KR20100066345A - 통신 시스템의 빔 형성 장치 및 전력 제어 방법 - Google Patents

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KR20100066345A
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Abstract

본 발명은 통신 시스템의 빔 형성 장치 및 전력 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 빔 형성 장치는 복수의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나를 포함하는 통신 시스템의 빔 형성 장치로서, 상기 복수의 수신 안테나 각각에 연결되어 있으며, 빔 형성 계수를 수신 신호에 곱하여 빔을 형성하는 복수의 빔 형성부, 그리고 상기 오차가 최소가 되도록 상기 빔 형성 계수를 갱신하여 상기 곱셈기에 전달하는 제어부를 포함하고, 하나의 상기 수신 안테나에는 상기 송신 안테나 개수와 동일한 개수의 상기 곱셈기가 연결되어 있다.
Figure P1020090097918
빔포밍, 빔형성계수, MIMO, 전력제어

Description

통신 시스템의 빔 형성 장치 및 전력 제어 방법{BEAM FORMING DEVICE AND METHOD CONTOLLING POWER}
본 발명은 통신 시스템의 빔 형성 장치 및 전력 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-011-03, 과제명: 멀티홉 WiBro 용 relay/mesh 통신 시스템 개발].
무선 통신 시스템이 발전할수록 속도에 대한 요구가 커지고 있는 바, 이러한 요구를 충족시키기 위해서는 넓은 주파수 대역을 사용할 필요가 있다. 그러나 주파수 자원은 한정되어 있으므로, 한정된 주파수 대역을 사용하면서 더 많은 데이터를 전송하는 방법으로 다중 입출력(multi input multi output, MIMO) 안테나 기술이 이용되고 있다.
이러한 다중 입출력 안테나 기술에서 복수의 독립적인 다중 경로를 시간적으로 다양화하는 시공간 부호화 기술(spatial time coding)은 주어진 주파수 대역보다 많은 데이터를 고속으로 전송할 수 있어 통신 시스템의 용량 및 성능을 향상시킨다.
한편, 무선 통신 시스템, 예를 들면 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식의 시스템은 직렬로 입력된 데이터를 병렬로 변환한 후, 상호 직교성이 있는 부반송파(subcarrier)를 사용하여 병렬로 변환된 데이터를 전송하는 것이다.
이러한 직교 주파수 분할 다중 방식과 시공간 부호화 다중 입출력 안테나 기술을 결합하면 전력과 주파수 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 그러나 이러한 방식은 다중 사용자 및 다중 경로로 인한 상호 채널 간섭(co-channel interference, CCI) 때문에 심각한 왜곡 현상이 일어날 수 있으며, 임의의 부반송파에서 신호대 잡음 및 간섭비(signal noise interference ratio, SNIR)가 크게 감소하여 통신 시스템의 전체 성능이 감소될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 직교 주파수 분할 다중 방식과 다중 입출력 안테나를 포함하는 통신 시스템에서 다른 사용자 간섭 신호 때문에 신호의 왜곡 현상이 발생하거나 임의의 부반송파에서 신호대 잡음 및 간섭비가 감소되는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 빔 형성 장치는 복수의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나를 포함하는 통신 시스템의 빔 형성 장치로서, 상기 복수의 수신 안테나 각각에 연결되어 있으며, 빔 형성 계수를 수신 신호에 곱하여 빔을 형성하는 복 수의 빔 형성부, 그리고 상기 오차가 최소가 되도록 상기 빔 형성 계수를 갱신하여 상기 곱셈기에 전달하는 제어부를 포함하고, 하나의 상기 수신 안테나에는 상기 송신 안테나 개수와 동일한 개수의 상기 곱셈기가 연결되어 있다.
상기 하나의 수신 안테나에 연결된 상기 곱셈기는 각각 상기 복수의 송신 안테나 각각으로부터의 상기 수신 신호에 상기 빔 형성 계수를 곱할 수 있다.
상기 제어부는 기준 파일럿 신호 및 수신 파일럿 신호를 비교하여 생성된 오차가 최소가 되도록 상기 빔 형성 계수를 결정할 수 있다.
(n+1) 번째 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수는, n 번째 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수와 상기 n 번째 수신된 수신 신호에 수신 오류를 반영한 값을 더하여 결정될 수 있다.
첫 번째 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수는 1일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법은 복수의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나를 포함하는 통신 시스템의 송신 장치의 전력 제어 방법으로서, 수신 장치로부터 채널 상태 정보(channel state information)을 전송받는 단계, 상기 채널 상태 정보로부터 전력값을 계산하는 단계, 신호대 잡음 및 간섭비(signal noise interference ratio)가 일정한지 판단하는 단계, 상기 신호대 잡음 및 간섭비가 일정하지 않으면 상기 채널 상태 정보을 전송받는 단계 및 상기 전력값을 계산하는 단계를 반복하는 단계, 그리고 상기 신호대 잡음 및 간섭비가 일정하면, 상기 전력값을 기초로 부반송파에 할당되는 전력을 조정하는 단계를 포함한다.
상기 채널 상태 정보는 상기 신호대 잡음 및 간섭비 및 간섭 신호 정보를 포 함할 수 있다.
빔 형성 계수를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 기준 파일럿 신호 및 수신 파일럿 신호를 비교하여 생성된 오차가 최소가 되도록 상기 빔 형성 계수를 결정할 수 있다.
상기 빔 형성 계수는 바로 앞에 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수와 상기 n 번째 수신된 수신 신호에 오류를 반영한 값을 더하여 결정되며, 처음 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수는 1일 수 있다.
상기 전력값을 계산하는 단계는, 상기 신호대 잡음 및 간섭비와 상기 간섭 신호 정보를 곱한 값을 배열 응답 행렬과 상기 빔 형성 계수의 곱으로 나누어 상기 전력값을 결정할 수 있다.
상기 계산된 전력값이 최대 전력값보다 크면 상기 전력값을 상기 최대 전력값으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면 직교 주파수 분할 다중 방식과 다중 입출력 안테나를 포함하는 통신 시스템에서 다른 사용자 간섭 신호 때문에 신호의 왜곡 현상이 발생하거나 임의의 부반송파에서 신호대 잡음 및 간섭비가 감소되는 것을 방지하여, 통신 시스템의 성능을 향상시키는 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상 세히 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.
명세서 전체에서, 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 도면을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템의 빔 형성 장치 및 그의 전력 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템의 송신 장치 및 수신 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 송신 장치의 블록도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 장치의 블록도이다.
도 1을 참고하면, 송신 장치(100)는 변조부(modulator)(110), 파일럿 심볼 발생부(pilot symbol generator)(120), 다중화부(multiplexer)(130), 직렬/병렬 변환부(140), 전력 제어부(150), 시공간 부호화부(spatial time coder)(160), 역푸리 에 변환부(1701, 1702) 및 복수의 송신 안테나(1801, 1802)를 포함한다.
변조부(110)는 입력된 데이터를 변조하며, 파일럿 심볼 발생부(120)는 파일럿 심볼을 생성하며, 다중화부(130)는 변조된 데이터 및 파일럿 심볼을 다중화하고, 직렬/병렬 변환부(140)는 다중화부(130)의 출력 신호를 직렬 신호에서 병렬 신호로 변환한다. 전력 제어부(150)는 병렬 신호로 변환된 신호 각각에 전력을 할당하고, 시공간 부호화부(160)는 전력 제어부(150)로부터의 출력 신호를 전달 받아 복수의 안테나에 따른 시공간 부호화를 수행한다. 역푸리에 변환부(1701, 1702)는 시공간 부호화부(160)의 출력 신호를 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환한다. 복수의 송신 안테나(1801, 1802)는 각각 시간 영역으로 변환된 신호를 공기 중으로 방사한다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 장치는 복수의 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr), 빔 형성기(beam former)(223), 합산기(2301, 2302), 푸리에 변환부(2401, 2402), 역다중화부(2501, 2502), 시공간 복호화부(spatial time decoder)(260), 비교부(270) 및 복조부(decoder)(280)를 포함한다.
복수의 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)는 각각 송신 안테나(1801, 1802)로부터의 신호를 수신한다.
빔 형성기(223)는 복수의 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)가 수신한 각각의 신호에 빔을 형성한다. 빔 형성기는 각 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)에 연 결되어 있는 복수 쌍의 곱셈기(2211, 2221, 2212, 2222,…, 221Nr, 222Nr) 및 제어부(223)를 포함한다. 각 곱셈기(2211, 2221, 2212, 2222,…, 221Nr, 222Nr)는 빔 형성 계수(W00, W01, W10, W11,…, WNr-10, WNr-11)를 각 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)에 수신된 수신 신호에 곱하여 빔 형성한다. 제어부(223)는 빔 형성 계수(W00, W01, W10, W11,…, WNr-10, WNr-11)를 각 곱셈기(2211, 2221, 2212, 2222,…, 221Nr, 222Nr)에 출력하여 빔 형성을 제어한다.
이와 같이 하나의 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)에 연결된 곱셈기(2211, 2221, 2212, 2222,…, 221Nr, 222Nr)의 개수는 송신 안테나(1801, 1802)의 개수와 동일하다. 그러면 빔 형성기(220)에 의하여 각각의 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)에 빔이 형성되어 원하는 사용자의 송신 안테나(1801, 1802)로부터의 신호를 효과적으로 수신할 수 있으며, 그 외 다른 사용자 간섭 신호는 상대적으로 영향이 약화되어 간섭 신호가 제거되면서 다이버시티(diversity) 효과를 얻을 수 있다.
합산기(2301, 2302)는 각 곱셈기(2211, 2221, 2212, 2222,…, 221Nr, 222Nr)에서 출력되는 신호를 합산하여 출력한다.
푸리에 변환부(2401, 2402)는 합산기(2301, 2302)에서 출력되는 신호를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한다.
역다중화부(2501, 2502)는 푸리에 변환부(2401, 2402)의 출력 신호를 데이터 신호와 파일럿 신호로 분리하여, 데이터 신호는 시공간 복호화부(260)로 출력하고 파일럿 신호는 비교부(270)로 출력한다.
시공간 복호화부(260)는 역다중화부(2501, 2502)로부터의 데이터 신호를 시공간 복호화한다. 이때 복호화된 신호로부터 채널 상태 정보(channel state information, CSI)가 출력될 수 있으며, 이러한 채널 상태 정보는 송신 장치(100)의 전력 제어부(150)로 피드백된다. 송신 장치(100)의 전력 제어부(150)는 이러한 채널 상태 정보를 기초로 각 부반송파에 전력을 할당한다. 이때 피드백 경로는 매체 접근 제어(media access control, MAC) 등의 상위 계층(upper layer) 등을 통할 수 있다.
비교부(270)는 역다중화부(2501, 2502)로부터의 파일럿 신호와 기준 파일럿 신호를 비교하여 오차를 제어부(223)로 출력한다. 이에 따라 제어부(223)는 오차가 최소가 되도록 빔 형성 계수(W00, W01, W10, W11,…, WNr-10, WNr-11)를 갱신한다.
이제 도 1과 같이 송신 안테나(1801, 1802)의 수효가 2개인 경우를 예를 들어 빔 형성 계수에 대하여 상세하게 설명한다.
m 번째 사용자의 첫 번째 송신 안테나(1801) 및 두 번째 송신 안테나(1802)에 입력되는 신호 벡터
Figure 112009063045719-PAT00001
및
Figure 112009063045719-PAT00002
는 다음 [수학식 1]과 같다.
[수학식 1]
Figure 112009063045719-PAT00003
여기서,
Figure 112009063045719-PAT00004
는 m번째 사용자의 i번째 부반송파에 할당된 전력을 의미한하고, yi m은 m번째 사용자의 i번째 부반송파의 송신 신호이다.
무선 채널을 통과한 후 Nr개의 수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)에 i번째 부반송파로 전송되어 수신된 신호 벡터는 [수학식 2]와 같다.
[수학식 2]
Figure 112009063045719-PAT00005
여기서,
Figure 112009063045719-PAT00006
이며,
Figure 112009063045719-PAT00007
는 시간영역에서 수신된 m번째 사용자 간섭 신호,
Figure 112009063045719-PAT00008
는 m번째 간섭 사용자의 다중 송신안테나 경로의 도달 각도(Directional of arrival)를 가진 응답 행렬이며 [수학식 3]와 같이 정의 된다.
[수학식 3]
Figure 112009063045719-PAT00009
수신 안테나(2101, 2102,…, 210Nr)에 의해 수신된 후 빔 형성기(220)를 거치고 푸리에 변환부(2401, 2402)에 의해 변환된 신호는 [수학식 4]와 같다.
[수학식 4]
Figure 112009063045719-PAT00010
여기서
Figure 112009063045719-PAT00011
,
Figure 112009063045719-PAT00012
및
Figure 112009063045719-PAT00013
는 각각 주파수 영역에서 원하는 사용자를 위한 신호 행렬, 다른 사용자 간섭 신호 행렬 및 잡음 행렬을 나타낸다.
한편 최대 우도비(Maximum likelyhood) 검출기에 입력되는 신호
Figure 112009063045719-PAT00014
는 [수학식 5] 같이 전개하여 다시 쓸 수가 있다.
[수학식 5]
Figure 112009063045719-PAT00015
여기서
Figure 112009063045719-PAT00016
는 는 m번째 사용자를 위한 계수로 각 사용자의 배열 응답 행렬과 빔 형성 계수의 곱이며 [수학식 6]과 같다
[수학식 6]
Figure 112009063045719-PAT00017
여기서 적절한 다중 빔을 형성하는 빔 형성 계수는 [수학식 7]에 의해 갱신되어 최적의 값을 갖게 된다. 단 송신 안테나가 3개 이상 증가하면 빔 형성 계수를 갱신하는 수식에서 빔 형성 계수가 송신안테나 수와 동일하게 증가한다.
[수학식 7]
Figure 112009063045719-PAT00018
여기서 Wo(n+1)은 송신 안테나(1801)로부터 입력된 (n+1) 번째 OFMA 심볼의 첫 번째 곱셈기의 빔 형성 계수이며, Wo(n) 송신 안테나(1801)로부터 입력된 n 번째 OFMA 심볼의 첫 번째 곱셈기의 빔 형성 계수이며, W1(n+1)은 송신 안테나(1801)로부터 입력된 (n+1) 번째 OFMA 심볼의 두 번째 곱셈기의 빔 형성 계수이며, W1(n)은 송신 안테나(1801)로부터 입력된 n 번째 OFMA 심볼의 두 번째 곱셈기의 빔 형성 계수 이며, μ는 오류 계수이며, V(n)은 해당 수신 안테나의 수신 신호이며,
Figure 112009063045719-PAT00019
는 n 번째 OFMA 심볼에 포함된 기준 파일럿 신호
Figure 112009063045719-PAT00020
와 이의 수신 파일럿 신호
Figure 112009063045719-PAT00021
로부터 구한 오류를 주파수 도메인에서 표현한 값이다.
이 수식을 이용해서 최적 우도비 검출기에 통해서 출력되는 최종 복원된 신호는 [수학식 8]과 같다. 여기서 2개의 연속적인 심볼 동안 채널은 일정하다 가정하였다.
Figure 112009063045719-PAT00022
[수학식 8]
Figure 112009063045719-PAT00023
여기서 간섭 신호는 다음 [수학식 9]와 같이 표현된다.
[수학식 9]
Figure 112009063045719-PAT00024
여기서
Figure 112009063045719-PAT00025
는 i번째 부송파에 의해 전송되어 복원된 신호를 의미한다. [수학 식 8]에서 다중 안테나를 통해서 수신하기를 원하는 사용자 신호의 다이버시티(diversity) 이득을 얻을 수 있으며 빔 형성기법에 의해 간섭 및 잡음은 크게 감소됨을 알 수 있다.
이제 도 3을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 장치에 수신한 신호의 빔 패턴에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 장치에서 빔 패턴을 각에 따라 전력으로 표시한 그래프이다. 도 3은 송신 안테나 2개 각각의 도달 각도가 10° 및 15°이고, 4명의 간섭 사용자의 송신 안테나 2개 각각의 도달 각도가 25°, 32°, 37°, 40°, 45°, 50°, 55° 및 60°이며, 빔 형성 계수가 최적화되었을 때 빔 패턴을 각에 따라 전력으로 표시하였다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 수신 장치에서, 원하는 사용자가 두 개의 송신 안테나에서 전송되어 수신된 신호 방향으로 정확히 빔 패턴이 형성되고, 다른 사용자 간섭 신호가 도착한 신호 방향으로는 작은 안테나 이득을 갖는 빔이 형성되어 간섭 신호에 의한 영향이 크게 감소하였음을 알 수 있다.
이제 도 4를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4를 참고하면 먼저 최적의 빔 형성 계수(Wopt)를 계산한다(S310). 여기서 최적의 빔 형성 계수(Wopt)는 앞서 설명한 [수학식 7]과 같이 구할 수 있다.
그런 후 송신 장치(100)는 수신 장치(200)로부터 채널 상태 정보(CSI)를 피 드백 받는다(S320).
송신 장치(100)는 피드백된 채널 상태 정보를 이용하여 전력을 계산하고, 계산된 값에 따라 각 부반송파에 할당되는 전력을 조정한다(S330).
즉 m번째 사용자의 i번째 부반송파에서 갱신되어 전송되는 전력 제어 수식은 다음 [수학식 10]과 같다.
[수학식 10]
Figure 112009063045719-PAT00026
여기서
Figure 112009063045719-PAT00027
이며 이는 수신 장치(200)에서 송신 장치(100)로 피드백되는 간섭 신호의 정보이며,
Figure 112009063045719-PAT00028
은 신호대 잡음 및 간섭비이며, 이들은 상기 채널 상태 정보에 포함되어 있다.
만일 수학식 10에서
Figure 112009063045719-PAT00029
이면,
Figure 112009063045719-PAT00030
로 하여 전력을 조정한다.
이어서, 신호대 잡음 및 간섭비(SNIR)이 일정하면 과정을 종료하고, 신호대 잡음 및 간섭비(
Figure 112009063045719-PAT00031
)이 일정하지 않으면 채널 상태 정보(CSI)를 피드백 받는 단계(S320) 전력을 계산하여 전력을 조정하는 단계(S330)를 반복한다.
이제 도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명의 전력 제어 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는 전력 제어를 하지 않은 경우와 전력 제어를 한 경우에 각 부반송파에 대한 신호대 잡음 및 간섭비를 도시한 그래프이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따라 전력 제어가 수행된 경우에는 수신된 각 부반송파의 신호대 잡음 및 간섭비는 일정한 값(4dB)를 갖는다. 그러나 전력 제어가 수행되지 않은 경우에는 신호대 잡음 및 간섭비는 일정하게 유지되지 못하고, 채널에 의한 왜곡이 아주 심할 때에는 신호대 잡음 및 간섭비가 높게 나타남을 알 수 있다. 이러한 경우에는 통신 시스템의 전체 성능이 열화된다.
도 6은 전력 제어를 하지 않은 경우와 전력 제어를 한 경우에 신호대 잡음 및 간섭비에 따른 비트 오류율(bit error rate, BER)을 도시하는 그래프이다.
도 6을 참고하면, 전력 제어를 한 경우에는 전력 제어를 하지 않은 경우에 비하여 동일한 신호대 잡음 및 간섭비에서 비트 오류율이 크게 감소됨을 알 수 있다. 이것은 여러 부반송파 중 깊은 페이딩(padding)에 의해 왜곡이 발생한 일부의 부반송파가 전체 통신 시스템의 성능을 크게 저하시킨 것이다. 즉 전력 제어를 한 경우에는 일부 부반송파에 왜곡이 발생하여도 전체 통신 시스템의 성능이 감소하는 것을 방지할 수 있음을 알 수 있다.
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 있다.
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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 송신 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 수신 장치에서 빔 패턴을 각에 따라 전력으로 표시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 전력 제어를 하지 않은 경우 및 전력 제어를 한 경우에 각 부반송파에 대한 신호대 잡음 및 간섭비를 도시한 그래프이다.
도 6은 전력 제어를 하지 않은 경우 및 전력 제어를 한 경우에 신호대 잡음 및 간섭비에 따른 비트 오류율을 도시하는 그래프이다.

Claims (12)

  1. 복수의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나를 포함하는 통신 시스템의 빔 형성 장치로서,
    상기 복수의 수신 안테나 각각에 연결되어 있으며, 빔 형성 계수를 수신 신호에 곱하여 빔을 형성하는 복수의 빔 형성부, 그리고
    상기 오차가 최소가 되도록 상기 빔 형성 계수를 갱신하여 상기 곱셈기에 전달하는 제어부
    를 포함하고,
    하나의 상기 수신 안테나에는 상기 송신 안테나 개수와 동일한 개수의 상기 곱셈기가 연결되어 있는
    빔 형성 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 하나의 수신 안테나에 연결된 상기 곱셈기는 각각 상기 복수의 송신 안테나 각각으로부터의 상기 수신 신호에 상기 빔 형성 계수를 곱하는 빔 형성 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제어부는 기준 파일럿 신호 및 수신 파일럿 신호를 비교하여 생성된 오차가 최소가 되도록 상기 빔 형성 계수를 결정하는 빔 형성 장치.
  4. 제3항에서,
    (n+1) 번째 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수는
    n 번째 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수와 상기 n 번째 수신된 수신 신호에 수신 오류를 반영한 값을 더하여 결정되는 빔 형성 장치.
  5. 제4항에서,
    첫 번째 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수는 1인 빔 형성 장치.
  6. 복수의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나를 포함하는 통신 시스템의 송신 장치의 전력 제어 방법으로서,
    수신 장치로부터 채널 상태 정보(channel state information)을 전송받는 단계,
    상기 채널 상태 정보로부터 전력값을 계산하는 단계,
    신호대 잡음 및 간섭비(signal noise interference ratio)가 일정한지 판단하는 단계,
    상기 신호대 잡음 및 간섭비가 일정하지 않으면 상기 채널 상태 정보을 전송받는 단계 및 상기 전력값을 계산하는 단계를 반복하는 단계, 그리고
    상기 신호대 잡음 및 간섭비가 일정하면, 상기 전력값을 기초로 부반송파에 할당되는 전력을 조정하는 단계
    를 포함하는 전력 제어 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 채널 상태 정보는 상기 신호대 잡음 및 간섭비 및 간섭 신호 정보를 포함하는 전력 제어 방법.
  8. 제6항에서,
    빔 형성 계수를 계산하는 단계를 더 포함하는 전력 제어 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 제어부는 기준 파일럿 신호 및 수신 파일럿 신호를 비교하여 생성된 오차가 최소가 되도록 상기 빔 형성 계수를 결정하는 전력 제어 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 빔 형성 계수는 바로 앞에 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수와 상기 n 번째 수신된 수신 신호에 오류를 반영한 값을 더하여 결정되며, 처음 수신된 수신 신호의 빔 형성 계수는 1인
    전력 제어 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 전력값을 계산하는 단계는
    상기 신호대 잡음 및 간섭비와 상기 간섭 신호 정보를 곱한 값을
    배열 응답 행렬과 상기 빔 형성 계수의 곱으로 나누어
    상기 전력값을 결정하는
    전력 제어 방법
  12. 제11항에서,
    상기 계산된 전력값이 최대 전력값보다 크면 상기 전력값을 상기 최대 전력값으로 하는 전력 제어 방법.
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