KR102661542B1 - 다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법 및 장치 - Google Patents

다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법으로서, 제1빔 및 제2빔에 적용될 서로 다른 위상 및 서로 다른 편파를 결정하는 단계; 상기 제1빔 및 상기 제2빔 각각이 상기 결정된 서로 다른 위상을 가지도록, 신호를 프리코딩(precoding)하는 단계; 및 상기 제1빔 및 상기 제2빔 각각이 상기 결정된 서로 다른 편파를 가지도록, 상기 프리코딩된 신호의 편파를 변환하는 단계를 포함하는, 공간 다중화 방법을 제공한다.

Description

다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법 및 장치{SPATIAL MULTIPLEXING METHOD AND APPATATUS USING POLARIZATION IN MULTIPLE BEAMS SYSTEM}
본 발명은 공간 다중화를 구현하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 편파들 간의 간섭을 최소화함으로써 통신 품질을 향상시킬 수 있는 다중 빔을 사용하는 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
다중 빔을 사용하는 시스템(예를 들어, Massive MIMO(multiple-input and multiple-output) 시스템)에서는 서로 인접하는 빔들 간 간섭으로 인하여 무선 채널의 상관 계수가 높아지고, 이로 인해 공간 자원을 효율적으로 사용하지 못하는 문제가 발생한다.
최근에는 서로 다른 편파를 가지는 안테나 모듈들을 다중 빔 시스템에 채용하여 인접하는 빔들이 서로 다른 편파를 사용하도록 구성함으로써, 인접하는 빔들 간의 간섭을 감소시키고 있다.
그러나, 이 방법은 사용하고자 하는 편파들 각각에 대한 안테나 모듈을 별도로 구성해야 하므로, 제작 공정이 복잡해져 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점을 가진다. 또한, 이 방법은 사용하고자 하는 편파들 각각에 대한 안테나 모듈을 별도로 구성해야 하므로, 안테나 사이즈를 증가시킬 수 있는 문제점도 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 안테나의 직교 편파를 이용하여 기저대역에서 I/Q 데이터(In-phase/Quadrature-phase data)의 위상을 변경하고, 공간 다중화에 이용되는 다수의 빔들 간에 서로 다른 편파를 적용함으로써, 인접하는 빔들 간의 간섭을 감소시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법으로서, 제1빔 및 제2빔에 적용될 서로 다른 위상 및 서로 다른 편파를 결정하는 단계; 상기 제1빔 및 상기 제2빔 각각이 상기 결정된 서로 다른 위상을 가지도록, 신호를 프리코딩(precoding)하는 단계; 및 상기 제1빔 및 상기 제2빔 각각이 상기 결정된 서로 다른 편파를 가지도록, 상기 프리코딩된 신호의 편파를 변환하는 단계를 포함하는, 공간 다중화 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 장치로서, 제1빔 및 제2빔에 적용될 서로 다른 위상 및 서로 다른 편파를 결정하는 제어부; 상기 제1빔 및 상기 제2빔 각각이 상기 결정된 서로 다른 위상을 가지도록, 신호를 프리코딩(precoding)하는 빔포밍부; 및 상기 제1빔 및 상기 제2빔 각각이 상기 결정된 서로 다른 편파를 가지도록, 상기 프리코딩된 신호의 편파를 변환하는 다중편파 합성부를 포함하는, 공간 다중화 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 인접하는 빔들이 서로 다른 편파를 가져 이 인접하는 빔들 간의 간섭이 감소되므로, 통신 품질이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 무선 채널의 직교성이 향상되므로, 시스템의 채널 용량이 증대될 수 있다.
도 1은 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 공간 다중화 장치의 예시적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 공간 다중화 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명을 통해 구현되는 공간 다중화의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 기술들을 구현할 수 있는 공간 다중화 장치의 일 예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다중 편파 합성을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 안테나의 직교 편파를 이용하여 기저대역에서 I/Q 데이터(In-phase/Quadrature-phase data)의 위상을 변경함으로써, 다양한 편파를 생성 또는 설정할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 다수의 빔을 이용하는 이동통신 시스템(다중 빔 시스템, 예를 들어, Massive MIMO 시스템)에서 공간 다중화를 위해, 인접하는 빔들 간에 서로 다른 편파를 사용하도록 구성함으로써, 무선 채널의 직교성을 향상시켜 시스템의 채널 용량을 증대시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
이러한 방법들을 구현하기 위한 공간 다중화 장치(100)에 대한 일 예가 도 1에 나타나 있다. 이하에서는, 도 1 및 도 2을 참조하여 공간 다중화 장치(100)의 구성 및 이 공간 다중화 장치(100)를 이용한 공간 다중화 방법에 대해 설명하도록 한다.
공간 다중화 장치(100)는 기지국, 중계기 및, 단말 중에서 하나 이상에 설치될 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 공간 다중화 장치(100)는 제어부(110), 빔포밍부(120), 다중편파 합성부(130) 및 RF 체인(RF chain, 140)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, RF 체인(140)은 RF 블록(미도시)과 직교 편파 안테나 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. RF 블록(미도시)은 DAC(digital to analog converter)/ADC(analog to digital converter), 필터, 믹서(mixer) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
빔포밍부(120), 다중편파 합성부(130) 및 RF 체인(140)은 도 1에 나타낸 개수 이상일 수 있다. 예를 들어, 더욱 많은 개수의 빔 패턴(빔)들을 이용하여 공간 다중화를 구현하고자 하는 경우, 빔포밍부(120), 다중편파 합성부(130) 및 RF 체인(140)은 도 1에 나타낸 개수 이상으로 공간 다중화 장치(100)에 포함될 수 있다.
제어부(110)는 RF 체인(140)을 통해 방사될 빔들의 위상과 편파를 설정 또는 결정할 수 있다.
제어부(110)는 빔들 각각의 위상을 서로 다르게 설정 또는 결정할 수 있다. 예를 들어, 공간 다중화에 이용될 빔들이 n(n은 2 이상의 자연수)인 경우, 제어부(110)는 n개의 빔들 각각의 위상을 서로 다르게 결정할 수 있다. 제어부(110)에서 결정된 위상은 빔포밍부(120)에서 빔 형성에 이용될 수 있다.
또한, 제어부(110)는 복수 개의 빔들 중에서 공간 상에서 서로 인접하는(서로 이웃하는) 빔들에 대해 서로 다른 편파(이종 편파)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 공간 다중화에 이용될 빔들이 n(n은 2 이상의 자연수)인 경우, 제어부(110)는 서로 이웃하는 k번째 빔과 l번째 빔의 편파를 서로 다르게 설정 또는 결정할 수 있다.
빔포밍부(120)는 기저대역 신호 또는 데이터를 프리코딩(precoding)할 수 있다(S240).
빔포밍부(120)는 기저대역 신호에 웨이트 벡터(weight vector)를 적용하여 제어부(110)에서 결정한 빔을 생성할 수 있다(beamforming). 빔포밍부(120)는 빔들 각각이 제어부(110)에서 결정된 위상을 가지도록 신호들을 프리코딩하므로, 빔포밍부(120)의 동작에 의해 빔들이 서로 다른 위상을 가질 수 있다.
다중편파 합성부(130)는 프리코딩된 신호의 편파를 변환할 수 있다(S250).
다중편파 합성부(130)는 후술되는 변환 과정(합성 또는 분해)을 통해 프리코딩된 신호의 편파를 변환하여, 공간 상에서 서로 이웃하는 빔들이 서로 다른 편파(제어부에서 결정된 편파)를 가지도록 할 수 있다.
한편, 처리 대상에 해당하는 기저대역 신호는 빔포밍부(120)에서 처리되기 전에 스크램블링 과정(S210), 변조 과정(S220), 레이어 맵핑 과정(S230) 등을 거칠 수 있다.
스크램블링 과정(S210)은 기지국 또는 UE(user equipment)를 구별하기 위하여, 스크램블 신호를 이용하여 기저대역 신호를 암호화하는 과정에 해당한다. 공간 다중화 장치(100)는 스크램블링 과정(S210)을 수행하는 스크램블 모듈(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
변조 과정(S220)은 스크램블링된 신호들을 복수 개의 모듈레이션(변조) 심볼들로 변조하는 과정에 해당한다. 공간 다중화 장치(100)는 변조 과정(S220)을 수행하는 변조 모듈 또는 변조 맵퍼(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
S210 과정에서 스크램블링된 신호는 변조 맵퍼(미도시)에 입력되어 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK(binary phase shift keying), QPSK(quadrature phase shift keying) 또는 16QAM/64QAM(quadrature amplitude modulation) 방식을 통해 변조될 수 있다.
레이어 맵핑 과정(S230)은 신호들을 안테나 별로 분리하기 위하여, 변조 심볼들을 하나 이상의 전송 레이어로 맵핑하는 과정에 해당한다. 공간 다중화 장치(100)는 레이어 맵핑 과정(S220)을 수행하는 레이어 맵퍼(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
공간 다중화 장치(100)는 변조 과정(S220)을 통해 얻어진 변조 심볼들을 리소스 엘리먼트에 맵핑(주파수에 맵핑)하는 과정(S260)을 더 수행할 수 있다. 이를 위해, 공간 다중화 장치(100)는 리소스 엘리먼트 맵핑부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 과정(S260)은 리소스 엘리먼트 맵핑부(미도시)에서 수행될 수 있다.
공간 다중화 장치(100)는 편파 변환된 신호들에 대해 시간영역의 심볼을 생성하기 위해 IFFT(inverse fast fourier transform) 연산을 수행할 수 있다. 또한, 공간 다중화 장치(100)는 심볼 간 간섭(inter symbol interference, ISI)를 방지하기 위해 보호구간(guard interval)을 삽입할 수 있다(S270). 이를 위해, 공간 다중화 장치(100)는 IFFT부(미도시)와 CP(cyclic prefix)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
S210 과정 내지 S270 과정을 거친 신호들은 RF 체인(140)을 통해 빔 형태로 방사될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 본 발명의 공간 다중화 방법에 의해 방사되는 빔들은 공간 상에서 서로 다른 위상을 가지며, 서로 다른 위상의 빔들 중에서 서로 이웃하는 두 개의 빔들은 서로 다른 편파를 가질 수 있다.
본 발명의 공간 다중화 방법에 의해 방사되는 빔들에 대한 일 예가 도 3에 나타나 있다. 도 3에서, 실선의 빔들(빔 #1, 빔 #3, 빔 #5 및 빔 #7)은 ±45의 편파 방향(직교 크로스 편파)을 가지며, 점선의 빔들(빔 #2, 빔 #4, 빔 #6 및 빔 #8)은 V/H(vertical/horizontal)의 편파 방향(직교 수직/수평 편파)을 가진다.
빔 #1이 직교 크로스 편파(±45)를 사용하면, 빔 #2는 수직/수평 편파(V/H)를 사용한다. 동일한 방법으로, 빔 #3은 직교 크로스 편파(±45)를 사용하고, 빔 #4는 수직/수평 편파(V/H)를 사용한다.
즉, 본 발명은 인접하는 빔들 간에는 동종의 편파를 사용하는 것이 아닌, 서로 다른 편파(이종 편파)를 사용함으로써, 인접하는 빔들 간에 상관 계수를 낮출 수 있다. 또한, 서로 다른 편파에는 좌원편파/우원편파 등과 같이 서로 직교하는 어떠한 종류의 편파도 이종 편파로 사용될 수 있다.
직교 크로스 편파(±45)를 가지는 빔 #1과 수직/수평 편파(V/H)를 가지는 빔 #2은 서로 다른 편파를 가지므로, 빔 #1과 빔 #2 사이의 상관 관계는 충분히 작을 수 있다. 또한, 빔 #1과 직교 크로스 편파(±45)를 가지는 빔 #3은 거리가 충분히 떨어져 있으므로, 빔 #1과 빔 #3 사이의 상관 관계는 충분히 작을 수 있다.
실시형태에 따라, 신호의 편파를 변환하는 과정(S250)과 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 과정(S260)은 그 순서가 변경될 수 있다. 예를 들어, 1) 신호의 편파를 변환하는 과정(S250)이 먼저 수행되고 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 과정(S260)이 나중에 수행될 수 있으며, 2) 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 과정(S260)이 먼저 수행되고 신호의 편파를 변환하는 과정(S250)이 나중에 수행될 수 있다.
1)의 경우에, 다중편파 합성부(130)는 프리코딩된 신호의 편파를 이종 편파로 변환하며, 리소스 엘리먼트 맵핑부(미도시)는 편파가 변환된 신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑할 수 있다. 2)의 경우에, 리소스 엘리먼트 맵핑부(미도시)는 프리코딩된 신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하며, 다중편파 합성부(130)는 리소스 엘리먼트에 맵핑된 신호의 편파를 이종 편파로 변환할 수 있다.
이하에서는, 도 4를 참조하여, 두 개의 빔들(제1빔 및 제2빔)을 사용하는 공간 다중화 방법에 대해 설명하도록 한다. 제1빔과 제2빔은 공간 상에서 서로 다른 위상(제1빔: 제1위상, 제2빔(제2위상)을 가지며, 서로 이웃하고, 서로 다른 편파(제1빔: ±45도, 제2빔: V/H)를 가지는 것으로 가정한다.
RF 체인(140)을 통해 제1빔과 제2빔을 방사하고자 하는 경우, 제어부(110)는 제1빔과 제2빔의 위상을 서로 다르게 결정할 수 있으며, 제1빔과 제2빔의 편파를 서로 다르게 결정할 수 있다.
빔포밍부(120)는 제1빔과 제2빔 각각이 제어부(110)에서 결정된 위상을 가지도록, 기저대역 신호에 웨이트 벡터를 적용할 수 있다.
예를 들어, 빔포밍부 #1-1(BF #1-1, 122-1), 빔포밍부 #1-2(BF #1-2. 122-2), 빔포밍부 #1-3(BF #1-3, 122-3) 및, 빔포밍부 #1-4(BF #1-4, 122-4)는 신호의 위상을 제1위상으로 설정하여 다중편파 합성부 #1-1(PD #1-1, 132-1)로 출력할 수 있다. 또한, 빔포밍부 #1-1(BF #1-1, 122-1), 빔포밍부 #1-2(BF #1-2. 122-2), 빔포밍부 #1-3(BF #1-3, 122-3) 및, 빔포밍부 #1-4(BF #1-4, 122-4)는 신호의 위상을 제2위상으로 설정하여 다중편파 합성부 #1-2(PD #1-2, 132-2)로 출력할 수 있다.
다중편파 합성부(130)는 제1빔과 제2빔 각각이 제어부(110)에서 결정된 편파(이종 편파)를 가지도록, 프리코딩된 신호의 편파를 변환할 수 있다.
예를 들어, 다중편파 합성부 #1-1(132-1)는 제1위상으로 설정된 신호의 편파를 ±45도로 변환하고, 다중편파 합성부 #1-2(132-2)는 제2위상으로 설정된 신호의 편파를 V/H로 변환할 수 있다.
제1위상과 ±45도의 편파를 가지는(설정된) 신호는 RF 체인 #1-1(142-1)과 RF 체인 #1-2(142-2)를 통해 제1빔으로 방사될 수 있으며, 제2위상과 V/H의 편파를 가지는(설정된) 신호는 RF 체인 #1-3(142-3)과 RF 체인 #1-4(142-4)를 통해 제2빔으로 방사될 수 있다.
RF 체인(140)에 포함되는 직교 편파 안테나 모듈에 대해, 본 명세서에서는 +45도와 -45도로 배열된 안테나 모듈이 표현되어 있다. 그러나, 상호 간에 직교하는 형태로 배열된 안테나라면, V(vertical)과 H(horizontal)로 배열된 직교 편파 안테나 모듈과 같이 다양한 형태의 안테나 모듈이 본 발명에서 활용될 수 있다.
이상에서는 송신신호에 대한 공간 다중화 방법에 대해 설명하였다. 수신신호에 대한 공간 다중화 방법은 송신신호에 대한 공간 다중화 방법의 역순으로 구현될 수 있다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 편파 변환 방법에 대해 설명하도록 한다.
앞서 설명된 바와 같이, 다중편파 합성부(130)는 프리코딩된 신호의 편파를 이종 편파로 변환할 수 있다. 여기서, 이종 편파에는 직교 크로스 편파(±45)와 직교 수직/수평 편파(V/H)가 포함될 수 있다.
신호의 편파를 이종 편파로 변환하는 과정은 아래 수학식 1을 통해 구현될 수 있다.
위 수학식 1에서, a와 b는 직교 크로스 편파(±45)와 직교 수직/수평 편파(V/H) 중에서 어느 하나를 나타내며, a+b와 a+bejπ는 직교 크로스 편파(±45)와 직교 수직/수평 편파(V/H) 중에서 다른 하나를 나타내고, 는 PD(polarization decomposition) 행렬을 나타낸다.
예를 들어, +45도 편파(a)와 -45도 편파(b)에 PD 행렬을 적용하면, +45도 편파(a) 및 -45도 편파(b)와, 수직 편파(a+b) 및 수평 편파(a+bejπ) 즉, 이종 편파로 변환될 수 있다.
도 2에서는 과정 S210 내지 과정 S270을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 2에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S210 내지 과정 S270 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 2에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 방법으로서,
    복수의 인접한 빔들에 대해 서로 다른 위상 및 서로 다른 편파를 결정하는 단계;
    상기 복수의 인접한 빔들 각각이 상기 결정된 서로 다른 위상을 가지도록, 신호를 프리코딩(precoding)하는 단계; 및
    복수의 인접한 빔들 각각이 상기 결정된 서로 다른 편파를 가지도록, 상기 프리코딩된 신호의 편파를 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 신호는 기저대역 신호에 스크램블링 과정 또는 변조 과정 중 적어도 하나가 적용된 것인 공간 다중화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리코딩된 신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 단계를 더 포함하고,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 리소스 엘리먼트에 맵핑된 신호의 편파를 변환하는, 공간 다중화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편파가 변환된 신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 단계를 더 포함하는, 공간 다중화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 프리코딩된 신호의 편파를 직교 크로스 편파(±45도)와 직교 수직/수평 편파로 변환하는, 공간 다중화 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는,
    아래 수학식을 이용하여 상기 프리코딩된 신호의 편파를 상기 직교 크로스 편파(±45도)와 상기 직교 수직/수평 편파로 변환하는, 공간 다중화 방법.

    위 수학식에서, a와 b는 상기 직교 크로스 편파(±45도)와 상기 직교 수직/수평 편파 중에서 어느 하나를 나타내며, a+b와 a+bejπ는 상기 직교 크로스 편파(±45도)와 상기 직교 수직/수평 편파 중에서 다른 하나를 나타냄.
  6. 다중 빔 시스템에서 편파를 이용한 공간 다중화 장치로서,
    복수의 인접한 빔들에 대해 서로 다른 위상 및 서로 다른 편파를 결정하는 제어부;
    상기 복수의 인접한 빔들 각각이 상기 결정된 서로 다른 위상을 가지도록, 신호를 프리코딩(precoding)하는 빔포밍부; 및
    상기 복수의 인접한 빔들 각각이 상기 결정된 서로 다른 편파를 가지도록, 상기 프리코딩된 신호의 편파를 변환하는 다중편파 합성부를 포함하며,
    상기 신호는 기저대역 신호에 스크램블링 과정 또는 변조 과정 중 적어도 하나가 적용된 것인 공간 다중화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프리코딩된 신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 리소스 엘리먼트 맵핑부를 더 포함하고,
    상기 다중편파 합성부는,
    상기 리소스 엘리먼트에 맵핑된 신호의 편파를 변환하는, 공간 다중화 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 편파가 변환된 신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 리소스 엘리먼트 맵핑부를 더 포함하는, 공간 다중화 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 다중편파 합성부는,
    상기 프리코딩된 신호의 편파를 직교 크로스 편파(±45도)와 직교 수직/수평(vertical/horizontal) 편파로 변환하는, 공간 다중화 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 다중편파 합성부는,
    아래 수학식을 이용하여 상기 프리코딩된 신호의 편파를 상기 직교 크로스 편파(±45도)와 상기 직교 수직/수평 편파로 변환하는, 공간 다중화 장치.

    위 수학식에서, a와 b는 상기 직교 크로스 편파(±45도)와 상기 직교 수직/수평 편파 중에서 어느 하나를 나타내며, a+b와 a+bejπ는 상기 직교 크로스 편파(±45도)와 상기 직교 수직/수평 편파 중에서 다른 하나를 나타냄.
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