KR20090094382A - 채널 품질 피드백에 기반한 빔공간-시간 코딩 - Google Patents

채널 품질 피드백에 기반한 빔공간-시간 코딩

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KR20090094382A
KR20090094382A KR1020097015205A KR20097015205A KR20090094382A KR 20090094382 A KR20090094382 A KR 20090094382A KR 1020097015205 A KR1020097015205 A KR 1020097015205A KR 20097015205 A KR20097015205 A KR 20097015205A KR 20090094382 A KR20090094382 A KR 20090094382A
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Abstract

전송 다이버시티 공간-시간 코딩된 신호들에 빔형성을 적용함으로써 수신기에서의 다이버시티 이득을 증가시키기 위한 방법들 및 장치가 개시된다. 전송 신호는 복수의 공간-시간 안테나 그룹들을 통해 공간-시간 코딩되며, 각각의 공간-시간 안테나 그룹은 특정 공간-시간 코드와 연관된다. 각각의 공간-시간 안테나 그룹에서의 신호는 공간-시간 안테나 그룹에서 복수의 안테나를 통해 빔형성된다. 공간-시간 안테나 그룹에서 복수의 안테나의 각각은 공간-시간 그룹에서 다른 안테나와는 별개의 가중치로 가중된다. 빔형성 가중치들은 수신기로부터 채널 품질 피드백 표시에 기반하여 변할 수 있다. 각각의 가중치들 또는 복수의 가중치들의 벡터의 크기, 위상, 또는 크기 및 위상의 조합은 수신된 신호의 품질을 개선시키기 위해 채널 품질 표시의 함수로서 변할 수 있다.

Description

채널 품질 피드백에 기반한 빔공간-시간 코딩{BEAMSPACE-TIME CODING BASED ON CHANNEL QUALITY FEEDBACK}
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 수신기에서의 다이버시티 이득을 증가하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
본 출원은 출원일은 2006년 12월 19일이고, 발명의 명칭은 "BEAMSPACE-TIME CODING BASED ON CHANNEL QUALITY FEEDBACK"이며, 출원 번호는 제60/870,654인 미국 가출원에 우선권을 주장하고 있고, 양수인에게 양수되었고 이에 의해 여기서 참조로서 명백히 통합된다.
무선 통신 장치들은 다양한 동작 조건들 및 동작 환경들에서 동작하도록 구성된다. 모바일 무선 장치는 송신 신호 소스에 대하여 자신의 위치에 기반하여 신호 품질의 격렬한 변화들을 경험할 수 있다. 신호 품질의 변화들은 송신기를 무선 수신기에 링크하는 무선 채널의 변화들로서 특징지어질 수 있다.
무선 채널에 제공하는 많은 인자들이 존재한다. 예를 들어, 수신된 신호 강도는 송신기 및 수신기 사이의 거리가 증가함에 따라 감소한다. 또한, 지형의 변화들 및 장애물들의 존재, 및 반사하는 표면들은 다중 경로(multi-path)를 제공한다. 송신기에서 수신기로의 다중 신호 경로들을 통과하는 신호들은 증폭적으로(constructively) 또는 감쇄적으로(detructively) 합쳐질 수 있다. 예를 들어 다중-경로 신호 컴포넌트에서의 위상(phase) 회전으로 인한 감쇄적인 신호 결합은 수신기에서 실질적으로 감소된 신호 품질을 초래할 수 있다. 감소된 신호 품질은 종종 신호 페이드(fade)로 지칭되거나, 또는 단순히 페이드로 지칭된다.
무선 통신 시스템은 깊은 페이드에서 동작하는 확률을 보상하기 위해 다양한 기술들을 구현할 수 있다. 무선 통신 시스템은 페이드들에 대한 보상을 돕기 위해 신호 다이버시티(diversity)를 구현할 수 있다. 다이버시티는 일반적으로 독립적인 신호 경로들을 제공 또는 분석(resolve)하기 위해 몇몇의 리던던시 타입을 구현하는 것을 의미한다.
송신기는 개별적인 분석할 수 있는(resolvable) 신호를 도입함으로써 다이버시티를 제공할 수 있고, 그 결과 수신기는 전송된 신호를 수신하고 결정하는 증가된 확률을 가지게 된다. 송신기는 복수의 송신 안테나들, 복수의 전송 주파수들, 복수의 전송 시간들, 또는 이들의 몇몇의 조합을 이용하여 다이버시티를 도입할 수 있다.
예를 들어, 전송 다이버시티는 원래의 정보 심벌을 하나의 안테나로부터 전송하고 제 2 안테나로부터 상기 심벌의 변형된 버전(version)을 전송함으로써 달성될 수 있다. 원래의 심벌의 변형된 버전은 원래의 심벌의 버전이 지연되고, 컨쥬게이팅(conjucate)되고, 취소(negate)되며, 회전되는 등, 또는 상기의 일부 또는 전부의 조합으로 된 것을 의미할 수 있다. 회전된 신호는 기준에 대하여 신호 위상의 복소(complex) 회전을 의미한다. 수신기는 전송된 심벌을 복원하기 위해 하나 이상의 심벌 주기들에 걸쳐 전체 수신된 신호를 처리한다.
유사하게, 수신기는 공간적으로 다양한 복수의 수신 안테나들의 사용을 통해 제한된 양의 다이버시티를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 복수의 수신 안테나들은 거리를 두고 떨어져있고, 상기 거리는 각각의 안테나가 다른 수신 안테나들에 의해 경험되는 채널과 독립적인 채널 특성들을 경험하게 한다.
본 명세서의 실시예들의 특징들, 목적들, 그리고 장점들은 동일한 구성 요소들은 동일한 도면 참조 번호들을 지니고 있는 도면들을 조합하면 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 2는 다중 액세스 무선 통신 시스템에서 송신기 및 수신기의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 3은 빔형성된 공간-시간 코딩 전송 다이버시티를 가지는 송신기 시스템의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 4는 빔형성된 공간-시간 코딩 전송 다이버시티를 가지는 송신기 시스템의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 5는 빔형성 가중치 배열 다이어그램의 예이다.
도 6은 빔형성된 공간-시간 코딩 수신 신호들에 기반하여 채널 품질 표시를 형성하도록 구성되는 수신기의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 7은 빔형성된 전송 다이버시티/공간-시간 코딩을 이용하여 전송 다이버시티를 제공하는 방법의 일 실시예의 간략화된 순서도이다.
도 8은 빔형성된 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 신호들로부터 피드백 정보를 생성하는 방법의 일 실시예의 간략화된 순서도이다.
도 9는 빔형성된 공간-시간 코딩 전송 다이버시티를 가지는 송신기 시스템의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
도 10은 빔형성된 공간-시간 코딩 수신 신호들에 기반하여 채널 품질 표시를 생성하도록 구성되는 수신기의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다.
다이버시티 공간-시간 코딩된 신호들을 전송하기 위해 빔형성을 적용함으로써 수신기에서의 다이버시티 이득을 증가하기 위한 방법들 및 장치가 개시된다. 송신 신호는 복수의 공간-시간 안테나 그룹들에 걸쳐 공간-시간 코딩되고, 각각의 공간-시간 안테나 그룹은 특정 공간-시간 코드와 연관된다. 각각의 공간-시간 안테나 그룹에서의 신호는 공간-시간 안테나 그룹에서 복수의 안테나들을 통해 빔형성된다. 공간-시간 안테나 그룹에서의 복수의 안테나들의 각각은 공간-시간 그룹에서 다른 안테나에 상대적으로(relative to) 개별적인 가중치(weight)로 가중치가 적용된다. 빔형성 가중치들은 수신기로부터 채널 품질 피드백 표시에 기반하여 변할 수 있다. 각각의 가중치 또는 복수의 가중치들의 벡터의 크기, 위상, 또는 크기 및 위상의 조합은 수신된 신호의 품질을 개선하기 위해 채널 품질 표시의 함수로서 변할 수 있다.
본 출원의 양상들은 전송 다이버시티를 제공하기 위한 방법을 포함한다. 상기 방법은 전송 신호로부터 복수의 공간-시간 인코딩 신호들을 생성하는 단계, 채널 품질 표시를 수신하는 단계, 상기 채널 품질 표시에 기반하여 적어도 하나의 가중 벡터(weight vector)를 생성하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 가중 벡터로부터 대응하는 가중 벡터를 이용하여 상기 복수의 공간-시간 인코딩 신호들 중 적어도 하나를 빔형성하는 단계를 포함한다.
본 출원의 양상들은 전송 다이버시티를 제공하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 전송 신호로부터 복수의 공간-시간 인코딩 신호들을 생성하는 단계, 채널 품질 표시를 수신하는 단계, 및 대응하는 가중 벡터를 이용하여 상기 공간-시간 인코딩 신호들의 각각을 빔형성하는 단계를 포함하며, 상기 적어도 하나의 가중 벡터는 부분적으로 상기 채널 품질 표시에 기반하여 결정된다.
본 출원의 양상들은 전송 다이버시티를 최적화하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 복수의 신호들을 수신하는 단계 - 상기 복수의 신호들 각각은 대응하는 신호 빔에서 수신됨 -, 각각의 신호 빔에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계, 상기 채널 추정치들에 기반하여 채널 품질 표시를 결정하는 단계, 및 상기 신호 빔들의 송신 소스로 피드백 정보로서 상기 채널 품질 표시를 전송하는 단계를 포함한다.
본 출원의 양상들은 전송 신호 스트림을 생성하도록 구성되는 송신기 -상기 전송 신호 스트림을 수신하도록 구성되고, 상기 전송 신호 스트림으로부터 복수(G개)의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 전송 스트림들을 생성하도록 구성되는 전송 다이버시티 인코더, 채널 품질 표시를 수신함-, 상기 채널 품질 표시에 기반하여 가중 벡터들의 세트로부터 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하도록 구성되는 가중 행렬 생성기, 및 복수의 빔형성 인코더들 - 상기 복수의 빔형성 인코더들 각각은, 상기 복수의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 전송 스트림들 중 하나를 수신하고, 상기 복수의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 전송 스트림들 중 하나로 상기 가중 벡터들의 세트로부터의 가중 벡터에 기반하여 복수(K개)의 가중된 서브스트림들을 생성하도록 구성됨 -을 포함하는 전송 다이버시티를 제공하는 장치를 포함한다.
본 출원의 양상들은 복수의 빔들에서 복수의 공간-시간 인코딩 전송 신호들을 수신하도록 구성되는 수신기 -여기서 각각의 공간-시간 인코딩 전송 신호는 별개의(distinct) 빔 내에서 반송(carry)됨-, 상기 수신기에 연결(couple)되고 각각의 빔으로부터 적어도 하나의 파일럿 신호를 추출(extract)하도록 구성되는 파일럿 추출 모듈, 상기 파일럿 추출 모듈에 연결되고 상기 적어도 하나의 파일럿 신호에 기반하여 상기 복수의 빔들의 각각에 대한 채널 추정치를 결정하도록 구성되는 채널 추정 모듈, 상기 채널 추정치들에 기반하여 채널 품질 표시를 결정하도록 구성되는 채널 품질 표시 생성기, 및 상기 채널 품질 표시를 포함하는 피드백 메시지를 생성하고, 상기 피드백 메시지를 상기 공간-시간 인코딩 전송 신호들의 소스로 전송하도록 구성되는 송신기를 포함하는 전송 다이버시티를 제공하는 장치를 포함한다.
복수의 가중치들의 벡터의 전송 다이버시티/공간-시간 코딩 및 빔형성의 이점들을 결합하는 무선 신호들을 생성하고 전송하기 위한 방법들 및 장치가 설명된다. 송신기는 N개의 송신 안테나들을 구비한다. N개의 송신 안테나들은 그리고 나서 G≤N 일 때 G개의 그룹의 안테나들로 분할된다. 안테나들의 각각의 그룹에서, 안테나들은 빔을 형성하기 위해 가중치(weight) 벡터 에 의해 가중치가 적용된다.
전송될 필요가 있는 정보 스트림은 처음에 G개의 서브스트림들로 다이버시티/시간-공간 인코딩된다. 서브스트림들의 각각은 안테나들의 하나의 그룹을 사용하여 빔형성되어 전송된다. 송신기는 수신기에 의해 제공되는 피드백에 기반하여 가중 벡터(weight vector)에 의해 적용되는 가중치들을 최적화할 수 있다.
수신기는 빔형성된 서브스트림들로부터 수신된 신호들을 프로세성할 수 있고, 상기 프로세싱된 서브스트림들에 기반하여 채널 품질 표시(CQI) 값을 생성할 수 있다. 수신기는 각각의 빔형성된 서브스트림들로부터의 신호에 기반하여 또는 합성된 신호 품질에 기반하여 채널 품질 표시를 독립적으로 생성할 수 있다. 수신기는 하나 이상의 CQI 값들을 피드백 메시지에서 또는 몇몇의 다른 통신 링크를 통해 송신기로 통신할 수 있다. 수신기는 예를 들어 송신기에 의해 전송되는 파일럿 신호에 기반하여 CQI 값들을 생성할 수 있다.
송신기, 또는 특히 상기 송신기와 통신하고 있는 수신기는 수신기로부터 CQI 값들을 수신할 수 있다. 송신기는 CQI 값들에 기반하여 하나 이상의 서브스트림들에 적용되는 빔형성 가중치들을 조절할 수 있다. 송신기는 또한 특정 액세스 단말에 대응하는 신호에 기인하는 다운링크 간섭을 나타내는 하나 이상의 메트릭(metric)들을 수신할 수 있다. 다운링크 간섭 메트릭은 예를 들어, 송신기 신호가 최적화되지 않는 액세스 단말들에서의 하나 이상의 수신기들에 의해 또는 다른 액세스 포인트들에 위치한 하나 이상의 수신기들에 의해 결정될 수 있다. 송신기는, 다른 셀들 또는 커버리지 영역들, 또는 이들의 몇몇의 조합에서 경험되는 셀-간(inter-cell) 간섭을 동시적으로 최소화하면서, 수신기에서 신호 품질을 최대화하기 위해 서브스트림들의 각각에서 가중치들을 독립적으로 조절하고, 수신기에서 신호 품질을 최대화하기 위해 복수의 서브스트림들의 가중치들을 조절하며, 수신기에서 신호 품질을 개선하기 위해 서브스트림들의 각각에서 가중치들을 조절한다. 송신기는 가중치들의 미리 결정된 그리드(grid)에서 선택되도록 구성될 수 있고, 하나 이상의 개별적인 가중치들의 크기 및 위상 중 하나 또는 둘 모두를 연속적으로 변하게 하도록 구성될 수 있다.
도 1은 다중 액세스 무선 통신 시스템(100)의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다. 다중 액세스 무선 통신 시스템(100)은 예를 들어 셀들(102, 104, 106)인 복수의 셀들을 포함한다. 도 1의 실시예에서, 각각의 셀(102, 104, 106)은 복수의 섹터들을 포함하는 액세스 포인트(150)를 포함할 수 있다.
복수의 섹터들은 셀의 일부에서 액세스 단말들과 통신할 책임이 있는 안테나들의 그룹들의 각각에 의해 형성된다. 셀(102)에서, 안테나 그룹들(112, 114, 116)은 각각 상이한 섹터에 대응한다. 예를 들어, 셀(102)은 3개의 섹터들(102a 내지 102c)로 분할된다. 제 1 안테나(112)는 제 1 섹터(102a)를 서빙하고, 제 2 안테나(114)는 제 2 섹터(102b)를 서빙하며, 제 3 안테나(116)는 제 3 섹터(102c)를 서빙한다. 셀(104)에서, 안테나 그룹들(118, 120, 122)은 각각 상이한 섹터에 대응한다. 셀(106)에서, 안테나 그룹들(124, 126, 128)은 각각 상이한 섹터에 대응한다.
각각의 셀 및 셀의 섹터는 대응하는 액세스 포인트의 하나 이상의 섹터들과 통신하는 여러 개의 액세스 단말들을 지원하거나 그렇지 않으면 서빙하도록 구성된다. 예를 들어, 액세스 단말들(130 및 132)은 액세스 포인트(142)와 통신하고, 액세스 단말들(134, 136)은 액세스 포인트(144)와 통신하며, 액세스 단말들(138, 140)은 액세스 포인트(146)와 통신한다. 액세스 포인트들(142, 144, 146)의 각각의 2개의 액세스 단말들과 통신하고 있는 것으로 도시되었더라도, 각각의 액세스 포인트(142, 144, 146)는 2개의 액세스 단말들과 통신하는 것으로 제한되지 않고, 물리적 제한 또는 통신 표준에 의해 부과된 제한일 수 있는 몇몇의 제한까지의 임의의 수의 액세스 단말들을 지원할 수 있다.
여기서 사용된 것처럼, 액세스 포인트는 단말들과 통신하기 위해 사용되는 고정국일 수 있고, 또한 기지국, 노드 B, 또는 몇몇의 다른 용어로 지칭될 수 있고 이들의 일부 또는 모든 기능을 포함할 수 있다. 액세스 단말(AT)은 또한 사용자 장비(UE), 사용자 단말, 무선 통신 장치, 단말, 모바일 단말, 이동국, 가입국, 또는 몇몇의 다른 용어로 지칭될 수 있고, 이들의 일부 또는 모든 기능을 포함할 수 있다.
도 1로부터 각각의 액세스 단말(130, 132, 134, 136, 138, 140)이 동일한 셀에 각각의 다른 액세스 단말과 상이한, 자신 각자의 셀의 부분에 위치해 있음을 볼 수 있다. 또한, 각각의 액세스 단말은 자신이 통신하고 있는 액세스 포인트에 대응하는 안테나 그룹들로부터 상이한 거리에 있을 수 있다. 이러한 인자들의 둘 모두는 셀 내의 환경 및 다른 조건들에 부가하여, 상이한 채널 조건들이 각각의 액세스 단말 및 안테나 그룹 -안테나 그룹은 액세스 단말과 통신하고 있음- 사이에 존재하도록 하는 상황들을 제공한다.
각각의 액세스 단말, 예를 들어 130은 일반적으로 채널 조건들이 변하기 때문에 임의의 다른 액세스 단말에 의해 경험되지 않는 고유의 채널 특성들을 경험한다. 또한, 채널 특성들은 시간에 걸쳐 변하고, 액세스 단말 위치의 변화들로 인해 변한다.
액세스 포인트들(142, 144, 146)은 부분적인 채널 조건들의 변화들로 인해 신호 품질의 페이드들의 효과들의 일부를 완화하기 위해 공간-시간 인코딩 전송 다이버시티를 구현할 수 있다. 액세스 포인트들(142, 144, 146)은 복수의 별개의 공간-시간 인코딩 서브스트림들을 생성하도록 구성될 수 있다. 액세스 포인트들(142, 144, 146)은 또한 각각의 별개의 공간-시간 인코딩 서브스트림을 빔형성하도록 구성될 수 있다. 따라서 액세스 포인트들(142, 144, 146)의 각각에서의 각각의 서브스트림은 안테나들의 다양성을 이용하여 빔형성될 수 있다. 공간-시간 인코딩 및 빔형성된 서브스트림들은 실질적으로 상호연관되지 않은 채널 조건들을 통과한 후에 액세스 단말들(130, 132, 134, 136, 138, 140)에서 각각 수신될 수 있다. 이는 모든 동작 조건들에서 신호들을 수신하기 위한 액세스 단말들(130, 132, 134, 136, 138, 140)의 능력을 개선하고, 액세스 단말들(130, 132, 134, 136, 138, 140)이 서빙 액세스 포인트와의 통신들을 유지할 수 없도록 하는 신호 페이딩 조건을 경험할 확률을 최소화한다.
액세스 포인트들(142, 144, 146)은 가중치로 대응하는 안테나들의 다양성에 연결(couple)된 신호들 각각에 가중치를 적용함으로써 서브스트림들을 빔형성할 수 있다. 각각의 공간-시간 인코딩 서브스트림은 쪼개지고, 그렇지 않으면 복수의 카피(copy)들로 분할되며, 복수의 카피들은 복수의 카피들의 수로 동일한 디멘존(dimension)의 가중 벡터를 이용하여 가중치가 적용된다.
액세스 포인트들(142, 144, 146)은 하나 이상의 서브스트림들에 적용된 가중치들을 최적화하기 위해 액세스 단말들의 각각, 예를 들어 130으로부터의 피드백을 사용할 수 있다. 액세스 포인트들(142, 144, 146)은 액세스 단말들(130, 132, 134, 136, 138, 140)에 의한 채널 분석을 용이하게 하기 위해 빔형성되지 않은 또는 알려진 가중 벡터들로 빔형성된 파일럿 신호들을 전송할 수 있다. 파일럿 신호들은 시간, 주파수, 또는 시간 및 주파수의 조합으로 주기적으로 전송될 수 있는 하나 이상의 알려진 신호들일 수 있다. 다른 실시예들에서, 파일럿 신호들은 주기적이지 않으나, 미리 정해진 알고리즘에 따라 전송된다. 예를 들어, 파일럿 신호들은 의사-랜덤하게 스케줄링될 수 있고, 액세스 단말들(130, 132, 134, 136, 138, 140)은 파일럿 신호들의 위치 및 발생(occurrence)을 예측하기 위한 능력을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 액세스 포인트들(142, 144, 146)은 하나 이상의 액세스 단말들, 예를 들어 130의 요청에 파일럿 신호들을 스케줄링할 수 있다.
액세스 단말들의 각각, 예를 들어 130, 은 자신의 서빙 액세스 포인트(142)로부터 파일럿 신호들을 수신할 수 있고, 독립적인 서브스트림들의 각각에 대한 채널을 추정할 수 있다. 만약 액세스 포인트가 파일럿 서브스트림들을 빔형성하면, 액세스 단말(130)은 채널을 추정하는 프로세스 동안 파일럿 서브스트림들에 적용되는 미리 결정된 빔형성 가중치들을 보상할 수 있다.
액세스 단말(130)은 채널 추정치들에 기반하여 채널 품질 표시(CQI) 값을 생성한다. 일 실시예에서, 액세스 단말(130)은 서브스트림들의 각각에 대한 채널 추정치를 표시(representative)하는 CQI 값을 생성한다. 다른 실시예에서, 액세스 단말(130)은 복수의 채널 추정치들의 조합에 기반하여 CQI 값을 생성한다.
액세스 단말(130)은 채널 추정치를 표시하는 CQI 값을 생성할 수 있거나, 채널 추정치의 변화를 나타내는 CQI 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 액세스 단말(130)은 복합된 신호 품질이 이전의 채널 추정치에 대하여 개선되었는지 또는 악화(degrade)되었는지 여부만을 표시하는 CQI 값을 생성할 수 있다. 다른 실시예에서, 액세스 단말(130)은 각각의 채널 추정치에 대한 CQI 값들을 생성하고, CQI 값은 채널 추정치의 크기(magnitude)를 표시한다.
액세스 단말(130)은 하나 이상의 CQI 값들을 가지는 하나 이상의 피드백 메시지들을 생성하고, CQI 값들을 생성하기 위해 사용되는 파일럿 신호들에 대응하는 액세스 포인트로 다시 CQI 값들을 통신한다.
액세스 포인트, 예를 들어 142는 또한 다운링크 간섭의 하나 이상의 추정치들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 다른 섹터로부터의 액세스 단말, 예를 들어 132, 또는 다른 셀로부터의 액세스 단말, 예를 들어 140은 몇몇의 다른 섹터(102c) 또는 셀(102)에서 빔형성된 신호들에 의해 생성된 다운링크 간섭의 레벨을 추정할 수 있다. 선택적으로, 액세스 포인트, 예를 들어 146의 수신기는 다른 액세스 포인트, 예를 들어 142에서 생성된 다운링크 간섭을 추정할 수 있다. 다운링크 간섭의 추정치는 간섭의 소스로 추정되는 액세스 포인트(142)로 전송될 수 있다.
액세스 포인트, 예를 들어 142는 CQI 값들 및 다운링크 간섭 추정치들을 수신하고, 액세스 단말(130)에서 경험되는 신호 품질을 개선하기 위해 빔형성 가중 벡터들의 가중치들을 조정하고, 다른 셀들 또는 섹터들에서 경험되는 다운링크 간섭을 동시에 감소시키기 위해 가중치들을 조절할 수 있다. 액세스 포인트(142)는 빔형성된 서브스트림들의 각각에 대한 빔형성 가중치들을 최적화할 수 있다. 액세스 포인트(142)는 미리 결정된 알고리즘에 따라 빔형성 가중치들을 변하게 할 수 있고, 예를 들어 미리 결정된 증가분들로 연속적으로 가중치들을 변하게 할 수 있거나, 또는 가중치들의 미리 결정된 세트로부터 가중치를 선택함으로써 가중치들을 변하게 할 수 있다. 액세스 포인트(142)는 가중치의 크기, 위상, 또는 크기 및 위상의 조합을 변하게 할 수 있다.
상기의 실시예들은 도 2에 도시된 것처럼 전송(TX) 프로세서(220 또는 260), 프로세서(230 또는 270), 및 메모리(232 또는 272)를 이용하여 구현될 수 있다. 프로세스들은 임의의 프로세서, 제어기, 또는 다른 프로세싱 장치상에서 수행될 수 있고, 그렇지 않으면 소스 코드, 오브젝트 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체에서 컴퓨터 판독가능 명령들로 저장될 수 있다.
도 2는 다중 액세스 무선 통신 시스템(200)에서 송신기 및 수신기의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다. 송신기 시스템(210)에서, 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터는 데이터 소스(212)에서 전송(TX) 데이터 프로세서(214)로 제공된다. 일 실시예에서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 송신 안테나를 통해 전송된다. TX 데이터 프로세서(214)는 코딩된 데이터를 제공하기 위해 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 코딩 방식에 기반하여 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷, 코딩, 그리고 인터리빙한다. 몇몇의 실시예들에서, TX 데이터 프로세서(214)는 사용자 및 안테나 -여기서, 사용자로 심벌들이 전송되고 있고, 안테나로부터 심벌들이 전송되고 있음- 에 기반하여 데이터 스트림들의 심벌들로 공간-시간 인코딩 및 빔형성 가중치들을 적용한다. 몇몇의 실시예들에서, 빔형성 가중치들은 액세스 포인트 및 액세스 단말 사이의 전송의 조건을 나타내는 채널 응답 정보에 기반하여 형성될 수 있다. 또한, 스케줄링된 전송들의 케이스들에서, TX 데이터 프로세서(214)는 사용자로부터 전송된 랭크(rank) 정보에 기반하여 패킷 포맷을 선택할 수 있다.
각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기술들을 이용하여 파일럿 데이터와 함께 멀티플렉싱될 수 있다. 파일럿 데이터는 일반적으로 알려진 방식으로 프로세싱되는 알려진 데이터 패턴이고, 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 사용될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 멀티플렉싱된 파일럿 및 인코딩된 데이터는 변조 심벌들을 제공하기 위해 상기 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 변조 방식(예를 들어, BPSK, QPSK, M-PSK, 또는 M-QAM)에 기반하여 변조(즉, 심벌 매핑)된다. 데이터 레이트, 코딩, 및 각각의 데이터 스트림에 대한 변조는 프로세서(230)에 의해 제공되는 명령들에 의해 결정될 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 병렬 공간 스트림들의 수는 사용자로부터 전송되는 랭크 정보에 따라 변할 수 있다.
모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심벌들은 TX MIMO 프로세서(220)로 제공되고, 이는 (예를 들어, OFDM에 대한) 변조 심벌들을 더 프로세스할 수 있다. TX MIMO 프로세서(220)는 그리고나서 NT개의 심벌 스트림들을 NT개의 송신기(TMTR; 222a 내지 222t)로 제공한다. TX MIMO 프로세서(220)는 사용자 및 안테나 -여기서, 사용자로 심벌들이 전송되고 있고, 안테나로부터 심벌들이 전송되고 있음에 기반하여 상기 사용자들의 채널 응답 정보로부터 데이터 스트림들의 심벌들에 빔형성 가중치들을 적용한다.
각각의 송신기(222 내지 222t)는 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하기 위해 각각의 심벌 스트림을 수신하고 프로세싱하며, MIMO 채널을 통한 전송에 적절한 변조된 신호를 제공하기 위해 상기 아날로그 신호들을 더 컨디셔닝(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 업컨버팅)한다. 송신기들(222a 내지 222t)로부터의 NT개의 변조된 신호들은 그리고나서 각각 NT개의 안테나들(224a 내지 224t)로부터 전송된다.
송신기 시스템(210)은 또한 하나 이상의 안테나들(224a 내지 224t)로부터 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 대응하는 수신기(223a 내지 223t)는 상기 수신 신호들을 수신하고 프로세싱한다. 각각의 수신기(223a 내지 223t)는 증폭, 필터링, 그리고 자신의 대응하는 수신된 신호들을 복조기(240)에 연결된 기저 밴드 신호로 주파수 변환하도록 구성될 수 있다.
복조기(240)는 수신된 데이터 및 정보를 복원하기 위해 수신된 신호들을 복조할 수 있다. 복조기(240)의 출력은 RX 데이터 프로세서(242)에 연결된다. RX 데이터 프로세서(242)는 수신된 신호들에 저장된 다양한 정보 엘리먼트들을 추출(extract)하도록 구성될 수 있다. 상기 정보의 일부는 송신기 시스템(210)에 의해 사용될 수 있는 오버헤드 정보일 수 있고, 다른 정보는 데이터 싱크(244)를 통해 사용자 또는 다른 수신(destination) 장치(미도시)로 출력하기 위해 프로세싱될 수 있는 사용자 데이터일 수 있다.
오버헤드 정보는 수신기 시스템(250)에 의해 생성되고 송신기 시스템(210)으로 전송되는 CQI 값들을 포함할 수 있다. RX 데이터 프로세서(242)는 CQI 값들 또는 CQI 값들을 포함하는 메시지들을 프로세서(230)로 연결한다. 메모리(232)에 저장된 실행가능한 코드와 관련한 프로세서(230)는 수신된 CQI에 기반하여, TX 데이터 프로세서(214) 또는 TX MIMO 프로세서(220) 둘 중 하나에서 다양한 신호 서브스트림들에 적용되는 빔형성 가중치들로 이루어지는 변화들을 결정하도록 동작한다.
수신기 시스템(250)에서, 전송된 변조된 신호들은 NR개의 안테나들(252a 내지 252r)에 의해 수신되고, 각각의 안테나(252)에서 수신된 신호는 각각의 수신기(RCVR; 254)로 제공된다. 각각의 수신기(254)는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 다운 컨버팅)하고, 샘플들을 제공하기 위해 상기 컨디셔닝된 신호를 디지털화하며, 대응하는 "수신된" 심벌 스트림을 제공하기 위해 샘플들을 더 프로세싱한다.
RX 데이터 프로세서(260)는 그리고나서 "검출된" 심벌 스트림들의 랭크 넘버를 제공하기 위해 특정 수신기 프로세싱 기술에 기반하여 NR개의 수신기들(254)로부터 NR개의 수신된 심벌 스트림들을 수신하고 프로세싱한다. RX 데이터 프로세서(260)에 의한 프로세싱은 아래에서 더욱 상세하게 설명된다. 각각의 검출된 심벌 스트림은 대응하는 데이터 스트림에 대해 전송된 변조 심벌들의 추정치인 심벌들을 포함한다. RX 데이터 프로세서(260)는 그리고나서 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원하기 위해 각각의 검출된 심벌 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩한다. RX 데이터 프로세서(260)에 의한 프로세싱은 송신기 시스템(210)의 TX MIMO 프로세서(220) 및 TX 데이터 프로세서(214)에 의해 수행된 프로세싱과 상보적이다.
RX 프로세서(260)에 의해 생성된 채널 응답 추정치는 수신기에서 공간, 공간/시간 프로세싱을 수행하고, 전력 레벨들을 조절하며, 변조 레이트들 또는 방식들을 변경하고, 또는 다른 동작들을 수행하기 위해 이용될 수 있다. RX 프로세서(260)는 또한 검출된 심벌 스트림들의 신호-대-잡음-및 간섭 비(SNR)들 및 가능한 다른 채널 특성들을 추정할 수 있고, 프로세서(270)로 이러한 양들을 제공할 수 있다.
메모리(272)에 저장된 실행가능한 코드와 관련한 프로세서(270)는 채널 추정치에 기반하여 하나 이상의 CQI 값들을 생성할 수 있다. 프로세서(270)는 또한 현재의 CQI 값을 생성할 때 메모리(270)에 저장된 이전의 채널 추정치들에 대응한 하나 이상의 저장된 CQI 값들에 액세스할 수 있다. 프로세서(270)는 하나 이상의 CQI 값들을 TX 데이터 프로세서(278)에 연결한다.
TX 데이터 프로세서(278)는 다시 송신기 시스템(210)으로의 전송을 위해 CQI 값들을 포맷한다. TX 데이터 프로세서(278)는 예를 들어, CQI 값들을 포함하는 하나 이상의 피드백 메시지들을 생성할 수 있다. TX 데이터 프로세서(278)는 피드백 메시지들을 메시지들이 미리 결정된 포맷에 따라 변조되는 변조기(280)로 연결한다. 변조된 메시지들은 변조된 피드백 메시지들이 업컨버팅되고 다시 송신기 시스템(210)으로 전송되는 하나 이상의 송신기들(255a 내지 255r)로 연결된다.
수신기에서, 다양한 프로세싱 기술들은 NT개의 전송된 심벌 스트림들을 검출하기 위해 NR개의 수신된 신호들을 프로세싱하기 위해 이용된다. 이러한 수신기 프로세싱 기술들은 2개의 주된 카테고리들 (i) (동등화(equalization) 기술들로도 지칭되는) 공간 및 공간-시간 수신기 프로세싱 기술들; 및 (ii) ("연속하는 간섭 소거" 또는 "연속하는 소거" 수신기 프로세싱 기술로도 지칭되는) "연속하는 널링(nulling)/동등화 및 간섭 소거" 수신기 프로세싱 기술로 그룹화될 수 있다.
NT개의 송신 및 NR개의 수신 안테나들에 의해 형성된 MIMO 채널은 NS≤min{NT, NR}일 때, NS개의 독립된 채널들로 분해될 수 있다. NS개의 독립된 채널들의 각각은 또한 MIMO 채널의 공간 서브채널(또는 전송 채널)로 지칭될 수 있고, 디멘존에 대응할 수 있다.
도 3은 공간 시간 인코딩 신호들의 빔형성을 구현하는 송신기 시스템(300)의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이고, 여기서 빔형성 가중치들은 수신기로부터의 CQI 피드백을 이용하여 최적화된다. 도 3의 간략화된 기능 블록 다이어그램은 공간-시간 인코딩 신호들을 빔형성하는 것과 관련된 송신기 시스템의 일부에 제한된다. 송신기 시스템의 다른 부분들은 간략화와 간결함을 위해 생략된다. 송신기 시스템(300)은 예를 들어 도 1의 통신 시스템의 액세스 포인트로 통합될 수 있고, 도 2의 송신기 시스템의 일 실시예일 수 있다.
송신기 시스템(300)은 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)에 연결되는 송신기(310)를 포함한다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 복수의 인코딩된 신호들을 복수의 빔형성 인코더들(3300 내지 330G)에 연결한다. 빔형성 인코더들(3300 내지 330G)은 복수의 안테나들(34000 내지 340GK)에 빔형성된 신호들을 연결한다. 타이밍 및 동기화 모듈(350)은 복수의 빔형성 인코더들(3300 내지 330G)에 연결된 가중 행렬 생성기(360)로 연결된다.
송신기(310)는 변조된 신호 스트림을 형성하기 위해 샘플들을 프로세싱하도록 구성된다. 예를 들어, 송신기(310)는 복수의 정보 비트들로부터 직교 주파수 분할 다중(OFDM)의 복수의 샘플들을 생성하도록 구성될 수 있다. 송신기(310)는 정보 비트들을 OFDM 심벌의 다양한 서브캐리어들로 매핑하고, 정보 비트들을 미리 결정된 변조 포맷에 따라 서브캐리어들로 변조하도록 구성될 수 있다. 송신기(310)는 OFDM 심벌을 요구되는 RF 전송 주파수로 주파수 변환할 수 있다. 이러한 일 실시예에서 송신기(310)의 출력은 요구되는 전송 RF 주파수에서 OFDM 심벌의 샘플들의 시리얼 신호 스트림이다.
송신기(310)의 출력은 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)에 연결된다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 송신기(310)로부터의 신호 스트림을 복수(G개)의 신호 스트림들 -선택적으로 서브스트림들로 지칭됨- 로 분할하도록 구성된다. 전송 다이버시티/공간 시간 인코더(320)는 신호 스트림들의 변형된 버전들을 생성하기 위해 복수의 신호 스트림들 상에서 동작한다. 예를 들어, 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 하나의 실질적으로 변형되지 않은 신호 스트림을 패스(pass)하도록 구성될 수 있고, 나머지 G-1개의 신호 스트림들의 각각을 변형하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 모든 신호 스트림들이 특정 신호 스트림으로 정규화될 수 있기 때문에, 하나의 신호 스트림은 변형되지 않은 것으로 고려될 수 있다.
전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 G-1개의 신호 스트림들의 각각을 예를 들어, 지연, 취소(negate), 회전 등, 또는 이들의 몇몇의 조합을 하도록 구성될 수 있다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 다양한 지연, 지연 라인, 탭(tapped) 지연 라인, 디지털 지연 등, 또는 지연 엘리먼트들의 몇몇의 조합을 이용하여 특정 신호 스트림에 지연을 도입할 수 있다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 예를 들어 인버팅 증폭기를 이용하여 신호 스트림을 취소하도록 구성될 수 있다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 예를 들어 회전기, 쿼드러쳐(quadrature) 위상 신호 컴포넌트에 연결된 인버터 등, 또는 이들의 몇몇의 조합을 이용하여 신호 스트림을 컨쥬게이팅(conjugate)하도록 구성될 수 있다. 또한, 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 동 위상(in-phase)에서 동작하는 하나 이상의 멀티플라이어들 및 쿼드러쳐 신호 컴포넌트들, 위상 컴포넌트에 가중치를 적용하는 하나 이상의 멀티플라이어들, 지연 엘리먼트들 등, 또는 이들의 몇몇의 조합을 이용하여 신호 스트림을 회전하도록 구성될 수 있다.
일반적으로, 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 신호 스트림들의 각각에 대해 별개의 변형을 수행하고, 그 결과 전송 다이버시티는 복수(G개)의 별개의 안테나들을 통해 복수(G개)의 신호 스트림들을 전송함으로써 달성될 수 있다. 일반적인 전송 다이버시티/공간 시간 인코딩 시스템에서, 복수(G개)의 안테나들은 공간적으로 떨어져 있을 수 있다. 도 3의 실시예에서, G개의 별개의 전송 다이버시티/공간 시간 인코딩 신호 스트림들의 각각은 추가적인 프로세싱을 필요로 한다. 수신기에서 다이버시티 이득을 제공하는 다른 방식은 실질적으로 동일한 정보 심벌의 복수의 안테나들로부터 전송되는 전송 빔형성을 이용함으로써 구현된다. 복수의 안테나들의 각각으로부터 신호들은 상이하게 가중치가 적용될 수 있고, 그 결과 수신기에서 전체의 신호대 잡음비는 최대화될 수 있다. 이러한 상이한 신호 가중은, 상이한 안테나 이득들을 이용하여 또는 안테나들 각각에 연결된 개별적인 신호들에 가중치 적용함으로써 달성될 수 있다. 신호들에 가중치를 적용하는 것이 안테나에 바로 직전에 발생하는 것으로 설명되더라도, 빔형성 가중치 적용은 또한 전송 체인(chain)에 앞서 수행될 수 있고, 신호들의 시간 도메인 가중치 적용 또는 주파수 도메인 가중치 적용을 이용하여 신호 스트림들 상에서 동작함으로써 수행될 수 있다.
도 3의 실시예에서, G개의 신호 서브스트림들의 각각은 복수의 안테나들을 사용하여 개별적으로 빔형성된다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)로부터의 별개의 신호 서브스트림들의 각각은 복수의 빔형성 인코더들(3300 내지 330G) 중 하나에 연결된다. 빔형성 인코더들(3300 내지 330G)은 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)에 의해 생성된 전송 다이버시티 신호 스트림들의 수에 대응한다.
각각의 빔형성 인코더, 예를 들어 3300는 복수의 가중치가 적용된 신호 스트림들을 생성하도록 구성되고, 이들 각각은 대응하는 안테나에 적용된다. 각각의 빔형성 인코더, 예를 들어 3300는 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)로부터의 복수의 신호들 스트림들 중 하나를 수신한다. 빔형성 인코더(3300)는 신호를 복수(K개)의 중복된 신호 스트림들로 나누고, K개의 중복된 신호 스트림들을 연관된 빔형성 가중치로 가중치를 적용한다. 빔형성 인코더(3300)는 가중치 적용된 신호 스트림들을 특정 빔형성 인코더(3300)와 연관된 복수(K개)의 안테나들(33000 내지 3300K)로 연결한다.
따라서 안테나들의 총 수는, 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 그룹들 또는 서브스트림들의 수(G)에 각각의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 그룹에 대해 생성된 빔형성 신호 스트림들의 수(K)를 곱한 것과 동일하다. 도 3의 실시예에서, 총 N=G×K 개의 안테나들이 존재한다. 도 3의 송신 시스템(300) 실시예는 전송 다이버시티/공간-시간 신호들의 각각에 대해 동일한 수의 빔형성 신호 스트림들을 도시한다. 그러나 다른 실시예들은 상이한 전송 다이버시티/공간-시간 신호들에 대한 상이한 빔형성 디멘존들을 가질 수 있다.
가중 행렬 생성기(360)는 빔형성 인코더들(3300 내지 330G) 각각에 의해 사용되는 가중 벡터들을 생성하도록 구성된다. 가중 행렬 내의 각각의 벡터는 하나의 빔형성 인코더, 예를 들어 3300에 대응할 수 있다. 일반적으로, 가중 벡터들의 각각은 상이하나, 가중 벡터들이 상이하여야할 요구 조건은 존재하지 않는다.
가중 벡터에서 가중치들의 각각(w)은 연관된 크기(A) 및 위상 회전()을 가질 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 고정된 가중 행렬을 생성하도록 구성될 수 있거나, 가변의 가중 행렬을 생성하도록 구성될 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 가중 행렬 생성기(360)는 고정된 가중 행렬들 및 가변의 가중 행렬들의 조합을 생성하도록 구성될 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 예를 들어, 시간, 이벤트들, 또는 시간 및 이벤트들의 조합에 기반하여 가중치들을 변하게 하도록 구성될 수 있다.
만약 송신 안테나에서 수신기로의 채널의 추정치들이 송신기에서 이용가능하면, 가중 행렬 생성기(360)는 신호대 잡음비(SNR) 또는 수신된 신호 품질에 관한 몇몇의 다른 메트릭을 최대화하는 각각의 가중 벡터에서 가중치들에 대한 최적의 값들을 결정할 수 있다. 송신기 시스템(300)은 실제의 채널 추정치들에 대한 지식을 가질 필요는 없으나, 수신된 신호 품질 또는 채널 추정치들에 기반하거나 그렇지 않으면 그에 관한 몇몇의 다른 신호 메트릭에 대하여 동작할 수 있다.
가중 행렬 생성기(360)는 액세스 단말과 같은 수신하는 장치에 의해 송신기 시스템(300)으로 제공되는 정보에 기반하여 복수의 가중 벡터들을 생성하도록 구성된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 송신기 시스템(300)은 무선 링크로부터 피드백 정보를 수신하도록 구성된다.
송신기 시스템은 액세스 단말(미도시)에 의해 전송된 신호를 수신하도록 구성되는 수신 안테나(370)를 포함한다. 별개의 수신 안테나(370)가 실시예에서 묘사되었더라도, 송신기 시스템(300)은 복수의 수신 안테나들을 이용할 수 있거나, 동일한 안테나 또는 안테나들을이용하여 신호들을 전송하고 수신할 수 있다. 따라서 몇몇의 실시예들에서 전용 수신 안테나(370)가 존재하지 않는다. 대신에, 하나 이상의 안테나들(340)이 수신 안테나들로서 사용된다.
수신 안테나(370)는 수신된 신호들을 수신기(380)로 연결하고, 그것은 중폭, 필터링, 그리고 추가적으로 프로세싱하기 위한 신호로 수신된 신호를 주파수 컨버팅하도록 구성된다. 일반적으로, 수신기(380)는 수신된 관심있는 정보를 가지는 기저 대역 신호를 출력하도록 동작하고, 이는 하나 이상의 액세스 단말들에서 생성되는 CQI 값들을 포함한다.
수신기(380)는 출력 신호를 CQI 프로세서(390)로 연결한다. CQI 프로세서(390)는 액세스 단말들에 의해 전송된 CQI 값들을 복원하기 위해 수신기(380)로부터 기저 대역 신호에 대하여 동작한다. CQI 프로세서(390)는 예를 들어, 특정 오버헤드 메시지들로부터 또는 특정 지정된 메시지들로부터 CQI 값들을 추출할 수 있다. CQI 값들은 예를 들어, 메시지들에서 미리 결정된 필드들을 구성(populate)할 수 있거나 미리 결정된 헤더, 프리픽스(prefix), 또는 다른 식별자를 이용하여 식별될 수 있다.
CQI 프로세서(390)는 CQI 값들 및 대응하는 액세스 단말의 신원(identity)을 가중 행렬 생성기(360)에 연결한다. 가중 행렬 생성기(360)는 수신하는 액세스 단말들에 의해 보고된 CQI 값들에 부분적으로 기반하여 새로운 빔형성 가중치들 또는 가중 벡터들을 변형하거나 생성할 수 있다.
예를 들어, 가중 벡터 에서, 각각의 가중치는 예를 들어 처럼 크기 컴포넌트와 위상 컴포넌트를 포함할 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 다수의 방식들로 벡터 가중치들에서 내부적인 시간적 변수들을 도입하도록 구성될 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 크기 컴포넌트들, 위상 컴포넌트들, 또는 이들의 조합을 변하도록 구성될 수 있다. 또한, 가중 행렬 생성기(360)는 임의의 주어진 가중 벡터 내에서 가중치들을 독립적으로 변하거나, 가중치들 중 하나에 기반하여 또는 그것의 함수로서 가중치들을 변하도록 구성될 수 있다.
예로서, 가중 행렬 생성기(360)는 실질적으로 일정한 크기 컴포넌트들을 유지하고, 액세스 단말로부터 송신기로 다시 피드되는 정보에 부분적으로 기반하여 위상 컴포넌트를 변하게 하도록 구성될 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 개별적인 가중치들의 위상 컴포넌트들을 독립적으로 변하게 할 수 있거나, 또는 제 1 위상 컴포넌트에 기반하여 제 2 위상 컴포넌트의 위상 컴포넌트를 변하게 할 수 있다.
다른 예로서, 가중 행렬 생성기(360)는 실질적으로 일정한 위상 컴포넌트들을 유지하고, 액세스 단말로부터 송신기로 다시 피드되는 정보에 부분적으로 기반하여 다양한 가중치들의 크기 컴포넌트를 변하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가중 행렬 생성기(360)는 및 를 일정하게 유지할 수 있고, 제 1 및 제 2 크기 컴포넌트들을 변하게 할 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 개별적인 가중치들의 크기 컴포넌트들을 독립적으로 변하게 할 수 있거나, 또는 제 1 위상 컴포넌트에 기반하여 제 2 크기 컴포넌트의 크기 컴포넌트를 변하게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 가중 행렬 생성기(360)는 빔형성 가중치들의 적어도 몇몇의 크기 및 위상 컴포넌트들 둘 모두를 변하게 하도록 구성될 수 있다.
가중 행렬 생성기(360)가 요구되는 가중치 컴포넌트들을 변하게 하는 레이트는 고정될 수 있거나 변할 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 CQI 피드백의 레이트, 시간의 경과(passage), 이벤트들의 발생, 또는 이들의 조합에 기반하여 컴포넌트들을 변하게 하도록 구성될 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 복수의 가중치 컴포넌트들이 변할 때, 각각의 변한 컴포넌트에 대한 독립적인 레이트들을 사용하도록 구성될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 가중 행렬 생성기(360)는 가중 행렬에서 벡터들의 각각에 대한 동일한 레이트 또는 독립적인 레이트들을 사용하도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 가중 행렬 생성기(360)는, 개별적인 가중치 컴포넌트들이 각각의 컴포넌트 또는 레이트에 대한 완전히 독립적인 함수들을 이용하여 변하게 되는 개별적인 가중치 컴포넌트들 및 레이트를 변하게 하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 액세스 단말들은 OFDM 심벌 레이트에 기반하는 레이트로 CQI 값들을 전송한다. 예를 들어, 송신기 시스템(300)은 액세스 단말로부터 CQI 값들을 수신할 수 있고, 가중 행렬 생성기(360)는 프레임마다 가중 행렬에서 가중치들을 변하게 할 수 있고, 프레임은 미리 결정된 수의 OFDM 심벌들로 구성된다. 가중 행렬 생성기(360)는 CQI 값들의 수신에 따라 가중 벡터들을 변하게 할 수 있거나 미리 결정된 복수의 CQI 값들에 기반하여 가중 벡터들을 업데이트 할 수 있다.
타이밍 및 동기화 모듈(350)은 송신기(310)에서 사용된 타이밍을 이용하여 가중 행렬 생성기(360)의 타이밍을 동기화하도록 구성된다. 예를 들어, 타이밍 및 동기화 모듈(350)은 전송 스트림을 생성할 때 송신기(310)에 의해 사용되는 시스템 시간에 동기화되는 클록(clock)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 타이밍 및 동기화 모듈은 전송 스트림의 OFDM 심벌 타이밍에 동기화될 수 있고, 그 결과 가중 행렬 생성기(360)는 심벌 경계들에서 변하는 시변(time varying) 가중치들을 생성할 수 있다.
빔형성 인코더들(3300 내지 330G)은 시간 도메인 동작 및 주파수 도메인 동작에서 다양한 공간-시간 인코딩된 서브스트림들에 가중치를 적용하도록 구성될 수 있다. 액세스 단말들이 코-로케이트(co-located)되거나 송신기 시스템(300)이 특정 액세스 단말들로 OFDM 심벌들을 지정하도록 구성되는 일 실시예에서, 가중치 적용된 벡터들을 시간 도메인에 있는 서브스트림들에 적용하는 것이 편리할 수 있다. 그러나 각각의 OFDM 심벌이 별개의 CQI 값들에 대응하는 복수의 액세스 단말들에 대한 정보를 포함하는 실시예들에서, 주파수 도메인에서 가중치를 적용하는 것이 편리할 수 있고, 그 결과 상이한 서브캐리어들이 수신하는 액세스 단말들에서 경험되는 채널 조건들에 해당하기 위해 가중치 적용될 수 있다. 시간 도메인 대 주파수 도메인 가중 벡터들의 애플리케이션 사이의 선택은, 빔형성 가중치들을 최적화하기 위해 CQI의 사용에 대해 제한이 되지 않는다. 대신, 다른 하나에 대한 한 도메인의 선택은 일반적으로 각각의 실시예들을 구현하기 위해 요구되는 프로세싱 전력에 기반하여 결정된다.
도 4는 빔형성을 위해 구성된 송신기 시스템(300)의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다. 도 4의 실시예에서, 송신기 시스템(300)은 4개의 전체 안테나를 포함하도록 구성되고, 2개의 별개의 그룹들을 통해 전송 다이버시티/공간 시간 코딩을 생성하도록 구성된다. 도 4의 실시예는 도 3에서 도시된 일반화된 송신기 시스템의 특정 실시예를 도시한다.
도 4의 실시예에서, 송신기(310)는 예를 들어 전송 RF 주파수로 해석된 복수의 OFDM 심벌들 주파수의 스트림일 수 있는 전송 스트림을 생성하도록 구성된다. 송신기(310)는 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)로 전송 스트림을 연결한다.
전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 입력 전송 스트림으로부터 2개의 인코딩된 전송 스트림들의 그룹을 생성하도록 구성된다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 예를 들어, 입력 전송 스트림을 2개의 중요한 복제본(duplicate)들로 나눌 수 있다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 제 1 인코딩된 전송 스트림으로서 2개의 중요한 복제본들 중 첫 번째를 출력할 수 있고, 제 2 인코딩된 전송 스트림으로서 그것을 출력하기 전에 2개의 중요한 복제본들 중 두 번째 것을 추가적으로 프로세싱할 수 있다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 예를 들어, 신호 스트림을 지연, 컨쥬게이팅, 취소, 회전 등, 또는 이들의 몇몇의 조합을 함으로써 2개의 중요한 복제본들 중 두 번째 것을 프로세싱할 수 있다.
송신기 시스템(300)은 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 신호 서브스트림들의 그룹의 각각을 빔형성한다. 안테나들의 제 1 그룹은 안테나들(34000 내지 34001)을 포함하고, 제 2 그룹은 안테나들(34010 내지 34011)을 포함한다. 송신기 시스템(300)은 안테나들(34000 내지 34001)의 제 1 그룹을 사용하여 제 1 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 신호 서브스트림을 빔형성하고, 안테나들(34010 내지 34011)의 제 2 그룹을 사용하여 제 2 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 신호 서브스트림을 빔형성한다.
전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 제 1 인코딩된 전송 스트림을 제 1 빔형성 인코더(3300)에 연결한다. 제 1 빔형성 인코더(3300)는 제 1 인코딩된 전송 스트림을 2개의 중요한 복제본들로 나누도록 구성되는 신호 스플리터(4100)를 포함한다. 제 1 빔형성 인코더(3300)는 제 1 출력을 전송 다이버시티 그룹에 연관된 스플리터(4100)로부터 제 1 안테나(34000)로 연결한다. 제 1 빔형성 인코더(3300)는 제 2 출력을 스플리터(4100)로부터 멀리플라이어(4200)로 연결하고, 이는 가중 행렬 생성기(360)로부터 수신된 복소(complex) 가중치를 이용하여 신호 스트림에 가중치를 적용하도록 구성된다. 제 1 빔형성 인코더(3300)는 전송 다이버시티 그룹과 연관된 가중치가 적용된 전송 스트림을 제 2 안테나(34001)로 연결한다.
송신기 시스템(300)은 유사한 방식으로 제 2 인코딩된 전송 스트림을 빔형성한다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코더(320)는 제 2 인코딩된 전송 스트림을 제 2 빔형성 인코더(3301)로 연결한다. 제 2 빔형성 인코더(3301)는 제 2 인코딩된 전송 스트림을 2개의 중요한 복제본들로 나누도록 구성되는 신호 스플리터(4101)를 포함한다. 제 2 빔형성 인코더(3301)는 제 1 출력을 스플리터(4101)로부터 제 1 안테나(34010)로 연결한다. 제 2 빔형성 인코더(3301)는 제 2 출력을 스플리터(4101)로부터, 가중 행렬 생성기(360)로부터 수신된 복소 가중치를 이용하여 신호 스트림에 가중치를 적용하도록 구성된 멀티플라이어(4201)로 연결한다. 제 2 빔형성 인코더(3301)는 가중치 적용된 전송 스트림을 제 2 안테나(34011)로 연결한다.
타이밍 및 동기화 모듈(350)은 전송 스트림을 생성할 때 송신기(310)에 의해 사용되는 시스템 시간을 이용하여 동기화하도록 구성된다. 타이밍 및 동기화 모듈(350)은 또한 송신기(310)의 미리 결정된 이벤트들 또는 상태들을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 타이밍 및 동기화 모듈(350)은 가중 행렬 생성기(360)로 타이밍 및 이벤트 상태 정보를 연결한다.
가중 행렬 생성기(360)는 2×2 가중 행렬 생성기로서 도시되었으나, 각각의 전송 다이버시티 그룹은 2개의 별개의 안테나들을 통해 빔형성된다. 일반적인 경우에, 가중 행렬 생성기(360)는 2개의 전송 다이버시티 그룹들의 각각에 대한 1×2 벡터를 생성하고, 2×2 가중 행렬을 생성한다. 그러나 이러한 예에서 빔형성 인코더들(3300 및 3301)은 안테나들로 발송된 2개의 신호들 중 단지 하나에 가중치를 적용하고, 가중 행렬 생성기(360)는 각각의 전송 다이버시티 그룹에 대한 하나의 복소 가중치만을 생성할 필요가 있다.
가중 행렬 생성기(360)는 각각의 전송 다이버시티 그룹에 대한 1×2 벡터를 효율적으로 생성하고, 이 벡터에서 제 1 엔트리는 1(unity)로 미리 결정된다. 따라서 각각의 전송 다이버시티 그룹에 대한 단지 하나의 가변 복소 가중치가 존재한다. 가중치들은 제 1 가중치로 정규화되는 것으로 간주될 수 있다.
가중 행렬 생성기(360)는 빔형성된 신호들을 수신하는 액세스 단말로부터 피드백을 사용하여 안테나 가중치들을 변형하거나 생성할 수 있다. 액세스 단말은 2개의 빔형성된 신호들을 수신할 수 있고, 상기 신호들에 기반하여 하나 이상의 CQI 값들을 생성할 수 있다. 액세스 단말은 2개의 빔들로부터 수신기에서 관찰되는 채널에 부분적으로 기반하여 CQI 값들을 생성할 수 있다.
제 1 빔에서 액세스 단말 수신기에서 관찰되는 채널은 로 주어지고, 여기서 는 제 1 안테나(34000)에서 수신기로의 채널이고, 는 동일한 빔의 제 2 안테나(34001)에서 수신기로의 채널이다. 유사하게, 제 2 빔에서 수신기에서 관찰되는 채널은 로 주어지고, 여기서 는 제 2 빔의 제 1 안테나(34010)로부터 수신기로의 채널이고, 는 제 2 빔의 제 2 안테나(34011)에서 수신기로의 채널이다.
액세스 단말 수신기는 송신기 시스템(300)에 의해 전송되는 파일럿 신호에 기반하여 채널을 추정할 수 있다. 일 실시예에서, 액세스 단말은 수신기(380) 및 CQI 프로세서(390)를 통해 송신기 시스템(300)에게 어떤 채널(g0 또는 g1)이 더 강한지를 통지한다. 가중 행렬 생성기(360)는 가중 벡터들의 가중치들을 적절히 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 가중 행렬 생성기(360)는 미리 결정된 알고리즘에 따라 더 약한 채널에 대응하여 가중치의 위상()을 변경하도록 구성된다. 예를 들어, 가중 행렬 생성기(360)는 미리 결정된 증가분 사이즈에 의해 위상을 증가시킬 수 있다.
액세스 단말은 수정된(revised) 빔들에 기반하여 CQI 값들을 업데이트 할 수 있다. 업데이트된 CQI 값들은 송신기 시스템(300)에 대응하는 채널 이득이 개선되었는지 여부를 통지한다. 만약 채널 이득이 개선되었다면, 가중 행렬 생성기(360)는 위상 변경이 채널 이득에서 더 이상의 개선이 발생하지 않을 때까지 동일한 방식으로 위상을 변경하는 것을 계속할 수 있다. 만약 위상의 변경이 채널 이득을 악화시키면, 가중 행렬 생성기(360)는 위상을 반대 방식으로 변경하고, 채널 이득의 추가적인 개선이 얻어지지 않을 때까지 반복한다.
위상이 최적화되고 나면, 가중 행렬 생성기(360)는 대응하는 크기()를 조절하고 최적화할 수 있다. 위상 및 크기가 연속적인 함수들일 필요가 없으나, 도 5에 도시된 것처럼 불연속의 크기들 및 위상들의 세트로부터 선택될 수 있음을 주목해라.
CQI 값들은 단일 채널 추정치에 대응할 필요는 없으나, 채널 추정치들의 조합에 기반하는 값에 대응할 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 채널 추정치들 또는 다른 파라미터들의 조합으로부터 얻어지는 메트릭에 기반하여 가중치들을 최적화하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가중 행렬 생성기(360)는 를 최대화하기 위해 가중치들을 조절하도록 구성될 수 있다.
액세스 단말은 현재 전송에서의 및 이전의 값 사이의 차에 대응하는 CQI 값을 생성하고 피드백하도록 구성될 수 있다. 가중 행렬 생성기(360)는 가중치들을 업데이트하기 위해 어댑티브하게(in adaptive) 이러한 CQI 값을 사용하고 그 결과 이러한 차가 최소화된다.
도 5는 가중 벡터에서 사용을 위해 송신기에 의해 선택될 수 있는 가중치들의 세트를 도시하는 배열 다이어그램(500)의 일 실시예이다. 배열 다이어그램(500)은 24개의 가능한 가중치들을 포함한다. 배열에서 가능한 가중치들의 개수를 최소화하는 것은 빔형성 가중치들과 연관된 자유도 및 프로세싱을 최소화한다.
12개의 가중치들, 예를 들어 가중치(512a)는 제 1 반지름의 원에 대해 실질적으로 균일하게 위치하고, 12개의 가중치들, 예를 들어 510 및 512b는 제 2 더 큰 반지름을 갖는 원에 대해 실질적으로 균일하게 위치한다. 제 1 원 상의 가중치들의 위상들은 제 2 원 상의 가중치들의 위상들과 일치한다. 이러한 구성은 가중치의 위상에서의 임의의 변화를 요구하지 않고 가중치의 크기를 변하도록 허용한다. 송신기는 또한 가중치의 크기의 변경없이 가중치의 위상을 변하게 할 수 있다.
예를 들어, 송신기는 가중치(512a)에 현재 대응하는 가중치가 크기가 증가되어야 한다고 결정할 수 있다. 송신기는 가중치(512a)를 대체하기 위해 가중치(512b)를 선택함으로써 크기 변경을 달성할 수 있다. 유사하게, 송신기는 동일한 원 상에 존재하는 배치를 선택함으로써 위상 회전을 도입하거나 변하게 할 수 있다.
도 6은 복수의 빔들에서 신호들에 기반하여 CQI 값을 생성하고 피드백하도록 구성된 수신기 시스템(600)의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다. 수신기 시스템(600)은 예를 들어 도 2의 수신기 시스템 또는 도 1의 액세스 단말의 부분일 수 있다.
수신기 시스템(600)은 각각의 빔 내에서 반송(carry)되는 하나 이상의 OFDM 심벌들에서 파일럿 신호들에 기반하여 복수의 빔들의 각각에 대해 채널 추정치들을 생성하도록 구성된다. 수신기 시스템(600)은 송신기로 다시 무선 링크를 통해 전송되는 하나 이상의 CQI 값들을 결정하기 위해 채널 추정치들을 이용한다.
수신기 시스템(600)은 도 1의 액세스 포인트 또는 도 3 또는 4의 송신기 시스템들로부터의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 빔형성된 신호들과 같은, 빔형성된 신호들을 수신하도록 구성된 안테나(602)를 포함한다. 안테나(602)는 빔형성된 신호들을 RF 프로세싱 및 주파수 해석을 수행하도록 구성된 수신기(610)로 연결한다. 수신기(610)는 수신된 빔형성된 신호들을 기저 밴드 신호들로 프로세싱하도록 구성될 수 있다.
수신기(610)는 빔형성된 신호들을 프로세싱을 위한 이산 푸리에 변환(DFT) 모듈(620)로 연결한다. OFDM 심벌의 환경에서, DFT 모듈(620)은 OFDM 심벌의 시간 도메인 샘플들을 수신하고, 실질적으로 직교 서브캐리어들의 세트 각각에서 대응하는 주파수 도메인 정보를 생산하기 위해 푸리에 변환을 수행하도록 구성된다. DFT 모듈(620)은 예를 들어, 고속 푸리에 변환 엔진을 이용하여 푸리에 변환을 수행할 수 있다.
DFT 모듈(620)로부터의 서브캐리어 출력은 파일럿 추출 모듈(630)에 연결된다. 송신기 시스템은 OFDM 심벌 내에서 미리 결정된 위치들에서 하나 이상의 파일럿 신호들을 포함한다. 수신기 시스템(600)은 OFDM 심벌들에서 파일럿 신호들을 배치(position)하는데 사용되는 알고리즘을 알고 있다. 파일럿 추출 모듈(630)은 파일럿 배치 알고리즘의 인식에 기반하여 파일럿 신호들에 대응하는 서브캐리어들을 추출한다. 단순한 파일럿 배치 알고리즘에서, 파일럿 신호들은 각각의 OFDM 심벌에서 고르게 이격된 서브캐리어들을 차지한다.
파일럿 추출 모듈(630)은 추출된 파일럿 신호 정보를 채널 추정기(640)로 연결한다. 채널 추정기(640)는 채널 추정치를 결정하기 위해 파일럿 신호들을 프로세싱한다.
DFT 모듈(620)에서, 파일럿 추출 모듈(630), 및 채널 추정기(640)는 신호 빔들의 각각에 대한 채널 추정치를 생산하기 위해 동작한다. 송신기 시스템에서 수행되는 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 및 빔형성은 일반적으로 각각의 채널이 실질적으로 임의의 다른 채널과 상호연관되지 않도록 보장한다.
채널 추정기(640)는 CQI 생성기(650)로 복수의 채널 추정치들을 연결한다. CQI 생성기(650)는 채널 추정치들에 기반하여 하나 이상의 CQI 값들을 생성한다. 일 실시예에서, CQI 생성기(650)는 각각의 채널 추정치를 표시하는 CQI 값을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, CQI 값은 채널 추정치의 크기에 대응할 수 있다. 다른 실시예에서, CQI 생성기(650)는 복수의 채널 추정치들의 조합에 기반하여 CQI 값을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, CQI 생성기(650)는 채널 추정치들의 제곱된 크기의 총합을 표시하는 CQI 값을 생성할 수 있다. 다른 실시예에서, CQI 생성기(650)는 신호 품질의 개선을 표시하도록 구성될 수 있거나, 또는 빔들 중 어떤 것이 더욱 유리한(favorable) 채널을 경험하는지를 표시할 수 있다. 다른 실시예들에서, CQI 생성기(650)는 CQI 생성 기술들의 조합 또는 몇몇의 다른 CQI 생성 기술들을 구현할 수 있다.
CQI 생성기(650)는 송신기(660)에 CQI 값들을 연결한다. 송신기(660)는 다시 송신기 시스템으로 전송을 위해 CQI 값 또는 값들을 포맷한다. 송신기(660)는 CQI 값들을 가지는 오버헤드 메시지를 생성할 수 있고, RF 신호로 오버헤드 메시지를 프로세싱할 수 있다. 송신기(660)는 CQI 값들을 가지는 RF 신호를 송신기 시스템으로 전송을 위한 안테나(602)로 연결한다.
도 7은 빔형성된 전송 다이버시티/공간-시간 코딩을 이용하여 전송 다이버시티를 제공하는 방법(700)의 간략화된 순서도이다. 방법(700)은 예를 들어, 도 1의 액세스 포인트에서, 또는 도 3 또는 4에서 도시된 송신기 시스템들에 의해 수행될 수 있다. 방법(700)은 설명을 위해 송신기 시스템에 의해 수행되는 것처럼 설명된다. 방법(700) 내에서 설명된 다양한 프로세싱 동작들은 신호들의 시간 도메인 프로세싱 또는 신호들의 주파수 도메인 프로세싱으로 구현될 수 있다.
방법(700)은 송신기 시스템이 전송 스트림을 생성하는 블록(710)에서 시작한다. 전송 스트림은 하나 이상의 파일럿 신호들을 포함한다. 예를 들어, 송신기 시스템은 요구되는 RF 동작 주파수로 주파수 컨버팅된 OFDM 심벌들의 전송 스트림을 생성할 수 있다. OFDM 심벌들의 적어도 일 부분은 파일럿 신호들을 포함한다.
송신기 시스템은 블록(720)으로 진행하고, 전송 스트림을 G개의 그룹들로 나누며, 여기서 G는 1보다 큰 정수를 나타낸다. 일 예로서, 송신기 시스템은 스플리터를 이용하여 전송 스트림을 G개의 서브스트림들로 분할하도록 구성될 수 있다.
송신기 시스템은 블록(730)으로 진행하고, G개의 신호 스트림들을 전송 다이버시티/공간 시간 인코딩한다. G개의 신호 서브스트림들 중 하나 이상은 전송 다이버시티를 전송 스트림으로 도입하도록 프로세싱될 수 있다. 일 실시예에서, 송신기 시스템은 신호들 스트림을 지연, 컨쥬게이팅, 취소, 회전, 또는 그렇지 않으면 프로세싱함으로써 신호 스트림을 프로세싱하거나 변형하도록 구성될 수 있다. 또한, 송신기 시스템은 전송 다이버시티를 제공할 때 복수의 프로세싱 기술들의 조합을 구현할 수 있다.
송신기 시스템은, 예를 들어 블록(740)에서, G개의 인코딩된 신호 스트림들로부터 각각의 인코딩된 전송 신호를 K개의 신호들의 그룹으로 분할할 수 있다. 송신기 시스템은 예를 들어 인코딩된 전송 스트림들의 각각을 1:K 신호 스플리터를 이용하여 K개의 신호들로 분할하도록 구성될 수 있다. 따라서 G개의 신호 스트림들의 각각에서의 분할 다음에, 송신기 시스템은 N=G×K 개의 신호들을 지원하도록 구성된다.
방법(700)은 설명의 명확함과 편의를 위해 G개의 신호 서브스트림들을 K개 신호들의 그룹으로 분할하는 것으로 설명된다. 그러나 방법(700)은 각각의 그룹에 동일한 수의 안테나들을 갖도록 제한되지 않는다. 따라서 선택적인 실시예에서, 송신기 시스템은 신호들 스트림들의 제 1 서브셋의 각각을 K1개의 신호들의 그룹들로 분할할 수 있고, 신호들의 제 2 서브셋의 각각을 K2개의 신호들의 그룹들로 분할하며, 여기서 K1은 K2와 동일하지 않다. 다른 실시예에서, 수신기 시스템은 G개의 신호 스트림들의 각각을 빔형성을 위한 상이한 수의 스트림들로 분할할 수 있다.
송신기 시스템은 예를 들어 블록(750)에서 적어도 하나의 액세스 단말에 대응하는 하나 이상의 수신된 CQI 값들을 프로세싱할 수 있다. CQI 값들은 수신된 신호들의 품질을 송신기 시스템으로 지시할 수 있다. 특히, 송신기 시스템은 빔형성 가중 벡터들에 대한 조절값을 결정하기 위해 가장 최근의 CQI 값들을 하나 이상의 이전의 CQI 값들과 비교할 수 있다.
예를 들어, 송신기 시스템은 가중 벡터에 대한 가장 최근의 변경이 수신기에서의 개선된 신호 품질을 초래하였음을, CQI 값들의 비교에 기반하여 결정할 수 있다. 송신기 시스템은 가중 벡터가 이전에 조절한 것과 동일한 방향으로 조절되어야 함을 결정할 수 있거나, 가중 벡터들의 몇몇의 다른 양상 또는 디멘존이 조절되어야함을 결정할 수 있다.
송신기 시스템이 G개의 신호 스트림들의 각각을 서브스트림들의 그룹으로 분할하고, CQI 값들을 프로세싱하면, 송신기 시스템은 블록(760)으로 진행하고 G개의 그룹의 각각에 대한 가중 벡터를 생성한다. 순서도로 도시된 실시예에서, 송신기 시스템은 길이 K의 G개의 가중 벡터들을 생성한다. 송신기 시스템은 G개의 그룹들의 각각에 대한 별개의 가중 벡터들을 생성할 수 있거나, 복수의 그룹들에 대한 동일한 가중 벡터를 사용할 수 있다. 가중 벡터들의 각각은 K개의 신호 스트림들의 그룹을 빔형성하기 위해 사용되는 가중치들을 나타낸다.
일 실시예에서, 송신기 시스템은 가중 벡터들의 고정된 배열에서 디폴트(default) 가중 벡터를 처음에 선택하도록 구성된다. 송신기 시스템은 그리고나서 액세스 단말들로부터 수신된 CQI 값들에 기반하여 가중 벡터를 수정한다. 송신기 시스템은 실질적으로 연속적으로 가중 벡터에서 가중치들을 변경할 수 있거나, 하나 이상의 불연속 증가분들에서 가중치들을 변경할 수 있다. 다른 실시예에서, 송신기 시스템은 가중치들의 미리 결정된 배열로부터 가중치를 선택하도록 구성될 수 있다.
송신기 시스템은 미리 결정된 방식으로 가중치들을 변하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 송신기 시스템은 가중치의 위상을 처음에 최적화하도록 구성될 수 있고, 실질적으로 일정한 크기를 유지한다. 송신기 시스템은 그리고나서 위상이 최적화된 후에 가중치의 크기를 최적화할 수 있다. 송신기 시스템은 채널 조건들을 변경함을 통해 빔형성 가중치들을 연속적으로 최적화하기 위해 위상 및 크기의 최적값을 교체하는 것을 계속할 수 있다.
송신기 시스템은 블록(770)으로 진행하고, 연관된 가중 벡터에 기반하여 G개의 그룹들의 각각에서 K개의 신호 스트림들의 각각에 가중치를 적용한다. 송신기 시스템은 블록(780)으로 진행하고 N=G×K 개의 안테나들을 통해 신호들을 전송한다. K개의 안테나들의 각각의 그룹은 G개의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 신호 스트림들의 그룹으로부터 대응하는 신호 스트림의 빔형성된 형태를 전송한다. 송신기 시스템은 모든 전송된 정보에 대한 방법(700)을 수행하도록 계속할 수 있거나, 빔형성을 선택적으로 활성화 또는 비활성화하도록 구성될 수 있다.
도 8은 빔형성된 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 신호들로부터 피드백 정보를 생성하는 방법(800)의 일 실시예의 간략화된 순서도이다. 방법(800)은 예를 들어 도 1의 액세스 단말 또는 도 6의 수신기 시스템에 의해 수행될 수 있다.
방법(800)은 수신기 시스템이 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 신호들을 복수의 빔들을 통해 수신하는 블록(810)에서 시작한다. 수신기 시스템은 블록(820)으로 진행하고 수신된 신호들로부터 파일럿 신호들을 추출한다.
일 실시예에서, 파일럿 신호들은 수신기 시스템에 의해 수신된 OFDM 심벌들의 서브캐리어들의 서브셋을 차지한다. 파일럿 신호들은 시간 도메인 심벌 샘플들을 대응하는 주파수 도메인 서브캐리어들로 변환함으로써 OFDM 심벌로부터 추출될 수 있다. 파일럿 신호들에 대응하는 서브캐리어들은 주파수 도메인 서브캐리어들의 전체 세트로부터 추출될 수 있다.
수신기 시스템은 파일럿 추출 프로세스의 부분으로서, 또는 채널 추정 프로세스의 부분으로서 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩을 보상할 수 있다. 파일럿 신호들을 추출한 후에, 수신기 시스템은 블록(830)으로 진행하고, 특정 전송 다이버시티/공간-시간 코드에 대응하는 특정 빔에 대한 채널을 추정한다. 만약 수신기 시스템이 특정 빔에 대응하는 전송 다이버시티/공간-시간 코드를 이전에 보상하지 않았다면, 코드는 채널 추정 동안 처리될 수 있다. 파일럿 신호들의 인식은 수신기 시스템이 빔형성된 그리고 공간-시간 인코딩된 신호 스트림에 대응하는 채널을 추정하도록 허용한다.
채널을 추정한 후에, 수신기 시스템은 결정 블록(840)으로 진행하고 모든 공간-시간 인코딩된 빔들에 대한 채널 추정들이 수행되었는지 여부를 결정한다. 각각의 공간-시간 인코딩된 빔이 실질적으로 임의의 다른 공간-시간 인코딩된 빔과 상호관련되지 않기 때문에, 수신기 시스템은 각각의 공간-시간 인코딩된 스트림에 대한 별개의 채널 추정을 결정할 수 있다.
만약 수신기 시스템이 모든 채널 추정들이 결정되지 않았다고 결정하면, 수신기 시스템은 다른 공간-시간 인코딩된 빔에 대응하는 파일럿 신호들을 추출하기 위해 결정 블록(840)으로부터 다시 블록(820)으로 진행한다. 송신기 시스템이 공간-시간 인코딩 프로세스의 부분으로서 지연을 도입하는 상황들에서, 파일럿 추출 프로세스는 파일럿 신호들을 추출하기 위해 지연된 OFDM 심벌 샘플들에 대해 FFT를 수행할 필요가 있을 수 있다.
만약 결정 블록(840)에서, 수신기 시스템은 모든 빔형성된 공간-시간 인코딩된 신호들에 대한 채널 추정치들이 프로세싱되었음을 결정하면, 수신기 시스템은 블록(850)으로 진행한다. 블록(850)에서 수신기 시스템은 채널 추정치들에 기반하여 하나 이상의 CQI 값들을 생성한다.
수신기 시스템은 채널 추정치들의 각각을 표시하고, 복수의 채널 추정치들의 미리 결정된 조합을 표시하며, 채널 추정치들의 변경들, 채널 추정치들의 미리 결정된 조합의 변경들을 표시하거나, 또는 신호 또는 채널 품질의 몇몇의 다른 표시하는 CQI 값들을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 수신기 시스템은 각각의 채널 추정의 크기에 대응하는 CQI를 생성한다. 다른 실시예에서, 수신기 시스템은 각각의 채널 추정의 제곱된 크기의 총합인 CQI를 생성한다. 다른 실시예에서, 수신기 시스템은 가장 강한 빔을 식별하는 CQI를 생성한다. 다른 실시예에서, 수신기 시스템은 미리 결정된 수의 빔들의 상대적인 강도를 랭크(rank)하는 CQI를 생성한다.
하나 이상의 CQI 값들을 생성한 후, 수신기 시스템은 블록(860)으로 진행하고, 송신기 시스템으로 CQI 값들을 전송한다. 수신기 시스템은 추가적인 수신된 신호들을 프로세싱하기 위해 블록(810)으로 리턴할 수 있다. 예를 들어, 수신기 시스템은 CQI 값들, 각각의 OFDM 심벌, 심벌들의 각각의 프레임, 또는 몇몇의 다른 증가분을 업데이트 하기 위해 방법(800)을 실행할 수 있다.
도 9는 빔형성을 위해 구성된 송신기 시스템(900)의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다. 송신기 시스템(900)은 전송 스트림을 생성하도록 구성된, 전송하도록 구성된 프로세서(들)(910)를 포함한다. 전송하도록 구성된 프로세서(들)(910)는 예를 들어, 신호 소스, 변조기, 주파수 컨버터 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전송하도록 구성된 프로세서(들)(910)는 전송 주파수로 주파수 컨버팅된 OFDM 심벌들의 전송 스트림을 생성하도록 구성된다.
전송하도록 구성된 프로세서(들)(910)는 전송 스트림을 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩을 제공하도록 구성된 프로세서(들)(920)로 연결한다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩을 제공하도록 구성된 프로세서(들)(920)는 입력 전송 스트림으로부터 복수(G개)의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 신호 스트림들을 생성하도록 구성된다. 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩을 제공하도록 구성된 프로세서(들)(920)는 입력 전송 스트림으로부터 복수의 신호 스트림들을 생성하고, 전송 다이버시티를 도입하기 위해 G개의 신호 스트림들의 각각을 인코딩한다.
전송 다이버시티/공간-시간 인코딩을 제공하도록 구성된 프로세서(들)(920)는 예를 들어 신호 스트림을 지연, 컨쥬게이팅, 취소, 회전, 또는 그렇지 않으면 프로세싱하도록 구성된 하나 이상의 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
전송 다이버시티/공간-시간 인코딩을 제공하도록 구성된 프로세서(들)(920)는 복수의 인코딩된 전송 스트림들 각각을 대응하는 복수의 빔형성하도록 구성된 프로세서(들)(9300 내지 930G)로 연결한다. 송신기 시스템(900)은 인코딩된 전송 스트림들의 각각을 개별적으로 빔형성하고, 따라서 각각의 인코딩된 전송 스트림에 대해 빔형성하도록 구성된 프로세서(들) 예를 들어, 9300을 구현한다.
빔형성하도록 구성된 프로세서(들)의 각각 예를 들어 9300는 자신의 대응하는 인코딩된 전송 스트림을 복수의 K개의 빔형성 서브스트림들로 분할한다. 빔형성하도록 구성된 프로세서(들) 예를 들어 9300은, 가중 행렬을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(960)에 의해 제공된 대응하는 빔형성 가중 벡터로부터 가중치로 K개의 빔형성 서브스트림들에 가중치를 적용한다.
빔형성하도록 구성된 프로세서(들) 예를 들어 9300은 K개의 가중치 적용된 빔형성 서브스트림들을 복수의 대응하는 안테나들 예를 들어 94000 내지 9400K에 연결하고, 여기서 빔형성된 신호들은 하나 이상의 수신기들로 전송된다.
타이밍 및 동기화를 제공하도록 구성된 프로세서(들)(950)는 이벤트들 및 타이밍 동기화에 관련된 정보를 가중 행렬을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(960)에 연결한다. 수신 안테나(970)는 수신 신호를, 신호를 수신하도록 구성된 프로세서(들)(980)로 연결하도록 구성된다. 신호를 수신하도록 구성된 프로세서(들)는 송신기 시스템에 의해 지원되는 각각의 액세스 단말로부터 하나 이상의 피드백 메시지들을 수신하도록 구성된다. 피드백 메시지들은 수신하는 액세스 단말에서 채널 품질을 표시하는 하나 이상의 CQI 메시지들을 포함할 수 있다.
수신하도록 구성된 프로세서(들)(980)는 수신된 신호를 기저 대역 신호로 프로세싱하고 상기 기저 밴드 신호를 채널 품질 표시(CQI) 값들을 프로세싱하도록 구성된 프로세서(들)(990)로 연결한다. 채널 품질 표시(CQI) 값들을 프로세싱하도록 구성된 프로세서(들)(990)는 CQI 값들을 포함하는 하나 이상의 메시지들을 추출하고 CQI 값들을 상기 메시지들로부터 추출하도록 기저 대역 신호들에 대해 동작한다. CQI 값들을 프로세싱하도록 구성된 프로세서(들)는 또한 액세스 단말들 및 CQI 값들 사이의 대응(correspondence)을 유지(retain)하고, 여기서 하나 이상의 액세스 단말에 대응하는 CQI 값들은 송신기 시스템(900)에서 수신된다.
CQI 값들을 프로세싱하도록 구성된 프로세서(들)(990)는 또한 수신된 CQI 값들에 대하여 CQI 값들의 포맷에 의존하여, 몇몇의 프로세싱을 수행할 수 있다. 예를 들어, CQI 값들을 프로세싱하도록 구성된 프로세서(들)는 가중 벡터들에 대한 조절들이 액세스 단말들에서의 개선된 신호를 초래하는지 여부를 결정하기 위해 가장 최근의 CQI 값들을 하나 이상의 이전에 수신된 CQI 값들과 비교할 수 있다. CQI 값들을 프로세싱하도록 구성된 프로세서(들)(990)는 CQI 값들, 프로세싱된 CQI 값들, 또는 CQI 값들의 프로세싱의 결과들을 가중 행렬(960)을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(960)에 연결한다.
가중 행렬을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(960)는 수신된 CQI 값들에 부분적으로 기반하여 빔형성하도록 구성된 프로세서(들)(9300 내지 930G) 각각에 대한 가중 벡터를 생성한다. 일반적으로, 가중 행렬을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(960)는 각각의 안테나에 대한 가중치를 생성하고, 따라서 빔형성하도록 구성된 프로세서(들)(9300 내지 930G) 각각에 대한 디멘존 K의 벡터를 생성한다. 가중 행렬(960)을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(960)는 빔형성하도록 구성된 프로세서(들)(9300 내지 930G) 각각에 대한 별개의 가중 벡터를 생성할 수 있거나, 동일한 가중 벡터를 둘 이상의 빔형성하도록 구성된 프로세서(들)로 제공할 수 있다.
도 10은 복수의 빔들의 신호들에 기반하여 CQI 값을 생성하고 피드백하도록 구성된 수신기 시스템(1000)의 일 실시예의 간략화된 기능 블록 다이어그램이다. 수신기 시스템(1000)은 예를 들어 도 2의 수신기 시스템 또는 도 1의 액세스 단말의 부분일 수 있다. 도 10에서 도시된 실시예에서, 수신기 시스템(1000)은 OFDM 심벌들을 수신하고 프로세싱하도록 구성된다. 그러나 신호들을 통신하기 위해 사용되는 특정 변조 또는 멀티플렉싱 기술은 제한되지 않는다.
수신기 시스템(1000)은 복수의 빔들을 수신하도록 구성된 프로세서(들)(1010)에 연결된 안테나(1002)를 포함하고, 각각의 빔은 신호의 별개의 공간-시간 인코딩된 버전을 가진다. 수신하도록 구성된 프로세서(들)(1010)는 수신된 신호들을 기저 대역 신호들로 프로세싱하도록 구성되고, 신호 샘플들을 변환하도록 구성된 프로세서(들)(1020)로 상기 기저 대역 신호들을 연결한다. 변환하도록 구성된 프로세서(들)(1020)는 상기 기저 대역 신호들의 시간 도메인 샘플들을 그들의 주파수 도메인 상대 샘플(counterpart)로 변환하도록 구성될 수 있다. 변환하도록 구성된 프로세서(들)(1020)는 변환을 수행하기 위해 DFT 또는 FFT 엔진을 구현할 수 있다.
변환하도록 구성된 프로세서(들)(1020)는 파일럿 신호들을 추출하도록 구성된 프로세서(들)(1030)로 주파수 도메인 정보를 연결한다. OFDM 심벌의 주파수 도메인 정보는 개별적인 실질적으로 직교의 서브캐리어들에 대응한다. 파일럿 신호들을 추출하도록 구성된 프로세서(들)(1030)는 서브캐리어들 및 파일럿 신호들에 대응하는 서브캐리어들에 대한 정보를 추출한다.
파일럿 신호들을 추출하도록 구성된 프로세서(들)(1030)는 파일럿 신호들을 채널을 추정하도록 구성된 프로세서(들)(1040)로 연결한다. 파일럿 신호들은 알려진 전송 정보를 표시하기 때문에, 채널은 수신된 신호로부터 추정될 수 있다. 채널을 추정하도록 구성된 프로세서(들)(1040)는 채널 추정치를 복원하기 위해 알려진 파일럿 신호들을 사용한다. 채널을 추정하도록 구성된 프로세서(들)(1040)는 각각 별개의 공간-시간 인코딩된 빔에 대한 채널을 추정할 수 있다.
파일럿 신호들을 추출하도록 구성된 프로세서(들)(1030)는 CQI 값들을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(1050)로 채널 추정치들을 연결한다. CQI 값들을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(1050)는 채널 추정치들에 기반하여 하나 이상의 CQI 값들을 생성한다. CQI 값들은 채널 품질을 나타내거나, 채널 품질의 변화를 나타낸다.
CQI 값들을 생성하도록 구성된 프로세서(들)(1050)는 하나 이상의 CQI 값들을, 다시 빔들의 소스로의 전송으로부터 CQI 값들을 하나 이상의 신호들로 프로세싱하도록 구성된 전송하도록 구성된 프로세서(들)(1060)로 연결한다. 전송하도록 구성된 프로세서(들)(1060)는 필터링, 증폭, 및 CQI 값들 또는 CQI 값들을 포함하는 메시지들을 전송을 위한 RF 대역으로 업컨버팅하도록 구성될 수 있다. 전송하도록 구성된 프로세서(들)(1060)는 RF 신호를 신호가 방송되는 안테나(1002)로 연결한다.
여기서 설명된 방법들 및 장치는 통신 시스템이 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩 및 빔형성 둘 모두로부터 이익을 얻는 것을 가능하게 한다. 송신기 시스템은 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 신호들의 그룹의 각각을 개별적으로 빔형성하기 위해 동작할 수 있다. 송신기 시스템은 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 신호들의 그룹으로부터 각각의 인코딩된 신호 스트림에 대한 빔형성을 변하게 할 수 있다. 송신기 시스템은 빔들의 수신기로부터 제공되는 채널 품질 정보에 기반하여 각각의 신호 스트림에 대한 빔형성을 변하게 할 수 있다. 송신기 시스템은 수신기에서의 신호 품질을 최적화하기 위해 빔형성을 변하게 할 수 있다.
여기서 사용한 것처럼, 용어 연결된(coupled) 또는 접속된(connected)은 직접적인 커플링 또는 접속뿐만 아니라 간접적인 커플링 또는 접속을 의미하도록 사용된다. 2개 이상의 블록들, 모듈들, 디바이스들, 또는 장치들이 연결되면, 상기 2개의 연결된 블록들 사이에서 하나 이상의 중재하는(intervening) 블록들이 존재할 수 있다.
여기서 설명된 실시예들에 관련되어 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), RISC(Reduced Instruction Set Computer) 프로세서, 애플리케이션 특정 집적회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래머블 로직 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 조합을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적 실시예에서, 이러한 프로세서는 기존 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 이러한 구성들의 조합과 같이 계산 장치들의 조합으로서 구현될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예들에서 설명된 방법, 프로세스 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나, 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 이전을 용이하게 하기 위한 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 둘 모두를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 명령 또는 데이터 구조들의 형태로 요구되는 프로그램 코드를 담거나(carry) 저장하기 위해 사용되고, 컴퓨터에 의해 엑세스될 수 있는 임의의 다른 매체들을 포함할 수 있다. 또한, 임의의 연결 수단이 컴퓨터-판독가능 매체로 간주될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 이러한 매체의 정의 내에 포함될 수 있다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, DVD, 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하고, disc들은 레이저를 통해 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기 조합들 역시 컴퓨터- 판독가능 매체의 범위 내에 포함될 수 있다.
개시된 실시예들의 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (32)

  1. 전송 다이버시티를 제공하는 방법으로서,
    전송 신호로부터 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들을 생성하는 단계;
    채널 품질 표시를 수신하는 단계;
    상기 채널 품질 표시에 기반하여 적어도 하나의 가중 벡터(weight vector)를 생성하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 가중 벡터 중 대응하는 가중 벡터를 이용하여 상기 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들 중 적어도 하나를 빔형성(beamforming)하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들을 생성하는 단계는,
    전송 신호 스트림을 복제(duplicate) 전송 신호 스트림들로 분리하는 단계; 및
    상기 복제 전송 신호 스트림들 중 하나로 지연, 회전(rotation), 컨쥬케이팅(conjucation), 또는 이들의 조합 중 하나를 제공하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시를 수신하는 단계는, 빔형성된 공간-시간 인코딩된 신호의 수신기로부터 피드백 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시를 수신하는 단계는, 빔형성된 공간-시간 인코딩된 신호의 수신기로부터 채널 추정치를 표시하는 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시를 수신하는 단계는, 빔형성된 공간-시간 인코딩된 신호의 수신기로부터 채널 추정치들의 조합을 표시하는 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시를 수신하는 단계는, 빔형성된 공간-시간 인코딩된 신호의 수신기에서 신호 품질의 변화를 표시하는 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하는 단계는, 상기 채널 품질 표시에 기반하여 가중 벡터에서 가중치의 위상(phase)을 조절(adjust)하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하는 단계는, 상기 채널 품질 표시에 기반하여 가중 벡터에서 가중치의 크기를 조절하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하는 단계는, 가중치들의 미리 결정된 배열(constellation)로부터 가중 벡터에 대한 가중치들을 선택하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    다운링크 간섭 추정치를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하는 단계는, 상기 채널 품질 표시 및 상기 다운링크 간섭 추정치에 기반하여 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  11. 전송 다이버시티를 제공하는 방법으로서,
    전송 신호로부터 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들을 생성하는 단계;
    채널 품질 표시를 수신하는 단계; 및
    대응하는 가중 벡터를 이용하여 상기 공간-시간 인코딩된 신호들의 각각을 빔형성하는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 가중 벡터는 상기 채널 품질 표시에 부분적으로 기반하여 결정되는, 전송 다이버시티 제공 방법.
  12. 전송 다이버시티를 최적화하는 방법으로서,
    복수의 신호들을 수신하는 단계 - 상기 복수의 신호들 각각은 대응하는 신호 빔에서 수신됨 -;
    각각의 신호 빔에 대한 채널 추정치를 결정하는 단계;
    상기 채널 추정치들에 기반하여 채널 품질 표시를 결정하는 단계; 및
    상기 신호 빔들의 송신 소스로 피드백 정보로서 상기 채널 품질 표시를 전송하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 최적화 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 채널 추정치를 결정하는 단계는, 상기 신호 빔에서 파일럿 신호에 기반하여 채널 추정치를 결정하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 최적화 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시를 결정하는 단계는, 각각의 채널 추정치를 표시하는 채널 품질 값을 결정하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 최적화 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시를 결정하는 단계는, 채널 추정치들의 조합에 기반하여 상기 채널 품질 표시를 결정하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 최적화 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시를 결정하는 단계는, 채널 추정치들의 변화에 기반하여 상기 채널 품질 표시를 결정하는 단계를 포함하는, 전송 다이버시티 최적화 방법.
  17. 전송 다이버시티를 제공하는 장치로서,
    전송 신호 스트림을 생성하도록 구성되는 송신기;
    상기 전송 신호 스트림을 수신하도록 구성되고, 상기 전송 신호 스트림으로부터 복수(G개)의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 전송 스트림들을 생성하도록 구성되는 전송 다이버시티 인코더;
    채널 품질 표시를 수신하고, 상기 채널 품질 표시에 기반하여 가중 벡터들의 세트로부터 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하도록 구성되는 가중 행렬 생성기; 및
    복수의 빔형성 인코더들 -상기 복수의 빔형성 인코더들 각각은, 상기 복수의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 전송 스트림들 중 하나를 수신하고, 상기 복수의 전송 다이버시티/공간-시간 인코딩된 전송 스트림들 중 하나를 빔형성하기 위해 상기 가중 벡터들의 세트로부터의 가중 벡터에 기반하여 복수(K개)의 가중치가 적용된 서브스트림들을 생성하도록 구성됨- 을 포함하는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    적어도 하나의 피드백 메시지에서 상기 채널 품질 표시를 수신하도록 구성되는 수신기; 및
    상기 적어도 하나의 피드백 메시지로부터 상기 채널 품질 표시를 추출(extract)하고, 상기 가중 행렬 생성기로 상기 채널 품질 표시를 전달하도록 구성되는 프로세서를 더 포함하는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시는 채널 추정치를 표시하는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시는 채널 추정치들의 조합을 표시하는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시는 채널 추정치들의 변화를 표시하는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 가중 행렬 생성기는 가중치들의 미리 결정된 세트로부터 가중치들을 선택하도록 구성되는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 가중 행렬 생성기는 상기 채널 품질 표시에 기반하여 적어도 하나의 가중치의 위상을 변경하도록 구성되는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 가중 행렬 생성기는 상기 채널 품질 표시에 기반하여 적어도 하나의 가중치의 크기를 변경하도록 구성되는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  25. 전송 다이버시티를 최적화하는 장치로서,
    복수의 빔들에서 복수의 공간-시간 인코딩된 전송 신호들을 수신하도록 구성되는 수신기 -여기서 각각의 공간-시간 인코딩된 전송 신호는 별개의(distinct) 빔 내에서 반송(carry)됨- ;
    상기 수신기에 연결되고 각각의 빔으로부터 적어도 하나의 파일럿 신호를 추출하도록 구성되는 파일럿 추출 모듈;
    상기 파일럿 추출 모듈에 연결되고 상기 적어도 하나의 파일럿 신호에 기반하여 상기 복수의 빔들의 각각에 대한 채널 추정치를 결정하도록 구성되는 채널 추정 모듈;
    상기 채널 추정치들에 기반하여 채널 품질 표시를 결정하도록 구성되는 채널 품질 표시 생성기; 및
    상기 채널 품질 표시를 포함하는 피드백 메시지를 생성하고, 상기 피드백 메시지를 상기 공간-시간 인코딩된 전송 신호들의 소스로 전송하도록 구성되는 송신기를 포함하는, 전송 다이버시티 최적화 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 공간-시간 인코딩된 전송 신호들의 시간 도메인 샘플들을 주파수 도메인 표현으로 변환하도록 구성되는 변환 모듈을 더 포함하고, 상기 파일럿 추출 모듈은 상기 주파수 도메인 표현으로부터 상기 적어도 하나의 파일럿 신호를 추출하도록 구성되는, 전송 다이버시티 최적화 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시 생성기는, 각각의 채널 추정치에 기반하여 별개의 채널 품질 표시를 생성하도록 구성되는, 전송 다이버시티 최적화 장치.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 채널 품질 표시 생성기는 채널 추정치들의 조합에 기반하여 상기 채널 품질 표시를 생성하도록 구성되는, 전송 다이버시티 최적화 장치.
  29. 전송 다이버시티를 제공하는 장치로서,
    전송 신호로부터 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들을 생성하기 위한 수단;
    채널 품질 표시를 수신하기 위한 수단;
    상기 채널 품질 표시에 기반하여 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하기 위한 수단; 및
    상기 적어도 하나의 가중 벡터 중 대응하는 가중 벡터를 이용하여 상기 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들 중 적어도 하나를 빔형성하기 위한 수단을 포함하는, 전송 다이버시티 제공 장치.
  30. 전송 다이버시티를 최적화하기 위한 장치로서,
    복수의 신호들을 수신하기 위한 수단 - 상기 복수의 신호들 각각은 대응하는 신호 빔에서 수신됨 -;
    각각의 신호 빔에 대한 채널 추정치를 결정하기 위한 수단;
    상기 채널 추정치들에 기반하여 채널 품질 표시를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 신호 빔들의 송신 소스로 피드백 정보로서 상기 채널 품질 표시를 전송하기 위한 수단을 포함하는, 전송 다이버시티 최적화 장치.
  31. 송신기가 전송 다이버시티를 제공하도록 구성되는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    전송 신호로부터 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들을 생성하는 명령들;
    채널 품질 표시를 수신하는 명령들;
    상기 채널 품질 표시에 기반하여 적어도 하나의 가중 벡터를 생성하는 명령들; 및
    상기 적어도 하나의 가중 벡터 중 대응하는 가중 벡터를 이용하여 상기 복수의 공간-시간 인코딩된 신호들 중 적어도 하나를 빔형성하는 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능 매체.
  32. 장치가 전송 다이버시티를 최적화하도록 구성되는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    복수의 신호들을 수신하는 명령들 - 상기 복수의 신호들 각각은 대응하는 신호 빔에서 수신됨 - ;
    각각의 신호 빔에 대한 채널 추정치를 결정하는 명령들;
    상기 채널 추정치들에 기반하여 채널 품질 표시를 결정하는 명령들; 및
    상기 신호 빔들의 송신 소스로 피드백 정보로서 상기 채널 품질 표시를 전송하는 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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