KR101686697B1 - 스위칭 가능한 안테나 기능들을 가지는 통신시스템의 노드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선통신시스템의 노드(1)에 관한 것으로서, 노드(1)는 적어도 제1 및 제2안테나 기능(2, 3)들과, 그리고 제1 및 제2무선체인(4, 5)들을 포함한다. 적어도 제1동작모드의 시작시에, 각 안테나 기능(2, 3)은 대응하는 무선체인(4, 5)에 연결된다. 노드는 스위칭 네트워크(6)과 빔형성 네트워크(7)을 더 포함하고, 적어도 두 개의 안테나 기능(2, 3)들이 동일 무선체인(5)에 연결되도록, 스위칭 네트워크(6)은 제2동작모드의 시작시에 적어도 하나의 안테나 기능(2)을 그의 대응하는 무선체인(4)으로부터 분리하고 그리고 이를 빔형성 네트워크(7)의 적어도 일부를 통해 무선체인들 중 다른 하나(5)에 연결하도록 배열된다. 노드(1)는 상기 빔형성 네트워크(7)을 통해 상기 적어도 두 개의 안테나 기능(2, 3)들에 대해 빔형성을 수행하도록 배열되고, 상기 스위칭 네트워크(6)은 제1모드와 제2모드 간에 스위치하도록 배열된다.
Description
본 발명은 무선통신시스템의 노드에 관한 것으로서, 상기 노드는 적어도 제1안테나 기능과, 제2안테나 기능과, 제1무선체인과 그리고 제2무선체인을 포함한다. 적어도 제1동작모드의 개시에서, 각 안테나 기능은 대응하는 무선체인에 연결된다.
본 발명은 또한 무선통신시스템에서 방법에 관한 것으로서, 방법은 제1동작모드의 시작시에, 안테나 기능들을 대응하는 무선체인들에 연결하는 단계를 포함하고, 상기 안테나 기능들 각각은 대응하는 무선체인에 연결된다.
지난 10년 동안 이동전화들과 무선 광대역 장치들의 사용이 급격히 증가하였고, 또한 다가오는 몇 년 동안 한 층 더 빨리 성장할 것으로 예상된다. 이들 요구들을 충족하기 위하여, 운영자는 그들의 통신시스템에서 용량을 반드시 증가시켜야만 한다.
통신시스템의 용량을 증가시는 잘 공지된 방식은 기지국들과 사용자 단말기들 양측에, 두 개 이상의 안테나와 무선체인을 통합하고, 그리고 소위 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 사용하는 것이다.
오늘날, 이동전화와 같은 사용자 단말기는 음성통신을 위해 대부분 사용되지만, 보다 많은 사람들이 영화와 음악 스트리밍, 체팅 및 인터넷과 같은 데이터 응용을 위해 다른 방식들로 그들의 이동전화를 사용하는 것이 뚜렷한 경향이다. 이동전화가 가지는 한가지 문제점은, 이동전화의 배터리용량이 제한되기 때문에, 이동전화 배터리를 자주 재충전해야할 필요가 있다는 것이다. 미래에, 보다 많은 무선체인들이 단말기 내에 통합되면, 전력소모가 증가하게 되어, 이에 따라 훨씬 더 자주 재충전하여야만 한다. 따라서, 충전간 시간을 증가시키기 위해 전력소모를 줄일 필요가 있다. 이외에도, 장치의 이산화탄소 "이력"(carbon-dioxide "footprint")가 작아지게 된다.
WO 2009/080110호는, 빔-형성 네트워크(beam-forming network)를 사용하여 두 개의 안테나 요소들을 결합하고 그리고 이에 따라 환경에 대한 안테나 이득과 편파(polarization)을 최적화하는 장치를 기술하고 있다. 그러나, 다수의 안테나들과 다수의 활성 무선장치들은 고정된다.
MIMO 시스템에서, 이동전화, 또는 사용자 단말기를 구성하는 다른 무선 광대역 장치는 랭크-원 채널(rank-one channel)을 경험할 수 있거나 또는 높은 데이터율을 필요로 하지 않을 수 있다. 예컨대, 사용자 단말기와 기지국 간에 송수신자간에 교신 가능한 시나리오(line-of-sight scenario)에서, 링크의 양단부들이 이중 편파 안테나들을 가지지 않는다면, 전파 채널(propagation channel)은 종종 하나의 스트림만을 지원한다. 이러한 경우들에, 사용자 단말기는 다수의 스트림을 사용할 수 없거나 사용할 필요가 없다.
기지국들과 중계소와 같은 다른 유형들의 노드들에서 비슷한 상황이 존재한다.
그러므로, 노드에서 안테나와 무선체인들의 보다 효율적인 사용을 위한 필요성이 있다.
본 발명의 목적은 노드에서 안테나들과 무선체인들의 보다 효율적인 사용을 얻는 것이다.
상기 목적은 무선통신시스템의 노드에 의해 이루어지고, 상기 노드는 적어도 제1안테나 기능과, 제2안테나 기능과, 제1무선체인과 제2무선체인을 포함한다. 적어도 제1동작모드의 개시에서, 각 안테나 기능은 대응하는 무선체인에 연결된다. 노드는 스위칭 네트워크과 빔형성 네트워크을 더 포함하고, 적어도 제2동작모드의 개시에 적어도 두 개의 안테나 기능들이 동일 무선체인에 연결되도록, 적어도 제2동작모드의 개시에서, 스위칭 네트워크은 적어도 하나의 안테나 기능을 그의 대응하는 무선체인으로부터 분리하고 또한 상기 분리된 적어도 하나의 안테나 기능을 빔형성 네트워크의 적어도 일부를 통해 상기 대응하는 무선체인들 중 다른 하나에 연결하도록 배열된다. 상기 노드는 상기 빔형성 네트워크에 의해 상기 적어도 두 개의 안테나 기능들에 대한 빔형성을 수행하고, 상기 스위칭 네트워크은 제1모드와 제2모드 간에 스위치를 하도록 배열된다.
상기 목적은 또한 무선통신시스템에서의 방법에 의해 달성되고, 상기 방법은 다음의 단계들:
제1동작모드의 개시에, 각각이 대응하는 무선체인에 연결되는 안테나 기능들을 대응하는 무선체인들에 연결하는 단계와;
제2동작모드의 개시에, 상기 적어도 하나의 안테나 기능을 그의 대응하는 무선체인으로부터 분리하는 단계와;
제2동작모드에서 적어도 두 개의 안테나 기능들이 동일 무선체인에 연결되도록, 상기 적어도 하나의 분리된 안타네 기능을 빔형성 네트워크의 적어도 일부를 통해 상기 대응하는 무선체인들 중 다른 하나에 연결시키는 단계와;
상기 적어도 두 개의 안테나 기능들에 대해 빔형성을 수행하기 위해 상기 빔형성 네트워크을 사용하는 단계를 포함한다.
한 예에 따라, 무선체인들과 안테나 기능들의 숫자는 동일하고, 제2동작모드에서, 단지 하나의 안테나 기능이 각 무선체인에 연결된다.
다른 예에 따라, 빔형성 네트워크은 적어도 하나의 이상기(phase shifter) 및/또는 적어도 하나의 감쇠기(attenuator)를 포함한다.
다른 예에 따라, 노드는 스위칭 네트워크과 빔형성 네트워크을 제어하도록 배열되는 제어유닛을 더 포함한다.
다른 예에 따라, 안테나 기능이 분리되는 무선체인들은 턴오프된다.
다른 예에 따라, 제1동작모드는 MIMO ( Multiple Input Multiple Output) 통신에 대응한다.
다른 예들은 종속 청구항에 기술되어 있다.
본 발명의 주 장점은, 이동전화들과 다른 유형의 노드들에 대한 에너지 소비가 줄어든다는 것이다. 동시에, 다중-안테나들에 대한 성능-향상 기술을 개발할 가능성이 있다는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 노드의 제1예를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 기능을 보여주는 편파 안테나 방사도.
도 3은 본 발명에 따른 노드의 제2예를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 기능을 보여주는 편파 안테나 방사도.
도 3은 본 발명에 따른 노드의 제2예를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 방법의 흐름도.
첨부도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1예를 보여주는 도 1을 참조하면, 무선통신시스템의 사용자 단말기(1)가 도시되어 있고, 사용자 단말기(1)는 제1안테나 기능(2)과, 제2안테나 기능(3)과, 제1무선체인(4)과 제2무선체인(5)을 포함한다.
본 발명에 따라, 사용자 단말기(1)는 스위칭 네트워크(6)과 빔형성 네트워크(7)을 더 포함하고, 스위칭 네트워크(6)은 제1스위치(8)를 포함한다. 사용자 단말기는 또한 제2스위치(9b)를 포함한다. 스위치(8, 9b) 각각은 두 개의 상태 중 하나, 제1상태 또는 제2상태에 각각 있을 수 있다. 제1상태는 점선으로 표시하고 그리고 제2상태는 실선으로 표시한다.
빔형성 네트워크(7)은 제1접속(7a)과 제2접속(7b)을 포함하고, 제1접속(7a)은 스위칭 네트워크(6)에 연결되고 그리고 제2접속(7b)은 제2스위치(9b)에 연결된다.
제1상태에서, 제1스위치(8)는 제1안테나 기능(2)을 제1무선체인(4)에 연결하고, 그리고 제2상태에서, 제1스위치(8)는 제1안테나 기능(2)을 빔형성 네트워크(7)의 제1안테나(7a)에 연결한다.
제1상태에서, 제2스위치(9b)는 빔형성 네트워크(7)의 제2접속(7b)을 제2안테나(3)와 제2무선체인(5) 둘 다로부터 분리하고, 그리고 제2상태에서 제2스위치(9b)는 빔형성 네트워크(7)의 제2접속(7b)을 제2안테나(3)와 제2무선체인(5) 둘 다에 연결한다.
제1동작모드에서, 스위치(8, 9b) 각각은, 제1안테나 기능(2)이 제1무선체인(4)에 연결되고 그리고 빔형성 네트워크(7)으로부터는 분리되고, 그리고 제2안테나 기능(3)이 제2무선체인(5)에 연결되도록 그들의 제1상태에 있는다. 빔형성 네트워크(7)의 제2접속(7b)은 제2안테나(3)와 제2무선체인(5)으로부터 분리된다.
제2동작모드에서, 스위치(8, 9b) 각각은, 제1안테나 기능(2)이 빔형성 네트워크(7)의 제1접속(7a)에 연결되고 또한 제1무선체인(4)으로부터 분리되고, 그리고 빔형성 네트워크(7)의 제2접속(7b)이 제2안테나(3)와 제2무선체인(5)에 연결되도록 그들이 제2상태에 있는다.
그러므로, 제2동작모드에서, 안테나 기능(2, 3)들은 동일한 무선체인(5)에 연결되고, 그리고 빔형성 네트워크(7)을 통해 사용자 단말기(1)는 안테나 기능(2, 3)들에 대한 빔형성을 수행하도록 배열된다. 스위칭 네트워크(6)은 제1동작모드와 제2동작모드 간에 스위치하도록 배열된다.
이 예에서, 빔형성 네트워크(7)은 이상기(9)를 포함하고, 여기에서 제어유닛(10)이 제1제어접속(12)을 통해 이들을 제어하도록 배열된다. 제어유닛은 대응하는 제2제어접속(11)과 제3제어접속(13)을 통해 스위칭 네트워크(6)과 제2스위치(9B)를 제어하도록 더 배열된다.
제어유닛(10)은 채널에 따라 제어를 수행하도록 배열되고, 제어유닛(10)은 대응하는 제4제어접속(14)과 제5제어접속(15)을 통해 제1무선체인(4)과 제2무선체인(5)에 접속된다.
한 제어 대안에 따라, 사용자 단말기(1)는 제1동작모드에 있고 그리고 안테나 기능(2, 3)들 둘 다를 통해 별도로 기준신호들을 전송하거나 또는 수신한다. 채널과 랭크 추정(rank estimation), 또는 피드백을 기반으로 하여, 제어유닛(10)은 제2동작모드에 따라 제1무선체인(4)을 끄고 그리고 안테나 기능(2, 3)들 두 다를 제2무선체인(5)에 연결하는 것을 결정할 수 있다.
이 대안에서, 제2동작모드는:
- 안테나 기능(2, 3)들을 제2무선체인(5)에 연결하는 단계와, 그리고
- 안테나 기능(2, 3)들을 제1무선체인(4)과 제2무선체인(5)에 각각 연결하고, 짧은 타임 버스트(time burst)에서 안테나 기능(2, 3)들 둘 다를 통해 기준신호들을 개별적으로 전송하거나 또는 수신하는 단계를 포함한다.
그러므로, 제2동작모드는 짧은 타임 버스트에서 안테나 기능(2, 3)들 둘 다를 통해 기준신호들을 개별적으로 전송하거나 또는 수신하기 위하여 상대적으로 짧은 시간 주기동안에 제1동작모드로 스위칭 백(switching back)하는 것을 포함한다.
이들 기준신호들을 기반으로, 제어유닛(10)은 제1동작모드로 스위치 백하는 것을 선택할 수 있다.
다른 제어 대안에 따라, 사용자는 높은 데이터율이 필요없다. 그러면, 제어유닛(10)은 높은 데이터율이 필요할 때까지 제2동작모드로 스위치하는 것을 선택할 수 있다.
또 다른 제어 대안에 따라, 사용자는 사용자 단말기(10)에 낮은 전력소모를 원하게 되고, 따라서 제2동작모드를 항상 사용하는 것으로 수동으로 결정할 수 있다.
도 2는 제2동작모드에 따라 사용자 단말기가 작동할 때 빔형성 네트워크을 어떻게 사용할 수 있는지를 예시화하는 것으로서, 이는, 안테나 기능(2, 3)들 둘 다가 제2무선체인(5)에 연결된다는 것을 의미한다. 그의 방사 패턴(23)으로 표시되는 사용자 단말기는 제1기지국(24)과 통신하고 그리고 제2기지국(25)으로부터 기준신호를 수신한다. 이상기(9)는 두 개의 안테나 기능들의 최종 방사 패턴(23)을 조종하는데 사용되어, 이상기는 제1기지국(24)에 대면하고 또한 제2기지국(25)으로부터 떨어지게 대면하게 된다. 이를 아래에서 보다 상세하게 설명한다.
원하는 결과를 얻기 위하여, 이상기(9)의 다수의 위상 설정들이 시험되고, 이는 상이한 형상들의 방사 패턴(23)을 이루게 된다. 사용자 단말기가 통신하는 제1기지국(24)을 향해 높은 이득을 가지고 또한 사용자 단말기와 인터페이스하는 제2기지국(25)을 향해 낮은 이득을 가지는 방사 패턴을 이루는 것이 바람직하다. 제1기지국(24)과 사용자 단말기 간의 통신링크의 성능은 상당히 개선된다.
위상 설정을 찾는 다른 방법은 SINR을 최대화하기 위해 수치최적화(numerical optimization), 예컨대 경사검색(gradient search)을 사용하는 것이다.
랭크 표시자(rank indicator) 또는 CQI와 같은 다른 수치들을 통신링크의 품질을 확인하는데 사용할 수 있다.
본 발명은 두 개 이상의 안테나와 두 개 이상의 무선장치들을 가지는 소정의 무선장치에서 구현될 수 있다. 예컨대, 만일 네 개의 안테나 기능들과 네 개의 무선체인들이 있다면, 네 개의 안테나 기능들 모두는 하나의 무선체인에 연결될 수 있는 한편 세 개의 무선체인들은 턴오프되어 에너지가 절약된다. 다른 대안은 두 개의 안테나 기능들을 하나의 무선체인에 연결하고 또한 나머지 두 개의 안테나 기능들을 다른 하나의 무선체인에 연결하는 한편 두 개의 무선체인들을 턴오프하여 에너지를 절약한다.
보편적인 특징의 제2예를 보여주는 도 3을 참조하여 이를 더 설명한다. 여기서, 사용자 단말기(1')와 같은 노드는 제1안테나 기능(15)과, 제2안테나 기능(16)과, 제3안테나 기능(17)과 제4안테나 기능(18)을 포함한다. 노드는 스위칭 네트워크(6')과 빔형성 네트워크(7')을 더 포함하고 또한 제1무선체인(19)과, 제2무선체인(20)과, 제3무선체인(21)과 그리고 제4무선체인(22)을 더 포함한다. 노드(1')는 또한 상기 제1예와 같은 제어유닛을 포함하고, 이는 명료화를 위해 도시하지 않는다. 여기서, 제1예의 제2스위치는 빔형성 네트워크(7')에서 구현되게 되는 것으로 이해하여만 하고, 물론 이는 여기서 세 개의 스위치들로 구성되게 된다.
세 개의 상이한 상태들이 표시되는데, 제1상태는 상기 제1예에 따른 제1동작모드에 대응하고 그리고 제2상태와 제3상태는 상기 제1예에 따른 제2동작모드에 대응한다.
빔형성 네트워크(7')과 무선체인(19, 20, 21, 22)들 간에 실선으로 표시되는 바와 같은 제1상태에서, 안테나 기능(15, 16, 17, 18)들 모두는 무선체인(19, 20, 21, 22)들 모두에 연결된다.
빔형성 네트워크(7')과 무선체인(19, 20, 21, 22)들 간에 파선으로 표시되는 바와 같은 제2상태에서, 안테나 기능(15, 16, 17, 18)들은 제2무선체인(20)과, 제3무선체인(21)과 제4무선체인(22)에 연결되고, 제1무선체인(19)은 분리되어 턴오프된다.
빔형성 네트워크(7')과 무선체인(19, 20, 21, 22)들 간에 점선으로 표시되는 바와 같은 제3상태에서, 안테나 기능(15, 16, 17, 18)들은 제3무선체인(21)과 제4무선체인(22)에 연결되고, 제1무선체인(19)과 제2무선체인(20)들은 분리되어 턴오프된다.
스위칭 네트워크의 제어에 관한 상기에서 기술한 제어 대안들을 물론 제2예에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명을 사용하는 소정의 구성에 대해서도 적용할 수 있다.
이동전화(1)에서 무선을 턴오프하는 것은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에서 안테나 포트에 대한 SINR을 감소시키는 것으로 등가된다. 따라서, MIMO 통신을 사용하는 이동시스템은 이를, 가능한 스트림의 숫자가 줄어들고 또한 이에 따라 작동하는 것처럼 간주한다. 따라서, 사용자 단말기(1)에서 구현되는 제안된 개념은 이동시스템에서 소정의 변화를 필요로 하지 않는다.
도 4를 참조하면, 본 발명은 또한 무선통신시스템에서 방법에 관련되고, 방법은 다음의 단계들:
101: 제1동작모드의 개시에, 각각이 대응하는 무선체인에 연결되는 안테나 기능들을 대응하는 무선체인들에 연결하는 단계와;
102: 제2동작모드의 개시에, 상기 적어도 하나의 안테나 기능을 그의 대응하는 무선체인으로부터 분리하는 단계와;
103: 제2동작모드에서 적어도 두 개의 안테나 기능들이 동일 무선체인에 연결되도록, 상기 적어도 하나의 분리된 안테나 기능을 빔형성 네트워크의 적어도 일부를 통해 상기 대응하는 무선체인들 중 다른 하나에 연결시키는 단계와;
104: 상기 적어도 두 개의 안테나 기능들에 대해 빔형성을 수행하기 위해 상기 빔형성 네트워크을 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 예들에 한정되지 않고, 첨부된 청구항의 범위 내에서 자유로게 변경할 수 있다. 예컨대, 안테나 기능이 분리되는 무선체인들은 턴오프되거나 또는 턴오프되지 않을 수 있다.
비록 특정 스위치 상태들이 특정 작동모드에 있는 것처럼 보인다고 하더라도, 이들은 적어도 특정 작동모드의 개시에 있는 것처럼 간주될 수 있다는 것을 알아야 한다.
바람직하게, 제1작동모드는 MIMO 통신에 대응한다.
단지 하나의 이상기를 사용하는 것에 대한 확장은, "위상-전력 변환기(phase-to-power converter)"와 같은 구성으로 두 개의 이상기와 하이브리드 결합기를 사용하는 것이다. 이 방식에서, 두 안테나 기능들의 위상과 진폭은 두 개의 이상기들에 의해 제어될 수 있다.
빔형성 네트워크(7, 7')은 소정의 적절한 형식을 가질 수 있고 또한 안테나 기능들과 무선체인들의 숫자에 따라 소정의 적절한 구성요소들을 포함할 수 있다. 예컨대, 빔형성 네트워크(7)은 감쇠기(9a)를 포함하는 것으로 도시된다.
스위칭 네트워크(6)은 단지 하나의 스위치(8)를 포함하는 것으로 기술되었다. 물론, 스위칭 네트워크(6)에서 스위치들의 숫자와 구성은 안테나 기능들과 무선체인들의 숫자에 따라 변할 수 있다. 스위치들은 소정의 적절한 기술, 바람직하게는 반도체기술로 구현될 수 있다.
상기 예들은 노드 또는 사용자 단말기에 관한 것으로서, 노드가 가장 일반적인 용어이다. 노드는 이동전화 또는 랩탑과 같은 소정 유형의 사용자 단말기에 관한 것일 수 있다. 노드는 또한 기지국 또는 중계국과 같은 소정 유형의 설비에 관한 것일 수 있다.
제2스위치(9b)는 빔형성 네트워크(7)의 제2접속(7b)으로부터 제2안테나 기능(3)을 분리하는데 사용된다. 이 분리는 반드시 필요치 않을 수 있고, 또한 다른 적절한 방식으로 이루어질 수 있다. 제2스위치 또는 대응하는 스위치들은, 제2예에서 나타낸 바와 같이, 빔형성 네트워크(7')에 포함될 수 있다.
스위칭 네트워크(6)과 빔형성 네트워크(7, 7')은 하나의 공통유닛에 포함될 수 있다.
스위치 상태들을 어떻게 제어하는지에 관해 논의한 제어 대안들은, 단지 이러한 제어가 어떻게 수행될 수 있는지의 예들이다. 많은 다른 유형들의 제어를 생각할 수 있다.
본 발명은 모든 안테나들에 대한 액세스를 가지는 이점을 유지하는 한편, 노드 내 하나 이상의 무선장치들을 스위칭 오프하는 것에 관한 것이다. 비록 원하는 위상 설정들을 어떻게 찾는지에 관한 몇몇 예들이 상기 상세한 설명에 주어졌다 하더라도, 안테나의 빔형성 또는 결합이 어떻게 수행되는지는 본 발명의 범위 내에 있지 않다. 물론 이들은 단지 예로서 간주하여야만 한다. 노드에 적어도 두 개의 안테나 기능들과 적어도 두 개의 무선체인들이 있어야 한다.
안테나 기능들은 본 출원에 따른 소정의 적합한 형식을 가진다. 이동전화에서, 안테나 기능은 작은 구불구불한 전송선으로 구성될 수 있고, 그리고 기지국에서는 배열 안테나를 포함할 수 있다.
Claims (15)
- 무선통신시스템의 노드로서, 상기 노드는
적어도 제 1안테나 및 제 2안테나,
제 1무선체인 및 제 2무선체인,
빔형성 네트워크,
제 1동작상태와 제 2동작상태사이를 스위치하도록 구성된 스위칭네트워크을 포함하는데,
상기 제 1동작상태는 MIMO(multiple input,multilple output)통신과 대응되고 상기 제 1동작상태의 적어도 시작시에 각 안테나는 대응하는 무선체인에 연결되도록 구성되며,
상기 스위칭 네트워크는 상기 제 2 동작상태의 시작시에 적어도 하나의 안테나를 대응하는 무선체인으로부터 분리하고 또한 상기 적어도 하나의 분리된 안테나를 상기 빔형성 네트워크의 적어도 일부를 통해 상기 대응하는 무선체인들 중 다른 하나에 연결하도록 구성되며,
상기 분리된 무선체인은 적어도 시작시에 턴 오프되며,
상기 노드는 추가적으로 적어도 제 2 동작상태의 시작시에 상기 빔형성 네트워크에 의해 적어도 두 개의 안테나들에 대해 빔형성을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템의 노드. - 제 1항에 있어서, 상기 무선체인들과 안테나들의 숫자는 동일하고, 제 1동작상태에서, 단지 하나의 안테나만이 각 무선체인에 연결되는 것을 특징으로 하는 노드.
- 제 1항에 있어서, 상기 빔형성 네트워크는 적어도 하나의 이상기(phase shifter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드.
- 제 1항에 있어서, 상기 빔형성 네트워크은 적어도 하나의 감쇠기(attenuator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드.
- 제 1항에 있어서, 상기 노드는, 상기 스위칭 네트워크과 상기 빔형성 네트워크을 제어하도록 구성되는 제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노드.
- 제 5항에 있어서, 상기 제어유닛은 상기 스위칭 네트워크과 상기 빔형성 네트워크을 채널에 따라 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 노드.
- 제 1항에 있어서, 안테나가 분리되는 무선체인은 턴오프되는 것을 특징으로 하는 노드.
- 제 5항 또는 6항에 있어서, 상기 제어유닛은 제 2 동작상태에서 제 1동작상태로 스위치 백(switch back)하여 채널의 측정이 수행되게 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 노드.
- 제 1항에 있어서, 제 1동작상태는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신에 대응하는 것을 특징으로 하는 노드.
- 무선통신시스템의 노드를 위한 방법으로서, 상기 방법은 다음의 단계:
MIMO(multiple input,multilple output)통신과 대응하여 제 1동작상태의 시작시에, 각각이 대응하는 무선체인에 연결되는 안테나들을 대응하는 무선체인들에 연결하는 단계와,
제 2동작상태의 시작시에, 상기 적어도 하나의 안테나를 그의 대응하는 무선체인으로부터 분리하는 단계와,
제2동작상태에서 적어도 두 개의 안테나들이 동일 무선체인에 연결되도록, 상기 적어도 하나의 분리된 안테나를 빔형성 네트워크의 적어도 일부를 통해 상기 대응하는 무선체인들 중 다른 하나에 연결시키는 단계와, 및
상기 적어도 두 개의 안테나들에 대해 빔형성을 수행하기 위해 상기 빔형성 네트워크을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템의 노드를 위한 방법. - 제 10항에 있어서, 상기 무선체인들과 안테나들의 숫자는 동일하고, 제 1동작상태에서, 단지 하나의 안테나만이 각 무선체인에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10항에 있어서, 빔형성 네트워크는 적어도 하나의 이상기 및 적어도 하나의 감쇠기를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10항에 있어서, 스위칭 네트워크과 빔형성 네트워크는 채널에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10항에 있어서, 제 2동작상태에서, 채널의 측정은 제 1동작상태로 스위칭 백(switching back)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 삭제
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---|---|---|---|---|
FR2968865A1 (fr) * | 2010-12-08 | 2012-06-15 | Thomson Licensing | Dispositif de reception ou d'emission/reception de signaux mimo |
EP2834885B1 (en) * | 2012-04-04 | 2019-06-12 | HRL Laboratories, LLC | Non-foster decoupling network |
US8824976B2 (en) * | 2012-04-11 | 2014-09-02 | Qualcomm Incorporated | Devices for switching an antenna |
EP2957129B1 (en) * | 2013-02-14 | 2018-07-18 | HMD global Oy | Handover of a user equipment having offloaded user data traffic between two small cells controlled by different macro cells |
WO2015095843A1 (en) | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Ping Liang | Method for acquiring channel state information in fdd mimo wireless networks |
TWI720052B (zh) * | 2015-11-10 | 2021-03-01 | 美商Idac控股公司 | 無線傳輸/接收單元和無線通訊方法 |
CN107181053B (zh) * | 2017-03-01 | 2020-03-20 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | 天线装置及电子设备 |
EP3599664B1 (en) * | 2018-07-27 | 2022-08-31 | Xilinx, Inc. | Antenna module and massive mimo antenna |
TWI708520B (zh) | 2018-11-20 | 2020-10-21 | 財團法人工業技術研究院 | 基地台及其操作方法與通訊系統 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4067456B2 (ja) * | 2003-06-09 | 2008-03-26 | 富士通テン株式会社 | レーダ装置及びその信号処理制御方法 |
US20080238807A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-02 | Brima Ibrahim | Dual antenna topology for Bluetooth and IEEE 802.11 wireless Local Area Network devices |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4823398A (en) * | 1985-12-23 | 1989-04-18 | Kazuya Hashimoto | Diversity receiver |
US6748216B1 (en) | 1991-04-02 | 2004-06-08 | Cellco Partnership | Method and apparatus for intelligent microcell and antenna selection in digital cellular telephone systems |
US5283587A (en) | 1992-11-30 | 1994-02-01 | Space Systems/Loral | Active transmit phased array antenna |
SE515862C2 (sv) | 1997-10-20 | 2001-10-22 | Radio Design Innovation Tj Ab | Skarvfri lobhandover |
US20010016504A1 (en) | 1998-04-03 | 2001-08-23 | Henrik Dam | Method and system for handling radio signals in a radio base station |
US7039441B1 (en) | 1999-10-19 | 2006-05-02 | Kathrein-Werke Kg | High speed fixed wireless voice/data systems and methods |
TW468316B (en) | 2000-02-03 | 2001-12-11 | Acer Peripherals Inc | Non-spatial division multiple access wireless communication system providing SDMA communication channels and its method |
AU2000238190A1 (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-23 | Nokia Corporation | Multi-antenna transmission method and system |
US6421005B1 (en) | 2000-08-09 | 2002-07-16 | Lucent Technologies Inc. | Adaptive antenna system and method |
US6801790B2 (en) * | 2001-01-17 | 2004-10-05 | Lucent Technologies Inc. | Structure for multiple antenna configurations |
CN1462516B (zh) | 2001-04-25 | 2010-06-09 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 无线通信系统 |
US7095987B2 (en) | 2001-11-15 | 2006-08-22 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for received uplinked-signal based adaptive downlink diversity within a communication system |
EP1359683B1 (en) | 2002-04-30 | 2006-08-30 | Motorola, Inc. | Wireless communication using multi-transmit multi-receive antenna arrays |
US7742788B2 (en) | 2002-10-01 | 2010-06-22 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for using switched multibeam antennas in a multiple access communication system |
WO2004093416A1 (en) | 2003-04-07 | 2004-10-28 | Yoram Ofek | Multi-sector antenna apparatus |
US20060234777A1 (en) | 2005-04-18 | 2006-10-19 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Flexible multi-sector multiple antenna system |
US7728784B2 (en) * | 2005-05-31 | 2010-06-01 | Tialinx, Inc. | Analog phase shifter |
WO2007090065A2 (en) | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Airgain, Inc. | U-antenna |
WO2007091317A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Fujitsu Limited | マルチアンテナ送信技術を用いた無線通信システム及び,これに適用するマルチユーザスケジューラ |
US20070183523A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-09 | Interdigital Technology Corporation | Method and apparatus for improving packet error rate performance using beamforming techniques |
EP2642675B1 (en) * | 2006-03-20 | 2018-03-14 | Fujitsu Limited | Base station, mobile station, and MIMO-OFDM communication method thereof |
KR100961887B1 (ko) * | 2006-06-05 | 2010-06-09 | 삼성전자주식회사 | 무선 통신 시스템에서 단말의 채널 사운딩 장치 및 방법 |
US7574236B1 (en) * | 2006-06-06 | 2009-08-11 | Nextel Communications Inc. | System and method of operating an antenna in MIMO and beamforming modes |
US20080181180A1 (en) * | 2007-01-31 | 2008-07-31 | Jeyhan Karaoguz | Efficient network hand-off utilizing stored beam-forming information |
US20080238797A1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-02 | Rowell Corbett R | Horn antenna array systems with log dipole feed systems and methods for use thereof |
WO2009011526A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Lg Electronics Inc. | Data communication in a cooperative communication network |
US8401507B2 (en) * | 2007-12-21 | 2013-03-19 | Motorola Mobility Llc | Automatic gain control for beamformed signals |
FI20075974A0 (fi) * | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Nokia Corp | Laite ja menetelmä |
US8238234B2 (en) * | 2009-06-03 | 2012-08-07 | Qualcomm Incorporated | Switching between MIMO and receiver beam forming in a peer-to-peer network |
US8340206B2 (en) * | 2009-07-16 | 2012-12-25 | Tti Inventions D Llc | System for MIMO spatial adaptivity in dynamic environments |
US8923218B2 (en) * | 2009-11-02 | 2014-12-30 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and method for random access signaling in a wireless communication system |
US20110235755A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Airgain, Inc. | Mimo radio system with antenna signal combiner |
CN102683807A (zh) * | 2011-03-14 | 2012-09-19 | 深圳光启高等理工研究院 | 单极、双极、混合mimo天线 |
US9226171B2 (en) * | 2012-09-26 | 2015-12-29 | Futurewei Technologies, Inc. | Method and apparatus for combined adaptive beamforming and MIMO in indoor wireless LAN |
US9173109B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-10-27 | Blackberry Limited | Radio link quality monitoring |
US8982979B2 (en) * | 2013-04-03 | 2015-03-17 | Uurmi Systems Private Limited | Methods and systems for reducing complexity of MIMO decoder |
-
2010
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-
2015
- 2015-04-10 US US14/683,463 patent/US9654198B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4067456B2 (ja) * | 2003-06-09 | 2008-03-26 | 富士通テン株式会社 | レーダ装置及びその信号処理制御方法 |
US20080238807A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-02 | Brima Ibrahim | Dual antenna topology for Bluetooth and IEEE 802.11 wireless Local Area Network devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150215024A1 (en) | 2015-07-30 |
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