KR101727846B1 - 옥내 애플리케이션용 밀리미터파 조준선 다중 입출력 통신 시스템 - Google Patents

옥내 애플리케이션용 밀리미터파 조준선 다중 입출력 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

다중 입출력(MIMO; Multiple-Input and Multiple-Output) 통신 시스템을 개시한다. 상기 시스템은 지향성 빔 신호(directional beam signals)를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스, 및 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 포함한다. 상기 송신 디바이스 및 상기 수신 디바이스는, 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 수신 디바이스에서의 조명 스팟(illuminated spots)이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격(spatial separation)보다 작도록, 및/또는 수신 안테나로부터의 분해능 스팟(resolution spots)이 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 구성 및 배치된다.

Description

옥내 애플리케이션용 밀리미터파 조준선 다중 입출력 통신 시스템{MILLIMETER-WAVE LINE OF SIGHT MIMO COMMUNICATION SYSTEM FOR INDOOR APPLICATIONS}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2013년 2월 26일에 출원된 미국 출원 제61/769,415호를 우선권으로 주장하며, 그 전체의 내용이 본 명세서에 참조로 인용된다.
본 발명은 일반적으로 옥내(indoor) 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 입출력(MIMO; multiple-input and multiple-output) 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 높은 데이터 처리량을 요구하는 새로운 소프트웨어 애플리케이션에 따라, 유선 데이터 전송 기술은 초당 최대 10 기가바이트(Gbps)의 데이터 속도가 가능해지도록 개발되었다. 예를 들어 LTE 및 WiFi와 같은 무선 통신 프로토콜은 높은 데이터 전송 속도를 제공하지만, 예를 들어 썬더볼트 또는 HDMI와 같은 유선 전송의 높은 데이터 처리량에는 아직 대응할 수 없다. 이러한 높은 처리량의 요구조건을 따라잡고 무선 PC 도킹, 무선 PCI-E 버스, USB, HDMI 등과 같은 애플리케이션에 영합하기 위해 무선 데이터 전송 기술에 대한 절실한 요구가 있다.
도 1은 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 대형 수신 안테나 베이스를 갖는 2×2 LOS MIMO(Line-of-Sight Multiple-Input Multiple-Output) 통신 시스템의 설명을 위한 개략적인 기하학적 배치를 도시한다.
도 1a는 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 대형 송신 안테나 베이스를 갖는 2×2 LOS MIMO 통신 시스템의 설명을 위한 개략적인 기하학적 배치를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 전이중 구성을 갖는 2×2 LOS MIMO 통신 시스템의 설명을 위한 개략적인 기하학적 배치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 상이한 동작 모드에서 LOS MIMO 시스템에서의 신호 대 잡음비에 대한 예시적인 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 근거리 무선 동기화(싱크-앤드-고(sync-and-go))의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 근거리 무선 동기화(싱크-앤드-고)의 다른 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 다수의 서버들 간의 통신에 대한 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 라우터와 다수의 서버들과의 통신에 대한 개략도를 도시한다.
이하의 설명에서, 동일한 구성요소는 상이한 실시예들에서 도시되어 있는지에 상관없이 동일한 참조번호가 부여되어 있다. 본 발명의 실시예(들)을 명확하고 간결한 방식으로 설명하기 위해, 도면은 반드시 축적대로 될 필요가 없을 수 있으며 소정의 특징부들은 다소 개략적인 형태로 도시될 수 있다. 일 실시예와 관련해서 설명 및/또는 도시되는 특징부들은 하나 이상의 다른 실시예들에서 동일한 방식으로 또는 유사한 방식으로, 및/또는 다른 실시예의 특징부들과 결합하여 또는 그 대신에 사용될 있다.
본 발명의 다수의 실시예에 의하면, 지향성 빔 신호(directional beam signals)를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스, 및 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 포함하는 통신 시스템을 개시하고 있다. 송신 디바이스 및 수신 디바이스는, 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 수신 디바이스에서의 조명 스팟(illuminated spots)이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격(spatial separation)보다 작도록, 및/또는 수신 안테나로부터의 분해능 스팟(resolution spots)이 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 구성 및 배치된다.
다른 실시예에서, 디바이스는 적어도 2개의 송신 안테나를 포함하되, 각 안테나는 지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 구성된다. 디바이스는 디바이스 상의 송신 안테나와 동일한 개수의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스와 통신하도록 구성되되, 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 이웃하는 송신 안테나들 사이의 공간적 간격보다 작도록 배치된다.
또 다른 실시예에서, 디바이스는 적어도 2개의 수신 안테나를 포함하되, 각 안테나는 지향성 빔 신호를 수신하도록 구성된다. 디바이스는 디바이스의 수신 안테나와 동일한 개수의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스와 통신하도록 구성되되, 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 수신 디바이스에서의 조명 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치된다.
추가적인 실시예에서, 통신 방법은 (i) 지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 구성된 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스를 제공하는 단계와, (ii) 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 제공하는 단계와, (iii) 송신 디바이스 상의 적어도 2개의 송신 안테나로부터 지향성 빔 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 적어도 2개의 송신 안테나는, 그 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 수신 디바이스에서의 조명 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록, 및/또는 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치된다.
반송파 신호, 반송파 파장, 또는 단순히 반송파는 본 명세서에서 상호 교환가능하게 사용될 수 있으며, 정보 전달을 위해 입력 신호로 변조되는 파형을 지칭할 수 있다. 반송파는 약 1kHz 내지 약 10PHz의 주파수(옵티컬 웨이브에 비해 낮은 주파수의 전파)를 갖는 전자기 방사선(electromagnetic radiation)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 반송파에서 최대 가능한 데이터 전송율은 그 주파수가 증가함에 따라 증대한다. 따라서, 보다 높은 주파수의 반송파들은 보다 높은 데이터 레이트에 대해 적합하다. 한편, 파장은 주파수에 반비례하기 때문에, 보다 높은 주파수의 반송파들은 장애물에 의해 영향을 받아 급속한 감쇠를 겪는다. 따라서, 벽과 빌딩이 옵티컬 주파수 범위에서 캐리어들에 대해 불투광성인 반면에, 보다 낮은 주파수의 전파들에 대해서는 일반적으로 투광성이다. 이와 같이, 특정 애플리케이션을 위해 적절한 캐리어 주파수를 선택할 때에 범위와 데이터 레이트 사이에는 일반적으로 트레이드 오프가 존재한다.
LOS(Line-of-Sight) 통신은 송신기와 수신기 사이의 장애물 없이 서로 관찰되는 송신기와 수신기 간의 통신으로 정의된다. 송신기와 수신기 사이의 신호는 대기 및 물질을 갖는 장애물에 의해 회절, 굴절, 또는 흡수될 수 있고, 일반적으로 수평선 또는 뒤쪽의 장애물을 넘어서 이동할 수 없다. 이로 인해, 직선으로의 전자기 방사선의 이동 및 전자기 방사선을 이용하는 모든 무선 통신은 일반적으로 LOS 통신이다. 신호들이 LOS 제한을 갖지 않는 것으로 나타나는 경우, 신호들은 예를 들어 지구의 곡률, 또는 이온층(ionosphere)에 의해 회절 또는 굴절되어, 송신기가 수평선 아래로 떨어진 후에 수신기가 신호들을 잘 수신할 수 있게 하는 의사 곡선형(quasi-curved) 경로들을 야기한다.
매우 높은 주파수는 10 내지 1 밀리미터의 파장(따라서, 밀리미터파 또는 mm-파로 명명함)을 갖는 웨이브의 무선 주파수 대역(일반적으로 30-300GHz의 범위를 갖음)이다. 이 대역에서의 신호들은 대기 감쇠(atmospheric attenuation)에 취약하여, 옥내 애플리케이션에서의 이용 및 신호들의 범위를 제한한다. 또한, mm-파는 빌딩 벽에 의해 차단되고 나뭇잎에 의해 감쇠된다. 그러나, mm-파는 스펙트럼 이용을 개선하기 위해 단거리 LOS 옥내 애플리케이션에 유용할 수 있다. 게다가, mm-파의 짧은 파장은 신호들의 조종 및 지향성 전송을 가능하게 한다. 또한, mm-파의 보다 높은 주파수는 예를 들어 WiFi 네트워크에서 사용되는 보다 긴 파장의 방사선과 비교할 때에 보다 높은 데이터 전송율을 가능하게 한다.
MIMO 또는 다중 입출력 기술은 통신 성능을 개선하기 위해 송신기 및 수신기의 양쪽으로서 다중 안테나를 이용한다. 왜냐하면 MIMO 기술은 추가적인 대역폭 또는 증대되는 전력의 요구조건 없이 데이터 처리량 및 링크 범위의 향상을 제공하기 때문에, MIMO 기술은 매력적인 후보로서의 높은 처리량의 무선 통신이다.
본 명세서에는 mm-파를 이용하여 LOS MIMO 통신을 구현하는 시스템, 디바이스 및 방법의 실시예가 개시된다. 실시예에서, 시스템은 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스, 및 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 포함한다. 각 안테나는 데이터 신호를 전달하는 지향성 빔 신호를 형성 및 조종하도록 구성된다. 송신 디바이스 및 수신 디바이스는, 송신 디바이스로부터 수신 디바이스에서 조명되는 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록, 및/또는 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 다수의 측면 및 원리에 따라 대형의 수신 안테나 베이스를 갖는 2×2 LOS MIMO 통신 시스템의 예시적이며 개략적인 기하학적 배치를 도시한다. 송신 디바이스(110)는 거리 d1만큼 떨어져서 배치된 2개의 지향성 송신 안테나(111, 115)를 포함하고, 수신 디바이스(120)는 거리 d2만큼 떨어져서 배치된 2개의 수신 안테나(124, 126)를 포함한다.
다수의 실시예에서, 안테나는 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 라디에이터들을 통해 흐르고 있는 전류가 상이한 진폭 및/또는 위상의 것이도록 안테나 어레이는 라디에이터들의 그룹을 지칭한다. 안테나 어레이를 이용하여 송신 또는 수신된 데이터는 데이터 전송율을 극대화하는 것과 같이 적절하게 다중화될 수 있다.
보다 큰 파워가 하나 이상의 방향으로 방사되도록, 방향성 안테나는 전자기 방사선을 방사하도록 구성되는 디바이스로서 정의된다. 최대 파워가 방사되는 방향은 안테나 방사 패턴의 메인 로브(lobe)로 지칭된다. 일부 실시예에서, 방향성 안테나는 그 방사 패턴의 메인 로브의 방향이 변경될 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 메인 로브의 방향을 변경하는 프로세스는 빔 조정으로 지칭된다. 빔 조정은 일부 실시예에서 안테나 소자를 전환함으로써 또는 소자를 구동하는 신호의 상대적 위상을 변경함으로써 달성될 수 있다.
안테나의 빔폭(beamwidth)은 메인 로브의 폭으로 정의된다. 메인 로브의 하프 파워(-3dB) 포인트들 사이의 각도는, 메인 로브의 피크 실효 방사 파워(peak effective radiated power)를 기준으로 할 때에 하프 파워 빔폭(half-power beam-width)으로서 정의된다.
조명 스팟은 송신 디바이스로부터의 빔 또는 신호가 수신될 수 있는 영역을 지칭한다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 디바이스(110)와 디바이스(120) 사이의 거리가 L인 경우에, 송신 안테나(115)는 조명 스팟(150)을 형성하기 위해 하프 파워 빔폭 각도 θhpbw 라디안에 의해 정의된 빔 폭을 갖는 특정한 방향으로 신호를 전송하도록 구성된다.
마찬가지로, 분해능 스팟은 수신 안테나의 메인 로브의 하프 파워 빔 폭에 의해 특정 거리에서 덮여진 영역을 지칭한다. 예컨대, 도 1a를 참조하면, 수신 안테나(116A)는 하프 파워 빔 폭 각도 θhpbw 라디안을 갖는 수신 안테나의 메인 로브를 따라 신호를 수신하도록 구성된다. 따라서, 송신 디바이스(120A)에서의 수신 안테나(116A)의 분해능 스팟은 영역(150A)로 표시될 수 있다. 조명 스팟 및 분해능 스팟의 양쪽이 수신 디바이스와 송신 디바이스 사이의 거리에 비례한다는 것은 당업자에게 있어서 자명할 것이다.
일부 실시예에서, LOS MIMO는 기하학적 제약사항에 기초하여 이웃하는 송신(및 수신) 안테나들을 서로 물리적으로 분리시킴으로써 구현된다. 예컨대, 도 1을 다시 참조하면, 디바이스(110) 상의 송신 안테나(111)는 디바이스(120) 상의 수신 안테나(124)로의 신호를 통해 데이터를 송신하고, 또한 디바이스(110) 상의 송신 안테나(115)는 디바이스(120) 상의 수신 안테나(126)로의 별도의 신호를 통해 데이터를 송신한다. 송신 안테나(111)로부터의 신호가 수신 안테나(124)에 의해서만 수신되고 수신 안테나(126)에 의해서는 수신되지 않고, 또한 송신 안테나(115)로부터의 신호가 수신 안테나(126)에 의해서만 수신되고 수신 안테나(124)에 의해서는 수신되지 않으면, MIMO는 이러한 실시예에서 유효하게 구현될 수 있다. 따라서, 송신 안테나(111, 115)가 거리 d1만큼 떨어져 있고, 수신 안테나(124, 126)가 거리 d2만큼 떨어져 있고, 디바이스(110, 120)가 거리 L만큼 떨어져 있으면, LOS MIMO의 유효 구현예에 대한 기하학적 제약사항은
Figure 112015071935195-pct00001
...(식 1)
로 대략적으로 표현될 수 있고, 여기서 θhpbw는 송신 안테나의 라디안에서의 하프 파워 빔폭이다.
다수의 실시예에서, 안테나는 특정 방향으로 신호를 송신(또는 수신)하도록 설계될 수 있다. 이러한 안테나의 예들은 애드콕(Adcock) 안테나, AS-2259 안테나, AWX 안테나, 배트윙(Batwing) 안테나, 비버리지(Beverage) 안테나, 캔테나(Cantenna), 카세그레인(Cassegrain) 안테나, 콜리니어(Collinear) 안테나 어레이, 컨포멀(Conformal) 안테나, 커튼(Curtain) 어레이, 다이폴 안테나, 더블릿(Doublet) 안테나, FICA(Folded Inverted Conformal antenna), 프랙탈(Fractal) 안테나, G5RV 안테나, Gizmotchy, 헬리컬(Helical) 안테나, 수평형 커튼(Horizontal curtain), 혼(Horn) 안테나, HRS 안테나, 인버티드 비(Inverted vee) 안테나, 로그 주기(Log-periodic) 안테나, 루프 안테나, 마이크로스트립 안테나, 패치(Patch) 안테나, 위상 어레이(Phased array), 파라볼릭(Parabolic) 안테나, 쿼드(Quad) 안테나, 반사 어레이 안테나, 재생 루프(Regenerative loop) 안테나, 롬빅(Rhombic) 안테나, 섹터(Sector) 안테나, 쇼트 백파이러(Short backfire) 안테나, 슬로퍼(Sloper) 안테나, 슬롯 안테나, Sterba 안테나, 턴스타일(Turnstile) 안테나, 비발디(Vivaldi) 안테나, WokFi, 야기 우다(Yagi-Uda) 안테나 등을 포함하지만 이로 제한되진 않는다. 특정 안테나의 선택이 예를 들어 안테나 사이즈, 디바이스 사이즈, 방향성, 빔 폭, 파워 유용성 및 소비, 전기 효율, 공진 주파수(또는 주파수들), 데이터 레이트, 생산 방법, 확장성(scalability) 등과 같은 종속적인 요소임을 유의해야 한다.
예컨대, 소형 폼 팩터(예를 들어, 1cm×2.5cm)를 갖는 위상 어레이 안테나는 대량으로 생산될 수 있고, 높은 안테나 이득(약 15dB)을 가질 수 있으며, 또한 빔 조정을 할 수 있다. 이는, 12°의 하프 파워 빔 폭을 갖는 2×8 위상 어레이가 사용되는 경우, LOS MIMO 애플리케이션을 위한 유효 범위가 이웃하는 안테나 어레이들과의 간격보다 약 5배 크게 될 것이다. 다수의 실시예에서, 이러한 구현예는 최대 10미터의 거리에서 무선으로(over the air) 최대 15-20GHzd의 데이터 레이트를 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 2×2 LOS MIMO 시스템에 대한 다양한 실시예를 도시한다. 도 1a에서, 도 1에서와는 달리, 디바이스(120A) 상의 송신 안테나(121A, 125A)는 디바이스(110A) 상의 수신 안테나(114A)와 수신 안테나(116A) 사이의 거리 d1보다 큰 거리 d2만큼 떨어져 있다. 한편, 도 1b에서, 디바이스(110B)는 디바이스(110B) 상의 수신 안테나(124B)와 송신 안테나(125B)와 각각 통신하는 송신 안테나(113B)와 수신 안테나(116B)를 갖는다.
다수의 실시예에서, 송신 안테나를 통해 송신되는 신호가 예를 들어 적절한 메타 데이터(예컨대, 채널 상태 정보, 공간적 시그너처(spatial signatures) 등)를 제공하기 위해 송신 전에 사전 처리되어서, 대응하는 수신 안테나는 특정한 송신 안테나로부터 신호가 송신되고 있음을 이해할 수 있다. 사전 처리(pre-processing)는 신호를 다수의 신호(예컨대, 보다 낮은 데이터 레이트를 갖음)로 분할하는 것을 더 포함할 수 있어서, 신호는 특정 애플리케이션에서 요구되는 경우에 다중화될 수 있다. 일부 실시예에서, 사전 처리는 베이스밴드 프리코딩(baseband precoding)을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 수신 안테나에서 수신되는 신호는, 예를 들어 어디서부터 신호가 송신되고 있는지를 식별하고, 신호 대 잡음비를 개선하고, 동일 채널 간섭으로부터의 신호와 같은 원치않는 신호의 검출 및 필터링 등을 행하기 위해 후처리(post-processing)를 거칠 수 있다. 수신 신호가 다중화된 경우, 후처리는 역다중화를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 후처리는 베이스밴드 디코딩을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 간섭은 소스(또는 송신기)와 수신기 사에서 신호가 이동함에 따라 그 신호를 변화, 변경 또는 방해하는 무언가를 지칭하며, 또한 예컨대 (i) 통신 채널의 일부가 아닌 근방의 소스들로부터의 전자기 간섭, (ii) 동일한 반송파를 이용하는 채널들 간의 혼선에 의해 야기되는 동일 채널 간섭, (iii) 약간 상이한 반송파 주파수를 이용하는 인접 채널로부터 흘러나오는 외부 파워에 의해 야기되는 인접 채널 간섭 등의 결과일 수 있다.
다수의 기술은 간섭을 감소 또는 제거하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 동일 채널 간섭은, 예를 들어 기하학적 제약사항에 기초한 이웃하는 안테나들을 물리적으로 분리시키고, 분명한 편광을 갖는 신호를 전송하도록 구성된 이웃하는 안테나들을 이용하고, 신호 전송을 위한 다수의 다중화 기술을 이용하거나, 또는 유용한 신호를 알고리즘 방식으로 간섭으로부터 분리시키기 위한 사전 신호 처리 기술 및 사후 신호 처리 기술을 이용함으로써 제거될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 편광은 안테나에 의해 송신 및/또는 수신되는 전자기 방사선의 기준에 대한 전계의 방향을 지칭한다. 상이한 편광의 반송파들을 통해 신호를 송신하는 것은 신호 대 잡음(s/n)비를 개선하고 또한 이웃하는 안테나들과의 간섭을 줄이는 데 도움이 된다. 다수의 실시예에서, 예를 들어 다중화와 같은 다른 기술들은 간섭을 감소 또는 제거하는 데 사용될 수 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 송신 안테나(111)는 수신 안테나(124)에서 수신되는 수직 편광 반송파를 통해 신호를 송신하는 반면에, 송신 안테나(115)는 수신 안테나(126)에 의해 수신되는 수평 편광 반송파를 통해 신호를 송신한다. 이와 같이, 송신 안테나(111)로부터의 신호가 수신 안테나(124)에서 수신된다고 하더라도, 이 신호는 신호의 편광 때문에 안테나(112)로부터 오는 것으로 인지되고 또한 후처리시에 필터링될 수 있다. 다수의 실시예에서, 편광은 수직, 수평, 수직과 수평 사이의 임의의 방향, 원형의 반시계 방향, 원형의 시계 방향, 타원형 등일 수 있다.
일부 실시예에서, 식 1의 기하학적 제약사항은 직교 편광되는 송신 신호 및 편광 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 지향성 안테나들을 이용함으로써 적어도 부분적으로 완화될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 다중화는 식 1의 기하학적 제약사항을 완화하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 지향성 신호, 편광 신호 및 다중화에 대한 임의의 조합은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 LOS MIMO의 효과적인 구현을 위해 사용될 수 있다. 당업자는 데이터 전송이 모색되고 있는 특정 애플리케이션에 대해 LOS MIMO의 다양한 구현이 의존적임을 인식할 것이다.
도 2는 싱크-앤드-고(Sync-and-Go) 애플리케이션용 2×2 위상 안테나 어레이를 갖는 LOS MIMO 시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 링크 및 최대 데이터 레이트를 확립하기 위해 수용가능한 신호 대 간섭 잡음비(SINR; signal to interference plus noise ratio)를 무선 주파수(RF)부에서의 기하학적 분리가 제공하고 있음을 알 수 있다. 그러나, RF부에서의 기하학적 분리 이외에도 베이스밴드 MIMO 처리는 SINR 보류(reserve)를 제공할 수 있으며, 그에 따라 송신 파워를 가능하게는 10-15dB 감소시킴으로써 에너지 절약을 가능하게 한다.
도 3은 각각 2개의 안테나 어레이를 갖고 있는 랩탑 컴퓨터(310)와 스마트폰(320) 사이의 근거리 무선 동기화(싱크-앤드-고) 통신의 사용 사례 시나리오를 나타낸다. 예를 들어 WiGig 프로토콜 기반의 LOS MIMO는 랩탑(310)과 스마트폰(320) 사이에서 최대 14Gbps의 연결 속도를 제공하기에 안정적이다.
도 4는 랩탑(420)의 비디오 플레이어로부터 고화질(HD) 디스플레이(410)로의 높은 데이터 처리량의 비디오 스트리밍에 대한 다른 사용 사례 시나리오를 나타낸다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 2×2 LOS MIMO(각 디바이스에 2개의 안테나 어레이를 갖음)는 이러한 통신이 무선으로 발생할 수 있게 한다.
추가적인 실시예는 예를 들어 데이터센터 무선 통신, 근거리 중계 및 백홀링(backhauling) 등과 같은 다중 디바이스 통신에서의 LOS MIMO의 구현예를 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 본 명세서에서 설명되는 다수의 원리 및 측면에 따라 LOS MIMO의 일대다, 다대일, 다대다 구현예를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 5는 다수의 서버들 간의 통신에 대한 개략도를 도시하고, 각 서버는 별도의 서버로부터 신호를 각각의 수신 안테나가 수신하도록 구성된 다수의 수신 안테나 및 하나의 지향성 송신 안테나를 갖는다.
일부 실시예에서, LOS MIMO를 구현하는 통신 디바이스는 디바이스 당 2개 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예는 3×3, 4×4 또는 5×5 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 6은 라우터와 다수의 서버들과의 통신에 대한 개략도를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 라우터(610)는 각각 별도의 서버와 통신하도록 구성된 4개의 송신 안테나를 갖는다. 당업자는 본 명세서에서 설명되는 다수의 원리 및 측면에 따라 LOS MIMO를 구현하기 위해 보다 많은 다중 디바이스, 다중 안테나 조합을 구현할 수 있을 것이다.
다른 실시예는 본 명세서에서 설명되는 시스템 및 방법을 구현하기 위한 프로그램 제품으로서 구현된다. 일부 실시예는 전반적으로 하드웨어 실시예, 전반적으로 소프트웨어 실시예, 또는 하드웨어 요소 및 소프트웨어 요소의 양쪽을 포함하는 실시예의 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예는 소프트웨어에서 구현될 수 있되, 상기 소프트웨어는 펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로코드 등을 포함하지만 이로 제한되진 않는다.
또한, 실시예들은 컴퓨터 또는 임의의 인스트럭션 실행 시스템에 의한 또는 그와 연관된 사용을 위한 프로그램 코드를 제공하는 컴퓨터 사용가능 또는 컴퓨터 판독가능 매체로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 이러한 설명을 위해, 컴퓨터 사용가능 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 인스트럭션 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의한 또는 그와 연관된 사용을 위한 프로그램을 포함, 저장, 통신, 전달, 또는 전송할 수 있는 임의의 장치일 수 있다.
매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템(또는 장치 또는 디바이스)일 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들로는 반도체 또는 솔리드 상태의 메모리, 자기 테이프, 분리가능한 컴퓨터 디스켓, RAM, ROM, 강성의 자기 디스크, 및 광 디스크를 포함한다. 광 디스크의 현재 예들로는 CD-ROM, CD-R/W, 및 DVD를 포함한다.
프로그램 코드를 저장 및/또는 실행하기에 적합한 데이터 처리 시스템은 시스템 버스를 통해 메모리 소자에 직접적으로 또는 간접적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 것이다. 메모리 소자는 프로그램 코드의 실제 실행시에 채택되는 로컬 메모리, 대용량 저장장치, 및 실행시에 대용량 저장장치로부터 코드가 검색되어야 하는 횟수를 줄이기 위해 적어도 일부의 프로그램 코드의 일시 저장을 제공하는 캐시 메모리를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 로직은 집적 회로 칩을 위한 설계의 일부일 수 있다. 칩 설계는 그래픽 컴퓨터 프로그래밍 언어로 형성되고, 컴퓨터 저장 매체(예를 들어, 디스크, 테이프, 물리적 하드 드라이브, 또는 저장장치 액세스 네트워크와 같은 가상 하드 드라이브)에 저장된다. 설계자가 칩 또는 그 칩을 제작하는 데 사용되는 포토리소그래픽 마스크를 제작하지 않으면, 설계자는 직접적으로 또는 간접적으로 이러한 개체들에 대해 결과적인 설계를 물리적 수단에 의해(예를 들어, 설계를 저장하는 저장 매체의 사본을 제공함으로써) 또는 전자적으로(예를 들어, 인터넷을 통해) 전송한다. 그 후에, 저장된 설계는 제작을 위해 적절한 형태(예를 들어, GDSII)로 변환된다.
결과적인 집적 회로 칩은 베어 다이와 같은 원래의 웨이퍼 형태로(즉, 패키징되지 않은 다수의 칩을 갖는 단일 웨이퍼와 같이) 또는 패키징된 형태로 제작자에 의해 배포될 수 있다. 후자의 경우에, 칩은 단일 칩 패키지(예를 들어, 마더보드에 부착되는 리드(leads)를 갖는 플라스틱 캐리어, 또는 다른 하이레벨의 캐리어)에 또는 다중 칩 패키지(예를 들어, 한쪽 또는 양쪽의 표면 상호연결부 또는 매립된 상호연결부를 갖는 세라믹 캐리어)에 실장된다. 임의의 경우에, 칩은 그 후에 마더보드와 같은 중간 생성물 또는 최종 생성물의 부분으로서 다른 팁, 별도의 회로 소자, 및/또는 다른 신호 처리 디바이스와 통합된다.
본 발명의 범위 내의 실시예들은 컴퓨터 실행가능 인스트럭션 또는 저장된 데이터 구조를 전달하거나 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 더 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 범용 프로세서 또는 특수 목적 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, 또는 다른 광디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치, 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 원하는 프로그램 코드 수단을 컴퓨터 실행가능 인스트럭션 또는 데이터 구조의 형태로 전달 또는 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있지만, 이로 제한되진 않는다. 정보가 네트워크 또는 다른 통신 접속(또는 하드와이어드(hardwired), 무선 또는 이들 조합)을 통해 컴퓨터로 전송 또는 제공되면, 컴퓨터는 컴퓨터 판독가능 매체로서 그 접속을 적절히 관찰한다. 따라서, 임의의 이러한 접속은 컴퓨터 판독가능 매체로서 적절히 지칭된다. 또한, 상기의 조합들은 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
컴퓨터 실행가능 인스트럭션은 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 특수 목적 처리 디바이스가 소정의 기능 또는 기능 그룹을 수행할 수 있게 하는 인스트럭션 및 데이터를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 또한, 컴퓨터 실행가능 인스트럭션은 독립적으로 또는 네트워크 환경 내에서 컴퓨터들에 의해 실행되는 프로그램 모듈들을 포함한다. 일반적으로, 프로그램 모듈들은 특정 작업을 수행하거나 특정한 추상적인 데이터 형태를 구현하는 루틴, 프로그램, 오브젝트, 구성요소, 데이터 구조 등을 포함한다. 컴퓨터 실행가능 인스트럭션, 관련 데이터 구조, 및 프로그램 모듈은 본 명세서에 개시된 방법들의 단계들을 실행하는 프로그램 코드 수단의 예를 나타낸다. 이러한 실행가능 인스트럭션 또는 관련 데이터 구조의 특정 시퀀스는 이러한 단계들에서 설명된 기능들을 구현하는 대응 동작들의 예들을 나타낸다.
이들 및 다른 특징들 및 특성들뿐만 아니라 연관 소자들의 구조에 대한 동작 방법 및 기능과, 부품들의 결합 및 제조품의 경제성은, 본 명세서의 일부를 형성하며 동일한 참조 번호가 다수의 도면에서의 대응 부품을 가리키고 있는 첨부 도면들을 참조하여 이하의 기재 및 첨부되는 청구범위를 고려해 볼 때에 더욱 명확해질 것이다. 그러나, 도면들은 단지 예시 및 설명을 위한 것이며 청구범위 제한의 규정으로 의도되지 않음을 분명히 이해해야 한다. 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "a", "an", 및 "the"의 단수형은 문맥이 분명히 이와 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다.
기본적인 개념들을 설명하였으므로, 전술한 상세한 개시내용이 단지 예로써 제시되도록 의도되며 또한 제한적이 아님을, 이러한 상세한 개시내용을 읽은 후에 당업자에게 있어서 더욱 명확해질 것이다. 다수의 대체, 개선, 및 변경은 발생할 것이고, 또한 본 명세서에서 명시적으로 언급되진 않지만 당업자에게 있어서 의도된다. 이러한 대체, 개선, 및 변경은 본 발명에 의해 제안되도록 의도되며, 본 발명의 실시예들의 정신 및 범위 내에 있다.
게다가, 본 발명의 실시예들을 설명하는 데 소정의 전문 용어가 사용되었다. 예컨대, "일 실시예", "실시예" 및/또는 "일부 실시예"의 용어들은 실시예와 관련되어 설명되는 특정한 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 다수의 부분에서의 "실시예" 또는 "일 실시예" 또는 "다른 실시예"에 대한 2 이상의 언급이 반드시 동일한 실시예를 모두 지칭하진 않음을 강조하며 또한 이해되어야 한다. 또한, 특정한 특징, 구조 또는 특성은 본 발명의 하나 이상의 실시예에서 적합한 것으로 결합될 수 있다. 또한, "로직"의 용어는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어(또는 이들의 임의의 조합)를 나타낸다. 예컨대, "하드웨어"의 예는 집적 회로, 유한 상태 기계, 또는 심지어 조합 로직을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 집적 회로는 마이크로프로세서, ASIC, DSP, 또는 마이크로 제어기 등과 같은 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
또한, 처리 요소 또는 시퀀스의 인용 순서, 또는 숫자, 문자, 또는 그에 따른 다른 명칭의 사용은, 청구범위에서 지정될 수 있는 것을 제외하고 청구되는 프로세스 및 방법을 임의의 순서로 제한하도록 의도되지 않는다. 비록 상기 개시내용이 본 발명의 다수의 유용한 실시예로 현재 간주되고 있는 다수의 예를 통해 논의되지만, 이러한 상세가 그 목적만을 위한 것이며, 또한 첨부되는 청구항들이 개시된 실시예들로 제한되지 않는 한편 개시된 실시예들의 정신 및 범위 내에 있는 변형 및 상당하는 구성을 포함하도록 의도된다는 것을 이해해야 한다.
마찬가지로, 본 발명의 실시예들에 대한 앞서의 설명에서, 하나 이상의 다수의 독창적인 실시예들에 대한 이해를 돕는 개시내용을 간소화하기 위해, 다수의 특징은 단일의 실시예, 도면, 또는 그것들의 설명에서 종종 함께 그룹화된다. 그러나, 본 발명의 방법은 각 청구항에서 명시적으로 인용되는 것보다 청구대상이 보다 많은 특징을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 이하의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 앞서 개시된 단일 실시예의 모든 특징들보다 적은 특징에 기초하고 있다. 따라서, 상세한 설명에 후속하는 청구범위는 이러한 상세한 설명에 명시적으로 통합되어 있다.
예시들
이하의 예들은 본 발명의 다수의 원리에 대한 비제한적인 특성 및 속성을 강조한다.
예 1은 지향성 빔 신호를 형성 및/조종하도록 각각 구성되어 있는 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스, 및 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 포함하는 통신 시스템이다. 송신 디바이스 및 수신 디바이스는, 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 수신 디바이스에서의 조명 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작고, 및/또는 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 구성 및 배치된다.
예 2는 예 1의 통신 시스템으로서, 상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나는 mm-파 신호를 송신 및/또는 수신하도록 더 구성된다.
예 3은 예 1 및 예 2 중 어느 하나의 통신 시스템으로서, 이웃하는 안테나들은 직교 편광을 갖는다.
예 4는 예 1 내지 예 3 중 어느 하나의 통신 시스템으로서, 상기 송신 디바이스 및/또는 상기 수신 디바이스는 송신 및/또는 수신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 처리를 적용 가능하다.
예 5는 예 1 내지 예 4 중 어느 하나의 통신 시스템으로서, 지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 복수의 송신 디바이스를 더 포함한다.
예 6은 예 1 내지 예 5 중 어느 하나의 통신 시스템으로서, 지향성 빔 신호를 수신하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 복수의 수신 디바이스를 더 포함한다.
예 7은 지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 포함하는 디바이스이다. 상기 디바이스는, 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 이웃하는 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치된 디바이스 상의 송신 안테나와 동일한 개수의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스와 통신하도록 구성된다.
예 8은 예 7의 디바이스로서, 상기 송신 안테나는 mm-파 신호를 송신하도록 구성된다.
예 9는 예 7 및 예 8 중 어느 하나의 디바이스로서, 상기 디바이스는 송신되고 있는 신호에 대해 MIMO 베이스밴드 처리를 적용할 수 있게 한다.
예 10은 예 7 내지 예 9 중 어느 하나의 디바이스로서, 이웃하는 송신 안테나들은 직교 편광을 갖는다.
예 11은 예 7 내지 예 10 중 어느 하나의 디바이스로서, 상기 디바이스는 복수의 수신 디바이스와 통신하도록 더 구성된다.
예 12는 지향성 빔 신호를 수신하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 수신 안테나를 포함하는 디바이스이다. 상기 디바이스는, 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 수신 디바이스에서의 조명 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치된 디바이스 상의 수신 안테나와 동일한 개수의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스와 통신하도록 구성된다.
예 13은 예 12의 디바이스로서, 상기 수신 안테나는 mm-파 신호를 수신하도록 구성된다.
예 14는 예 12 및 예 13 중 어느 하나의 디바이스로서, 상기 디바이스는 수신되고 있는 신호에 대해 MIMO 베이스밴드 후처리를 적용할 수 있게 한다.
예 15는 예 12 내지 예 14 중 어느 하나의 디바이스로서, 이웃하는 수신 안테나들은 직교 편광된 신호를 수신하도록 더 구성된다.
예 16은 예 12 내지 예 15 중 어느 하나의 디바이스로서, 상기 디바이스는 복수의 송신 디바이스와 통신하도록 더 구성된다.
예 17은 (i) 지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 구성된 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스를 제공하는 단계와, (ii) 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 제공하는 단계와, (iii) 송신 디바이스 상의 적어도 2개의 송신 안테나로부터 지향성 빔 신호를 송신하는 단계를 포함하는 통신 방법이다. 상기 적어도 2개의 송신 안테나는, 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 수신 디바이스에서의 조명 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록, 및/또는 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치된다.
예 18은 예 17의 방법으로서, 상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나는 mm-파 신호를 송신 및/또는 수신하도록 더 구성된다.
예 19는 예 17 및 예 18 중 어느 하나의 방법으로서, 이웃하는 안테나들은 직교 편광을 갖는다.
예 20은 예 17 내지 예 19 중 어느 하나의 방법으로서, 상기 송신 디바이스 및/또는 상기 수신 디바이스는 송신 및/또는 수신되고 있는 신호에 대해 MIMO 베이스밴드 처리를 적용할 수 있게 한다.
예 21은 프로세서에 의해 실행시에, 예 17 내지 예 20 중 어느 하나의 방법을 프로세서가 수행할 수 있게 하는 물리적으로 구현된 컴퓨터 판독가능 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체이다.
예 22는 실행시에 예 17 내지 예 20 중 어느 하나의 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독가능 인스트럭션을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체이다.
예 23은 예 17 내지 예 20 중 어느 하나의 방법을 수행하는 수단을 포함하는 전자 디바이스이다.
예 24는 예 1의 통신 시스템으로서, 이웃하는 안테나들은 직교 편광을 갖는다.
예 25는 예 1의 통신 시스템으로서, 상기 송신 디바이스 및/또는 상기 수신 디바이스는 송신 및/또는 수신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 처리를 적용 가능하다.
예 26은 예 1의 시스템으로서, 지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 복수의 송신 디바이스를 더 포함한다.
예 27은 예 1의 시스템으로서, 지향성 빔 신호를 수신하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 복수의 수신 디바이스를 더 포함한다.
예 28은 예 7의 디바이스로서, 상기 디바이스는 송신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 처리를 적용 가능하다.
예 29는 예 7의 디바이스로서, 이웃하는 송신 안테나들은 직교 편광을 갖는다.
예 30은 예 7의 디바이스로서, 상기 디바이스는 복수의 수신 디바이스와 통신하도록 더 구성된다.
예 31은 예 12의 디바이스로서, 상기 디바이스는 수신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 후처리를 적용 가능하다.
예 32는 예 12의 디바이스로서, 이웃하는 수신 안테나들은 직교 편광된 신호를 수신하도록 더 구성된다.
예 33은 예 12의 디바이스로서, 상기 디바이스는 복수의 송신 디바이스와 통신하도록 더 구성된다.
예 34는 예 17의 방법으로서, 이웃하는 안테나들은 직교 편광을 갖는다.
예 35는 예 17의 방법으로서, 상기 송신 디바이스 및/또는 상기 수신 디바이스는 송신 및/또는 수신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 처리를 적용 가능하다.
예 36은 예 17 내지 예 20 중 어느 하나의 방법을 실행하기 위한 인스트럭션을 메모리와 통신하여 실행하는 프로세서를 포함하는 적어도 하나의 전자 디바이스를 구비한 시스템이다.
예 37은 예 17 내지 20 중 어느 하나의 방법을 실행하도록 내부에 기록 구성된 컴퓨터 프로그램 로직을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 구비한 컴퓨터 프로그램 제품이다.

Claims (25)

  1. 옥내 LOS(Line-of-Sight) MIMO(multiple-input and multiple-output) 통신을 실시하는 통신 시스템에 있어서,
    지향성 빔 신호(directional beam signals)를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스와,
    적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 포함하되,
    상기 송신 디바이스 및 상기 수신 디바이스는, 상기 송신 안테나의 상기 지향성 빔 신호에 의해 생성되는 상기 수신 디바이스에서의 조명 스팟(illuminated spots)-상기 조명 스팟은 상기 지향성 빔 신호의 소정의 빔폭 각도와 관련됨-이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격(spatial separation)보다 작도록, 및/또는 상기 수신 안테나로부터의 분해능 스팟(resolution spots)이 상기 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 구성 및 배치되고,
    상기 조명 스팟은 상기 송신 안테나의 메인 로브의 하프 파워 빔폭에 의해 커버되는 상기 수신 디바이스에서의 영역이고,
    상기 분해능 스팟은 상기 수신 안테나의 메인 로브의 하프 파워 빔폭에 의해 커버되는 상기 송신 디바이스에서의 영역인
    통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나는 mm-파 신호를 송신 및/또는 수신하도록 더 구성되는
    통신 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    이웃하는 안테나들은 직교 편광을 갖는
    통신 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 디바이스 및/또는 상기 수신 디바이스는 송신 및/또는 수신되고 있는 신호에 MIMO(multiple-input and multiple-output) 베이스밴드 처리를 적용하도록 인에이블되는
    통신 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 복수의 송신 디바이스를 더 포함하는
    통신 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    지향성 빔 신호를 수신하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 복수의 수신 디바이스를 더 포함하는
    통신 시스템.
  7. 지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 송신 안테나를 포함하는, 옥내 LOS MIMO 통신을 실시하는 디바이스로서,
    상기 디바이스는 상기 디바이스 상의 상기 송신 안테나와 동일한 개수의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스와 통신하도록 구성되되 상기 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 이웃하는 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치되고,
    상기 분해능 스팟은 상기 수신 안테나의 로브에 의해 소정의 거리에서 덮여진 영역과 관련되고,
    상기 분해능 스팟은 상기 수신 안테나의 메인 로브의 하프 파워 빔폭에 의해 커버되는 상기 디바이스에서의 영역인
    디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 송신 안테나는 mm-파 신호를 송신하도록 구성되는
    디바이스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 디바이스는 송신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 처리를 적용하도록 인에이블되는
    디바이스.
  10. 제 7 항에 있어서,
    이웃하는 송신 안테나들은 직교 편광을 갖는
    디바이스.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 디바이스는 복수의 수신 디바이스와 통신하도록 더 구성되는
    디바이스.
  12. 지향성 빔 신호를 수신하도록 각각 구성되는 적어도 2개의 수신 안테나를 포함하는, 옥내 LOS MIMO 통신을 실시하는 디바이스로서,
    상기 디바이스는 상기 디바이스 상의 상기 수신 안테나와 동일한 개수의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스와 통신하도록 구성되되 상기 송신 안테나의 빔 신호에 의해 생성되는 상기 디바이스에서의 조명 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치되고,
    상기 조명 스팟은 상기 지향성 빔 신호의 소정의 빔폭 각도와 관련되고,
    상기 조명 스팟은 상기 송신 안테나의 메인 로브의 하프 파워 빔폭에 의해 커버되는 상기 디바이스에서의 영역인
    디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신 안테나는 mm-파 신호를 수신하도록 구성되는
    디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 디바이스는 수신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 후처리를 적용하도록 인에이블되는
    디바이스.
  15. 제 12 항에 있어서,
    이웃하는 수신 안테나들은 직교 편광된 신호를 수신하도록 더 구성되는
    디바이스.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 디바이스는 복수의 송신 디바이스와 통신하도록 더 구성되는
    디바이스.
  17. 옥내 LOS MIMO 통신 방법에 있어서,
    지향성 빔 신호를 형성 및/또는 조종하도록 구성된 적어도 2개의 송신 안테나를 갖는 송신 디바이스를 제공하는 단계와,
    적어도 2개의 수신 안테나를 갖는 수신 디바이스를 제공하는 단계와,
    송신 디바이스 상의 적어도 2개의 송신 안테나로부터 지향성 빔 신호를 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 적어도 2개의 송신 안테나는, 상기 송신 안테나의 상기 지향성 빔 신호에 의해 생성되는 상기 수신 디바이스에서의 조명 스팟이 이웃하는 수신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록, 및/또는 상기 수신 안테나로부터의 분해능 스팟이 상기 송신 안테나들 간의 공간적 간격보다 작도록 배치되고,
    상기 조명 스팟은 상기 지향성 빔 신호의 소정의 빔폭 각도와 관련되고,
    상기 조명 스팟은 상기 송신 안테나의 메인 로브의 하프 파워 빔폭에 의해 커버되는 상기 수신 디바이스에서의 영역이고,
    상기 분해능 스팟은 상기 수신 안테나의 메인 로브의 하프 파워 빔폭에 의해 커버되는 상기 송신 디바이스에서의 영역인
    통신 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나는 mm-파 신호를 송신 및/또는 수신하도록 더 구성되는
    통신 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    이웃하는 안테나들은 직교 편광을 갖는
    통신 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 송신 디바이스 및/또는 상기 수신 디바이스는 송신 및/또는 수신되고 있는 신호에 MIMO 베이스밴드 처리를 적용하도록 인에이블되는
    통신 방법.
  21. 프로세서에 의해 실행시에, 제 17 항의 방법을 상기 프로세서가 수행할 수 있게 하는 물리적으로 구현된 컴퓨터 판독가능 코드를 포함하는
    컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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