KR20080025879A - 다중 안테나 시스템의 송신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인접한 다수의 안테나로 이루어진 서브 어레이를 하나 이상 구비하는 다중 안테나 시스템에서 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드 중 하나를 선택하여 송신하되 서브 어레이 별로 멀티 빔을 형성하여 가상의 다중 경로로 송신하는 장치 및 송신 방법에 관한 것이다. 이와 같은 송신 장치는 수신단으로부터 전송받은 제어 정보를 이용하여 안테나 모드를 선택하는 다중 안테나 모드 제어부와, 안테나 모드 변환을 위한 가중치 정보를 저장하는 룩업 테이블과, 입력 데이터 스트림에 상기 가중치 정보를 적용하여 상기 선택된 안테나 모드에 따른 출력 데이터 스트림으로 변환하는 안테나 다중 모드 변환부와, 상기 변환된 데이터 스트림을 일정 각도 간격으로 형성되는 멀티 빔에 맵핑하는 멀티 빔 스위칭부를 포함하는 멀티 빔 가상 다중 경로 채널 생성부를 포함하여 이루어진다.

MIMO, STC, 멀티 빔, 서브 어레이, 가상 다중 경로, 빔 포밍

Description

다중 안테나 시스템의 송신 장치 및 방법{Transmitter and Transmitting method for multiple antenna system}

도 1은 공간 다중화 기법 또는 STC 기법을 사용하는 다중 송수신 안테나 시스템의 간략 송신단 구조도.

도 2는 빔 포밍 기법을 사용하는 다중 송수신 안테나 시스템의 간략 송신단 구조도.

도 3은 종래 기술에 의한 서브 어레이로 이루어지는 다중 안테나 시스템의 송신단 구조도.

도 4a 내지 도 4d는 상기 종래 기술의 송신단에서 구현되는 빔 포밍 실시예.

도 5는 본 발명에 의한 가상 다중 경로 채널을 지원하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치 구조도.

도 6은 본 발명의 송신 장치에 포함되는 안테나 다중 모드 변환부의 내부 구성도.

도 7은 본 발명의 송신 장치에 포함되는 가상 다중 경로 채널 생성부의 내부 구성도.

본 발명은 인접한 다수의 안테나로 이루어진 서브 어레이를 하나 이상 구비하는 다중 안테나 시스템에서 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드 중 하나를 선택하여 송신하되 서브 어레이 별로 멀티 빔을 형성하여 가상의 다중 경로로 송신하는 장치 및 송신 방법에 관한 것이다.

2000년대에 들어서 멀티미디어 콘텐츠를 포함한 데이터 통신으로 중심축이 이동함에 따라 고속 데이터 전송이 요구되고 있으며, 특히 데이터 요구량이 많은 순방향 링크에서의 고속 데이터 전송이 중요성을 더하고 있다. 따라서, 데이터 전송량을 크게 향상시키기 위한 방편으로 다중 송수신 안테나 기술(Multiple Input Multiple Output; MIMO)이 제안되었다. 이는 송신단에서 각 송신 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하는 공간 다중화(spatial multiplexing; SM) 기법을 기본으로 하되, 수신 다이버시티를 향상시키기 위해 공간 시간 코딩 또는 (Space Time Coding; STC) 또는 빔 포밍(Beam Forming; BF) 기법을 선택적으로 사용한다.

한편, 다중 송수신 안테나 기술에서는 수신 안테나 간의 상관 정도(correlation)에 따라 송신단에서 SM, STC 또는 빔 포밍 기법 중 어느 하나를 선택하여 데이터를 송신할 수 있다. 즉, 수신 안테나의 주변에 산란체가 있어서 채널간 상관도가 낮을 때에는 데이터를 SM 또는 STC 기법으로 송신하여 데이터 전송률 및 수신 성능을 높이고, 산란체가 희박하거나 기지국이 높은 곳에 위치할 때에는 적응 어레이 안테나 기술인 빔 포밍 기법을 적용하여 송신 신호의 품질을 높이는 것이다.

도 1은 SM 기법 또는 STC 기법을 사용하는 다중 송수신 안테나 시스템의 송신단 구조를 간략하게 도시하고 있다. 여기서, SM 기법에 의한 송신단인 경우 다수 개로 분할된 입력 데이터(d₁ ~ d_k)는 서로 다른 안테나(Ant.#1 ~ Ant.#m)를 통해 송신되고, STC 기법에 의한 송신단인 경우 동일한 입력 데이터(d₁ ~ d_k)가 서로 다른 안테나(Ant.#1 ~ Ant.#m)를 통해 송신된다. 다만, 상기 SM 기법 및 STC 기법에서는 수신단의 안테나 채널 간 상관도를 낮추기 위해 송신단의 각 안테나 간 간격을 4λ 또는 10λ로 설정한다는 데에 공통점이 있다.

도 2는 빔 포밍 기법을 사용하는 다중 송수신 안테나 시스템의 송신단 구조를 간략하게 도시하고 있다. 여기서, 사용자 단말이 있는 특정한 방향으로 빔 패턴을 형성하기 위해 입력 데이터(d₁ ~ d_k)에는 상향링크를 통해 피드백된 소정의 가중치(a₁ ~ a_m)가 곱해진다. 또한, 특정 방향으로 효과적으로 빔 패턴을 형성하기 위해서는 송신 신호들 사이에 채널 상관도가 높아야 하며 이를 위해 송신단의 각 안테나(Ant.#1 ~ Ant.#m) 간 간격을 보통 λ/2로 설정하고 있다.

한편, 3GPP TSG RAN WG1의 R1-051175 문서(L.Ping, L. Zhang, H.C. So, "On a Hybrid Beamforming/Space-Time Coding Scheme" IEEE Comm. Letters, Vol.8, No.1, Jan., 2004)는 상기 SM 기법/STC 기법 및 빔 포밍 기법을 유동적으로 지원할 수 있도록 M개의 안테나를 선형으로(linear) 배열하는 방식을 제안하고 있다. 도 3은 상기 문서에서 제안된 방식에 의한 송신단의 구조를 도시한다.

이에 의하면, 이웃하는 안테나 간의 간격이 일 예로 λ/2와 같이 상대적으로 작고, M개의 안테나는 인접한 소정 개수의 안테나들로 이루어진 N개의 서브 어레이(Sub-array 1 ~ Sub-array N)로 그룹화될 수 있다. 따라서, 빔 포밍이 선택된 경우에는 도 4a 또는 도 4b와 같이 M개의 안테나는 공간 분할 다중 접속(Spatial Division Multiple Access; SDMA)을 위해 하나 또는 다수의 빔을 형성하는데 이용될 수 있고, SM 또는 STC가 선택된 경우에는 도 4c와 같이 서로 다른 데이터 스트림 또는 STC에 의해 코딩된 스트림을 전송하기 위해 각 서브 어레이마다 빔을 형성할 수 있다. 또한, 각 스트림마다 빔이 형성되는 경우에는 공간 분할 다중 접속(SDMA)을 위해 도 4d와 같이 서로 다른 스트림들은 각각 서로 다른 사용자 단말에 전송될 수 있다.

그러나, 상기 제안된 방식에서는 송신단에서 SM 또는 STC가 선택된 경우 각 서브 어레이별로 형성된 빔 패턴들은 서로 간에 완전한 직교성을 유지하지 못하기 때문에 하나 또는 두 개의 안테나를 가지는 동일한 수신단에서는 수신된 빔 패턴 간에 간섭이 발생할 수 있으며, 수신단에서는 설사 전송된 신호를 분리하더라도 데이터 품질에 열화가 발생하게 된다.

또한, 송신단에서 각 스트림마다 빔이 형성되어 SM 또는 STC가 수행되는 경우 각 서브 어레이에서는 빔 형성을 위한 가중치 벡터(weight vector)를 반드시 요구하는바, 사용자 단말은 기지국으로부터 수신된 채널 정보로부터 상기 가중치 벡터를 지속적으로 계산하여 기지국으로 전송하여야 한다. 따라서, 상기 가중치 벡터의 전송으로 인해 상향링크의 채널 용량이 감소할 뿐만 아니라, 양자화 오류, 전송 오류 및 전송 지연으로 인해 빔 포밍의 방향이 부정확해지므로 안테나의 성능이 열 화되는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 선택적으로 서브 어레이 간에 소정의 지연시간을 할당하고, 각 서브 어레이마다 일정 각도 간격으로 다수의 빔을 형성시키는 멀티 빔 스위칭 방식으로 가상적인 다중 경로 채널을 생성함으로써, 불완전한 직교성으로 인한 수신 성능 열화를 방지하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 서브 어레이에서 미리 정해진 각도 간격에 따라 멀티 빔을 형성하도록 하여 종래 안테나 가중치의 전송으로 인한 각종 문제점을 해결하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 인접한 다수의 안테나로 이루어진 서브 어레이를 하나 이상 구비하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치에 관한 것으로서, 수신단으로부터 전송받은 제어 정보를 이용하여 안테나 모드를 선택하는 다중 안테나 모드 제어부와, 안테나 모드 변환을 위한 가중치 정보를 저장하는 룩업 테이블과, 입력 데이터 스트림에 상기 가중치 정보를 적용하여 상기 선택된 안테나 모드에 따른 출력 데이터 스트림으로 변환하는 안테나 다중 모드 변환부와, 상기 변환된 데이터 스트림을 일정 각도 간격으로 형성되는 멀티 빔에 맵핑하는 멀티 빔 스위칭부를 포함하는 멀티 빔 가상 다중 경로 채널 생성부를 포함하여 이루어지며, 상기 가상 다중 경로 채널 생성부는 각 서브 어레이로 입력되는 상 기 변환된 데이터 스트림에 대하여 소정의 시간 지연을 부가하기 위한 지연 소자 및/또는 서브 어레이를 구성하는 각 안테나에 입력되는 데이터 스트림에 채널 상황에 따른 가변 이득을 부가하기 위한 이득 소자를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 인접한 다수의 안테나로 이루어진 서브 어레이를 하나 이상 구비하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법에 관한 것으로서, 수신단으로부터 전송받은 제어 정보를 이용하여 안테나 모드를 선택하는 단계와, 입력 데이터 스트림에 가중치 정보를 적용하여 상기 선택된 안테나 모드의 출력 데이터 스트림으로 변환하는 단계 및 상기 변환된 데이터 스트림을 일정 각도 간격으로 형성되는 멀티 빔에 맵핑하는 단계를 포함하여 이루어지며, 여기에 각 서브 어레이로 입력되는 모드 변환된 데이터 스트림에 대하여 소정의 시간 지연을 부가하는 단계 및/또는 서브 어레이를 구성하는 각 안테나에 입력되는 데이터 스트림에 채널 상황에 따른 가변 이득을 부가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 두 가지 양태에 있어서 상기 안테나 모드는 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드를 포함하고, 상기 가중치 정보는 특정 안테나 모드로 변환하기 위한 안테나 가중치 벡터, MIMO 관련 코드 북 행렬 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 안테나 모드는 공간 분할 다중 접속 모드를 더 포함할 수 있으며, 상기 공간 분할 다중 접속 모드는 상기 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드 중 어느 하나와 결합하여 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 명세서에 포함된 도면을 참고하여 바람직한 실시예에 대해 상세하게 살펴보기로 한다.

전술한 바와 같이 다중 송수신 안테나 시스템(MIMO)에서 다운링크를 위한 다중 안테나 기법에는 크게 공간 다중화 기법(SM), 전송 다이버시티 및 수신 다이버시티를 포함하는 공간 다이버시티 기법(일 예로, 공간 시간 코딩(STC)) 및 빔 포밍(BF) 기법 등이 있다. 상기 기법들은 서로 다른 무선 통신 환경에 적응하기 위해 선택될 수 있다. 구체적으로, 낮은 공간 상관성을 가지는 채널에서는 데이터 전송률을 높이기 위해 공간 다중화 기법이 선택될 수 있으며 이는 높은 신호대 잡음비(SNR)을 요구한다. STC와 같은 전송 다이버시티 기술은 빠른 페이딩(fast fading)을 최소화하여 링크 신뢰도(link reliability)를 향상시키기 위해 선택될 수 있다. 따라서, 공간 다중화 기법은 사용자 단말이 기지국(BS) 근처에 있는 경우에 사용되고, 전송 다이버시티는 사용자 단말이 셀의 변경(edge)에 위치하는 경우에 사용되는 것이 대부분이다.

높은 공간 상관성을 가지는 채널에서는 사용자 간 간섭(inter-user interference) 및 특히 E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)에서는 셀 간 간섭(inter-cell interference)을 줄여 링크 신뢰도를 향상시키기 위해 빔 포밍 기법이 선택될 수 있다. 또한, 빔 포밍 기법은 수신단에서 하나의 안테나만을 가지는 경우 데이터 전송율을 높이기 위해서 사용될 수도 있다.

본 발명은 상술한 공간 다중화 기법(SM), 공간 다이버시티 기법(STC), 빔 포밍 기법(BF)을 동시에 지원하기 위해 SM/STC 모드 및 빔 포밍 모드를 제공하며, 사용자 단말로부터 전달받은 모드 정보에 따라 상기 모드를 선택하는 송신기를 제공 한다. 또한, 본 발명의 송신기는 M개의 안테나가 선형으로(linear) 배열되며, 상기 M개의 안테나는 인접한 소정 개수의 안테나들로 이루어진 N개의 서브 어레이(Sub-array 1 ~ Sub-array N)로 그룹화될 수 있다. 이상을 고려하여 본 발명의 송신기의 구조를 상세하게 살펴보기로 한다. 도 5는 본 발명의 송신기 구조를 블록별로 도시한 것이다.

안테나 다중 모드 제어부(510)는 상향링크를 통해 수신단으로부터 전달받은 모드 선택 관련 정보에 따라 안테나 모드를 선택한다. 상기 모드 선택 관련 정보는 수신단의 전체 안테나 수, 가용 안테나 수, 채널 정보 등을 포함할 수 있다. 따라서, 수신된 모드 선택 관련 정보에 의해 수신단의 가용 안테나가 하나라고 판단되는 경우에는 STC 모드를 선택하여 다이버시티를 우선적으로 고려하고, 수신단의 가용 안테나가 두 개일 때는 SM 모드를 선택하여 데이터 전송률을 높이는 식으로 구현될 수 있다. 또한, 모드 선택 관련 정보에 의해 수신단의 안테나 간 상관도가 높다고 판단되면 빔 포밍 모드를 선택한다.

룩업 테이블(520)은 SM/STC 모드 또는 빔 포밍 모드가 선택되는 경우에 입력 데이터 스트림을 해당 모드로 변환하기 위한 가중치(weight), MIMO 관련 코드 북 행렬(codebook matrix), 각 서브 어레이에 적용할 지연 값(delay; D), 각 서브 어레이에서 형성되는 멀티 빔에 적용할 이득 값(gain; α) 등을 저장하고 있다.

안테나 다중 모드 변환부(530)는 안테나 다중 모드 제어부(510)에 의해 선택된 안테나 모드에 따라 입력 신호(d₁ ~ d_k)와 출력 신호(s₁ ~ s_N) 간 맵핑을 수행하 고, 상기 맵핑 수행 과정에서 각 입력 신호(d₁ ~ d_k)에 가중치 값을 적용한다. 도 6은 입력 데이터 스트림의 수가 k이고, 그룹화된 서브 어레이의 수가 N 일 때, 안테나 모드 스위칭을 위한 상기 안테나 다중 모드 변환부(530)의 내부 구성을 모식적으로 도시하고 있다. 내부의 각 노드의 연결은 안테나 모드의 선택에 따라 적응적으로 재구성될 수 있다.

도 6에서 보듯, 입력 데이터 스트림(d₁ ~ d_k)에 안테나 모드에 따른 가중치(a₁₁ ~ a_Nk)가 곱해진 후 스트림 성분별로 다시 합산되어 출력 데이터 스트림(s₁ ~ s_N)이 구성됨을 알 수 있다. 이를 행렬식으로 표현하면 다음과 같다.

여기서, d_k는 k번째 입력 데이타 스트림, a_ij는 j번째 입력 데이타 스트림이 i번째 서브 어레이로 전송될 때 부가되는 변환 안테나 모드에 따른 가중치, s_N은 N번째 서브 어레이로 전송되는 데이터 스트림을 의미한다. 구체적인 예로서, 두 개의 입력 데이터 스트림 d1, d2에 대해 8개의 서브 어레이로 가는 출력 데이터 스트 림 s1 ~ s8 을 구하기 위한 안테나 가중치 행렬은 다음의 수학식 2와 같이 s _8x1 = A _8x2 d _2x1로 표현할 수 있다.

여기서, 빔 포밍 모드가 선택된 경우라면 상기 행렬 A _8x2는 다음의 수학식 3과 같이 변형될 수 있으며, 이때 d1, d2는 두 명의 사용자에 대해 개별적으로 빔 포밍을 수행하기 위한 입력 데이터 스트림으로 사용된다.

만약, SM 모드나 STC 모드가 선택된 경우라면 d1, d2는 각각 독립적인 데이터 스트림이 되며, 이를 첫 번째 서브 어레이와 다섯 번째 서브 어레이를 사용하여 송신한다고 할 때 상기 수학식 2는 다음의 수학식 4와 같이 변형될 수 있다.

가상 다중 경로 채널 생성부(540)는 플랫 페이딩 환경에서 수신 안타나 간 채널 상관 특성이 매우 높게 나타나는 경우, 복수 개의 빔 포밍 패턴을 통해 가상 경로를 설정하여 인위적인 리치 스캐터링(rich scattering) 전파 환경을 조성하는 역할을 담당한다. 그 외에도, 안테나 다중 모드 변환부(530)로부터 입력받은 서브 어레이별 데이터 스트림(s₁ ~ s_N)에 소정의 시간 지연을 부여함으로써 지연 다이버시티 효과를 얻는 역할 및/또는 각 데이터 스트림에서 형성되는 멀티 빔에 소정의 가변 이득값을 부여함으로써 채널 환경 변동에 유연하게 대처하도록 하는 역할을 더 포함할 수 있다. 이와 같은 가상 다중 경로 채널 생성부(504)는 N개의 멀티 빔 스위칭부와, N-1개의 지연 소자와, M개의 각 안테나별 이득 소자들을 포함하여 이루어질 수 있으며, 이를 도 7을 참고로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

멀티 빔 스위칭부는 일정 각도의 멀티 빔을 형성하기 위해 입력된 데이터 스트림에 소정의 안테나 가중치를 부여한다. 임의의 서브 어레이가 J = M / N 개의 안테나 소자로 구성될 때, 상기 서브 어레이서브 어레이에서 l번째 각도로 형성되는 특정 빔 패턴에 대한 안테나 가중치 컬럼 벡터 a _l 는 다음의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.

여기서, J는 임의의 서브 어레이 내의 안테나 소자 수, d는 안테나 소자 간의 거리, θ _l 는 는 θ의 각도로 빔 패턴이 형성되는 l번째 송신 빔 패턴, 그리고 λ 는 송신 신호의 파장을 각각 의미한다. 안테나 소자 간 간격 d는 서브 어레이화를 구현하기 위해 종래의 다중 안테나 시스템과 유사하게 설정되는 것이 바람직한데, 구체적으로는 λ/2로 설정되는 것이 바람직하며, 서브 어레이간 안테나 간격은 4λ 또는 10λ 로 설정하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한하는 것은 아니며 통신 환경에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

특정 빔 패턴에 대한 안테나 가중치 컬럼 벡터가 a _l 일 때, n 번째 서브 어레이에서 L 개의 멀티 빔 패턴을 통해 가상적인 MIMO 채널을 생성하는 경우에 있어서 해당 그룹을 구성하는 안테나들에 적용되는 가중치 컬럼 벡터값들은 다음과 같이 표현할 수 있다.

여기서, 상기 가중치 컬럼 벡터들이 모두 '1'로 세팅되는 경우, 서브 어레이별로 송신되는 데이터 스트림은 가상 다중 경로 채널 생성부(540)에 의해 어떠한 영향도 받지 않으며, 다만 안테나 다중 모드 제어부(510)에서 선택된 모드에 따라 송신 동작이 이루어진다. 이는 현재의 다중 경로 채널 환경이 양호하여 본 발명의 가상 다중 경로 채널의 도움 없이도 리치 스캐터링(rich scattering) 무선 환경의 조성이 가능한 경우에 해당한다.

한편, 가상 다중 경로 채널 생성부(540)는 입력되는 개개의 데이터 스트림에 한 심볼 이상의 지연 시간을 부여하기 위한 N-1개의 지연 소자(720)를 더 구비할 수 있으며, 이를 통해 지연 다이버시티 효과를 기대할 수 있다. 여기서, 데이터 스트림 별 지연 시간은 OFDMA의 보호 구역 시간을 초과하지 않는 범위 내로 설정하여 심볼간 간섭 현상이 발생하지 않도록 한다.

또한, 가상 다중 경로 채널 생성부(540)는 채널 상황이 변동되는 경우를 고려하여 각 안테나 소자별로 이득 소자를 더 구비할 수 있다. 여기서, 각 안테나 소자에 부여되는 이득은 채널 상황에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.

마지막으로, 상술한 가상 다중 경로 채널 생성부(540)를 거쳐 안테나 단에서 최종적으로 송신되는 신호 y(t)는 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기서, N 은 서브 어레이 수, J 는 각 서브 어레이를 구성하는 안테나 소자 수, l은 각 서브 어레이에서 형성되는 l번째 빔 패턴, α_nj 는 n번째 서브 어레이의 j번째 안테나 소자로 전송되는 데이터 스트림에 적용할 가변 이득, T_n 은 n번째 송신 데이터 스트림에 대한 지연 시간, s_k(t)는 k번째 송신 데이터 스트림 신호, f_c 는 반송 주파수를 각각 가리킨다.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것 은 아니다.

본 발명에 의하면, 선택적으로 서브 어레이 간에 소정의 지연시간을 할당하고, 각 서브 어레이마다 일정 각도 간격으로 다수의 빔을 형성시키는 멀티 빔 스위칭 방식으로 가상적인 다중 경로 채널을 생성함으로써, 불완전한 직교성으로 인한 수신 성능 열화를 방지할 수 있다. 또한, 각 서브 어레이에서의 멀티 빔은 미리 설정된 일정한 각도 간격으로 형성되므로 사용자 단말을 향해 빔 포밍을 수행하기 위해 필요했던 종래의 가중치 정보가 필요 없게 되어 상향 채널을 효율적으로 이용할 수 있다.

Claims (12)

1. 인접한 다수의 안테나로 이루어진 서브 어레이를 하나 이상 구비하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치에 있어서,

   수신단으로부터 전송받은 제어 정보를 이용하여 안테나 모드를 선택하는 다중 안테나 모드 제어부;

   안테나 모드 변환을 위한 가중치 정보를 저장하는 룩업 테이블;

   입력 데이터 스트림에 상기 가중치 정보를 적용하여 상기 선택된 안테나 모드에 따른 출력 데이터 스트림으로 변환하는 안테나 다중 모드 변환부; 및

   상기 변환된 데이터 스트림을 일정 각도 간격으로 형성되는 멀티 빔에 맵핑하는 멀티 빔 스위칭부를 포함하는 멀티 빔 가상 다중 경로 채널 생성부

   를 포함하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가상 다중 경로 채널 생성부는

   각 서브 어레이로 입력되는 상기 변환된 데이터 스트림에 대하여 소정의 시간 지연을 부가하기 위한 지연 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가상 다중 경로 채널 생성부는

   서브 어레이를 구성하는 각 안테나에 입력되는 데이터 스트림에 채널 상황에 따른 가변 이득을 부가하기 위한 이득 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 안테나 모드는 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가중치 정보는 특정 안테나 모드로 변환하기 위한 안테나 가중치 벡터, MIMO 관련 코드 북 행렬 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 안테나 모드는 공간 분할 다중 접속 모드를 더 포함하며,

   상기 공간 분할 다중 접속 모드는 상기 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드 중 어느 하나와 결합하여 적용되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치.
7. 인접한 다수의 안테나로 이루어진 서브 어레이를 하나 이상 구비하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법에 있어서,

   수신단으로부터 전송받은 제어 정보를 이용하여 안테나 모드를 선택하는 단계;

   입력 데이터 스트림에 소정의 가중치 정보를 적용하여 상기 선택된 안테나 모드의 출력 데이터 스트림으로 변환하는 단계; 및

   상기 변환된 데이터 스트림을 일정 각도 간격으로 형성되는 멀티 빔에 맵핑하는 단계

   를 포함하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법.
8. 제7항에 있어서,

   각 서브 어레이로 입력되는 모드 변환된 데이터 스트림에 대하여 소정의 시간 지연을 부가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법.
9. 제8항에 있어서,

   서브 어레이를 구성하는 각 안테나에 입력되는 데이터 스트림에 채널 상황에 따른 가변 이득을 부가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 안테나 모드는 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 가중치 정보는 특정 안테나 모드로 변환하기 위한 안테나 가중치 벡터, MIMO 관련 코드 북 행렬 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법.
12. 제10항에 있어서,

    상기 안테나 모드는 공간 분할 다중 접속 모드를 더 포함하며,

    상기 공간 분할 다중 접속 모드는 상기 공간 다중화 모드, 공간 다이버시티 모드, 빔 포밍 모드 중 어느 하나와 결합하여 적용되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 시스템의 송신 방법.

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