KR102293045B1

KR102293045B1 - Mimo 기반 빔포밍을 지원하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102293045B1
Application number: KR1020150076086A
Authority: KR
Inventors: 유현일; 김태영; 노지환; 설지윤
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2021-08-26
Also published as: US20180152222A1; WO2016195334A1; KR20160140024A; US10511360B2

Abstract

본 개시는, 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 기반 빔포밍을 지원하는 노드의 방법에 있어서, 후보 빔 조합들 각각을 통해서 수신한 신호의 전력 크기를 이용하여 해당 후보 빔 조합의 이득값을 계산하는 과정과, 상기 이득값을 이용하여 상기 신호를 양자화하고, 양자화된 신호의 전력 크기에 대응하는 빔을 선택하는 과정을 포함한다.

Description

MIMO 기반 빔포밍을 지원하는 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING BEAMFORMING BASED ON MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT}

본 개시는 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 기반 빔포밍을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한, 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM(Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

초고주파 대역에서 구현되는 시스템 중 하나인 무선랜 시스템의 표준인 IEEE 802.11ad에서는 초고주파에서 광대역 및 빔포밍을 사용하고 SISO(Single Input Single Output) 기반의 전송 방안을 통해 데이터를 송수신한다. 그리하여, 현재의 IEEE 802.11ad 표준을 향후의 pre-5G 혹은 post-11ad 표준에 적용시키기 위해서는, IEEE 802.11ad 기반 시스템에서 MIMO(multiple-input multiple-output) 기반 통신을 지원하는 방안들이 요구되고 있다.

본 개시는 MIMO를 지원하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 개시의 실시 예에 따른 방법은; 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 기반 빔포밍을 지원하는 노드의 방법에 있어서, 후보 빔 조합들 각각을 통해서 수신한 신호의 전력 크기를 이용하여 해당 후보 빔 조합의 이득값을 계산하는 과정과, 상기 이득값을 이용하여 상기 신호를 양자화하고, 양자화된 신호의 전력 크기에 대응하는 빔을 선택하는 과정을 포함한다.

본 개시의 실시 예에 따른 장치는; 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 기반 빔포밍을 지원하는 노드에 있어서, 후보 빔 조합들 각각을 통해서 신호를 수신하는 송수신부와, 상기 후보 빔 조합들 각각을 통해서 수신한 신호의 전력 크기를 이용하여 해당 후보 빔 조합의 이득값을 계산하고, 상기 이득값을 이용하여 상기 신호를 양자화하고, 양자화된 신호의 전력 크기에 대응하는 빔을 선택하는 제어부를 포함한다.

본 개시는, 실시 예에 따라 SISO 기반 통신 시스템의 TRN구조를 확장하여 빔 변경의 오버헤드를 감소시킬 수 있고, 채널 환경에 따라 AGC(Automatic gain control) 이득을 다르게 적용하여 빔마다 양자화 잡음을 최소화시킴으로써, 채널 추정 성능을 최대화하여 채널 용량 측정의 성능을 최대로 끌어올릴 수 있으므로, 결과적으로 MIMO 전송에 최적인 빔을 선택할 수 있다.

또한, 실시 예에 따라 서빙 채널과 후보 채널간의 상대적인 채널 추정치를 획득함에 따라, 기존의 SISO 기반 채널 측정 정보를 이용하여 피드백 정보를 전달할 수 있다.

도 1은 SISO 기반 통신 시스템에서 사용하는 패킷의 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 패킷 구조에 포함된 TRN 필드를 이용하여 빔 트레이닝을 수행하는 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 3은 일반적으로 송신 빔포밍과 수신 빔포밍을 동시에 수행할 수 있는 원 샷 빔포밍 (one-shot beamforming) 트레이닝의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 SISO 기반 통신 시스템에서 사용하는 패킷의 TRN 필드에서 빔 트레이닝을 위해서 수행하는 AGC 동작 흐름도의 일 예,
도 5는 SISO 기반 통신 시스템에서 서로 다른 크기의 신호 수신 시 양자화 과정의 일 예를 보여주는 도면,
도 6은 SISO 기반 패킷 구조를 MIMO 채널의 용량 측정을 위해서 사용한 경우의 결과 그래프의 일 예,
도 7a는 본 개시의 실시 예에 따른 SISO 기반 TRN 구조를 기반으로 각 빔 조합에 대해 AGC를 수행하는 패킷 구조의 일 예,
도 7b는 본 개시의 실시 예에 따라 도 7a의 TRN 구간을 기반으로 빔 트레이닝을 수행하는 동작 흐름도의 일 예,
도 8은 도 7a,b의 실시 예에 따른 빔 트레이닝이 적용된 MIMO 채널에 대한 채널 용량의 일 예를 보여주는 도면,
도 9는 SISO 기반 통신 시스템에서 사용하는 채널 측정 피드백 정보의 일 예,
도 10a는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 TRN 구조의 일 예를 나타낸 도면,
도 10b는 도 10a의 A-TRN 구조를 기반으로 동작하는 채널 측정 블록의 일 예,
도 11a는 본 개시의 다른 실시 예에 따라 A-TRN 구조의 다른 예를 나타낸 도면,
도 11b는 도 11a의 A-TRN 구조를 기반으로 동작하는 채널 측정 블록의 일 예.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 개시의 실시 예에서는, SISO(Single Input Single Output) 기반의 통신 시스템에서 MIMO(multiple-input multiple-output)를 적용할 수 있도록 MIMO 빔 선택(beam selection) 과정에서 이용할 트레이닝(TRN: tranining) 구조를 제안한다. 이하, 본 명세서에서는 SISO 기반 통신 시스템의 일 예로, IEEE 802.11ad 기반 시스템을 기반으로 설명하기로 한다.

도 1은 SISO 기반 통신 시스템에서 사용하는 패킷의 구조의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 패킷(100)은 STF(short training field, 102), CE(channel estimation) 필드(104), 헤더(Header, 106), 데이터(Data, 108) 및 TRN(training) 필드(110)를 포함한다. 상기 STF(102)는 시간 및 주파수 동기를 획득하기 위한 필드이고, 상기 CE 필드(104)는 채널 추정을 위한 필드이다. 그리고, 상기 TRN 필드(110)는 빔 정렬(beam refinement)을 수행하기 위한 필드로, 빔 별 수신 전력을 측정하는 AGC(Automatic gain control) 구간(112)과, 송신빔 또는 수신빔에 대한 트레이닝을 위한 구간으로 구성된다. 예를 들어, 상기 패킷(100)이 수신빔 트레이닝을 위한 구간(TRN-R, 114)을 포함하는 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 TRN-R(114)은 일 예로, CE 필드(120)와, 수신 빔 트레이닝을 위한 총 4개의 후보 빔들(후보 빔 #1~#4) 각각에 대해 빔 트레이닝을 수행하는 TRN 서브 필드들(122~128)을 포함한다. 다른 실시 예에 따라, 상기 패킷(100)의 TRN 필드(110)는 송신빔 트레이닝을 위한 구간(TRN-T)을 포함할 수도 있다.

도 2는 도 1의 패킷 구조에 포함된 TRN 필드를 이용하여 빔 트레이닝을 수행하는 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 2의 동작은 수신 빔에 대한 빔 트레이닝을 수행하는 동작을 일 예로서, 설명하지만, 송신 빔을 위한 빔 트레이닝을 수행하는 동작에서도 동일하게 적용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 먼저, 수신단(202)에 대한 최적의 수신빔을 위한 빔 트레이닝 절차를 수행할 수 있다. 이 경우, 송신단(200)은 204단계에서 현재 세팅된 송신빔을 통해서 수신단(202)의 수신빔들의 총 수에 대응하는 수인 N만큼 빔 트레이닝 신호를 전송한다. 그러면, 수신단(202)은 수신빔들 각각에 대응하는 BRP(beam refinement protocol)-RX(reception) 구간에서 해당 수신빔을 통해서 수신되는 상기 송신단(200)이 전송한 빔 트레이닝 신호에 대한 수신 신호 크기를 측정하고, 수신 신호 크기가 최대값을 갖는 빔 트레이닝 신호를 수신한 수신빔을 최적의 수신빔으로 결정할 수 있다. 이때, BRP-RX들은 각각 미리 결정된 시구간 즉, SBIFS(short beam forming inter frame space)을 간격으로 수신된다. 수신단(200)이 마지막 수신빔인 수신빔 N을 통해서 빔 트레이닝 신호를 수신한 후, 미리 결정된 시구간이 지나면, 상기 송신단(200)에 대한 최적의 수신빔을 결정하기 위한 빔 트레이닝 절차를 수행한다. 여기서, 상기 수신단(202)의 수신빔 트레이닝 이후 송신단(200)의 수신빔 트레이닝을 위한 상기 미리 결정된 시구간은 SIFS(short interframe space)보다 크거나 같고, BRPIFS(Beam Refinement Protocol Interframe Spacing) 보다 작거나 같은 값 범위 내에서 설정될 수 있다. 수신빔에 대한 빔 트레이닝이 완료되면, 수신단(202)은 빔 트레이닝이 완료됨을 알리는 정보를 전송할 수 있다.

상기 송신단(200)에 대한 최적의 수신빔을 결정하기 위해 206단계에 상기 수신단(202)은 206단계에서 상기 송신단(200)의 수신빔의 총 수에 대응하는 수인 N만큼 빔 트레이닝 신호를 전송한다. 마찬가지로, 상기 송신단(200) 역시 수신빔들 각각에 대응하는 BRP-RX 구간에서 해당 수신빔을 통해서 수신되는 상기 수신단(202)이 전송한 빔 트레이닝 신호에 대한 수신 신호 크기를 측정하고, 수신 신호 크기가 최대값을 갖는 빔 트레이닝 신호를 수신한 수신빔을 최적의 수신빔으로 결정할 수 있다. 그리고, 수신빔에 대한 빔 트레이닝이 완료되면, 송신단(200)은 빔 트레이닝이 완료됨을 알리는 정보를 전송할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, SISO 기반 빔 트레이닝 절차는 수신빔 또는 수신빔에 대해 순차적으로 수행된다. 따라서, 도 2의 구조에서는 랭크를 갖는 MIMO 채널에 대한 송수신빔 트레이닝을 동시에 수행하기 어렵다.

도 3은 일반적으로 송신 빔포밍과 수신 빔포밍을 동시에 수행할 수 있는 원 샷 빔포밍 (one-shot beam forming) 트레이닝의 일 예를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 수신단(300)은 현재 설정된 수신빔 (빔 인덱스1~NI)들과 송신단(302)의 총 송신빔 (빔 인덱스 1~NR)들 각각에 1:1로 매핑되는 BRP 구간들(304)에서 상기 송신단(302)의 각 송신빔으로부터 송신되는 빔 트레이닝 신호를 수신단(300)에서 수신하고, 빔 트레이닝 신호들 각각에 대한 수신 전력 크기를 측정하여 최대값을 갖는 송신빔 및 수신 빔을 최적의 송신빔 및 수신빔으로 결정할 수 있다.

상기한 바와 같은 원 샷 빔포밍 절차는 송신단과 수신단 각각의 빔들로 구성될 수 있는 전체 빔 조합에 대해 빔 트레이닝 절차가 수행되어야 하므로 복잡도가 증가하는 문제점이 있다.

도 4는 SISO 기반 통신 시스템에서 사용하는 패킷의 TRN 필드에서 빔 트레이닝을 위해서 수행하는 AGC 동작 흐름도의 일 예이다. 설명의 편의상, 도 4는 송신단이 최적의 수신빔을 결정하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 최적의 송신빔을 결정하는 경우에도 동일하게 적용 가능하다. 마찬가지로, 수신단이 최적의 송신빔 및 수신빔을 결정하는 경우에도 동일하게 적용 가능하다.

도 4를 참조하면, 400단계에서 송신단은 빔 트레이닝을 수행할 빔 조합 인덱스 i를 확인한다. 여기서, 하나의 송신빔과 하나의 수신빔으로 구성할 수 있는 전체 빔조합의 수를 K라 가정하고, i는 빔 조합 인덱스를 나타낸다. 그리고, 402단계에서 송신단은 상기 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신한 신호의 수신 전력 크기(P)를 일 예로, 하기 <수학식 1>을 사용하여 측정한다.

여기서, 해당 빔 조합을 통해서 수신한 수신 신호는 총 N개의 샘플(sample)들로 구성된 경우를 가정하고, n은 샘플 인덱스를 나타낸다. 그리고,

는 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신한 신호를 구성하는 n번째 샘플에서의 수신 전력을 나타내고,

는 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔조합을 통해서 수신한 n번째 샘플을 나타내고,

는 수신 전력 크기를 측정하기 위한 윈도우(window) 크기를 나타낸다. 본 실시 예에서는 TRN 구간에서 빔 트레이닝을 수행할 모든 빔 조합 각각에 대해 해당 빔 조합으로부터 수신한 신호의 수신 전력 크기를 상기 <수학식 1>을 기반으로 측정한다. 이에 따라, 404단계에서 송신단은 상기 빔 조합 인덱스 i가 전체 빔 조합의 수인 K와 동일한지 확인한다. 상기 확인 결과, i가 K보다 작으면, 400단계 내지 404단계를 반복한다. 상기 확인 결과, i가 K와 같으면, 406단계에서 송신단은 전체 빔조합 들 각각에 대해 계산된 수신 전력 크기 중 하기 <수학식 2>를 사용하여 최대값을 선택한다.

그리고, 408단계에서 송신단은, 상기 <수학식 2>를 통해서 획득한 수신 전력 크기의 최대값을 이용하여, 하기 <수학식 3>에 따라 AGC 이득을 계산한다.

여기서,

는 t번째 패킷에서의 AGC 이득을 나타낸다. 여기서,

는 하기 <수학식 4>와 같이 계산된다.

여기서,

는 미리 정의된 이득값의 기준치(reference)를 나타낸다. 그리고, 상기 <수학식 2> 내지 <수학식 4>를 기반으로, 해당 패킷의 AGC 이득이 결정되면, 결정된 AGC 이득을 해당 패킷의 송신빔 또는 수신빔을 위한 TRN 구조에 적용하여 하기 <수학식 5>와 같이 양자화(quantization)를 수행한다.

여기서,

는 q 비트의 양자화 함수(quantization function)을 나타낸다.

그리고, 410단계에서 상기 송신단은 상기 <수학식 5>를 기반으로 획득한 양자화된 신호에 대해 빔 트레이닝을 수행한다. 즉, 상기 송신단은 상기 양자화된 신호의 수신 전력 크기를 측정하고, 하기 <수학식 6>과 같이 상기 측정한 수신 전력 크기에 대응하는 빔 인덱스에 대응하는 빔을 SISO 기반의 최적의 빔으로 추정한다.

여기서,

는 양자화된 신호의 수신 전력 크기에 대해 추정한 빔 인덱스(beam index)를 나타내고,

는 하기 <수학식 7>을 이용하여 계산된다.

여기서,

는 시간 도메인 상에서 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신한 신호의 n번째 샘플에 대해 추정한 수신 전력 크기를 나타내고,

는 수신 전력 크기의 측정을 위한 윈도우 길이를 나타낸다.

이후, 412단계에서 상기 추정한 빔 조합의 인덱스가 K와 동일한지 확인한다. 상기 확인 결과, 상기 추정한 빔 조합의 인덱스가 K보다 작으면 408단계로 복귀한다. 상기 확인 결과, 상기 추정한 빔 조합의 인덱스가 K와 같으면, 상기 송신단은 도 4a의 동작을 종료한다.

한편, SISO 기반 통신 시스템에서 채널 용량(channel capacity)은 하기 <수학식 8>과 같이 수신 신호의 SNR을 이용하여 나타낼 수 있다.

그리고, <수학식 8>에서의 SNR(signal to noise ratio)은 하기 <수학식 9>에 나타낸 바와 같이, 수신 신호의 양자화 잡음을 고려하여 나타낼 수 있다.

여기서,

는 신호성분,

는 잡음 성분,

는 양자화 잡음 성분을 나타낸다. 상기 <수학식 9>에서와 같이 수신 신호의 양자화 잡음이 SNR에 영향을 끼치고, 채널 용량은 SNR에 대한 증가함수로 나타난다. 그러나, 이러한 양자화 잡음은 <수학식 7>에서 나타낸 바와 같이 SISO기반 최적의 빔 조합 인덱스의 추정 시 영향을 주지 않는다.

이와 비교하여, MIMO 기반 통신 시스템에서의 채널 용량은 하기 <수 학식 10>에 나타낸 바와 같이, SISO 기반 통신 시스템에서의 채널 용량 계산 시 고려되지 않는 채널의 랭크(rank)를 고려해야 함을 알 수 있다.

여기서, I 는

크기의 identity matrix를 나타내고,

는 송신전력,

는 잡음,

는 (N_RxN_T)크기의 채널 이득 행렬을 나타낸다. 그리고,

은 수신 안테나의 개수를 나타내고,

는 송신 안테나의 개수를 나타낸다.

도 5는 SISO 기반 통신 시스템에서 서로 다른 크기의 신호 수신 시 양자화 과정의 일 예를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, SISP 기반 패킷의 TRN 구간(500)은 일 예로, 총 4개의 빔조합들 각각에 대응하는 서브 필드들을 포함하는 AGC 구간(502)과, 하나의 CE구간 및 상기 총 4개의 빔조합들 각각에 대응하는 TRN 서브 필드들로 구성된 TRN 유닛(504)으로 구성된다. 이 경우, 상기 TRN 유닛(504)에 포함된 4개의 TRN 서브 필드들 각각에서 수신한 신호의 수신 전력 크기가 서로 다른 경우를 가정하자. 그리고, 총 4개의 빔 조합을 통해 수신되는 신호 중, 빔 인덱스 1에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신되는 제1신호의 수신 전력 크기가 최대값을 갖지만, 상기 제1신호의 랭크가 1에 가까운 경우를 가정하자. 그리고 빔 조합 인덱스 3에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신되는 제3신호의 수신 전력 크기가 상기 제1신호의 수신 전력 크기보다 낮지만, 상기 제3신호의 랭크가 1보다 큰 경우를 가정하자. 이 경우, 최대값을 가지는 상기 제1신호의 수신 전력 크기(506)를 기반으로, 상기 <수학식 3>에 따라 계산된 AGC 이득이 나머지 신호 수신 구간들에 적용된다. 이에 따라, 빔조합 인덱스2 내지 4에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신한 신호들은 해당 신호의 수신 전력 크기와 상이한 AGC 이득이 적용됨에 따라 양자화 잡음이 발생하게 된다(508).

상기 <수학식 10>에 나타낸 바와 같이, MIMO 기반 채널 용량을 획득하기 위해서는 채널 이득 행렬이 사용되므로, 해당 빔 조합별 채널 추정이 선행되어야 한다. 예를 들어, 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합의 채널 추정치는 하기 <수학식 11>과 같이 계산될 수 있다.

여기서,

는 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합에 대해 k번째 서브 채널에서의 채널 추정치를 나타내고,

는 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합에 대해 k번째 서브 채널에서의 실제 채널을 나타내고,

는 잡음,

는 양자화 잡음을 나타낸다. 상기 <수학식 11>에 나타난 바와 같이, MIMO 기반 채널 용량의 계산 시, 양자화 잡음으로 인해 채널 용량을 정확히 측정하기 어렵다. 또한, 빔 조합마다 잡음

은 평균적으로 동일한데 반해,

는 서로 다르게 영향을 주기 때문에, 빔 조합 별로 공정하게 채널 용량을 측정하지 않는 형태가 된다.

도 6은 SISO 기반 패킷 구조를 MIMO 채널의 용량 측정을 위해서 사용한 경우의 결과 그래프의 일 예이다.

도 6을 참조하면, 도 5의 실시 예에서 랭크가 1보다 큰 상기한 빔 조합 인덱스 3에서 획득할 수 있는 최대 채널 용량(300)과 비교하여, 상기 빔 조합3에서의 실질적인 채널 용량(302)은 낮은 값을 가진다.

그리하여, 본 개시의 실시 예에서는 기존의 SISO 기반 TRN 구조에서 각 빔 조합에 대해 AGC를 수행하는 방안을 제안한다.

도 7a는 본 개시의 실시 예에 따른 SISO 기반 TRN 구조를 기반으로 각 빔 조합에 대해 AGC를 수행하는 패킷 구조의 일 예이다.

도 7a를 참조하면, TRN 구간(700)은 일 예로, 총 2개의 송신 안테나 및 수신 안테나로 구성되는 MIMO 채널에 적용되는 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 TRN 구간(700)은 CE 필드(702)와 상기 MIMO 채널을 구성하는 4개의 송수신 빔 조합들 각각에 대해 AGC를 수행하는 AGC 구간(704) 및 상기 빔조합들 각각에 대한 TRN 서브 필드들을 포함하는 빔 트레이닝 구간(706)으로 구성될 수 있다.

도 7b는 본 개시의 실시 예에 따라 도 7a의 TRN 구간을 기반으로 빔 트레이닝을 수행하는 동작 흐름도의 일 예이다. 설명의 편의상, 도 7b의 빔 트레이닝은 송신단이 최적의 수신빔을 결정하는 경우를 가정한다.

도 7b를 참조하면, 720단계에서 첫 번째 빔 조합 인덱스 i를 확인하고, 722단계에서 상기 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신된 신호의 수신 전력 크기를 측정한다. 예를 들어, 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신한 신호의 수신 전력 크기를 상기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다. 그리고, 724단계에서 송신단은 하기 <수학식 12>를 이용하여 미리 결정된 이득값 G_Pre로부터 빔 조합 인덱스 i의 이득값을 감산하여 G_Pre에 대한 이득차를 계산한다.

여기서,

는 G_Pre에 대한 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔조합의 이득차를 나타낸다. 그리고, 726단계에서 상기 송신단은 상기 G_Pre에 대한 이득차를 이용하여, 하기 <수학식 13>에 따라 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 상기 빔 조합의 AGC 이득을 계산한다.

여기서,

는 시간 도메인 상에서 t번째 패킷을 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합을 통해서 수신한 경우의 AGC이득을 나타낸다. 그리고, 728단계에서 상기 <수학식 13>에서 추정한 t번째 패킷의 빔 조합 인덱스 i에 대응하는 빔 조합의 AGC 이득을 이용하여, 상기 빔 조합을 통해서 수신한 신호에 대해 상기 <수학식 5>를 이용하여 양자화를 수행한다. 이후, 730단계에서 송신단은 상기 빔 조합의 양자화된 수신 신호에 대해 빔 트레이닝을 수행한다. 즉, 상기 송신단은 상기 양자화된 신호의 수신 전력 크기를 측정하고, 상기 <수학식 6>과 같이 상기 측정한 수신 전력 크기에 대응하는 빔 인덱스에 대응하는 빔 조합을 최적의 빔 조합으로 추정한다. 그리고, 732단계에서 상기 빔 트레이닝을 수행한 신호에 대응하는 빔 조합 인덱스가 K인지 확인한다. 상기 확인 결과, K이면, 도 7b의 동작을 종료한다. 만약, 상기 확인 결과, 상기 빔 조합 인덱스 i가 K보다 작으면, 송신단은 720단계로 복귀하여 다음 차례의 빔조합 인덱스에 대해 도 7b의 동작들을 수행한다.

상기한 바와 같이 도 7a,b의 실시 예에서는 빔 조합별로 다르게 계산된 AGC 이득(708 내지 714)들을 이용하여 해당 빔 조합을 통해서 수신한 신호에 대해 양자화를 수행함에 따라 도 7a의 그래프에서 나타낸 바와 같이 각 빔 조합의 수신 신호에 대한 양자화 후 발생하는 양자화 잡음이 감소하게 된다. 이에 따라, 각 빔조합 별 빔 트레이닝 구간에서 추정한 채널은 하기 <수학식 14>에서와 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

상기 <수학식 11>에서 소개된 양자화 잡음의

의 관계는 하기 <수학식 15>와 같이 나타내어질 수 있다.

즉, 상기 <수학식 15>에 나타낸 바와 같이 본 개시의 실시 예에 따른 양자화 잡음

은 각 송신 빔 별로 SISO 기반 채널 용량 추정 시 발생하는 양자화 잡음에 비해 최소화할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 실시 예에서는 SISO 기반 TRN 구조를 확장하여 각 빔 조합 별 AGC 이득을 효율적으로 계산할 수 있는 A-TRN(Advanced TRN) 구조를 제안함으로써, MIMO 채널에 대해 양자화 잡음을 고려한 최적의 빔 조합을 선택할 수 있다.

도 8은 도 7a,b의 실시 예에 따른 빔 트레이닝이 적용된 MIMO 채널에 대한 채널 용량의 일 예를 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 도 7a,b의 실시 예가 적용된 빔 조합 인덱스 3의 채널 용량(802)은 도 4a의 실시 예가 적용된 빔 조합 인덱스 3의 채널 용량(808)과 비교하여 빔 조합 인덱스 3의 이상적인 채널 용량에 근접함을 나타내고 있다.

도 7a,b의 실시 예에 따라 송신단은 A-TRN 구간의 빔 트레이닝을 통해서 최적의 빔 조합을 선택하고, 선택된 빔 조합의 인덱스를 수신단으로 피드백할 수 있다. 여기서, 상기 빔 조합의 인덱스는 도 9와 같이 구성되는 SISO 기반 통신 시스템에서 사용하는 채널 측정 피드백 정보에 포함될 수 있다.

도 9를 참조하면, 채널 측정 피드백 정보 중 A-TRN 구간에 포함된 빔 조합에 대응하는 각 서브 필드마다 측정하는 채널 추정치와, 탭 지연(Tap delay) 정보의 경우, 현재 설정되어 있는 서빙 빔 조합에 대한 상대적인 채널 추정치를 피드백해야 한다. 그러나, 도 7a,b의 실시 예에 따라 빔 조합 별로 AGC 이득을 계산할 경우, 서빙 빔 조합의 AGC 이득과 빔 조합 별 AGC 이득이 다르기 때문에, 현재 서빙 빔조합에서의 채널값과 비교하여, 트레이닝 하기 위한 후보 빔 조합에서의 채널 값을 상대적인 값으로 나타낼 수가 없다. 따라서, 본 개시의 다른 실시 예에서는 서빙 빔 조합과 해당 후보 빔 조합 간의AGC 이득값들에 대한 상대적인 값을 올바르게 측정하기 위한 방안을 제안한다.

도 10a는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 A-TRN 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 10a를 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따른 A-TRN 구조(1000)는 지원 가능한 빔 조합들 각각에 일대일로 매핑되는 TRN 유닛을 포함한다. 설명의 편의상, 도 10a는 상기 TRN 구조(1000) 내에 총 N개의 빔 조합에 대응하는 TRN 유닛이 존재하는 경우를 가정하자.

그리고, 본 개시의 실시 예에 따른 각 TRN 유닛은, 양자화 에러를 최소화시키기 위해서, 각각 하나의 CE 필드와, AGC 구간 및 TRN 서브 필드로 구성된다. 여기서, CE 필드(1004)는 현재 서빙되는 서빙 빔 조합에 대응하는 채널을 측정하는 구간이다. 도 10a에서 btx와 brx 각각은 상기 서빙 빔 조합을 구성하는 송신빔과 수신빔의 인덱스를 나타낸다. 그리고, 각 TRN 유닛 내에 포함된 AGC 구간은 해당 TRN 유닛에 대응하는 후보 빔 조합의 AGC 이득을 측정하기 위한 구간이고, TRN 서브 필드는 상기 후보 빔 조합의 빔 트레이닝 및 채널 측정을 수행하는 구간이다. 그리고, t1,…tN은 각 TRN 유닛에 매핑되는 송신빔의 인덱스를 나타내고, r1,…rN은 각 TRN 유닛에 매핑되는 수신빔의 인덱스를 나타낸다.

설명의 편의상, 송신단이 최적의 빔조합을 선택하는 경우를 가정하자. 그러면, 상기 송신단은, TRN 유닛1(1002)의 CE 필드(1004)를 통해서 현재 서빙 빔 조합에 대응하는 채널을 측정한다. 그리고, AGC 구간(1006)을 통해서 상기 TRN 유닛 1(1002)에 매핑되는 빔조합1에 대한 AGC 이득을 계산하고, TRN 서브 필드를 이용하여 해당 후보빔 조합의 빔 트레이닝을 수행한다. 상기 빔조합 1은 송신빔 t1과 수신빔 t2로 구성된다. 마찬가지로, 나머지 빔조합들 각각에 대응하는 TRN 유닛을 통해서 해당 후보 빔조합의 AGC 이득 계산 및 빔 트레이닝을 수행한다. 도 10a의 실시 예에서 AGC 구간은 해당 TRN 유닛에 매핑되는 후보빔 조합의 AGC 이득은 도 10b와 같이 구성되는 채널 추정 블록을 통해서 획득될 수 있다.

도 10a에 개시된 바와 같이, 본 개시의 실시 예에 따른 A-TRN 구조를 기반으로 빔 트레이닝 절차를 수행할 경우, 해당 노드는 A-TRN 구조를 기반으로 동작함을 지시하는 플래그(flag)를 수신측에게 전송한다. 이에 따라, 수신측은 플래그의 수신 여부에 따라 빔 트레이닝 절차를 통해서 수신한 패킷이 A-TRN 구조인지 아니면, 기존의 SISO 기반인지를 확인하여 동작할 수 있다.

도 10b는 도 10a의 A-TRN 구조를 기반으로 동작하는 블록도의 일 예이다. 도 10b의 블록 구성은 일 예로서 도시된 것일 뿐, 각 서브 유닛들이 보다 세분화되거나 하나의 유닛으로 통합되는 등과 같이 다르게 구성될 수 있고, MIMO 채널에 대한 빔 트레이닝을 수행하고자 하는 송신 노드 또는 수신 노드 내에 포함되어 구성될 수 있다.

도 10b를 참조하면, 일 예로, 채널 추정 블록도(1010)는 입력된 패킷이 CE 필드인지 TRN 필드인지를 확인하는 수신 신호 판단부(1011)의 확인 결과에 따라 크게 2개의 패스로 분리되도록 구성될 수 있다. 먼저, 해당 수신 신호가 CE 필드로 확인된 경우, 상기 CE 필드는 채널 이득 계산부1(1012)와, 양자화부1(1014) 및 채널 추정부1(1016)에 순차적으로 입력된다. 상기 채널 이득 계산부1(1012)는 현재의 서빙 빔 조합에 대응하는 서빙 채널의 AGC 이득

을 계산하여 저장하고, 상기 양자화부1(1014) 및 이득 보상 계수 추정부(1018)에게 전달한다. 그리고, 상기 채널 추정부1(1016)는 상기 서빙 조합의 AGC 이득을 이용하여 상기 서빙 채널

을 추정하고(P는 파일럿 신호), 상기 서빙 채널의 추정치를 상대 채널 추정부(1019)에게 전달한다.

그리고, 상기 수신 신호가 TRN 필드로 확인된 경우, A-TRN 플래그 확인부(1011-1)를 통해서 해당 TRN 필드가 A-TRN 필드인지 아니면, 기존의 SISO 기반 TRN 필드인지 추가로 확인한다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 A-TRN 플래그 확인부(1011-1)는 상기 패킷이 수신되기 전 미리 결정된 구간을 통해서 수신한 A-TRN 플래그의 존재 여부에 따라 상기 TRN 필드가 A-TRN 필드인지 아니면, 기존의 SISO 기반 TRN 필드인지를 확인한다. 그리고, 상기 확인 결과에 따라 상기 TRN 필드가 A-TRN 필드인 경우, 채널 이득 계산부2(1013)를 먼저 거친 후, 상기 TRN 필드와 마찬가지로, 양자화부 2(1015) 및 채널 추정부2(1017)에 순차적으로 입력된다.

구체적으로, 상기 확인 결과에 따라 A-TRN 필드인 경우, 상기 채널 이득 계산부2(1013)는 빔 트레이닝을 수행할 후보 빔 조합들 각각에 대한 AGC 이득

을 계산하여 저장하고, 양자화부2(1015) 및 이득 보상 계수 추정부(1018)에게 전달한다. 다음으로, 상기 양자화부2(1015)는 TRN 필드 또는 A-TRN 필드의 양자화를 수행한다. 먼저, 기존의 TRN 필드가 입력된 경우, 상기 양자화부2(2015)는 서빙 빔 조합에 대응하는 서빙 채널의 AGC 이득을 이용하여 해당 빔 조합을 통해서 수신한 신호에 대해 양자화Q(G_btx,_brxyi)를 수행한다. 그리고, 상기 양자화부 2(2015)는 A-TRN 필드의 경우, 상기 채널 이득 계산부2(1013)로부터 입력받은 해당 후보 채널의 AGC 이득을 이용하여 해당 빔 조합을 통해서 수신한 신호에 대해 양자화Q(G_tn,_rmyi)를 수행하여 채널 추정부2(1017)에게 전달한다.

한편, 이득 보상 계수 추정부(1018)는 상기 채널 이득 계산부1(1012)의 서빙 빔 조합의 서빙 채널 추정치와, 상기 채널 이득 계산부(1013)의 해당 후보 빔 조합의 후보 채널 추정치가 입력된다. 그러면 상기 이득 보상 계수 추정부(1018)는 상기 서빙 빔 조합의 채널 추정치와 상기 후보 빔 조합의 채널 추정치 간에 다른 값을 보상하기 위한 가중치 계수

를 추정한다.

상기 채널 추정부2(1018)는 후보 채널의 AGC 이득과 파일럿 신호 P를 이용하여 상기 후보 채널

을 추정할 수 있다. 상기 채널 추정부2(1017)는 상기 양자화부2(1015)를 통해서 기존의 TRN 필드에 대한 양자화 신호와 A-TRN 필드에 대한 양자화 신호 중 하나를 수신하게 된다. 따라서, 상기 채널 추정부2(107)의 채널 추정치를 A-TRN 플래그 확인부(1017-1)로 입력한다. 그러면, 상기 A-TRN 플래그 확인부(1017-1)는 상기 채널 추정치가 양자화 신호가 A-TRN 필드를 기반으로 하는 지 아니면, 일반 TRN 필드를 기반으로 하는지 다시 확인한다. 상기 확인 결과, A-TRN 필드를 기반으로 할 경우, 상기 이득 계수 추정부(1018)로부터 출력되는 가중치 계수를 상기 후보 채널 추정치에 곱하여 상대 채널 추정부(1019)로 출력하게 된다. 그리고, 상기 확인 결과, 기존의 TRN 필드를 기반으로 하는 후보 채널 추정치일 경우, 상기 후보 채널 추정치를 그대로 상기 상대 채널 추정부(1019)로 전달한다.그러면, 상기 상대 채널 추정부(1019)는 해당 TRN 필드에 대응하는 후보 채널의 상대적인 채널 추정값

을 계산한다. 즉, 기존 TRN 필드일 경우, 상기 상대 채널 추정부(1019)는 후보 채널 추정치에서 상기 서빙 채널 추정치를 감산하여 상대적인 채널 추정값을 획득한다. 그리고, A-TRN 필드일 경우, 상기 상대 채널 추정부(1019)는 상기 가중치 계수

가 곱해진 후보 채널 추정치에서 상기 서빙 채널 추정치를 감산하여 상대적인 채널 추정값을 획득한다.

도 11a는 본 개시의 다른 실시 예에 따라 A-TRN 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 11a의 실시 예에 따른 TRN 필드(1100)는 도 10a의 TRN 필드(1000)의 구조와 비교하여, 상기 TRN 필드(1100) 내에 포함된 TRN 유닛들 각각을 구성하는 CE 필드와 AGC 구간의 위치가 상이하다. 예를 들어, TRN 유닛 1(1102)은 AGC 구간(1104)이 CE 필드(1106) 앞에 위치한다. 이에 따라, 도 10a의 실시 예에 따른 TRN 유닛들 각각이 AGC 구간과 TRN 서브 필드가 연속적으로 배치됨에 따라 동일 TRN 유닛 내에서 빔 스위칭이 발생하지 않는다. 이와 비교하여, 도 11a의 실시 예에 따른 TRN 유닛은 AGC 구간 및 TRN 서브 필드 사이에 CE 필드가 배치됨에 따라 동일 TRN 유닛 내에서 빔 스위칭이 3번 발생하게 된다.

도 11b는 도 11a의 TRN 구조를 기반으로 동작하는 채널 측정 블록의 일 예이다. 이러한 채널 측정 블록은 MIMO 채널에 대한 빔 트레이닝을 수행하고자 하는 송신 노드 또는 수신 노드 내에 포함되여 구성될 수 있다.

도 11b를 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따른 채널 추정 블록(1110)은 일 예로, 서빙 채널의 채널 이득 계산부(1112), 후보 채널의 채널 이득 계산부(1114), 비교부(1116), 채널 추정부(1118) 및 빔 트레이닝 및 채널 측정부(1120)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 11b의 블록 구성은 일 예로서 도시된 것일 뿐, 각 서브 유닛들이 보다 세분화되거나 하나의 유닛으로 통합되는 등과 같이 다르게 구성될 수 있다.

상기 서빙 채널의 채널 이득 계산부(112)는 서빙 채널에 대한 AGC 이득을 미리 추정하여 저장하고 있다. 상기 서빙 채널의 AGC 이득은 예를 들어, 도 1의 패킷 구조에서 프리엠블에 해당하는 SFT(102)를 통해서 추정될 수 있다. 그리고, 상기 후보 채널의 채널 이득 계산부(114)는 각 TRN 유닛에 대응하는 후보 빔 조합의 AGC 이득을 계산하여 상기 비교부(1116)에게 전달한다.

그러면, 상기 비교부(1116)는 서빙 채널의 AGC 이득과 해당 후보 빔의 AGC 이득을 비교하고, 이 중 최대값을 선택하여 채널 추정부(1118) 및 상기 빔 트레이닝 및 채널 측정부(1120)에게 전달한다. 그러면, 상기 채널 추정부(1118)와 상기 빔 트레이닝 및 채널 측정부(1120)는 각각 상기 최대값을 기반으로 채널 추정 및 양자화를 적용하여 빔 트레이닝을 수행함에 따라 해당 TRN 유닛에서 수신한 신호가 saturation되는 현상을 막을 수 있다. 이 경우, 양자화 에러는 발생할 수 있느나, 현재 서빙 조합의 신호와 해당 후보 조합의 신호만을 비교하므로, 양자화 에러로 발생하는 성능 열화는 그리 크지 않다. 그리고, 상기 빔 트레이닝 및 채널 측정부(1120)는 상기 채널 추정부(118)로부터 서빙 조합의 채널 추정치와, 후보 빔 별 채널 추정치를 비교함에 따라 상대적인 채널 측정치를 추정할 수 있다.

도 10a 내지 도 11b의 실시 예를 기반으로, 현재 서빙 빔 조합과 해당 후보 빔 조합간의 상대적인 채널 측정치를 획득함에 따라, 도 9에 도시한 바와 같은 기존의 SISO 기반 채널 측정 피드백 정보를 이용하여 MIMO 채널에 대한 채널 추정치를 피드백할 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

통신 시스템에서 송신 장치의 채널 추정 방법에 있어서,
상기 송신 장치의 복수의 송신 빔들 중 적어도 하나와 수신 장치의 복수의 수신 빔들 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대한 후보 채널 추정 값을 획득하는 과정; 및
상기 획득한 후보 채널 추정 값들을 기반으로 상기 송신 장치 및 상기 수신 장치의 최적 채널 추정 값을 획득하는 과정을 포함하며,
상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 채널 추정 구간은 상기 송신 장치 및 상기 수신 장치의 서빙 빔 조합에 대응되는 서빙 채널 추정 구간, 상기 복수의 후보 빔 조합들 중 하나의 채널 이득 추정 구간 및 상기 복수의 후보 빔 조합들 중 하나의 채널 추정 구간을 포함하고,
상기 최적 채널 추정 값은 상기 획득한 후보 채널 추정 값들의 양자화된 신호의 수신 전력 크기에 기반하여 결정되는 채널 추정 방법.
제1항에 있어서,
상기 수신 장치로, 채널 추정 값에 대한 추정을 지시하는 정보를 상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 채널 추정 구간에 기반하여 송신하는 과정을 더 포함하는 채널 추정 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대한 상기 후보 채널 추정 값을 획득하는 과정은:
상기 복수의 후보 빔 조합들 중 제1 후보 빔 조합에 대응되는 제1 채널 추정 구간에 포함된 제1 서빙 채널 추정 구간을 통해 서빙 채널 추정 값을 획득하는 과정;
상기 제1 채널 추정 구간에 포함된 제1 후보 채널 추정 구간을 통해 상기 제1 후보 빔 조합의 제1 후보 채널 추정 값을 획득하는 과정; 및
상기 제1 후보 채널 추정 값으로부터 상기 서빙 채널 추정 값을 빼서 상대적 채널 추정 값을 획득하는 과정을 포함하는 채널 추정 방법.
제3항에 있어서,
상기 상대적 채널 추정 값을 획득하는 과정은 상기 제1 후보 채널 추정 값을 가중치와 곱하여 상기 상대적 채널 추정 값을 획득하는 것을 포함하는 채널 추정 방법.
제3항에 있어서,
상기 서빙 채널 추정 값을 획득하는 과정은:
모든 빔 조합들의 수신 전력 값 중 최대의 수신 전력 값과 기준 이득 값 간의 차이 값을 기반으로, 상기 서빙 빔 조합에 포함된 서빙 송신 빔 및 서빙 수신 빔을 통해 수신된 신호의 이득 값을 계산하는 과정; 및
상기 계산된 이득 값을 기반으로 상기 서빙 채널 추정 값을 획득하고 양자화하는 과정을 포함하는 채널 추정 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 후보 채널 추정 값을 획득하는 과정은:
모든 빔 조합들의 수신 전력 값 중 최대 수신 전력 값과 기준 이득 값의 차이 값을 기반으로 상기 제1 후보 빔 조합에 포함된 제1 후보 송신 빔 및 제1 후보 수신 빔을 통해 수신된 신호의 이득 값을 계산하는 과정;
상기 계산된 이득 값을 기반으로 상기 제1 후보 채널 추정 값을 획득하고 양자화하는 과정을 포함하는 채널 추정 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 상기 채널 추정 구간은 상기 서빙 채널 추정 구간, 상기 후보 빔 조합에 대응되는 채널 이득 추정 구간 및 상기 후보 빔 조합에 대응되는 채널 추정 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 상기 채널 추정 구간은 채널 빔 조합 각각의 상기 서빙 채널 추정 구간 및 상대적 후보 빔 조합의 채널 추정 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
채널 추정하기 위한 송신 장치에 있어서,
상기 송신 장치의 복수의 송신 빔들 중 적어도 하나와 복수의 수신 장치의 복수의 수신 빔들 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대한 후보 채널 추정 값을 획득하는 제1 채널 추정 프로세서;
상기 획득한 후보 채널 추정 값을 기반으로 상기 송신 장치 및 상기 수신 장치의 최적 채널 추정 값을 획득하는 제2 채널 추정 프로세서를 포함하며,
상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 채널 추정 구간은 상기 송신 장치 및 상기 수신 장치의 서빙 빔 조합에 대응되는 서빙 채널 추정 구간, 상기 복수의 후보 빔 조합들 중 하나의 채널 이득 추정 구간 및 상기 복수의 후보 빔 조합들 중 하나의 채널 추정 구간을 포함하고,
상기 최적 채널 추정 값은 상기 획득한 후보 채널 추정 값들의 양자화된 신호의 수신 전력 크기에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제9항에 있어서,
채널 추정 값에 대한 추정을 지시하는 정보를 상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 채널 추정 구간에 기반하여 상기 수신 장치로 송신하는 송신부를 포함하는 송신 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1 채널 추정 프로세서는
상기 복수의 후보 빔 조합들 중 제1 후보 빔 조합에 대응되는 제1 채널 추정 구간에 포함된 제1 서빙 채널 추정 구간을 통해 서빙 채널 추정 값을 획득하는 서빙 채널 추정 프로세서 및상기 제1 채널 추정 구간에 포함된 제1 후보 채널 추정 구간을 통해 상기 제1 후보 빔 조합의 제1 후보 채널 추정 값을 획득하는 후보 채널 추정 프로세서를 포함하고,
상기 제2 채널 추정 프로세서는 상기 제1 후보 채널 추정 값으로부터 상기 서빙 채널 추정 값을 빼서 상대적 채널 추정 값을 획득하는 송신 장치.
제11항에 있어서,
상기 제2 채널 추정 프로세서는 상기 상대적 채널 추정 값을 계산 하는 경우, 상기 제1 후보 채널 추정 값을 가중치에 곱하여 계산하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제11항에 있어서,
상기 송신 장치는 양자화 프로세서를 포함하고,
상기 서빙 채널 추정 프로세서가 모든 빔 조합들의 수신 전력 중 최대 수신 전력 값과 기준 이득 값의 차이 값을 기반으로 상기 서빙 빔 조합에 포함된 서빙 송신 빔 및 서빙 수신 빔을 통해 수신된 신호의 이득 값을 계산 하고 상기 양자화 프로세서로 상기 수신된 신호의 이득 값을 송신하는 경우,
상기 양자화 프로세서는 상기 계산된 이득 값을 기반으로 상기 서빙 채널 추정 값을 획득하고 양자화하는 송신 장치.
제11항에 있어서,
상기 송신 장치는 양자화 프로세서를 포함하고,
상기 후보 채널 추정 프로세서가 모든 빔 조합들의 수신 전력 중 최대 수신 전력 값과 기준 이득 값의 차이 값을 기반으로 상기 제1 후보 빔 조합에 포함된 제1 후보 송신 빔 및 제1 후보 수신 빔을 통해 수신된 신호의 이득 값을 계산 하고 상기 양자화 프로세서로 상기 수신된 신호의 이득 값을 송신하는 경우,
상기 양자화 프로세서는 상기 계산된 이득 값을 기반으로 상기 제1 후보 채널 추정 값을 획득하고 양자화하는 송신 장치.
제11항에 있어서,
상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 상기 채널 추정 구간들은 상기 서빙 채널 추정 구간, 상기 후보 빔 조합에 대응되는 채널 이득 추정 구간 및 상기 후보 빔 조합에 대응되는 채널 추정 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
제11항에 있어서,
상기 복수의 후보 빔 조합들 각각에 대응되는 상기 채널 추정 구간은 채널 빔 조합 각각의 상기 서빙 채널 추정 구간 및 상대적 후보 빔 조합의 채널 추정 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
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