KR20090112768A - 다중 안테나 송신용 방사 전력 제어 - Google Patents

다중 안테나 송신용 방사 전력 제어 Download PDF

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KR20090112768A
KR20090112768A KR1020097020159A KR20097020159A KR20090112768A KR 20090112768 A KR20090112768 A KR 20090112768A KR 1020097020159 A KR1020097020159 A KR 1020097020159A KR 20097020159 A KR20097020159 A KR 20097020159A KR 20090112768 A KR20090112768 A KR 20090112768A
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제이 로드니 왈턴
시앙동 장
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퀄컴 인코포레이티드
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Abstract

방사 전력 제한을 맞추기 위해, 송신국은 공간 프로세싱에 사용되는 스티어링 벡터에 기초하여 합성 안테나 패턴을 결정하고 그 합성 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득을 추정한다. 상이한 공간 프로세싱 모드 (예를 들어, 고유스티어링 및 공간 스프레딩) 는 상이한 합성 안테나 패턴의 결과를 가져온다. 데이터 송신용으로 사용된 공간 프로세싱 모드와 그 모드에 대한 적용 가능한 파라미터들 (예를 들어, 고유치) 에 기초하여 어레이 이득이 추정될 수도 있다. 또한, 데이터 송신용으로 사용된 각각의 안테나에 대한 소자 이득이 추정될 수도 있다. 따라서, 송신국은 어레이 이득, 소자 이득, 및 방사 전력 제한에 기초하여 데이터 송신을 위한 송신 전력을 제한하는데, 이는 취체 기관 (regulatory agency) 에 의해 부과된 EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) 제한일 수도 있다.
데이터 송신, 방사 전력 제어, 어레이 이득, 송신 전력, 합성 안테나 패턴

Description

다중 안테나 송신용 방사 전력 제어{RADIATED POWER CONTROL FOR A MULTI-ANTENNA TRANSMISSION}
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이고, 보다 상세하게는 다중 안테나 송신을 위해 방사된 전력을 제어하기 위한 기술에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크는 데이터, 음성, 비디오 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하도록 널리 이용되고 있다. 이러한 네트워크는 넓은 지리적 영역 (예를 들어, 도시) 을 위한 통신 범위를 제공하는 WWAN (Wireless Wide Area Networks), 중간 크기의 지리적 영역 (예를 들어, 빌딩 및 캠퍼스) 을 위한 통신 범위를 제공하는 WLAN (Wireless Local Area Networks), 작은 지리적 영역 (예를 들어, 가정) 을 위한 통신 범위를 제공하는 WPAN (Wireless Personal Area Networks) 을 포함한다. 통상적으로, 무선 네트워크는 하나 이상의 사용자 단말기 (또는 무선 디바이스) 를 위한 통신을 지원하는 하나 이상의 액세스 포인트 (또는 기지국) 를 포함한다.
통상적으로, 무선 통신 네트워크는 지정된 주파수 대역에서 동작한다. 미국에서, FCC (Federal Communications Commission) 는 이러한 주파수 대역의 효 율적인 이용을 용이하게 하고 과도한 RF 간섭을 방지하기 위해 다양한 주파수 대역에 대한 방사 전력 레벨을 제한하는 조절 기관이다. 예를 들어, IEEE 802.11 WLAN은 통상적으로 5.15 내지 5.35 gigaHert (GHz) 및 5.725 내지 5.825 GHz를 커버하는 U-NⅡ 대역에서 동작한다. U-NⅡ 대역이 라이센싱되지 않더라도, (액세스 포인트 또는 사용자 단말기일 수도 있는) 무선국은 U-NⅡ 대역에서의 동작에 자격을 주기 위해 FCC에 의해 지시된 레벨 내에서 임의의 공간 방향으로 그 방사 전력을 제한할 필요가 있다.
일반적으로, 데이터 송신에 대한 신호 대 잡음 및 간섭 비 (SNR) 를 개선시키기 위해 그리고/또는 동작의 범위를 확장시키기 위해 가능한 한 많은 전력 송신을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 높은 SNR은 보다 높은 데이터 레이트를 지원하고/지원하거나 데이터 송신에 관한 신뢰성을 개선할 수 있다. 무선국에서 안테나(들)에 인가된 송신 전력의 양과 안테나(들)에 의해 형성된 안테나 패턴에 의해, 주어진 방향으로 방사 전력이 결정된다. 다중 안테나가 무선국에 장착된다면, 특정 공간 방향, 예를 들어, 수신국을 향한 방향으로 방사 전력을 증가시키는 안테나 패턴을 동기화하는데 이들 안테나들이 사용될 수도 있다.
일반적으로, 안테나 패턴은 안테나 각각의 물리적 속성, 레이아웃, 및 안테나의 배열 등과 같은 다양한 인자에 의존하기 때문에, 쉽게 확정되지 않는다. 안테나 패턴이 알려지지 않는다면, 무선국은 안테나 패턴에 대한 최대 가능 이득을 가정할 수도 있고 규제 제한에 일치시키기 위해서 그에 따라서 송신 전력 레벨을 설정할 수도 있다. 그러나, 많은 경우, 임의의 공간 방향에 대한 최대 이득이 달성되지 않고, 이 최대 이득에 기초한 송신 전력 레벨을 설정하는 결과보다 낮은 SNR 및/또는 범위가 감소 되는데, 이 둘 모두 바람직하지 않다.
따라서, 다중 안테나 송신을 위한 방사 전력을 제어하는 기술이 필요하다.
다중 안테나로부터 보내진 데이터 송신을 위한 방사 전력을 방사 전력 제한과 일치시키기 위한 제어 기술이 본 명세서에 개시된다.
본 명세서의 일 양태에 따라, 데이터 송신을 위한 합성 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득이 추정되고, 그 어레이 이득과 방사 전력 제한에 기초하여 데이터 송신을 위한 송신 전력이 제한되는, 데이터 송신을 위한 방사 전력을 제어하는 방법이 개시된다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 데이터 송신을 위한 합성된 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득을 추정하는 제어기와 어레이 이득 및 방사 전력 제한에 기초하여 데이터 송신을 위한 송신 전력을 제한하는 제어 유닛을 포함하는, 무선 통신 네 트워크 내 장치가 개시된다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 데이터 송신을 위한 합성 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득을 추정하는 수단과 그 어레이 이득과 방사 전력 제한을 기초하여 데이터 송신을 위한 송신 전력을 제한하는 수단을 포함하는 장치가 개시된다.
본 발명의 다양한 양태 실시 형태가 보다 아래에 상세하게 개시된다.
데이터 송신을 위한 송신 전력이 (예를 들어, 스티어링 벡터를 스케일링하고/스케일링하거나 각각의 안테나에 인가되는 송신 전력을 조정함으로써) 제한되어 채널 특징에 관계없이 EIRP 제한에 부합하는 것을 확실하게 한다.
단어 "예시적인"은 본 명세서에서 "예시, 예증, 설명을 담당하는" 의미로 사용된다. "예시"로서 본 명세서에 설명된 임의의 실시 형태는 다른 실시 형태보다 바람직하거나 유익한 것으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 다중 (T) 안테나 (114a 내지 114t) 가 장착된 송신국 (110) 과 다중 (R) 안테나 (152a 내지 152r) 가 장착된 수신국 (150) 을 갖는 무선 통신 네트워크 (100) 를 도시한다. 안테나는 안테나 소자, 방사 소자 등으로도 불릴 수도 있다. 간략하게, 도 1은 승산기 (112) 에 의해 각각의 송신 안테나 (i) 에 대한 심볼을 싱글 복소 이득 (gi) 으로 승산함으로써 공간 프로세싱을 수행하는 송신국 (110) 을 도시한다. 통상적으로, 공간 프로세싱은 하기된 바와 같이 보다 복잡 할 수도 있다. 승산기 (112a 내지 112t) 의 출력이 부가적으로 프로세싱되어 T 송신 안테나 (114a 내지 114t) 로부터 각각 송신된다.
송신 안테나 어레이의 방사 전력은 일반적으로 상이한 공간 방향에서 상이한 강도를 갖는다. 송신 안테나로부터 방사된 저력의 시간 평균 전력 밀도는 다음과 같이 포인팅 (Poynting) 벡터의 실수부로 주어질 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00001
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00002
는 송신 안테나 어레이에 대한 시간 평균 전력 밀도;
H는 송신 안테나 어레이에 대한 자계 세기;
Figure 112009059148729-PAT00003
은 120π와 동일한 자유 공간의 임피던스; 및
Figure 112009059148729-PAT00004
는 송신 안테나 어레이에 대한 총 전계 세기이다.
총 전계 세기
Figure 112009059148729-PAT00005
과 시간 평균 전력 밀도
Figure 112009059148729-PAT00006
는 공간 방향의 함수로서 표현될 수도 있는데, θ는 방위각 (또는 수평 회전) 에 대한 각도가 되고
Figure 112009059148729-PAT00007
는 엘리베이션 (또는 수직 회전) 을 위한 각도가 된다. 단일 안테나로서, 전계
Figure 112009059148729-PAT00008
는 송신 안테나의 설계에 의존한다. 예를 들어, 다이폴 안테나, 휩 안테나, 평면 안테나 등에 대해 상이한 전계 패턴이 얻어진다. 송신용 다중 방사 소자를 갖는 안테나 어레이에 대해, 총 전계
Figure 112009059148729-PAT00009
는 각각의 방사 소자로부터의 복소 전계
Figure 112009059148729-PAT00010
의 합이다.
안테나로부터의 총 방사 전력 (TRP) 은 기준 구의 표면 전체의 총 시간-평균 전력 밀도를 적분하여, 다음과 같이 얻어질 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00011
총 방사 전력은 모든 공간 방향에서 T 송신 안테나로부터 방사된 총 전력을 나타낸다.
안테나로부터의 EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) 는 다음과 같이 계산될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00012
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00013
는 θ와
Figure 112009059148729-PAT00014
의 전체 범위에 걸친 총 시간 평균 전력 밀도
Figure 112009059148729-PAT00015
에 대한 최대값이다. EIRP는 안테나 어레이로부터의 최대 필드로서 모든 방향에서 동일한 필드를 생성하기 위해 (모든 공간 방향에서 동일한 전력을 방사하는) 등방성 안테나 대해 요구되는 전력이다.
안테나 어레이의 최대 방향성, D는 다음과 같이 표현된다.
Figure 112009059148729-PAT00016
총 에레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00017
이라고도 불리는 안테나 어레이의 최대 이득은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112009059148729-PAT00018
여기서, ε는 안테나 어레이의 효율이고
Figure 112009059148729-PAT00019
는 송신 안테나 어레이의 모든 소자에 공급하는 총 송신 전력이다.
FCC는 U-NⅡ 대역에서 동작하는 무선국에 대한 EIRP에 대해 일정한 제한을 정한다. 총 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00020
이 알려지거나 계산될 수 있다면, 무선국이 FCC에 의해 부과된 EIRP 제한에 일치하도록 총 송신 전력
Figure 112009059148729-PAT00021
이 조정될 수 있다. 그러나, 식 (1) 내지 (5) 에 도시된 바와 같이, 총 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00022
은 계산 또는 결정하기 쉽지 않다.
안테나 어레이의 EIRP는 총 시간-평균 전력 밀도
Figure 112009059148729-PAT00023
의 최대값, 또는
Figure 112009059148729-PAT00024
에 의존하고, 이는 차례로 총 전계
Figure 112009059148729-PAT00025
의 최대값에 의존한다. 식 (1) 로부터,
Figure 112009059148729-PAT00026
는 다음과 같을 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00027
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00028
는
Figure 112009059148729-PAT00029
의 최대이다.
Figure 112009059148729-PAT00030
는 복소 이득 gi에 의존하고 어레이의 T 송신 안테나들 각각에 대한 전계 패턴
Figure 112009059148729-PAT00031
은 다음과 같이 표현될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00032
여기서, k0는 자유 공간파 벡터;
Ri는 위상 기준 포인트로부터 송신 안테나 i로의 벡터 포인팅; 및
Ui는 위상 기준 포인트로부터 파 필드 포인트로의 유니트 벡터 포인팅이다.
간략함을 위해, i=1,...,T에 대해
Figure 112009059148729-PAT00033
이도록, 안테나 어레이 내의 모든 방사 소자는 동일한 방사 패턴을 갖도록 가정될 수도 있다. 이 경우,
Figure 112009059148729-PAT00034
는 다음과 같이 추정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00035
Figure 112009059148729-PAT00036
항은
Figure 112009059148729-PAT00037
로 나타낼 수도 있는 안테나 에레이 (또는 어레이 이득) 의 이득과 대응한다. 어레이 이득은 에레이 인자, 스티어링 이득 등으로도 칭할 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00038
항은
Figure 112009059148729-PAT00039
로 칭할 수도 있는 개별 방사 소자의 이득 (또는 소자 이득) 과 대응한다.
소자 이득
Figure 112009059148729-PAT00040
는 주어진 송신 안테나가 등방성 안테나와 비교하여 특정한 공간 방향에서 유효 방사 전력을 얼마나 잘 증가시킬 수 있는지를 나타낸다. 총 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00041
은 식 (8)을 이용하여 다음과 같이 추정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00042
주어진 동작 시나리오에 대한 EIRP 제한을 맞추는 것을 보증하기 위해, 총 어레이 이득을 다음과 같이 어림잡을 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00043
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00044
는 데시벨 단위 (dBi) 로 주어진 안테나 소자의 이득이고;
Figure 112009059148729-PAT00045
는 dB 단위로 주어진 총 어레이 이득이다.
dBi는 동일한 거리에서 송신 안테나의 전계 강도를 등방성 안테나의 자계 강도로 나누고 (10을 베이스로) 로그를 취해 10 배한 것과 동일하다. T=4에서, 어레이 이득은
Figure 112009059148729-PAT00046
Figure 112009059148729-PAT00047
로 주어질 수도 있다. 소자 이득 (
Figure 112009059148729-PAT00048
)는 알려지지 않을 수도 있다. 이 경우, 소자 이득에 대한 가정이 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 2 dBi의 소자 이득이 무지향성 안테나 (omni-directional antenna) 에 대해 가정될 수도 있다. 따라서,
Figure 112009059148729-PAT00049
는 상기 예에서 T=4일 때 8dB이다.
송신 전력은 다음과 같이 한정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00050
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00051
는 dBm의 단위로 주어진 EIRP 제한이다.
Figure 112009059148729-PAT00052
는 송신 안테나에 인가되고, 또한 dBm의 단위로 주어지는 총 송신 전력이다.
dBm은 전력의 로그 단위로, 0 dBm은 1 milliWatt(mW) 와 동일하다.
식 (11) 은, EIRP 제한이 일치하는 것을 보증하기 위해, 안테나 어레이로 인가된 총 송신 전력이 총 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00053
에 의해 감소될 수도 있음을 나타낸 다. 많은 경우, 식 (10) 에 의해 추정된 총 어레이 이득은 실현되지 않는다. 이것은, 식 (11) 에 도시된 바와 같이 송신 전력을 제한하는 것이 범위 및/또는 데이터 레이트가 감소되는 결과가 될 수 있는 보수적인 전략임을 의미한다. 보다 정확한 방법 (예를 들어, 동기화된 안테나 패턴에 기초하여) 으로 총 어레이 이득을 추정하고 이 총 어레이 이득에 비례한 양만큼 송신 전력을 감소시킴으로써 성능 개선이 성취될 수도 있다. 이 적응적 전략은 무선국으로 하여금 범위 및/또는 데이터 레이트를 개선시킬 수 있는 EIRP 제한에 보다 가깝게 동작하도록 허용할 수 있다.
네트워크 (100) 에서, T 송신 안테나와 R 수신 안테나에 의해 형성된 MIMO (Multiple-Input Mutiple-Output) 채널은 R×T 채널 응답 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00054
) 를 특징으로 할 수도 있다. 이 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00055
) 는 다음과 같이 주어질 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00056
여기서, j = 1...R 및 i = 1...T 일 때, hj,i는 송신 안테나 i와 수신 안테나 j 사이의 커플링 또는 복소 채널 이득을 나타낸다.
채널 응답 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00057
) 는
Figure 112009059148729-PAT00058
의 다중 (S) 고유모드를 얻기 위해 대각화 될 수도 있는데, 여기서, S≤min{T,R} 이다. 고유모드는 MIMO 채널의 직교 공간 채널로 간주될 수도 있다. 대각화는
Figure 112009059148729-PAT00059
의 특이치 분해 또는
Figure 112009059148729-PAT00060
의 상관 매트릭스의 고유치 분해 중 어느 하나를 수행함으로써 달성될 수도 있다. 고유치 분해는 다음과 같이 표현될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00061
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00062
은
Figure 112009059148729-PAT00063
의 T × T 상관 매트릭스;
Figure 112009059148729-PAT00064
는 칼럼이
Figure 112009059148729-PAT00065
의 고유벡터인 T × T 단항 매트릭스 (unitary matrix);
Figure 112009059148729-PAT00066
는
Figure 112009059148729-PAT00067
의 고유치의 T × T 대각 매트릭스; 및
"H"는 컨쥬게이트 전치를 나타낸다.
단항 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00068
) 는 특성
Figure 112009059148729-PAT00069
를 특징으로 하고, 여기서,
Figure 112009059148729-PAT00070
는 단위 매트릭스이다. 단일 매트릭스의 컬럼은 서로 직교하고, 각각의 컬럼은 단위 제곱 (unit power) 을 갖는다. 대각 매트릭스
Figure 112009059148729-PAT00071
는 대각선을 따라 제로가 아닌 값을 갖고 그 외의 부분에서는 제로를 갖는다.
Figure 112009059148729-PAT00072
의 대각 소자는
Figure 112009059148729-PAT00073
의 고유치이고
Figure 112009059148729-PAT00074
의 S 고유모드에 대한 전력 이득을 나타낸다. 고유치는
Figure 112009059148729-PAT00075
가 되도록 정렬 또는 분류되는데, 여기서,
Figure 112009059148729-PAT00076
은 최대 고유치이고,
Figure 112009059148729-PAT00077
는 최소 고유치이다. 최대 고유치
Figure 112009059148729-PAT00078
는 주요 고유치
Figure 112009059148729-PAT00079
라고도 칭해지고,
Figure 112009059148729-PAT00080
에 대응하는 고유 모드는 주요 고유모드라고도 칭해진다. 고유치가 정렬될 때,
Figure 112009059148729-PAT00081
의 제 1 컬럼이 최대 교유치와 연관되고
Figure 112009059148729-PAT00082
의 최종 컬럼이 최소 고유치와 연관되도록,
Figure 112009059148729-PAT00083
의 컬럼이 그에 따라 정렬된다.
TDD (Time Division Duplexed) 네트워크에서, 액세스 포인트와 사용자 터미널 사이의 통신 링크인 다운링크 (또는 포워드링크) 및 업링크 (또는 리버스 링크) 는 동일한 주파수 대역을 공유한다. 이 경우, 다운링크 및 업링크 채널 응답은 서로의 역수가 되도록 가정될 수도 있고, 이후, 액세스 포인트 및 사용자 단말기에서 송신과 수신 체인의 차를 계산하기 위해 칼리브레이션이 수행된다. 즉,
Figure 112009059148729-PAT00084
가 안테나 어레이 A로부터 안테나 어레이 B로의 채널 응답 매트릭스를 나타낸다면, 역방향 채널은 에레이 B로부터 어레이 A로의 커플링이
Figure 112009059148729-PAT00085
로 주어지는 것을 의미하고, 여기서,
Figure 112009059148729-PAT00086
는
Figure 112009059148729-PAT00087
의 전치를 나타낸다. TDD 네트워크에서, 송신국은 수신국으로부터 수신된 파일럿에 기초하여
Figure 112009059148729-PAT00088
를 추정할 수도 있고,
Figure 112009059148729-PAT00089
와
Figure 112009059148729-PAT00090
를 얻기 위해
Figure 112009059148729-PAT00091
를 분해할 수도 있다. FDD (Frequency Division Duplexed) 네트워크에서, 다운링크 및 업링크는 상이한 주파수 대역에서 할당되고, 다운링크 채널 응답 매트릭스 업링크 채널 응답 매트릭스와 잘 상관되지 않을 수도 있다. FDD 네트워크에서, 수신국은 수신국으로부터 수신된 파일럿에 기초하여
Figure 112009059148729-PAT00092
를 추정할 수도 있고,
Figure 112009059148729-PAT00093
와
Figure 112009059148729-PAT00094
를 얻기 위해
Figure 112009059148729-PAT00095
를 분해할 수고,
Figure 112009059148729-PAT00096
와
Figure 112009059148729-PAT00097
또는 등가의 정보를 송신국으로 되돌려 보낸다.
송신국은 성능을 개선시키기 위해 고유스티어링을 이용하여 데이터를 송신할 수도 있다. 고유스티어링으로, 송신국은
Figure 112009059148729-PAT00098
의 하나 이상의 고유모드에 데이터를 송신하기 위해
Figure 112009059148729-PAT00099
의 고유벡터를 이용하는데, 이는 일반적으로 어떤 공간 프로세싱 없이 T 송신 안테나로부터 단순히 데이터를 송신하는 것보다 더 나은 성능을 제공한다. 수신국은
Figure 112009059148729-PAT00100
의 고유모드(들) 상의 데이터 송신을 수신하기 위해
Figure 112009059148729-PAT00101
의 고유벡터를 이용한다. 표 1은 고유스티어링에 대해 송신국에 의해 수행된 공간 프로세싱, 수신국에의 수신 심볼, 및 수신국에 의해 수행된 공간 프로세싱을 도시한다.
고유스티어링
송신국에서의 공간 프로세싱 수신된 벡터 수신국에서의 공간 프로세싱
Figure 112009059148729-PAT00102
Figure 112009059148729-PAT00103
Figure 112009059148729-PAT00104
표 1에서,
Figure 112009059148729-PAT00105
는 S 고유모드로 송신될 S 데이터 심볼까지 갖는 T × 1 벡터이고,
Figure 112009059148729-PAT00106
는 T 송신 안테나로부터 보내질 T 송신 심볼을 갖는 T × 1 벡터이이고,
Figure 112009059148729-PAT00107
는 R 수신 안테나로부터 얻어진 R 수신된 심볼을 갖는 R × 1 벡터이고,
Figure 112009059148729-PAT00108
은 R × 1 노이즈 벡터이고,
Figure 112009059148729-PAT00109
는 S 검출된 데이터 심볼까지 갖는 T × 1 벡터이고, 이는
Figure 112009059148729-PAT00110
의 송신된 데이터 심볼의 추정이다.
데이터 송신용으로 주요 고유모드만이 사용된다면, 어레이 이득은 주요 고유모드에 대한 고유치 에 기초하여 다음과 같이 추정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00112
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00113
는 dB의 단위로 주어진 주요 고유모드에 대한 어레이 이득이다. 통상적으로, 주요 고유치
Figure 112009059148729-PAT00114
는 송신 안테나의 수보다 적고, 또는
Figure 112009059148729-PAT00115
< T이다. 어레이 이득은 소정의 값, 예를 들어,
Figure 112009059148729-PAT00116
또는 일부 다른 값으로 제한될 수도 있다.
이 후, 총 송신 전력은 식 (11) 및 식 (14) 를 이용하여 다음과 같이 제한될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00117
다중 고유모드가 데이터 송신용으로 사용된다면, 이들 고유모드에 대한 고유벡터에 의해 결정된 상이한 공간 방향으로 송신 전력이 방사된다. 데이터 송신용으로 사용된 고유모드에 대한 고유치에 기초하여 다음과 같이 어레이 이득이 추정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00118
여기서, M은 데이터 송신용으로 사용된 고유모드의 수; 및
Figure 112009059148729-PAT00119
은 dB의 단위로 주어진 다중 고유모드를 위한 어레이 이득이다.
이 후, 총 송신 전력은 다음에 도시된 바와 같이 제한될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00120
식 (17) 은, 주요 고유모드에 대한 어레이 이득 (
Figure 112009059148729-PAT00121
) 을 다중 고유모드에 대한 어레이 이득 (
Figure 112009059148729-PAT00122
)으로 대체한 것으로, 식 (15) 와 유사하다. 식 (11), (15), 및 (17) 과 비교하여, 대부분의 경우에서
Figure 112009059148729-PAT00123
이기 때문에, 보다 양호한 시스템 성능을 달성하기 위해서, 하나 이상의 다중 고유모드 상에서 보다 높은 송신 전력이 데이터 송신용으로 사용될 수도 있다.
네트워크 (100) 는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 과 같은 멀티 캐리어 변조 기술을 사용할 수도 있다. OFDM은 전체 시스템 대역폭을 다중 (K) 직교 주파수 부대역으로 효율적으로 분할하는데, 이를 톤, 서브캐리어, 빈, 및 주파수 채널이라고도 칭한다. OFDM으로, 각각의 부대역은 데이터로 변조될 수도 있는 각각의 서브캐리어와 연관된다.
OFDM을 이용하는 MIMO 네트워크 (또는 MOMO-OFDM 네트워크) 에서, 각각의 부대역 k에 대한 채널 응답 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00124
) 가 얻어지고, 그 부대역에 대한 고유벡터의 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00125
) 와 고유치의 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00126
) 를 얻기 위해 분해될 수도 있다. 각각의 부대역애 대한 고유치는 최대에서 최소로 정렬될 수도 있고, 그 부 대역에 대한 고유벡터는 그에 따라서 정렬될 수도 있다.
도 2는 MIMO-OFDM 네트워크에서 K 부대역에 대한 고유치 분해의 결과를 도해적으로 도시한다. K 대각 매트릭스의 세트,
Figure 112009059148729-PAT00127
(k=1,...,K) 는 주파수 치수를 나타내는 축 (210) 을 따라 도시된다. 각각의 매트릭스 (
Figure 112009059148729-PAT00128
) 의, S 고유치,
Figure 112009059148729-PAT00129
(m=1,...,S) 는 매트릭스의 대각선을 따라 위치한다. 따라서, 축 (212) 은 각각의 매트릭스
Figure 112009059148729-PAT00130
의 대각선을 따라 진행되고 공간 치수를 나타낸다. 광대역 고유모드 (m) 는 모든 K 부대역애 대한 고유모드 (m) 에 의해 형성된다. 광대역 고유모드 (m) 는 K 고유치,
Figure 112009059148729-PAT00131
(k=1,...,K) 의 세트와 연관되는데, 이는 광대역 고유모드의 K 부대역을 가로지르는 주파수 응답을 나타낸다. 주요 광대역 고유모드는 각각의 K 부대역에 대한 최대 고유치
Figure 112009059148729-PAT00132
와 연관된다. 각각의 광대역 고유모드에 대한 고유치의 세트는 점선 (214) 을 따라 어두운 상자로 도시된다. 주파수 선택 페이딩을 경험하는 각각의 광대역 고유모드에 대해, 그 광대역 고유모드에 대한 고유치는 k의 상이한 값에 대해 상이할 수도 있다.
MIMO-OFDM 네트워크에서, 송신국 및 수신국은 데이터 송신용으로 사용된 각각의 부대역에 대해 표 1에 도시된 공간 프로세싱을 수행할 수도 있다.
주요 광대역 고유모드만이 데이터 송신용으로 사용된다면, 주요 광대역 고유모드의 모든 K 부대역에 대한 최대 고유치를 기초로 다음과 같이 어레이 이득이 추정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00133
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00134
은 주요 광대역 고유모드에 대한 어레이 이득이다. 대안으로, 어레이 이득은 주요 광대역 고유모드에 대한 K 고유치의 평균에 기초하여 다음과 같이 추정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00135
그러면, 총 송신 전력은 식 (15) 에 도시된 바와 같이 제한될 수도 있는데, 주요 고유모드에 대한 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00136
을 주요 광대역 고유모드에 대한 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00137
으로 대체한 것이다.
다중 광대역 고유모드가 데이터 송신용으로 사용된다면, 송신 전력은 이들 광대역 고유모드에 대한 고유벡터에 의해 결정된 상이한 공간 방향으로 방사된다. 데이터 송신용으로 사용된 광대역 고유모드에 대한 고유치에 기초하여 다음과 같이 어레이 이득이 추정될 수도 있다.
Figure 112009059148729-PAT00138
여기서,
Figure 112009059148729-PAT00139
는 다중 광대역 고유모드에 대한 어레이 이득이다. 그러면, 총 송신 전력은 식 (17) 에 도시된 바와 같이 제한될 수도 있는데, 다중 고유모드에 대한 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00140
을 다중 광대역 고유모드에 대한 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00141
으로 대체한 것이다.
또한, 송신국은 다이버시티를 개선시키기 위해서 공간 스프레딩을 이용하여 데이터를 송신할 수도 있다. 공간 스프레딩은, 심볼용으로 이용된 스티어링 벡터에 의해 결정된 상이한 진폭 및/또는 위상으로, 다중 송신 안테나로부터 심볼을 동시에 송신하는 것을 칭한다. 공간 스프레딩은 스티어링 다이버시티, 송신 스티어링, 의사 랜덤 송신 스티어링 등으로도 불린다. 표 2는 공간 스프레딩에 대한 송신국에 의해 수행된 공간 프로세싱, 수신국에서 수신된 심볼, 및 수신국에 의해 수행된 공간 프로세싱을 도시한다.
공간 스프레딩
송신국에서의 공간 프로세싱 수신된 벡터 수신국에서의 공간 프로세싱
Figure 112009059148729-PAT00142
Figure 112009059148729-PAT00143
Figure 112009059148729-PAT00144
표 2에서,
Figure 112009059148729-PAT00145
는 T×1 데이터 벡터,
Figure 112009059148729-PAT00146
는 T×1 송신 벡터,
Figure 112009059148729-PAT00147
는 R×1 수신 벡터,
Figure 112009059148729-PAT00148
는 T×1 검출 벡터,
Figure 112009059148729-PAT00149
는 공간 스프레딩을 위한 T×T 스티어링 매트릭스,
Figure 112009059148729-PAT00150
는 T×R 공간 필터 매트릭스, 및
Figure 112009059148729-PAT00151
는 T×T 대각 매트릭스이다. 매트릭스
Figure 112009059148729-PAT00152
및
Figure 112009059148729-PAT00153
는, 예를 들어, MMSE (Minimum Mean Square Error) 기술 또는 CCMI (Channel Correlatiion Matrix inversion) 기술을 이용하여 유도될 수도 있다. MMSE 기술에서,
Figure 112009059148729-PAT00154
및
Figure 112009059148729-PAT00155
이고, 여기서,
Figure 112009059148729-PAT00156
이고
Figure 112009059148729-PAT00157
는 노이즈의 변수이다. CCMI 기술에서,
Figure 112009059148729-PAT00158
이다.
공간 스프레딩으로, 데이터 송신이 유효 채널의 앙상블 (ensemble) 을 관찰하도록, 송신국은 시간 및/또는 주파수 치수에 걸쳐서 상이한 스티어링 매트릭스
Figure 112009059148729-PAT00159
로 공간 프로세싱을 수행한다. 공간 메트릭은 의사 랜덤 메트릭, 베이스 메트릭 (예를 들어, 월시 메트릭 또는 퓨리에 메트릭) 과 그 베이스 메트릭의 로우에 대한 스칼라 (예를 들어, 1, -1, +j, 및 -j) 의 상이한 조합으로 생성된 메트릭, 또는 일부 다른 메트릭일 수도 있다.
공간 스프레딩을 갖는 데이터 송신에서,
Figure 112009059148729-PAT00160
로서 어레이 이득이 추정될 수도 있고, 또는 일부 다른 값으로 설정될 수도 있다. 그러면, 송신 전력은 식 (15) 에 나타낸 바와 같이 제한될 수도 있는데, 주요 고유모드에 대한 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00161
을 공간 스프레딩에 대한 어레이 이득
Figure 112009059148729-PAT00162
로 대체한 것이다.
도 3은 다중 송신 안테나로부터 보내진 데이터 송신을 위해 방사 전력을 제어하는 프로세스 (300) 를 도시한다. 합성 안테나 패턴은 데이터 송신을 위한 공간 프로세싱에 사용되는 하나 이상의 스티어링 벡터에 기초하여 결정된다 (블록 312). 상이한 공간 프로세싱 모드 또는 기술은 상이하게 합성된 안테나 패턴을 갖는다. 예를 들어, 고유스티어링은 수신국을 향하여 디렉팅된 합성 안테나 패턴을 생성하는 반면, 공간 스프레딩은 공간적 스프레드 합성 안테나 패턴을 생성한다. 어떤 경우, 합성 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득이 추정된다 (블록 314). 데이터 송신용으로 사용된 공간 프로세싱 모드와 그 모드를 위한 응용 가능 파라미터들 (예를 들어, 고유치) 에 기초하여 어레이 이득이 추정될 수도 있다. 고유스티어링에서, 주요 고유모드에 대한 고유치, 주요 과대역 고유모드에 대한 최대 또는 평균 고유치, 하나 이상의 광대역 고유모드의 다중 부대역에 대한 다중 고유치 등에 기초하여 어레이 이득이 추정될 수도 있다. 공간 스프레딩에서, 어레이 이득이 소정의 값으로 설정될 수도 있다 (예를 들어, 0 dB). 또한, 상이한 공간 스프레딩 모드에 대해 어레이 이득이 상이한 소정의 값으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 사용된 고유모드의 수에 따라 고유스티어링을 위한 제 1 값 (예를 들어, 0 내지 4 dB), 및 공간 스프레딩을 위한 제 2 값 (예를 들어, 0 dB) 으로 어레이 이득이 설정될 수도 있다. 또한, 데이터 송신용으로 사용된 각각의 송신 안테나에 대한 소자 이득이 확정되거나 추정될 수도 있다 (블록 316). 이 후, 어레이 이득, 소자 이득, 및 방사 전력 제한 (예를 들어, EIRP 제한) 에 기초하여 데이터 송신을 위한 송신 전력이 제한된다 (블록 318).
도 4는 네트워크 (100) 의 송신국 (110) 및 수신국 (150) 의 블록 다이어그램을 도시한다. 송신국 (110) 은 액세스 포인트 또는 사용자 단말기일 수도 있다. 수신국 (150) 은 액세스 포인트 또는 사용자 단말기일 수도 있다.
송신국 (110) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (420) 는 데이터 소스 (412) 로부터 트래픽 데이터를 수신하고, 데이터에 대한 변조 심볼인 데이터 심볼을 생성하기 위해 트래픽 데이터를 프로세싱 (예를 들어, 인코드, 인터리빙, 및 심볼 맵) 한다. TX 공간 프로세서 (422) 는 TX 데이터 프로세서 (420) 로부터 데이터 심볼을 수신하고, 파일럿 심볼을 멀티플렉싱하고, 공간 프로세싱 (예를 들어, 고유스티어링 및 공간 스프레딩 각각에 대해 표 1과 2에 도시된 바와 같이) 을 수행하고, 송신 심볼의 T 스트림을 TX 이득 제어 유닛 (424) 으로 제공한다. 총 송신 전력 (
Figure 112009059148729-PAT00163
) 이, 예를 들어, 식 (11), (15), 또는 (17) 에 나타난 바와 같이 EIRP 제한 () 에 따르는 것을 보증하도록, 유닛 (424) 은 송신 심볼을 스케일링한다. 유닛 (424) 은 T 스케일된 송신 심볼 스트림을 T 송신기 유닛 (TMTR; 426a 내지 426t) 으로 제공한다. 각각의 송신기 유닛 (426) 은 OFDM 변조를 수행하여 (적용 가능하면) 데이터 칩을 생성하고, 그 데이터 칩을 더 프로세싱 (예를 들어, 아날로그, 증폭, 필터, 및 주파수 업컨버트로 컨버팅) 하여 변조 신호를 생성한다. 송신기 유닛 (426a 내지 426t) 은 각각 T 안테나 (114a 내지 114t) 로부터 송신을 위한 T 변조 신호를 제공한다.
수신국 (150) 에서, R 안테나 (152a 내지 152r) 는 T 송신된 신호를 수신하고 각각의 안테나 (152) 는 수신된 신호를 각각의 수신기 유닛 (RCVR;454) 로 제공한다. 각각의 수신기 유닛 (454) 은 그 수신된 신호를 프로세싱하여 수신된 심볼의 스트림을 수신 (RX) 공간 프로세서 (456) 로 제공한다. RX 공간 프로세서 (456) 는 모든 R 수신기 유닛 (454) (예를 들어, 표 1과 2에 나타난 바와 같이) 으로부터 수신된 심볼에 수신기 공간 프로세싱 (또는 공간 매칭 필터링) 을 수행하고 검출된 데이터 심볼을 제공한다. 이 후, RX 데이터 프로세서 (460) 는 검출된 데이터 심볼을 프로세싱 (예를 들어, 심볼 디맵, 디인터리빙, 및 디코드) 하고 디코딩된 데이터를 데이터 싱크 (462) 에 제공한다.
제어기 (430, 470) 는 송신국 (110) 과 수신국 (150) 각각 에서 프로세싱 유닛의 동작을 제어한다. 메모리 유닛 (432, 472) 은 각각 제어기 (430, 470) 에 의해 사용된 프로그램 코드 및/또는 데이터를 저장한다.
TDD 네트워크에서, 수신국 (150) 은 송신국 (110) 으로 파일럿을 송신할 수도 있다. 송신국 (110) 은 데이터 송신용으로 사용된 각각의 부대역에 대한 채널 응답 매트릭스를 유도하고, 각각의 채널 응답 매트릭스를 분해하여 그 부대역에 대한 고유치와 고유벡터를 얻을 수도 있다. 송신국 (110) 은 (1) 고유벡터에 기초하여 고유스티어링을 위한 공간 프로세싱, (2) 스티어링 메트릭들에 기초하여 공간 스프레딩을 위한 공간 프로세싱, 또는 (3) 공간 프로세싱이 전혀 없는 프로세싱을 수행한다. 제어기 (430) 는 도 3의 프로세스 (300), 공간 프로세싱에 사용되는 스티어링 벡터에 기초하여 합성 안테나 패턴을 결정하는 단계, 합성된 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득을 추정하는 단계, 각각의 송신 안테나에 대한 소자 이득을 추정하는 단계, 및 어레이 이득, 소자 이득, 및 EIRP 제한에 기초하여 송신 전력을 제한하는 단계를 수행할 수도 있다.
본 명세서에 설명된 기술은 데이터 송신용으로 사용된 스티어링 벡터에 의해 형성된 합성 안테나 패턴에 기초하여 송신국으로 하여금 어레이 이득을 추정하게 한다. 따라서, 데이터 송신을 위한 송신 전력이 (예를 들어, 스티어링 벡터를 스케일링하고/스케일링하거나 각각의 안테나에 인가되는 송신 전력을 조정함으로써) 제한되어 채널 특징에 관계없이 EIRP 제한에 부합하는 것을 확실하게 한다.
본 명세서에 설명된 방사 전력 제어 기술은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현을 위해, 방사 전력을 제어하기 위해 사용된 프로세싱 유닛은 하나 이상의 ASIC (Application Specific Integrated Circuits), DSP (Digital Signal Processors), DSPD (Digital Signal Processing Devices), PLD (Programmable Logic Devices), FPGA (Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 마이크로프로세서, 본 명세서에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 그 조합으로 구현될 수도 있다.
소프트웨어 구현을 위해, 본 명세서에 기재된 기능을 수행하는 모듈 (예를 들어, 프로세서, 함수 등) 로 방사 전력 제어 기술이 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예를 들어, 도 4의 메모리 유닛 (432)) 에 저장되어 프로세서 (예를 들어, 제어기 (430)) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 프로세서 외부에서 구현될 수도 있는데, 이 경우 본 기술에서 공지된 바와 같이 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신적으로 접속될 수 있다.
임의의 당업자가 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 개시된 실시 형태의 설명이 제공된다. 이들 실시 형태에 대한 다양한 변경은 당업자에게 명백하고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리는 본 발명이 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다른 실시 형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 나타난 실시 형태로 한정되는 것을 의도하지 않을 뿐만 아니라, 본 명세서에 개시된 원리 및 신규한 특성에 일치하는 가장 넓은 범위를 따른다.
도 1은 송신국과 수신국을 도시한다.
도 2는 다중 부대역에 대한 고유치 분해의 결과들을 도시한다.
도 3은 데이터 송신을 위한 방사 전력을 제어하는 프로세스를 도시한다.
도 4는 송신국과 수신국의 블록도를 도시한다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명
412 : 데이터 소스 420 : TX 데이터 프로세서
422 : TX 공간 프로세서 424 : TX 이득 제어
456 : RX 공간 프로세서 460 : RX 데이터 프로세서
462 : 데이터 싱크

Claims (23)

  1. 데이터 송신을 위한 합성 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득을 추정하는 단계; 및
    상기 어레이 이득 및 방사 전력 제한에 기초하여 상기 데이터 송신을 위한 송신 전력을 제한하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 송신을 위한 공간 프로세싱에 사용되는 하나 이상의 스티어링 벡터에 기초하여 상기 합성 안테나 패턴을 결정하는 단계를 더 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 단계는,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 공간 채널에 대한 고유치를 결정하는 단계, 및
    상기 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 단계는,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 복수의 공간 채널에 대한 복수의 고유치를 결정하는 단계, 및
    상기 복수의 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 단계는,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 하나 이상의 광대역 공간 채널의 복수의 주파수 부대역에 대한 복수의 고유치를 결정하는 단계, 및
    상기 복수의 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 단계는,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 광대역 공간 채널의 복수의 주파수 부대역에 대한 복수의 고유치를 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 고유치 중에서 최대 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 단계는,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 광대역 공간 채널의 복수의 주파수 부대역에 대한 복수의 고유치를 결정하는 단계, 및
    상기 복수의 고유치의 평균에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 단계는,
    상기 합성 안테나 패턴이 공간적으로 스프레딩된 합성 안테나 패턴인 경우 상기 어레이 이득을 소정의 값으로 설정하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 단계는,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 공간 프로세싱 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 데이터 송신용으로 사용된 상기 공간 프로세싱 모드에 대한 소정의 값으로 상기 어레이 이득을 설정하는 단계를 포함하는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 복수의 안테나 각각에 대한 소자 이득을 추정하는 단계를 더 포함하고, 상기 데이터 송신을 위한 상기 송신 전력은 상기 소자 이득에 더 기초하여 제한되는, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 전력 제한은 EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) 제한인, 데이터 송신을 위한 방사 전력 제어 방법.
  12. 데이터 송신을 위한 합성 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득을 추정하는 제어기; 및
    상기 어레이 이득 및 방사 전력 제한에 기초하여 상기 데이터 송신을 위한 송신 전력을 제한하는 제어 유닛을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 데이터 송신을 위한 공간 프로세싱에 사용되는 하나 이상의 스티어링 벡터에 기초하여 상기 합성 안테나 패턴을 결정하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 데이터 송신용으로 사용된 하나 이상의 공간 채널에 대한 하나 이상의 고유치를 결정하고 하나 이상의 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 데이터 송신용으로 사용된 하나 이상의 광대역 공간 채널의 복수의 주파수 부대역에 대한 복수의 고유치를 결정하고 상기 복수의 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 합성 안테나 패턴이 공간적으로 스프레딩된 합성 안테나 패턴인 경우 상기 어레이 이득을 소정의 값으로 설정하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 데이터 송신용으로 사용된 복수의 안테나 각각에 대한 소자 이득을 추정하고, 상기 프로세서는 상기 소자 이득에 더 기초하여 상기 데이터 송신을 위한 상기 송신 전력을 제한하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  18. 데이터 송신을 위한 합성 안테나 패턴에 기초하여 어레이 이득을 추정하는 수단; 및
    상기 어레이 이득 및 방사 전력 제한에 기초하여 상기 데이터 송신을 위한 송신 전력을 제한하는 수단을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 데이터 송신을 위한 공간 프로세싱에 사용되는 하나 이상의 스티어링 벡터에 기초하여 상기 합성 안테나 패턴을 결정하는 수단을 더 포함하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 수단은,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 하나 이상의 공간 채널에 대한 하나 이상의 고유치를 결정하는 수단; 및
    상기 하나 이상의 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는 수단을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 수단은,
    상기 데이터 송신용으로 사용된 하나 이상의 광대역 공간 채널의 복수의 주파수 부대역에 대한 복수의 고유치를 결정하는 수단; 및
    상기 복수의 고유치에 기초하여 상기 어레이 이득을 유도하는 수단을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 합성 안테나 패턴에 기초하여 상기 어레이 이득을 추정하는 수단은,
    상기 합성 안테나 패턴이 공간적으로 스프레딩된 안테나 패턴인 경우, 상기 어레이 이득을 소정의 값으로 설정하는 수단을 포함하는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
  23. 제 18 항에 있어서,
    데이터 송신용으로 사용된 복수의 안테나 각각에 대한 소자 이득을 추정하는 수단을 더 포함하고, 상기 데이터 송신을 위한 상기 송신 전력은 상기 소자 이득에 더 기초하여 제한되는, 무선 통신 네트워크 내 장치.
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