KR102345762B1 - 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 송수신 방법과, 그 공유기 및 단말 - Google Patents

다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 송수신 방법과, 그 공유기 및 단말 Download PDF

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Abstract

다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 전송방법이 개시된다 상기 무선전력 전송방법은, 에너지 빔 형성 벡터의 초기값을 설정하는 과정, 상기 초기값에 기초하여, 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 제2 에너지 빔 형성 벡터를 획득하는 과정, 상기 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 상기 제2 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 단말로 전송하는 과정, 상기 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정, 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여, 상기 단말에 대한 가중치 계수를 생성하는 과정, 상기 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여, 상기 1-비트 피드백의 가중치를 획득하는 과정 및 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치에 기초하여. 상기 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 송수신 방법과, 그 공유기 및 단말{TRANSMISSION AND RECEPTION METHOD FOR FEEDBACK ASSISTED WIRELESS POWER TRANSFER FOR MULTIPLE USER MULTIPLE ANTENNA SYSTEM, AND ACCESS POINT AND TERMINAL THEREOF}
본 발명은 무선전력 송수신 방법과, 그 공유기 및 단말에 대한 것으로, 보다 상세하게는 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 송수신 방법과, 그 공유기 및 단말에 대한 것이다.
무선 충천 효율을 극대화하기 위한 훈련 신호 구조 및 전송 신호 파형에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
주파수 분할 다중화를 이용하여 상하향링크를 구분하는 경우 및 시분할 다중화를 사용하는 송수신기에 비대칭 간섭이 작용하는 경우에는 하향링크 채널과 상향링크 채널이 서로 달라진다. 이 경우, 하향링크에서 전력을 충전하고 상향링크에서 충전된 전력을 이용하여 정보를 전송하는 방식이 이용된다.
하향링크에서는 안테나와 정류기가 결합된 렉테나(rectenna) 등을 이용하여 무선 신호를 이용하여 전력을 충전하므로 수신 신호의 크기만을 알 수 있다. 따라서, 하향링크 채널 상태 정보(channel state information)는 직접 추정되기 힘들다.
이러한 문제를 해결하기 위해 사용자가 상향링크 채널로 수신 전력 정보를 피드백하고 공유기에서 이를 이용해서 에너지 빔 형성 벡터를 결정하는 기법이 고려된다.
일 예로, DS-CDMA(direct sequence code division multiple access) 시스템에서 랜덤 교란(perturbation)과 수신 전력 기반 1-비트 피드백을 이용하여 에너지 빔 형성 벡터를 순차적으로 업데이트하는 방법이 있다.
다른 예로, 수신 전력을 이용한 1-비트 피드백 정보를 기반으로 ACCPM(analytic center cutting-plane method)을 적용하여 순차적인 업데이트를 통해 다중 사용자의 채널을 추정하고 이에 대응되는 에너지 빔 형성 벡터를 계산하는 방식이 있다.
또 다른 예로, 수신 전력 크기를 피드백 받아서 필터링 기법을 이용하여 다중 안테나 채널을 직접 추정하여 에너지 빔 형성 벡터를 획득하는 방식이 있다.
상술한 DS-CDMA 시스템에서 랜덤 교란과 수신 전력 기반 1-비트 피드백을 이용하여 에너지 빔 형성 벡터를 순차적으로 업데이트하는 방법의 경우 하향링크 채널을 직접 추정하지 않고 최적에 근접한 에너지 빔 형성이 가능하다. 하지만, 이 방식의 경우 일대일 링크에만 적용 가능하고 다중 사용자 환경에 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
1-비트 피드백을 기반으로 ACCPM을 사용하는 방식의 경우 다중 사용자 환경에서 에너지 빔 형성에 적용할 수 있다. 이 방식은 1-비트 피드백을 기반으로 최적화 이론에서 사용되는 기법의 하나인 ACCPM을 이용하여 순차적인 업데이트를 통해 모든 사용자의 채널을 추정하고, 이를 이용하여 최적의 에너지 빔 형성 벡터를 계산할 수 있다. 하지만, 모든 사용자에 대해 채널 추정을 수행하는 경우 계산 복잡도가 매우 높아진다. 이에 따라, 사용자 수가 많은 경우 1-비트 피드백을 기반으로 ACCPM을 사용하는 방식을 실시간으로 구동하는 것은 매우 어렵다.
수신 전력 크기 피드백 이용하여 필터링 기법으로 다중 안테나 채널을 직접 추정하는 방법은 수신 전력 측정을 위한 훈련 심볼 전송 구간이 필요하고, 정확한 채널 추정을 위해 다수의 수신 전력 크기에 대한 정보가 요구되므로 상향링크의 피드백 정보량이 과도하게 커지는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 각 사용자가 공유기에서 수신한 신호 전력을 측정하여 1-비트 피드백(feedback)과 전력 크기 피드백을 혼용해서 전달하는 새로운 피드백 방식을 제안한다. 본 발명은 공유기가 이러한 새로운 피드백을 이용하여 에너지 빔 형성을 수행함으로써 다수의 사용자에게 무선으로 전력이 골고루 전달되도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 공유기에서 수행되는, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 전송방법은, 에너지 빔 형성 벡터의 초기값을 설정하는 과정, 상기 초기값에 기초하여, 제1 빔 형성 벡터 및 제2 빔 형성 벡터를 획득하는 과정, 상기 제1 빔 형성 벡터 및 상기 제2 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 단말로 전송하는 과정, 상기 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정, 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여, 상기 단말에 대한 가중치 계수를 생성하는 과정, 상기 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여, 상기 1-비트 피드백의 가중치를 획득하는 과정 및 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치에 기초하여. 상기 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 단말에서 수행되는, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 수신방법은, 에너지 빔 형성 벡터의 초기값에 기초하여 형성된 제1 빔 형성 벡터 및 제2 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정, 상기 수신된 에너지 빔에 기초하여 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 생성하여 상기 공유기로 송신하는 과정 및 업데이트 된 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 업데이트된 에너지 빔 형성 벡터는 상기 1-비트 피드백의 가중치에 기초하여 업데이트 될 수 있다. 또한, 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여 생성된 상기 단말에 대한 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여 획득될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백에 기반하여 무선전력을 전송하는 공유기는, 송수신기 및 에너지 빔 형성 벡터의 초기값을 설정하고, 상기 초기값에 기초하여, 제1 빔 형성 벡터 및 제2 빔 형성 벡터를 획득하고, 상기 제1 빔 형성 벡터 및 상기 제2 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 단말로 전송하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여, 상기 단말에 대한 가중치 계수를 생성하고, 상기 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여, 상기 1-비트 피드백의 가중치를 획득하고, 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치에 기초하여. 상기 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백에 기반하여 무선전력을 수신하는 단말은, 송수신기 및 에너지 빔 형성 벡터의 초기값에 기초하여 형성된 제1 빔 형성 벡터 및 제2 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 수신된 에너지 빔에 기초하여 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 생성하여 상기 공유기로 송신하도록 상기 송수신기를 제어하고, 업데이트 된 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하도록 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 업데이트된 에너지 빔 형성 벡터는 상기 1-비트 피드백의 가중치에 기초하여 업데이트 될 수 있다. 또한, 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는, 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여 생성된 상기 단말에 대한 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여 획득될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 각 사용자가 공유기에서 수신한 신호 전력을 측정하여 1-비트 피드백(feedback)과 전력 크기 피드백을 혼용해서 전달하는 새로운 피드백 방식이 제안될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 공유기가 이러한 새로운 피드백을 이용하여 에너지 빔 형성을 수행함으로써 다수의 사용자에게 무선으로 전력이 골고루 전달될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공유기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 피드백을 위한 프레임 구조를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 형성기의 세부구조를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 형성 벡터의 업데이트 과정에 대한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 전송기에 대한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 수신 전력 피드백 전송기의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 k-번째 단말의 1-비트 피드백 정보의 생성 방법에 대한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 형성 벡터의 업데이트 과정을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공유기 또는 단말의 세부구성에 대한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 전송방법에 대한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 수신방법에 대한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 발명에 대한 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 하기에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 사용된 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용 및 이에 상응한 기능을 토대로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공유기의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 공유기(100)는 송수신기(110) 및 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
송수신기(110)는 후술할 적어도 하나의 단말에게 에너지 빔을 전송할 수 있다. 또한, 송수신기(110)는 후술할 적어도 하나의 단말과 무선 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 송수신기(110)는 Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee 등의 무선통신 방식을 이용하여 후술할 적어도 하나의 단말과 무선 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(120)는 공유기(100)를 전반적으로 제어할 수 있다.
특히, 프로세서(120)는 후술할 적어도 하나의 단말에게 효율적으로 에너지 빔을 전송하기 위한 프로세스를 수행할 수 있다.
일 예로, 프로세서(120)는 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 에너지 빔을 단말로 송신하도록 송수신기(110)를 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 송신된 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 단말로부터 수신하도록 송수신기(110)를 제어할 수 있다.
여기서, 프로세서(120)는 수신된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보에 기초하여 1-비트 피드백의 가중치를 획득할 수 있다. 이 경우, 프로세서(120)는 1-비트 피드백의 가중치에 기초하여 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 단말(200)은 송수신기(210) 및 프로세서(220)를 포함할 수 있다.
송수신기(210)는 상술한 공유기(100)로부터 에너지 빔을 수신할 수 있다. 또한, 송수신기(210)는 상술한 공유기(100)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 송수신기(210)는 단일의 공유기(100) 또는 공유기(100)를 포함하는 복수의 공유기(100)로부터 에너지 빔을 수신하거나, 무선 통신을 수행할 수 있음은 물론이다.
프로세서(220)는 단말(200)을 전반적으로 제어할 수 있다.
특히, 프로세서(220)는 공유기(100)로부터 효율적으로 에너지 빔을 수신하기 위한 프로세스를 수행할 수 있다.
일 예로, 프로세서(220)는 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 생성되는 에너지 빔을 수신하도록 송수신기(210)를 제어할 수 있다. 프로세서(220)는 수신된 에너지 빔에 기초하여 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 획득하고, 획득된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 공유기(100)로 송신하도록 송수신기(210)를 제어할 수 있다.
이 경우, 프로세서(220)는 송신된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보에 기초하여 업데이트된 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 송신되는 에너지 빔을 수신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 도시한다.
이하에서, 공유기(100) 또는 단말(200)이 동작을 수행하는 것으로 설명할 것이나, 이에 제한되지 않고, 공유기(100)의 동작은 공유기(100)에 포함된 프로세서(120)의 동작으로 해석될 수 있고, 단말(200)의 동작은 단말(200)에 포함된 프로세서(220)의 동작으로 해석될 수 있음은 물론이다.
또한, 이하에서, 공유기(100) 또는 단말(200)은 단수의 공유기(100) 또는 단말(200)로 해석되거나, 복수의 공유기(100) 또는 단말(200)로 해석될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템(30)은 다중 사용자 환경에서 다중 안테나 공유기의 전력 전송 효율을 극대화하기 위해 새로운 에너지 빔 형성 기법이 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 공유기(100)가 하향링크로 무선 신호를 전송하는 경우, 단말(200)은 수신된 무선 신호를 이용하여 단말의 저장장치에 전력을 충전할 수 있다. 이와 함께, 단말(200)은 수신된 무선 신호의 수신 전력의 크기를 측정할 수 있다.
단말(200)은 매 심볼 주기
Figure 112020030704976-pat00001
마다 1-비트 피드백을 공유기(100)로 전송할 수 있다. 또한, 단말(200은 주기
Figure 112020030704976-pat00002
보다 크게 설정되는 주기
Figure 112020030704976-pat00003
마다 수신 전력 크기에 대한 피드백을 공유기(100)로 전송할 수 있다.
공유기(100)는 우선 다수의 단말(200)에서 전달된 수신 전력 크기 피드백 정보를 이용하여 에너지 빔 형성 벡터 생성시 각 단말(200)에 적용할 가중치 계수를 계산할 수 있다.
다음으로, 공유기(100)는 1-비트 피드백 정보를 이용하여 복수의 단말(200) 중 수신 전력이 낮은 단말로 더 큰 전력이 전달되는 방향으로 공유기(100)의 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트 할 수 있다.
이를 통해, 공유기(100)는 단말(200)의 최소 수신 전력을 최대화하는 방향으로 에너지 빔 형성 벡터를 설정할 수 있다. 이 경우, 공유기(100)는 빔 형성 벡터 업데이트 속도를 개선하고, 에너지 빔 형성 벡터의 수렴 후 전력 전송 효율을 높이기 위해 에너지 빔 형성 벡터의 업데이트에 사용되는 스텝 크기를 적절하게 조절할 수 있다.
도 3은 총 L개의 공유기(100)에서 총 K의 단말(200)로 전력을 전송하는 경우의 송수신 구조를 나타낸다.
도면 3에서는 편의상 시 분할 다중화를 적용하여 공유기(100) 및 단말(200)이 동일한 안테나를 사용하는 것으로 가정하였다. 이와 달리, 주파수 분할 다중화를 사용하는 경우, 공유기(100) 및 단말(200)의 송신 안테나와 수신 안테나가 분리되어 사용될 수 있다.
일반적으로 공유기(100) 별로 안테나 수가 다르게 설정될 수 있다. 또한, 단말(200) 별로 안테나 수가 다르게 설정될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 공유기(100)의 안테나 수는 M개, 단말(200)의 안테나 수는 N개로 동일하게 정의한다.
여기서, l번째 공유기(100)를 기준으로 하향링크 에너지 빔 형성 과정과 상향링크 피드백 정보 전송 절차를 설명하나, L개의 공유기(100) 모두에 대해서 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3에서, l번째 공유기(100)에서 k번째 단말까지 하향링크 채널은 NxM 행렬 H l,k 로 정의될 수 있다.
l번째 공유기(100)에서 다중 안테나에 에너지 빔 형성기에서 정의한 가중치 벡터를 적용하여 에너지 빔을 전송하면 채널 H l,1 , H l,2, … , H l,K 를 거쳐서 각각 1번째, 2번째, … , k번째 단말(200)에 수신될 수 있다.
각 단말(200)에서는 전력 수신기를 이용하여 전력을 충전하면서 1-비트 피드백 정보와 수신 전력 크기 피드백 정보를 생성할 수 있다. 또한, 각 단말(200)은 상향링크 채널을 이용하여 주기
Figure 112020030704976-pat00004
마다 1-비트 피드백을 L개의 공유기(100)로 전송하고, 주기
Figure 112020030704976-pat00005
마다 수신 전력 크기에 대한 피드백을 L개의 공유기(100)로 각각 전송할 수 있다.
L개의 공유기(100) 각각에서는 K개의 단말(200)로부터 피드백을 통해 획득한 수신 전력 크기 정보를 이용하여 에너지 빔 형성 벡터 생성시 각 단말(200)에 적용할 가중치 계수를 계산할 수 있다.
또한, L개의 공유기(100) 각각에서는 수신된 1-비트 피드백 정보를 이용하여 전체적으로 수신 전력이 낮은 단말(200)로 전송되는 전력이 증가하는 방향으로 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 피드백을 위한 프레임 구조를 도시한다.
도 4는 구체적으로, k번째 단말의 1-비트 피드백 및 전력 크기 피드백의 전송을 위한 프레임 구조를 도시한다.
일 예로, 단말(200)은 기설정된 전송 주기
Figure 112020030704976-pat00006
에 따라 1-비트 피드백 Ak를 공유기(100)로 전송할 수 있다. 또한, 단말(200)은 기설정된 주기
Figure 112020030704976-pat00007
에 따라 전력 크기 피드백 Fk를 공유기(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 피드백 주기
Figure 112020030704976-pat00008
및
Figure 112020030704976-pat00009
는
Figure 112020030704976-pat00010
Figure 112020030704976-pat00011
Figure 112020030704976-pat00012
의 관계를 가질 수 있다. 여기서, 피드백 주기
Figure 112020030704976-pat00013
및
Figure 112020030704976-pat00014
는 상향링크 데이터 프레임 전송 구조와 피드백 정보에 의한 부하를 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 형성기의 세부구조를 도시한다.
도 5에서, 에너지 빔 형성기(150)의 동작이 프로세서(120)에 의해 제어되는 것으로 설명될 것이나, 에너지 빔 형성기(150)의 동작은 에너지 빔 형성기(150)에 의해 수행될 수 있으며 이에 제한되지 않을 것이다.
도 5를 참조하면, 프로세서(120)는 K개의 단말(200)로부터 전송된 수신 전력 피드백 정보를 수신하도록 수신 전력 피드백 수신기(130)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 K개의 단말(200)로부터 전송된 1-비트 피드백 정보를 수신하도록 1-비트 피드백 수신기(140)를 제어할 수 있다.
프로세서(120)는 기설정된 에너지 빔 형성 벡터 및 기설정된 랜덤 벡터 생성 기법을 이용하여 2가지의 새로운 에너지 빔 형성 벡터를 생성할 수 있다.
일 예로, 프로세서(120)는 K개의 단말(200)에서 수신한 수신 전력 피드백 정보
Figure 112020030704976-pat00015
를 이용하여 각 단말(200)에 대한 가중치 계수
Figure 112020030704976-pat00016
를 생성할 수 있다(151).
또한, 프로세서(120)은 생성된 가중치 계수
Figure 112020030704976-pat00017
와 K개의 단말(200)에서 수신한 1-비트 피드백
Figure 112020030704976-pat00018
의 가중치를 합산할 수 있다(152). 여기서, 프로세서(120)는 가중치 합산 결과에 기초하여 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트할 수 있다(153). 이 경우, 프로세서(120)는 업데이트된 2가지 에너지 빔 형성 벡터 중 하나를 선택할 수 있다(154).
상술한 과정을 통해, 공유기(100)는 수신 전력이 상대적으로 낮은 단말(100)의 수신 전력이 증가하는 방향으로 공유기의 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트 할 수 있다.
상술한 과정은 L 개의 공유기(100) 모두에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 형성 벡터의 업데이트 과정에 대한 순서도이다.
도 6에서, 에너지 빔 형성 벡터의 업데이트 과정이 프로세서(120)에 의해 수행되는 것으로 설명될 것이나, 에너지 빔 형성기(150)에 의해 수행될 수 있으며 이에 제한되지 않을 것이다.
프로세서(120)는 랜덤 벡터 생성 기법을 이용해서 다음과 같이 에너지 빔 형성 벡터 2개를 랜덤하게 생성(또는 정의)할 수 있다(610).
Figure 112020030704976-pat00019
여기서,
Figure 112020030704976-pat00020
은 n번째 업데이트에서 l번째 공유기에서 사용하는 Mx1 에너지 빔 형성 벡터이다. p는 Mx1 벡터이며 p의 각 원소는 독립적이고, 동일한 복소 가우시안 분포를 갖는 랜덤 변수이다.
Figure 112020030704976-pat00021
는 스텝 크기이고, 에너지 빔 형성 벡터 수렴 속도와 수렴 후 평균 수신 전력을 고려하여 상수 값 혹은 n에 따라 변동되는 값으로 설정된다.
수학식 1의 2가지 에너지 빔 형성 벡터는 아래의 수학식 2와 같이 크기 1로 정규화될 수 있다. 아래에서, ||v||는 벡터 v의 크기(norm)이다.
Figure 112020030704976-pat00022
프로세서(120)는 K개의 단(200)로부터 수신 전력 크기 피드백 정보
Figure 112020030704976-pat00023
를 수신할 수 있다(620).
또한, 프로세서(120)는 수신 전력 피드백을 이용하여 각 단말(200) 별 가중치 계수를 아래 수학식 3과 같이 생성한다(630).
Figure 112020030704976-pat00024
여기서,
Figure 112020030704976-pat00025
는 k번째 단말의 수신 전력 크기 피드백이고,
Figure 112020030704976-pat00026
는 가중치 계수를 생성하는 함수이다.
Figure 112020030704976-pat00027
는 입력 x가 작은 경우 큰 값을 출력하고 입력 x가 큰 경우 작은 값을 출력하는 특성을 갖는 함수이다.
예를 들어,
Figure 112020030704976-pat00028
는
Figure 112020030704976-pat00029
,
Figure 112020030704976-pat00030
(이때 q는
Figure 112020030704976-pat00031
를 만족하는 상수),
Figure 112020030704976-pat00032
등으로 정의될 수 있다.
프로세서(120)는 수학식 3에서 생성된 가중치 계수와 1-비트 피드백 정보를 이용하여 아래 수학식 4와 같이 가중치를 합산하여 A를 획득할 수 있다(640).
Figure 112020030704976-pat00033
프로세서(120)는 수학식 4에서 구한 A를 이용하여 다음 전송 구간에 사용할 에너지 빔 형성 벡터를 아래 수학식 5와 같이 업데이트 할 수 있다.
Figure 112020030704976-pat00034
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 전송기에 대한 블록도이다.
도 7에서, 에너지 빔 전송기(160)의 동작이 프로세서(120)에 의해 제어되는 것으로 설명될 것이나, 에너지 빔 전송기(160)의 동작은 에너지 빔 형성기(150)에 의해 수행될 수 있으며 이에 제한되지 않을 것이다.
도 7을 참조하면, 프로세서(120)는 랜덤 복소 심볼
Figure 112020030704976-pat00035
을 생성하도록 랜덤 심볼 생성기(161)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 에너지 빔 형성 벡터
Figure 112020030704976-pat00036
를 생성하도록 에너지 빔 형성기(162)를 제어할 수 있다.
프로세서(120)는 랜덤 복소 심볼
Figure 112020030704976-pat00037
과 에너지 빔 형성 벡터
Figure 112020030704976-pat00038
를 곱해서 각 안테나(163)로 전송할 수 있다.
이 경우, 공유기(100)의 최대 송신 전력을
Figure 112020030704976-pat00039
라고 하면,
Figure 112020030704976-pat00040
가 만족되고, 각 안테나(163)로 송신되는 신호는 다음과 같다.
Figure 112020030704976-pat00041
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 수신 전력 피드백 전송기의 블록도이다.
도 8에서, 수신 전력 피드백 전송기(230)의 동작이 프로세서(120)에 의해 제어되는 것으로 설명될 것이나, 수신 전력 피드백 전송기(230)의 동작은 수신 전력 피드백 전송기(230)에 의해 수행될 수 있으며 이에 제한되지 않을 것이다.
프로세서(120)는 단말(200)의 안테나(231)를 통해 하향링크 전송 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 수신된 하향링크 전송 신호는 정류기(232)를 거쳐서 저장장치(storage)(233)에 전력으로 충전된다.
프로세서(120)는 정류기(232)의 출력 신호의 크기를 측정하여(234), 1-비트 피드백 정보와 수신 전력 크기 피드백 정보를 각각 생성할 수 있다.
여기서, 프로세서(120)는 주기
Figure 112020030704976-pat00042
동안 2가지 에너지 빔 형성 벡터를 이용하여 전송된 전력을 비교하여 1-비트 피드백 정보를 생성할 수 있다(235). 예를 들어, 1-비트 피드백 정보는 '+1' 또는 '-1'로 설정될 수 있다.
프로세서(120)는 주기
Figure 112020030704976-pat00043
동안 수신된 전력의 평균값을 양자화하여 수신 전력 크기 피드백 정보를 생성할 수 있다(236). 이 경우, 프로세서(120)는 변조 과정을 거쳐 1-비트 피드백 정보를 주기
Figure 112020030704976-pat00044
마다 전송하고, 변조 과정을 거쳐 주기
Figure 112020030704976-pat00045
마다 수신 전력 크기 피드백 정보를 공유기(100)로 전송할 수 있다(237).
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 k-번째 단말의 1-비트 피드백 정보의 생성 방법에 대한 순서도이다.
수학식 1 및 수학식 2에서 상술한 바와 같이, 공유기(100)는 2가지 에너지의 에너지 빔 형성 벡터를 생성할 수 있다.
공유기(100)는 기설정된
Figure 112020030704976-pat00046
구간 동안 에너지 빔 형성 벡터
Figure 112020030704976-pat00047
을 이용 에너지 빔을 전송할 수 있다. 또한, 공유기(100)는 다음
Figure 112020030704976-pat00048
구간 동안 에너지 에너지 빔 형성 벡터
Figure 112020030704976-pat00049
을 이용하여 에너지 빔을 전송할 수 있다. 이때,
Figure 112020030704976-pat00050
가 만족된다.
공유기(100)가 생성된 2가지 에너지 빔 형성 벡터를 이용하여 신호를 전송할 때 k번째 단말(200)의 수신 전력은 아래의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112020030704976-pat00051
여기서, 상수 c는 전력 전송 효율을 나타낸다.
일 예로, k 번째 단말(200)은 공유기(100)에서 전송되는 전력을 수신할 수 있다(910).
단말(200)은 첫 번째 전송 구간에서 측정한 수신 전력
Figure 112020030704976-pat00052
과 두 번째 전송 구간에서 측정한 수신 전력
Figure 112020030704976-pat00053
를 비교할 수 있다(920). 단말(200)은
Figure 112020030704976-pat00054
이면, Ak = Feedback = '+1'로 설정하고(930), 아니면 Ak = Feedback = '-1'로 설정할 수 있다(940). 단말(200)은 1-비트 피드백 채널을 통해 설정된 1-비트 피드백을 공유기(100)로 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에너지 빔 형성 벡터의 업데이트 과정을 도시한다.
구체적으로, 도 10은 도 1과 같은 환경에서 수신 전력 크기가 작은 단말(100)의 전력이 증가하는 방향으로 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 과정을 도시한다.
도 10을 참조하면, l번째 공유기(100)는 에너지 빔 형성 벡터의 초기값
Figure 112020030704976-pat00055
를 설정할 수 있다(1001).
l번째 공유기(100)는 현재의 에너지 빔 형성 벡터와, 수학식 1 및 수학식 2에 기초하여 다음 전송 구간에 사용할 2가지의 에너지 빔 형성 벡터 후보인
Figure 112020030704976-pat00056
및
Figure 112020030704976-pat00057
를 생성할 수 있다(1002). l번째 공유기(100)는 생성된 2가지의 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 에너지 빔을 k번째 단말(100)로 전송한다(1003). 여기서, l번째 공유기(100)는 K개의 단말(100) 모두에게 에너지 빔을 전송할 수 있음은 물론이다.
k번째 단말(200)은 수학식 7에 기초하여 수신 전력
Figure 112020030704976-pat00058
및
Figure 112020030704976-pat00059
을 측정할 수 있다(1004, 1005).
k번째 단말(200)은 2가지의 에너지 빔 형성 벡터를 이용하여 전송되는 수신 전력을
Figure 112020030704976-pat00060
및
Figure 112020030704976-pat00061
을 비교하여 1-비트 피드백 Ak를 생성하고, 수신 전력을 평균해서 수신 전력 크기 정보 피드백 Fk를 생성할 수 있다(1006).
k번째 단말(200)은 생성된 1-비트 피드백 Ak와 수신 전력 크기 피드백 Fk를 l 번째 공유기(100)로 전송할 수 있다(1007).
l번째 공유기(100)는 도면 6에서 상술한 바와 같이, 수신 전력 피드백으로부터 단말 별 가중치 계수 Ck를 획득할 수 있다. l번째 공유기(100)는 계수 Ck를 이용하여 K개의 단말로부터 수신된 1-비트 피드백을 가중치 합산하여 A를 획득할 수 있다(1008). l번째 공유기(100)는 획득된 A에 기초하여, 에너지 빔 형성 벡터
Figure 112020030704976-pat00062
을 업데이트할 수 있다(1009). 이 경우, l번째 공유기(100)는 획득된 A에 기초하여, 2가지의 에너지 빔 형성 벡터 중 하나를 다음 전송 구간에 사용할 에너지 빔 형성 벡터로 선택할 수 있다.
l번째 공유기(100)는 수학식 1 및 수학식 2에 기초하여 다음 전송 구간에 사용할 2가지의 에너지 빔 형성 벡터의 후보
Figure 112020030704976-pat00063
및
Figure 112020030704976-pat00064
를 생성할 수 있다(1010). l번째 공유기(100)는 생성된 2가지의 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 에너지 빔을 k번째 단말에게 전송할 수 있다(1011, 1012).
k번째 단말(200)은 수학식 7에 기초하여 수신 전력
Figure 112020030704976-pat00065
및
Figure 112020030704976-pat00066
를 측정할 수 있다(1013, 1014).
k번째 단말(200)은 2가지의 에너지 빔 형성 벡터를 이용하여 전송되는 수신 전력을
Figure 112020030704976-pat00067
및
Figure 112020030704976-pat00068
를 비교하여 1-비트 피드백 Ak를 생성하여 l번째 공유기(100)로 전송할 수 있다(1015, 1016). 이 경우, k번째 단말(200)은 수신 전력을 평균하여 수신 전력 크기 정보 피드백 Fk를 생성할 수 있으나, 수신 전력 크기 정보 피드백 Fk를 l번째 공유기(100)로 전송하지 않을 수 있다.
l번째 공유기(100)는 Fk가 수신되지 않은 경우, 가중치 계수 Ck를 이전과 동일하게 유지할 수 있다. l번째 공유기(100)는 가중치 계수 Ck를 이용하여 K개의 단말(200)로부터 수신된 1-비트 피드백을 가중치 합산하여 A를 계산할 수 있다(1017). l번째 공유기(100)는 A의 부호에 기초하여, 에너지 빔 형성 벡터
Figure 112020030704976-pat00069
를 업데이트하고, 2가지의 에너지 빔 형성 벡터 중 다음 전송 구간에 사용할 에너지 빔 형성 벡터를 선택할 수 있다(1018).
k번째 단말(200)은 수신 전력 크기 피드백 주기 Tf가 도과하지 않은 경우, 과정 1010 내지 과정 1018을 수행할 수 있다. 또는, k번째 단말(200)은 수신 전력 크기 피드백 주기 Tf가 도과한 경우, 과정 1002 이하의 과정을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공유기 또는 단말의 세부구성에 대한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 공유기 또는 단말(1100)은 통신부(1110), 저장부(1120) 및 프로세서(1130)를 포함한다.
통신부(1110)는 통신을 수행한다. 통신부(1110)는 BT(BlueTooth), WI-FI(Wireless Fidelity), ZigBee, IR(Infrared), NFC(Near Field Communication) 등과 같은 다양한 통신 방식을 통해 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다.
저장부(1120)는 공유기 또는 단말(1100)을 구동시키기 위한 O/S(Operating System) 소프트웨어 모듈, 디스플레이 영역에서 제공되는 다양한 UI 화면을 구성하기 위한 데이터 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1120)는 읽고 쓰기가 가능하다.
프로세서(1130)는 저장부(1120)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 공유기 또는 단말(1100)의 동작을 전반적으로 제어한다.
구체적으로, 프로세서(1130)는 RAM(1131), ROM(1132), 메인 CPU(1133), 그래픽 처리부(1134), 제1 내지 n 인터페이스(1135-1 ~ 1135-n) 및 버스(1136)를 포함한다.
RAM(1131), ROM(1132), 메인 CPU(1133), 그래픽 처리부(1134), 제1 내지 n 인터페이스(1135-1 ~ 1135-n) 등은 버스(1136)를 통해 서로 연결될 수 있다.
제1 내지 n 인터페이스(1135-1 내지 1135-n)는 상술한 각종 구성요소들과 연결된다. 인터페이스들 중 하나는 네트워크를 통해 외부 장치와 연결되는 네트워크 인터페이스가 될 수도 있다.
ROM(1132)에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU(1133)는 ROM(1132)에 저장된 명령어에 따라 저장부(1120)에 저장된 O/S를 RAM(1131)에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, 메인 CPU(1133)는 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM(1131)에 복사하고, RAM(1131)에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
메인 CPU(1133)는 저장부(1120)에 액세스하여, 저장부(1120)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고, 메인 CPU(1133)는 저장부(1120)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐트, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.
그래픽 처리부(1134)는 연산부 및 렌더링부를 이용하여 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성한다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 전송방법에 대한 흐름도이다.
다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 전송방법은, 에너지 빔 형성 벡터의 초기값을 설정하는 과정, 상기 초기값에 기초하여, 제1 빔 형성 벡터 및 제2 빔 형성 벡터를 획득하는 과정, 상기 제1 빔 형성 벡터 및 상기 제2 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 단말로 전송하는 과정, 상기 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정, 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여, 상기 단말에 대한 가중치 계수를 생성하는 과정, 상기 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여, 상기 1-비트 피드백의 가중치를 획득하는 과정 및 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치에 기초하여. 상기 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 무선전력 전송방법은, 업데이트된 상기 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 제3 빔 형성 벡터 및 제4 빔 형성 벡터를 획득하는 과정 및 상기 제3 빔 형성 벡터 및 제4 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 상기 단말로 전송하는 과정을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 가중치 계수의 크기는 상기 수신 전력 크기 피드백의 크기와 반비례할 수 있다.
일 예로, 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는 복수의 단말에 대한 가중치 계수 및 복수의 단말에 대한 1-비트 피드백을 단말 별로 각각 곱한 후 더한 값일 수 있다.
일 예로, 상기 수신전력 피드백 정보의 전송 주기는 상기 1-비트 피드백 정보의 전송 주기보다 클 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 수신방법에 대한 흐름도이다.
다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 수신방법은, 에너지 빔 형성 벡터의 초기값에 기초하여 형성된 제1 빔 형성 벡터 및 제2 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정, 상기 수신된 에너지 빔에 기초하여 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 생성하여 상기 공유기로 송신하는 과정 및 업데이트 된 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 업데이트된 에너지 빔 형성 벡터는 상기 1-비트 피드백의 가중치에 기초하여 업데이트 될 수 있다. 또한, 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여 생성된 상기 단말에 대한 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여 획득될 수 있다.
또한, 무선전력 수신방법은, 업데이트된 상기 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 획득된 제3 빔 형성 벡터 및 제4 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 상기 공유기로부터 수신하는 과정을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 가중치 계수의 크기는 상기 수신 전력 크기 피드백의 크기와 반비례할 수 있다.
일 예로, 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는 복수의 단말에 대한 가중치 계수 및 복수의 단말에 대한 1-비트 피드백을 단말 별로 각각 곱한 후 더한 값일 수 있다.
일 예로, 상기 수신전력 피드백 정보의 전송 주기는 상기 1-비트 피드백 정보의 전송 주기보다 클 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 송수신방법은 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비 일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 프로세서에 의해 실행되도록 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
일 예로, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 전송방법은, 에너지 빔 형성 벡터의 초기값을 설정하는 과정, 상기 초기값에 기초하여, 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 제2 에너지 빔 형성 벡터를 획득하는 과정, 상기 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 상기 제2 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 단말로 전송하는 과정, 상기 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정, 상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여, 상기 단말에 대한 가중치 계수를 생성하는 과정, 상기 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여, 상기 1-비트 피드백의 가중치를 획득하는 과정 및 상기 1-비트 피드백의 상기 가중치에 기초하여. 상기 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 과정을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
일 예로, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 수신방법은, 에너지 빔 형성 벡터의 초기값에 기초하여 형성된 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 제2 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정, 상기 수신된 에너지 빔에 기초하여 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백 정보를 생성하여 상기 공유기로 송신하는 과정 및 업데이트 된 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비 일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상으로, 본 발명의 실시 예들이 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구항들 및 그에 동등한 것들에 의해 정의되는 바와 같은 본 실시 예의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항들에 있어 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.
공유기: 100
단말: 200

Claims (20)

  1. 공유기에서 수행되는, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 전송방법에 있어서,
    에너지 빔 형성 벡터의 초기값을 설정하는 과정;
    상기 초기값에 기초하여, 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 제2 에너지 빔 형성 벡터를 획득하는 과정;
    상기 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 상기 제2 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 단말로 전송하는 과정;
    상기 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백에 대한 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정;
    상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여, 상기 단말에 대한 가중치 계수를 생성하는 과정;
    상기 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여, 상기 1-비트 피드백의 가중치를 획득하는 과정; 및
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치에 기초하여, 상기 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 과정;을 포함하고,
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는, 복수의 단말 각각에 대한 가중치 계수 및 상기 복수의 단말 각각에 대한 1-비트 피드백을 단말 별로 각각 곱한 후 더한 값인, 무선전력 전송방법.
  2. 제1항에 있어서,
    업데이트된 상기 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 제3 에너지 빔 형성 벡터 및 제4 빔 형성 벡터를 획득하는 과정; 및
    상기 제3 에너지 빔 형성 벡터 및 제4 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 상기 단말로 전송하는 과정;을 더 포함하는, 무선전력 전송방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가중치 계수의 크기는,
    상기 수신 전력 크기 피드백의 크기와 반비례하는, 무선전력 전송방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신전력 피드백 정보의 전송 주기는 상기 1-비트 피드백에 대한 정보의 전송 주기보다 큰, 무선전력 전송방법.
  6. 단말에서 수행되는, 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백 기반 무선전력 수신방법에 있어서,
    에너지 빔 형성 벡터의 초기값에 기초하여 형성된 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 제2 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정;
    상기 수신된 에너지 빔에 기초하여 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백에 대한 정보를 생성하여 상기 공유기로 송신하는 과정; 및
    업데이트 된 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하는 과정;을 포함하고,
    상기 업데이트된 에너지 빔 형성 벡터는,
    상기 1-비트 피드백의 가중치에 기초하여 업데이트 되고,
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는,
    상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여 생성된 상기 단말에 대한 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여 획득되고,
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는, 복수의 단말 각각에 대한 가중치 계수 및 상기 복수의 단말 각각에 대한 1-비트 피드백을 단말 별로 각각 곱한 후 더한 값인, 무선전력 수신방법.
  7. 제6항에 있어서,
    업데이트된 상기 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 획득된 제3 에너지 빔 형성 벡터 및 제4 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 상기 공유기로부터 수신하는 과정;을 더 포함하는, 무선전력 수신방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가중치 계수의 크기는,
    상기 수신 전력 크기 피드백의 크기와 반비례하는, 무선전력 수신방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 수신전력 피드백 정보의 전송 주기는 상기 1-비트 피드백에 대한 정보의 전송 주기보다 큰, 무선전력 수신방법.
  11. 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백에 기반하여 무선전력을 전송하는 공유기에 있어서,
    송수신기; 및
    에너지 빔 형성 벡터의 초기값을 설정하고,
    상기 초기값에 기초하여, 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 제2 에너지 빔 형성 벡터를 획득하고,
    상기 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 상기 제2 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 단말로 전송하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    상기 에너지 빔에 기초하여 생성된 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백에 대한 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여, 상기 단말에 대한 가중치 계수를 생성하고,
    상기 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여, 상기 1-비트 피드백의 가중치를 획득하고,
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치에 기초하여. 상기 에너지 빔 형성 벡터를 업데이트하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는, 복수의 단말 각각에 대한 가중치 계수 및 상기 복수의 단말 각각에 대한 1-비트 피드백을 단말 별로 각각 곱한 후 더한 값을 특징으로 하는, 공유기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    업데이트된 상기 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 제3 에너지 빔 형성 벡터 및 제4 에너지 빔 형성 벡터를 획득하고,
    상기 제3 에너지 빔 형성 벡터 및 제4 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 상기 단말로 전송하는, 공유기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 가중치 계수의 크기는,
    상기 수신 전력 크기 피드백의 크기와 반비례하는, 공유기.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 수신전력 피드백 정보의 전송 주기는 상기 1-비트 피드백에 대한 정보의 전송 주기보다 큰, 공유기.
  16. 다중 사용자 다중 안테나 시스템을 위한 피드백에 기반하여 무선전력을 수신하는 단말에 있어서,
    송수신기; 및
    에너지 빔 형성 벡터의 초기값에 기초하여 형성된 제1 에너지 빔 형성 벡터 및 제2 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    상기 수신된 에너지 빔에 기초하여 수신전력 피드백 정보 및 1-비트 피드백에 대한 정보를 생성하여 상기 공유기로 송신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
    업데이트 된 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 전송되는 에너지 빔을 공유기로부터 수신하도록 상기 송수신기를 제어하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 업데이트된 에너지 빔 형성 벡터는,
    상기 1-비트 피드백의 가중치에 기초하여 업데이트 되고,
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는,
    상기 수신전력 피드백 정보에 기초하여 생성된 상기 단말에 대한 가중치 계수 및 상기 1-비트 피드백에 기초하여 획득되고,
    상기 1-비트 피드백의 상기 가중치는, 복수의 단말 각각에 대한 가중치 계수 및 상기 복수의 단말 각각에 대한 1-비트 피드백을 단말 별로 각각 곱한 후 더한 값인, 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    업데이트된 상기 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여 획득된 제3 에너지 빔 형성 벡터 및 제4 에너지 빔 형성 벡터에 기초하여, 에너지 빔을 상기 공유기로부터 수신하도록 상기 송수신기를 제어하는, 단말.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 가중치 계수의 크기는,
    상기 수신 전력 크기 피드백의 크기와 반비례하는, 단말.
  19. 삭제
  20. 제16항에 있어서,
    상기 수신전력 피드백 정보의 전송 주기는 상기 1-비트 피드백에 대한 정보의 전송 주기보다 큰, 단말.
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US20120230380A1 (en) 2011-03-11 2012-09-13 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E. V. Method for determining beamforming parameters in a wireless communication system and to a wireless communication system
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Energy Beamforming With One-Bit Feedback(2014.10.15.)

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