CQI) 값을 전송한다. 동작은 단계(114)에서 단계(116)로 진행한다.
단계(116)에서, 통신 디바이스는 예를 들어, 구현된 프로토콜에 기초하여, 원격 디바이스가 흐름도(100)의 방법을 구현하는 통신 디바이스에 대한 안테나 모드를 결정하게 되는 지의 여부를 결정한다. 원격 디바이스가 통신 디바이스에 대한 안테나 모드를 결정하게 되지 않으면, 동작은 단계(116)로부터 단계(118)로 진행하며; 그렇지 않으면, 동작은 단계(116)로부터 단계(120)로 진행한다.
단계(118)에서, 통신 디바이스는 채널 품질 정보, 예를 들어, SNR 정보, 랭크 정보, 및/또는 채널 품질 표시 정보에 기초하여 안테나 모드를 선택한다. 일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 채널 품질 추정과 생성된 랭크 정보 모두를 기초로 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 선택한다. 동작은 단계(118)에서 단계(122)로 진행하는데, 단계(122)에서 통신 디바이스는 안테나 모드 신호를 생성하고, 이어 단계(124)에서 통신 디바이스는 생성된 안테나 모드 신호를 에어 링크를 통해, 예를 들어, 단계(106)의 수신된 파일럿 신호들을 전송했던 기지국으로 전송한다. 동작은 단계(124)에서 단계(126)로 진행한다.
단계(120)로 돌아가면, 단계(120)에서 통신 디바이스는 안테나 모드 표시 신호를 수신하도록 동작된다. 그 다음, 단계(128)에서, 통신 디바이스는 수신된 안테나 모드 표시 신호에 기초하여 통신 디바이스에 대한 안테나 모드를 선택한다. 동작은 단계(128)로부터 단계(126)로 진행한다.
일부 실시예들에서, 통신 디바이스가 원격 디바이스로부터의 안테나 모드 표시 신호를 모니터링하는 대안적인 구현이 사용된다. 모니터링이 원격 디바이스로부터의 안테나 모드 표시 신호를 검출하지 않으면, 통신 디바이스는 추정된 채널 품질 정보에 기초하여 안테나 모드를 결정한다. 그러나 통신 디바이스가 안테나 모드 표시 신호를 검출하면, 수신된 안테나 모드 표시 신호에 의해 지시된 모드가 선택된 안테나 모드이다. 따라서, 이러한 실시예에서, 안테나 모드를 선택하기 위한 통신 디바이스의 디폴트 메커니즘은 채널 품질 정보의 자신 고유의 추정이지만, 수신된 모드 표시 신호는 안테나 모드를 선택하기 위해 사용되는, 우선하거나 더 높은 우선 순위의 메커니즘으로서 작용할 수 있고, 때때로 작용한다.
단계(126)로 돌아가면, 단계(126)는 결정 수행 단계이며, 단계(126)에서 통신 디바이스는 단계(118) 또는 단계(128)로부터 선택된 동작 모드가 통신 디바이스가 동작하는 현재 모드인지를 결정한다. 선택된 모드가 현재 모드라면, 동작은 단계(126)에서 단계(132)로 진행한다. 선택된 모드가 현재 동작 모드와 동일하지 않다면, 동작은 단계(126)에서 단계(130)로 진행한다.
단계(130)에서, 통신 디바이스는 자신의 현재 동작 모드에서 선택된 동작 모드로 스위칭하며, 동작은 단계(132)로 진행한다. 따라서, 단계(130)에서, 현재 모드가 업데이트, 즉 (업데이트된) 현재 모드 = (단계(118 또는 128)의) 선택된 모드가 된다. 다양한 실시예들에서, 현재 모드를 선택된 모드로 스위칭하는 단계는 안테나 스위칭 모듈, 예를 들어, 도1의 안테나 스위칭 모듈(208)에게 스위칭 위치를 변경할 것을 명령하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 무선 통신 디바이스가 듀얼 편파 동작 모드와 단일 편파 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 허용되는 미리 결정된 시간 구조 내의 특정 시점들에서 스위칭이 수행된다.
단계(132)는 또한 결정 수행 단계이며, 이 단계에서 통신 디바이스는 현재 동작 모드가 듀얼 편파 안테나 동작 모드인지를 결정한다. 따라서, 단계(132)에서, 통신 디바이스는 현재 동작 모드가 듀얼 편파 동작 모드인지 단일 편파 동작 모드인지에 기초하여 상이하게 진행한다. 결정 수행 단계(132)에 대한 응답이 "예"이면, 동작은 단계(132)에서 단계(134)로 진행한다. 그러나 결정 수행 단계(132)에 대한 응답이 "아니오"이면, 동작은 단계(132)에서 단계(136)로 진행한다.
단계(134)에서, 통신 디바이스는 듀얼 편파 안테나 동작 모드에서 동작한다. 이러한 동작 모드에서, 사용된 안테나들 중 하나, 예를 들어, 도1의 제1 안테나(202)는 제1 편파 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파되고, 사용된 다른 안테나, 예를 들어, 도1의 제2 안테나(204)는 제2 편파 방향, 예를 들어, 수평 방향으로 편파된다. 단계(134)는 세부 단계(138, 140, 142 및 144)를 포함한다. 세부 단계(138)에서, 통신 디바이스는 송신 모드와 수신 모드 사이에서 선택한다. 결정 단계(138)의 선택이 수신 모드이며 동작은 세부 단계(138)에서 세부 단계(140)로 진행하지만, 세부 단계(138)의 결정이 송신이면, 동작은 세부 단계(138)에서 세부 단계(142)로 진행한다. 세부 단계(138)에서, 통신 디바이스는 제1 안테나 및 제2 안테나들로부터 출력된 신호들로부터 데이터를 복원하는데, 제1 및 제2 안테나는 서로에 대해 75도보다 크게 편파된다. 서브 단계(142)에서, 통신 디바이스는 제1 및 제2 안테나들로부터 데이터를 전송한다. 동작은 세부 단계(140 또는 142)로부터 세부 단계(144)로 진행한다. 세부 단계(144)에서, 통신 디바이스는 듀얼 편파 모드에서 다른 수신/송신 결정을 수행하기 위해 루프백해야 하는지 또는 종료하고 되돌아가서 자신의 동작 모드를 재결정해야 하는 지를 결정한다. 세부 단계(144)에서 종료할 것을 결정하면, 동작은 단계(134)에서 단계(106)로 진행한다. 그러나 단계(144)에서의 결정이 종료가 아니라면, 동작은 세부 단계(144)에서 세부 단계(138)로 진행한다. 일부 실시예들에서, 세부 단계(144)의 종료 결정은 시간에 기반한다. 일부 이러한 실시예들에서, 듀얼 편파 안테나 모드와 단일 편파 안테나 모드 사이의 모드 스위칭의 허용가능한 레이트는 동작의 수신 모드와 송신 모드 사이의 스위칭의 허용 가능한 레이트보다 낮다.
단계(136)로 돌아가면, 단계(136)에서, 통신 디바이스는 단일 편파 안테나 동작 모드에서 동작된다. 이러한 동작 모드에서, 통신을 위해 사용되고 있는 다수의 안테나들은 동일한 방향으로 편파되는데, 다른 방향으로 편파되는 다른 안테나들을 사용하지 않고, 예를 들어, 사용되는 도1의 제1 안테나(202)는 제1 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파되며, 또 다른 안테나, 예를 들어, 도1의 제3 안테나(206)도 또한 동일한 제1 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파된다. 예를 들어, 제2 방향, 예를 들어, 수평 방향으로 편파되는 도1의 제2 안테나(204)는 단일 편파 동작 모드에서 사용되지 않는다.
단계(136)는 세부 단계들(146, 148, 150 및 152)을 포함한다. 세부 단계(146)에서, 통신 디바이스는 송신 모드와 수신 모드 사이에서 선택한다. 결정 단계(138)의 선택이 수신 모드이면, 동작은 세부 단계(146)에서 세부 단계(150)로 진행한다. 그러나 세부 단계(146)의 결정이 송신이면, 동작은 세부 단계(146)에서 세부 단계(148)로 진행한다. 세부 단계(150)에서, 통신 디바이스는 다른 방향으로 편파된 안테나의 출력을 이용하지 않고 제1 방향으로 편파된 다수의 안테나들로부터 출력된 신호들로부터 데이터를 복원한다. 예를 들어, 도1과 관련하여, 통신 디바이스(200)는 제1 및 제3 안테나(202, 206) 각각을 통해 수신되는 데이터를 복원하지만, 제2 안테나(204)의 출력을 이용하지 않는다. 세부 단계(148)에서, 통신 디바이스는 다른 방향으로 편파된 안테나를 통해 데이터를 전송하지 않고 제1 방향으로 편파된 다수의 안테나들로부터 데이터를 전송한다. 예를 들어, 도1의 디바이스(200)와 관련하여, 신호들은, 제2 방향, 예를 들어, 수평 방향으로 편파된 제2 안테나(204)를 통해 전송되지 않고, 제1 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파된 제1 및 제3 안테나들(202, 206)을 통해 전송된다. 동작은 세부 단계(148 또는 150)에서 세부 단계(152)로 진행한다. 세부 단계(152)에서, 통신 디바이스는 단일 편파 모드에서 다른 수신/송신 결정을 수행하기 위해 루프백해야 하는지 또는 종료하고 되돌아가서 자신의 안테나 동작 모드를 재결정해야 하는 지를 결정한다. 세부 단계(152)에서 종료할 것을 결정하면, 동작은 단계(136)에서 단계(106)로 진행하지만, 단계(152)에서의 결정이 종료가 아니라면, 동작은 세부 단계(152)에서 세부 단계(146)로 진행한다. 일부 실시예들에서, 세부 단계(152)의 종료 결정은 시간에 기반한다. 일부 이러한 실시예들에서, 듀얼 편파 안테나 모드와 단일 편파 안테나 모드 사이의 모드 스위칭의 허용가능한 레이트는 동작의 수신 모드와 송신 모드 사이의 스위칭의 허용 가능한 레이트보다 낮다.
도3은 통신 디바이스, 예를 들어, 도1의 통신 디바이스(200)를 동작시키기 위한 예시적인 방법의 단계들을 도시하는 흐름도(300)이다. 흐름도(300)의 방법을 수행하는 통신 디바이스는 예를 들어, 기지국과 같은 액세스 노드이다. 통신 디바이스는 단일 편파 안테나 동작 모드 또는 듀얼 편파 안테나 동작 모드에서 동작할 수 있다. 예시적인 방법은 초기화가 수행되는 단계(302)에서 시작하여, 시작 단계(302)에서 단계(304)로 진행한다. 단계(304)에서, 현재 동작 모드는 단일 편파 안테나 동작 모드, 예를 들어, 안테나 동작 수직 모드로 설정된다. 단일 편파 안테나 동작 모드에서, 통신을 위해 사용되는 안테나들은 동일한 방향으로 편파되는데, 예를 들어, 통신을 위해 사용되는 두 안테나, 예를 들어, 제1 안테나 및 제3 안테나는 수직으로 편파된다. 동작은 단계(304)에서 단계(306)로 진행한다.
단계(306)에서, 통신 디바이스는 파일럿 신호들을 제2 디바이스, 예를 들어, 부착 포인트로서 기지국을 이용하는 무선 단말과 같은 통신 디바이스로 전송하도록 동작된다. 동작은 단계(306)에서 단계(308)로 진행한다. 단계(308)에서, 통신 디바이스는 채널 품질 정보, 예를 들어, SNR 정보, 랭크 정보, 및/또는 채널 품질 표시 값을 수신한다. 예를 들어, 상이한 채널들에 대응하는 다수의 SNR들이 수신된다. 다른 예로써, 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 행렬에 대한 랭크 정보가 수신된다. 또 다른 예로서, 채널 품질 표시 값이 수신된다. 동작은 단계(308)에서 단계(310)로 진행한다.
단계(310)에서, 통신 디바이스는 예를 들어, 구현된 프로토콜에 기초하여, 원격 디바이스가 흐름도(300)의 방법을 구현하는 통신 디바이스에 대한 안테나 모드를 결정하게 되는 지의 여부를 결정한다. 원격 디바이스가 통신 디바이스에 대한 안테나 모드를 결정하게 되지 않으면, 동작은 단계(310)로부터 단계(312)로 진행하며; 그렇지 않으면, 동작은 단계(310)로부터 단계(314)로 진행한다.
단계(312)에서, 통신 디바이스는 채널 품질 정보, 예를 들어, SNR 정보, 랭크 정보, 및/또는 채널 품질 표시 정보에 기초하여 안테나 모드를 선택한다. 일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 채널 품질 추정과 랭크 정보 모두를 기초로 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 선택한다. 동작은 단계(312)에서 단계(316)로 진행하는데, 단계(318)에서 통신 디바이스는 안테나 모드 신호를 생성하고, 이어 단계(124)에서 통신 디바이스는 생성된 안테나 모드 신호를 에어 링크를 통해, 예를 들어, 단계(308)의 수신된 채널 품질 정보를 전송했던 무선 단말로 전송한다. 동작은 단계(318)에서 단계(322)로 진행한다.
단계(314)로 돌아가면, 단계(314)에서 통신 디바이스는 안테나 모드 표시 신호를 수신하도록 동작된다. 그 다음, 단계(320)에서, 통신 디바이스는 수신된 안테나 모드 표시 신호에 기초하여 통신 디바이스에 대한 안테나 모드를 선택한다. 동작은 단계(320)로부터 단계(322)로 진행한다.
일부 실시예들에서, 통신 디바이스가 원격 디바이스로부터의 안테나 모드 표시 신호를 모니터링하는 대안적인 구현이 사용된다. 모니터링이 원격 디바이스로부터의 안테나 모드 표시 신호를 검출하지 않으면, 통신 디바이스는 추정된 채널 품질 정보에 기초하여 안테나 모드를 결정한다. 그러나 통신 디바이스가 안테나 모드 표시 신호를 검출하면, 수신된 안테나 모드 표시 신호에 의해 지시된 모드가 선택된 안테나 모드이다. 따라서, 이러한 실시예에서, 안테나 모드를 선택하기 위한 통신 디바이스의 디폴트 메커니즘은 수신된 채널 품질 정보에 기초한 자신 고유의 결정이지만, 수신된 모드 표시 신호는 안테나 모드를 선택하기 위해 사용되는, 우선하거나 더 높은 우선 순위의 메커니즘으로서 작용할 수 있고, 때때로 작용한다.
단계(322)로 돌아가면, 단계(322)는 결정 수행 단계이며, 단계(322)에서 통신 디바이스는 단계(312) 또는 단계(320)로부터 선택된 동작 모드가 통신 디바이스가 동작하는 현재 모드인지를 결정한다. 선택된 모드가 현재 모드라면, 동작은 단계(322)에서 단계(326)로 진행한다. 선택된 모드가 현재 동작 모드와 동일하지 않다면, 동작은 단계(322)에서 단계(324)로 진행한다.
단계(324)에서, 통신 디바이스는 자신의 현재 동작 모드에서 선택된 동작 모드로 스위칭하며, 동작은 단계(326)로 진행한다. 따라서, 단계(324)에서, 현재 모드가 업데이트, 즉 (업데이트된) 현재 모드 = (단계(312 또는 320)의) 선택된 모드가 된다. 다양한 실시예들에서, 현재 모드를 선택된 모드로 스위칭하는 단계는 안테나 스위칭 모듈, 예를 들어, 도1의 안테나 스위칭 모듈(208)에게 스위칭 위치를 변경할 것을 명령하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 무선 통신 디바이스가 듀얼 편파 동작 모드와 단일 편파 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 허용되는 미리 결정된 시간 구조 내의 특정 시점들에서 스위칭이 수행된다.
단계(326)는 또한 결정 수행 단계이며, 이 단계에서 통신 디바이스는 현재 동작 모드가 듀얼 편파 안테나 동작 모드인지를 결정한다. 따라서, 단계(326)에서, 통신 디바이스는 현재 동작 모드가 듀얼 편파 동작 모드인지 단일 편파 동작 모드인지에 기초하여 상이하게 진행한다. 결정 수행 단계(326)에 대한 응답이 "예"이면, 동작은 단계(326)에서 단계(328)로 진행한다. 그러나 결정 수행 단계(326)에 대한 응답이 "아니오"이면, 동작은 단계(326)에서 단계(330)로 진행한다.
단계(328)에서, 통신 디바이스는 듀얼 편파 안테나 동작 모드에서 동작한다. 이러한 동작 모드에서, 사용된 안테나들 중 하나, 예를 들어, 도1의 제1 안테나(202)는 제1 편파 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파되고, 사용된 다른 안테나, 예를 들어, 도1의 제2 안테나(204)는 제2 편파 방향, 예를 들어, 수평 방향으로 편파된다. 단계(328)는 세부 단계(332, 334, 336 및 338)를 포함한다. 세부 단계(332)에서, 통신 디바이스는 송신 모드와 수신 모드 사이에서 선택한다. 결정 단계(332)의 선택이 수신 모드이며 동작은 세부 단계(332)에서 세부 단계(334)로 진행하지만, 세부 단계(332)의 결정이 송신이면, 동작은 세부 단계(332)에서 세부 단계(336)로 진행한다. 세부 단계(334)에서, 통신 디바이스는 제1 안테나 및 제2 안테나들로부터 출력된 신호들로부터 데이터를 복원하는데, 제1 및 제2 안테나는 서로에 대해 75도보다 크게 편파된다. 서브 단계(336)에서, 통신 디바이스는 제1 및 제2 안테나들로부터 데이터를 전송한다. 동작은 세부 단계(334 또는 336)로부터 세부 단계(338)로 진행한다. 세부 단계(338)에서, 통신 디바이스는 듀얼 편파 모드에서 다른 수신/송신 결정을 수행하기 위해 루프백해야 하는지 또는 종료하고 되돌아가서 자신의 동작 모드를 재결정해야 하는 지를 결정한다. 세부 단계(338)에서 종료할 것을 결정하면, 동작은 단계(328)에서 단계(306)로 진행한다. 그러나 단계(338)에서의 결정이 종료가 아니라면, 동작은 세부 단계(338)에서 세부 단계(332)로 진행한다. 일부 실시예들에서, 세부 단계(338)의 종료 결정은 시간에 기반한다. 일부 이러한 실시예들에서, 듀얼 편파 안테나 모드와 단일 편파 안테나 모드 사이의 모드 스위칭의 허용가능한 레이트는 동작의 수신 모드와 송신 모드 사이의 스위칭의 허용 가능한 레이트보다 낮다.
단계(330)로 돌아가면, 단계(330)에서, 통신 디바이스는 단일 편파 안테나 동작 모드에서 동작된다. 이러한 동작 모드에서, 통신을 위해 사용되고 있는 다수의 안테나들은 동일한 방향으로 편파되는데, 다른 방향으로 편파되는 다른 안테나들을 사용하지 않고, 예를 들어, 사용되는 도1의 제1 안테나(202)는 제1 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파되며, 또 다른 안테나, 예를 들어, 도1의 제3 안테나(206)도 또한 동일한 제1 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파된다. 예를 들어, 제2 방향, 예를 들어, 수평 방향으로 편파되는 도1의 제2 안테나(204)는 단일 편파 동작 모드에서 사용되지 않는다.
단계(330)는 세부 단계들(340, 342, 344 및 346)을 포함한다. 세부 단계(340)에서, 통신 디바이스는 송신 모드와 수신 모드 사이에서 선택한다. 결정 단계(340)의 선택이 수신 모드이면, 동작은 세부 단계(340)에서 세부 단계(344)로 진행한다. 그러나 세부 단계(340)의 결정이 송신이면, 동작은 세부 단계(340)에서 세부 단계(342)로 진행한다. 세부 단계(344)에서, 통신 디바이스는 다른 방향으로 편파된 안테나의 출력을 이용하지 않고 제1 방향으로 편파된 다수의 안테나들로부터 출력된 신호들로부터 데이터를 복원한다. 예를 들어, 도1과 관련하여, 통신 디바이스(200)는 제1 및 제3 안테나(202, 206) 각각을 통해 수신되는 데이터를 복원하지만, 제2 안테나(204)의 출력을 이용하지 않는다. 세부 단계(342)에서, 통신 디바이스는 다른 방향으로 편파된 안테나를 통해 데이터를 전송하지 않고 제1 방향으로 편파된 다수의 안테나들로부터 데이터를 전송한다. 예를 들어, 도1의 디바이스(200)와 관련하여, 신호들은, 제2 방향, 예를 들어, 수평 방향으로 편파된 제2 안테나(204)를 통해 전송되지 않고, 제1 방향, 예를 들어, 수직 방향으로 편파된 제1 및 제3 안테나들(202, 206)을 통해 전송된다. 동작은 세부 단계(342 또는 344)에서 세부 단계(346)로 진행한다. 세부 단계(346)에서, 통신 디바이스는 단일 편파 모드에서 다른 수신/송신 결정을 수행하기 위해 루프백해야 하는지 또는 종료하고 되돌아가서 자신의 안테나 동작 모드를 재결정해야 하는 지를 결정한다. 세부 단계(346)에서 종료할 것을 결정하면, 동작은 단계(330)에서 단계(306)로 진행하지만, 단계(346)에서의 결정이 종료가 아니라면, 동작은 세부 단계(346)에서 세부 단계(340)로 진행한다. 일부 실시예들에서, 세부 단계(346)의 종료 결정은 시간에 기반한다. 일부 이러한 실시예들에서, 듀얼 편파 안테나 모드와 단일 편파 안테나 모드 사이의 모드 스위칭의 허용가능한 레이트는 동작의 수신 모드와 송신 모드 사이의 스위칭의 허용 가능한 레이트보다 낮다.
도3의 흐름도는 예시적인 액세스 노드, 예를 들어, 파일럿 신호들을 전송하는 기지국의 관점에서 기술되었으며, 도2의 흐름도는 예시적인 무선 단말, 예를 들어, 파일럿 신호들을 수신하는 모바일 노드의 관점에서 기술되었다. 그러나 일부 실시예들에서, 역할들이 역으로 되었으며, 무선 단말이 기지국에 의해 수신되고 사용되는 업링크 파일럿 신호들을 전송한다. 일부 실시예들에서, 액세스 노드, 예를 들어, 기지국에 대한 안테나 동작 모드는 특정 무선 단말과의 접속을 의미하고, 이러한 일부 실시예들에서, 액세스 노드의 관점에서, 액세스 노드, 예를 들어, 기지국은 제2 무선 단말에 관해 단일 편파 동작 모드에 있지만, 제1 무선 단말에 관해 듀얼 편파 동작 모드에 있을 수 있음을 이해해야 한다.
도4는 도1에 도시된 무선 통신 디바이스(200)의 메모리(248)일 수 있는 예시적인 메모리(400)를 도시한다. 메모리 유닛(400)은 버스, 예를 들어, 도1의 버스(252)를 통해 다른 엘리먼트들과 연결되는데, 버스를 통해 다양한 엘리먼트들이 데이터와 정보를 교환할 수 있다. 메모리 유닛(400)은 루틴들(402) 및 데이터/정보(420)를 포함한다. 메모리 유닛(400)의 루틴들(402) 및 데이터/정보(420)는 프로세서, 예를 들어, CPU에 의해 사용되어 통신 디바이스의 동작을 제어, 예를 들어, 도1의 통신 디바이스(200)를 제어하고 도2의 흐름도(100) 또는 도3의 흐름도(300)의 방법을 구현한다.
일부 실시예들에서, 메모리(400)의 모듈들 중 일부는 도1에 도시된 대응하는 모듈을 대신하여 사용된다. 예를 들어, 일 실시예는 SNR 서브 모듈(251)을 대신하여 SNR 모듈(416)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도1에 도시된 모듈들의 일부는 도4에 도시된 대응하는 모듈을 대신하여 사용된다. 예를 들어, 일 실시예는 랭크 계산 모듈(414)을 대신하여 랭크 서브 모듈(253)을 사용할 수 있다. 따라서, 설명된 일부 모듈들은 대안적인 실시예들을 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 일부의 기능들에 대해, 도1에 도시된 모듈은 기능을 구현하거나 방법 단계들을 실행하기 위해 메모리(400)의 대응하는 모듈과 합동하여 동작한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 출력 시그널링 제어 모듈(418)은 출력 신호 모듈(249)과 함께 동작한다. 모듈들(222, 220, 224, 226, 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 247, 및/또는 249)과 같이, 도1의 예에 도시된 다른 모듈들, 일부 실시예들에서 메모리의 모듈에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 대체된다. 따라서, 다양한 실시예들의 기술들, 기능들, 및/또는 단계들은 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합을 이용하여 구현될 수 있다.
루틴(402)은 통신 루틴들(404)과 제어 루틴들(406)을 포함한다. 통신 루틴(404)은 메모리(400)를 포함하는 통신 디바이스, 예를 들어, 도1의 통신 디바이스(200)에 의해 사용되는 다양한 통신 프로토콜들을 구현한다. 제어 루틴(406)은 안테나 스위칭 제어 모듈(408), Rx/Tx 스위칭 제어 모듈(410), 파일럿 신호 생성 모듈(412), 랭크 계산 모듈(414), SNR 모듈(416) 및 출력 시그널링 제어 모듈(418)을 포함한다. 데이터/정보(420)는 전송 데이터 세트1(422), 전송 데이터 세트2(424), 수신 데이터 세트1(426), 수신 데이터 세트2(428), 선택된 안테나 모드 정보(430), 채널 품질 정보(432), 현재 모드 정보(434), 채널 품질 표시 신호 정보(436), Rx/Tx 타이밍 제어 정보(438) 및 안테나 편파 정보(440)를 포함한다.
일부 실시예들에서, 안테나 스위칭 모듈, 예를 들어, 도1의 안테나 스위칭 모듈(208)의 동작을 제어하기 위해 안테나 스위칭 제어 모듈(408)이 사용된다. 안테나 스위칭 제어 모듈(408)은 안테나 모드 선택 모듈(224)의 출력인 선택된 안테나 모드 정보(430)에 의해 제공되는 정보에 기초하여 안테나 스위칭 동작을 제어한다. 안테나 모드 중에서 어떤 모드가 선택되면, 안테나 스위칭 제어 모듈(408)은 명령 신호를 안테나 스위칭 모듈, 예를 들어, 도1의 스위칭 모듈(208)로 전송한다. 이러한 제어 명령에 기초하여, 안테나 스위칭 모듈(208)은 제1 안테나 및 제2 안테나를 선택하거나, 제1 및 제3 안테나를 선택할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 안테나 모드 선택 모듈(224)은 직접 스위칭 제어 신호를 생성하고 이를 안테나 스위칭 모듈(208)로 전송한다.
일부 실시예들에서, Rx/Tx 스위칭 제어 모듈(410)은 Rx/Tx 스위칭 모듈(210)의 동작을 제어한다. Rx/Tx 타이밍 제어 정보(438)에 기초하여, Rx/Tx 모드 제어 모듈(408)은 제어 신호를 Rx/Tx 스위칭 모듈(210)로 전송하여 수신 모듈과 송신 모듈, 예를 들어, 도1의 수신 모듈들(214, 216)과 송신 모듈(212, 218) 사이에서 스위칭하게 한다. Rx/Tx 스위칭 제어 모듈은 일부 실시예들, 예를 들어, FDD 실시예들에서 생략될 수 있다.
파일럿 신호 생성 모듈(412)은 제1 통신 디바이스에서 제2 통신 디바이스로 전송될 파일럿 신호들을 생성한다. 예를 들어, 메모리가 기지국의 일부라고 간주하면, 파일럿 신호 생성 모듈(412)은 부착 포인트로서 기지국을 이용하는 무선 단말로 전송될 파일럿 신호들을 생성한다.
랭크 계산 모듈(414)은 송신 안테나들 및 수신 안테나들 사이에서 채널 행렬에 대한 랭크 정보를 계산하기 위해 메모리(400)에 구현된다. 랭크 정보는 채널 품질 정보, 예를 들어, SNR 또는 다수의 SNR 값들, 간섭 레벨 정보들에 기초하여 계산된다.
SNR 모듈(416)은 수신된 신호들에 대응하는 SNR들, 예를 들어, MIMO 구성에서 제1 쌍의 안테나들에 대응하는 제1 SNR 및 MIMO 구성에서 제2 쌍의 안테나들에 대응하는 제2 SNR을 결정한다.
출력 시그널링 제어 모듈(418)은 출력 신호 모듈(249)의 동작을 제어하는데, 예를 들어, 채널 품질 표시 신호들, 안테나 모드 표시 신호들, 다른 제어 신호들, 및 사용자 데이터를 데이터 세트1 정보 및 데이터 세트2 정보로 삽입하는 것을 제어한다.
데이터/정보(420)는 예를 들어, 기지국 ID, 기지국의 다양한 섹터들과 관련되는 섹터 식별 값들, 안테나 편파 정보 등을 지시하는 다수의 세트의 저장된 정보, 예를 들어, 저장된 정보 세트(442)를 포함한다. 저장된 정보 세트(444)는 예를 들어, 상이한 통신 디바이스에 대응하는 유사한 정보를 포함할 수 있다. 데이터/정보(420)는 전송될 데이터 세트1(422), 전송될 데이터 세트2(424), 수신된 데이터 세트1 정보(426), 저장된 수신된 데이터 세트2 정보(428), 선택된 안테나 모드 정보(430), 채널 품질 정보(432), 예를 들어, SNR들, 현재 모드 정보(434), 즉 메모리(400)를 포함하는 통신 디바이스에서 안테나 동작의 현재 모드에 관한 정보, 채널 품질 표시 신호 정보(436), Rx/Tx 타이밍 제어 정보(438), 즉 메모리(400)를 포함하는 통신 디바이스가 언제 송신하고 언제 수신할 것인지에 대해 제어하는 정보를 포함한다. 따라서, Rx/Tx 스위칭 제어 모듈(400)은 정보(438)의 함수로서 이용 가능한 수신 모듈과 송신 모듈 사이에서 스위칭한다. 데이터/정보(420)는 또한 이용가능한 안테나들, 예를 들어, 메모리(400)를 포함하는 디바이스, 예를 들어, 도1의 디바이스(200)의 제1, 제2 및 제3 안테나들 각각에 대한 편파를 특징짓고 그리고/또는 식별하는 정보를 포함하는 안테나 편파 정보(436)를 포함한다.
도5는 MIMO 동작들과 안테나 스위칭을 지원하는 두 개의 무선 통신 디바이스들(502, 504)을 포함하는 예시적인 통신 시스템(500)의 도면인데, 각각의 디바이스(502, 504)는 수직 방향으로 편파된 두 개의 안테나들 및 수평 방향으로 편파된 하나의 안테나를 포함한다. 예시적인 제1 통신 디바이스(502)는 수직 방향으로 편파된 제1 안테나(518), 수평 방향(520)으로 편파된 제2 안테나(520) 및 수직 방향으로 편파된 제3 안테나(522)를 포함한다. 예시적인 제2 통신 디바이스(504)는 수직 방향으로 편파된 제1 안테나(534), 수평 방향으로 편파된 제2 안테나(536) 및 수직 방향으로 편파된 제3 안테나(538)를 포함한다.
제1 통신 디바이스(502)는 입력 데이터(504)를 인코딩하기 위한 인코더 모듈(508), 제1 RF 체인(510), 제2 RF 체인(512), RF 스위칭 모듈(514) 및 안테나 선택 모듈(516)을 포함한다. 제2 통신 디바이스(504)는 RF 스위칭 모듈(524), 제1 RF 체인(526), 제2 RF 체인(528) 및 안테나 선택 모듈(532)을 포함하는 디코더 모듈(530)을 포함한다.
무선 채널(506)은 제1 디바이스(502)와 제2 디바이스(504) 사이에 존재한다. 무선 채널(506)은 무선 디바이스 위치들, 잡음, 간섭, 장애물, 날씨 상황 등의 함수로써 시간에 따라 변화한다.
제1 및 제2 통신 디바이스들(502, 504)은 예시적인 통신 디바이스(200) 또는 이들의 변형에 준할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 디바이스(502)에 관하여, 인코더 모듈(508)은 도1의 출력 신호 모듈(249)로 표현될 수 있고, RF 체인1(510)은 도1의 송신 모듈1(212)로 표현될 수 있고, RF 체인2(512)는 도1의 송신 모듈2(218)로 표현될 수 있고, RF 스위칭 모듈(514)은 도1의 안테나 스위칭 모듈(208)로 표현될 수 있고, 안테나 선택 모듈(516)은 도1의 안테나 모드 표시 신호 검출 모듈(226)을 포함하는 안테나 모드 선택 모듈(224)로 표현될 수 있고, 안테나들(518, 520, 522)은 도1의 안테나들(202, 204, 206)로 표현될 수 있다.
계속하여 예를 들면, 제2 통신 디바이스(504)와 관련하여, 안테나들(534, 536, 538)은 도1의 안테나들(202, 204, 206) 각각으로 표현될 수 있고, RF 스위칭 모듈(524)은 도1의 안테나 스위칭 모듈(208)로 표현될 수 있고, RF 체인1(526)은 도1의 수신기 모듈1(214)로 표현될 수 있고, RF 체인2(528)는 도1의 수신기 모듈2(216)로 표현될 수 있고, 디코더 모듈(530)은 도1의 결합 모듈(236), 제1 심벌 복원 모듈(238), 제2 심벌 복원 모듈(240), 채널 품질 결정 모듈(234), 채널 기반 안테나 모드 결정 모듈(228)을 포함하는 안테나 모드 선택 모듈(224), 및 안테나 모드 표시 신호 생성 모듈(220)의 결합으로 표현될 수 있다.
도5의 예에서, 하나의 입력 데이터 스트림(540)과 하나의 대응하는 출력 데이터 스트림(542)이 존재한다. 일부 실시예들에서, 다수, 예를 들어, 두 개의 입력 스트림들과 두 개의 출력 스트림들이 존재한다. 도시될 실시예에서 단일 데이터 입력 및 데이터 출력을 갖는 것으로 도시되었지만, 다른 실시예들에서 다수의 데이터 입력 및 데이터 출력 스트림들이 지원된다.
이러한 예시적인 실시예에서 사용되는 예시적인 전략이 이제 설명될 것이다. 도5는 2 X 2 MIMO 링크를 도시을 고려한다. 데이터 스트림을 전송할 제1 디바이스(502)는 수직으로 편파된 두 개의 안테나들(518, 522) 및 수평으로 편파된 하나의 안테나(520)를 포함한다. 데이터 스트림을 복원할 제2 디바이스(504)는 수직으로 편파된 두 개의 안테나들(534, 538) 및 수평으로 편파된 하나의 안테나(536)를 포함한다. 더욱이, 제1 디바이스(502)는 두 개의 RF 체인들(510, 512)을 포함하고, 제2 디바이스는 두 개의 RF 체인들(526, 528)을 포함한다. 목표 수신기인 제2 디바이스(504)는 관측된 SNR을 기초로 사용될 안테나들을 선택하는 선택 방법을 구현한다. SNR이 미리 결정된 임계치보다 크면, 선택 방법 구현은 듀얼 편파 모드를 선택한다. 다른 실시예들에서, 랭크 정보가 모드 선택 결정을 수행하는데 있어서 SNR 정보에 부가하여 사용된다. 명령들이 생성되어 수신 디바이스(504)의 RF 스위칭 모듈(524) 및 제1 디바이스(502)의 RF 스위칭 모듈(514)로 전송되어 듀얼 편파 구성, 예를 들어, 제2 디바이스(504)에 대한 안테나들(536, 538) 및 제1 디바이스(502)에 대한 안테나들(520, 522)을 이용하게 한다. 안테나 선택 모듈(532)은 측정된 SNR 정보를 기초로 결정한다. 스위칭 제어 신호(544)는 수신 선택 설정을 RF 스위칭 모듈(524)로 전달한다. 송신 선택 신호(546), 예를 들어, 생성된 안테나 모드 선택 신호는 디코더 모듈(530)로부터 안테나 선택 모듈(516)로 전달되며, 안테나 선택 모듈을 신호를 검출하고 스위칭 제어 신호(548)를 RF 스위칭 모듈(514)로 전송한다. 일부 실시예들에서, 상이한 인코딩이 안테나 모드 선택의 함수로써 사용될 수 있도록, 안테나 모드 선택을 지시하는 제어 신호(550)가 또한 인코더 모듈(508)로 전송된다.
그러나 SNR이 임계치 미만이면, 구현된 방법은, RF 체인들 중 하나를 수평으로 편파된 안테나로부터 현재 아이들(idle) 상태인 수직으로 편파된 안테나로 스위칭함으로써, 제1 및 제2 디바이스들(502, 504)이 공간 어레이 구성으로 스위칭하도록 명령할 것을 결정한다. 예를 들어, 스위칭은 제1 디바이스(502)가 안테나들(518 및 522)을 사용하고 안테나(520)를 아이들 상태로 하고, 제2 디바이스가 안테나들(534, 538)을 사용하고 안테나(536)를 아이들 상태로 하는 공간 어레이 구성을 초래한다. 스위칭 정보는 제1 디바이스(502)로 전달되는데, 제1 디바이스는 낮은 대역폭 피드백 채널(신호(546) 참조)에 의한 데이터 스트림에 관해 송신 디바이스이다. 이러한 전술은 더 높은 차수의 MIMO 구성에 용이하게 일반화될 수 있다.
선택 방법에 대한 임계 SNR은 용량에 기반하여 선택될 수 있고, 종종 선택된다. 도6의 도면(600)으로 도시된 바와 같이, 듀얼 편파 MIMO는 예시적인 간주된 일 구성에 대해 SNR > 6dB인 동안 랭크 결핍 공간 MIMO 채널을 능가한다. 다양한 실시예들에서, 듀얼 편파 동작 모드와 단일 편파 동작 모드 사이에서 선택하기 위해 사용되는 임계치를 결정할 때, 백오프가 구현 손실들을 대처하기 위해 이러한 값으로 제공된다. 전파 시나리오들에서, 공간 MIMO 채널이 전체 랭크 또는 거의 전체 랭크를 달성하고 도6에 도시된 바와 같이 충분히 탈상관되는 경우, 듀얼 편파 MIMO 구성은 어떠한 이익도 제공하지 않는다. 제안된 전술은 안테나 선택 결정에서 결정된 랭크 정보를 이용함으로써, 이러한 시나리오들 또한 수용하도록 용이하게 변경될 수 있다.
공간 MIMO 구성은 자신의 듀얼 편파 카운터파트에 비해 전력 이득을 갖는다. 이러한 전력 이득은 안테나 어레이를 구현하기 위해 사용되는 엘리먼트간 공간에 의존하지 않는다. 따라서, 모바일 디바이스 상에서 수직으로 편파된 두 개의 안테나들은 큰 거리만큼 분리될 필요가 없다.
일부 실시예들에서, 제안된 전술은 복잡도 및 비용면에서 단지 명목상으로 증가한 채 셀룰러 네트워크의 높은 SNR 사용자들의 용량을 증가시키기 위해 사용된다. 높은 신호대 잡음비 사용자들의 용량은 자유도에 의해 제한되는 반면, 낮은 SNR 사용자들의 용량은 수신된 신호 전력에 의해 제한된다. 따라서, 듀얼 편파된 MIMO 구조는 높은 SNR 체제의 사용자들에 대해 적합한 반면, 공간 어레이 구성은 낮은 SNR 사용자들에게 선호된다. 예시적으로 제안된 전략은 동작 SNR에 기초하여 적절한 MIMO 구성을 선택한다.
도7은 예시적인 일 실시예에 따라 예시적인 타이밍 구조에서 간격들(평가 간격(702), 데이터 간격(704), 평가 간격(706), 데이터 간격(708), 평가 간격(710), 데이터 간격(712), 평가 간격(714)...)의 예시적인 시퀀스를 도시하는 도면(700)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 어떠한 트래픽 데이터 신호들, 예를 들어, 어떠한 사용자 데이터 신호들도 평가 간격들에서 전달되지 않는다. 간격들의 예시적인 시퀀스는 예를 들어, 도1의 흐름도(100)의 방법을 구현하는 통신 디바이스에서 사용될 수 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 통신 디바이스는 데이터 간격 동안 선택 모드, 예를 들어, 단일 편파 모드 및 듀얼 편파 모드 중 하나에 유지되고, 통신 디바이스는 선택된 모드에서 데이터 간격 동안 파일럿 신호들을 수신 및 평가하는데, 상기 파일럿 신호들은 데이터 간격 동안 트래픽 신호들에 부가하여 전달된다. 그러나 데이터 간격의 종단에서, 통신 디바이스는 반대의 동작 모드로 스위칭되어서, 후속하는 평가 간격 동안 다른 모드에서 전달되는 파일럿 신호를 평가할 수 있다. 그 다음, 평가 간격에 이어, 통신 디바이스 다음 데이터 간격에 대해 선택된 모드에 관해 결정하고 모드들을 변경할 기회를 갖는다. 일부 실시예들에서, 데이터 간격에 대해 어느 모드를 사용할 지에 대한 결정은 이전 데이터 간격 동안 수신된 파일럿 신호 및 평가 간격 동안 수신되는 파일럿 신호들에 기초한다. 평가된 SNR들 및/또는 랭크 정보와 같은 정보는 결정을 위해 사용된다.
화살표들(716, 720, 724, 728)은 채널 추정 기반 스위칭 기회들을 식별하는데, 스위칭의 결정은 뒤이은 데이터 간격(704, 708, 712) 각각에 대해 구현된다. 통신 디바이스가 이전 데이터 간격(704, 708, 714) 각각에서 앞서 사용된 것과 다른 모드에서 채널 조건들을 평가할 수 있도록 화살표들(718, 722, 726)은 모드 스위칭을 위한 포인트들을 식별한다.
도면(750)은 채널 추정 정보에 기초한 모드 스위칭 및 평가 목적을 위한 모드 스위칭을 도시하는 일례이다. 블록(752)은 통신 디바이스가 단일 편파 동작 모드에서 동작, 예를 들어, 초기 평가 간격인 간격(702) 동안 두 개의 수직 편파 안테나들로부터 파일럿 신호들을 수신하는 것을 나타낸다. 채널 품질, 예를 들어, SNR들 및/또는 랭크 정보는 수신된 파일럿 신호들에 기초하여 결정된다. 포인트(716)에서, 통신 디바이스는 듀얼 편타 동작 모드로 스위칭하도록 결정하고 듀얼 편파 동작 모드로 스위칭한다. 데이터 간격(704) 동안, 통신 디바이스는 블록(754)으로 표시된 바와 같이, 듀얼 편파 동작 모드로 유지된다. 듀얼 편파 동작 모드 동안 통신 디바이스는 두 개의 상이한 편파 방향의 안테나들로부터, 예를 들어, 수직으로 편파된 안테나 및 수평으로 편파된 안테나들로부터 파일럿 호들을 수신한다. 그 다음, 시간(718)에서, 통신 디바이스는 단일 편파 동작 모드로 스위칭한다. 블록(756)은 통신 디바이스가 평가 간격(706) 동안 단일 편파 동작 모드에서 동작, 예를 들어, 두 개의 수직으로 편파된 안테나들로부터 파일럿 신호들을 수신하는 것을 나타낸다. 채널 조건들에 기초하여, 통신 디바이스는 단일 편파 동작 모드에 유지되도록 결정하며, 따라서, 포인트(720)에서 스위칭하지 않는다. 통신 디바이스는 블록(758)으로 지시된 바와 같이, 데이터 간격(708) 동안 선택된 단일 편파 모드에 유지되며, 이러한 간격 동안, 예를 들어, 수직하게 편파된 두 개의 안테나들로부터 파일럿 신호를 수신한다.
포인트(722)에서, 통신 디바이스는 블록(760)으로 표시된 바와 같이 평가 간격(710)에 대해 듀얼 편파 모드로 스위칭하며, 통신 디바이스는 제1 및 제2 편파 방향 안테나들 모두로부터 파일럿 신호들을 수신한다. 이러한 경우, 스위칭 기회(724)에서, 통신 디바이스는 듀얼 편파 모드를 선택하여, 디바이스가 블록(762)으로 표시된 바와 같이 데이터 간격(712) 동안 듀얼 편파 모드로 유지된다. 파일럿 신호들은 데이터 간격(712) 동안 두 방향의 편파 안테나들을 통해 수신된다. 그 다음, 시점(726)에서, 통신 디바이스는 단일 편파 모드인 다른 모드로 스위칭하며, 단일 편파 모드가 블록(764)으로 나타낸 바와 같이 평가 간격(714)에 대해 사용된다. 통신 디바이스는 포인트(728)에서 다른 스위칭 결정을 수행 및 구현한다.
일부 다른 실시예들에서, 통신 디바이스는, 예를 들어, 이전 데이터 간격의 모드 설정에 무관하게, 각각의 평가 간격에 대해 모드를 단일 편파 모드로 설정한다. 일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 평가 간격 동안 두 모드들을 평가하는데, 예를 들어, 통신 디바이스는 평가 간격의 제1 부분 동안 단일 평가 모드에 있도록 제어되고 평가 간격의 제2 부분 동안 듀얼 편파 모드에 있도록 제어된다.
도8은 예시적인 일 실시예에 따른 예시적인 타이밍 구조에서 예시적인 간격들(평가 간격(802), 데이터 간격(804), 평가 간격(806), 데이터 간격(808), 평가 간격(810), 데이터 간격(812), 평가 간격(814),...)의 시퀀스를 도시한 도면(800)이다. 일부 실시예들에서, 어떠한 트래픽 데이터 신호들, 예들 들어, 어떠한 사용자 데이터 신호들도 평가 간격들에서 전달되지 않는다. 간격들의 예시적인 시퀀스는 예를 들어, 도1의 흐름도(100)의 방법을 구현하는 통신 디바이스에서 사용될 수 있다.
이러한 예시적인 실시예에서, 기지국은 예를 들어, 미리 결정된 패턴에 따라, 일부 평가 기간들에서 단일 편파 파일럿들을 전송하고, 다른 평가 기간들에서 듀얼 편파 파일럿들을 전송한다. 평가 기간들 동안 기지국에 의해 전송된 파일럿들은 다수의 모바일들에 의해 사용될 수 있다. 예시적인 미리 결정된 일 패턴은 순환하는 타이밍 구조 내에서 연속한 평가 기간들 동안 단일 편파 파일럿들과 듀얼 편파 파일럿들 사이에서 전송이 교번하는 것을 규정한다.
파일럿들을 수신하고 평가하는 통신 디바이스, 예를 들어, 모바일 무선 단말은 전송을 위해 사용되고 있는 미리 결정된 패턴을 인식해서, 특정 평가 간격에 대응하는 규정된 모드에 따라 자신의 동작 모드를 구성한다.
이러한 예시적인 실시예에서, 통신 디바이스는 데이터 간격 동안 선택된 모드, 예를 들어, 단일 편파 모드 및 듀얼 편파 모드 중 하나로 유지되며, 통신 디바이스는 선택된 모드에서 데이터 기간 동안 파일럿 신호들을 수신하고 평가하는데, 상기 파일럿 신호들은 데이터 간격 동안 트래픽 신호들에 부가하여 전달된다. 그러나 데이터 간격의 종단에서, 통신 디바이스는 평가 간격들에 대응하는 미리 결정된 패턴에 따라 동작 모드로 설정되어서, 특정 평가 기간에 대해 규정된 모드에서 전달된 파일럿 신호들을 평가할 수 있다. 평가 간격에 대해 규정된 모드가 이전 데이터 간격과 상이하면, 통신 디바이스는 모드를 스위칭한다.
그 다음, 평가 간격에 이어, 통신 디바이스는 다음 데이터 간격에 대해 선택된 모드에 관해 결정하고 모드들을 스위칭하기 위한 기회를 갖는다. 일부 실시예들에서, 데이터 간격에 대해 어느 모드를 사용할 지에 관한 결정은 이전의 데이터 간격 동안 수신되는 파일럿 신호들 및/또는 평가 간격 동안 수신되는 파일럿 신호들에 기초한다. 평가된 SNR들 및/또는 랭크 정보와 같은 정보는 결정을 수행하기 위해 사용된다.
화살표들(816, 820, 824, 828)은 채널 추정 기반 스위칭 기회들을 식별하는데, 스위칭의 결정은 뒤이은 데이터 간격(804, 808, 812) 각각에 대해 구현된다. 통신 디바이스가 평가 기간에 대해 사용되는 미리 결정된 패턴에 따라 규정된 모드에서 채널 조건들을 평가할 수 있도록 화살표들(818, 822, 826)은 모드 설정을 위한 포인트들을 식별한다.
도면(850)은 채널 추정 정보에 기초한 모드 스위칭 및 평가 목적을 위한 모드 설정을 도시하는 일례이다. 이러한 예에서, 모드 설정은 연속한 평가 간격들에 대해 교번한다. 블록(852)은 통신 디바이스가 단일 편파 동작 모드에서 동작, 예를 들어, 초기 평가 간격인 간격(802) 동안 두 개의 수직 편파 안테나들로부터 파일럿 신호들을 수신하는 것을 나타낸다. 채널 품질, 예를 들어, SNR들 및/또는 랭크 정보는 수신된 파일럿 신호들에 기초하여 결정된다. 포인트(816)에서, 통신 디바이스는 듀얼 편타 동작 모드로 스위칭하도록 결정하고 듀얼 편파 동작 모드로 스위칭한다. 데이터 간격(804) 동안, 통신 디바이스는 블록(854)으로 표시된 바와 같이, 듀얼 편파 동작 모드로 유지된다. 듀얼 편파 동작 모드 동안 통신 디바이스는 두 개의 상이한 편파 방향의 안테나들로부터, 예를 들어, 수직으로 편파된 안테나 및 수평으로 편파된 안테나들로부터 파일럿 호들을 수신한다.
그 다음, 시점(818)에서, 통신 디바이스는 미리 결정된 평가 간격 패턴에 따라 듀얼 편파 동작 모드로 설정된다. 이러한 경우, 무선 단말이 이전 데이터 간격 동안 듀얼 편파 모드에 있기 때문에, 무선 단말은 듀얼 모드로 유지된다. 일부 실시예들에서, 무선 단말은 간격(806)과 같은 평가 간격을 무시하도록 선택할 수 있는데, 여기서 평가 간격에 대해 미리 결정된 규정된 모드는, 무선 단말이 데이터 간격 윈도우로부터 파일럿을 평가할 수 있기 때문에, 이전 데이터 간격 모드와 동일하다. 따라서, 이러한 시나리오에서, 무선 단말은 이러한 평가 간격 동안 전력을 보존하거나 상이한 기능을 수행할 수 있고, 종종 수행한다.
블록(856)은 통신 디바이스가 평가 간격(806) 동안 듀얼 편파 동작 모드로 동작, 즉 제1 및 제2 편파 방향 안테나들 모두로부터 파일럿 신호들을 수신하는 것을 나타낸다. 데이터 간격(804) 및 평가 간격(806)이 모두 듀얼 모드이기 때문에, 통신 디바이스는 블록(858)으로 표시된 바와 같이 다음 데이터 간격(808) 동안 선택된 듀얼 편파 모드로 유지되며 예를 들어, 제1 및 제2 편파 방향 안테나들 모두로부터 이러한 간격 동안 파일럿 신호들을 수신한다.
포인트(822)에서, 통신 디바이스는 블록(860)으로 표시된 바와 같이 평가 간격(810)에 대해 단일 편파 모드로 스위칭되고, 통신 디바이스는 수직하게 편파된 두 개의 안테나들로부터 파일럿 신호들을 수신한다. 이러한 경우, 스위칭 기회(824)에서, 통신 디바이스는 단일 편파 모드를 선택해서, 디바이스는 블록(862)으로 표시된 바와 같이, 데이터 간격(812)에 대해 단일 편파 모드로 설정된다. 파일럿 신호들은 데이터 간격(812) 동안 수직으로 편파된 두 개의 안테나들 상에서 수신된다. 그 다음, 시점(826)에서, 통신 디바이스는 평가 간격들에 대해 사용되는 미리 결정된 패턴에 따라 듀얼 편파 모드로 스위칭하며, 듀얼 편파 모드는 블록(864)으로 표시된 바와 같이 평가 간격(814) 동안 사용된다. 통신 디바이스는 포인트(828)에서 다른 스위칭 결정을 수행 및 구현한다.
일부 다른 실시예들에서, 통신 디바이스는 예를 들어, 이전 데이터 간격의 세팅 모드에 무관하게, 각각의 평가 간격 동안 모드를 단일 편파 모드로 설정한다. 일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 평가 간격 동안 두 모드들을 평가하는데, 예를 들어, 평가 간격의 제1 부분 동안 단일 편파 모드에 있도록 제어되고 평가 간격의 제2 부분 동안 듀얼 편파 모드에 있도록 제어된다.
다양한 실시예들의 기술들은 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합을 이용하여 구현될 수 있다. 다양한 실시예들이 장치들, 예를 들어, 모바일 단말들과 같은 모바일 노드들, 기지국들 및 통신 시스템들과 관련된다. 다양한 실시예들이 또한 방법들, 예를 들어, 모바일 노드들, 기지국들 및/또는 통신 시스템들, 예를 들어, 호스트들을 제어 및/또는 동작하는 방법에 관련된다. 다양한 실시예들이 또한 머신, 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어, ROM, RAM, CD들, 하드디스크 등에 관련되는데, 이들은 하나 이상의 방법 단계들을 구현하기 위해 머신을 제어하기 위한 머신 판독 가능 명령들을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 설명된 노드들은 하나 이상의 모듈들을 이용하여 하나 이상의 방법들, 예를 들어, 신호 프로세싱, 결정 단계, 메시지 생성, 메시지 시그널링, 스위칭, 수신 및/또는 전송 단계들에 대응하는 단계들을 수행하도록 구현된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 다양한 특징들이 모듈들을 이용하여 구현된다. 이러한 모듈들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합을 이용하여 구현될 수 있다. 전술한 다양한 방법들 또는 방법 단계들은 예를 들어, 하나 이상의 노드들에서 전술한 방법들의 전부 또는 일부를 구현하기 위해 머신, 예를 들어, 추가의 하드웨어를 갖거나 갖지 않는 범용 컴퓨터를 제어하도록, 메모리 디바이스, 예를 들어, RAM, 플로피디스크 등과 같은 머신 판독 가능 매체에 포함되는 소프트웨어와 같은 머신 실행가능한 명령들을 이용하여 구현될 수 있다. 따라서, 특히, 다양한 실시예들은 머신, 예를 들어, 프로세서 및 관련된 하드웨어가 전술한 방법(들)의 하나 이상의 단계들을 구현하게 하도록 하기 위한 머신 실행가능 명령들을 포함하는 머신 판독 가능 매체에 관련된다. 일부 실시예들은 본 발명의 하나 이상의 방법들의 단계들 중 하나, 다수 또는 모두를 구현하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 디바이스, 예를 들어, 통신 디바이스에 관련된다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 디바이스들, 예를 들어, 무선 단말들과 같은 통신 디바이스들의 프로세서 또는 프로세서들, 예를 들어, CPU들은 컴퓨터 디바이스에 의해 수행되는 것으로 설명되는 방법들의 단계들을 수행하도록 구성된다. 따라서, 모든 실시예들은 아니지만 일부 실시예들은 프로세서가 포함되는 디바이스에 의해 수행되는 다양하게 설명된 방법들의 단계들 각각에 대응하는 모듈을 포함하는 프로세서를 구비한 디바이스, 예를 들어, 통신 디바이스에 관련된다. 모듈들은 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있다.
OFDM 시스템의 환경에서 기술되었지만, 다양한 실시예들의 방법들 및 장치들 중 적어도 일부는 많은 비 OFDM 및/또는 비 셀룰러 시스템들을 포함하는 통신 시스템들의 넓은 범위에 적용가능하다.
전술한 다양한 실시예들의 방법들 및 장치들에 대한 다양한 추가의 변형들이 전술한 설명의 관점에서 기술 분야의 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 변형들은 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 방법들 및 장치들은 액세스 노드들과 모바일 노드들 사이에서 무선 통신 링크들을 제공하기 위해 사용될 수 있는 CDMA, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 및/또는 다양한 다른 타입의 통신 기술들에 사용될 수 있고, 다양한 실시예들에서 사용된다. 일부 실시예들에서, 이러한 노드들은 OFDM 및/또는 CDMA를 이용하는 모바일 노드들과 통신 링크들을 구축하는 기지국으로서 구현된다. 다양한 실시예들에서, 모바일 노드들은 상기 방법들을 구현하기 위해, 노트북 컴퓨터들, 휴대형 정보 단말기(PDA), 또는 수신/송신 회로들 및 로직 및/또는 루틴들을 포함하는 다른 휴대용 디바이스로서 구현된다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 디바이스의 동작 방법으로서,
    제1 시간 기간 동안 듀얼 편파(polarized) 안테나 동작 모드에서 동작하는 단계;
    제2 시간 기간 동안 단일 편파 안테나 동작 모드에서 동작하는 단계 ― 상기 제1 및 제2 시간 기간은 상이함 ―;
    이전 데이터 간격 중에 수신된 파일럿 신호들의 품질에 기반하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드 또는 상기 단일 편파 안테나 동작 모드를 선택하는 단계; 및
    상기 선택하는 단계가 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 중 상기 무선 통신 디바이스가 동작하는 현재 안테나 동작 모드와 상이한 안테나 동작 모드를 선택할 때, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하는 단계 ―상기 스위칭은, 상기 무선 통신 디바이스가 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 허용되는 미리 결정된 시간 구조 내의 특정 시점에서 수행됨―
    를 포함하는,
    무선 통신 디바이스의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    i)채널 품질 추정 및 ii)수신된 안테나 모드 표시 신호 중 하나에 기반하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 선택하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 디바이스의 동작 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선택이 채널 품질 추정에 기초할 때,
    상기 무선 통신 디바이스로 전송하기 위해 사용되는 송신 안테나들과 상기 송신 안테나들의 편파와 동일한 편파를 가지며 상기 무선 통신 디바이스에 포함되는 수신 안테나들 사이에서 채널 행렬에 대한 랭크 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 채널 품질 추정 및 상기 생성된 랭크 정보에 기초하여, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 선택을 수행하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 디바이스의 동작 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    에어링크를 통해 안테나 모드 표시 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 디바이스의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선택이 수신된 안테나 모드 표시 신호에 기초할 때, 상기 선택하는 단계는 상기 수신된 안테나 모드 표시 신호에 의해 표시된 안테나 동작 모드를 검출하는 단계 및 상기 수신된 신호에 의해 표시되는 상기 안테나 동작 모드를 선택하는 단계를 포함하는, 무선 통신 디바이스의 동작 방법.
  7. 삭제
  8. 통신 디바이스로서,
    제1 시간 기간 동안 상기 디바이스를 듀얼 편파 안테나 동작 모드에서 동작시키기 위한 수단;
    제2 시간 기간 동안 상기 디바이스를 단일 편파 안테나 동작 모드에서 동작시키기 위한 수단 ― 상기 제1 및 제2 시간 기간은 상이함―;
    이전 데이터 간격 중에 수신된 파일럿 신호들의 품질에 기반하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드 또는 상기 단일 편파 안테나 동작 모드를 선택하기 위한 수단; 및
    상기 선택하기 위한 수단이 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 중 상기 디바이스가 동작하는 현재 안테나 동작 모드와 상이한 안테나 동작 모드를 선택할 때, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하기 위한 수단 ―상기 스위칭은, 상기 통신 디바이스가 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 허용되는 미리 결정된 시간 구조 내의 특정 시점에서 수행됨―
    을 포함하는,
    통신 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    i)채널 품질 추정 및 ii)수신된 안테나 모드 표시 신호 중 하나에 기초하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 선택하기 위한 수단을 더 포함하는, 통신 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선택하기 위한 수단이 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 중 상기 통신 디바이스가 동작하는 현재 안테나 동작 모드와 상이한 안테나 동작 모드를 선택할 때, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭이 수행되는, 통신 디바이스.
  11. 무선 통신 디바이스가 방법을 구현하도록 제어하기 위한 머신 실행가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 방법은,
    제1 시간 기간 동안 듀얼 편파 안테나 동작 모드에서 동작하는 단계;
    제2 시간 기간 동안 단일 편파 안테나 동작 모드에서 동작하는 단계 ―상기 제1 및 제2 시간 기간은 상이함―;
    이전 데이터 간격 중에 수신된 파일럿 신호들의 품질에 기반하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드 또는 상기 단일 편파 안테나 동작 모드를 선택하는 단계; 및
    상기 선택하는 단계가 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 중 상기 무선 통신 디바이스가 동작하는 현재 안테나 동작 모드와 상이한 안테나 동작 모드를 선택할 때, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하는 단계 ―상기 스위칭은, 상기 무선 통신 디바이스가 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 허용되는 미리 결정된 시간 구조 내의 특정 시점에서 수행됨 ―
    를 포함하는,
    컴퓨터 판독 가능 매체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방법은, i)채널 품질 추정 및 ii)수신된 안테나 모드 표시 신호 중 하나에 기반하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 선택하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 선택하는 단계가 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 중 상기 무선 통신 디바이스가 동작하는 현재 안테나 동작 모드와 상이한 안테나 동작 모드를 선택할 때, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
  14. 무선 통신 디바이스로서,
    제1 시간 기간 동안 듀얼 편파 안테나 동작 모드에서 동작하고,
    제2 시간 기간 동안 단일 편파 안테나 동작 모드에서 동작하고 ―상기 제1 및 제2 시간 기간은 상이함―,
    이전 데이터 간격 중에 수신된 파일럿 신호들의 품질에 기반하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드 또는 상기 단일 편파 안테나 동작 모드를 선택하고,
    상기 선택이 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 중 상기 무선 통신 디바이스가 동작하는 현재 안테나 동작 모드와 상이한 안테나 동작 모드를 선택할 때, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 ―상기 스위칭은, 상기 무선 통신 디바이스가 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 허용되는 미리 결정된 시간 구조 내의 특정 시점에서 수행됨―
    상기 디바이스를 제어하기 위해 구성되는 프로세서를 포함하는,
    무선 통신 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는, i)채널 품질 추정 및 ii)수신된 안테나 모드 표시 신호 중 하나에 기반하여 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 선택하도록 추가로 구성되는, 무선 통신 디바이스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 선택이 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 중 상기 무선 통신 디바이스가 동작하는 현재 안테나 동작 모드와 상이한 안테나 동작 모드를 선택할 때, 상기 듀얼 편파 안테나 동작 모드와 상기 단일 편파 안테나 동작 모드 사이에서 스위칭하도록 추가로 구성되는, 무선 통신 디바이스.





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