KR102557558B1 - 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템 및 방법 - Google Patents

단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102557558B1
KR102557558B1 KR1020190019664A KR20190019664A KR102557558B1 KR 102557558 B1 KR102557558 B1 KR 102557558B1 KR 1020190019664 A KR1020190019664 A KR 1020190019664A KR 20190019664 A KR20190019664 A KR 20190019664A KR 102557558 B1 KR102557558 B1 KR 102557558B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
analog beamforming
analog
channels
access
matrix
Prior art date
Application number
KR1020190019664A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200060668A (ko
Inventor
홍빙 쳉
권혁준
송기봉
치 잔
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of KR20200060668A publication Critical patent/KR20200060668A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102557558B1 publication Critical patent/KR102557558B1/ko

Links

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
    • H04B7/06—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
    • H04B7/0617—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 for beam forming
    • 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
    • H04B7/0426—Power distribution
    • H04B7/043—Power distribution using best eigenmode, e.g. beam forming or beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • 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
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • 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
    • H04B7/0682—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 phase diversity (e.g. phase sweeping)
    • 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
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 방법 및 시스템이 제공된다. 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 방법은 안테나 별로 아날로그 채널들을 추정하는 단계, 상기 추정된 아날로그 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍 행렬(beamforming matrix)을 계산하는 단계, 및 상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ANALOG BEAMFORMING FOR SINGLE-CONNECTED ANTENNA ARRAY}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 방법 및 시스템에 관한 것이다.
밀리미터 단위 파장 영역에서, 단일-접속 안테나 어레이가 주목된다. 각각의 안테나는 오직 하나의 위상 시프터를 구비하고, 아날로그 안테나는 여러 그룹들로 분리되고, 각각의 그룹은 독립적으로 분리된 RF 체인들로 결합된다. 전체 연결 안테나 어레이는 각 RF 체인이 모든 아날로그 안테나에 대한 완전한 액세스를 가지며 각 아날로그 안테나가 다중 위상 시프터와 연결되어 있습니다.
반면에, 완전-접속 안테나 어레이(full-connection antenna array)에서, RF 체인 각각은 모든 아날로그 안테나에 대한 완전한 액세스를 가지며, 각 아날로그 안테나는 다중 위상 시프터와 연결된다.
아날로그 빔 포밍을 위한 통상적인 기술은, 주어진 코드북으로부터 빔 포밍 벡터를 선택하기 위해 철저한 검색 방법(search method)을 사용한다. 　그러나 이러한 검색 방법은 최적성을 보장하지 않는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 효율이 향상된 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 효율이 향상된 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 방법은, 안테나 별로 아날로그 채널들을 추정하는 단계, 상기 추정된 아날로그 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍 행렬(beamforming matrix)을 계산하는 단계, 및 상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템은, 송수신기, 및 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 안테나 별로 아날로그 채널들을 추정하고, 상기 추정된 아날로그 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍 행렬을 계산하고, 상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 방법은, 아날로그 빔 포밍 행렬을 계산하는 단계, 가상 안테나에 기초하여 아날로그 채널들을 추정하는 단계, 및 가상 안테나들 상의 상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬 및 상기 추정된 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템은, 송수신기, 및 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 아날로그 빔 포밍 행렬을 계산하고, 가상 안테나에 기초하여 아날로그 채널들을 추정하고, 가상 안테나들 상의 상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬 및 상기 추정된 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본원의 특정 실시예의 상기 및 다른 양상들, 특징들, 및 이점들은 첨부된 도면들과 관련하여 기술된 다음의 상세한 설명에 의해, 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 채널 복구 프로세스의 다이어그램도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 채널 복구 프로세스의 다이어그램도이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 네트워크 환경내의 전자 장치의 블록도이다.
이한 도면들에 도시되어 있다 하더라도 동일한 요소들은 동일한 도면 부호들에 의해 표시된다는 것을 주의해야한다. 다음의 설명에서, 상세한 구성들 및 구성요소들과 같은 특정 세부사항들은 단지 본원의 실시예들의 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 따라서, 본원의 범위를 벗어나지 않으면서 본원에 기술된 실시예들의 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 공지된 기능들 및 구성들에 대한 설명들은 명확성 및 간결성을 위해 생략되었다. 이하에서 설명되는 용어들은 본원에서의 기능들을 고려하여 정의된 용어들로써, 사용자들, 사용자들의 의도 또는 관습에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 기반으로 결정되어야 한다.
본원은 다양한 변형들 및 다양한 실시예들을 가질 수 있으며, 그 중 첨부된 도면을 참조하여 이하에 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나, 본원은 실시예들에 한정되지 않고, 본원의 범위 내의 모든 변형들, 등가물들 및 대안들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같은 서술 번호를 포함하는 용어들이 다양한 구성 요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 구조적 구성 요소들은 용어들에 의해 제한되지 않는다. 이러한 용어들은 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본원의 범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구조적 구성 요소는 제2 구조적 구성 요소로 지칭될 수 있다. 유사하게, 제2 구조적 구성 요소는 또한 제1 구조적 구성 요소로 지칭될 수 있다. 본원에서 사용된 “및/또는”이라는 용어는 하나 이상의 관련 아이템들의 임의의 조합 및 모든 조합을 포함한다.
본원에서 사용된 용어들은 본원의 다양한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것이며 본원을 제한하고자 하는 것은 아니다. 단수 형태들은 문맥에 달리 명시되어 있지 않는 한 복수 형태를 포함하고자 한다. 본원에서, 용어 “포함하는” 또는 “가지는”은 특징들, 숫자들, 단계들, 동작들, 구조적 구성 요소들, 부품들, 또는 이들의 조합들의 존재를 나타내는 것이지, 하나 이상의 다른 특징들, 숫자들, 단계들, 동작들, 구조적 구성 요소들, 부품들, 또는 이들의 조합들의 존재나 가능성을 배제하는 것이 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 용어들은 본원이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 분야의 문맥상의 의미와 동일한 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명확하게 정의되지 않는 한 이상적이거나 과도하게 공식적인 의미를 갖는 것으로 해석되어서는 안 된다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 다양한 유형들의 전자 장치들 중 하나일 수 있다. 전자 장치들은, 예를 들어, 휴대용 통신 장치(예를 들어, 스마트 폰), 컴퓨터, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 장치, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 제품을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치는 상술한 것에 제한되지 않는다.
본원에서 사용된 용어들은 본원을 제한하고자 하는 것이 아니며, 대응하는 실시예에 대한 다양한 변경들, 등가물들, 또는 대체물들을 포함하도록 의도된다. 첨부된 도면들의 설명들과 관련하여, 유사한 도면 부호들은 유사한 또는 관련된 구성 요소들을 참조하는데 사용될 수 있다. 사물에 대한 명사의 단수 형태는, 관련 문맥이 다른 것을 명백히 나타내지 않는 한, 하나 이상의 사물들을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”, “A 또는 B 중 적어도 하나”, “A, B, 또는 C”, “A, B, 및 C 중 적어도 하나”, “A, B, 또는 C 중 적어도 하나”는 해당 구에 열거된 항목들의 가능한 모든 조합을 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 “제1”, 및 “제2”는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위해 사용되며, 구성 요소들을 다른 관점(예를 들어, 중요성 또는 순서)에서 제한하고자 하는 의도로 사용되지 않는다. 하나의 구성 요소(예를 들어, 제1 구성 요소)가 다른 구성 요소(예를 들어, 제2 구성 요소)와, “작동하도록” 또는 “통신하도록”이라는 용어의 유무에 관계없이, “커플링된”, “커플된”, “접속된”, 또는 “연결된”경우, 이는 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접(예를 들어, 유선), 무선, 또는 제 3 구성 요소를 통해 연결될 수 있음을 나타낸다.
본원에서 사용된, “모듈”이라는 용어는, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현되는 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들어, “로직”, “로직 블록”, “부품”, 및 “회로”와 같은 다른 용어들과 혼용될 수 있다. 모듈은 하나 이상의 기능을 수행하도록 구현된 단일 집적 구성 요소, 또는 최소 단위나 그 일부일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 모듈은 응용 주문형 집적 회로(ASIC: application specific integrated circuit)의 한 형태로 구현될 수 있다.
본원에 개시된 시스템 및 방법은 단일 접속된 안테나 어레이에 기초하여, 명시적으로 계산된 빔 포밍 벡터를 사용함으로써 아날로그 빔 포밍을 개선하는 것을 목표로 한다. 명시적인 계산을 위해서는 아날로그 안테나의 채널 정보가 필요하다. 본원은 아날로그 안테나들의 채널 정보를 추정하기 위한 다중 채널 복원 방법에 관한 것이다.
식(1)의 시스템 모델을 참조하면 다음과 같다.
(1)
여기서, y 는 수신된 신호이고, W 는 빔 포밍 행렬이고, n 은 노이즈이다. 송신기 아날로그 빔 포밍 및 프리 코더 행렬들은 유효 채널 행렬, H 에 흡수된다. 각 매개 변수의 크기는 아래의 변수들로 지정된다.
;
;
;
;
;
스트림의 수 (예를 들어, 2);
RF 체인의 수 (예를 들어, 2);
RF 체인당 수신된 아날로그 안테나들의 수 (예를 들어, 4);
총 수신된 아날로그 안테나들의 수 (예를 들어, 8).
특히, 수신기 아날로그 빔 포밍 행렬 W 는, 유도해야할 주요 설계 파라미터이다. 다음의 계산은 2 개의 Rx 패널이 있고, 각 패널이 을 만족하는 4 개의 안테나를 갖는 경우에 수행되었다. 실용적인 RF 제약 사항을 수용하기 위해, W 는 두 개의 칼럼을 갖는 빔 포밍 행렬 벡터 w 1 및 w 2 를 갖는다, 이들 행렬 벡터는 각각 차원을 갖고, 제1 및 제2 RF 체인에 대응된다. W 는 식(2)와 같이 표현될 수 있다.
(2)
채널 공분산 행렬 을 극복하기 위해, 식(3) 및 식(4)는 다음과 같이 사용된다 :
(3)
(4)
위 식(4)는 지시 함수이다.
빔 포밍 행렬 W 및/또는 빔 포밍 벡터 w 1 , w 2 는 반복적인 단일-접속 아날로그 빔 포밍(iterative single-connection analog beamforming, ISAB) 프로세스 또는 고유-기반 단일-접속 아날로그 빔 포밍 (eigen-based single-connection analog beamforming, ESAB) 프로세스를 통해 명시적으로 계산될 수 있다. ISAB 프로세스에서 위상 시프터 계수는 순차적으로 얻어질 수 있다. (예를 들어, w 1 의 초기 값을 구한 다음, w 1 을 사용하여 w2 를 계산하고, 새로운 w2 를 사용하여 새로운 w 1 을 계산하고, 새로운 w 1 을 사용하여 새로운 w2 를 계산하는 것 등)
단일-접속 빔 포밍 문제에 대한 폐쇄형 솔루션(closed form solution)은 ESAB 프로세스에서 몇 개의 근사치들을 사용하여 유도된다. 아날로그 안테나 상의 채널 정보는 본원의 명시적 계산 아날로그 빔 포밍 방법(ISAB 및 ESAB 둘다)을 위해 사용된다. 그러나, 이용 가능한 수신기(Rx) 측 채널 정보는 채널 상태 정보 기준 신호(channel state information reference signal, CSI-RS) 빔-스위핑(beam-sweeping) 기간에 기초하여, 각 RF 체인 상의 추정된 채널이다.
ISAB 프로세스와 관련하여, ISAB 프로세스는 협-대역 채널(narrow-band channel)(또는 단일 부반송파 경우)을 가정하여 도출된다. 주어진 w 2 의 초기값에 대해, 문제는 식(5)와 같이 쓰여진다.
(5)
즉, 식(6)을 참조하면,
(6)
여기서, 식(7)을 참조하면
(7)
주어진 w 2 의 값으로 업데이트하는 것은, 다음의 식(8)과 유사하다.
(8)
식(9)를 참조하면,
(9)
전체 대역폭 부분에 걸쳐 다수의 CSI-RS 자원 요소들(REs)이 존재한다. ISAB 방법을 적용할 때, D1 및 D2 행렬은 각 부반송파에 대해 계산된 뒤에 부반송파를 통해 평균화됩니다. D i,n 은 아래의 식(10)과 같이 n 번째 부반송파에 대해 계산 된 Di 행렬을 나타낸다.
(10)
그러나, 전술한 솔루션은 아날로그 빔 포밍에서 진폭의 제약을 고려하지 않은 것일 수 있다. 이러한 제약을 만족시키기 위해, 위상 정보는 식(11) 및 식(12)와 같이 구해진다.
(11)
(12)
ESAB 프로세스와 관련하여, 일반적으로 ESAB 프로세스는 일반적으로 준-최적 솔루션이고, 식(3)에서 다음 세 가지 가정들을 포함하는 초기 최적화 문제에 대한 폐쇄형 솔루션이다.
(1) 신호-대-잡음비 (SNR)는 잡음이 무시되도록 충분히 높다(즉, .
(2) 아날로그 빔 포밍의 설계에서, 진폭 제약은, 그 효과가 미미하다는 가정 하에서, 미분 과정에서 무시된다(즉, ).
(3) 2 개의 스트림이 다중 안테나를 통해 전송된다.
ISAB과 유사하게, ESAB는 협 대역 채널 (예를 들어, 단일 부반송파 경우)을 가정하여 유도된다. 채널 행렬은 식(13)에서와 같이,및 으로 정의된다.
(13)
높은 SNR 근사법을 사용하고 잡음을 무시하면, 최적의 해는 다음의 식(14)와 같이 및 이다.
(14)
단일 부반송파의 경우, 이고, 이때, β는 정규화 계수이다. 다중 부반송파의 경우, 은 n번째 부반송파에 대해 계산된 행렬로 정의되며, 이는 식(15)와 같다.
(15)
ISAB와 마찬가지로 아날로그 빔 포밍의 제약 조건을 충족시키기 위해서, w 2 및 w 1 의 위상 정보를 얻을 수 있다. 현재의 ISAB / ESAB 프로세스에서, 각 아날로그 안테나 당 채널 행렬은 알려진 것으로 가정된다. 실제로, 아날로그 안테나 당 채널을 직접 추정하는 것은 불가능할 수도 있다. 대신, 빔 스위핑 동안 각각의 CSI-RS 심볼 내의 빔 포밍된 채널이 추정될 수 있다.
또한, 본원에서, 위와 같은 ISAB/ESAB 프로세스 이외의, 아날로그 채널 복구를 위한 여러 프로세스가 제공된다.
도 1은 본원의 몇몇 실시예에 따른 채널 복원 프로세스의 다이어그램이다. 채널 복원 프로세스는 안테나 별 채널 추정(channel estimation, CE)에 기초한 아날로그 빔 포밍 절차를 포함한다. 프로세스는 신호(102) 및 빔 스위핑 파일럿 신호(104)를 이용한다. 106에서, 프로세스는 파일럿 신호(104)에 대한 디지털 채널 추정을 수행한다. 108에서, 프로세스는 아날로그 채널 추정을 수행한다.
부반송파 k 에서 Rx 패널과 Tx 패널 사이의 채널 벡터가 Rx 빔 스위핑 지속 시간 동안 변하지 않는다고 가정하면,주사 심볼에서 빔 포밍 벡터 이 Rx 패널에 적용된다. 식(16)에서 이고, N은 빔 스위핑 심볼의 총 개수이다 :
(16)
및라고 정의하면, 식(17)은 다음과 같다.
(17)
아날로그 채널 추정(108)은, 특히, 빔 스위핑 지속 시간이 패널 당 모든 채널 정보를 복구하기에 충분히 길지 않는 경우에 결정적이지 않은 문제를 갖고, 최소 제곱 추정 및 압축 감지와 같은 많은 솔루션을 갖는다. 정규화된 최소 제곱(RLS) 채널 복원이 아날로그 채널 추정(108)에서 이용될 수 있다.
노이즈-제거(de-noising)를 통해 잡음이 완전히 제거되었다고 가정하면, 부반송파 k 의 Rx 패널과 Tx 패널에 대한 채널 벡터는 식(18)과 같이 최소 제곱법으로부터 복구될 수 있다.
(18)
의 차원은 이고, 의 차원은 이고, 의 차원은 이다. 실제로 응용되는 경우, 최소 제곱근에 이상 징후를 유발하지 않도록, 인 것이 바람직하다. 대신에, 정규화된 최소 제곱은 식(19)와 같이, 채널 전력이 발산하지 않는다는 또 다른 제약을 부과한다.
(19)
식(19)는 식(20)과 같이, 본래의 최소 제곱 문제로 변환된다.
(20)
따라서, RLS 해는 다음의 식(21)과 같이 제공될 수 있다.
(21)
그 다음, 110에서, 프로세스는 전술한 바와 같이 ISAB 또는 ESAB를 수행하고, 112에서 프로세스는 아날로그 빔 포밍을 수행한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 채널 복구 프로세스의 도면이다. 채널 복원 프로세스는 안테나 별 CE가없는 아날로그 빔 포밍 절차로서, 명시적 계산 아날로그 빔 포밍 프로세스(ISAB/ESAB)가 각각의 RF 체인 상의 추정된 채널 상에서 먼저 수행되고, 그 후에 후처리 기능이 ISAB / ESAB로부터의 빔 포밍 벡터에 적용되도록 한다.
프로세스는 신호(202) 및 빔 스위핑 파일럿 신호(204)를 이용한다. 206에서, 프로세스는 파일럿(204)에 대한 디지털 채널 추정을 수행하고, 208에서 전술한 바와 같이 ISAB 또는 ESAB를 수행한다.
210에서, 가상 안테나에 대한 프로세스가 수행한다. 이것은 식(22)의 잡음 모델로부터, 채널 벡터, 를 복원하기 위한 또 다른 대안적인 솔루션이다.
(22)
이러한 프로세스는 기술적으로 채널 벡터 를 복원하지 않는다. 대신에, 가상 채널로서 를 고려한다. 결과적으로, 수신된 신호는 식(23)과 같이 다시 쓰여진다.
(23)
또한, 잡음은 식(24)와 같이 미리 백색화(pre-whitened)될 수 있다.
(24)
식(25)는 다음과 같다.
(25)
이제, 는 유효 채널로서 작용하고, 모든 부반송파에 대한 채널의 평균 공분산을 생성하기 위해 사용된다.
SAB 또는 ESAB로부터의 결과 솔루션은, 식(26)에서와 같이, 가 될 것이라고 가정된다.
(26)
여기서 는 ISAB 또는 ESAB과 같은 아날로그 빔 포밍 함수이다. 는 진폭 제약에 의해 제한되지 않는다. 이는, 진폭 정보를 제거하지 않고, 로부터 생성된다. 결과적으로 의 각 요소의 진폭은 반드시 1이 아닐 수 있다.
그 후에, 가상 채널은, 식(27)과 같이, 빔 계수 벡터를 유도하는데 사용된다.
(27)
위의 채널 공분산 행렬은 모든 부반송파에 대해 주파수 영역에서 평균화된 뒤, 위의 식(10)의 가 1회 계산된다.
도 3는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른, 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 네트워크 환경에서 전자 장치(301)는 제1 네트워크(398)(예를 들어, 단거리(short-range) 무선 통신 네트워크)를 통한 전자 장치(302), 또는 제2 네트워크(399)(예를 들어, 장거리(long-range) 무선 통신 네트워크)를 통한 전자 장치(304) 또는 서버(308)와 통신할 수 있다. 전자 장치(301)는 서버(308)를 통해 전자 장치(304)와 통신할 수 있다. 전자 장치(301)는 프로세서(320), 메모리(330), 입력 장치(350), 사운드 출력 장치(355), 디스플레이 장치(360), 오디오 모듈(370), 센서 모듈(376), 인터페이스(377), 햅틱(haptic) 모듈(379), 카메라 모듈(380), 전력 관리 모듈(388), 배터리(389), 통신 모듈(390), 가입자 식별 모듈(SIM; subscriber identification module)(396), 또는 안테나 모듈 (397)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컴포넌트들의 적어도 하나(예를 들어, 디스플레이 장치(360) 또는 카메라 모듈(380))는 전자 장치(301)로부터 생략될 수 있고, 하나 이상의 다른 컴포넌트들이 전자 장치(301)에 추가 될 수 있다. 일 실시예에서, 컴포넌트들 중 일부는 단일 집적 회로(IC)로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(376)(예를 들어, 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 디스플레이 장치(360) (예를 들어, 디스플레이)에 내장될 수 있다.
프로세서(320)는, 예를 들어, 프로세서(320)와 커플링된 전자 장치(301)의 적어도 하나의 다른 컴포넌트(예를 들어, 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트)를 제어하기 위한 소프트웨어(예를 들어, 프로그램(340))를 실행할 수 있고, 다양한 데이터 프로세싱 또는 계산들을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 프로세싱 또는 계산들의 적어도 일부분으로써, 프로세서(320)는 휘발성 메모리(332) 내의 또다른 컴포넌트(예를 들어, 센서 모듈(376) 또는 통신 모듈(390))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 로드(load)할 수 있고, 비-휘발성 메모리(334)에서 결과 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(320)는 메인 프로세서(321)(예를 들어, 중앙 프로세싱 유닛 (CPU; central processing unit) 또는 응용 프로세서(AP; application processor)), 및 메인 프로세서(321)와 독립적으로, 또는 함께, 동작할 수 있는 보조 프로세서(323)(예를 들어, 그래픽 프로세싱 유닛(GPU; graphics processing unit), 이미지 시그널 프로세서 (ISP; image signal processor), 센서 허브 프로세서(sensor hub processor), 또는 통신 프로세서(CP; communication processor))를 포함할 수 있다. 부가적으로 혹은 대안적으로, 보조 프로세서(323)는 메인 프로세서(321)보다 전력을 덜 소모하거나, 특정 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 보조 프로세서(323)는 메인 프로세서(321)와 별개로 혹은 그 일부로 구현될 수 있다.
보조 프로세서(323)는, 메인 프로세서(321)가 비활성(예를 들어, 수면) 상태인 동안은 메인 프로세서(321) 대신에, 또는 메인 프로세서(321)가 활성(예를 들어, 어플리케이션 실행 중) 상태인 동안은 메인 프로세서(321)와 함께, 전자 장치(301)의 컴포넌트들 중 적어도 하나의 컴포넌트(예를 들어, 디스플레이 장치(360), 센서 모듈(376), 또는 통신 모듈(390))와 관련된 기능들 또는 상태들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(323)(예를 들어, 이미지 시그널 프로세서 또는 통신 프로세서)는 보조 프로세서(323)와 관련된 다른 컴포넌트(예를 들어, 카메라 모듈(380) 또는 통신 모듈(390))의 일부로써 구현될 수 있다.
메모리(330)는 전자 장치(301)의 적어도 하나의 컴포넌트(예를 들어, 프로세서(320) 또는 센서 모듈(376))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예를 들어, 프로그램(340))와 그에 관련된 입력 데이터 혹은 출력 데이터 포함할 수 있다. 메모리(330)는 휘발성 메모리(332) 또는 비-휘발성 메모리(334)를 포함할 수 있다.
프로그램(340)은 메모리(330)에 소프트웨어로써 저장될 수 있고, 예를 들어, 운영 체계 (OS; operating system)(342), 미들웨어(middleware)(344), 또는 어플리케이션(346)을 포함할 수 있다.
입력 장치(350)는, 전자 장치(301)의 외부(예를 들어, 사용자)로부터 전자 장치(301)의 다른 컴포넌트(예를 들어, 프로세서(320))에 의해 사용될 명령 또는 데이터를 수신할 수 있다. 입력 장치(350)는, 예를 들어, 마이크로폰, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
사운드 출력 장치(355)는 전자 장치(301)의 외부로 사운드 시그널들을 출력할 수 있다. 사운드 출력 장치(355)는, 예를 들어, 스피커 또는 수신기를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음과 같은 일반적인 목적으로 사용될 수 있으며, 수신기는 걸려오는 전화를 수신하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신기는 스피커와 별개 혹은 스피커의 일부로써 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(360)는 전자 장치(301)의 외부(예를 들어, 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(360)는, 예를 들어, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 디스플레이, 홀로그램 장치, 및 프로젝터 중 하나에 대응하는 것을 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 장치(360)는 터치를 검출하도록 만든 터치 회로 또는, 터치에 의해 발생한 압력의 강도를 측정하도록 구성된 센서 회로(예를 들어, 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(370)은 사운드를 전기 신호로 변환할 수 있고 그 반대로도 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(370)은 입력 장치(350)를 통해 사운드를 얻거나 사운드 출력 장치(355) 또는 외부 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(302))의 헤드폰을 통해 직접적으로(예를 들어, 유선의) 또는 전자 장치(301)와 무선으로 결합될 수 있다.
센서 모듈(376)은 전자 장치(301)의 동작 상태(예를 들어, 전력 또는 온도) 또는 전자 장치(301) 외부의 환경 상태(예를 들어, 사용자의 상태)를 검출하고, 또는 검출된 상태에 대응하는 데이터 값을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(376)은, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 대기압 센서, 자기 센서, 가속 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, 적외선(IR) 센서, 생체 인식 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(377)는 직접적으로(예를 들어, 유선으로) 또는 무선으로 외부 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(302))와 결합될 전자 장치(301)에 대해 사용되는 하나 이상의 특정 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(377)는, 예를 들어, 고화질 멀티 미디어 인터페이스 (HDMI; high definition multimedia interface), 범용 직렬 버스 (USB; universal serial bus) 인터페이스, 시큐어 디지털 (SD; secure digital) 카드 인터페이스 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(378)는 전자 장치(301)가 외부 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(302))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(378)는, 예를 들어, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예를 들어, 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(379)은 전기 신호를 촉각 또는 근 감각을 통해 사용자에 인식 될 수 있는 기계적 자극(예를 들어, 진동 또는 움직임) 또는 전기적 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(379)은, 예를 들어, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극기를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(380)은 정지 이미지 또는 동작 이미지들을 캡처할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(380)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(388)은 전자 장치(301)에 공급된 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들어, 전원 관리 통합 회로 (PMIC; power management integrated circuit)의 적어도 일부로써 구현될 수 있다.
배터리(389)는 전자 장치(301)의 적어도 하나의 컴포넌트에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(389)는, 예를 들어, 재충전이 불가능한 일차 전지, 재충전이 가능한 이차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(390)은 전자 장치(301)와 외부 전자 장치(예를 들어, 전자 장치(302), 전자 장치(304), 또는 서버(308)) 사이에서 다이렉트(예를 들어, 유선) 통신 채널 혹은 무선 통신 채널을 설정하고 설정된 통신 채널을 통해 통신을 수행하는 것을 지원할 수 있다. 통신 모듈(390)은 프로세서(320)(예를 들어, AP)와 독립적으로 동작 가능하고 다이렉트(예를 들어, 유선)통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 통신 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(390)은 무선 통신 모듈(392)(예를 들어, 셀룰러 통신 모듈, 단거리 무선 통신 모듈, 또는 글로벌 위성 항법 시스템 (GNSS; global navigation satellite system) 또는 유선 통신 모듈(394)(예를 들어, 근거리 통신망(LAN; local area network) 통신 모듈 또는 전력선 통신 (PLC; power line communication) 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 대응하는 하나는 제1 네트워크(398)(예를 들어, BluetoothTM, Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 다이렉트, 또는 IrDA(Infrared Data Association)의 표준과 같은 단거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(399)(예를 들어, 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예를 들어, LAN 또는 광역 통신망 (WAN; wide area network))와 같은 장거리 통신 네트워크)를 통한 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이러한 다양한 유형의 통신 모듈은 단일 컴포넌트(예를 들어, 싱글 IC)로써 구현될 수 있거나, 또는 서로 분리된 멀티 컴포넌트들(예를 들어, 멀티 IC들)로써 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(392)은 가입자 식별 모듈에 저장된 가입자 정보(예를 들어, 국제 모바일 가입자 아이덴티티 (IMSI; international mobile subscriber Identity))를 사용하여, 제1 네트워크(398) 또는 제2 네트워크(399)와 같은 통신 네트워크 내의 전자 장치(301)를 식별하고 진짜임을 증명할 수 있다.
안테나 모듈(397)은 전자 장치(301)의 신호 또는 전력을 외부(예를 들어, 외부 전자 장치)로 혹은 외부(예를 들어, 외부 전자 장치)로부터 송신 또는 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(397)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있으며, 그로부터 제1 네트워크(398) 혹은 제2 네트워크(399)와 같은, 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나는, 예를 들어, 통신 모듈(390)(예를 들어, 무선 통신 모듈(390)에 의해 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 통신 모듈(390)과 선택된 적어도 하나의 안테나를 통한 외부 전자 장치 사이에서 송신 또는 수신될 수 있다.
상술된 컴포넌트들 중 적어도 일부는 상호-주변 통신 방식(예를 들어, 버스, 범용 입력 및 출력 (GPIO; general purpose input and output), 직렬 주변기기 인터페이스 (SPI; serial peripheral interface), 모바일 산업 프로세서 인터페이스 (MIPI; mobile industry processor interface))을 통해 그들 사이의 신호들(예를 들어, 명령 또는 데이터)과 상호 결합되고 통신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령들 혹은 데이터는 제2 네트워크(399)와 결합된 서버(308)를 통해 전자 장치(301)와 외부 전자 장치(304)사이에서 전송 혹은 수신될 수 있다. 전자 장치들(302, 604)의 각각은 전자 장치(301)와 같은 혹은 다른 유형의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(301)에서 실행될 모든 또는 일보 동작은 하나 이상의 외부 전자 장치(302, 304, 또는 308)에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(301)가 자동적으로 기능 혹은 서비스를 수행해야 하거나, 또는 기능 또는 서비스를 실행하는 대신에 또는 부가하여, 사용자 또는 다른 장치, 전자 장치(301)로부터의 요청에 응답하거나, 기능 혹은 서비스의 적어도 일부를 수행하기 위해 하나 이상의 외부 전자 장치를 요구할 수 있다. 요청을 수신하는 하나 이상의 외부 전자 장치는 요구된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 요청에 관련된 부가 기능 또는 부가 서비스를 수행할 수 있고, 전자 장치(301)로 수행 결과를 전송할 수 있다. 전자 장치(301)는 요구에 대한 응답의 적어도 일부로써, 결과의 추가 처리를 하거나 혹은 추가 처리 없이 결과를 제공할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술을 사용할 수 있다.
일 실시예는 머신(예를 들어, 전자 장치(301))에 의해 판독 가능한 저장 매체(예를 들어, 내부 메모리(336) 또는 외부 메모리(338))에 저장된 하나 이상의 명령을 포함하는 소프트웨어(예를 들어, 340)로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 머신(예를 들어, 전자 장치(301))의 프로세서(예를 들어, 프로세서(320))는 저장 매체에 저장된 하나 이상의 명령들 중 적어도 하나를 호출할 수 있고, 프로세서의 제어 하에 있는 하나 이상의 컴포넌트들을 이용하거나 이용하지 않고 실행한다. 따라서, 호출된 적어도 하나의 명령에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 머신이 동작될 수 있다. 하나 이상의 명령어는 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행 가능한 코드를 포함할 수 있다. 머신-판독 가능 저장 매체는 일시적 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 저장 매체를 가리키는 "비-일시적"이라는 용어는 감지 장치이고, 신호(예를 들어, 전자기파)를 포함하지 않지만, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 위치와 데이터가 저장 매체이 일시적으로 저장되는 위치를 구별하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본원의 방법은 컴퓨터 프로그램 제품에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 판매자와 구매자 사이의 제품으로 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 머신-판독 가능 저장 매체(예를 들어, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 애플리케이션 스토어(예를 들어, Play StoreTM)를 통해 온라인으로 배포(예를 들어, 다운로드 또는 업로드)되거나, 2개의 사용자 장치(예를 들어, 스마트 폰) 사이에서 직접 배포될 수 있다. 온라인으로 배포되는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 일시적으로 생성되거나, 제조 업체의 서버의 메모리, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 릴레이 서버와 같은 머신-판독 가능한 저장 매체에 일시적으로 저장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 설명된 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예를 들어, 모듈 또는 프로그램)는 단일 엔티티(entity) 또는 다중 엔티티들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 상술한 구성 요소들은 생략될 수 있고, 하나 이상의 다른 구성 요소들이 추가될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예를 들어, 모듈들 또는 프로그램들)은 단일 구성 요소로 통합될(integrated) 수 있다. 이러한 경우, 통합된 구성 요소는 통합 전 하나 이상의 복수의 구성 요소들에 의해서 수행되는 것과 동일하거나 유사한 방식으로 여전히 하나 이상의 복수의 구성 요소들의 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 모듈, 프로그램, 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 수행될 수 있으며, 또한 하나 이상의 동작들이 생략되거나 다른 순서로 수행될 수 있으며, 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 명세서의 특정 실시예가 본 명세서의 상세한 설명에서 설명되었지만, 본 명세서는 본 명세서의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 범위는 단지 설명된 실시예에 기초하여 결정되어서는 안되고 오히려 첨부된 청구 범위 및 그에 대응하는 것에 기초하여 결정된다.

Claims (20)

  1. 안테나 별로 아날로그 채널들을 추정하는 단계;
    상기 추정된 아날로그 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍 행렬(beamforming matrix)을 제1 위상 시프터 계수들을 획득하는 것과 상기 제1 위상 시프터 계수에 기초하여 제2 위상 시프터 계수를 획득하는 것을 포함하는 반복적인 단일-접속 아날로그 빔 포밍(iterative single-connection analog beamforming, ISAB) 프로세스에 따라 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행하는 단계를 포함하는 단일-접속 안테나 어레이(single-connected antenna array)에 대한 아날로그 빔 포밍 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 아날로그 채널들을 추정하는 단계는 정규화된 최소 제곱(regularized least square, RLS) 채널 복구에 의해 아날로그 채널 정보를 복구하는 단계를 포함하는 아날로그 빔 포밍 방법.
  6. 송수신기; 및
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는
    안테나 별로 아날로그 채널들을 추정하고,
    상기 추정된 아날로그 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍 행렬을 단일-접속 최적화를 위한 폐쇄형 솔루션(closed form solution)을 도출하는 것을 포함하는 고유-기반 단일-접속 아날로그 빔 포밍(ESAB) 프로세스에 따라 계산하고,
    상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행하는, 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 프로세서는 정규화된 최소 제곱(RLS) 채널 복구에 의해 아날로그 채널 정보를 복구함으로써 상기 아날로그 채널들을 추정하는, 아날로그 빔 포밍 시스템.
  11. 아날로그 빔 포밍 행렬을 계산하는 단계;
    가상 채널로서 아날로그 채널 정보를 복구함으로써 가상 안테나에 기초하여 아날로그 채널들을 추정하는 단계; 및
    가상 안테나들 상의, 상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬 및 상기 추정된 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행하는 단계를 포함하는 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 아날로그 빔 포밍 행렬은 반복적인 단일-접속 아날로그 빔 포밍(ISAB) 프로세스에 따라 계산되는 아날로그 빔 포밍 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 아날로그 빔 포밍 행렬은 고유-기반 단일-접속 아날로그 빔 포밍 (ESAB) 프로세스에 따라 계산되는 아날로그 빔 포밍 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 ESAB 프로세스는 단일-접속 최적화를 위한 폐쇄형 솔루션(closed form solution)을 도출하는 단계를 포함하는 아날로그 빔 포밍 방법.
  15. 삭제
  16. 송수신기; 및
    프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는
    아날로그 빔 포밍 행렬을 계산하고,
    가상 채널로서 아날로그 채널 정보를 복구함으로써 가상 안테나에 기초하여 아날로그 채널들을 추정하고,
    가상 안테나들 상의, 상기 계산된 아날로그 빔 포밍 행렬 및 상기 추정된 채널들에 기초하여 아날로그 빔 포밍을 수행하는, 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 아날로그 빔 포밍 행렬은 반복적인 단일-접속 아날로그 빔 포밍(ISAB) 프로세스에 따라 계산되는 아날로그 빔 포밍 시스템.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 ISAB 프로세스는 위상 시프터 계수들을 순차적으로 획득하는 단계를 포함하는 아날로그 빔 포밍 시스템.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 아날로그 빔 포밍 행렬은 고유-기반 단일-접속 아날로그 빔 포밍(ESAB) 프로세스에 따라 계산되는 아날로그 빔 포밍 시스템.
  20. 삭제
KR1020190019664A 2018-11-21 2019-02-20 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템 및 방법 KR102557558B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862770492P 2018-11-21 2018-11-21
US62/770,492 2018-11-21
US16/256,328 US10680684B1 (en) 2018-11-21 2019-01-24 System and method for analog beamforming for single-connected antenna array
US16/256,328 2019-01-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200060668A KR20200060668A (ko) 2020-06-01
KR102557558B1 true KR102557558B1 (ko) 2023-07-19

Family

ID=70726803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190019664A KR102557558B1 (ko) 2018-11-21 2019-02-20 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템 및 방법

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10680684B1 (ko)
KR (1) KR102557558B1 (ko)
CN (1) CN111211821B (ko)
TW (1) TW202021291A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11539424B2 (en) * 2019-08-27 2022-12-27 Samsung Electronics Co., Ltd System and method for providing channel recovery for angle domain sparse channels
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

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017180485A1 (en) 2016-04-11 2017-10-19 Ping Liang A hybrid beamforming method for wireless multi-antenna and frequency-division duplex systems

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7898478B2 (en) 2007-02-28 2011-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for analog beamforming in wireless communication systems
EP2221992A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-25 Imec Method and system for analog beamforming in wireless communication systems
EP2388931B1 (en) * 2010-05-21 2017-09-13 Imec Method and system for mixed analog/digital beamforming in wireless communication systems
EP2622779B1 (en) * 2010-10-01 2015-01-21 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for transmitting pilot on multiple antennas
US9270022B2 (en) * 2011-11-11 2016-02-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Method, apparatus and system of antenna array dynamic configuration
KR20130127347A (ko) * 2012-05-10 2013-11-22 삼성전자주식회사 아날로그 및 디지털 하이브리드 빔포밍을 통한 통신 방법 및 장치
US9647735B2 (en) * 2013-05-31 2017-05-09 Intel IP Corporation Hybrid digital and analog beamforming for large antenna arrays
WO2015149312A1 (zh) * 2014-04-02 2015-10-08 华为技术有限公司 一种基于波束成形的通信方法及装置
US9331760B2 (en) 2014-05-28 2016-05-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for leveraging spatial/location/user interaction sensors to aid in transmit and receive-side beamforming in a directional wireless network
US9780970B2 (en) * 2014-11-25 2017-10-03 Collision Communications, Inc. Methods, systems, and computer program products for adaptive channel estimation and equalization in a multicarrier communication system
US9872296B2 (en) 2015-01-06 2018-01-16 Qualcomm Incorporated Techniques for beam shaping at a millimeter wave base station and a wireless device and fast antenna subarray selection at a wireless device
CN106452539B (zh) * 2015-08-05 2020-02-04 上海诺基亚贝尔股份有限公司 混合波束赋形方法和装置
KR101859821B1 (ko) * 2016-06-30 2018-05-18 한국과학기술원 밀리미터파 하향링크 채널에서 디지털-아날로그 하이브리드 빔포밍 방법 및 시스템
CN107659349B (zh) * 2016-07-25 2021-01-26 上海朗帛通信技术有限公司 一种无线传输中的方法和装置
JP2018117274A (ja) * 2017-01-19 2018-07-26 富士通株式会社 無線基地局、無線通信システム、無線通信方法、及び無線端末
CN107135024B (zh) * 2017-05-12 2020-08-28 西安交通大学 一种低复杂度的混合波束赋形迭代设计方法
CN107911867B (zh) 2017-10-16 2020-04-21 东南大学 一种蜂窝与d2d混合通信网络的下行传输与干扰协调方法
CN109672463B (zh) * 2017-10-17 2020-11-06 上海朗帛通信技术有限公司 一种被用于无线通信的用户、基站中的方法和装置
CN108365873B (zh) * 2018-01-12 2021-03-23 东南大学 采用低精度adc毫米波大规模mimo自适应传输方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017180485A1 (en) 2016-04-11 2017-10-19 Ping Liang A hybrid beamforming method for wireless multi-antenna and frequency-division duplex systems

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200060668A (ko) 2020-06-01
CN111211821B (zh) 2023-08-04
US10680684B1 (en) 2020-06-09
US20200287600A1 (en) 2020-09-10
US11165473B2 (en) 2021-11-02
US20200162132A1 (en) 2020-05-21
TW202021291A (zh) 2020-06-01
CN111211821A (zh) 2020-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3477873A1 (en) Electronic device including plurality of antennas and method of operating same
KR102557558B1 (ko) 단일-접속 안테나 어레이에 대한 아날로그 빔 포밍 시스템 및 방법
KR102567000B1 (ko) 각도 영역 희소 채널에 위한 채널 복원을 제공하는 방법 및 시스템
KR20200130647A (ko) 음성 처리 향상에 위한 가우시안 가중 셀프 어텐션에 대한 방법 및 시스템
KR20200035811A (ko) 동상/직교 불일치(iqmm)를 보상하는 시스템, 방법 및 전자 장치
TWI812803B (zh) 選擇預編碼矩陣索引的方法及系統
US11159252B2 (en) Electronic device for transmitting or receiving wireless signal and method for controlling electronic device
KR102466622B1 (ko) 비반복적 특이값 분해 장치 및 방법
KR20210124022A (ko) 각도 부족 채널 복구 방법 및 시스템
US11563501B2 (en) Electronic device compensatively adjusting value acquired by antenna, and operating method therefor
US10911100B2 (en) Electronic device for controlling specified functions based on electromagnetic signal detection and method thereof
TW202205825A (zh) 獲得及構成波束成形矩陣的方法及系統以及電腦可讀媒體
KR102566999B1 (ko) 향상된 기준 신호 수신 전력 추정을 제공하기 위한 방법 및 장치
TWI827746B (zh) 電子器件及其操作方法和多輸入多輸出符號檢測器
TWI812754B (zh) 進行非迭代性奇異值分解的裝置及方法
KR20220083577A (ko) 적응적 다중 프레임 영상 융합을 위한 방법 및 장치
TW202107861A (zh) 用於在存在部分頻帶干擾的情況下提供次頻帶白化的系統及方法
KR20210063931A (ko) 무선 통신을 수행하는 전자 장치 및 무선 통신 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant