KR20060071321A - Method for selecting switched beam using pilot signal and system thereof - Google Patents

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KR20060071321A
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예충일
송영석
최인경
권동승
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 단말에 최대의 수신 전력을 제공하는 스위치드 빔 선택 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a switched beam selection method and system for providing a maximum received power to a terminal.

기지국이 사용할 수 있는 스위치드 빔의 수는 한정적이고 이들 스위치드 빔포밍을 위한 가중치 벡터의 값은 미리 정의된다. 본 발명에서, 이동 단말은 송신 안테나 구분이 가능하도록 설계된 파일롯 신호를 이용하여 송신 안테나별로 채널 값을 측정하고 측정된 채널 값과 미리 알고 있는 가중치 벡터들을 이용하여 최대의 신호 대 잡음비를 제공하는 스위치드 빔을 판단한다. 단말은 선택된 빔의 식별자를 피드백 채널을 이용하여 기지국에 통보하고 기지국은 이를 이용하여 해당 단말이 요구하는 스위치드 빔을 이용하여 트래픽을 전송한다.The number of switched beams that a base station can use is finite and the value of the weight vector for these switched beamformings is predefined. In the present invention, the mobile terminal measures a channel value for each transmit antenna using a pilot signal designed to distinguish the transmit antennas, and uses a switched beam that provides a maximum signal-to-noise ratio using the measured channel value and previously known weight vectors. To judge. The terminal informs the base station of the selected beam by using a feedback channel, and the base station transmits the traffic using the switched beam requested by the terminal.

스위치드 빔, 섹터 빔, 가중치 벡터, 피드백 채널 Switched beam, sector beam, weight vector, feedback channel

Description

파일롯 신호를 이용한 스위치드 빔 선택 시스템 및 그 방법{METHOD FOR SELECTING SWITCHED BEAM USING PILOT SIGNAL AND SYSTEM THEREOF}Switched beam selection system using pilot signal and its method {METHOD FOR SELECTING SWITCHED BEAM USING PILOT SIGNAL AND SYSTEM THEREOF}

도 1은 스위치드 빔의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for explaining the operation of the switched beam.

도 2는 본 발명에 적용되는 섹터 빔을 형성하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a base station for forming a sector beam according to the present invention.

도 3은 본 발명에 적용되는 스위치드 빔포밍을 형성하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a base station for forming switched beamforming according to the present invention.

도 4는 싱글 캐리어 전송 방식에서 본 발명의 실시예에서 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a pilot structure according to an embodiment of the present invention in a single carrier transmission method.

도 5는 멀티 캐리어 방식에서 본 발명의 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a pilot structure according to an embodiment of the present invention in a multi-carrier scheme.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a base station system according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말의 구성을 도시한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a configuration of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스위치드 빔 선택 방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a switched beam selection method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 복수의 안테나를 이용한 스위치드 빔 선택 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a switched beam selection method and a system using a plurality of antennas.

더욱 상세하게는, 본 발명은 복수의 안테나의 적은 오차와 적은 연산으로도 효과적인 스위치드 빔(switched beam)을 선택할 수 있는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method and system for enabling the selection of switched beams that are effective with low errors and low computation of a plurality of antennas.

도 1은 스위치드 빔의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for explaining the operation of the switched beam.

스위치드 빔 기술은 스마트 안테나 기술 중의 하나로서, 이동 단말에게 최대의 수신 전력을 제공하기 위하여 복수의 안테나 엘리먼트에 대한 가중치(weight)를 다르게 주어 이동 단말의 방향으로 지향성 빔을 제공하는 기술이다.Switched beam technology is one of smart antenna technologies, and provides a directional beam in the direction of the mobile terminal by giving different weights to the plurality of antenna elements in order to provide the maximum received power to the mobile terminal.

기지국(100)은 섹터별로 복수의 안테나 엘리먼트(101, 102, 103)를 포함하고 있다. 한편 이동 가입자 단말(200)은 섹터 내에서 이동하면서 기지국(100)과 트래픽 데이터를 송수신한다.The base station 100 includes a plurality of antenna elements 101, 102, 103 for each sector. Meanwhile, the mobile subscriber station 200 transmits and receives traffic data with the base station 100 while moving in a sector.

전술한 바와 같이, 가입자 단말에게 최적의 수신 전력을 제공하기 위하여, 기지국의 안테나 엘리먼트(101, 102, 103)에 각각 다른 가중치를 제공하면 안테나에서 방사되는 빔은 가입자 단말의 방향으로 최적의 빔을 형성한다.As described above, in order to provide the optimum reception power to the subscriber station, if the antenna elements 101, 102 and 103 of the base station are provided with different weights, the beams emitted from the antennas may be optimally directed toward the subscriber station. Form.

여기서, 빔포밍의 방향에 따른 안테나 엘리먼트에 대한 가중치 벡터는 미리 정해진 개수로 정의되어, 적절한 빔포밍 방향을 위해 선택된다.Here, the weight vector for the antenna element according to the direction of beamforming is defined as a predetermined number and is selected for the proper beamforming direction.

따라서 전술한 스위치드 빔포밍 기술을 사용할 경우 섹터 안테나보다 폭이 좁은 지향성 빔을 이용하므로 빔포밍 이득 및 동일 채널 간섭(co-chnnel interference)을 줄일 수 있어 시스템 성능 개선이 가능하다.Therefore, when the switched beamforming technique described above uses a directional beam that is narrower than a sector antenna, beamforming gain and co-chnnel interference can be reduced, thereby improving system performance.

한편, 종래 기술에 있어서, 복수의 안테나를 이용한 스위치드 빔포밍 기술은 기지국이 몇 개의 빔포밍 가중치 벡터를 준비하고, 가입자 단말로부터 전송되는 상향링크 신호를 이용하여 상기 상향링크 신호가 기지국에 도래하는 방향을 측정한다.Meanwhile, in the related art, in the switched beamforming technique using a plurality of antennas, a base station prepares several beamforming weight vectors, and uses the uplink signal transmitted from the subscriber station to direct the uplink signal to the base station. Measure

기지국은 상기 측정된 도래각(DOA, direction of arrival)을 참고하여 단말에게 가장 적합한 스위치드 빔을 결정하고 이를 이용하여 사용자 트래픽을 전송한다.The base station determines the most suitable switched beam for the terminal with reference to the measured direction of arrival (DOA) and transmits user traffic using the same.

그러나 종래의 스위치드 빔포밍에서 기지국이 특정 단말이 송출하는 신호의 도래각을 연속적으로 측정하려면 이를 지원하기 위한 연속된 동일 단말의 상향링크 신호가 필요하다. 상기 도래각을 측정하기 위해서는 간헐적이지만 지속적 상향링크 신호가 필요하므로 자원 낭비가 필연적이다. 또한, 기지국이 도래각을 측정할 수 있도록 해당 단말에게 상향링크 자원을 할당하는 절차를 정의하여야 한다.However, in the conventional switched beamforming, in order for the base station to continuously measure the angle of arrival of a signal transmitted by a specific terminal, an uplink signal of the same terminal is required to support the same. In order to measure the angle of arrival, an intermittent but continuous uplink signal is required, which wastes resources. In addition, a procedure for allocating an uplink resource to a corresponding terminal should be defined so that the base station can measure the angle of arrival.

더욱이, 빔포밍 방향을 위한 스위치드 빔 선택의 주체가 기지국이므로, 기지국의 부하가 커지며, 정확한 도래각 측정을 위하여 단말별로 상당한 길이의 상향링크 신호가 필요하고 FDD의 경우 상향링크 주파수 밴드와 하향링크 주파수 밴드가 이격되어 있어 상향링크 신호를 이용하여 측정한 도래각을 하향링크 스위치드 빔 선택에 활용할 경우 주파수 이격에 의한 오차가 발생하게 된다.Furthermore, since the main body of the switched beam selection for the beamforming direction is the base station, the load of the base station is increased, and a considerable length of uplink signal is required for each terminal for accurate arrival angle measurement, and in case of FDD, an uplink frequency band and a downlink frequency Since the bands are spaced apart, when the angle of arrival measured using the uplink signal is used for downlink switched beam selection, an error due to frequency separation occurs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단말이 스위치드 빔의 선택 주체가 되어, 기지국의 부하를 줄이며 주파수 이격에 의한 오차를 줄일 수 있는 스위치드 빔 선택 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a switched beam selection method and system that the terminal is the main body of the switched beam selection, reducing the load of the base station and can reduce the error due to the frequency separation.

또한, 본 발명은 하향링크 공통 파일롯 신호를 이용하여 최대 신호 대 잡음비(SNR, signal-to-noise ratio)를 제공하는 빔 선택이 가능하도록 하는 스위치드 빔 선택 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a switched beam selection method and system for enabling beam selection to provide a maximum signal-to-noise ratio (SNR) using a downlink common pilot signal.

이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 복수의 송신 안테나로 스위치드 빔을 형성하는 스마트 안테나 시스템이 구비된 기지국의 섹터 영역 내에 위치하는 가입자 단말의 스위치드 빔 선택 방법이 제공된다. 우선, 이동 단말은 복수의 안테나를 식별할 수 있도록 생성되어 섹터 빔을 통해 상기 기지국으로부터 전송되는 파일롯 신호를 수신하고, 파일롯 신호를 이용하여 각각의 송신 안테나별로 채널을 추정한다. 채널 추정을 통하여 얻어진 채널 추정치와 스위치드 빔의 형성을 위하여 미리 설정된 복수의 가중치 벡터를 이용하여, 상기 각각의 가중치 벡터에 기초한 수신 신호 대 잡음비를 계산하고, 계산된 복수의 수신 신호 대 잡음비 중 최대값에 대응하는 가중치 벡터를 검출한다. 그리고, 이동 단말은 검출된 가중치 벡터에 대응하는 식별자를 상기 기지국에 전송한다.In order to solve this problem, according to an aspect of the present invention, there is provided a switched beam selection method of a subscriber station located in a sector area of a base station equipped with a smart antenna system for forming a switched beam with a plurality of transmit antennas. First, a mobile terminal is generated to identify a plurality of antennas, receives a pilot signal transmitted from the base station through a sector beam, and estimates a channel for each transmit antenna using a pilot signal. The received signal-to-noise ratio is calculated based on the respective weight vector using the channel estimate obtained through channel estimation and a plurality of weight vectors preset for the formation of the switched beam, and the maximum value of the calculated plurality of received signal-to-noise ratios. Detects a weight vector corresponding to. The mobile terminal transmits an identifier corresponding to the detected weight vector to the base station.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 송신 안테나로 스위치드 빔을 형성하는 스마트 안테나 시스템을 구비하여 가입자 단말에 스위치드 빔을 제공하는 기지국 시스템이 제공된다. 이 기지국 시스템은 복수의 송신 안테나, 파일롯 신호 생 성부, 스위치드 빔 제어부, 스위치드 빔 식별자 수신부 및 기지국 제어부를 포함하며, 복수의 송신 안테나는 섹터 빔보다 좁은 지향성 빔을 제공한다. 파일롯 신호 생성부는 복수의 송신 안테나가 식별될 수 있도록 파일롯 신호를 생성하고, 스위치드 빔 제어부는 미리 정해진 가중치 벡터에 따라서 상기 지향성 빔을 제공하는 스위치드 빔을 생성하며, 스위치드 빔 식별자 수신부는 가입자 단말로부터 전송되는 스위치드 빔의 식별자 - 상기 가입자 단말이 선택한 가중치 벡터의 식별자 - 를 수신한다. 그리고, 기지국 제어부는 파일롯 신호를 섹터 빔을 통해 전송하고, 상기 스위치드 빔 식별자 수신부가 수신한 스위치드 빔 식별자 정보를 기초로 하여 상기 스위치드 빔 제어부가 스위치드 빔을 생성하도록 제어한다.According to another feature of the present invention, there is provided a base station system having a smart antenna system for forming a switched beam with a plurality of transmit antennas to provide a switched beam to a subscriber station. The base station system includes a plurality of transmit antennas, a pilot signal generator, a switched beam controller, a switched beam identifier receiver, and a base station controller, wherein the plurality of transmit antennas provide a directional beam that is narrower than the sector beam. The pilot signal generator generates a pilot signal so that a plurality of transmit antennas can be identified, the switched beam controller generates a switched beam providing the directional beam according to a predetermined weight vector, and the switched beam identifier receiver transmits from the subscriber station. And an identifier of the switched beam to be switched, the identifier of the weight vector selected by the subscriber station. The base station controller transmits a pilot signal through a sector beam, and controls the switched beam controller to generate a switched beam based on the switched beam identifier information received by the switched beam identifier receiver.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 송신 안테나로 스위치드 빔을 형성하는 스마트 안테나 시스템이 구비된 기지국이 전송하는 스위치드 빔을 선택하는 단말이 제공된다. 이 단말은 채널 추정부, 가중치 벡터 저장부, 신호 대 잡음비 계산부 및 가중치 벡터 결정부를 포함한다. 채널 추정부는 수신된 파일롯 신호를 이용하여 기지국의 상기 복수의 송신 안테나별로 채널을 추정하고, 가중치 벡터 저장부는 섹터 빔과 상기 섹터 빔보다 좁은 지향성을 가진 스위치드 빔의 형성을 위한 복수의 가중치 벡터를 저장한다. 신호 대 잡음비 계산부는 채널 추정치와 상기 복수의 스위치드 빔의 가중치 벡터를 이용하여 수신 신호 대 잡음비를 계산하고, 가중치 벡터 결정부는 신호 대 잡음비 계산부가 계산한 신호 대 잡음비 중 최대값에 이용된 스위치드 빔의 가중치 벡터를 결정하고, 상기 결정된 가중치 벡터의 식별자를 기지국에 통보한다.According to another feature of the invention, there is provided a terminal for selecting a switched beam transmitted by a base station equipped with a smart antenna system for forming a switched beam with a plurality of transmit antennas. The terminal includes a channel estimator, a weight vector storage unit, a signal-to-noise ratio calculator and a weight vector determiner. The channel estimator estimates a channel for each of the plurality of transmit antennas of the base station using the received pilot signal, and the weight vector storage unit stores a plurality of weight vectors for forming a sector beam and a switched beam having a narrower orientation than the sector beam. do. The signal-to-noise ratio calculation unit calculates a received signal-to-noise ratio using a channel estimate and the weighted vectors of the plurality of switched beams, and the weight-vector determination unit determines the maximum of the signal-to-noise ratios calculated by the signal-to-noise ratio calculation unit. A weight vector is determined and an identifier of the determined weight vector is informed to the base station.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

이제 본 발명의 실시예에 따른 스위치드 빔 선택 방법 및 그 시스템에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a switched beam selection method and system thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에서 적용되는 섹터 빔을 형성하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a base station for forming a sector beam to be applied in the present invention.

도 2에 도시된 기지국의 송신 안테나는 섹터 셀에서 전방향으로 빔을 형성하는 가중치를 제공받는다.The transmit antenna of the base station shown in FIG. 2 is provided with weights to form beams in all directions in the sector cell.

기지국 송신 안테나 엘리먼트(T1, T2~ TN)는 섹터 내의 모든 이동 단말에 대하여 공통되는 신호를 전방향으로 형성하여 방사할 수 있도록 하기 위하여, 섹터 빔 형성을 위한 가중치 벡터(Womni,1....Womni, N)가 설정되어 운영된다.The base station transmit antenna elements T1, T2 through TN are weighted vectors for forming the sector beams in order to form and radiate signals common to all mobile terminals in the sector in all directions. Womni, N) is set and operated.

가입자 단말의 수신 안테나(R)는 그 위치에 따라 각각의 안테나 엘리먼트로부터의 채널을 거쳐 전방향으로 방사되는 전술한 가중치 벡터를 기초로 형성된 섹 터 빔을 수신하게 된다.The receiving antenna R of the subscriber station receives the sector beam formed on the basis of the above-described weight vector radiated omnidirectionally through the channel from each antenna element according to its position.

도 3은 본 발명에서 적용되는 스위치드 빔포밍을 형성하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a base station for forming switched beamforming according to the present invention.

도 3에 도시된 기지국의 송신 안테나는 섹터 빔보다 좁은 지향성을 가진 스위치드 빔포밍을 위한 안테나 가중치를 제공받는다.The transmit antenna of the base station shown in FIG. 3 is provided with antenna weights for switched beamforming with a narrower orientation than the sector beam.

기지국 송신 안테나 엘리먼트(T1, T2~ TN)는 특정 단말에 지향성을 가진 빔을 방사할 수 있도록 하기 위하여, 각각의 기지국 송신 안테나 엘리먼트(T1, T2~ TN)에 대하여 미리 정해진 k개의 가중치 벡터(Wk,1....Wki, N)가 제공된다.The base station transmit antenna elements T1, T2 through TN are k weight vectors Wk predetermined for each base station transmit antenna elements T1, T2 through TN in order to be able to radiate a beam having directivity to a specific terminal. , 1 .... Wki, N).

상기 섹터 빔을 형성하기 위한 가중치 벡터와 스위치드 빔포밍을 위한 가중치 벡터는 각각 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.The weight vector for forming the sector beam and the weight vector for switched beamforming may be represented by Equation 1 below.

Figure 112005073391710-PAT00001
Figure 112005073391710-PAT00001

상기 가중치 벡터의 개수는 빔포밍 방향에 따라 한정된 개수가 존재하며, 가입자 단말과 기지국이 특정한 하나의 가중치 벡터에 대한 식별자를 서로 공유하는 경우, 기지국은 해당 단말이 선택한 가중치 벡터의 식별자에 따라 단말에 지향성 빔을 제공할 수 있게 된다.The number of weight vectors is limited by the beamforming direction. When the subscriber station and the base station share an identifier for a specific weight vector, the base station is assigned to the terminal according to the identifier of the weight vector selected by the corresponding terminal. It is possible to provide a directional beam.

한편 섹터 내 모든 단말에 제공되는 파일롯 신호는 빔포밍을 사용하지 않고 도 2에 도시된 섹터빔을 이용하여 송출되며, 섹터 빔 형성을 위한 가중치 벡터는 기지국과 단말들에게 이미 알려진 값이다. 따라서, 가입자 단말은 지속적으로 기지국이 송출하는 공통 파일롯 신호를 이용하여 채널을 추정할 수 있게 된다. 기지국의 송신 안테나 수를 N, 단말의 수신 안테나 수를 1로 가정하면 단말이 수행한 채널 추정 결과는 1 x N으로서, 수학식 2와 같이 주어진다.Meanwhile, the pilot signals provided to all terminals in the sector are transmitted using the sector beam shown in FIG. 2 without using beamforming, and the weight vector for forming the sector beam is a value known to the base station and the terminals. Accordingly, the subscriber station can continuously estimate the channel using the common pilot signal transmitted by the base station. Assuming that the number of transmitting antennas of the base station is N and the number of receiving antennas of the terminal is 1, the channel estimation result performed by the terminal is 1 × N, which is given by Equation 2.

Figure 112005073391710-PAT00002
Figure 112005073391710-PAT00002

따라서, 섹터 빔의 가중치를 제거한 채널 추정 결과는 수학식 3과 같다.Therefore, the channel estimation result obtained by removing the weight of the sector beam is shown in Equation 3 below.

Figure 112005073391710-PAT00003
Figure 112005073391710-PAT00003

여기서 hi는 i번째 송신 안테나 엘리먼트와 가입자 단말 사이의 채널을 의미한다. 한편, 스위치드 빔을 형성하기 위한 k개의 가중치 Wk는 미리 약속된 값이므로, 상기 채널 추정의 결과를 이용하여 가입자 단말은 가장 높은 수신 전력을 제공하는 스위치드 빔을 선택할 수 있게 된다.Here, h i means a channel between the i th transmit antenna element and the subscriber station. Meanwhile, since the k weights W k for forming the switched beams are a predetermined value, the subscriber station can select the switched beam that provides the highest received power by using the channel estimation result.

즉, 안테나 엘리먼트(N)와 하향링크 스위치드 빔의 인덱스(k)에 형성되는 이동 가입자 단말의 수신 신호는 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.That is, the received signal of the mobile subscriber station formed at the antenna element N and the index k of the downlink switched beam may be expressed as Equation 4.

Figure 112005073391710-PAT00004
Figure 112005073391710-PAT00004

여기서, r은 수신 신호, x는 송신 신호, n은 노이즈이다.Where r is a received signal, x is a transmitted signal, and n is noise.

아래의 수학식 5는 가입자 단말의 순시 신호 대 잡음비(instantaneous SNR)를 나타낸다.Equation 5 below represents an instantaneous signal to noise ratio (instantaneous SNR) of the subscriber station.

Figure 112005073391710-PAT00005
Figure 112005073391710-PAT00005

즉, 채널 추정치와 미리 정해진 빔포밍 가중치 벡터를 이용하여, 가입자 단말은 평균 신호 대 잡음비 또는 순시 신호 대 잡음비가 최대인 빔을 수학식 6 및 수학식 7을 이용하여 선택할 수 있게 된다.That is, by using the channel estimate and the predetermined beamforming weight vector, the subscriber station can select a beam having the maximum average signal-to-noise ratio or instantaneous signal-to-noise ratio using Equations 6 and 7 below.

Figure 112005073391710-PAT00006
Figure 112005073391710-PAT00006

Figure 112005073391710-PAT00007
Figure 112005073391710-PAT00007

수학식 6은 평균 신호 대 잡음비가 최대인 경우의 스위치드 빔포밍을 위한 가중치 벡터를 찾기 위한 것이고, 수학식 7은 순시 신호 대 잡음비가 최대인 경우의 가중치 벡터를 구하기 위한 것이다.Equation 6 is to find a weight vector for switched beamforming when the average signal-to-noise ratio is maximum, and Equation 7 is to obtain a weight vector when the instantaneous signal-to-noise ratio is maximum.

한편,

Figure 112005073391710-PAT00008
값을 구하기 위해서는 송신 안테나의 구분이 필요하며, 본 발명 의 실시예에서는 이를 위하여 파일롯 신호를 이용한다.Meanwhile,
Figure 112005073391710-PAT00008
In order to obtain a value, it is necessary to distinguish transmission antennas, and an exemplary embodiment of the present invention uses a pilot signal.

도 4는 싱글 캐리어 전송 방식이 이용되는 경우에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 파일롯 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a pilot configuration according to an embodiment of the present invention when a single carrier transmission scheme is used.

도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 안테나 엘리먼트(T1, T2, T3, TN)는 시간이 겹치지 않도록 빔선택을 위한 파일롯을 전송한다. 즉, 안테나 엘리먼트(T1)가 파일롯을 전송하는 동안은 다른 안테나 엘리먼트는 파일롯을 전송하지 않는다.As shown in FIG. 4, each antenna element T1, T2, T3, TN transmits a pilot for beam selection so that time does not overlap. That is, while the antenna element T1 transmits the pilot, the other antenna element does not transmit the pilot.

따라서, 단말은 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 채널 추정치를 얻을 수 있게 된다.Thus, the terminal can obtain a channel estimate for each antenna element.

도 5는 멀티 캐리어 방식이 이용되는 경우에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a pilot structure according to an embodiment of the present invention when the multi-carrier method is used.

직교 주파수 분할 다중화(OFDM, orthogonal frequency division multiplexing)방식과 같은 멀티 캐리어 방식이 이용되는 경우에는 동일한 시간에 모든 기지국 안테나 엘리먼트가 같은 데이터를 송출한다. 여기서, 가입자 단말이 빔 번호를 선택할 수 있도록 하기 위하여, 기지국은 하향링크 신호의 특정 위치의 M개의 부반송파(f1, f2,f3....fM)를 사용한다. 기지국은 송신 안테나 엘리먼트의 구분을 위하여 길이가 M 인 N개의 직교코드 또는 랜덤 코드를 사용한다.When a multi-carrier scheme such as an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme is used, all base station antenna elements transmit the same data at the same time. Here, in order for the subscriber station to select a beam number, the base station uses M subcarriers (f1, f2, f3 .... fM) of a specific position of the downlink signal. The base station uses N orthogonal codes or random codes of length M to distinguish the transmitting antenna elements.

도 5에 도시된 OFDM 신호에서는 인접한 M 개의 부반송파가 송신 안테나 엘리먼트에 따라 다른 왈시코드를 송신하도록 할 수 있다. 안테나 엘리먼트(T1)는 인접한 M 개의 부반송파를 이용하여 길이가 M인 왈시코드 #1를 전송하고, 안테나 엘리먼트(TN)는 인접한 M 개의 부반송파를 이용하여 길이가 M인 왈시코드 #N을 전송 한다.In the OFDM signal illustrated in FIG. 5, adjacent M subcarriers may transmit different Walsh codes according to transmission antenna elements. The antenna element T1 transmits Walsh code # 1 having a length of M using adjacent M subcarriers, and the antenna element TN transmits Walsh code #N having a length of M using adjacent M subcarriers.

여기서, M의 크기가 크면 더욱 정확한 채널 추정이 가능하다. 송신 안테나 k 에 관련된 채널추정은 아래의 수학식 8과 같이 계산될 수 있다.Here, when M has a large size, more accurate channel estimation is possible. The channel estimate related to the transmit antenna k may be calculated as shown in Equation 8 below.

Figure 112005073391710-PAT00009
Figure 112005073391710-PAT00009

여기서, 첨자의 의미는 아래와 같다.Here, the meaning of the subscript is as follows.

k 1…N (송신안테나 수) 사이에 존재하는 정수k 1... Integer between N (send antenna number)

i 1…M (송신안테나 구분을 위해 사용되는 인접 부반송파 수) 사이에 존재하는 정수i 1... Integer that exists between M (number of adjacent subcarriers used to distinguish transmission antennas)

Figure 112005073391710-PAT00010
k번째 송신안테나 구분을 위한 직교 코드의 i번째 값
Figure 112005073391710-PAT00010
i value of the orthogonal code for identifying the kth transmit antenna

Figure 112005073391710-PAT00011
송신안테나 구분을 위해 할당된 i번째 부반송파 수신 신호
Figure 112005073391710-PAT00011
I-th subcarrier received signal allocated to transmit antenna

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a base station system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 기지국(100)은 기지국 제어부(110), 디지털 신호 송수신부(120), 아날로그 송수신부(130), 파일롯 신호 생성부(140), 스위치드 빔 제어부(150) 및 스위치드 빔 식별자 수신부(160)를 포함한다.The base station 100 according to the embodiment of the present invention includes a base station controller 110, a digital signal transceiver 120, an analog transceiver 130, a pilot signal generator 140, a switched beam controller 150, and a switched beam. An identifier receiver 160 is included.

또한, 기지국 식별자는 송신을 위한 복수의 안테나 엘리먼트(T1,T2....TN)와 수신 안테나(R)를 포함한다. 상기 송신 안테나 또는 수신 안테나는 도면에는 별개 의 구성요소로 도시되어 있으나 실제적으로 하나의 안테나로 구현되어 송, 수신 기능을 함께 구현할 수도 있다.The base station identifier also includes a plurality of antenna elements T1, T2... TN and a receiving antenna R for transmission. Although the transmitting antenna or the receiving antenna is shown as a separate component in the figure, it may be implemented as a single antenna to implement a transmission and reception function together.

디지털 신호 송수신부(120)는 통신 방식 및 정책에 적합하게 소스 데이터를 송신 디지털 신호로 코딩하고, 수신 디지털 신호를 디코딩한다.The digital signal transceiver 120 codes source data into a transmission digital signal and decodes a reception digital signal in accordance with a communication scheme and a policy.

아날로그 신호 송수신부(130)는 통신 방식 및 정책에 적합하게 디지털 신호를 변조하여 아날로그 신호로 변환하거나, 수신된 아날로그 신호를 복조한다.The analog signal transceiver 130 modulates the digital signal to an analog signal or demodulates the received analog signal according to a communication scheme and policy.

파일롯 신호 생성부(140)는 섹터 빔으로서 송신할 파일롯 신호를 생성한다. 전술한 바와 같이 상기 파일롯 신호는 싱글 캐리어의 경우에는 각각의 송신 안테나 엘리먼트(T1, T2, ....TN)가 시간적으로 서로 겹치지 않도록 배치하여 단말이 어느 안테나 엘리먼트로부터 파일롯 신호를 수신하였는지 식별 가능하도록 한다. 또한, OFDM 방식의 멀티 캐리어 방식에서는 인접한 M개의 부반송파에 각각의 안테나 엘리먼트에 대응하는 왈시코드 또는 랜덤 코드를 사용하여 전송함으로써 단말이 어느 안테나 엘리먼트로부터 파일롯 신호를 수신하였는지 식별 가능하도록 한다.The pilot signal generator 140 generates a pilot signal to be transmitted as a sector beam. As described above, in the case of a single carrier, the pilot signal may be arranged such that each of the transmitting antenna elements T1, T2,... TN does not overlap each other in time so that the UE receives the pilot signal from which antenna element. Do it. In addition, in the OFDM multi-carrier scheme, a UE transmits a neighboring M subcarrier using a Walsh code or a random code corresponding to each antenna element, thereby identifying which antenna element a pilot signal is received from.

스위치드 빔 제어부(150)는 복수의 송신 안테나 엘리먼트(T1, T2...TN)를 통한 빔의 송신 여부 및 가중치 벡터를 결정한다. 상기 가중치 벡터는 앞서 설명했듯이 섹터 빔 형성을 위한 가중치 벡터와 지향성 빔포밍을 위한 가중치 벡터를 포함한다.The switched beam controller 150 determines whether the beam is transmitted through the plurality of transmission antenna elements T1, T2... TN, and a weight vector. As described above, the weight vector includes a weight vector for sector beam forming and a weight vector for directional beamforming.

스위치드 빔 식별자 수신부(160)는 단말이 수신 안테나(R)로 피드백시킨 스위치드 빔 식별자를 수신하여, 기지국 제어부(110)에 통보한다. 여기서, 스위치드 빔 식별자는 전술한 채널 추정과 최대 신호 대 잡음비 계산에 의해 단말에 최대 수 신 전력을 제공하는 스위치드 빔에 관한 가중치 벡터 정보이다.The switched beam identifier receiver 160 receives the switched beam identifier fed back by the terminal to the reception antenna R, and notifies the base station controller 110. Here, the switched beam identifier is weight vector information regarding the switched beam that provides the maximum received power to the terminal by the channel estimation and the maximum signal-to-noise ratio calculation.

기지국 제어부(110)는 디지털 신호 송수신부(120), 아날로그 신호 송수신부(130)의 일련의 동작을 제어하며, 스위치드 빔 식별자 수신부(160)를 통해 피드백된 가중치 벡터를 이용하여 스위치드 빔 제어부(150)가 최적의 지향성 빔 포밍을 할 수 있도록 제어한다.The base station controller 110 controls a series of operations of the digital signal transceiver 120 and the analog signal transceiver 130, and uses the weight vector fed back through the switched beam identifier receiver 160 to switch the switched beam controller 150. Control for optimal directional beamforming.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수신 단말의 구성을 도시한 블록도이다.7 is a block diagram showing the configuration of a receiving terminal according to an embodiment of the present invention.

이동 단말(200)은 채널 추정부(210), 가중치 벡터 저장부(220), SNR 계산부(230), 가중치 벡터 결정부(250), 단말 제어부(240)를 포함한다.The mobile terminal 200 includes a channel estimator 210, a weight vector storage unit 220, an SNR calculator 230, a weight vector determination unit 250, and a terminal controller 240.

채널 추정부(210)는 수신 안테나(Ra)로부터 수신된 파일롯 신호를 이용하여, 각각의 기지국 안테나 엘리먼트로부터의 채널을 추정한다. 파일롯 신호는 전방향성 섹터 빔을 통해 단말에 전송되고, 단말은 가중치 벡터 저장부(220)에 저장된 섹터 빔의 가중치 벡터 값을 이용하여 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 채널 추정치를 구하게 된다.The channel estimator 210 estimates a channel from each base station antenna element by using a pilot signal received from the receiving antenna Ra. The pilot signal is transmitted to the terminal through the omni-directional sector beam, and the terminal obtains a channel estimate for each antenna element using the weight vector value of the sector beam stored in the weight vector storage unit 220.

SNR 계산부(230)는 상기 채널 추정치를 이용하여 수학식 6 및 수학식 7과 같이 수신 신호 대 잡음비를 계산한다. 여기서, 가중치 벡터 저장부에는 스위치드 빔에 대응하는 가중치 벡터(Wk)가 저장되어 있으며, 상기 가중치 벡터는 기지국과 가입자 단말이 이미 알고 있는 값이다.The SNR calculator 230 calculates the received signal-to-noise ratio as shown in Equations 6 and 7 by using the channel estimate. Here, the weight vector storage unit stores a weight vector W k corresponding to the switched beam, and the weight vector is a value already known to the base station and the subscriber station.

SNR 계산부(230)는 추정된 채널과 가중치 벡터(Wk)를 이용하여 최대 신호 대 잡음비를 결정하면, 단말 제어부(240)는 이에 대응하는 가중치 벡터를 가중치 벡터 결정부(250)에 전송하고, 가중치 벡터 결정부(250)는 상기 가중치 벡터에 대응하는 가중치 벡터의 식별자, 즉 스위치드 빔 식별자를 송신 안테나(Ta)를 통해 기지국에 전송한다.When the SNR calculator 230 determines the maximum signal-to-noise ratio using the estimated channel and the weight vector Wk, the terminal controller 240 transmits the corresponding weight vector to the weight vector determiner 250. The weight vector determiner 250 transmits an identifier of the weight vector corresponding to the weight vector, that is, a switched beam identifier, to the base station through the transmission antenna Ta.

전술한 시스템에서와 같이, 본 발명의 실시예에서 스위치드 빔의 가중치 벡터는 가입자 단말이 결정하여 피드백함으로써, 기지국은 상향링크 신호의 도래각의 측정 또는 이에 적합한 가중치 벡터를 산출하기 위한 연산 등을 수행하지 않는다.As in the system described above, in the embodiment of the present invention, the weight vector of the switched beam is determined and fed back by the subscriber station, so that the base station performs an operation for measuring an angle of arrival of the uplink signal or calculating a weight vector suitable thereto. I never do that.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스위치드 빔 선택 방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a switched beam selection method according to an embodiment of the present invention.

단계(S100)에서, 기지국의 송신 안테나는 송신 안테나 엘리먼트를 식별할 수 있도록 송신 안테나 파일롯 신호를 수신 단말에 전송한다. 상기 파일롯 신호는 섹터 빔의 가중치 벡터를 가지고 송신 안테나가 식별할 수 있도록 싱글 캐리어 또는 멀티 캐리어를 통해서 전송된다. 싱글 캐리어 전송인 경우에는 상기 파일롯 신호는 안테나 엘리먼트가 시간적으로 식별될 수 있도록 전송될 수 있다. 멀티 캐리어 전송인 경우에는 파일롯 신호는 인접하는 부반송파에 안테나 엘리먼트가 왈시코드나 랜덤코드에 식별될 수 있도록 전송될 수 있다.In step S100, the transmitting antenna of the base station transmits a transmitting antenna pilot signal to the receiving terminal to identify the transmitting antenna element. The pilot signal is transmitted on a single carrier or on a multicarrier so that the transmitting antenna can identify with the weight vector of the sector beam. In the case of single carrier transmission, the pilot signal may be transmitted so that the antenna element can be identified in time. In the case of multi-carrier transmission, a pilot signal may be transmitted to adjacent subcarriers so that an antenna element can be identified in a Walsh code or a random code.

파일롯 신호를 수신한 단말은 파일롯 신호를 이용하여 채널 추정을 수행한다(S120). 전술한 바와 같이, 파일롯 채널은 전방향성 섹터 빔을 통해 전송되기 때문에 섹터 빔의 가중치 벡터를 고려하여, 채널의 추정치를 얻을 수 있다. 파일롯 신호를 이용한 채널 추정의 알고리즘은 이미 많이 소개되어 있으며, 당업자는 통신 방식에 따라서 채널 추정 알고리즘 중 하나를 선택할 수 있다.The terminal receiving the pilot signal performs channel estimation using the pilot signal (S120). As described above, since the pilot channel is transmitted through the omni-directional sector beam, an estimate of the channel can be obtained by considering the weight vector of the sector beam. Algorithms for channel estimation using pilot signals have already been introduced, and those skilled in the art can select one of channel estimation algorithms according to a communication method.

단계(S130)에서는 모든 송신 안테나 엘리먼트로부터의 채널 추정이 완료되었는지 판단하여, 모든 송신 안테나 엘리먼트로부터의 파일롯 신호를 수신할 때까지 채널 추정을 반복한다.In step S130, it is determined whether channel estimation from all transmission antenna elements is completed, and the channel estimation is repeated until pilot signals from all transmission antenna elements are received.

모든 송신 안테나 엘리먼트로부터의 채널에 대한 추정치가 계산되면, 상기 채널 추정치와 스위치드 빔포밍을 위하여 미리 설정되어 있는 복수의 가중치 벡터들을 수학식 6에 적용하여, 복수의 스위치드 빔포밍 가중치 벡터 각각에 대하여 신호 대 잡음비를 측정한다(S140). 신호 대 잡음비의 측정을 위하여 사용되는 스위치드 빔포밍을 위한 가중치 벡터는 기지국과 가입자 단말이 미리 알고 있는 값이므로 가입자 단말은 상기 스위치드 빔의 가중치 벡터를 이용하여 신호 대 잡음비를 측정할 수 있다.Once the estimates for the channels from all transmit antenna elements are calculated, a plurality of weight vectors preset for the channel estimates and switched beamforming are applied to Equation 6 to signal each of the plurality of switched beamforming weight vectors. To noise ratio is measured (S140). Since the weight vector for the switched beamforming used for measuring the signal-to-noise ratio is a value previously known to the base station and the subscriber station, the subscriber station may measure the signal-to-noise ratio using the weight vector of the switched beam.

단계(S150)에서는, 각각의 스위치드 빔포밍 가중치 벡터에 대한 신호 대 잡음비의 측정값 중 최대값을 결정하고, 최대의 신호 대 잡음비에 대응하는 가중치 벡터를 검출하여, 이에 대한 식별자를 단말 식별자와 함께 기지국에 통보한다. 즉, 가입자 단말은 최대의 수신 전력을 제공하는 가중치 벡터 값을 기지국에 피드백하여, 가입자 단말이 스위치 빔 선택의 주체가 된다.In step S150, the maximum value of the measured signal-to-noise ratios for each switched beamforming weight vector is determined, a weight vector corresponding to the maximum signal-to-noise ratio is detected, and the identifier thereof is combined with the terminal identifier. Notify the base station. That is, the subscriber station feeds back the weight vector value providing the maximum received power to the base station, so that the subscriber station becomes the subject of the switch beam selection.

상기 스위치드 빔의 가중치 벡터의 개수는 한정되어 있으므로, 이는 비교적 작은 비트의 식별자로서 표현되어 전송될 수 있다.Since the number of weight vectors of the switched beams is limited, it can be represented as an identifier of a relatively small bit and transmitted.

상기 가중치 벡터의 식별자를 수신한 기지국은 상기 가중치 식별자에 대응하여 스위치드 빔을 선택하여, 다음 피드백 주기까지 가입자 단말에 지향성 빔포밍을 수행하게 된다(S160).The base station receiving the identifier of the weight vector selects the switched beam corresponding to the weight identifier, and performs directional beamforming on the subscriber station until the next feedback period (S160).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only through the apparatus and the method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Implementation may be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

전술한 본 발명의 구성에 의하여, 가입자 단말이 주체가 되어 스위치드 빔을 선택함으로써, 도래각 측정을 위한 상향링크 자원과 기지국의 연산 부하가 절감된다.According to the above-described configuration of the present invention, the subscriber station is the main body to select the switched beam, the uplink resources for the angle of arrival and the computational load of the base station is reduced.

그리고, 상향링크와 하향링크의 주파수 밴드가 이격됨에 의해 발생하는 오차를 제거하여 최적의 스위치드 빔을 선택할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In addition, an effect of selecting an optimal switched beam may be expected by eliminating an error caused by separation of uplink and downlink frequency bands.

또한, 하향링크 공통 파일롯 신호를 이용하므로 기지국은 도래각 측정을 위한 상향링크 무선 자원을 절감할 수 있으며, 단말은 최대 수신 전력을 제공하는 최적의 스위치드 빔을 선택할 수 있다.In addition, since the downlink common pilot signal is used, the base station can reduce uplink radio resources for the angle of arrival measurement, and the terminal can select an optimal switched beam that provides the maximum reception power.

Claims (12)

복수의 송신 안테나로 스위치드 빔을 형성하는 스마트 안테나 시스템이 구비된 기지국의 섹터 영역 내에 위치하는 가입자 단말의 스위치드 빔 선택 방법에 있어서,In the switched beam selection method of the subscriber station located in the sector area of the base station equipped with a smart antenna system for forming a switched beam with a plurality of transmitting antennas, 상기 복수의 안테나를 식별할 수 있도록 생성되어 섹터 빔을 통해 상기 기지국으로부터 전송되는 파일롯 신호를 수신하는 단계;Receiving a pilot signal generated to identify the plurality of antennas and transmitted from the base station via a sector beam; 상기 파일롯 신호를 이용하여 각각의 송신 안테나별로 채널을 추정하는 단계;Estimating a channel for each transmit antenna using the pilot signal; 상기 채널 추정을 통하여 얻어진 채널 추정치와 스위치드 빔의 형성을 위하여 미리 설정된 복수의 가중치 벡터를 이용하여, 상기 각각의 가중치 벡터에 기초한 수신 신호 대 잡음비를 계산하는 단계;Calculating a received signal-to-noise ratio based on each weight vector using channel estimates obtained through the channel estimation and a plurality of weight vectors preset for forming a switched beam; 상기 계산된 복수의 수신 신호 대 잡음비 중 최대값에 대응하는 가중치 벡터를 검출하는 단계; 및Detecting a weight vector corresponding to a maximum value of the calculated plurality of received signal-to-noise ratios; And 상기 검출된 가중치 벡터에 대응하는 식별자를 상기 기지국에 전송하는 단계Transmitting an identifier corresponding to the detected weight vector to the base station 를 포함하는 스위치드 빔 선택 방법.Switched beam selection method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기지국이 싱글 캐리어 전송 방식으로 운용되는 경우에는,If the base station is operated in a single carrier transmission scheme, 상기 각각의 송신 안테나에 대한 상기 파일롯 신호는 송신 안테나별로 시간을 달리하여 전송되는 스위치드 빔 선택 방법.And the pilot signal for each transmit antenna is transmitted at different times for each transmit antenna. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기지국이 멀티 캐리어 전송 방식으로 운용되는 경우에는If the base station is operated in a multi-carrier transmission scheme 상기 각각의 송신 안테나에 대한 상기 파일롯 신호는 할당된 부반송파에 송신 안테나별로 코드를 다르게 할당하여 전송되는 스위치드 빔 선택 방법.And the pilot signal for each transmit antenna is transmitted by differently assigning codes to transmit subcarriers for each transmit antenna. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 각각의 송신 안테나에 대하여 할당되는 코드는 왈시코드 또는 랜덤 코드인 스위치드 빔 선택 방법.And a code assigned to each transmit antenna is a Walsh code or a random code. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 채널 추정 단계는,The channel estimation step is 섹터 빔에 할당된 전방향성 가중치 벡터의 영향을 제거하는 단계를 포함하는 스위치드 빔 선택 방법.Removing the effect of an omni-directional weight vector assigned to the sector beam. 복수의 송신 안테나로 스위치드 빔을 형성하는 스마트 안테나 시스템을 구비하여 가입자 단말에 스위치드 빔을 제공하는 기지국 시스템에 있어서,A base station system having a smart antenna system for forming a switched beam with a plurality of transmitting antennas to provide a switched beam to a subscriber station, 섹터 빔보다 좁은 지향성 빔을 제공하는 복수의 송신 안테나;A plurality of transmit antennas for providing directional beams narrower than sector beams; 상기 복수의 송신 안테나가 식별될 수 있도록 파일롯 신호를 생성하는 파일롯 신호 생성부;A pilot signal generator configured to generate a pilot signal to identify the plurality of transmit antennas; 미리 정해진 가중치 벡터에 따라서 상기 지향성 빔을 제공하는 스위치드 빔을 생성하는 스위치드 빔 제어부;A switched beam controller for generating a switched beam providing the directional beam according to a predetermined weight vector; 상기 가입자 단말로부터 전송되는 스위치드 빔의 식별자 - 상기 가입자 단말이 선택한 가중치 벡터의 식별자 - 를 수신하는 스위치드 빔 식별자 수신부; 및A switched beam identifier receiver configured to receive an identifier of a switched beam transmitted from the subscriber station-an identifier of a weight vector selected by the subscriber station; And 상기 파일롯 신호를 섹터 빔을 통해 전송하고, 상기 스위치드 빔 식별자 수신부가 수신한 스위치드 빔 식별자 정보를 기초로 하여 상기 스위치드 빔 제어부가 스위치드 빔을 생성하도록 제어하는 기지국 제어부A base station controller for transmitting the pilot signal through a sector beam and controlling the switched beam controller to generate a switched beam based on the switched beam identifier information received by the switched beam identifier receiver; 를 포함하는 기지국 시스템.Base station system comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 디지털 신호를 코딩/디코딩하는 디지털 송수신부; 및A digital transceiver for coding / decoding a digital signal; And 상기 디지털 신호를 아날로그 변조하거나, 수신된 아날로그 신호를 복조하는 아날로그 신호 송수신부를 더 포함하는 기지국 시스템.And an analog signal transceiver for analog-modulating the digital signal or demodulating the received analog signal. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 디지털 송수신부 및 아날로그 송수신부는 직교 주파수 분할 다중화 방식을 채용하며,The digital transceiver and the analog transceiver unit employs an orthogonal frequency division multiplexing scheme, 상기 파일롯 신호는 인접한 부반송파에 송신 안테나를 식별할 수 있는 코드가 할당되어 전송되는 기지국 시스템.The pilot signal is a base station system in which a code for identifying a transmitting antenna is allocated to an adjacent subcarrier and transmitted. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 디지털 송수신부 및 아날로그 송수신부는 싱글 캐리어 방식을 채용하며, 상기 파일롯 신호는 송신 안테나를 식별할 수 있는 시간 구간이 할당되어 전송되는 기지국 시스템.The digital transceiver unit and the analog transceiver unit uses a single carrier scheme, the pilot signal is a base station system to be transmitted is assigned a time interval for identifying the transmit antenna. 복수의 송신 안테나로 스위치드 빔을 형성하는 스마트 안테나 시스템이 구비된 기지국이 전송하는 스위치드 빔을 선택하는 단말에 있어서,A terminal for selecting a switched beam transmitted by a base station equipped with a smart antenna system for forming a switched beam with a plurality of transmission antennas, 수신된 파일롯 신호를 이용하여 기지국의 상기 복수의 송신 안테나별로 채널을 추정하는 채널 추정부;A channel estimating unit estimating a channel for each of the plurality of transmitting antennas of the base station using the received pilot signal; 섹터 빔과 상기 섹터 빔보다 좁은 지향성을 가진 스위치드 빔의 형성을 위한 복수의 가중치 벡터를 저장하고 있는 가중치 벡터 저장부;A weight vector storage unit for storing a sector beam and a plurality of weight vectors for forming a switched beam having directivity narrower than that of the sector beam; 상기 채널 추정치와 상기 복수의 스위치드 빔의 가중치 벡터를 이용하여 수신 신호 대 잡음비를 계산하는 신호 대 잡음비 계산부; 및A signal-to-noise ratio calculation unit configured to calculate a received signal-to-noise ratio using the channel estimate and the weight vector of the plurality of switched beams; And 상기 계산된 신호 대 잡음비 중 최대값에 이용된 스위치드 빔의 가중치 벡터를 결정하고, 상기 결정된 가중치 벡터의 식별자를 기지국에 통보하는 가중치 벡터 결정부A weight vector determiner for determining a weight vector of the switched beam used for the maximum value of the calculated signal-to-noise ratio, and notifying the base station of the identifier of the determined weight vector. 를 포함하는 단말.Terminal comprising a. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 채널 추정부는 가중치 벡터에 저장된 섹터 빔의 가중치 벡터를 이용하여 채널 추정치에서 섹터 빔의 가중치 벡터의 영향을 제거하는 단말.The channel estimator removes the influence of the weight vector of the sector beam from the channel estimate by using the weight vector of the sector beam stored in the weight vector. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 스위치드 빔의 가중치 벡터의 식별자 정보는 기지국과 서로 공유되는 단말.The identifier information of the weight vector of the switched beam is shared with the base station.
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