KR102398646B1 - 하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법 - Google Patents

하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102398646B1
KR102398646B1 KR1020140170688A KR20140170688A KR102398646B1 KR 102398646 B1 KR102398646 B1 KR 102398646B1 KR 1020140170688 A KR1020140170688 A KR 1020140170688A KR 20140170688 A KR20140170688 A KR 20140170688A KR 102398646 B1 KR102398646 B1 KR 102398646B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel estimation
delete delete
communication system
downlink
present
Prior art date
Application number
KR1020140170688A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160066379A (ko
Inventor
김재원
이용훈
김민현
이준호
Original Assignee
삼성전자주식회사
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 한국과학기술원 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140170688A priority Critical patent/KR102398646B1/ko
Priority to PCT/KR2015/013084 priority patent/WO2016089120A1/ko
Priority to US15/532,943 priority patent/US10516448B2/en
Publication of KR20160066379A publication Critical patent/KR20160066379A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102398646B1 publication Critical patent/KR102398646B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0684—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission using different training sequences per antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0204—Channel estimation of multiple channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/046—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being in the space domain, e.g. beams

Abstract

본 발명은 하이브리드(hybrid) 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 이동 단말기(mobile station: MS)가 빔(beam)을 운용하는 방법에 있어서, 기지국(base station: BS)으로부터 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 수신하는 과정과, 상기 BS로부터 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 수신하는 과정과, 상기 다운링크 RS를 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하는 과정과, 상기 채널 추정 프로세스를 수행한 후 상기 BS로 상기 MS가 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING BEAM IN COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING HYBRID MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT SCHEME}
본 발명은 하이브리드(hybrid) 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO, 이하 ‘MIMO’라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔(beam)을 운용하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 밀리미터 웨이브(millimeter wave: mm-wave, 이하 ‘mm-wave’라 칭하기로 한다) 셀룰라 통신을 고려하여 빔을 운용하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템은 지속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해서 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 방향으로 발전하고 있다. 예를 들어, 무선통신 시스템은 데이터 전송률 증가를 위해 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA, 이하 ‘OFDMA’라 칭하기로 한다) 방식과, MIMO 방식 등과 같은 통신 방식들을 기반으로 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하는 방향으로 발전하고 있다.
특히, 스마트 폰(smart phone) 및 태블릿(tablet) PC에 대한 수요 증가와, 이를 바탕으로 다량의 트래픽을 요구하는 어플리케이션(application)들의 폭발적 증가로 인해 데이터 트래픽에 대한 요구는 더욱 가속화되고 있다. 따라서, 주파수 효율성을 개선시키기 위한 통신 방식들만으로는 폭증하는 무선 데이터 트래픽 수요를 만족시키는 것이 어렵다.
따라서, 이런 무선 데이터 트래픽 수요에 대한 폭발적 증가를 해결하기 위해 초고주파 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에 대한 관심이 급증하고 있다. 하지만, 상기 초고주파 대역을 통해 무선 통신을 수행하는 경우, 상기 초고주파 대역의 주파수 특성상 경로 손실과, 반사 손실 등과 같은 전파 손실이 증가하며, 상기 전파 손실에 의해 전파의 도달 거리가 짧아져 서비스 커버리지(service coverage)가 감소할 있다. 따라서, 상기 초고주파 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서는 빔 포밍(beam forming) 방식을 이용하여 전파의 경로 손실을 완화시킴으로써 전파의 전달 거리를 증가시킴으로써, 서비스 커버리지를 증대시킬 수 있다.
한편, 상기 빔 포밍 방식을 지원하기 위해서 디지털 도메인(digital domain)에서의 MIMO 프로세싱(processing)과 디지털 프리코더(pre-coder) 또는 코드북(codebook)을 사용하는 다수의 무선 주파수(radio frequency: RF, 이하 ‘RF’라 칭하기로 한다) 경로를 통한 디지털 빔 포밍 (혹은 송신 사전-역 고속 푸리에 변환(transmit pre-inverse fast Fourier transform: Tx pre-IFFT, 이하 ‘Tx pre-IFFT’라 칭하기로 한다) 빔 포밍/수신 사후-고속 푸리에 변환(receive post-fast Fourier transform: Rx post-FFT 빔 포밍, 이하 ‘Rx post-FFT 빔 포밍’라 칭하기로 한다)) 방식과, 다수의 아날로그(analog)/RF 엘리먼트(일 예로, 위상 쉬프터(phase shifter), 전력 증폭기(power amplifier: PA, 이하 ‘PA’라 칭하기로 한다), 가변 이득 증폭기(variable gain amplifier: VGA, 이하 ‘VGA’라 칭하기로 한다)와 안테나 구조를 이용한 아날로그 빔 포밍 (혹은 Tx post-IFFT beamforming/Rx pre-FFT beamforming이라 칭함)의 방식이 존재한다.
상기 디지털 빔 포밍 방식에서는 빔 포밍 이득 증대를 위해 값비싼 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter: DAC, 이하 ‘DAC’라 칭하기로 한다) 및 아날로그/디지털 변환기(analog to digital converter: ADC, 이하 ‘ADC’라 칭하기로 한다)의 사용 및 구현의 복잡도 증가할 수 있다.
또한, 상기 아날로그 빔 포밍 방식에서는 빔 포밍 운용에 있어서 주파수 자원의 효율적 운용이나 빔 포밍 성능의 극대화 관점에서 제한이 발생할 수 있다.
따라서, 효율적인 빔 운용을 위해 상기 디지털 빔 포밍 방식과 아날로그 빔 포밍 방식을 결합한 하이브리드 빔 포밍 방식이 제안된 바 있다.
한편, 일반적인 밀리미터 웨이브(millimeter wave: mm-wave, 이하 ‘mm-wave’라 칭하기로 한다) 셀룰라 시스템에서는 높은 경로 손실(path-loss) 특성으로 인해 수신 신호의 신호 대 잡음비(signal to noise ratio: SNR, 이하 ‘SNR’이라 칭하기로 한다)가 열화되는 현상을 방지하고자 상기 아날로그 빔 포밍 방식을 사용하고 있다. 상기 아날로그 빔 포밍 방식에서는, 신호 송신 장치가 방향성 빔 패턴(beam pattern)을 형성하고, 신호 수신 장치로부터의 피드백(feedback) 정보를 기반으로 최적 빔을 선택하는 폐루프(closed-loop, 이하 ‘closed-loop’라 칭하기로 한다) 빔 트레이닝(beam training) 프로세스를 통해 아날로그 빔을 설계하며, 다양한 아날로그 빔 설계 방식들이 제안된 바 있다.
특히, 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.11ad 표준과, IEEE 802.15.3c 표준 등과 같은 표준에서는 넓은 빔(혹은 섹터 빔(sector beam))과 좁은 빔을 순차적으로 스티어링(steering)하는 프로세스를 기반으로 채널 정보 없이 아날로그 빔을 선택하는 방식을 제안하고 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 상기 IEEE 802.11ad 표준 및 IEEE 802.15.3c 표준 등과 같은 표준에서는 트레이닝 오버헤드(overhead)를 감소시키기 위해 두 개의 프로세스들을 포함하는 closed-loop 방식의 빔 트레이닝 방식을 기반으로 하여 최적 빔을 선택한다. 즉, 상기 IEEE 802.11ad 표준 및 IEEE 802.15.3c 표준 등과 같은 표준에서는 넓은 빔과 좁은 빔을 순차적으로 스티어링하는 프로세스를 기반으로 최적 빔을 선택한다.
그런데, 상기 스티어링 프로세스에서, 빔 트레이닝 초기 프로세스에서 사용되는 넓은 섹터 빔은 실내 환경에서와는 달리 실외 환경에서 트레이닝 신호를 제대로 전달하지 못할 수도 있으며, 따라서 상기 IEEE 802.11ad 표준 및 IEEE 802.15.3c 표준 등과 같은 표준에서 제시하고 있는 아날로그 빔 선택 방식을 mm-wave 셀룰라 시스템에 그대로 적용하는 것은 바람직하지 않을 수 있다.
또한, 상기 IEEE 802.11ad 표준 및 IEEE 802.15.3c 표준 등과 같은 표준에서 빔 운용의 목적은 최적의 빔을 선택하는 것에 초점이 맞춰진, 효율적인 빔 링크 형성에 있다. 따라서, 상기 아날로그 빔 선택 방식은 채널 정보 없이 아날로그 빔 만을 설계 또는 선택하는 방식을 명시하고 있을 뿐이며, 따라서 실제 채널 환경을 고려한 최적의 전송 성능을 보장하지는 못한다.
한편, 아날로그 빔과 디지털 MIMO 방식을 사용하는 하이브리드 MIMO 방식에서는 아날로그 빔을 선택하고, 상기 선택한 아날로그 빔에 의해 형성된 유효 채널을 추정하고, 다시 디지털 MIMO 방식을 설계하는 방식을 제안하고 있다.
하지만, 상기 하이브리드 MIMO 방식에서 제안하고 있는 아날로그 빔 선택 방식은 채널 추정으로 인한 오버헤드를 감소시키기 위해 상기 하이브리드 MIMO 방식에서 지원하는 안테나들 각각에 대해서 채널을 추정하지 않고 아날로그 빔을 선택하며, 따라서 상기 IEEE 802.11ad 표준 및 IEEE 802.15.3c 표준 등과 같은 표준에서 제안하고 있는 아날로그 빔 선택 방식과 마찬가지로 실제 채널 환경을 고려한 최적의 전송 성능을 보장하지는 못한다.
따라서, 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 시스템에서 채널 상태를 고려하여 빔을 운용하는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전송 성능을 향상시키는 빔 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 감소시키는 빔 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 복잡도(processing complexity)를 감소시키는 빔 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mm-wave 셀룰라 통신을 고려하여 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 채널 상태를 기반으로 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 트레이닝 프로세스를 기반으로 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 업링크 사운딩 프로세스를 기반으로 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 하이브리드(hybrid) 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 이동 단말기(mobile station: MS)가 빔(beam)을 운용하는 방법에 있어서, 기지국(base station: BS)으로부터 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 수신하는 과정과, 상기 BS로부터 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 수신하는 과정과, 상기 다운링크 RS를 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하는 과정과, 상기 채널 추정 프로세스를 수행한 후 상기 BS로 상기 MS가 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 방법은; 하이브리드(hybrid) 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국(base station: BS)이 빔(beam)을 운용하는 방법에 있어서, 이동 단말기(mobile station: MS)로 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 송신하는 과정과, 상기 MS로부터 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 송신하는 과정과, 상기 MS로부터 상기 MS가 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 하이브리드(hybrid) 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 이동 단말기(mobile station: MS)에 있어서, 기지국(base station: BS)으로부터 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 수신하는 동작과, 상기 BS로부터 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 수신하는 동작을 수행하는 수신기와, 상기 다운링크 RS를 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하는 동작을 수행하는 제어기와, 상기 BS로 상기 MS가 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 송신하는 동작을 수행하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 장치는; 하이브리드(hybrid) 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국(base station: BS)에 있어서, 이동 단말기(mobile station: MS)로 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 송신하는 동작과, 상기 MS로 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 송신하는 동작을 수행하는 송신기와, 상기 MS로부터 상기 MS가 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 수신하는 동작을 수행하는 수신기를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 게시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 게시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 “포함하다(include)” 및 “포함하다(comprise)”와 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 “혹은(or)”은 포괄적이고, “및/또는”을 의미하고; 상기 구문들 “~와 연관되는(associated with)” 및 “~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 내용을 의미하고; 상기 용어 “제어기”는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전송 성능을 향상시키는 빔 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 감소시키는 빔 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 복잡도(processing complexity)를 감소시키는 빔 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mm-wave 셀룰라 통신을 고려하여 빔을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 채널 상태를 기반으로 빔을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 트레이닝 프로세스를 기반으로 빔을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 업링크 사운딩 프로세스를 기반으로 빔을 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 트레이닝 프로세스를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 업링크 사운딩 프로세스를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다운링크 채널 추정 프로세스를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전송 성능을 개략적으로 도시한 그래프이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예들에서의 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.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 ‘PC’라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 ‘PDA’라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 ‘PMP’라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 ‘HMD’라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 ‘DVD’라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 ‘MRA’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 “MRI”라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 ‘CT’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS, 이하 ‘GPS’라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 ‘EDR’이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 ‘FER’이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치는 일 예로 기지국(base station: BS, 이하 ‘BS’라 칭하기로 한다)이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 상기 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치는 일 예로 이동 단말기(mobile station: MS, 이하 ‘MS’라 칭하기로 한다)가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 하이브리드(hybrid) 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO, 이하 ‘MIMO’라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔(beam) 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전송 성능을 향상시키는 빔 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 감소시키는 빔 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 복잡도(processing complexity)를 감소시키는 빔 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 밀리미터 웨이브(millimeter wave: mm-wave, 이하 ‘mm-wave’라 칭하기로 한다) 셀룰라 통신을 고려하여 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 채널 상태를 기반으로 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 트레이닝 프로세스(beam training process)를 기반으로 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 업링크 사운딩 프로세스(uplink sounding process)를 기반으로 빔을 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법 및 장치는 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.11ac 통신 시스템과, IEEE 802.16 통신 시스템과, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting: DMB, 이하 ‘DMB’라 칭하기로 한다) 서비스와, 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting-handheld: DVP-H, 이하 ‘DVP-H’라 칭하기로 한다), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비젼 시스템 협회(advanced television systems committee-mobile/handheld: ATSC-M/H, 이하 ‘ATSC-M/H’라 칭하기로 한다) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스와, 인터넷 프로토콜 텔레비젼(internet protocol television: IPTV, 이하 ‘IPTV’라 칭하기로 한다) 서비스와 같은 디지털 비디오 방송 시스템과, 엠펙 미디어 트랜스포트(MPEG(moving picture experts group) media transport: MMT, 이하 ‘MMT’라 칭하기로 한다) 시스템과, 진화된 패킷 시스템(evolved packet system: EPS, 이하 ‘EPS’라 칭하기로 한다)과, 롱-텀 에볼루션(long-term evolution: LTE, 이하 ‘LTE’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 롱-텀 에볼루션-어드밴스드(long-term evolution-advanced: LTE-A, 이하 ‘LTE-A’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA, 이하 ‘HSDPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA, 이하 ‘HSUPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2, 이하 ‘3GPP2’라 칭하기로 한다)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD, 이하 ‘HRPD’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA, 이하 ‘WCDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA, 이하 ‘CDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile internet protocol: Mobile IP, 이하 ‘Mobile IP ‘라 칭하기로 한다) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능함은 물론이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에서는 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mm-wave 셀룰라 통신을 고려하여 빔을 운용하도록 하기 위해서, 새로운 프레임(frame) 구조를 제안하며, 이를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프레임 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에서는 mm-wave 셀룰라 통신 환경과 다운링크(downlink) 채널의 도착각(angle of arrival: AoA, 이하 ‘AoA’라 칭하기로 한다) 및 출발각(angle of departure: AoD, 이하 ‘AoD’라 칭하기로 한다)이 업링크(uplink) 채널의 AoA 및 AoD와 동일한 시분할 듀플렉스(time division duplex: TDD, 이하 ‘TDD’라 칭하기로 한다) 환경을 가정하기로 한다. 또한, 다운링크 제어 정보 및 업링크 제어 정보를 송/수신하기 위해서 BS에서 사용되는 빔 패턴(beam pattern)과 송신 전력은 상기 BS가 서비스하는 셀(cell)의 에지(edge)에 존재하는 MS의 link budget까지 고려하여 결정된다. 또한, 채널 추정을 위한 개루프(open-loop, 이하 ‘open-loop’라 칭하기로 한다) 빔 트레이닝(beam training)에 사용되는 빔 폭(beam width), 즉 빔 패턴 개수 정보는 상기 BS와 상기 BS로부터 서비스를 제공받고 있는 MS들간에 미리 결정되어 있다고 가정하기로 한다. 또한, 이와는 달리 MS가 채널 추정 동작을 수행하기 전에 BS와 MS가 트레이닝 빔 폭 및 빔 패턴 개수를 결정하는 프로세스를 수행할 수도 있음은 물론이다.
도 1을 참조하면, 먼저 1개의 프레임(100)은 다운링크 프레임(110) 및 업링크 프레임(120)을 포함한다.
먼저, 상기 다운링크 프레임(110)은 제어 정보 영역(111)과, 기준 신호(reference signal: RS, 이하 ‘RS’라 칭하기로 한다) 영역(113)을 포함한다. 여기서, 상기 다운링크 프레임(110)에서 상기 제어 정보 영역(111)과 RS 영역(113)을 제외한 영역은 다운링크 데이터가 송신되는 데이터 버스트(data burst) 영역이다. 상기 제어 정보 영역(111)을 통해서는 동기 관련 정보와, 다운링크 운용 정보 및 업링크 자원 할당 정보가 송신된다. 여기서, 상기 다운링크 제어 정보는 다양한 파라미터들을 포함할 수 있으며, 특히 BS가 트레이닝에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 포함한다. 여기서, 상기 기지국이 트레이닝에 사용할 빔 개수는 ‘Nt’라 가정하기로 한다. 이렇게, 상기 다운링크 제어 정보에 상기 기지국이 트레이닝에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 포함시킬 경우 MS는 채널 추정 동작을 정확하게 수행할 수 있다. 또한, 상기 RS 영역(113)을 통해서는 다운링크 RS가 송신된다.
다음으로, 상기 업링크 프레임(120)은 제어 정보 영역(121)과 업링크 RS 영역(123)을 포함한다. 여기서, 상기 업링크 프레임(120)에서 상기 제어 정보 영역(121)과 RS 영역(123)을 제외한 영역은 업링크 데이터가 송신되는 데이터 버스트 영역이다. 또한, 상기 RS 영역(123)을 통해서는 업링크 RS가 송신된다.
상기에서 설명한 바와 같은 프레임 구조를 기반으로 기지국(base station: BS, 이하 ‘BS’라 칭하기로 한다)과 이동 단말기(mobile station: MS, 이하 ‘MS’라 칭하기로 한다)간의 동작 과정에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, BS는 동기 관련 정보와, 다운링크 통신에 필요한 다운링크 운용 정보 및 MS들에게 할당된 업링크 자원에 대한 업링크 자원 할당 정보를 통보한다. 여기서, 상기 BS는 상기 다운링크 프레임(110)이 포함하는 제어 정보 영역(111)을 통해 동기 관련 정보와, 다운링크 운용 정보 및 업링크 자원 할당 정보를 송신한다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 다운링크 제어 정보는 상기 BS가 트레이닝에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 포함하므로, MS들은 상기 BS가 트레이닝에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 기반으로 채널 추정 동작을 정확하게 수행할 수 있다.
이후, 상기 BS는 상기 다운링크 프레임(110)이 포함하는 RS 영역(113)에서 빔 트레이닝을 통해 다운링크 RS를 송신하여, MS들이 채널 추정 동작을 수행할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 MS들은 상기 다운링크 RS를 사용하여 채널 추정 동작을 수행한다.
한편, 상기 채널 추정 동작을 완료한 MS들은 그 채널 추정 결과를 기반으로 생성되는 업링크 운용 정보를 상기 BS로 보고하며, 이때 상기 MS들은 상기 업링크 운용 정보를 상기 업링크 프레임(120)이 포함하는 제어 정보 영역(121)을 통해 상기 BS로 보고한다. 여기서, 상기 업링크 운용 정보는 다양한 파라미터들을 포함할 수 있으며, 특히 해당 MS가 실제 사용할 빔 패턴의 개수에 관련된 정보를 포함한다. 여기서, MS가 실제 사용할 빔 패턴의 개수는 ‘N’이라 가정하기로 하며, 상기 MS가 실제 사용할 빔 패턴의 개수 N은 상기 MS가 사용 가능한 빔 패턴의 개수 Nr보다 작다(N < Nr).
따라서, 상기 MS는 N개의 빔 패턴들에 대한 트레이닝 프로세스를 통해 업링크 사운딩(sounding) 동작, 즉 업링크 RS 신호를 송신한다. 여기서, 상기 업링크 RS 신호는 상기 업링크 프레임(120)이 포함하는 RS 영역(123)을 통해서 송신된다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프레임 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 트레이닝 프로세스에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 트레이닝 프로세스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 설명하기에 앞서, 일반적인 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템, 일 예로 IEEE 802.11ad 표준 및 IEEE 802.15.3c 표준을 지원하는 통신 시스템에서 사용되고 있는 기존 빔 트레이닝 프로세스에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기존 빔 트레이닝 프로세스는 2단계 프로세스로서, 섹터(sector) 레벨 트레이닝 프로세스와 빔 레벨 트레이닝 프로세스를 포함한다. 여기서, 상기 섹터 레벨 트레이닝 프로세스는 섹터 레벨 스위프(sector level sweep: SLS, 이하 ‘SLS’라 칭하기로 한다) 프로세스라고도 칭해지며, 상기 빔 레벨 트레이닝 프로세스는 빔 미세 프로토콜(beam refinement protocol: BRP, 이하 ‘BRP’라 칭하기로 한다 프로세스라고도 칭해진다. 여기서, 상기 기존 빔 트레이닝 프로세스가 포함하는 섹터 레벨 트레이닝 프로세스 및 빔 레벨 트레이닝 프로세스에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 빔 트레이닝 프로세스는 2단계 프로세스인 기존 빔 트레이닝 프로세스와는 달리 1단계 프로세스, 즉 대략적 빔 스위핑(coarse beam sweeping) 프로세스로 구현되며, 이를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 통신 시스템은 BS(211)와 MS(213)를 포함한다.
상기 MS(213)는 상기 BS(211)에서 송신한, 대략적 빔을 사용하는 open-loop 빔 트레이닝을 통해 채널, 일 예로 AoA 및 AoD를 추정한다(215단계). 그리고 나서, 상기 BS(211)는 상기 MS(213)에서 송신한, 송신한, 대략적 빔을 사용하는 open-loop 빔 트레이닝을 통해 채널, 일 예로 AoA 및 AoD를 추정한다(217단계). 이후, 상기 BS(211)와 MS(213)는 각각 채널 추정 결과를 기반으로 빔을 결정하고, 상기 결정된 빔에 상응하게 통신한다(219단계).
도 2에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 빔 트레이닝 프로세스는 기존 빔 트레이닝 프로세스 대비 오버헤드(overhead)를 감소시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 빔 트레이닝 프로세스는 신호 수신 장치의 신호 프로세싱은 mm-wave 채널이 angular sparse 하다는 특성을 고려하여 압축 센싱(compressed sensing, 이하 ‘compressed sensing’라 칭하기로 한다) 방식 기반의 알고리즘을 사용하여 효과적으로 채널, 일 예로 AoA 및 AoD를 추정할 수 있다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 트레이닝 프로세스에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 업링크 사운딩 프로세스에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 업링크 사운딩 프로세스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 설명하기에 앞서, 일반적인 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템, 일 예로 IEEE 802.11ad 표준 및 IEEE 802.15.3c 표준을 지원하는 통신 시스템에서 사용되고 있는 기존 업링크 사운딩 프로세스에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, BS가 해당 MS의 업링크에 대한 채널 정보를 획득하기 위해서는 상기 해당 MS는 상기 해당 MS가 사용 가능한 빔 패턴들의 개수인 Nr과 상기 BS에서 사용 가능한 빔 패턴들의 개수 Nt를 곱한 개수, 즉 Nt*Nr개의 심볼들을 통해 사운딩 신호, 즉 RS 신호를 상기 BS로 송신해야 한다. 즉, 기존 업링크 사운딩 프로세스에서는 BS와 MS 각각이 사용 가능한 모든 빔 패턴들을 스위핑함으로써 채널을 추정할 수 있다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 업링크 사운딩 프로세스는 MS가 사용 가능한 Nr개의 빔 패턴들 중 실제 사용할 N개의 빔 패턴들을 선택하고, 상기 N개의 빔 패턴들과 BS에서 사용 가능한 Nt개의 빔 패턴들을 고려하여 사운딩 신호, 즉 RS 신호를 상기 BS로 송신한다. 즉, 상기 MS는 Nt*N(<Nr)개의 심볼들을 통해 사운딩 신호, 즉 RS 신호를 상기 BS로 송신하며, 이를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 통신 시스템은 BS(311)와 MS(313)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 업링크 사운딩 프로세스에서는 기존 업링크 사운딩 프로세스에서와 같이 상기 BS(311)와 MS(313) 각각이 사용 가능한 모든 빔 패턴들을 스위핑함으로써 채널을 추정하는 것이 아니라, 상기 BS(311)에서 사용 가능한 빔 패턴들과 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들을 스위핑함으로써 채널을 추정하는 것이다(315단계).
따라서, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 업링크 사운딩 프로세스에서는 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 업링크 제어 정보로서 상기 BS(311)로 송신한다. 즉, 상기 MS(313)는 업링크 프레임에 포함되어 있는 제어 정보 영역을 통해서 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴의 개수를 상기 BS(311)로 통보한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 업링크 사운딩 프로세스에서는 기존 업링크 사운딩 프로세스와의 호환성(backward compatibility)을 위해 상기 MS(311)는 기존에 사용되고 있는 채널을 통해 상기 BS(311)로 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 송신할 수도 있고, 이와는 달리 별도의 시퀀스(sequence)를 통해 implicit하게 상기 BS(311)로 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 송신할 수도 있다. 여기서, 상기 implicit하게 상기 BS(311)로 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 송신하는 과정에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 BS(311)와 MS(313)간에 시퀀스 A는 상기 MS(313)가 빔 트레이닝 프로세스를 계속 수행함을 나타내는 시퀀스이고, 상기 BS(311)와 MS(313)간에 시퀀스 B는 상기 MS(313)가 빔 트레이닝 프로세스를 종료함을 나타내는 시퀀스라고 상호간에 미리 약속하고 있다. 따라서, 상기 BS(311)는 상기 MS(313)로부터 시퀀스 A가 수신될 경우에는 상기 MS(313)가 상기 빔 트레이닝 프로세스를 계속 수행한다고 검출하고, 이와는 달리 상기 MS(313)로부터 시퀀스 B가 수신될 경우에는 상기 MS(313)가 상기 빔 트레이닝 프로세스를 종료한다고 검출할 수 있다. 따라서, 이 경우 상기 MS(313)는 explicit하게 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 상기 BS(311)로 explicit하게 송신하지 않아도 상기 BS(311)는 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 검출할 수 있다.
이와는 달리, 상기 MS(313)는 상기 BS(311)로부터 할당받은 업링크 자원에 최적인 빔 패턴을 사용하여 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 송신할 수도 있다.
한편, 상기 MS(313)는 수신 신호 세기, 일 예로 수신 신호 코드 전력(RSCP: received signal code power, 이하 'RSCP'라 칭하기로 한다)과, 기준 신호 수신 전력(RSRP: reference signal received power, 이하 'RSRP'라 칭하기로 한다)과, 기준 신호 강도 지시자(RSSI: reference signal strength indicator, 이하 'RSSI'라 칭하기로 한다)와, 기준 신호 수신 품질(RSRQ: reference signal received quality, 이하 'RSRQ'라 칭하기로 한다)과, 캐리어대 간섭 잡음비(CINR: carrier-to-interference noise ratio, 이하 'CINR'라 칭하기로 한다)와, 신호대 잡음비(SNR: signal-to-noise ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 한다)와, 블록 에러 레이트(BLER: block error rate, 이하 'BLER'이라 칭하기로 한다)와 같은 수신 신호 세기 혹은 채널 추정 결과를 기반으로 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 검출할 수 있다. 여기서, 상기 MS(313)가 채널 추정 결과를 기반으로 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 검출할 경우, 상기 MS(313)는 채널 추정 결과, 일 예로 AoA를 기반으로 사운딩 신호를 송신할 때 사용되는 송신 빔을 미세 튜닝(fine tuning)할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 업링크 사운딩 프로세스에서는 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수가 사용되지만, 상기 MS(313)가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 대신 채널의 레이(ray)들의 개수 혹은 상기 MS(313)의 디지털 경로(digital path)들의 개수가 사용될 수도 있음은 물론이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 업링크 사운딩 프로세스가 사용될 경우 기존 업링크 사운딩 프로세스가 사용될 경우에 비해 빔 트레이닝 프로세스에 사용되는 전력 소모를 감소시킬 수 있으며, 또한 업링크 자원 소모 역시 감소시킬 수 있다.
한편, MS가 다운링크에 대해서 사용하는 빔 패턴들과 상기 MS가 업링크에 대해서 사용하는 빔 패턴들이 상이할 경우, 수신 신호 세기를 기반으로 상기 MS가 실제 사용할 빔 패턴들의 개수 N을 검출하는 것이 어려울 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 다운링크 채널을 추정하는 다운링크 채널 추정 프로세스를 제안하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, BS는
Figure 112014117333119-pat00001
개의 빔 패턴들에 대해 채널 추정을 위한 RS를 송신하고, MS는 상기 BS에서 송신한 RS를
Figure 112014117333119-pat00002
개의 빔 패턴들을 기반으로 수신한다. 여기서, 상기 BS와 MS 각각은 MIMO 방식을 지원하며, NRF개의 무선 주파수(radio frequency: RF, 이하 ‘RF’라 칭하기로 한다) 체인(chain)을 포함하고 있기 때문에, NRF개의 신호들을 동시에 프로세싱하는 것이 가능하다. 따라서, 1개의 송신 빔 패턴에 대해서 프로세싱하는 수신 신호의 개수는
Figure 112014117333119-pat00003
가 된다.
이를 구체적으로 설명하면, BS에서
Figure 112014117333119-pat00004
개의 빔 패턴들을 순차적으로 사용하여 신호를 송신하는 동안, MS는 NRF 개의 빔 패턴들을 동시에 사용하여
Figure 112014117333119-pat00005
개의 신호들을 수신하게 된다. 즉, 상기 MS는 총
Figure 112014117333119-pat00006
번의 빔 스위핑 동작을 통해
Figure 112014117333119-pat00007
개의 신호들을 수신하게 된다. 따라서, 상기 MS는 수신 신호 Y로부터 compressed sensing 방식을 기반으로 하는 프로세싱을 통해 채널 H를 획득할 수 있다. 여기서, 상기 수신 신호 Y는
Figure 112014117333119-pat00008
행렬이며, 상기 채널 H는 NR X NT 행렬이다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다운링크 채널 추정 프로세스에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다운링크 채널 추정 프로세스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 통신 시스템은 BS(400)와, MS(410)를 포함한다.
상기 BS(400)는 기저 대역 MIMO 유닛(401)과, 다수개의 RF 체인들, 일 예로 NRF개의 RF 체인들, 즉 RF 체인#1(401-1)과, … , RF 체인#NRF(401-NRF)과, RF 빔 포밍 유닛(405)과, 다수개의 안테나들, 일 예로 NT개의 안테나들, 즉 안테나#1(407-1)과, … , 안테나#NT(407-NT)를 포함한다.
또한, 상기 MS(410)는 다수개의 안테나들, 일 예로 NR개의 안테나들, 즉 안테나#1(411-1)과, … , 안테나#NR(411-NR)와, RF 빔 포밍 유닛(413)과, 다수개의 RF 체인들, 일 예로 NRF개의 RF 체인들, 즉 RF 체인#1(415-1)과, … , RF 체인#NRF(415-NRF)과, 기저 대역 MIMO 유닛(417)을 포함한다.
먼저, mm-wave 통신을 위한 주파수 특성이 일반적인 셀룰라 통신을 위한 주파수 특성과 다르기 때문에, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다운링크 채널 추정 프로세스에서는 전파 특성을 반영하는 채널 모델(channel model) 역시 다르게 설계된다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다운링크 채널 추정 프로세스에서는 parametric 채널 모델을 고려하며, 따라서 신호 송신 장치, 즉 상기 BS(400)와 신호 수신 장치, 즉 상기 MS(410)간의 채널 H는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112014117333119-pat00009
상기 수학식 1에서, NT는 신호 송신 장치가 포함하는 안테나들의 개수를 나타내며, NR은 신호 수신 장치가 포함하는 안테나들의 개수를 나타내며, L은 스캐터(scatter)들의 개수를 나타내며,
Figure 112014117333119-pat00010
는 채널 이득(channel gain)을 나타내며,
Figure 112014117333119-pat00011
는 AoA/AoD를 나타내며,
Figure 112014117333119-pat00012
는 상기 신호 수신 장치의 어레이 응답 벡터(array response vector)를 나타내며,
Figure 112014117333119-pat00013
는 상기 신호 송신 장치의 에러에 응답 벡터를 나타낸다.
상기 수학식 1에 나타낸 바와 같은 채널 H는 행렬 형태로 표현할 경우 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112014117333119-pat00014
상기 수학식 2에 나타낸 바와 같이 mm-wave 채널은 소수의 AoA/AoD와 그에 해당하는 채널 이득으로 표현될 수 있다.
따라서, 상기 MS(410)가 수신하는 수신 신호는 하기 수학식 3과, 수학식 4 및 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
첫 번째로, p번째 송신 빔에 대한 q번째 수신 빔 그룹의 응답은 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 3>
Figure 112014117333119-pat00015
두 번째로, p번째 송신 빔에 대한 모든 수신 빔 그룹들의 응답은 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 4>
Figure 112014117333119-pat00016
마지막으로, 모든 송신 빔들 및 수신 빔들에 대한 전체 응답은 하기 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 5>
Figure 112014117333119-pat00017
상기 수학식 5에서,
Figure 112014117333119-pat00018
이고,
Figure 112014117333119-pat00019
이고,
Figure 112014117333119-pat00020
이다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다운링크 채널 추정 프로세스에서는 mm-wave 채널이 angular sparse 하다는 특성을 고려하여 compressed sensing 방식을 사용한다.
상기 compressed sensing 방식을 사용하기 전에, 채널이 임의의 discrete angle(grid)로 구성된다고 가정하기로 하며, 빔 응답에 대한 수학식을 sparse estimation 측면을 고려하여 변경하기로 한다. 따라서, 채널을 G(>>L)개의 그리드(grid, 이하 ‘grid’라 칭하기로 한다)로 표현하면 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 6>
Figure 112014117333119-pat00021
상기 수학식 6에서,
Figure 112014117333119-pat00022
이고,
Figure 112014117333119-pat00023
이고,
Figure 112014117333119-pat00024
이다.
상기에서 가정한 채널 grid와 벡터화 동작과 같은 수학적 manipulation을 사용하면, 수신 신호는 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 7>
Figure 112014117333119-pat00025
따라서, 채널 추정 결과는 하기 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 8>
Figure 112014117333119-pat00026
따라서, 상기 MS(401)는 다운링크 채널 추정 프로세스를 수행한 후, 상기 다운링크 채널 추정 프로세스 수행 결과에 따라 검출된 AoA의 개수를 N으로 결정한다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다운링크 채널 추정 프로세스에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 511단계에서 BS는 다운링크 제어 정보를 브로드캐스트하고 513단계로 진행한다. 여기서, 상기 다운링크 제어 정보는 다운링크 프레임이 포함하는 제어 정보 영역을 통해서 브로드캐스트된다. 상기 513단계에서 상기 BS는 RS 신호를 송신하고 515단계로 진행한다. 여기서, 상기 RS 신호는 상기 다운링크 프레임이 포함하는 RS 영역을 통해서 송신되며, 상기 BS는 대략적 빔 스위핑 프로세스를 기반으로 상기 RS 신호를 송신한다.
상기 515단계에서 상기 BS는 MS로부터 업링크 제어 정보를 수신하고 517단계로 진행한다. 여기서, 상기 업링크 제어 정보는 업링크 프레임이 포함하는 제어 정보 영역을 통해서 수신된다. 상기 517단계에서 상기 BS는 상기 MS로부터 RS를 수신하고 519단계로 진행한다. 여기서, 상기 RS 신호는 상기 업링크 프레임이 포함하는 RS 영역을 통해서 수신되며, 상기 BS는 대략적 빔 스위핑 프로세스를 기반으로 상기 RS 신호를 수신한다.
상기 519단계에서 상기 BS는 업링크 채널에 대한 채널 추정 프로세스를 수행하고 521단계로 진행한다. 상기 채널 추정 프로세스에 대해서는 상기에서 설명하였으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 521단계에서 상기 BS는 상기 채널 추정 프로세스를 통해 획득한 채널 추정 결과를 기반으로 송신 빔을 결정하고, 상기 결정한 송신 빔을 사용하여 다운링크 데이터를 송신한다.
한편, 도 5가 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 동작 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 5에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 5에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 5에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저 611단계에서 MS는 BS로부터 브로드캐스트되는 다운링크 제어 정보를 수신하고 613단계로 진행한다. 여기서, 상기 다운링크 제어 정보는 다운링크 프레임이 포함하는 제어 정보 영역을 통해서 브로드캐스트된다. 상기 613단계에서 상기 MS는 상기 BS로부터 RS 신호를 수신하고 615단계로 진행한다. 여기서, 상기 RS 신호는 상기 다운링크 프레임이 포함하는 RS 영역을 통해서 송신되며, 상기 MS는 대략적 빔 스위핑 프로세스를 기반으로 상기 RS 신호를 수신한다.
상기 615단계에서 상기 MS는 다운링크 채널에 대한 채널 추정 프로세스를 수행하고 617단계로 진행한다. 상기 채널 추정 프로세스에 대해서는 상기에서 설명하였으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 617단계에서 상기 MS는 상기 채널 추정 프로세스에 따른 채널 추정 결과를 기반으로 업링크 송신 빔을 결정하고, 상기 결정한 송신 빔을 사용하여 상기 BS로 업링크 제어 정보를 송신하고 619단계로 진행한다. 여기서, 상기 업링크 제어 정보는 업링크 프레임이 포함하는 제어 정보 영역을 통해서 송신되며, 상기 업링크 제어 정보는 상기 MS가 실제 사용할 빔 패턴의 개수 N을 포함한다.
상기 619단계에서 상기 MS는 상기 BS로 RS 신호를 송신하고 621단계로 진행한다. 여기서, 상기 RS 신호는 상기 업링크 프레임이 포함하는 RS 영역을 통해서 송신되며, 상기 MS는 대략적 빔 스위핑 프로세스를 기반으로 상기 RS 신호를 송신한다. 상기 621단계에서 상기 MS는 상기 BS로부터 수신한 다운링크 데이터를 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하고, 상기 채널 추정 프로세스를 통해 획득한 채널 추정 결과를 기반으로 수신 빔 패턴을 결정하고, 상기 수신 빔 패턴을 기반으로 다운링크 데이터를 수신한다.
한편, 도 6이 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 동작 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 6에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 6에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 6에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, BS(700)는 송신기(711)와, 제어기(713)와, 수신기(715)와, 저장 유닛(717)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(713)는 상기 BS(700)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어기(713)는 상기 BS(700)가 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 트레이닝 프로세스와, 업링크 사운딩 프로세스와, 다운링크 채널 추정 프로세스 등을 포함하는 빔 운용 동작에 관련된 전반적인 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 트레이닝 프로세스와, 업링크 사운딩 프로세스와, 다운링크 채널 추정 프로세스 등을 포함하는 빔 운용 동작에 관련된 전반적인 동작에 대해서는 도 1 내지 도 5에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(711)는 상기 제어기(713)의 제어에 따라 MS 등으로 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(711)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 1 내지 도 5에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(715)는 상기 제어기(713)의 제어에 따라 상기 MS 등으로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(715)가 수신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 1 내지 도 5에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(717)은 상기 BS(700)의 동작에 필요한 프로그램과 각종 데이터 등, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 트레이닝 프로세스와, 업링크 사운딩 프로세스와, 다운링크 채널 추정 프로세스 등을 포함하는 빔 운용 동작에 관련된 전반적인 동작에 관련된 정보 등을 저장한다. 또한, 상기 저장 유닛(717)은 상기 수신기(715)가 상기 MS 등으로부터 수신한 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 저장한다.
한편, 도 7에는 상기 BS(700)가 상기 송신기(711)와, 제어기(713)와, 수신기(715)와, 저장 유닛(717)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 BS(700)는 상기 송신기(711)와, 제어기(713)와, 수신기(715)와, 저장 유닛(717) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, BS(800)는 디지털 신호 프로세서(digital signal processor: DSP, 이하 ‘DSP’라 칭하기로 한다) 인코더/디코더(811)와, 기저대역 프리코더(base band pre-coder)/결합기(combiner)(813)와, 다수개의 RF 체인들, 일 예로 NRF개의 RF 체인들, 즉 RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF)와, 다수개의 위상 쉬프터(phase shifter)들, 일 예로 NRF*NT개의 위상 쉬프터들, 즉 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT(817-NRF*NT)와, 다수개의 가산기/분배기들, 일 예로 NT개의 가산기/분배기들, 즉 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT)와, 다수개의 증폭기들, 일 예로 NT개의 증폭기들, 즉 증폭기#1(821-1)과, … , 증폭기#NT(821-NT)와, 다수개의 안테나들, 일 예로 NT개의 안테나들, 즉 안테나#1(823-1)과, … , 안테나#NT(823-NT)와, 채널 추정 프로세서(825)와, 기저대역 빔 제어기(827)와, RF 빔 제어기(829)를 포함한다. 여기서, 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT(817-NRF*NT)와, 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT)를 포함하는 프로세서가 RF 빔 포밍 프로세서(830)이며, 상기 기저대역 빔 제어기(827)와, RF 빔 제어기(829)를 포함하는 프로세서가 빔 제어 프로세서(840)이다. 또한, 상기 증폭기#1(821-1)과, … , 증폭기#NT(821-NT) 각각은 일 예로 전력 증폭기(power amplifier: PA, 이하 ‘PA’라 칭하기로 한다) 혹은 저잡음 증폭기(low noise amplifier: LNA, 이하 ‘LNA’라 칭하기로 한다)로 구현될 수 있다.
첫 번째로 상기 BS(800)가 신호를 송신하는 프로세스에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송신하고자 하는 정보 벡터가 입력되면, 상기 DSP 인코더/디코더(811)는 상기 정보 벡터를 미리 설정되어 있는 인코딩 방식을 기반으로 인코딩하여 인코딩된 신호로 생성하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)로 출력한다. 상기 DSP 인코더/디코더(811)에서 사용되는 인코딩 방식은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 기저대역 프리코더/결합기(813)는 상기 기저 대역 빔 제어기(827)의 제어에 따라 상기 DSP 인코더/디코더(811)에서 출력한 인코딩된 신호를 미리 설정되어 있는 프리코딩(pre-coding) 방식을 기반으로 프리코딩하여 프리코딩된 신호로 생성하고, 상기 프리코딩된 신호를 상기 RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF) 각각으로 출력한다. 상기 기저 대역 빔 제어기(827)는 송신 빔 패턴에 상응하게 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)의 동작을 제어하며, 상기 송신 빔 패턴을 결정하는 프로세스에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)에서 사용되는 프리코딩 방식은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF) 각각은 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)에서 프리코딩된 신호를 미리 설정되어 있는 방식으로 RF 프로세싱하여 RF 프로세싱된 신호를 생성하고, 상기 RF 프로세싱된 신호를 상기 RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF) 각각에 연결되어 있는 위상 쉬프터들, 즉 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT(817-NRF*NT)로 출력한다. 즉, 상기 RF 체인 #1(815-1)는 상기 RF 체인 #1(815-1)에서 생성한 RF 프로세싱된 신호를 상기 RF 체인 #1(815-1)에 연결되어 있는 위상 쉬프터들, 즉 위상 쉬프터 #1(817-1)과 위상 쉬프터 #2(도 8에 도시되어 있지 않음)로 출력하고, 이런 식으로 마지막 RF 체인인 RF 체인 #NRF(815-NRF)는 상기 RF 체인 #NRF(815-NRF)에서 생성한 RF 프로세싱된 신호를 상기 RF 체인 #NRF(815-NRF)에 연결되어 있는 위상 쉬프터들, 즉 위상 쉬프터 #NRF*NT-1(도 8에 도시되어 있지 않음)과 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)로 출력한다.
상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT) 각각은 상기 RF 빔 제어기(829)의 제어에 따라 각각 해당하는 RF 체인에서 출력한 RF 프로세싱된 신호를 미리 설정되어 있는 위상만큼 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트된 신호를 생성하고, 상기 위상 쉬프트된 신호를 상기 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT) 각각으로 출력한다. 상기 RF 빔 제어기(829)는 상기 송신 빔 패턴에 상응하게 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)의 동작을 제어하며, 상기 송신 빔 패턴을 결정하는 프로세스에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT) 각각은 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT) 각각에서 출력하는 위상 쉬프트된 신호를 가산하여 가산된 신호를 생성하고, 상기 가산된 신호를 해당 증폭기로 출력한다. 즉, 상기 가산기/분배기#1(819-1)는 상기 가산기/분배기#1(819-1)에서 생성한 가산된 신호를 상기 증폭기#1(821-1)로 출력하고, 이런 식으로 마지막 가산기/분배기인 가산기/분배기#NT(819-NT)는 상기 가산기/분배기#NT(819-NT)에서 생성한 가산된 신호를 상기 증폭기#NT(821-NT)로 출력한다.
상기 증폭기#1(821-1)과, … , 증폭기#NT(821-NT) 각각은 상기 증폭기#1(821-1)과, … , 증폭기#NT(821-NT) 각각에 연결되어 있는 가산기/분배기로부터 출력되는 가산된 신호를 미리 설정되어 있는 이득에 상응하게 증폭하여 증폭된 신호를 생성하고, 상기 증폭된 신호를 상기 증폭기#1(821-1)과, … , 증폭기#NT(821-NT) 각각에 연결되어 있는 안테나를 통해 송신한다. 즉, 상기 즉, 상기 증폭기#1(821-1)는 상기 증폭기#1(821-1)에서 생성한 증폭된 신호를 상기 안테나#1(823-1)을 통해 송신하고, 이런 식으로 마지막 증폭기인 증폭기#NT(821-NT)는 상기 증폭기#NT(821-NT)에서 생성한 증폭된 신호를 상기 안테나#NT(823-NT)를 통해 송신한다.
두 번째로 상기 BS(800)가 신호를 수신하는 프로세스에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 안테나#1(823-1)과, … , 안테나#NT(823-NT) 각각을 통해서 수신되는 신호는 상기 안테나#1(823-1)과, … , 안테나#NT(823-NT) 각각에 연결되어 있는 증폭기로 입력된다. 즉, 상기 안테나#1(823-1)를 통해서 수신된 신호는 상기 증폭기#1(821-1)로 입력되고, 이런 식으로 마지막 안테나인 상기 안테나#NT(823-NT)를 통해서 수신된 신호는 상기 증폭기#NT(821-NT)로 입력된다.
상기 증폭기#1(821-1)와, … , 증폭기#NT(821-NT) 각각은 해당하는 안테나에서 입력되는 수신 신호를 미리 설정되어 있는 이득에 상응하게 증폭하여 증폭된 신호를 생성하고, 상기 증폭된 신호를 상기 증폭기#1(821-1)와, … , 증폭기#NT(821-NT) 각각에 연결되어 있는 가산기/분배기로 출력한다. 즉, 상기 증폭기#1(821-1)는 상기 증폭기#1(821-1)에서 생성한 증폭된 신호를 상기 가산기/분배기#1(819-1)로 출력하고, 이런 식으로 마지막 증폭기인 상기 증폭기#NT(821-NT)는 상기 증폭기#NT(821-NT)에서 생성한 증폭된 신호를 상기 가산기/분배기#NT(819-NT)로 출력한다.
상기 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT) 각각은 상기 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT) 각각에 연결되어 있는 증폭기에서 출력한 증폭된 신호를 해당하는 위상 쉬프터로 출력한다. 즉, 상기 가산기/분배기#1(819-1)는 상기 증폭기#1(821-1)에서 출력한 증폭된 신호를 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터#NRF(도 8에 별도로 도시하지 않음)로 출력하고, 이런 식으로 마지막 가산기/분배기인 가산기/분배기#NT(819-NT)는 상기 증폭기#NT(821-NT)에서 출력한 증폭된 신호를 위상 쉬프터 #NRF*(NT-1)(도 8에 별도로 도시하지 않음)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)로 출력한다.
상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT) 각각은 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT) 각각에 연결되어 있는 가산기/분배기에서 출력한 신호를 상기 RF 빔 제어기(829)의 제어에 따라 미리 설정되어 있는 위상만큼 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트된 신호를 생성하고, 상기 위상 쉬프트된 신호를 해당하는 RF 체인으로 출력한다. 즉, 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터#NRF 각각은 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터#NRF 각각에서 생성한 위상 쉬프트된 신호를 상기 RF 체인#1(815-1)로 출력하고, 이런 식으로 상기 위상 쉬프터 #NRF*(NT-1) 과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)는 상기 위상 쉬프터 #NRF*(NT-1) 과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT) 각각에서 생성한 위상 쉬프트된 신호를 상기 RF 체인# NRF(815- NRF)로 출력한다. 또한, 상기 RF 빔 제어기(829)는 수신 빔 패턴에 상응하게 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)의 동작을 제어하며, 상기 수신 빔 패턴을 결정하는 프로세스에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF) 각각은 해당하는 위상 쉬프터들에서 출력한 위상 쉬프트된 신호를 미리 설정되어 있는 방식으로 RF 프로세싱하여 RF 프로세싱된 신호를 생성하고, 상기 RF 프로세싱된 신호를 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)로 출력한다. 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)는 상기 기저 대역 빔 제어기(827)의 제어에 따라 상기 RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF) 각각에서 출력한 신호를 미리 설정된 결합 방식을 기반으로 결합하여 결합된 신호를 생성하고, 상기 결합된 신호를 상기 DSP 인코더/디코더(811)로 출력한다. 상기 기저 대역 빔 제어기(827)는 상기 수신 빔 패턴에 상응하게 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)의 동작을 제어하며, 상기 수신 빔 패턴을 결정하는 프로세스에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)에서 사용되는 결합 방식은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 DSP 인코더/디코더(811)는 상기 기저대역 프리코더/결합기(813)에서 출력한 결합된 신호를 미리 설정되어 있는 디코딩 방식을 기반으로 디코딩하여 디코딩된 신호로 생성하고, 상기 디코딩된 신호를 상기 채널 추정 프로세서(825)로 출력한다. 상기 DSP 인코더/디코더(811)에서 사용되는 디코딩 방식은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 채널 추정 프로세서(825)는 상기 DSP 인코더/디코더(811)에서 출력한 디코딩된 신호를 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하고, 상기 채널 추정 프로세스 수행에 따른 채널 추정 결과를 상기 빔 제어 프로세서(840)로 출력한다. 상기 채널 추정 프로세스에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 도 8에는 상기 BS(800)가 상기 DSP 인코더/디코더(811)와, 기저대역 프리코더/결합기(813)와, RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF)와, 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)와, 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT)와, 증폭기#1(821-1)과, … , 증폭기#NT(821-NT)와, 안테나#1(823-1)과, … , 안테나#NT(823-NT)와, 채널 추정 프로세서(825)와, 기저대역 빔 제어기(827)와, RF 빔 제어기(829)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 BS(800)는 상기 DSP 인코더/디코더(811)와, 기저대역 프리코더/결합기(813)와, RF 체인 #1(815-1)과, … , RF 체인 #NRF(815-NRF)와, 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)와, 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT)와, 증폭기#1(821-1)과, … , 증폭기#NT(821-NT)와, 안테나#1(823-1)과, … , 안테나#NT(823-NT)와, 채널 추정 프로세서(825)와, 기저대역 빔 제어기(827)와, RF 빔 제어기(829) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
또한, 도 8에는 상기 RF 빔 포밍 프로세서(830)가 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)와, 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 RF 빔 포밍 프로세서(830)는 상기 위상 쉬프터 #1(817-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NT (817-NRF*NT)와, 가산기/분배기#1(819-1)과, … , 가산기/분배기#NT(819-NT) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
또한, 도 8에는 상기 빔 제어 프로세서(840)가 상기 기저대역 빔 제어기(827)와 RF 빔 제어기(829)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 빔 제어 프로세서(840)는 상기 기저대역 빔 제어기(827)와 RF 빔 제어기(829)가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BS의 내부 구조의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, MS(900)는 송신기(911)와, 제어기(913)와, 수신기(915)와, 저장 유닛(917)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(913)는 상기 MS(900)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어기(913)는 상기 MS(900)가 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 트레이닝 프로세스와, 업링크 사운딩 프로세스와, 다운링크 채널 추정 프로세스 등을 포함하는 빔 운용 동작에 관련된 전반적인 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 트레이닝 프로세스와, 업링크 사운딩 프로세스와, 다운링크 채널 추정 프로세스 등을 포함하는 빔 운용 동작에 관련된 전반적인 동작에 대해서는 도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(911)는 상기 제어기(913)의 제어에 따라 BS 등으로 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(911)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(915)는 상기 제어기(913)의 제어에 따라 상기 BS 등으로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(915)가 수신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 1 내지 도 6에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(917)은 상기 MS(900)의 동작에 필요한 프로그램과 각종 데이터 등, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 트레이닝 프로세스와, 업링크 사운딩 프로세스와, 다운링크 채널 추정 프로세스 등을 포함하는 빔 운용 동작에 관련된 전반적인 동작에 관련된 정보 등을 저장한다. 또한, 상기 저장 유닛(917)은 상기 수신기(915)가 상기 BS 등으로부터 수신한 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 저장한다.
한편, 도 9에는 상기 MS(900)가 상기 송신기(911)와, 제어기(913)와, 수신기(915)와, 저장 유닛(917)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 MS(900)는 상기 송신기(911)와, 제어기(913)와, 수신기(915)와, 저장 유닛(917) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, MS(1000)는 DSP 인코더/디코더(1011)와, 기저대역 프리코더/결합기(1013)와, 다수개의 RF 체인들, 일 예로 NRF개의 RF 체인들, 즉 RF 체인 #1(1015-1)과, … , RF 체인 #NRF(1015-NRF)와, 다수개의 위상 쉬프터들, 일 예로 NRF*NR개의 위상 쉬프터들, 즉 위상 쉬프터 #1(1017-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NR(1017-NRF*NR)와, 다수개의 가산기/분배기들, 일 예로 NR개의 가산기/분배기들, 즉 가산기/분배기#1(1019-1)과, … , 가산기/분배기#NR(1019-NR)와, 다수개의 증폭기들, 일 예로 NR개의 증폭기들, 즉 증폭기#1(1021-1)과, … , 증폭기#NR(1021-NR)와, 다수개의 안테나들, 일 예로 NR개의 안테나들, 즉 안테나#1(1023-1)과, … , 안테나#NR(1023-NR)와, 채널 추정 프로세서(1025)와, 기저대역 빔 제어기(1027)와, RF 빔 제어기(1029)를 포함한다. 여기서, 상기 위상 쉬프터 #1(1017-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NR(1017-NRF*NR)와, 가산기/분배기#1(1019-1)과, … , 가산기/분배기#NR(1019-NR)를 포함하는 프로세서가 RF 빔 포밍 프로세서(1030)이며, 상기 기저대역 빔 제어기(1027)와, RF 빔 제어기(1029)를 포함하는 프로세서가 빔 제어 프로세서(1040)이다. 또한, 상기 증폭기#1(1021-1)과, … , 증폭기#NR(1021-NR) 각각은 일 예로 PA 혹은 LNA로 구현될 수 있다.
한편, 상기 MS(1000)가 신호를 송신하는 프로세스 및 상기 MS(1000)가 신호를 수신하는 프로세스는 도 8에서 설명한 바와 같은 BS(800)가 신호를 송신하는 프로세스 및 상기 BS(800)가 신호를 수신하는 프로세스와 동일하며, 다만 상기 BS(800)는 상기 MS(1000)와는 달리 NT개의 안테나들을 포함하므로, 안테나 개수에 따른 구조 및 동작만 상이할 뿐이다. 따라서, 상기 MS(1000)가 신호를 송신하는 프로세스 및 상기 MS(1000)가 신호를 수신하는 프로세스에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도 10에는 상기 MS(1000)가 상기 DSP 인코더/디코더(1011)와, 기저대역 프리코더/결합기(1013)와, RF 체인 #1(1015-1)과, … , RF 체인 #NRF(1015-NRF)와, 위상 쉬프터 #1(1017-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NR(1017-NRF*NR)와, 가산기/분배기#1(1019-1)과, … , 가산기/분배기#NR(1019-NR)와, 증폭기#1(1021-1)과, … , 증폭기#NR(1021-NR)와, 안테나#1(1023-1)과, … , 안테나#NR(1023-NR)와, 채널 추정 프로세서(1025)와, 기저대역 빔 제어기(1027)와, RF 빔 제어기(1029)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 MS(1000)는 상기 DSP 인코더/디코더(1011)와, 기저대역 프리코더/결합기(1013)와, RF 체인 #1(1015-1)과, … , RF 체인 #NRF(1015-NRF)와, 위상 쉬프터 #1(1017-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NR(1017-NRF*NR)와, 가산기/분배기#1(1019-1)과, … , 가산기/분배기#NR(1019-NR)와, 증폭기#1(1021-1)과, … , 증폭기#NR(1021-NR)와, 안테나#1(1023-1)과, … , 안테나#NR(1023-NR)와, 채널 추정 프로세서(1025)와, 기저대역 빔 제어기(1027)와, RF 빔 제어기(1029) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
또한, 도 10에는 상기 RF 빔 포밍 프로세서(1030)가 상기 위상 쉬프터 #1(1017-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NR (1017-NRF*NR)와, 가산기/분배기#1(1019-1)과, … , 가산기/분배기#NR(1019-NR)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 RF 빔 포밍 프로세서(1030)는 상기 위상 쉬프터 #1(1017-1)과, … , 위상 쉬프터 #NRF*NR (1017-NRF*NR)와, 가산기/분배기#1(1019-1)과, … , 가산기/분배기#NR(1019-NR) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
또한, 도 10에는 상기 빔 제어 프로세서(1040)가 상기 기저대역 빔 제어기(1027)와 RF 빔 제어기(1029)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 빔 제어 프로세서(1040)는 상기 기저대역 빔 제어기(1027)와 RF 빔 제어기(1029)가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 MS의 내부 구조의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전송 성능에 대해서 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전송 성능을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 11을 참조하면, 도 11에 도시되어 있는 그래프는 BS가 32개의 안테나들을 포함하고, MS가 8개의 안테나들을 포함하고, 트레이닝 빔으로 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform: DFT, 이하 ‘DFT’라 칭하기로 한다) 빔이 사용되고, 단일 사용자 MIMO 환경이라고 가정된 상태에서 획득되는 그래프이다.
도 11에서 “Proposed: Phased array RF beams (DFT beams)”라고 기재된 그래프가 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 빔 운용 프로세스가 적용될 경우 획득되는 그래프이며, “Conventional: Phased array RF beams (DFT beams)”라고 기재된 그래프가 기존 빔 운용 프로세스가 적용될 경우 획득되는 그래프이다.
도 11에 도시되어 있는 바와 같이 기존 빔 운용 프로세스를 적용하여 획득될 수 있는 데이터 전송 성능에 비해 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 빔 운용 프로세스를 적용하여 획득될 수 있는 데이터 전송 성능이 약 7% 향상됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 빔 운용 프로세스가 적용될 경우 최적 빔이 선택될 수 있으므로, 데이터 전송 성능이 향상됨을 알 수 있다.
또한, 도 11에서는 BS가 32개의 안테나들을 포함하고, MS가 8개의 안테나들을 포함하고, 트레이닝 빔으로 DFT 빔이 사용되고, 단일 사용자 MIMO 환경이라고 가정하여 데이터 전송 성능을 획득하였기 때문에, 상기와 같은 가정이 변경될 경우 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 빔 운용 프로세스를 적용하여 획득되는 데이터 전송 성능은 기존 빔 운용 프로세스에서 획득되는 데이터 전송 성능에 비해 추가적으로 향상될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 ‘ROM’이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 ‘RAM’라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (32)

  1. 통신 시스템에서 이동 단말기(mobile station: MS)가 빔(beam)을 운용하는 방법에 있어서,
    기지국(base station: BS)으로부터 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 수신하는 과정;
    상기 BS로부터 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 수신하는 과정;
    상기 BS에 의해 사용되는 빔 개수를 기반으로 다운링크 RS를 이용한 채널 추정 프로세스를 수행하는 과정; 및
    상기 BS로 상기 MS의 상기 빔 트레이닝 프로세스의 수행 또는 종료를 지시하는 시퀀스(sequence)를 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 다운링크 RS를 이용한 채널 추정 프로세스를 수행하는 과정은 상기 BS가 사용하는 빔 개수, 상기 다운링크 RS 및 압축 센싱(compressed sensing) 방식을 기반으로 상기 채널 추정 프로세스를 수행함을 특징으로 하는 MS의 빔 운용 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 BS로 업링크 RS를 송신하는 과정을 더 포함하는 MS의 빔 운용 방법.

  3. 제2항에 있어서,
    상기 BS로부터 다운링크 데이터를 수신하는 과정; 및
    상기 다운링크 데이터를 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하고, 상기 채널 추정 프로세스에 따른 채널 추정 결과를 기반으로 수신 빔 패턴을 식별하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 MS의 빔 운용 방법.
  4. 통신 시스템에서 기지국(base station: BS)이 빔(beam)을 운용하는 방법에 있어서,
    이동 단말기(mobile station: MS)로 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 송신하는 과정;
    상기 MS로 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 송신하는 과정;
    상기 MS의 상기 빔 트레이닝 프로세스의 수행 또는 종료를 지시하는 시퀀스(sequence)를 수신하는 과정; 및
    상기 시퀀스를 기반으로 상기 MS가 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 검출하는 과정을 포함하고,
    상기 MS가 사용할 빔 개수, 업링크 RS 및 압축 센싱(compressed sensing) 방식을 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하는 BS의 빔 운용 방법.

  5. 제4항에 있어서,
    상기 MS로부터 상기 업링크 RS를 수신하는 과정을 더 포함하는 BS의 빔 운용 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 채널 추정 프로세스에 따른 채널 추정 결과를 기반으로 송신 빔 패턴을 식별하는 과정; 및
    상기 송신 빔 패턴을 기반으로 상기 MS로 다운링크 데이터를 송신하는 과정을 더 포함하는 BS의 빔 운용 방법.
  7. 통신 시스템의 이동 단말기(mobile station: MS)에 있어서,
    수신기;
    송신기; 및
    상기 수신기가 기지국(base station: BS)으로부터 상기 BS가 빔 트레이닝(beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보 및 상기 BS로부터 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 수신하도록 제어하고, 상기 BS에 의해 사용되는 빔 개수를 기반으로 다운링크 RS를 이용한 채널 추정 프로세스를 수행하도록 제어하고, 상기 송신기가 상기 BS로 상기 MS의 상기 빔 트레이닝 프로세스의 수행 또는 종료를 지시하는 시퀀스(sequence)를 송신하도록 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 BS가 사용하는 빔 개수, 상기 다운링크 RS 및 압축 센싱(compressed sensing) 방식을 기반으로 상기 채널 추정 프로세스를 수행하는 MS.

  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 송신기가 상기 BS로 업링크 RS를 송신하도록 제어하는 MS.

  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 수신기가 상기 BS로부터 다운링크 데이터를 수신하도록 제어하며,
    상기 제어기는 상기 다운링크 데이터를 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하고, 상기 채널 추정 프로세스에 따른 채널 추정 결과를 기반으로 수신 빔 패턴을 식별하도록 더 구성된 MS.

  10. 통신 시스템의 기지국(base station: BS)에 있어서,
    수신기;
    송신기; 및
    상기 송신기가 이동 단말기(mobile station: MS)로 빔 트레이닝 (beam training) 프로세스에 사용할 빔 개수에 관련된 정보 및 다운링크 기준 신호(reference signal: RS)를 송신하도록 제어하고, 상기 수신기가 상기 MS로부터 상기 MS의 상기 빔 트레이닝 프로세스의 수행 또는 종료를 지시하는 시퀀스(sequence)를 수신하도록 제어하고, 상기 시퀀스를 기반으로 상기 MS가 사용할 빔 개수에 관련된 정보를 검출하고, 상기 MS가 사용할 빔 개수, 업링크 RS 및 압축 센싱(compressed sensing) 방식을 기반으로 채널 추정 프로세스를 수행하도록 구성된 제어기를 포함하는 BS.

  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 수신기가 상기 MS로부터 상기 업링크 RS를 수신하도록 제어하는 BS.

  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 채널 추정 프로세스에 따른 채널 추정 결과를 기반으로 송신 빔 패턴을 더 식별하고, 상기 송신기가 상기 송신 빔 패턴을 기반으로 상기 MS로 다운링크 데이터를 전송하도록 더 제어하는 BS.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
KR1020140170688A 2014-12-02 2014-12-02 하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법 KR102398646B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140170688A KR102398646B1 (ko) 2014-12-02 2014-12-02 하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법
PCT/KR2015/013084 WO2016089120A1 (ko) 2014-12-02 2015-12-02 하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법
US15/532,943 US10516448B2 (en) 2014-12-02 2015-12-02 Beam operation device and method in communication system supporting hybrid multiple-input multiple-output mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140170688A KR102398646B1 (ko) 2014-12-02 2014-12-02 하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160066379A KR20160066379A (ko) 2016-06-10
KR102398646B1 true KR102398646B1 (ko) 2022-05-17

Family

ID=56091997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140170688A KR102398646B1 (ko) 2014-12-02 2014-12-02 하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10516448B2 (ko)
KR (1) KR102398646B1 (ko)
WO (1) WO2016089120A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10425922B2 (en) * 2016-02-20 2019-09-24 Qualcomm Incorporated Communication of uplink control information
US10397904B2 (en) 2016-02-20 2019-08-27 Qualcomm Incorporated Communication of uplink control information
US10855350B2 (en) 2016-05-12 2020-12-01 Interdigital Patent Holdings, Inc. Systems and methods for beamforming feedback in mm wave wireless local area networks
CN107453794B (zh) * 2016-05-31 2020-12-08 中兴通讯股份有限公司 信息反馈方法、装置及系统
EP3461196B1 (en) * 2016-06-08 2021-02-24 Huawei Technologies Co., Ltd. Interference coordination method
TWI660601B (zh) * 2016-08-12 2019-05-21 聯發科技股份有限公司 波束形成系統中的波束管理方法與使用者設備
EP3613152A1 (en) 2017-04-21 2020-02-26 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Beam training for a wireless device
CN109495153B (zh) * 2017-09-13 2022-02-18 深圳富泰宏精密工业有限公司 用于波束训练与跟踪的异构网络、移动装置及方法
US10425910B1 (en) * 2018-03-19 2019-09-24 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Localization using millimeter wave communication signals
US11108526B2 (en) * 2018-04-02 2021-08-31 Qualcomm Incorporated Channel quality indicator (CQI) reporting for ultra-reliable low latency communications (URLLC)
US11082117B2 (en) 2018-09-28 2021-08-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitation of beam management for 5G or other next generation network
CN111385006A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 财团法人工业技术研究院 毫米波信道估测方法
US10708090B1 (en) * 2018-12-27 2020-07-07 Industrial Technology Research Institute Millimeter wave channel estimation method
US11616563B2 (en) 2020-04-06 2023-03-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Systems and methods for updating beamforming codebooks for angle-of-arrival estimation using compressive sensing in wireless communications

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8229352B2 (en) 2007-07-05 2012-07-24 Sibeam, Inc. Wireless architecture for 60GHZ
US7907677B2 (en) * 2007-08-10 2011-03-15 Intel Corporation Open loop MU-MIMO
US8798183B2 (en) * 2007-08-13 2014-08-05 Qualcomm Incorporated Feedback and rate adaptation for MIMO transmission in a time division duplexed (TDD) communication system
EP2342837B1 (en) * 2008-11-04 2016-04-13 Nokia Technologies Oy Asymmetric beam steering protocol
US8140024B2 (en) * 2009-06-29 2012-03-20 Nec Laboratories America, Inc. Fast convergence to optimal beam patterns
US8774294B2 (en) * 2010-04-27 2014-07-08 Qualcomm Incorporated Compressed sensing channel estimation in OFDM communication systems
KR101684925B1 (ko) * 2010-12-21 2016-12-20 삼성전자주식회사 기지국 및 단말의 통신 방법
KR101884332B1 (ko) * 2011-09-14 2018-08-01 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 가상 셀 형성 방법 및 장치
US9077415B2 (en) * 2011-12-19 2015-07-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for reference symbol transmission in an OFDM system
US9178590B2 (en) * 2011-12-27 2015-11-03 Industrial Technology Research Institute Channel information feedback method and wireless communication device using the same
US9380582B2 (en) * 2012-04-16 2016-06-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for flexible beam communications in random access in system with large number of antennas
KR20130127347A (ko) * 2012-05-10 2013-11-22 삼성전자주식회사 아날로그 및 디지털 하이브리드 빔포밍을 통한 통신 방법 및 장치
KR102261878B1 (ko) * 2013-04-30 2021-06-08 삼성전자주식회사 빔 포밍 방식을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기준 신호 송/수신 장치 및 방법
EP2988431B1 (en) * 2013-06-28 2018-11-14 Chung-Ang University Industry-Academy Cooperation Foundation Beam training device and method
KR101412166B1 (ko) * 2013-06-28 2014-07-01 중앙대학교 산학협력단 빔 트레이닝 장치 및 방법
CN104734761A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 中兴通讯股份有限公司 一种上下行波束混合指示的方法、基站、终端和系统
CN106464330B (zh) * 2014-05-15 2019-11-19 华为技术有限公司 建立毫米连接的方法和设备
US9876549B2 (en) * 2014-05-23 2018-01-23 Mediatek Inc. Methods for efficient beam training and communications apparatus and network control device utilizing the same
EP3185459B1 (en) * 2014-08-21 2020-02-26 LG Electronics Inc. Method and device for transmitting training symbol for estimating analog beam in wireless access system which supports hybrid beamforming
EP2991441A3 (en) * 2014-08-27 2016-04-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. A transceiver, a sudac, a method for signal processing in a transceiver, and methods for signal processing in a sudac
US9698889B2 (en) * 2014-09-24 2017-07-04 Intel Corporation Scheduling in a multiple user multiple-input and multiple output communications network
KR102346981B1 (ko) * 2014-11-28 2022-01-04 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Mohammed E.Eltayeb et al, "Compressive sensing for Feedback Reduction in MIMO Broadcast Channels", IEEE Transactions on communications, vol.62, No.9, Sept, 2014(2014.09.)*

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016089120A1 (ko) 2016-06-09
US10516448B2 (en) 2019-12-24
US20180269934A1 (en) 2018-09-20
KR20160066379A (ko) 2016-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102398646B1 (ko) 하이브리드 다중-입력 다중-출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 운용 장치 및 방법
US10944451B2 (en) Apparatus and method for operating full-duplex scheme in communication system supporting beam-forming scheme
US10517000B2 (en) Apparatus and method for performing beamforming operation in millimeter wave communication system
US10305551B2 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving transmission beam information and channel quality information in communication system supporting multi-user multi-input multi-output scheme
US10616773B2 (en) MIMO training method and wireless device
US10425215B2 (en) Method and device for self-interference cancellation in full-duplex communication system
KR102139223B1 (ko) 빔포밍 시스템에서 동기 설정 및 신호 송수신 방법 및 장치
US10182356B2 (en) Method and apparatus for selecting beam in wireless communication system supporting beamforming scheme
US10194465B2 (en) Apparatus and method for performing user terminal selection operation and beam forming operation in wireless communication system supporting MIMO technology
US10454618B2 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving signal in communication system supporting rate compatible low density parity check code
US10425145B2 (en) Device and method for transmitting/receiving reference signal in communication system supporting full-dimension multiple input multiple output mode
US10523302B2 (en) Apparatus and method for selecting beam pattern in communication system supporting beamforming scheme
US9967015B2 (en) Systems, methods and computer program products for optimizing a wireless channel between a user equipment and a base station
US20220166464A1 (en) Transmission of reference signals from a terminal device
US9854521B2 (en) Apparatus and method for cancelling interference in communication system supporting multi-user multiple-input multiple-output scheme
US10305584B2 (en) Apparatus and method for performing beamforming operation in communication system supporting frequency division-multiple input multiple output scheme
US9391367B2 (en) Apparatus, system and method of steering an antenna array
KR102041669B1 (ko) 수신 장치의 이동성 지원을 위한 송신 장치의 다중 안테나 빔 형성 방법 및 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant