KR20110056331A - 알려지지 않은 개수의 전송 안테나들을 이용한 초기 액세스를 위한 ｍｉｍｏ 프리앰블 - Google Patents

알려지지 않은 개수의 전송 안테나들을 이용한 초기 액세스를 위한 ｍｉｍｏ 프리앰블 Download PDF

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Abstract

특정한 실시예들의 경우, 전송 안테나들의 특정한 개수와 연관되는 프리앰블 시퀀스는 수신 모바일국이 전송을 위해 사용되는 전송 안테나들의 개수를 결정할 수 있도록 한다. 프리앰블 시퀀스는 전송 안테나들의 지원되는 개수 전부에 대응하는 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스들의 세트 중 하나로부터 선택될 수 있다. 그 결과, 수신국은 상관에 의해 송신된 시퀀스를 결정할 수 있고, 이로써 전송을 위하여 사용되는 안테나들의 개수를 결정할 수 있다. 전송 안테나들의 개수가 주어질때, 모바일국은 각각의 전송 안테나 및 각각의 수신 안테나 사이에서 채널 탭들을 복구하기 위한 초기 동기화 동안에 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다.

Description

알려지지 않은 개수의 전송 안테나들을 이용한 초기 액세스를 위한 ＭＩＭＯ 프리앰블{MIMO PREAMBLE FOR INITIAL ACCESS WITH AN UNKNOWN NUMBER OF TRANSMIT ANTENNAS}
본 기재는 일반적으로 MIMO 통신 시스템들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일 가입자와의 초기 동기화 동안에 기지국에서 사용되는 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.
다중-입력 다중-출력(MIMO) 무선 통신 시스템들은 더욱 신뢰성 있는 통신 및/또는 향상된 데이터 스루풋을 허용할 수 있는 전송 및 수신 다이버시티를 달성하기 위해 다수의 전송 및 수신 안테나들을 사용한다. 다수의 전송 안테나들이 이용가능한 반면에, MIMO 시스템 내에서 프리앰블 또는 일차 동기화 신호는 통상적으로 기지국에 있는 단 하나의 효과적인 전송 안테나를 이용함으로써 모바일 가입자에게 전송된다. 이는, 초기 액세스 동안에 가입자가 기지국에 있는 안테나들의 개수를 알지 못한다는 사실 때문이다. 그 결과, 다수의 안테나들에 대한 고유 특징으로서 전송 다이버시티는 초기 액세스 동안에 사용되지 않는다.
IEEE 802.16m 표준 개발시, 브로드캐스트 채널(BCH)이 모바일 가입자에 의해 디코딩될 필요가 있고, 상기 모바일 가입자의 기지국과의 일차 동기화가 뒤이어진다. BCH는 초기 액세스를 가능하게 하기 위하여 시스템-와이드 파라미터들을 포함할 수 있다. 부가하여, BCH는 다수의 전송 안테나들을 사용함으로써 전송될 수 있다. BCH 메시지에 대하여 파일럿들을 제공하는 대신에, 순환 지연 다이버시티(CDD : cyclic delay diversity) 방식이 다수의 안테나들로부터 프리앰블의 지연된 복사들을 전송하는데 사용될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 기지국에 의해 사용되는 전송 안테나들의 개수에 관한 정보 및 채널 추정치들이 BCH 메시지를 디코딩하기 이전에 획득될 필요가 있다.
그러므로, 종래 기술에서는, 이상적으로 모바일 가입자와의 일차 동기화 동안에 기지국에서 사용되는 전송 안테나들의 개수를 전달할 필요가 존재한다.
본 기재의 특정한 실시예들은 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법들, 시스템들, 장치들 및 컴퓨터-프로그램 물건들을 제공한다. 방법은 일반적으로 다수의 수신 안테나들로부터 수신되는 심볼들에 기초하여 프리앰블 시퀀스를 디코딩하는 단계와, 상기 디코딩된 프리앰블 시퀀스에 기초하여, 상기 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 안테나들의 개수를 결정하는 단계를 포함한다.
본 기재의 특정한 실시예들은 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법들, 시스템들, 장치들 및 컴퓨터-프로그램 물건들을 제공한다. 방법은 일반적으로 전송을 위해 사용하기 위한 전송 안테나들의 개수를 결정하는 단계, 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 프리앰블 시퀀스들로부터 상기 전송 안테나들의 결정된 개수에 대응하는 프리앰블 시퀀스를 선택하는 단계, 및 상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 상기 전송된 프리앰블 시퀀스를 전송하는 단계를 포함한다.
본 기재의 위에서 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 더욱 특정한 상세한 설명이 실시예들을 참조함으로써 이루어질 수 있으며, 실시예들 중 일부는 첨부된 도면에서 도시된다. 그러나, 첨부된 도면이 본 기재의 단지 특정한 통상적인 실시예들만을 도시하며 그러므로 본 기재의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않을 것이고, 설명을 위해 다른 동등하게 효과적인 실시예들도 허용될 수 있다는 것이 언급되어야 한다.
도 1은 본 기재의 특정한 실시예들에 따른 다수의 기지국들 및 다수의 가입자국들을 갖는 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 기재의 특정한 실시예들에 따른 IEEE 802.16에서의 시분할 이중(TDD) 모드에 대한 예시적 프레임 구조를 도시한다.
도 3은 본 기재의 특정한 실시예들에 따라 기지국 및 가입자국의 설계의 예시적 블록도를 도시한다.
도 4는 본 기재의 특정한 실시예들에 따른 OFDM 변조기의 설계의 블록도를 도시한다.
도 5는 본 기재의 특정한 실시예들에 따른 M = 4개의 전송 안테나들을 갖는 무선 시스템에 대한 예시적 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 도시한다.
도 6은 본 기재의 특정한 실시예들에 따른 도 3의 기지국에 있는 변조기들의 설계의 예시적 블록도를 도시한다.
도 7은 본 기재의 특정한 실시예들에 따라 일차 동기화 동안에 기지국에서 사용되는 안테나들의 개수를 결정하고 MIMO 채널들을 추정하기 위한 가입자국에 있는 검출기의 예시적 블록도를 나타낸다.
도 8은 본 기재의 특정한 실시예에 따라 전송 다이버시티를 이용하여 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 예시적 동작들을 도시하며, 이때 상기 시퀀스는 사용된 전송 안테나들의 개수를 표시한다.
도 8a는 도 8에 도시된 동작들을 수행할 수 있는 예시적 컴포넌트들을 도시한다.
도 9는 본 기재의 특정한 실시예들에 따라 일차 동기화 동안에 기지국에서 사용되는 전송 안테나들의 개수를 결정하고 MIMO 채널들을 추정하기 위한 예시적 동작들을 도시한다.
도 9a는 도 9에 도시된 동작들을 수행할 수 있는 예시적 컴포넌트들을 도시한다.
본 기재의 특정한 실시예들을 위해, 기지국은 다수의 전송 안테나들로부터 프리앰블 시퀀스를 전송함으로써 일차 동기화 동안에 전송 다이버시티를 적용시킬 수 있다. 프리앰블 시퀀스는 상기 전송 동안에 사용된 전송 안테나들의 개수를 전달하기 위해 선택될 수 있다. 그 결과, 프리앰블 시퀀스를 적절하게 디코딩한 이후, 수신 모바일국(또는 가입자국)은 채널 추정을 허용하는 기지국에서 사용된 안테나들의 개수를 알 수 있다. 따라서, 전송 다이버시티의 이점들을 허용할 수 있는 특정한 실시예들이 시스템 액세스를 위해 사용되는 특정한 시스템-와이드 파라미터들을 포함할 수 있는 802.16m 브로드캐스트 채널(BCH)과 같은 일차 동기화 신호를 전송할 때 달성될 수 있다.
프리앰블 시퀀스들의 세트 ― 각각은 기지국에서 사용된 전송 안테나들의 상이한 개수와 연관됨 ― 를 예약함으로써, 모바일국은 동시에 동기화를 획득할 수 있고 전송 안테나들의 개수를 결정할 수 있다. 전송 안테나들의 개수의 지식을 이용하여, 모바일국은 예컨대 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 방식(예컨대, CDD)의 지식에 기초하여 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다.
단어 "예시적"은 본 명세서에서 "예시, 실례, 또는 설명으로서 동작하는"을 의미하기 위해 사용된다. "예시적"으로서 본 명세서에서 설명되는 어떠한 실시예도 다른 실시예들에 비해서 바람직하거나 유리한 것으로 반드시 구성되지는 않는다.
본 명세서에 설명되는 기술들은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템들, 직교 FDMA(OFDMA) 시스템들, 단일-반송파 FDMA(SC-FDMA) 시스템들, 공간 분할 다중 접속(SDMA) 시스템들, 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)들 등과 같은 다양한 통신 시스템들을 위해 사용될 수 있다. 용어들 "시스템" 및 "네트워크"는 종종 상호 교환가능하게 사용된다. OFDMA 시스템은 울트라 모바일 브로드밴드(UMB), 이벌브드 UTRA(E-UTRA), IEEE 802.11(Wi-Fi로서도 불림), IEEE 802.16(WiMAX로서도 불림), IEEE 802.20, 플래쉬-OFDM® 등과 같은 에어 인터페이스를 구현할 수 있다. 이러한 다양한 에어 인터페이스들 및 표준들은 종래 기술에 알려져 있다.
명확성을 위해, 기술들의 특정한 양상들은 아래에서 WiMAX에 대하여 설명되며, WiMAX 용어가 아래에서 설명의 많은 부분에서 사용된다. WiMAX는 2004년 10월 1일자로 "Part 16 : Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems"로 명명된 IEEE 802.16과, 2006년 2월 28일자로 "Part 16 : Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems; Amendment 2 : Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands"로 명명된 IEEE 802.16e에서 설명된다. 이러한 문서들은 공개적으로 이용가능하다. 상기 기술들은 WiMAX에 대하여 개발되고 있는 새로운 에어 인터페이스인 IEEE 802.16m에 대해서도 사용될 수 있다.
도 1은 다수의 기지국들(BS)(110) 및 다수의 가입자국(SS)(120)을 갖는 무선 통신 시스템(100)을 나타낸다. 기지국은 가입자국들을 위해 통신을 지원하고 가입자국들의 접속성, 관리, 및 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있는 스테이션이다. 기지국은 또한 노드 B, 이벌브드 노드 B, 액세스 포인트 등으로도 불릴 수 있다. 시스템 제어기(130)는 기지국들(110)에 커플링될 수 있고, 이러한 기지국들에 대하여 조정 및 제어를 제공한다.
가입자국들(120)은 시스템 전체에 걸쳐서 흩어져 있을 수 있고, 각각의 가입자국은 고정 상태이거나 모바일 상태일 수 있다. 가입자국은 모바일국, 단말, 액세스 단말, 사용자 장비, 가입자 유닛, 가입자국 등으로도 불릴 수 있다. 가입자국은 휴대폰, 개인용 디지털 보조기(PDA), 무선 디바이스, 무선 모뎀, 핸드헬드 디바이스, 랩톱 컴퓨터, 코드리스 폰 등일 수 있다. 가입자국은 다운링크(DL) 및/또는 업링크(UL)를 통해 기지국과 통신할 수 있다. 다운링크(또는 순방향 링크)는 기지국으로부터 가입자국으로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크(또는 역방향 링크)는 가입자국으로부터 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다.
도 2는 IEEE 802.16에서 시분할 이중(TDD) 모드에 대한 예시적 프레임 구조(200)를 나타낸다. 전송 타임라인은 프레임들의 유닛들로 파티셔닝될 수 있다. 각각의 프레임은 미리결정된 시간 지속기간, 예컨대 5 밀리초(ms)에 걸쳐 있을 수 있고, 다운링크 서브프레임 및 업링크 서브프레임으로 파티셔닝될 수 있다. 일반적으로, 다운링크 및 업링크 서브프레임들은 프레임의 임의의 프랙션을 커버할 수 있다. 다운링크 및 업링크 서브프레임들은 전송 전송 갭(TTG : transmit transmission gap) 및 수신 전송 갭(RTG : receive transmission gap)에 의해 분리될 수 있다.
다수의 물리적 서브채널들이 정의될 수 있다. 각각의 물리적 서브채널은 시스템 대역폭에 걸쳐서 연속이거나 분산될 수 있는 가입자들의 세트를 포함할 수 있다. 다수의 논리적 서브채널들이 또한 정의될 수 있고, 알려진 맵핑에 기초하여 상기 물리적 서브채널들로 맵핑될 수 있다. 논리적 서브채널들은 자원들의 할당을 단순화시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 다운링크 서브프레임은 프리앰블, 프레임 제어 헤더(FCH), 다운링크 맵(DL-MAP), 업링크 맵(UL-MAP), 및 다운링크(DL) 버스트들을 포함할 수 있다. 프리앰블은 프레임 검출 및 동기화를 위해 가입자국에 의해 사용될 수 있는 알려진 전송을 운반할 수 있다. FCH는 DL-MAP, UL-MAP, 및 다운링크 버스트들을 수신하는데 사용되는 파라미터들을 운반할 수 있다. DL-MAP은 DL-MAP 메시지를 운반할 수 있고, 상기 DL-MAP 메시지는 다운링크 액세스를 위한 다양한 타입들의 제어 정보(예컨대, 자원 할당 또는 배정)에 대한 정보 엘리먼트(IE)들을 포함할 수 있다. UL-MAP은 UL-MAP 메시지를 운반할 수 있고, 상기 UL-MAP 메시지는 업링크 액세스를 위한 다양한 타입들의 제어 정보에 대한 IE들을 포함할 수 있다. 다운링크 버스트들은 서빙되고 있는 가입자국들에 대한 데이터를 운반할 수 있다. 업링크 서브프레임은 업링크 버스트들을 포함할 수 있고, 상기 업링크 버스트들은 업링크 전송을 위해 스케줄링된 가입자국들에 의해 전송되는 데이터를 운반할 수 있다.
본 명세서에 설명되는 프리앰블 전송 기술들은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송 그리고 다중-입력 단일-출력 전송(MISO) 전송을 위해 사용될 수 있다. 상기 기술들은 또한 다운링크 그리고 업링크 상에서의 프리앰블 전송을 위해서도 사용될 수 있다. 명확성을 위해, 상기 기술들의 특정한 양상들이 하기에서 MIMO를 이용한 다운링크 상에서의 프리앰블 전송에 대하여 설명된다.
도 3은 도 1의 기지국들 중 하나 그리고 가입자국들 중 하나인 기지국(110) 및 가입자국(120)의 설계의 블록도를 나타낸다. 기지국(110)은 다수(M) 개의 안테나들(334a 내지 334m)을 갖는다. 가입자국(120)은 다수(R) 개의 안테나들(352a 내지 352r)을 갖는다.
기지국(110)에서, 전송(TX) 데이터 프로세서(320)는 데이터 소스(312)로부터 데이터를 수신하고, 하나 이상의 변조 및 코딩 방식들에 기초하여 상기 데이터를 프로세싱(예컨대, 인코딩 및 심볼 맵핑)하고, 데이터 심볼들을 제공할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 데이터 심볼은 데이터에 대한 심볼이고, 프리앰블 심볼은 프리앰블에 대한 심볼이며, 심볼은 실수 또는 복소수일 수 있다. 데이터 및 프리앰블 심볼들은 PSK 또는 QAM과 같은 변조 방식으로부터의 변조 심볼들일 수 있다. 프리앰블(또는 일반적으로 파일럿 신호)은 종래에 기지국 및 가입자국에 의해 알려지는 데이터를 포함할 수 있다. TX MIMO 프로세서(330)는 데이터 및 파일럿 심볼들을 프로세싱할 수 있고, M개의 출력 심볼 스트림들을 M개의 변조기들(MOD)(332a 내지 332m)에 제공할 수 있다. 각각의 변조기(332)는 출력 샘플 스트림을 획득하기 위해 자신의 출력 심볼 스트림(예컨대, OFDM에 대하여)을 프로세싱할 수 있다. 각각의 변조기(332)는 자신의 출력 샘플 스트림을 추가로 컨디셔닝(예컨대, 아날로그로 변환, 필터링, 증폭, 및 상향변환)할 수 있고, 다운링크 신호를 생성할 수 있다. 변조기들(332a 내지 332m)로부터의 M개의 다운링크 신호들은 안테나들(334a 내지 334m)을 통해 각각 전송될 수 있다.
가입자국(120)에서, R개의 안테나들(352a 내지 352r)은 기지국(110)으로부터 M개의 다운링크 신호들을 수신할 수 있고, 각각의 안테나(352)는 수신된 신호를 연관된 복조기(DEMOD)(354)로 제공할 수 있다. 각각의 복조기(354)는 입력 샘플들을 획득하기 위해 자신의 수신된 신호를 컨디셔닝(예컨대, 필터링, 증폭, 하향변환, 및 디지털화)할 수 있고, 수신된 심볼들을 획득하기 위해 상기 입력 샘플들(예컨대, OFDM에 대하여)을 추가로 프로세싱할 수 있다. 각각의 복조기(354)는 수신된 데이터 심볼들을 MIMO 검출기(360)로 제공할 수 있고, 수신된 파일럿 심볼들을 채널 프로세서(394)에 제공할 수 있다. 채널 프로세서(394)는 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 기지국(110)으로부터 가입자국(120)으로의 MIMO 채널의 응답을 추정할 수 있고, MIMO 채널 추정치를 MIMO 검출기(360)에 제공할 수 있다. MIMO 검출기(360)는 MIMO 채널 추정치에 기초하여 수신된 심볼들 상에서 MIMO 검출을 수행할 수 있고, 전송된 데이터 심볼들의 추정치들인 검출된 심볼들을 제공할 수 있다. 수신(RX) 데이터 프로세서(370)는 검출된 심볼들을 프로세싱(예컨대, 심볼 디맵핑 및 디코딩)할 수 있고, 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(372)에 제공할 수 있다.
가입자국(120)은 채널 조건들을 평가할 수 있고 피드백 정보를 생성할 수 있으며, 상기 피드백 정보는 다양한 타입들의 정보를 포함할 수 있다. 데이터 소스(378)로부터의 피드백 정보 및 데이터는 TX 데이터 프로세서(380)에 의해 프로세싱(예컨대, 인코딩 및 심볼 맵핑)될 수 있고, TX MIMO 프로세서(382)에 의해 공간적으로 프로세싱될 수 있고, R개의 업링크 신호들을 생성하기 위해 변조기들(354a 내지 354r)에 의해 추가로 프로세싱될 수 있으며, 상기 R개의 업링크 신호들은 안테나들(352a 내지 352R)을 통해 전송될 수 있다. 기지국(110)에서, 가입자국(120)으로부터의 R개의 업링크 신호들은 안테나들(334a 내지 334m)에 의해 수신될 수 있고, 복조기들(332a 내지 332m)에 의해 프로세싱될 수 있고, MIMO 검출기(336)에 의해 공간적으로 프로세싱될 수 있고, 가입자국(120)에 의해 송신된 피드백 정보 및 데이터를 복구하기 위해 RX 데이터 프로세서(338)에 의해 추가로 프로세싱(예컨대, 심볼 디맵핑 및 디코딩)될 수 있다. 제어기/프로세서(340)는 상기 피드백 정보에 기초하여 가입자국(120)으로의 데이터 전송을 제어할 수 있다.
제어기들/프로세서들(340 및 390)은 기지국(110) 및 가입자국(120)에서의 동작을 각각 지시할 수 있다. 메모리들(342 및 392)은 기지국(110) 및 가입자국(120)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 각각 저장할 수 있다. 스케줄러(344)는 모든 가입자국들로부터 수신되는 피드백 정보에 기초하여 다운링크 및/또는 업링크 상에서의 데이터 전송을 위해 가입자국(120) 및/또는 다른 가입자국들을 스케줄링할 수 있다.
IEEE 802.16은 다운링크 및 업링크에 대하여 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 사용한다. OFDM은 시스템 대역폭을 톤들, 빈들 등으로도 불릴 수 있는 다수(NFFT) 개의 직교 부반송파들로 파티셔닝한다. 각각의 부반송파는 데이터 또는 파일럿들에 의해 변조될 수 있다. 부반송파들의 개수는 시스템 대역폭 그리고 인접 부반송파들 사이의 주파수 간격(spacing)에 따라 좌우될 수 있다. 예컨대, NFFT개는 128개, 256개, 512개, 1024개 또는 2048개와 동등할 수 있다. 단지 NFFT개의 총 부반송파들의 서브세트만이 데이터 및 파일럿의 전송을 위해 이용될 수 있으며, 나머지 부반송파들은 시스템이 스펙트럼 마스크 요구사항들을 충족시킬 수 있도록 하기 위한 보호 부반송파들로서 동작할 수 있다. 하기의 상세한 설명에서, 데이터 부반송파는 데이터를 위해 사용되는 부반송파이고, 파일럿 부반송파는 파일럿을 위해 사용되는 부반송파이다. OFDM 심볼은 각각의 OFDM 심볼 기간(또는 간단히 심볼 기간) 내에서 전송될 수 있다. 각각의 OFDM 심볼은 데이터를 송신하는데 사용되는 데이터 부반송파들, 파일럿을 송신하는데 사용되는 파일럿 부반송파들, 및/또는 데이터나 파일럿을 위해 사용되지 않는 보호 부반송파들을 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 변조기들(332a 내지 332m) 및 변조기들(354a 내지 354r) 각각에 포함될 수 있는 OFDM 변조기(400)의 설계의 블록도를 도시한다. OFDM 변조기(400) 내에서, 심볼-투(to)-부반송파 맵퍼(410)는 출력 심볼들을 수신하여 NFFT개의 총 부반송파들에 맵핑한다. 각각의 OFDM 심볼 기간 내에서, 유닛(412)은 NFFT-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 이용하여 NFFT개의 총 부반송파들에 대한 NFFT개의 출력 심볼들을 시간 도메인으로 변환하고, NFFT개의 시간-도메인 샘플들을 포함하는 유용한 부분을 제공한다. 각각의 샘플은 하나의 칩 기간 내에서 전송될 복소수이다. 병렬-투(to)-직렬(P/S) 컨버터(414)는 상기 유용한 부분 내의 NFFT개의 샘플들을 직렬화한다. 순환 프리픽스 생성기(416)는 NFFT + NCP개의 샘플들을 포함하는 OFDM 심볼을 형성하기 위해 유용한 부분의 최종 NCP개의 샘플들을 복사하여 이러한 NCP개의 샘플들을 유용한 부분의 앞(front)에 부착시킨다. 따라서, 각각의 OFDM 심볼은 NFFT개의 샘플들의 유용한 부분 및 NCP개의 샘플들의 순환 프리픽스를 포함한다. 순환 프리픽스는 심볼간 간섭(ISI) 및 무선 채널 내의 지연 확산에 의해 유발되는 반송파-간 간섭(ICI)을 없애는데 사용된다.
다시 도 3으로 돌아가면, 다운링크 상에서, MIMO 채널은 기지국(110)에 있는 M개의 전송 안테나들 및 가입자국(120)에 있는 R개의 수신 안테나들에 의해 형성된다. 이 MIMO 채널은 MㆍR 단일-입력 단일-출력(SISO) 채널들 또는 전송 및 수신 안테나들의 각각의 가능한 쌍에 대한 하나의 SISO 채널로 구성된다. 각각의 SISO 채널에 대한 채널 응답은 시간-도메인 채널 임펄스 응답 또는 대응하는 주파수-도메인 채널 주파수 응답에 의해 특징지어질 수 있다. 채널 주파수 응답은 채널 임펄스 응답의 이산 푸리에 변환(DFT)이다.
각각의 SISO 채널에 대한 채널 임펄스 응답은 L개의 시간-도메인 채널 탭들에 의해 특징지어지며, 여기서 L은 통상적으로 NFFT보다 훨씬 작다. 즉, 임펄스가 전송 안테나에 적용된다면, 이 임펄스 자극(stimulus)에 대하여 수신 안테나에서 취해진 샘플 레이트에서의 L개의 시간-도메인 샘플들은 SISO 채널의 응답을 특징짓기에 충분하다. 채널 임펄스 응답에 대한 채널 탭들의 요구되는 개수(L)는 시스템의 지연 확산에 따라 좌우되고, 상기 지연 확산은 수신 안테나에서 충분한 에너지의 최초 도달 신호 인스턴스 및 최종 도달 신호 인스턴스 사이의 시간차이다.
각각의 SISO 채널은 상기 SISO 채널에 대한 전송 안테나 및 수신 안테나 사이의 하나 이상의 전파 경로들을 포함할 수 있고, 이때 전파 경로들은 무선 환경에 의해 결정된다. 각각의 경로는 특정한 복소 이득 및 특정한 지연과 연관될 수 있다. 각각의 SISO 채널에 대하여, L개의 채널 탭들의 복소 이득들은 상기 SISO 채널에 대한 경로들의 복소 이득들에 의해 결정된다. 따라서, 각각의 SISO 채널은 경로들(d0 내지 dL -1)을 갖는 채널 프로파일을 갖고, 여기서 각각의 경로 dl의 복소 이득은 0 값일 수 있거나 0 값이 아닐 수 있다.
예시적인 순환 지연 다이버시티
본 명세서에 설명된 바와 같이, 특정한 실시예들에 대하여, 기지국은 다수의 전송 안테나들로부터 프리앰블 시퀀스를 전송함으로써 일차 동기화 동안에 전송 다이버시티를 적용할 수 있다. 특정한 프리앰블 시퀀스는 상기 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 안테나들의 개수를 표시하도록 선택될 수 있다. 그 결과, 모바일국은 동기화를 획득하고 동시에 전송 안테나들의 개수를 결정할 수 있다. 전송 안테나들의 개수의 지식을 이용하여, 모바일국은 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 방식의 지식에 기초하여 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다.
특정한 실시예들의 경우, 기지국으로부터 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 순환 지연 다이버시티(CDD)가 사용될 수 있다. 순환 지연 다이버시티(CDD)는 MIMO 전송에서 에러 레이트 성능을 향상시킬 수 있는 주파수 다이버시티를 생성하는데 사용될 수 있다. 순환 지연 다이버시티를 이용하여, 각각의 전송 안테나에 대한 OFDM 심볼들은 아래에서 설명되는 바와 같이 상이한 양만큼 순환적으로 지연될 수 있다. M개의 상이한 순환적으로 지연된 신호들은 M개의 전송 안테나들로부터 전송될 수 있다. 그러나, 순환 지연 다이버시티는 어떤 인스턴스들에서 MIMO 채널 추정에 악영향을 끼칠 수 있다. 특히, 순환적으로 지연된 신호가 채널 프로파일 내의 경로 지연과 매칭된다면 경로들을 분리시키는 것이 불가능할 수 있다. 예컨대, 주어진 수신 안테나에 대하여, 두 개의 샘플들의 지연에 대한 복소 이득이 (ⅰ) 순환 지연을 갖지 않는 제1 전송 안테나로부터 두 개의 샘플들의 지연을 갖는 경로를 통해 수신된 다운링크 신호로부터 나온 것인지, 또는 (ⅱ) 하나의 샘플의 순환 지연을 갖는 제2 전송 안테나로부터 하나의 샘플의 지연을 갖는 경로를 통해 수신된 다운링크 신호로부터 나온 것인지, 또는 (ⅲ) 두 개의 샘플들의 순환 지연을 갖는 제3 전송 안테나로부터 지연을 갖지 않는 경로를 통해 수신된 다운링크 신호로부터 나온 것인지의 여부를 결정하는 것이 가능하지 않을 수 있다.
채널 프로파일이 경로들(d0 내지 dL -1)을 갖고 M개의 전송 안테나들로부터의 M개의 다운링크 신호들이 to 내지 tM -1의 순환 지연들을 갖는다면, 각각의 SISO 채널에 대한 L개의 채널 탭들은, (dl + tm) mod TS가 인덱스들 l 및 m의 모든 값들에 대하여 구별된다면 애매성 없이 결정될 수 있으며, 여기서 l = 0, ..., L-1이고, m = 0,...,M-1이고, Ts는 유용한 부분의 지속기간이고 NFFT개의 샘플들에 동등할 수 있으며, "mod"는 모듈로 연산을 지시한다. 이 조건은 전체 주파수 재사용을 위해 적용될 수 있다.
본 기재의 일 실시예에서, 각각의 전송 안테나에 대한 순환 지연(tm)(0의 순환 지연을 갖는 하나의 전송 안테나를 제외)은 시스템 내의 최대 예상된 지연 확산보다 더 크도록 선택될 수 있다. 순환 프리픽스 길이(NCP)는 시스템 내의 최대 예상된 지연 확산보다 더 크게 선택될 수 있어서, L≤NCP가 된다. 따라서, 각각의 전송 안테나에 대한 순환 지연은 하기와 같이 순환 프리픽스 길이의 정수배가 되도록 선택될 수 있다:
Figure pct00001
(1)
도 5는 M = 4개의 전송 안테나들의 실례적 예에 대하여 공식 (1)로부터의 적용된 순환 이동들을 갖는 순환 지연 다이버시티를 도시한다. 전송 안테나 0은 0의 순환 이동을 가질 수 있고, 유용한 부분은 이 전송 안테나에 대하여 0개의 샘플들만큼 순환적으로 이동/지연될 수 있다. 전송 안테나 1은 NCP의 순환 이동을 가질 수 있고, 유용한 부분은 이 전송 안테나에 대하여 NCP개의 샘플들만큼 순환적으로 이동될 수 있다. 전송 안테나 2는 2NCP의 순환 이동을 가질 수 있고, 유용한 부분은 이 전송 안테나에 대하여 2NCP개의 샘플들만큼 순환적으로 이동될 수 있다. 전송 안테나 3은 3NCP의 순환 이동을 가질 수 있고, 유용한 부분은 이 전송 안테나에 대하여 3NCP개의 샘플들만큼 순환적으로 이동될 수 있다.
일반적으로, M개의 전송 안테나들에 대한 순환 이동들(지연들)은 하기와 같이 선택될 수 있다:
Figure pct00002
(2)
공식 (1)이 공식 (2)의 특별한 경우이고, 이때 tm +1 - tm = NCP이다. 공식 (2)의 설계는 dl + tm이 가 l 및 m의 모든 값들에 대하여 구별된다는 것을 보장한다. 모든 M개의 전송 안테나들로부터 모든 L개의 경로들에 대한 채널 추정(완전한 채널 추정으로도 불림)은 애매성 없이 가능하며, 이때 L≤NCP이다. M개의 전송 안테나들에 대한 순환 이동들이 표준화되거나 그 자체로 알려진다면, 순환 이동들에 대하여 명백하게 시그널링을 송신할 필요는 존재하지 않는다.
도 6은 도 3의 기지국(110)에 있는 변조기들(332a 내지 332m)의 설계의 블록도를 나타낸다. 간략성을 위해, 도 6은 M개의 전송 안테나들에 대하여 프리앰블을 생성하기 위한 프로세싱만을 도시한다. 기지국(110)은 가입자국(120)에 의한 채널 추정을 용이하게 하는 방식으로 M개의 전송 안테나들로부터의 프리앰블 심볼들을 전송할 수 있다. 프리앰블 심볼들은 S개의 부반송파들 상에서 송신될 수 있고, 여기서 일반적으로 S≤NFFT이다. 전송 안테나 0에 대한 변조기(332a) 내에서, 심볼-투-부반송파 맵퍼(610a)는 프리앰블 심볼들을 프리앰블 부반송파들에 맵핑하고, 0 심볼들을 나머지 부반송파들에 맵핑한다. IDFT 유닛(612a)은 NFFT개의 프리앰블 및 0 심볼들 상에서 NFFT-포인트 IDFT를 수행하고, NFFT개의 시간-도메인 샘플들을 제공한다. P/S 컨버터(614a)는 상기 NFFT개의 샘플들을 직렬화한다. 순환 지연 유닛(616a)은 전송 안테나 0에 대하여 0 샘플들만큼 NFFT개의 샘플들을 순환적으로 이동시킨다. 순환 프리픽스 생성기(618a)는 순환 프리픽스를 첨부하고, 전송 안테나 0에 대한 제1 프리앰블을 포함하는 OFDM 심볼을 제공한다.
변조기(332b)는 전송 안테나 1에 대한 제2 프리앰블을 포함하는 OFDM 심볼을 유사하게 생성할 수 있다. 그러나, 순환 지연 유닛(616b)은 전송 안테나 1에 대하여 NCP개의 샘플들만큼 NFFT개의 샘플들을 순환적으로 이동시킨다. 각각의 나머지 변조기(332)는 대응하는 전송 안테나에 대한 프리앰블을 포함하는 OFDM 심볼을 유사하게 생성할 수 있으나, 전송 안테나 m에 대하여 mㆍNCP개의 샘플들만큼 NFFT개의 샘플들을 순환적으로 이동시킬 수 있다.
기지국에서의 안테나 구성을 결정하기 위하여, 전송 안테나들의 모든 각각의 지원되는 개수에 대한 상이한 프리앰블 시퀀스가 일차 동기화 신호로서 사용될 수 있다. 실례적 예로서, 한 개, 두 개 그리고 네 개의 안테나들이 기지국에서 지원된다면, 일차 동기화 신호들로서 세 개의 상이한 프리앰블 시퀀스들이 예약되는 것이 요구될 수 있다. 전송 안테나들의 개수를 정확하게 검출하기 위해, 프리앰블 시퀀스들은 동일한 시퀀스의 순환 이동들 사이의 자기 상관이 0과 동등하고 구별되는 시퀀스들의 순환 이동들 사이의 상호 상관이 거의 0과 동등하도록 생성될 수 있다.
마이크로파 액세스(WiMAX) 표준들에 대한 월드와이드 상호운용성 및 롱텀 에볼루션(LTE)에서, 일정 진폭 및 0 자기 상관(Constant Amplitude and Zero Auto Correlation)(하기에서는 CAZAC로 축약됨) 시퀀스들의 세트는 채널 추정을 위해 파일럿 시퀀스들로서 사용되며, 모바일 가입자 및 기지국 사이에 일차 동기화가 뒤이어진다. 본 기재에서, CAZAC 시퀀스들은 일차 동기화 동안에 전송 안테나들의 개수를 결정하는데 사용된다. 그 이후, 수신된 샘플들을 전송된 CAZAC 시퀀스들의 지연된 버전과 상관시킴으로써, 그리고 전송 안테나들의 개수를 앎으로써, 모든 각각의 전송 안테나 및 모든 각각의 수신 안테나 사이의 채널 임펄스 응답을 복구하는 것이 가능할 수 있다.
알려지지 않은 개수의 전송 안테나들을 이용한 초기 액세스를 위한 예시적인 MIMO 프리앰블
본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 특정한 실시예들의 경우, 기지국은 다수의 전송 안테나들로부터 프리앰블 시퀀스를 전송함으로써 일차 동기화 동안에 전송 다이버시티를 적용할 수 있다. 특정한 프리앰블 시퀀스는 상기 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 안테나들의 개수를 표시하도록 선택될 수 있다. 그 결과, 모바일국은 동기화를 획득하고 동시에 전송 안테나들의 개수를 결정할 수 있다. 전송 안테나들의 개수의 지식을 이용하여, 모바일국은 상기 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 방식의 지식에 기초하여 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다.
도 7은 시퀀스 자체에 기초하여, 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 안테나들의 개수를 결정할 수 있는 검출기의 블록도를 나타낸다. 전송 안테나들의 개수를 결정한 이후, 검출기는 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다. 특정한 실시예들의 경우, 기지국으로부터 전송된 프리앰블 시퀀스들은 검출기가 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC)을 이용하여 프리앰블 시퀀스들을 디코딩하도록 하기 위해 설계될 수 있다. CAZAC 시퀀스들은 동일한 CAZAC 시퀀스의 순환적인 이동들 사이의 자기 상관이 0과 동등하고 두 개의 상이한 CAZAC 시퀀스들의 순환 이동들의 교차-상관이 거의 0과 동등하다는 특징을 소유한다.
도 7의 각각의 수신 안테나(j)에 대한 NFFT개의 수신된 프리앰블 심볼들은 이와 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00003
(3)
여기서,
Figure pct00004
는 수신 안테나(j) 상의 NFFT개의 샘플들에 대한 관찰들의 NFFT×1 벡터이고,
Figure pct00005
는 NFFT개의 프리앰블 샘플들에 대한 CAZAC 프리앰블 시퀀스들의
Figure pct00006
행렬이고,
Figure pct00007
은 M개의 전송 안테나들에 대한 채널 이득들의
Figure pct00008
벡터이고,
Figure pct00009
은
Figure pct00010
잡음 벡터이다. 벡터
Figure pct00011
는 아래와 같이 정의될 수 있다:
Figure pct00012
(4)
공식 (4)로부터의 제1 NCP개의 엘리먼트들
Figure pct00013
은 전송 안테나 0에 대한 채널 이득들을 표현하고, 다음의 NCP개의 엘리먼트들
Figure pct00014
은 전송 안테나 1에 대한 채널 이득들을 표현하는 등등이고, 최종 NCP개의 엘리먼트들
Figure pct00015
는 전송 안테나 M-1에 대한 채널 이득들을 표현한다. 다수의 M개의 전송 안테나들에 대하여 공식 (3)으로부터의 CAZAC 프리앰블 시퀀스들의
Figure pct00016
행렬
Figure pct00017
은 하기와 같이 정의될 수 있다:
Figure pct00018
(5)
여기서,
Figure pct00019
은 사이즈
Figure pct00020
의 행렬이고, NFFT개의 프리앰블 샘플들의 NCP개의 순환 이동들로 구성된 전송 안테나 m에 대한 CAZAC 프리앰블 시퀀스를 표현한다. 행렬들
Figure pct00021
은
Figure pct00022
만큼 본래 프리앰블 시퀀스의 순환 이동들로 구성된다. 상이한 CAZAC 프리앰블 시퀀스들이 전송 안테나들의 상이한 지원되는 개수에 대하여 사용될 수 있고, 결과적으로 행렬
Figure pct00023
의 상이한 값들을 도출한다. C개의 상이한 안테나 구성들이 기지국에서 지원된다면, C = 3의 예시적 경우에 대하여 도 7의 블록(710)에 의해 도시된 바와 같이 C개의 상이한 행렬들
Figure pct00024
가 시스템 내에서 정의될 수 있다. 전송 안테나들의 개수 M이 사전에 알려지지 않기 때문에, M의 값은 시스템에서 지원되는 안테나들의 최대 개수 Mmax로 고정될 수 있다.
전송 안테나 결정 로직(712)은 임의의 수신 안테나(j)에서 수신된 프리앰블 심볼들을 전송 안테나들의 모든 지원되는 개수에 대응하는 다수의 CAZAC 시퀀스들과 상관시킬 수 있다:
Figure pct00025
(6)
여기서, 행렬
Figure pct00026
는 공식 (5)로부터의 행렬
Figure pct00027
의 에르미트 버전이다. 공식 (6)에 의해 정의된 상관은 전송 안테나들의 모든 C개의 지원되는 개수에 대하여 C회 반복될 수 있고, 여기서
Figure pct00028
는 전송 안테나들의 특정한 구성에 대해 고유하다.
주어진 CAZAC 시퀀스의 순환 이동들 사이의 자기 상관이 정확히 0이고 두 개의 상이한 CAZAC 시퀀스들의 순환 이동들 사이의 교차-상관이 거의 0이라는 사실을 이용하여, 어느 프리앰블 시퀀스가 위에서 설명된 CDD 방식을 이용하여 실제로 전송되었는지가 계산될 수 있다. 공식 (6)에 의해 주어진 상관 내의 프리앰블 가설이 송신된 실제 프리앰블과 매칭된다면, 상기 상관은 모든 전송 안테나 및 j번째 수신 안테나 사이에서 채널 탭들의 벡터를 제공한다. 프리앰블 가설이 송신된 실제 프리앰블과 매칭되지 않는다면, 공식 (6)에 의해 주어진 상관은 모든 전송 안테나 및 j번째 수신 안테나 사이에서 모든 채널 탭들의 선형 결합을 포함하는 각각의 포지션을 갖는 벡터를 제공할 것이다. 이러한 두 경우들은 상관 출력의 피키(peaky) 동작을 비교함으로써 구별될 수 있다.
그러므로, 전송 안테나들의 개수 M은 전송 안테나 결정 로직(712)의 출력에서 애매성 없이 결정될 수 있다. 전송 안테나들의 특정한 결정된 개수 M에 대응하고, 공식 (2)의 조건을 충족시키는 모든 사전에 알려진(표준화된) 이동 값들(t0 내지 tM -1)로 순환적으로 이동된 CAZAC 시퀀스가 채널 추정 로직(714)에 적용될 수 있고 모든 R개의 수신 안테나들로부터 수신된 프리앰블 심볼들과 상관될 수 있다.
상이한 순환 이동들을 갖는 CAZAC 시퀀스들의 자기 상관이 0 결과를 제공하고 CDD 방식이 전송을 위해 사용될 수 있기 때문에, 통신 시스템에서 각각의 전송 안테나 및 각각의 수신 안테나 사이의 단일-입력 단일-출력(SISO) 채널은 채널 추정 로직(714)의 출력에서 애매성 없이 결정될 수 있다.
도 8은 전송 다이버시티를 이용하여 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 예시적 동작들(800)을 도시하며, 이때 상기 시퀀스는 본 기재의 특정한 실시예들에 따라 사용된 전송 안테나들의 개수를 표시한다. 동작들(800)은 예컨대, 도 6에서 도시된 바와 같이 변조기들의 그룹을 이용하여 CDD 방식을 통해 다수의 전송 안테나들로부터 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위해 기지국(110)에 의해 수행될 수 있다.
동작들은, 802에서, MIMO 전송을 위해 사용하기 위해 다수의 전송 안테나들을 결정함으로써 시작한다. 예컨대, 기지국은 2N개의 안테나들(예컨대, 1, 2, 4 또는 8)을 이용하여 전송하도록 구성될 수 있다. 804에서, 결정된 안테나들의 개수에 대응하는 프리앰블 시퀀스가 선택되고, 806에서, 상기 선택된 프리앰블 시퀀스가 상기 안테나들의 개수로부터 전송된다. 프리앰블 시퀀스의 성공적인 디코딩 시, 수신 모바일국은 전송 안테나들의 개수를 알 수 있고, 따라서 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다.
도 9는 예컨대 상기 전송된 프리앰블 시퀀스를 수신중인 모바일국에서 수행될 수 있는 예시적 동작들(900)을 도시한다. 902에서, 프리앰블 심볼들에 대한 샘플들이 다수의 전송 안테나들로부터 수신된다. 904에서, 전송된 프리앰블 시퀀스를 식별하기 위해, 상기 수신된 심볼들 상에서 알려진 프리앰블 시퀀스들과의 상관이 수행된다.
위에서 설명된 바와 같이, m번째 프리앰블 시퀀스는 m번째 순환 지연에 기초하여 생성될 수 있고, m번째 전송 안테나로부터 송신될 수 있으며, 여기서 m = 1, 2, ..., M이다. 따라서, 제1 수신 안테나에서 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스는 전송 안테나들의 모든 C개의 지원되는 개수에 대응하는 CAZAC 시퀀스들과 상관될 수 있다. 예컨대, 순환적으로 이동되지 않는(또는, 동등하게, 0 샘플들에 의해 순환적으로 이동되는) CAZAC 시퀀스들이 수신기에서 사용될 수 있다. 상관의 결과로서, 전송기에서 사용된 안테나들의 개수에 관한 고유 정보가 결정될 수 있다.
904에서, 안테나들의 개수를 이용하여, 각각의 전송-수신 쌍에 대하여 채널 추정치들의 획득될 수 있다. 예컨대, 알려진 전송 안테나들의 개수를 이용하여, 모든 사전-정의된 순환 이동 값들에 의해 순환적으로 이동된 대응하는 CAZAC 프리앰블 시퀀스가 모든 각각의 수신 안테나에서 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스와 상관될 수 있다. 그 결과, 모든 각각의 전송 안테나 및 모든 각각의 수신 안테나 사이의 채널 이득들의 추정치들이 획득될 수 있다.
위에서 설명된 방법들의 다양한 동작들은 도면들에 도시된 수단-더하기-기능(means-plus-function) 블록들에 대응하는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)에 의해 수행될 수 있다. 일반적으로, 대응하는 상대편 수단-더하기-기능 도면들을 갖는 도면들에서 방법들이 도시된다면, 동작 블록들은 유사한 넘버링을 갖는 수단-더하기-기능 블록들에 대응한다. 예컨대, 도 8에 도시된 블록들(802-806)은 도 8a에 도시된 수단-더하기-기능 블록들(802A-806A)에 대응한다. 유사하게, 도 9에 도시된 블록들(902-906)은 도 9a에 도시된 수단-더하기-기능 블록들(902A-906A)에 대응한다.
본 기재와 관련하여 설명된 다양한 실례적 논리 블록들, 모듀 ㄹ들 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 반도체(ASIC), 현장 프로그램가능 게이트 어레이 신호(FPGA) 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스(PLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 그들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있으나, 대안적으로, 프로세서는 임의의 상용화된 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서 또는 상태 기계일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예컨대 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서들, DSP 코어를 갖는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
본 기재와 함께 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 직접적으로 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 두 개의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 종래에 알려진 임의의 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 사용될 수 있는 저장 매체의 어떤 예들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기전용 메모리(ROM), 플래쉬 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 탈착가능 디스크, CD-ROM 등등을 포함한다. 소프트웨어 모듈은 단일 명령, 또는 많은 명령들을 포함할 수 있고, 상이한 프로그램들 중에서 및 다수의 저장 매체에 걸쳐서 여러 상이한 코드 세그먼트들에 대하여 분산될 수 있다. 저장 매체는 프로세서가 상기 저장 매체로부터 정보를 판독하고 상기 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 상기 프로세서에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다.
본 명세서에 기재된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위해 하나 이상의 단계들 또는 액션들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 액션들은 청구범위의 범위로부터 벗어남 없이 서로 상호 교환될 수 있다. 다시 말해, 단계들 또는 액션들의 특정 순서가 특정되지 않는 한, 특정 단계들 및/또는 액션들의 순서 및/또는 사용은 청구범위의 범위로부터 벗어남 없이 수정될 수 있다.
설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들로서 저장될 수 있다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있다. 예컨대, 이들로 제한되지는 않지만, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들이나 데이터 구조들 형태로 원해지는 프로그램 코드를 운반하거나 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. disk 및 disc가 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 콤팩트 disc(CD), 레이저 disc, 광학 disc, 디지털 다기능 disc(DVD), 플로피 disk, 블루-레이® disc를 포함하여, 여기서 disk들은 보통 자기적으로 데이터를 재생하고, disc들은 레이저들을 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다.
소프트웨어 또는 명령들이 또한 전송 매체를 통해 전송될 수 있다. 예컨대, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 전송 매체의 정의에 포함된다.
추가로, 본 명세서에 설명된 방법들 및 기술들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단이 적용될 수 있다면 사용자 단말 및/또는 기지국에 의해 다운로딩되거나 및/또는 그렇지 않으면 획득될 수 있다는 것이 인정되어야 한다. 예컨대, 이러한 디바이스는 본 명세서에 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전달을 용이하게 하기 위한 서버에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 다양한 방법들은 저장 수단들(예컨대, RAM, ROM, 콤팩트 디스크(CD) 또는 플로피 디스크와 같은 물리적 저장 매체 등)을 통해 제공될 수 있으며, 그래서 사용자 단말 및/또는 기지국은 저장 수단을 디바이스에 커플링 또는 제공 시 다양한 방법들을 획득할 수 있다. 게다가, 본 명세서에 설명된 방법들 및 기술들을 디바이스에 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 기술이 사용될 수 있다.
청구범위가 위에서 예시된 정교한 구성 및 컴포넌트들로 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 청구범위의 범위로부터 벗어남 없이 위에서 설명된 방법들 및 장치들의 어레인지먼트, 동작 및 세부사항들에서 다양한 수정들, 변경들 및 변동들이 이루어질 수 있다.

Claims (36)

  1. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법으로서,
    하나 이상의 수신 안테나들로부터 수신되는 심볼들에 기초하여 프리앰블 시퀀스를 디코딩하는 단계; 및
    디코딩된 프리앰블 시퀀스에 기초하여, 전송 안테나들의 개수를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디코딩된 프리앰블 시퀀스에 기초하여, 전송 안테나들의 개수를 결정하는 단계는,
    상기 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 안테나들의 개수를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스를 디코딩하는 단계는,
    수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키는 단계
    를 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC : Constant Amplitude and Zero Auto Correlation) 시퀀스를 이용하여 전송되고,
    상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키는 단계는,
    상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 CAZAC 시퀀스들과 상관시키는 단계
    를 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD : Cyclic Delay Diversity) 전송 방식을 이용하여 전송되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 안테나 및 상기 전송 안테나의 다수의 쌍들에 대하여 채널 추정을 수행하는 단계
    를 더 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  7. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법으로서,
    전송을 위해 사용하기 위한 전송 안테나들의 개수를 결정하는 단계;
    전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 프리앰블 시퀀스들로부터, 결정된 전송 안테나들의 개수에 대응하는 프리앰블 시퀀스를 선택하는 단계; 및
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하는 단계
    를 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 선택된 프리앰블 시퀀스는, 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 CAZAC 시퀀스들로부터 선택된 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스인,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 상기 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하는 단계는,
    다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 이용하여 상기 프리앰블 시퀀스를 전송하는 단계
    를 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 방법.
  10. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스로서,
    하나 이상의 수신 안테나들로부터 수신되는 심볼들에 기초하여 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 로직(logic); 및
    디코딩된 프리앰블 시퀀스에 기초하여, 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 로직
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 로직은,
    상기 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 안테나들의 개수를 결정하도록 구성되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 로직은,
    수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키도록 구성되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스를 이용하여 전송되고,
    상기 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 로직은 상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키도록 구성되며, 상기 상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키는 것은 상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 CAZAC 시퀀스들과 상관시키는 것을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 이용하여 전송되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신 안테나 및 상기 전송 안테나의 다수의 쌍들에 대하여 채널 추정을 수행하기 위한 로직
    을 더 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  16. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스로서,
    전송을 위해 사용하기 위한 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 로직;
    전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 프리앰블 시퀀스들로부터, 결정된 전송 안테나들의 개수에 대응하는 프리앰블 시퀀스를 선택하기 위한 로직; 및
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 로직
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 선택된 프리앰블 시퀀스는, 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 CAZAC 시퀀스들로부터 선택된 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스인,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 상기 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 로직은,
    다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 이용하여 상기 프리앰블 시퀀스를 전송하도록 구성되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 디바이스.
  19. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
    하나 이상의 수신 안테나들로부터 수신되는 심볼들에 기초하여 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 수단; 및
    디코딩된 프리앰블 시퀀스에 기초하여, 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 수단
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 수단은,
    상기 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 안테나들의 개수를 결정하도록 구성되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 수단은,
    수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키도록 구성되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스를 이용하여 전송되고,
    상기 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 수단은 상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키도록 구성되며, 상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키는 것은 상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 CAZAC 시퀀스들과 상관시키는 것을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 이용하여 전송되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 수신 안테나 및 상기 전송 안테나의 다수의 쌍들에 대하여 채널 추정을 수행하기 위한 수단
    을 더 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  25. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치로서,
    전송을 위해 사용하기 위한 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 수단;
    전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 프리앰블 시퀀스들로부터, 결정된 전송 안테나들의 개수에 대응하는 프리앰블 시퀀스를 선택하기 위한 수단; 및
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 수단
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 선택된 프리앰블 시퀀스는, 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 CAZAC 시퀀스들로부터 선택된 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스인,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 상기 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 수단은,
    다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 이용하여 상기 프리앰블 시퀀스를 전송하도록 구성되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 장치.
  28. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서,
    하나 이상의 수신 안테나들로부터 수신되는 심볼들에 기초하여 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 명령들; 및
    디코딩된 프리앰블 시퀀스에 기초하여, 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 명령들
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 디코딩된 프리앰블 시퀀스에 기초하여 상기 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 명령들은,
    상기 프리앰블 시퀀스를 전송하는데 사용된 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 명령들
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스를 디코딩하기 위한 명령들은,
    수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키기 위한 명령들
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스를 이용하여 전송되고,
    상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 다수의 알려진 프리앰블 시퀀스들과 상관시키기 위한 명령들은,
    상기 수신된 복조된 프리앰블 시퀀스들을 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 알려진 CAZAC 시퀀스들과 상관시키기 위한 명령들
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 프리앰블 시퀀스는 다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 이용하여 전송되는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 수신 안테나 및 상기 전송 안테나의 다수의 쌍들에 대하여 채널 추정을 수행하기 위한 명령들
    을 더 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  34. 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서,
    전송을 위해 사용하기 위한 전송 안테나들의 개수를 결정하기 위한 명령들;
    전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 프리앰블 시퀀스들로부터, 결정된 전송 안테나들의 개수에 대응하는 프리앰블 시퀀스를 선택하기 위한 명령들; 및
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 명령들
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 선택된 프리앰블 시퀀스는, 전송 안테나들의 상이한 개수들에 대응하는 다수의 CAZAC 시퀀스들로부터 선택된 일정 진폭 및 0 자기 상관(CAZAC) 시퀀스인,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 결정된 개수의 전송 안테나들로부터 상기 선택된 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 명령들은,
    다수의 전송 안테나들로부터 순환 지연 다이버시티(CDD) 전송 방식을 이용하여 상기 프리앰블 시퀀스를 전송하기 위한 명령들
    을 포함하는,
    다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 시스템에서의 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
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