KR20130052004A - 빔포밍을 위한 암시적 및 명시적 채널 사운딩 - Google Patents

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Abstract

암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하기 위한 통신 디바이스가 설명된다. 통신 디바이스는 프로세서, 및 메모리에 저장된 명령들을 포함한다. 통신 디바이스는 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하고, 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산한다. 통신 디바이스에 의해 채널 추정에 주파수 오프셋 보상이 적용된다. 통신 디바이스는 또한 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하고, 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신한다. 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하기 위한 다른 통신 디바이스가 또한 개시된다. 통신 디바이스는 프로세서, 및 메모리에 저장된 명령들을 포함한다. 통신 디바이스는 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하며, 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하고, 채널 추정에 진폭 보상을 적용한다. 통신 디바이스는 또한 추정된 채널 데이터를 전송하고, 빔포밍된 신호를 수신한다.

Description

빔포밍을 위한 암시적 및 명시적 채널 사운딩{IMPLICIT AND EXPLICIT CHANNEL SOUNDING FOR BEAMFORMING}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 발명은, 2010년 8월 31일에 출원되어, 본원의 양수인에게 양도되고, 참조로서 본원에 분명히 포함된, "IMPLICIT AND EXPLICIT CHANNEL SOUNDING FOR BEAMFORMING" 이라는 제목의 미국 가출원 제 61/378,646 호의 우선권을 주장한다.
기술 분야
본 개시물은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 개시물은 빔포밍을 위한 암시적 채널 사운딩 및 명시적 채널 사운딩에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 데이터, 음성, 비디오 등과 같은 다양한 유형의 통신 컨텐츠를 제공하기 위해 널리 전개된다. 이러한 시스템들은 하나 이상의 기지국들과 다수의 무선 통신 디바이스들의 동시적 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템일 수도 있다.
이러한 기지국들의 이용은 지난 수년에 걸쳐 극적으로 증가되어 왔다. 기지국들은 종종, 예를 들어, 근거리 통신망 (LAN), 또는 인터넷과 같은 네트워크로의 액세스를 제공한다. 무선 통신 디바이스들의 사용자들은 종종 그러한 기지국들을 이용하여 네트워크들에 접속한다. 사용자들이 다수의 무선 통신 디바이스들을 단일 기지국에 무선으로 접속하기를 원할 수도 있다. 나아가, 사용자들은 또한 무선 통신 디바이스들을 통한 보다 빠르고 좀더 신뢰할 수 있는 스루풋을 원할 수도 있다. 그러므로, 기지국들에서의 스루풋 및 신뢰성의 증가가 요구된다.
그러나, 다수의 무선 통신 디바이스들이 단일 기지국에 접속하려고 시도하는 경우, 어떤 어려움이 생길 수도 있다. 예를 들어, 다수의 무선 통신 디바이스들로 송신된 신호들 또는 다수의 무선 통신 디바이스들로부터 수신된 신호들은 간섭할 수도 있어, 저하된 시스템 성능을 야기한다. 이는 특히 무선 통신 디바이스들이 기지국과 알맞게 동기화되지 않은 경우에 일어날 수도 있다. 이러한 이유로, 무선 통신 디바이스들 사이의 간섭을 감소시키는 향상된 시스템들 및 방법들이 이로울 수도 있다.
암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하기 위한 통신 디바이스가 개시된다. 통신 디바이스는 프로세서, 및 메모리에 저장된 명령들을 포함한다. 통신 디바이스는 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신한다. 통신 디바이스는 또한 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산한다. 통신 디바이스는 또한 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용한다. 통신 디바이스는 또한 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산한다. 또한, 통신 디바이스는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신한다. 빔포밍된 신호는 공간 분할 다중 접속 (SDMA) 신호일 수도 있다. 통신 디바이스는 또한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수도 있다.
통신 디바이스는 또한 채널 추정에 진폭 보상을 적용할 수도 있다. 통신 디바이스는 기지국, 액세스 포인트, 무선 통신 디바이스, 또는 액세스 단말일 수도 있다. 통신 디바이스는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 를 이용할 수도 있다.
하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 트레이닝 패킷들의 적어도 일부분일 수도 있다. 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 다른 통신 디바이스들로부터 수신될 수도 있다. 하나 이상의 다른 통신 디바이스들은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들, 액세스 단말들, 기지국들, 또는 액세스 포인트들일 수도 있다.
채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 것은, 시간-도메인 채널 추정을 생성하기 위해 채널 추정의 역 고속 푸리에 변환 (IFFT) 을 취하는 것, 및 주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정을 생성하기 위해 시간 도메인 채널 추정에 샘플 쉬프트된 (sample-shifted) 지수 함수를 곱하는 것을 포함할 수도 있다. 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 것은 또한, 주파수 오프셋이 보상된 주파수 도메인 채널 추정을 생성하기 위해 주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정의 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 취하는 것을 포함할 수도 있다. 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 것은, 추가적으로 시간 도메인 채널 추정에 윈도우 함수를 적용하는 것을 포함할 수도 있다.
명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하기 위한 통신 디바이스가 또한 개시된다. 통신 디바이스는 프로세서, 및 메모리에 저장된 명령들을 포함한다. 통신 디바이스는 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신한다. 통신 디바이스는 또한 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산한다. 통신 디바이스는 또한 채널 추정에 진폭 보상을 적용한다. 또한, 통신 디바이스는 추정된 채널 데이터를 전송하고, 빔포밍된 신호를 수신한다. 통신 디바이스는 또한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수도 있다. 통신 디바이스는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 를 이용할 수도 있다. 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 트레이닝 패킷들의 적어도 일부분일 수도 있다. 빔포밍된 신호는 공간 분할 다중 접속 (SDMA) 신호일 수도 있다. 통신 디바이스는 무선 통신 디바이스, 액세스 단말, 기지국, 또는 액세스 포인트일 수도 있다.
하나 이상의 트레이닝 패킷들이 다른 통신 디바이스로부터 수신될 수도 있다. 다른 통신 디바이스는 무선 통신 디바이스, 액세스 단말, 기지국, 또는 액세스 포인트일 수도 있다. 추정된 채널 데이터는 다른 통신 디바이스로 전송될 수도 있다. 다른 통신 디바이스는 프리코딩 매트릭스를 계산하여 빔포밍된 신호를 송신하기 위해 추정된 채널 데이터를 이용할 수도 있다.
암시적 채널 사운딩을 이용하여 통신 디바이스로부터 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법이 또한 개시된다. 방법은, 통신 디바이스에 의해, 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 통신 디바이스에 의해, 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법이 또한 개시된다. 방법은, 통신 디바이스에 의해, 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하는 단계를 포함한다. 방법은 채널 추정에 기초하여 진폭 보상을 적용하는 단계를 더 포함한다. 방법은 또한 추정된 채널 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 빔포밍된 신호를 수신하는 단계를 포함한다.
암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품이 또한 개시된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 명령들을 지닌 비 일시적 유형의 (non-transitory tangible) 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 명령들은 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하기 위한 코드를 포함한다. 명령들은 또한 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하기 위한 코드를 포함한다. 또한, 명령들은 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하기 위한 코드를 포함한다. 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하기 위한 코드가 명령들에 포함된다. 명령들은 또한 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신하기 위한 코드를 포함한다.
명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품이 또한 개시된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 명령들을 지닌 비 일시적 유형의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 명령들은 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하기 위한 코드를 포함한다. 명령들은 또한 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하기 위한 코드를 포함한다. 또한, 명령들은 채널 추정에 진폭 보상을 적용하기 위한 코드를 포함한다. 명령들은 또한 추정된 채널 데이터를 전송하기 위한 코드를 포함한다. 명령들은 빔포밍된 신호를 수신하기 위한 코드를 더 포함한다.
암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하기 위한 장치가 또한 개시된다. 장치는 통신 디바이스로 하여금 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하도록 하는 수단을 포함한다. 장치는 또한 통신 디바이스로 하여금 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하도록 하는 수단을 포함한다. 또한, 장치는 통신 디바이스로 하여금 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하도록 하는 수단을 포함한다. 장치는 통신 디바이스로 하여금 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하도록 하는 수단을 더 포함한다. 장치는 또한 통신 디바이스로 하여금 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신하도록 하는 수단을 포함한다.
명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하는 장치가 또한 개시된다. 장치는 통신 디바이스로 하여금 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하도록 하는 수단을 포함한다. 장치는 또한 통신 디바이스로 하여금 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하도록 하는 수단을 포함한다. 장치는 통신 디바이스로 하여금 채널 추정에 진폭 보상을 적용하도록 하는 수단을 더 포함한다. 또한, 장치는 통신 디바이스로 하여금 추정된 채널 데이터를 전송하도록 하는 수단을 포함한다. 장치는 또한 통신 디바이스로 하여금 빔포밍된 신호를 수신하도록 하는 수단을 포함한다.
도 1 은, 빔포밍을 위한 암시적 채널 사운딩 및 명시적 채널 사운딩 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 여러 통신 디바이스들의 일 구성을 도시하는 블록도이다;
도 2 는, 빔포밍을 위한 암시적 채널 사운딩 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 기지국 및 하나 이상의 무선 통신 디바이스들의 일 구성을 도시하는 블록도이다;
도 3 은, 빔포밍을 위한 명시적 채널 사운딩 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 기지국 및 하나 이상의 무선 통신 디바이스들의 일 구성을 도시하는 블록도이다;
도 4 는 암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법의 일 구성을 도시하는 플로 다이어그램이다;
도 5 는 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법의 일 구성을 도시하는 플로 다이어그램이다;
도 6 은 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법의 일 구성을 도시하는 플로 다이어그램이다;
도 7 은, 암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 통신 디바이스들의 좀더 구체적인 구성을 도시하는 블록도이다;
도 8 은 주파수 오프셋 보상 모듈의 일 구성을 도시하는 블록도이다;
도 9 는, 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송수신하는 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 통신 디바이스들의 좀더 구체적인 구성을 도시하는 블록도이다;
도 10 은 기지국 또는 액세스 포인트 내에 포함될 수도 있는 특정 컴포넌트들을 도시한다; 그리고
도 11 은 무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 내에 포함될 수도 있는 특정 컴포넌트들을 도시한다.
본원에서 사용된 용어 "기지국" 은 일반적으로 통신 네트워크로의 액세스를 제공할 수 있는 통신 디바이스를 뜻한다. 제한되지 않는, 통신 네트워크들의 예들은, 전화망 (예를 들어, 공중 회선 교환 전화망 (Public-Switched Telephone Network; PSTN) 과 같은 "지상 통신선" 망, 또는 셀룰러 전화망), 인터넷 (Internet), 근거리 통신망 (Local Area Network; LAN), 광역 통신망 (Wide Area Network; WAN), 도시권 통신망 (Metropolitan Area Network; MAN) 등을 포함한다. 기지국의 예들은 셀룰러 전화 기지국들 또는 노드들, 액세스 포인트 (access point) 들, 무선 게이트웨이들, 및 무선 라우터들을 포함한다. 기지국 (예를 들어, 액세스 포인트) 은 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac (예를 들어, Wireless Fidelity 또는 "Wi-Fi") 표준들과 같은 특정 산업 표준들에 따라 동작할 수도 있다. 액세스 포인트가 준수할 수도 있는 표준들의 다른 예들은 IEEE 802.16 (예를 들어, Worldwide Interoperability for Microwave Access 또는 "WiMax"), 3GPP (Third Generation Partnership Project), 3GPP LTE (Long Term Evolution), 및 (예를 들어, 기지국이 NodeB, eNB (evolved NodeB) 등으로 언급되는) 다른 표준들을 포함한다. 본원에 개시된 시스템들 및 방법들 중 일부가 하나 이상의 표준들의 면에서 설명될 수도 있으나, 이는 본 개시물의 범위를 제한해서는 안되는데, 시스템 및 방법들이 많은 시스템 및/또는 표준들에 적용가능할 수도 있기 때문이다.
본원에서 사용된 용어 "무선 통신 디바이스" 는 일반적으로 기지국에 무선으로 접속할 수 있는 통신 디바이스 (예를 들어, 액세스 단말, 클라이언트 디바이스, 클라이언트 스테이션 (STA) 등) 를 뜻한다. 무선 통신 디바이스는 대안으로 모바일 디바이스, 이동국, 가입자국, 사용자 기기 (user equipment; UE), 원격국, 액세스 단말, 모바일 단말, 단말, 사용자 단말, 가입자 유닛 등으로 언급될 수도 있다. 무선 통신 디바이스들의 예들은 랩탑 컴퓨터 또는 데스크탑 컴퓨터, 셀룰러 전화들, 스마트 폰들, 무선 모뎀들, e-리더들, 태블릿 디바이스들, 게임 시스템들 등을 포함한다. 무선 통신 디바이스들은 기지국들과 관련하여 상술된 바와 같은 하나 이상의 산업 표준들에 따라 동작할 수도 있다. 그러므로, 일반적인 용어 "무선 통신 디바이스" 는 산업 표준들에 따라 다양한 명명법들로 설명된 무선 통신 디바이스들 (예를 들어, 액세스 단말, 사용자 기기 (UE), 원격국 등) 을 포함할 수도 있다.
본원에서 사용된 용어들 "보상하다", "보상", "보상하기 위한", "정정하다", "정정", "정정하기 위한", 및 "보상하다" 또는 "정정하다" 의 다른 형태들은 일정 수준의 보상 또는 정정을 가리킨다. 즉, 그 용어들은 오프셋들/오류들의 약간의 감소, 또는 적어도 오프셋들/오류들을 감소시키려고 취해진 어떤 작동을 가리킬 수도 있다. 다시 말해, 주파수 오프셋들 또는 오류들을 보상하는 것은 단지 주파수 오프셋들 또는 오류들을 감소시키기만 할 수도 있다. 그러므로, 주파수 오프셋들 또는 오류들의 어느 정도가 "보상" 또는 "정정" 후에 남아 있을 수도 있다. 또한, "정확한" 계산은 "좀더 정밀한" 계산을 의미할 수도 있다.
상술된 바와 같이, 기지국에서의 향상된 스루풋 및 신뢰성은 이로울 수도 있다. 기지국에서의 스루풋을 향상시키기 위한 일 접근법은 빔포밍을 이용하는 것을 수반한다. 공간 분할 다중 접속 (Space Division Multiple Access; SDMA) 의 측면에서 빔포밍이 이용될 수도 있다. SDMA 는 송신 신호들을 공간적으로 나누는 기술인데, 이는 통신 자원들 (예를 들어, 시간 자원 및/또는 주파수 자원) 이 "재사용" 되는 것을 허용한다. 빔 포밍은 각각의 안테나에서 상대 (relative) 신호 위상 및 진폭을 제어함으로써 다중 안테나들을 이용하여 구현될 수도 있다. 그러한 제어는 송신 신호가 특정 방향에 공간적으로 조준되는 것을 허용한다. SDMA 는 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output; MU-MIMO 측면) 에서 사용될 수도 있다. 본원에 개시된 시스템들 및 방법들은 액세스 단말 (예를 들어, "클라이언트") 마다 상이한 주파수 오프셋들에 대해 빔포밍 또는 SDMA 시에 채널 추정을 보상하는데 이용될 수도 있는 기술들을 설명한다. 좀더 구체적으로, 본원에 개시된 시스템들 및 방법들은 암시적 피드백 및/또는 명시적 피드백을 이용하는 빔포밍에 적용한다.
상술된 바와 같이, SDMA 는 기지국 (예를 들어, 액세스 포인트) 으로부터 다수의 무선 통신 디바이스들로의 동시적 송신을 허용한다. SDMA 송신은 "프리코딩 매트릭스" 의 계산을 요구할 수도 있다. 프리코딩 매트릭스는, 각각의 무선 통신 디바이스가 간섭 없이 오직 그 자신에게 지정된 데이터만을 수신하는 것을 보장하도록 송신된 신호에 적용될 수도 있다. 프리코딩 매트릭스의 계산은 기지국 (예를 들어, 액세스 포인트) 과 각각의 무선 통신 디바이스 사이의 채널에 관한 정보를 이용할 수도 있다. 기지국은 암시적 사운딩 및/또는 명시적 사운딩의 이용을 통해 채널 정보를 획득할 수도 있다. 본원에 개시된 시스템들 및 방법들은, 특히 주파수 오프셋이 있는 경우에, 프리코딩 매트릭스를 계산하기 위해 이용될 "정확한" 채널 추정들을 기지국에 제공할 수도 있다. 주파수 오프셋은 패킷 송신에서 송신 통신 디바이스의 반송파 주파수와 수신 통신 디바이스의 반송파 주파수 사이의 부정합을 말하는 것임에 유의해야 한다. 주파수 오프셋 보상은 특정 표준들의 동작과 관련될 수도 있음에 역시 유의해야 한다. 예를 들어, 주파수 오프셋 보상은 IEEE 802.11ac, IEEE 802.11n, 또는 다른 표준(들) 에 적용될 수도 있다.
도면들을 참조하여 다양한 구성들이 이제 설명되는데, 여기서 유사한 도면 부호들은 기능적으로 유사한 요소들을 가리킬 수도 있다. 본원의 도면들에서 일반적으로 설명되고 도시된 시스템들 및 방법들은 매우 다양한 상이한 구성들로 배열되고 설계될 수 있다. 그러므로, 도면들에서 표현된 바와 같은, 여러 구성들에 대한 다음의 좀더 상세한 설명은 청구된 바와 같은 범위를 제한하려는 의도가 아니라, 단지 그 시스템들 및 방법들을 대표하는 것이다.
도 1 은, 빔포밍을 위한 암시적 채널 사운딩 및 명시적 채널 사운딩 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 여러 통신 디바이스들 (102) 의 일 구성을 도시하는 블록도이다. 여러 개의 통신 디바이스들 (102) 은 하나 이상의 안테나들 (112, 118) 을 이용하여 신호들을 송신 및/또는 수신함으로써 서로 통신할 수도 있다. 예를 들어, 통신 디바이스 A (102a) 는 통신 디바이스들 B 및 C (102b-c) 로 신호를 송신하기 위해 다중 안테나들 (112a-n) 을 이용할 수도 있다. 통신 디바이스들 B 및 C (102b-c) 는 하나 이상의 안테나들 (118a-b) 을 이용하여 송신 신호들을 수신할 수도 있다. 통신 디바이스들 (102a-c) 의 예들은 기지국들 및 무선 통신 디바이스들을 포함한다. 일 구성에서, 통신 디바이스 A (102a) 는 기지국이고, 한편 통신 디바이스 B 및 C (102b-c) 는 무선 통신 디바이스들이다. 다른 구성에서, 통신 디바이스 A (102a) 는 무선 통신 디바이스이고, 통신 디바이스들 B 및 C (102b-c) 는 기지국들이다.
다중 안테나들 (112a-n) 을 이용하는 것은 통신 디바이스 A (102a) 가 빔포밍을 하거나, 공간적으로 구별되는 다중 송신 빔들 (114) 을 형성하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 즉, 통신 디바이스 A (102a) 는 빔포밍을 수행하기 위해 안테나들 (112a-n) 상에서 송신되는 신호들 사이의 상대 위상 및 진폭을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 통신 디바이스 A (102a) 는 빔 A (114a) 및 빔 B (114b) 를 발생시킬 수도 있다. 이 예에서, 빔 A (114a) 는 공간적으로 통신 디바이스 B (102b) 쪽으로 향하고, 빔 B (114b) 는 공간적으로 통신 디바이스 C (102c) 쪽으로 향한다.
도 1 에 도시된 예는 빔들 (114) 이 적절히 형성되지 않는 경우 간섭 (116) 이 일어날 수도 있음을 도시한다. 예를 들어, 통신 디바이스 A (102a) 에 포함된 프리코딩 매트릭스 (110) 는 다중 빔들 (114) 을 형성하는데 이용될 수도 있다. 프리코딩 매트릭스 (110) 가 정확히 계산되지 않는 경우, 빔들 (114) 은 간섭할 수 있다. 예를 들어, 빔 A (114a) 는 통신 디바이스 C (102c) 가 아니라 통신 디바이스 B (102b) 를 위해 의도된 신호를 포함할 수도 있다. 그러나, 프리코딩 매트릭스가 정확하게 (예를 들어, 정밀하게) 계산되지 않는 경우, 빔 A (114a) 의 일부분이 통신 디바이스 C (102c) 에 의해 수신될 수도 있고/있거나 빔 B (114b) 의 일부분이 통신 디바이스 B (102b) 에 의해 수신될 수도 있어, 간섭 (116) 을 야기한다. 예를 들어, 프리코딩 매트릭스 (110) 를 계산하는데 이용된 하나 이상의 채널 추정 (104, 122) 이 정밀하지 않거나 정확하지 않은 경우, 프리코딩 매트릭스 (110) 가 정확하지 않거나 정밀하지 않게 계산될 수도 있다. 본원에 개시된 시스템들 및 방법들은 프리코딩 매트릭스 (110) 의 "정확한" (예를 들어, 좀더 정밀한) 계산을 제공하는데, 이는 간섭 (116) 을 피하는데 도움이 될 수도 있다.
프리코딩 매트릭스 (110) 는 하나 이상의 채널 추정들 (104, 122) 에 기초하여 계산될 수도 있다. 암시적 사운딩 및/또는 명시적 사운딩이 채널 추정들 (104, 122) 을 획득하기 위해 이용될 수도 있다. 일 구성에서, 통신 디바이스 A (102a) 는 채널 추정 (104) 을 획득하기 위해 암시적 사운딩을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 통신 디바이스 A (102a) 는 통신 디바이스 B (102b) 및 통신 디바이스 C (102c) 각각으로부터 암시적 사운딩 신호 (예를 들어, 트레이닝 패킷) 를 수신할 수도 있다. 채널 추정 (104) 은 수신된 사운딩 신호(들)를 이용하여 계산될 수도 있다. 채널 추정 (104) 이 프리코딩 매트릭스 (110) 를 계산하기 위해 이용되기 전에, 채널 추정 (104) 에 주파수 오프셋 보상 (106) 및/또는 진폭 보상 (108) 이 적용될 수도 있다. 주파수 오프셋 보상 (106) 및 진폭 보상 (108, 124) 은 하기에서 좀더 상세히 설명된다. 통신 디바이스들 B 및 C (102b-c) 로 데이터 (예를 들어, 빔포밍된 신호 또는 SDMA 신호) 를 송신하는데 프리코딩 매트릭스 (110) 가 이용될 수도 있다.
다른 구성에서, 명시적 사운딩이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 통신 디바이스 A (102a) 는 통신 디바이스 B (102b) 및 통신 디바이스 C (102c) 로 사운딩 신호 (예를 들어, 트레이닝 패킷) 를 전송할 수도 있다. 통신 디바이스 B (102b) 는 채널 추정 (122a) 을 계산하기 위해 사운딩 신호를 이용할 수도 있다. 통신 디바이스 C (102c) 도 채널 추정 (122b) 을 계산하기 위해 사운딩 신호를 이용할 수도 있다. 각각의 통신 디바이스들 (102b-c) 에 의해 채널 추정들 (122a-b) 에 진폭 보상 (124a-b) 이 적용될 수도 있다. 통신 디바이스들 B 및 C (102b-c) 는 통신 디바이스들 B 및 C (102b-c) 각각의 채널 추정들 (122a-b) 의 수치적 표현 (예를 들어, 채널 추정 (122) 데이터) 을 통신 디바이스 A (102a) 로 각각 전송할 수도 있다. 통신 디바이스 A (102a) 는, 데이터 (예를 들어, 빔포밍된 신호 또는 SDMA 신호) 를 송신하는데 이용될 수도 있는 프리코딩 매트릭스 (110) 를 계산하기 위해 채널 추정들 (122a-b) 의 수치적 표현을 이용할 수도 있다.
도 2 는, 빔포밍을 위한 암시적 채널 사운딩 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 기지국 (226) 및 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (246) 의 일 구성을 도시하는 블록도이다. 기지국 (226) 은 채널 (238) 에 걸쳐 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (246) 과 통신할 수도 있다. 예를 들어, 기지국 (226) 은 다중 안테나들 (212a-n) 들을 이용하여 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (246) 로 무선 주파수 (RF) 신호들을 송신할 수도 있다. 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (246) 은 하나 이상의 안테나들 (218a-n) 들을 이용하여 송신된 신호들을 각각 수신할 수도 있다. 역으로, 무선 통신 디바이스들 (246) 은 기지국 (226) 에 의해 수신될 수도 있는 신호들을 송신할 수도 있다. 기지국 (226) 으로부터 무선 통신 디바이스들 (246) 로 송신된 신호들은 일반적으로 다운링크 신호들이라고 언급될 수도 있고, 반면 무선 통신 디바이스들 (246) 로부터 기지국 (226) 으로 송신된 신호들은 업링크 신호들이라고 언급될 수도 있다. 본원에서는 기지국 (226) 과 무선 통신 디바이스 (246) 채널들 사이에 상호관계가 있는 것으로 가정됨에 유의해야 한다. 이 가정은 캘리브레이션 (calibration) 절차를 요구할 수도 있는데, 이는 본원에서 설명되지 않는다.
기지국 (226) 은 다운링크 반송파 (244a) 를 이용하여 무선 통신 디바이스들 (246) 로 신호들 (예를 들어, 데이터) 을 송신할 수도 있고, 반면 무선 통신 디바이스들 (246) 은 업링크 반송파 (240a) 를 이용하여 기지국 (226) 으로 신호들 (예를 들어, 데이터) 을 송신할 수도 있다. 또는 대안으로, 기지국 (226) 은 하나 이상의 다운링크 부반송파들 (244a-n) 을 이용하여 무선 통신 디바이스들 (246) 로 신호들을 송신할 수도 있고, 무선 통신 디바이스들 (246) 은 하나 이상의 업링크 부반송파들 (240a-n) 을 이용하여 신호들을 송신할 수도 있다. 반송파 (240a, 244a) 는 일반적으로 채널 (238) 에 걸쳐 신호들을 송신하는데 이용되는 주파수들 또는 대역폭의 범위를 포함할 수도 있다. 부반송파 (240a-n, 244a-n) 는 반송파 내에 포함된 주파수 대역일 수도 있다. (예를 들어, 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency-Divison Multiplexing; OFDM) 를 이용하는) 일 구성에서, 하나 이상의 부반송파들 (240a-n, 244a-n) 은 서로 직교하고, 집합적으로 반송파 대역폭을 점유할 수도 있다. 각각의 부반송파 (240a-n, 244a-n) 는, 예를 들어, 심볼들 또는 데이터의 별도의 스트림을 반송할 수도 있다.
기지국 (226) 은 다운링크 반송파/부반송파 (244) 주파수들을 발생시키는데 이용되는 기지국 클록 (228) 을 포함할 수도 있다. 업링크 반송파/부반송파 (240) 주파수들을 발생시키기 위해 무선 통신 디바이스들 (246) 에 의해 무선 통신 디바이스 클록 (248) 이 유사하게 이용될 수도 있다. 그러나, 무선 통신 디바이스 클록 (248) 은 기지국 클록 (228) 과 정확히 동기화되지 않을 수도 있다. 기지국 클록 (228) 과 무선 통신 디바이스 클록 (248) 이 정확히 동기화되지 않는 경우, 주파수 오프셋들 (236) 이 일어날 수도 있다. 각각의 무선 통신 디바이스 (246) 는 상이한 주파수 오프셋 (236) 을 가질 수도 있다.
하기에서 좀더 상세히 논의될 것으로, 대응하는 반송파들/부반송파들 (240, 244) 을 주파수에서 정렬시키는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 업링크 반송파/부반송파 A (240a) 및 다운링크 반송파/부반송파 A (244a) 가 동일한 주파수 상에 정렬되는 경우, 시스템 성능이 향상될 수 있다. 그러나, 기지국 클록 (228) 과 무선 통신 디바이스 클록들 (248) 들이 정확히 동기화되지 않을 수도 있기 때문에, 부반송파 주파수들 (240a, 244a) 은 정확히 정렬되지 않을 수도 있어, 주파수 오프셋 (236) 을 야기하고, 어쩌면 시스템 성능을 저하시킨다.
도 2 의 기지국 (226) 아래의 주파수 축 (234) 상에 이러한 영향이 도시된다. 기지국 (226) 은 송신된 주파수 대역 (230) (예를 들어, 다운링크 반송파/부반송파 (244)) 로 신호를 송신하고, 수신된 주파수 대역 (232) (예를 들어, 업링크 반송파/부반송파 (240)) 으로 신호를 수신한다. 도시된 바와 같이, 송신된 주파수 대역 (230) 및 수신된 주파수 대역 (232) 은 주파수 오프셋 (236) 에 의해 오프셋된다. 프리코딩 매트릭스 (210) (예를 들어, SDMA 빔포밍 매트릭스) 가 (예를 들어, 각각 상이한 주파수 오프셋 (236) 을 갖는) 수신된 사운딩 신호들 (242) 로부터의 채널 추정들에 기초하는 경우, 다운링크 채널이 수신된 업링크 채널들 (예를 들어, 수신된 주파수 대역 (232)) 과는 상이한 반송파/부반송파 (244) 주파수들 (예를 들어, 송신된 주파수 대역 (230)) 에 있기 때문에, SDMA 다운링크에서 간섭이 일어날 수도 있다.
기지국 (226) 은 채널 추정 모듈 (204) 을 포함할 수도 있다. 채널 추정 모듈 (204) 은 암시적 채널 사운딩 (예를 들어, 무선 통신 디바이스들 (246) 로부터 전송된 사운딩 신호들 (242)) 을 이용하여 채널 추정을 발생시킬 수도 있다. 사운딩 신호들 (242) 이 명시적 채널 추정 정보를 포함하지 않는 경우, 채널 사운딩이 "암시적" 인 것으로 간주될 수도 있다. 즉, 사운딩 신호들 (242) 은 채널 추정을 발생시키기 위해 기지국 (226) 에 의해 이용될 수도 있는 "암시적" 채널 정보를 포함한다. 일 구성에서, 예를 들어, 사운딩 신호 (242) 는 대응하는 다운링크 채널을 도출하는데 이용될 수도 있는 업링크 패킷의 프리앰블을 포함할 수도 있다. 사운딩 신호 (242) 는, 예를 들어, 하나 이상의 트레이닝 패킷들을 포함할 수도 있다. 일 구성에서, 트레이닝 패킷은 채널을 트레이닝하는데 이용되는 프리앰블을 지닌 (비록 임의의 "데이터" 심볼들을 포함할 수도 있거나 포함하지 않을 수도 있을지라도) 짧은 "데이터" 패킷이다. 예를 들어, 프리앰블은 송신기 (TX) 및 수신기 (RX) 양자 모두에게 알려진 여러 개의 MIMO-OFDM 심볼들을 포함할 수도 있다.
채널 추정 모듈 (204) 은 주파수 오프셋 보상 (206) 및/또는 진폭 보상 (208) 을 이용하거나 적용할 수도 있다. 예를 들어, 채널 추정 모듈 (204) 은 업링크 반송파/부반송파(들) (240) 상에서 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (246) 로부터 수신된 하나 이상의 사운딩 신호들 (242) 을 이용하여 채널 추정을 발생시킬 수도 있다. 채널 추정 모듈 (204) 은 하나 이상의 주파수 오프셋(들) (236) 에 대한 보상 또는 정정을 위해 채널 추정에 주파수 오프셋 보상 (206) 을 적용할 수도 있다. 채널 추정에 주파수 오프셋 보상 (206) 을 적용하는 것은 채널 추정을 향상시킬 수도 있고, 그렇게 함으로써 프리코딩 매트릭스 (210) 계산의 정확도를 향상시킬 수 있는데, 이는 빔포밍된 송신 또는 SDMA 송신의 성능을 향상시킬 수도 있다. 예를 들어, 상이한 무선 통신 디바이스들 (246) 을 위해 의도된 신호들 사이의 간섭 (116) 이 감소될 수도 있다. 채널 추정 모듈 (204) 은 대안으로 또는 추가적으로 채널 추정에 진폭 보상 (208) 을 적용할 수도 있는데, 이는 또한 빔포밍된 송신 성능 또는 SDMA 송신 성능을 향상시킬 수도 있다. 그러므로, 주파수 오프셋 보상 (206) 및/또는 진폭 보상 (208) 을 갖는 채널 추정이 프리코딩 매트릭스 (210) 를 계산하는데 이용될 수도 있다. 기지국 (226) 은 그 다음에 다운링크 반송파/부반송파(들) (244a-n) 상에서 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (246) 에 데이터 (247) (예를 들어, 패킷들) 를 송신하기 위해 프리코딩 매트릭스 (210) 를 이용할 수도 있다.
무선 근거리 통신망 (WLAN) 의 측면에서, 송신들은 비동기로 일어날 수도 있다. 그러므로, 각각의 수신된 패킷에 대해, 수신기는 송신기 주파수에 고정될 (lock) 필요가 있을 수도 있다. 프리코딩 매트릭스 (210) 의 계산을 위해 (예를 들어, SDMA 를 위해), 정밀한 채널 추정 (204) 이 요구될 수도 있다 (예를 들어, 최대 30 데시벨 (dB) 에 이르는 채널 추정 신호대 잡음비 (Signal-to-Noise Ratio; SNR)). 암시적 채널 사운딩의 경우, 통신 디바이스 (예를 들어, 기지국 (226)) 은 다운링크 (244) 송신을 위한 좀더 정밀한 또는 "정확한" 프리코딩 매트릭스 (210) 를 계산하기 위해, 업링크 사운딩 주파수 오프셋 (236) 을 정밀하게 추정하여 추정된 채널 (238) 로부터 주파수 오프셋 (236) 을 감소시키거나 제거할 필요가 있을 수도 있다. 다운링크 송신이 다중 통신 디바이스들 (예를 들어, 무선 통신 디바이스들 (246)) 을 수반하는 경우, 각각의 통신 디바이스는 상이한 보상을 요구할 수도 있다.
도 3 은, 빔포밍을 위한 명시적 채널 사운딩 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 기지국 (326) 및 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 의 일 구성을 도시하는 블록도이다. "명시적" 사운딩은 채널 정보 피드백이 패킷의 데이터 부분으로 전송될 수도 있음을 의미할 수도 있다. 예를 들어, 무선 통신 디바이스 (346) 는, 기지국 (326) (예를 들어, 액세스 포인트) 으로부터의 트레이닝 패킷 (예를 들어, 사운딩 신호 (342)) 의 프리앰블에 대한 채널 추정을 수행함으로써, 기지국 (326) (예를 들어, 액세스 포인트) 으로부터의 채널 (338) 을 측정할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (346) 는, 그 다음에, 이 채널 추정 (예를 들어, 추정된 채널 데이터 (350)) 을 데이터 패킷으로 기지국 (326) (예를 들어, 액세스 포인트) 에 전송하므로, 기지국 (326) 은 (예를 들어, 도 2 에서 설명된 바와 같은 암시적 사운딩을 이용하여) 대응하는 다운링크 채널을 도출하기 위해 업링크 패킷의 프리앰블을 이용할 필요가 없다.
기지국 (326) 은 다중 안테나들 (312a-n) 을 이용하여 채널 (338) 에 걸쳐 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 과 통신할 수도 있다. 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 은 하나 이상의 안테나들 (318a-n) 을 이용하여 채널 (338) 에 걸쳐 기지국 (326) 과 각각 통신할 수도 있다. 기지국 (326) 은 다운링크 반송파/부반송파(들) (344a-n) 를 이용하여 무선 통신 디바이스들 (346) 로 신호들 (예를 들어, 데이터) 을 송신할 수도 있고, 한편 무선 통신 디바이스들 (346) 은 업링크 반송파/부반송파(들) (340a-n) 를 이용하여 기지국 (326) 으로 신호들 (예를 들어, 데이터) 를 송신할 수도 있다.
기지국 (326) 은 다운링크 반송파/부반송파 (344) 주파수들을 발생시키는데 이용되는 기지국 클록 (328) 을 포함할 수도 있다. 업링크 반송파/부반송파 (340) 주파수들을 발생시키기 위해 무선 통신 디바이스 (346) 에 의해 무선 통신 디바이스 클록 (348) 이 유사하게 이용될 수도 있다. 클록들 (328, 348) 이 정확히 동기화되지 않을 수도 있기 때문에, 주파수 오프셋들 (336) 이 일어날 수도 있어, 어쩌면 시스템 성능을 저하시킨다. 각각의 무선 통신 디바이스 (346) 는 상이한 주파수 오프셋 (336) 을 가질 수도 있다. 도 3 의 기지국 (326) 아래의 주파수 축 (334) 상에 이러한 영향이 도시된다. 기지국 (326) 은 송신된 주파수 대역 (330) (예를 들어, 다운링크 반송파/부반송파 (344)) 으로 신호를 송신하고, 수신된 주파수 대역 (332) (예를 들어, 업링크 반송파/부반송파 (340)) 으로 신호를 수신한다. 유사한 주파수 오프셋이 무선 통신 디바이스(들) (346) 로부터 관측될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 송신된 주파수 대역 (330) 및 수신된 주파수 대역 (332) 은 주파수 오프셋 (336) 에 의해 오프셋된다. 프리코딩 매트릭스 (310) (예를 들어, SDMA 빔포밍 매트릭스) 가 (예를 들어, 각각 상이한 주파수 오프셋 (336) 을 갖는) 수신된 사운딩 신호들 (342) 로부터의 채널 추정들에 기초하는 경우, 다운링크 채널이 수신된 업링크 채널들 (예를 들어, 수신된 주파수 대역 (332)) 과는 상이한 반송파/부반송파 (344) 주파수들 (예를 들어, 송신된 주파수 대역 (330)) 에 있기 때문에, SDMA 다운링크에서 간섭이 일어날 수도 있다.
하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 각각은 채널 추정 모듈 (322) 을 포함할 수도 있다. 채널 추정 모듈 (322) 은 기지국 (326) 으로부터 전송된 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) 을 이용하여 채널 추정을 발생시킬 수도 있다. 이 경우, 채널 사운딩은 명시적일 수도 있다. 예를 들어, 채널 추정 모듈 (322) 은 채널 추정을 발생시키기 위해 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) 을 이용할 수도 있다. 채널 추정은 수치적으로 표현되어, 추정된 채널 데이터 (350) 로서 기지국 (326) 으로 전송될 수도 있다. 그러므로, 추정된 채널 데이터 (350) 는 채널 추정 정보를 명시적으로 포함한다.
채널 추정 모듈 (322) 은 진폭 보상 (324) 을 이용하거나 적용할 수도 있다. 예를 들어, 채널 추정 모듈 (322) 은 다운링크 반송파/부반송파(들) (344) 상으로 기지국 (326) 으로부터 수신된 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) 을 이용하여 채널 추정을 발생시킬 수도 있다. 채널 추정 모듈 (322) 은 채널 추정에 진폭 보상 (324) 을 적용할 수도 있다. 채널 추정에 진폭 보상 (324) 을 적용하는 것은 채널 추정을 향상시킬 수도 있고, 그렇게 함으로써 프리코딩 매트릭스 (310) 계산의 정확도를 향상시킬 수도 있는데, 이는 SDMA 송신의 성능을 향상시킬 수도 있다.
(예를 들어, 진폭 보상을 포함하여) 채널 추정은 추정된 채널 데이터 (350) 로서 수치적으로 표현될 수도 있다. 각각의 무선 통신 디바이스 (346) 는 기지국 (326) 으로 추정된 채널 데이터 (350) 를 전송할 수도 있다. 기지국 (326) 은 프리코딩 매트릭스 (310) 를 계산하기 위해 무선 통신 디바이스들 (346) 각각으로부터 수신된 추정된 채널 데이터 (350) 를 이용할 수도 있다. 기지국 (326) 은 그 다음에 다운링크 반송파/부반송파(들) (344a-n) 상으로 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 에 SDMA 신호들 (예를 들어, 데이터 패킷들) 을 송신하기 위해 프리코딩 매트릭스 (310) 를 이용할 수도 있다.
도 4 는 암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법 (400) 의 일 구성을 도시하는 플로 다이어그램이다. 도 4, 도 5, 및 도 6 에서, 용어들 "기지국" 과 "무선 통신 디바이스", 또는 그로부터 도출되는 용어는 본 개시물에 명확성을 제공하기 위해 사용된다. 그러나, 이러한 용어들의 사용이, 이러한 방법들을 오직 기지국들 및 무선 통신 디바이스들에 대한 적용으로만 제한해서는 안된다. 오히려, 도 4, 도 5, 및 도 6 과 관련하여 설명된 방법들은, 일반적으로 임의의 통신 디바이스 상에 구현될 수도 있다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 기지국 (226) 은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (246) 로부터 하나 이상의 사운딩 신호들 (242) 을 수신할 수도 있다 (402). 예를 들어, 각각의 무선 통신 디바이스 (246) 는 기지국 (226) 으로 사운딩 신호 (242) (예를 들어, 트레이닝 패킷) 를 전송한다. 상이한 무선 통신 디바이스들 (246) 로부터의 사운딩 신호들 (242) (예를 들어, 트레이닝 패킷들) 이 상이한 시간에 전송되고/되거나 수신될 수도 있다. 기지국 (226) 은 하나 이상의 사운딩 신호들 (242) 에 기초하여 채널 추정을 계산할 수도 있다 (404). 본원에서 사용된 용어 "채널 추정" 은 하나 이상의 채널들에 대한 하나 이상의 추정들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, "채널 추정" 은 여러 개의 채널들에 대한 채널 추정들을 포함하는 매트릭스로서 나타내어질 수도 있다.
기지국 (226) 은 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용할 수도 있다 (406). 주파수 오프셋 보상의 적용 (406) 에 관한 좀더 세부적인 사항이 하기에서 주어진다. 기지국 (226) 은 선택적으로 채널 추정에 진폭 보상을 적용할 수도 있다 (408). 예를 들어, 기지국 (226) 은 채널 추정에 영향을 미치는 하나 이상의 수신기 필터들을 포함할 수도 있다. 채널 추정에 진폭 보상을 적용하는 것은 (408) 하나 이상의 수신기 필터들의 영항을 보상 (예를 들어, 제거) 할 수도 있다.
기지국 (226) 은 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스 (210) 를 계산할 수도 있다 (410). 예를 들어, 프리코딩 매트릭스 (210) 는 주파수 오프셋 보상 (206) 및/또는 진폭 보상 (208) 이 적용된 채널 추정을 이용하여 계산될 수도 있다. 기지국 (226) 은 그 다음에 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 (예를 들어, SDMA) 신호 (예를 들어, 데이터) 를 송신할 수도 있다 (412). 이러한 방식으로, 빔포밍된 송신 성능 또는 SDMA 송신 성능이 향상될 수도 있다.
도 5 는 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법 (500) 의 일 구성을 도시하는 플로 다이어그램이다. 기지국 (326) 은 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) (예를 들어, 트레이닝 패킷들) 을 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 로 전송할 수도 있다 (502). 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 각각은, 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) 을 이용하여 추정된 채널 데이터 (350) 를 계산하여, 추정된 채널 데이터 (350) 를 기지국 (326) 으로 보낼 수도 있다. 기지국 (326) 은 추정된 채널 데이터 (350) 를 수신할 수도 있다 (504). 추정된 채널 데이터 (350) 는 추정된 채널의 수치적 표현일 수도 있다. 즉, 기지국 (326) 은 무선 통신 디바이스들 (346) 각각으로부터 상이한 추정된 채널 데이터 (350) 를 수신할 수도 있다. 기지국 (326) 은 추정된 채널 데이터 (350) 에 기초하여 프리코딩 매트릭스 (310) 를 계산할 수도 있다 (506). 기지국 (326) 은 그 다음에 프리코딩 매트릭스 (310) 를 이용하여 빔포밍된 (예를 들어, SDMA) 신호 (예를 들어, 데이터) 를 송신할 수도 있다 (508).
도 6 은 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법 (600) 의 일 구성을 도시하는 플로 다이어그램이다. 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 은 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) (예를 들어, 트레이닝 패킷들) 을 수신할 수도 있다 (602). 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) 은 기지국 (326) 으로부터 전송될 수도 있다. 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 각각은 하나 이상의 사운딩 신호들 (342) 에 기초하여 채널 추정을 계산할 수도 있다 (604). 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 각각은 추정된 채널에 진폭 보상 (324) 을 적용할 수도 있다 (606). 예를 들어, 각각의 무선 통신 디바이스 (346) 는 채널 추정에 영향을 미치는 하나 이상의 수신기 필터들을 포함할 수도 있다. 채널 추정에 진폭 보상 (324) 을 적용 (606) 하는 것은 하나 이상의 수신기 필터들의 영항을 보상 (예를 들어, 제거) 할 수도 있다. 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 은 채널 추정의 수치적 표현을 발생시킬 수도 있으며, 그렇게 함으로써 추정된 채널 데이터 (350) 를 생성한다. 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 은 기지국 (326) 으로 추정된 채널 데이터 (350) 를 전송할 수도 있다 (608). 이 추정된 채널 데이터 (350) 는 채널 상태 정보 (Channel State Information; CSI) 로 간주될 수도 있고, 압축될 수도 있다. 도 5 와 관련하여 상기에서 논의된 바와 같이, 기지국 (326) 은 수신된 추정된 채널 데이터 (350) 를 이용하여 프리코딩 매트릭스 (310) 를 계산하고 (506), 프리코딩 매트릭스 (310) 를 이용하여 SDMA 신호를 송신할 수도 있다 (508). 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (346) 은 빔포밍된 (예를 들어, SDMA) 신호 (예를 들어, 데이터, 패킷들 등) 를 수신할 수도 있다 (610). 빔포밍된 (예를 들어, SDMA) 신호는 기지국 (326) 으로부터 송신될 수도 있다 (508).
도 7 은, 암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 통신 디바이스들 (726, 746) 의 좀더 구체적인 구성을 도시하는 블록도이다. 통신 디바이스들 (746, 726) 의 예들은 기지국들 (226, 326) 및 무선 통신 디바이스들 (246, 346) 을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 통신 디바이스들 A (746) 는 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 또는 액세스 단말들일 수도 있다. 또한, 통신 디바이스 B (726) 는 기지국 또는 액세스 단말일 수도 있다. 그렇지 않으면, 하나 이상의 디바이스들 A (746) 가 하나 이상의 기지국들일 수도 있고, 통신 디바이스 B (726) 가 무선 통신 디바이스일 수도 있다. 여러 개의 식들이 도시되고, 통신 디바이스 A (746) 를 뜻하는 대문자 아랫첨자 "A" 와 통신 디바이스 B (726) 를 뜻하는 대문자 아랫첨자 "B" 가 기술된다.
하나 이상의 통신 디바이스들 A (746) 는 사운딩 신호 발생 모듈 (752), 송신기 (754), 및/또는 하나 이상의 안테나들 (718a-n) 을 포함할 수도 있다. 통신 디바이스 B (726) 는 하나 이상의 안테나들 (712a-n), 수신기 (760), 채널 추정 모듈 (704), 주파수 오프셋 보상 모듈 (706), 진폭 보상 모듈 (708), 프리코딩 매트릭스 보상 모듈 (774), 송신을 위한 데이터 (782), 및/또는 송신기 (780) 를 포함할 수도 있다.
도 7 은 안테나들 (718a-n, 712a-n) 을 이용하여 채널 (738) 을 통해 통신 디바이스 B (726) 와 통신하는 하나 이상의 통신 디바이스들 A (746) 를 도시한다. 그러나, 예를 위해, 처음에는, 통신 디바이스 A (746) 와 통신 디바이스 B (726) 사이의 단일 입력 단일 출력 (Single-Input Single-Output; SISO) 채널이 설명될 것이다. (추후 설명되는) 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 채널의 경우는 설명된 SISO 채널의 경우에 대한 직접적인 확장이다.
사운딩 신호 (예를 들어, 트레이닝 패킷) 는 기저대역 주파수 스펙트럼 S(f) 를 가지는데, 여기서 f 는 실수 도메인에서의 주파수이다. 즉, 사운딩 신호 발생 모듈 (752) 은 주파수 스펙트럼 S(f) 을 갖는 사운딩 신호 (예를 들어, 트레이닝 패킷) (242) 을 발생시킬 수도 있다. 통신 디바이스 A (746) 상의 송신기 (754) 는 송신을 위한 사운딩 신호 (242) 또는 트레이닝 패킷을 포맷화할 수도 있다. 예를 들어, 송신기 (754) 는 하나 이상의 송신 (TX) 필터들 및/또는 무선 주파수 (RF) 필터들 (756) 을 포함할 수도 있다. T(f) 는 TX 필터들 및/또는 RF 필터들 (756) 의 기저대역 주파수 응답을 표현한다. 통신 디바이스 A (746) 에서의 송신기 (754) 는 또한 변조기 (758) 를 포함할 수도 있다. 변조기 (758) 는 송신을 위한 사운딩 신호 (242) 를 변조할 수도 있다. 본원의 시스템들 및 방법들에 따라 이용될 수도 있는 변조의 일 예는 OFDM 변조이다. TX/RF 필터링 (756) 및/또는 변조 (758) 후에, 사운딩 신호 (242) 는 (SISO 의 경우에) 안테나 (718) 를 이용하여 통신 디바이스 B (726) 로 채널 (738) 에 걸쳐 송신될 수도 있다.
채널 (738) 의 기저대역 표현은 H(f) 로 정의될 수도 있다. 사운딩 신호 (242) 는 (SISO 의 경우에) 안테나 (712) 를 이용하여 통신 디바이스 B (726) 에 의해 채널 (738) 을 통해 수신될 수도 있다. 수신기 (760) 는 사운딩 신호 (242) 를 수신할 수도 있다. 수신기 (760) 는 수신 (RX) 필터들 및/또는 RF 필터들 (762) 을 포함할 수도 있다. R(f) 는 RX 필터들 및/또는 RF 필터들 (762) 의 기저대역 주파수 응답을 표현한다. 수신기 (760) 는 또한 복조기 (764) 를 포함할 수도 있다. 수신기는 사운딩 신호를 복조 (764) 하고/하거나 사운딩 신호를 필터링 (762) 할 수도 있다. 통신 디바이스 B (726) 에서 수신된 기저대역 수신 신호는 식 (1) 에 도시된 바와 같이 Y(f) 로 정의될 수 있다.
Figure pct00001
(1)
디지털 도메인에서, 수신된 신호는 식 (2) 에 도시된 바와 같이 D(fk) 로 정의될 수도 있다.
Figure pct00002
(2)
식 (2) 에서, fk 는 톤 k 의 주파수이다. 수신된 신호 D(fk) 로부터, 통신 디바이스 B (726) 는 식 (3) 에 도시된 바와 같이 채널 추정 H'(fk) (768) 을 계산할 수도 있다.
Figure pct00003
(3)
식 (3) 에서 관측될 수 있는 바와 같이, 채널 추정 H'(fk) (768) 은 송신 필터들 T(fk) (756) 및 수신 필터들 R(fk) (762) 의해 영향을 받을 수도 있다. 식 (1), 식 (2), 및 식 (3) 에 도시된 계산들은 주파수 오프셋을 포함하지 않음에 또한 유의해야 하며, 이는 다음에서 좀더 상세히 설명될 것이다.
통신 디바이스 B (726) 가 주파수 오프셋 foff 에 의해 영향을 받는 경우 (그리고 통신 디바이스 A (746) 는 주파수 오프셋이 없는 것으로 가정한다), 통신 디바이스 B (726) 에 의해 수신된 기저대역 신호는 식 (4) 에 도시된 바와 같이 YB(f-foff) 일 수도 있다.
Figure pct00004
(4)
통신 디바이스 A (746) 의 디지털 기저대역 도메인으로 가면, 수신된 신호는 식 (5) 에 도시된 바와 같이 DB(fk) 일 수도 있다.
Figure pct00005
(5)
송신된 톤들의 위치를 수신기 (760) 톤들의 위치와 정합하도록, 통신 디바이스 B (726) 의 수신기 (760) 가 채널 (738) 을 디지털 쉬프트한다고 가정하면, 수신된 신호는 식 (6) 에 도시된 바와 같이 DB'(fk) (766) 일 수도 있다.
Figure pct00006
(6)
예를 들어, 송신기 (780) (예를 들어, 통신 디바이스 B (726)) 는 다수의 이용 가능한 톤들로부터 송신을 위한 톤을 선택할 수도 있다. 수신기 (760) 는, 그러나, 동일한 주파수 톤으로 송신된 신호를 수신하지 않을 수도 있다. 수신기 (760) 는 수신된 신호를 디지털 쉬프트하거나 맵핑하여, 수신된 신호가 송신된 것과 동일한 주파수 톤에 대응한다. 채널 추정 모듈 (704) 을 이용하여, 통신 디바이스 B (726) 는 식 (7) 에 도시된 바와 같이 수신된 신호 DB'(fk) (766) 에 기초하여 채널 추정 H'(fk) (768) 을 계산할 수도 있다.
Figure pct00007
(7)
수신기 추정 H'(fk) (768) 에는 채널 H(fk) (738) 이 들어 있으며, 이는 통신 디바이스 A (746) 에서 톤 k 에 의해 경험된 채널 (738) 임을 유의해야 한다.
다음에서는, 설명된 시스템들 및 방법들이 SISO 의 경우에서 MIMO 의 경우로 확장된다. 암시적 채널 사운딩에서, 사운딩 수신기 (예를 들어, 도 7 에서의 통신 디바이스 B (726)) 는 또한 빔포밍기이다. (수학에서는, NA 개의 안테나들 (718) 을 가진 하나의 통신 디바이스 A (746) 로 나타내어질 수도 있을지라도) 각각 하나의 안테나 (718) 를 갖는 다수의 (NA) 통신 디바이스들 A (746) 이 있다고 가정하자. 또한, 빔포밍기 (통신 디바이스 B (726)) 는 NB 개의 안테나들 (712) 를 갖는다고 가정하자. 채널 추정들 H'(fk) (768) 은 (예를 들어, 각각의 부반송파 fk 에 대해) 차원 (dimension) [NA, NB] 을 갖는 매트릭스로 나타내어질 수도 있다. 통신 디바이스 B (726) 에 대한 RX/RF 필터들 (762) 의 기저대역 주파수 응답은 차원 [NB, NB] 을 갖는 매트릭스 RB(f-foff) 로 나타내어질 수도 있다. RB 는 대각 (diagonal) 매트릭스일 수도 있다. 통신 디바이스 A (746) 상의 RX/RF 필터들 (도 7 에 미도시) 의 기저대역 주파수 응답은 차원 [NA, NA] 을 갖는 대각 매트릭스 RA(f-foff) 로 나타내어질 수도 있다. 통신 디바이스 B (726) 에 대한 TX/RF 필터들 (도 7 에 미도시) 의 기저대역 주파수 응답은 차원 [NB, NB] 을 갖는 대각 매트릭스 TB(f-foff) 로 나타내어질 수도 있다. TB 는 대각 매트릭스일 수도 있다. 통신 디바이스 A (746) 상의 TX/RF 필터들 (756) 의 기저대역 주파수 응답은 차원 [NA, NA] 을 갖는 대각 매트릭스 TA(f-foff) 로 나타내어질 수도 있다.
주파수 오프셋 보상 모듈 (706) 은 식 (8) 에 도시된 바와 같이 H"(fk) = H'(fk + foff) (770) 을 산출하도록 채널 추정들 H'(fk) (768) 에 (예를 들어, 주파수 쉬프트 조정을 수행하기 위해) 주파수 오프셋 보상을 적용할 수도 있다.
Figure pct00008
(8)
프리코딩 매트릭스 계산 모듈 (774) 은 통신 디바이스 B (726) 에서 이용될 수도 있는 프리코딩 매트릭스 (예를 들어, 빔포밍 매트릭스) W(fk) (778) 를 계산하기 위해 주파수 오프셋이 보상된 채널 추정 H"(fk) (770) 을 이용할 수도 있다. 프리코딩 매트릭스 계산 모듈 (774) 은 HT"(fk) 를 산출하기 위해 주파수 오프셋이 보상된 채널 추정 H"(fk) (770) 을 전치하도록 (transpose) 매트릭스 전치 함수 또는 모듈 (776) 을 이용할 수도 있다. HT"(fk) (770) 은 프리코딩 매트릭스 W(fk) (778) 를 계산하는데 이용될 수도 있다. 예를 들어, 주파수가 정정된 채널 HT"(fk) (770) 로부터 빔포밍 또는 프리코딩 매트릭스 W(fk) (778) 를 산정하는데 임의의 공지된 빔포밍 기술이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 채널 HT"(fk) (770) 을 이용하는, 기지국 (예를 들어, 통신 디바이스 B (726)) 으로부터 무선 통신 디바이스 (예를 들어, 통신 디바이스 A (746)) 로의 단일 사용자 송신의 경우에, 식 W(fk) = HT"(HT"H")-1 에 따라 HT"(fk) (770) 의 의사 역 (pseudo-inverse) 으로 W(fk) (778) 이 계산될 수도 있다.
통신 디바이스 B (726) (예를 들어, 사운딩 신호 수신기 및 빔포밍기) 가 주파수 오프셋 foff 에 의해 영향을 받는 경우에, 통신 디바이스 A (746) 에서 수신된 빔포밍된 신호는 식 (9) 에 도시된 바와 같이 YA(f) 으로 나타내어질 수 있다.
Figure pct00009
(9)
디지털 도메인에서, 통신 디바이스 A (746) 에서 수신된 빔포밍된 신호는 식 (10) 에 도시된 바와 같이 DA(fk) 로 나타내어질 수도 있다.
Figure pct00010
(10)
즉, 식 (11) 이 도시된다:
Figure pct00011
(11)
예를 들어, 식 (10) 은 임의의 주파수 fk 에 대해 유효할 수도 있어, 식 (11) 이 주어지도록 fk 가 fk + foff 로 대체될 수도 있다. 즉, 채널 추정 H'(fk) = RB(fk - foff)H(fk)TA(fk) (768) 은 통신 디바이스 B (726) 에서의 빔포밍을 위한 정확한 채널 추정이 아니다. WB 는 WB 가 적용될 수도 있는 채널과 상이한 채널에 기초하여 계산될 것임에 유의해야 한다. 식 (11) 에서, 예를 들어, 주파수 오프셋으로 인해 H' 와 다른 HT(fk + foff) 에 WB 가 적용된다. R 및 T 의 영향을 무시하면, 추정된 채널 H'(fk) = H(fk) 은 사실 통신 디바이스 B (726) 로부터의 송신에 의해 경험될 실제 채널 (738) 의 주파수 쉬프트된 버전임이 관측될 수 있다. 그러한 주파수 쉬프트들은 각각의 톤에 대한 채널 (738) 의 추정 시에 오류를 야기한다. 또한, 특정 채널 (738) 구현에 따라, 오류는 각각의 TX-RX 안테나 쌍 (712, 718) 에 대해 상이할 수도 있다. 이는, (오프셋이 통신 디바이스들 A 에 걸쳐 동일한 경우일지라도) 빔포밍이 적절히 행해지지 않고, 상호 간섭이 스트림들에 걸쳐 있을 것임을 시사한다.
암시적 빔포밍의 경우에, 그러므로 빔포밍 가중치들 (예를 들어, 프리코딩 매트릭스) 을 계산하기 전에 주파수 오프셋에 대해 보상함으로써 "정확한" 채널 추정을 획득하는 것이 이로울 수도 있다. 이용될 "정확한" 채널 추정 H"(fk) (770) 은 그러므로 식 (12) 에 도시된 것이다. "보상" 은 채널 (738) 추정들의 주파수 쉬프트를 말하는 것임에 유의해야 한다.
Figure pct00012
(12)
비록 채널 추정이 통신 디바이스 B (726) 상의 RX/RF 필터들 RB(fk) (762) 및 통신 디바이스 A (746) 상의 TX/RF 필터들 TA(fk + foff) (756) 에 의해 영향을 받을지라도, 빔포밍된 데이터는 통신 디바이스 B 상의 TX/RF 필터들 TB(fk) (미도시) 및 통신 디바이스 A 상의 RX/RF 필터들 RA(fk + foff) (미도시) 을 통과한다. 그러므로, 캘리브레이션은
Figure pct00013
을 보장할 수도 있는데, 여기서 k 는 스케일링 인자이고, I 는 단위 행렬이다. 이것이 보장되지 않는 경우, 그러면 (각각의 TX 안테나에 대해 상이한) 채널 추정에서의 스케일링 오류가 있을 수도 있으며, 이는 프리코딩에 영향을 미칠 수도 있다. 캘리브레이션이 작용하지 (in place) 않는다면, RB(fk) = k1I 및 TA(fk + foff) = k2I 인 것으로 가정될 수도 있으며, 여기서 k1 및 k2 는 스케일링 인자들이다.
Figure pct00014
은 RX 안테나마다 일정한 스케일링를 시사하는데, 이는 프리코딩에 영향을 미치지 않음에 유의해야 한다.
RB(fk) 에 대한 보상 (예를 들어, 진폭 보상 (708)) 은, 특히 RB(fk) 가 일부 톤들에 대한 상당한 감쇠를 보이는 경우에, 성능 이득을 가져올 수도 있다. 그러므로, 진폭 보상 모듈 (708) 은 식 (13) 에 따라 수신기 필터 RB(fk) 의 영향을 보상할 수도 있다.
Figure pct00015
(13)
예를 들어, 채널 추정은
Figure pct00016
Figure pct00017
을 이용하여 직접적으로 보상될 수도 있다. 주파수 오프셋이 보상된 진폭 보상 채널 추정 H"'(fk) (772) 은 그러므로 프리코딩 매트릭스 계산 (774) 에 이용될 수도 있어, 프리코딩 매트릭스 W(fk) (778) 을 산출한다. 프리코딩 매트릭스 W(fk) (778) 은 송신을 위한 데이터 (782) 를 송신하기 위해 송신기 (780) 에 의해 이용될 수도 있다. 다시 말해, 통신 디바이스 B (726) 는 송신을 위한 데이터 (782) 를 포함하는 SDMA 신호를 송신하기 위해 프리코딩 매트릭스 W(fk) (778) 를 이용할 수도 있다.
암시적 채널 사운딩을 이용하는 빔포밍된 신호들의 송신의 이점들이 본원의 시스템들 및 방법들에 따라 시뮬레이션으로 테스트되었다. 이 시뮬레이션에서, 여러 가지의 파라미터들이 가정되었다. 4 개의 안테나들을 갖는 기지국, 및 1 개의 안테나를 갖는 무선 통신 디바이스들이 각각 가정되었다. 1 개 및 3 개의 무선 통신 디바이스들로 시뮬레이션들이 수행되었다. 혼합 모드 패킷들을 갖는 20 MHz (megahertz) 모드, 및 빔포밍된 헤더 역시 가정되었다. 6 GHz 의 채널 D-LOS (Line of Sight) 역시 가정되었다. 채널 D-LOS 는 IEEE 802.11 시뮬레이션들에서 이용될 수도 있는 특정 채널 모듈이다. 100 Byte 패킷들이 역시 가정되었다. 3 개의 무선 통신 디바이스들을 갖는 경우에 대해 0 ppm (parts per million), 20 ppm, 및 40 ppm 의 주파수 오프셋들이 가정되었고, 1 개의 무선 통신 디바이스를 갖는 경우에 대해 40 ppm 주파수 오프셋이 가정되었다. 시뮬레이션은 진폭 보상이 성능에서 1 dB (decibel) 이득을 산출했음을 입증했다.
도 8 은 주파수 오프셋 보상 모듈 (806) 의 일 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8 에 있어서, H(fk + df) (868) 는 주파수 오프셋 df 에 영향을 받은 (원시) 채널 추정을 가리킨다고 하자. 또한, hS (886) 은 H(fk + df) (868) 의 시간 도메인 표현을 가리킨다고 하자. 주파수 오프셋 보상 모듈 (806) 은 식 (14) 에 도시된 바와 같이 원시 채널 추정 H(fk + df) (868) 의 역 고속 푸리에 변환 (Inverse Fast Fourier Transform; IFFT) (884) 을 취함으로써 시간 도메인 채널 추정 hS (886) 을 계산할 수도 있다.
Figure pct00018
(14)
식 (14) 에서, IFFT{} 은 N 포인트 IFFT 이다.
주파수 오프셋 보상 모듈 (806) 은 선택적으로 시간 도메인 채널 추정 hS (886) 에 윈도우 함수 (888) 를 적용할 수도 있다. 더 나은 성능을 위해 (또한, 또는 다른 잡음 감소의 대안으로) 윈도우 함수가 유용할 수도 있다. 윈도우 함수 (888) 의 일 예는 상승형 코사인 (raised cosine) 윈도우이다. 일 구현에서, 상승형 코사인 윈도우 함수 (888) 가 톤들 [32-Weln:60] 에 적용될 수도 있는데, 여기서 Wlen 은 상승형 코사인 길이이다. hS (886) 에 윈도우 함수 (888) 를 적용하는 것은 윈도윙된 시간 도메인 채널 추정 hSW (890) 을 산출하거나 생성한다. 주파수 오프셋 보상 모듈 (806) 은 hS (886) 또는 hSW (890) 에 주파수 정정을 적용하여 주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정
Figure pct00019
(894) 을 산출할 수도 있다. 이는 hS (886) 또는 hSW (890) 에 샘플 쉬프트된 지수 함수 (892) 를 곱함으로써 이루어진다. 이 연산은 식 (15) 에 도시된 바와 같이 이행될 수도 있다.
Figure pct00020
또는
Figure pct00021
(15)
식 (15) 에서, N/2 는 샘플 쉬프트이다. 위상 슬로프 정정에서의 위상 불연속이 직류 (Direct Current; DC) 근처 대신 대역 외부에 있도록 하게 하기 위해 샘플 쉬프트가 이용된다. 이는 h (894) 의 고속 푸리에 변환 (FFT) (896) 을 취하는 경우 깁스 (Gibbs) 왜곡을 피한다. 윈도윙은 선택적일 수도 있음에 유의해야 한다. 주파수 오프셋 보상 모듈 (806) 은 쉬프트된 채널 응답 (예를 들어, 주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정 h) 의 FFT (896) 를 계산할 수도 있다. 이는 식 (16) 에 도시된다.
Figure pct00022
(16)
이 연산은 주파수 오프셋이 보상된 주파수 도메인 채널 추정 HS(f) (870) 을 생성할 수도 있다.
도 8 에 도시된 알고리즘을 이용하는 이점들이 본원의 시스템들 및 방법들에 따른 시뮬레이션으로 테스트되었다. 이 시뮬레이션에서, 여러 가지의 파라미터들이 가정되었다. 4 개의 안테나들을 갖는 기지국, 및 1 개의 안테나를 갖는 무선 통신 디바이스들이 각각 가정되었다. 1 개 및 3 개의 무선 통신 디바이스들로 시뮬레이션들이 수행되었다. 20 MHz GF (Greenfield) 모드, 및 6 GHz 에서의 채널 D-LOS 가 또한 가정되었다. GF 는 특정 802.11n 짧은 프리앰블 포맷 또는 긴 프리앰블 포맷을 말하는 것일 수도 있다. 100 Byte 패킷들이 역시 가정되었다. 3 개의 무선 통신 디바이스들을 갖는 경우에 대해 0 ppm, 20 ppm, 및 40 ppm 의 주파수 오프셋들이 가정되었고, 1 개의 무선 통신 디바이스를 갖는 경우에 대해 40 ppm 주파수 오프셋이 가정되었다. 시뮬레이션은, 최소 평균 제곱 오차 (Minimum Mean Square Error; MMSE) 에 기초한 알고리즘과 비교한 경우, 도 8 에 도시된 알고리즘을 이용할 시의 성능 이득을 입증하였다. 또한, MMSE 알고리즘은 도 8 에 도시된 알고리즘보다 더욱 복잡하다.
도 9 는, 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송수신하는 시스템들 및 방법들이 구현될 수도 있는, 통신 디바이스들 (926, 946) 의 좀더 구체적인 구성을 도시하는 블록도이다. 통신 디바이스들 (926, 946) 의 예들은 기지국, 액세스 포인트, 무선 통신 디바이스, 및 액세스 단말을 포함한다. 예를 들어, 통신 디바이스 A (926) 는 기지국 또는 액세스 포인트일 수도 있고, 하나 이상의 통신 디바이스들 B (946) 는 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 또는 액세스 단말들일 수도 있다.
통신 디바이스 A (926) 는 송신을 위한 데이터 (982), 사운딩 신호 발생 모듈 (952), 프리코딩 매트릭스 계산 모듈 (974), 송신기 (980), (예를 들어, RX/RF 필터들 (962a) 을 포함하는) 수신기 (960), 및 하나 이상의 안테나들 (912) 을 포함할 수도 있다. 사운딩 신호 발생 모듈 (952) 은 주파수 응답 SA(f) (또는 톤 k 에서의 주파수일 때 SA(fk)) 을 갖는 사운딩 신호 또는 트레이닝 패킷을 발생시킬 수도 있다. 송신기 (980) 는 기저대역 주파수 응답 TA(f) (톤 k 일 때 TA(fk)) 을 갖는 TX/RF 필터들 (956a) 을 포함할 수도 있다. 사운딩 신호 (예를 들어, 트레이닝 패킷) 는 (TX/RF 필터들 (956a) 을 이용하여) 필터링, (변조기 (958) 를 이용하여) 변조, 및/또는 송신기 (980) 에 의해 송신될 수도 있다. 사운딩 신호는 기저대역 주파수 응답 H(f) (톤 k 일 때 H(fk)) 을 갖는 채널 (938) 을 통해 송신될 수도 있다.
하나 이상의 통신 디바이스들 B (946) 는 하나 이상의 안테나들 (918), 수신기 (998), 채널 추정 모듈 (904), 진폭 보상 모듈 (905), 및 (예를 들어, TX/RF 필터들 (956b) 을 포함하는) 송신기 (954) 를 포함할 수도 있다. 수신기 (998) 는 기저대역 주파수 응답 RB(f) (톤 k 일 때 RB(fk)) 을 갖는 RX/RF 필터들 (962b) 을 포함할 수도 있다. 수신기는 또한 복조기 (964) 를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 안테나들 (918) 을 이용하여, 수신기 (998) 는 수신된 사운딩 신호 (예를 들어, 트레이닝 패킷) 를 복조 (964) 및/또는 필터링 (962b) 할 수도 있다. 채널 추정 모듈 (904) 은 채널 추정 H'(fk) (903) 을 발생시키기 위해 수신된 사운딩 신호를 이용할 수도 있다. 선택적으로, 진폭 위상 모듈 (905) 은 RX/RF 필터들 RB(fk) (962b) 의 영향을 보상할 수도 있다. 즉, 진폭 보상 모듈 (905) 은 진폭이 보상된 채널 추정 H"(fk) (907) 을 발생시킬 수도 있다. 채널 추정 H'(fk) (903) 또는 진폭이 보상된 채널 추정 H"(fk) (907) 은 채널 추정 (903, 907) 의 수치적 표현으로 포맷화되어, 송신기 (954) 를 이용하여 통신 디바이스 A (926) 로 송신될 수도 있다. 채널 추정 H'(fk) (903) 또는 H"(fk) (907) 의 수치적 표현은 하나 이상의 안테나들 (912) 및 수신기 (960) 를 이용하여 통신 디바이스 A (926) 에 의해 수신될 수도 있다. 프리코딩 매트릭스 계산 모듈 (974) 은 프리코딩 매트릭스 W(fk) (978) 을 계산하기 위해 채널 추정 H'(fk) (903) 또는 H"(fk) (907) 을 이용할 수도 있다. 프리코딩 매트릭스 W(fk) (978) 는 빔포밍된 신호 또는 SDMA 신호 (예를 들어, 송신을 위한 데이터 (982)) 를 발생시키기 위해 송신기 (980) 에 의해 이용될 수도 있다.
상기의 논의에 의해 예시된 바와 같이, 사운딩 송신기 (예를 들어, 통신 디바이스 A (926)) 는 또한 명시적 채널 사운딩의 경우에 빔포밍기이다. 도 9 에 도시된 구성에서, 사운딩 수신기 (예를 들어, 통신 디바이스 B (946)) 로부터 빔포밍기 (통신 디바이스 A (926)) 로 피드백되는 채널 추정들 H'(fk) (903) 또는 H"(fk) (907) 에 주파수 쉬프트 조정 (예를 들어, 주파수 오프셋 보상) 이 필요하지 않을 수도 있다.
예로, 통신 디바이스 A (926) 가 NA 개의 안테나들 (912) 을 갖는다고 가정하자. 또한, 채널 추정 H'(fk) (903) 은 차원 [1, NA] 을 갖는 매트릭스로 나타내어지고, TX/RF 필터들 TA(fk) (956a) 의 기저대역 주파수 응답은 차원 [NA, NA] 을 갖는 대각 매트릭스로 나타내어진다고 가정하자. 프리코딩 매트릭스 (예를 들어, 빔포밍 매트릭스) 는 매트릭스 W(fk) (978) 로 정의될 수도 있다. 프리코딩 매트릭스 W(fk) (978) 는 명시적 피드백 H'(fk) (903) 또는 H"(fk) (907) 을 이용하여 계산될 수도 있고, 통신 디바이스 A (926) 에서 이용될 수도 있다. 데이터 (및 사운딩) 수신기 (예를 들어, 통신 디바이스 B (946)) 가 주파수 오프셋 foff 에 의해 영향을 받는 경우에, 통신 디바이스 B (946) 에서 수신된 기저대역 신호 DB(fk - foff) (901) 는 식 (17) 에 도시된 바와 같이 나타내어질 수도 있다. 식 (17) 에서, DB, RB, 및 SA 는 매트릭스들로 나타내어진다.
Figure pct00023
(17)
즉, W(fk) (978) 을 계산하기 위해 H'(fk) (903) (하기 식 (18) 에 도시됨) 을 이용하는 것은 정확하다. 다중 통신 디바이스들 B (946) 가 있는 경우 동일한 결론이 따른다.
Figure pct00024
(18)
RX/RF 필터들 RB(fk) (962b) 의 영향에 대한 보상은 선택적일 수도 있으나, 유용하다. (식 (18) 의) H'(fk) (903) 에서 TA(fk) 및 RB(fk - foff) 양자 모두는 각각의 톤에 복소 스케일링 인자를 적용하는데, 이는 데이터 수신기 안테나 (918) 마다 일정하다. 스케일링 인자들을 정확하지 않게 추정하는 것은, 그러나, 직교성의 손실을 초래하지 않을 수도 있다. 그러나, RB(fk - foff) 에 대한 보상은, 특히 RB(fk - foff) 가 노치 (notch) 를 보이는 경우에 성능 증가를 가져올 수도 있다. 그러한 경우에, RB(fk - foff) 에 대한 보상은 노치된 톤들에 대한 송신 전력의 증가를 피할 수도 있다. 진폭이 보상된 채널 추정 H"(fk) (907) 을 발생시키기 위해 RB(fk - foff) 에 대해 보상하는 것은 식 (19) 에 도시된 바와 같이 이루어질 수도 있다.
Figure pct00025
(19)
진폭 보상 모듈 (905) 은 대안으로 식 (20) 에 도시된 바와 같은 진폭이 보상된 채널 추정 H"(fk) (907) 을 발생시킬 수도 있다.
Figure pct00026
(20)
식 (20) 에 도시된 보상은 쉬프트되지 않은 필터를 이용하고, 식 (19) 에 도시된 보상과 거의 같다. 그러나, 쉬프트되지 않은 필터를 이용하는 것은, (식 (19) 에서와 같이) 통신 디바이스 B (946) 가 상이한 필터를 저장하거나 계산할 필요가 없을 수도 있다는 점에서 이로울 수도 있다.
명시적 채널 사운딩을 이용하는 빔포밍된 신호들의 수신의 이점들이 본원의 시스템들 및 방법들에 따른 시뮬레이션으로 테스트되었다. 이 시뮬레이션에서, 여러 가지의 파라미터들이 가정되었다. 4 개의 안테나들을 갖는 기지국, 및 1 개의 안테나를 갖는 무선 통신 디바이스들이 각각 가정되었다. 1 개 및 3 개의 무선 통신 디바이스들로 시뮬레이션들이 수행되었다. 혼합 모드 패킷들을 갖는 20 MHz (megahertz) 모드, 및 빔포밍된 헤더 역시 가정되었다. 6 GHz 의 채널 D-LOS (Line of Sight) 역시 가정되었다. 100 Byte 패킷들이 역시 가정되었다. 3 개의 무선 통신 디바이스들을 갖는 경우에 대해 0 ppm, 20 ppm, 및 40 ppm 의 주파수 오프셋들이 가정되었고, 1 개의 무선 통신 디바이스를 갖는 경우에 대해 40 ppm 주파수 오프셋이 가정되었다. 시뮬레이션은 진폭 보상이 성능에서의 이득을 보여줬음을 입증했다. 시뮬레이션은 또한 식 (20) 에 도시된 쉬프트되지 않은 필터가 식 (19) 에 도시된 쉬프트된 필터와 거의 마찬가지로 잘 수행되었음을 입증하였다.
도 10 은 기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 내에 포함될 수도 있는 특정 컴포넌트들을 도시한다. 앞서 논의된 기지국들 (226, 326), 또는 통신 디바이스들 (726, 926) 은 도 10 에 도시된 기지국들 또는 액세스 포인트 (1026) 와 유사하게 구성될 수도 있다.
기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 는 프로세서 (1017) 를 포함한다. 프로세서 (1017) 는 범용 단일칩 또는 다중칩 마이크로프로세서 (예를 들어, ARM), 특수 용도 마이크로프로세서 (예를 들어, 디지털 신호 프로세서 (digital signal processor; DSP)), 마이크로컨트롤러, 프로그램가능 게이트 어레이 등일 수도 있다. 프로세서 (1017) 는 중앙 처리 장치 (CPU) 로 언급될 수도 있다. 비록 도 10 의 기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 에 단지 단일 프로세서 (1017) 가 도시되나, 대안적인 구성에서는, 프로세서들 (1017) (예를 들어, ARM 및 DSP) 의 조합이 이용될 수 있다.
기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 는 또한 프로세서 (1017) 와 전자적으로 통신하는 메모리 (1011) 를 포함할 수도 있다 (즉, 프로세서 (1017) 는 메모리 (1011) 로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리 (1011) 에 정보를 기록할 수 있다). 메모리 (1011) 는 전자적 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자적 컴포넌트일 수도 있다. 메모리 (1011) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 자기 디스크 저장 매체들, 광학 저장 매체들, RAM 내의 플래시 메모리 디바이스들, 프로세서에 포함된 온 보드 메모리, 프로그램가능 판독 전용 메모리 (PROM), EPROM (erasable programmable read-only memory), EEPROM (electrically erasable PROM), 레지스터들 등일 수도 있으며, 그 조합을 포함한다.
데이터 (1013) 및 명령들 (1015) 은 메모리 (1011) 에 저장될 수도 있다. 명령들 (1015) 은 하나 이상의 프로그램들, 루틴들, 서브 루틴들, 기능들, 절차들 등을 포함할 수도 있다. 명령들 (1015) 은 단일 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트 (statement), 또는 많은 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트들을 포함할 수도 있다. 명령들 (1015) 은 통신 디바이스, 기지국, 또는 액세스 포인트와 관련하여 개시된 방법들을 구현하기 위해 프로세서 (1017) 에 의해 실행될 수도 있다. 명령들 (1015) 을 실행하는 것은 메모리 (1011) 에 저장되어 있는 데이터 (1013) 의 이용을 수반한다. 도 10 은 프로세서 (1017) 내로 로딩된 일부 명령들 (1015a) 및 데이터 (1013a) 를 도시한다.
기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 는 또한 기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 와 원격지 (예를 들어, 무선 통신 디바이스 (246) 또는 액세스 단말) 사이의 신호들의 송신 및 수신을 허용하는 송신기 (1080) 및 수신기 (1060) 를 포함할 수도 있다. 송신기 (1080) 및 수신기 (1060) 는 집합적으로 송수신기 (1009) 라고 언급된다. 안테나 (1012) 가 송수신기 (1009) 에 전기적으로 커플링될 수도 있다. 기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 는 또한 다중 송신기들, 다중 수신기들, 다중 송수신기들, 및/또는 다중 안테나 (미도시) 를 포함할 수도 있다.
기지국 또는 액세스 포인트 (1026) 의 다양한 컴포넌트들이 하나 이상의 버스들에 의해 함께 커플링될 수도 있으며, 버스들은 전력 버스, 제어 신호 버스, 상태 신호 버스, 데이터 버스 등을 포함할 수도 있다. 간단함을 위해, 다양한 버스들이 도 10 에서 버스 시스템 (1019) 으로 도시된다.
도 11 은 무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 내에 포함될 수도 있는 특정 컴포넌트들을 도시한다. 앞서 논의된 무선 통신 디바이스들 (246, 346), 또는 통신 디바이스들 (746, 946) 은 도 11 에 도시된 무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 과 유사하게 구성될 수도 있다.
무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 은 프로세서 (1129) 를 포함한다. 프로세서 (1129) 는 범용 단일칩 또는 다중칩 마이크로프로세서 (예를 들어, ARM), 특수 목적용 마이크로프로세서 (예를 들어, 디지털 신호 처리기 (DSP)), 마이크로컨트롤러, 프로그램가능 게이트 어레이 등일 수도 있다. 프로세서 (1129) 는 중앙 처리 장치 (CPU) 로 언급될 수도 있다. 비록 도 11 의 무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 에 단지 단일 프로세서 (1129) 가 도시되나, 대안적인 구성에서는, 프로세서들 (예를 들어, ARM 및 DSP) 의 조합이 이용될 수 있다.
무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 은 또한 프로세서 (1129) 와 전자적으로 통신하는 메모리 (1123) 를 포함한다 (즉, 프로세서 (1129) 는 메모리 (1123) 로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리 (1123) 에 정보를 기록할 수 있다). 메모리 (1123) 는 전자적 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자적 컴포넌트일 수도 있다. 메모리 (1123) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 자기 디스크 저장 매체들, 광학 저장 매체들, RAM 내의 플래시 메모리 디바이스들, 프로세서에 포함된 온 보드 메모리, 프로그램가능 판독 전용 메모리 (PROM), EPROM, EEPROM, 레지스터들 등일 수도 있으며, 그 조합을 포함한다.
데이터 (1125) 및 명령들 (1127) 은 메모리 (1123) 에 저장될 수도 있다. 명령들 (1127) 은 하나 이상의 프로그램들, 루틴들, 서브 루틴들, 기능들, 절차들 등을 포함할 수도 있다. 명령들 (1127) 은 단일 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트, 또는 많은 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트들을 포함할 수도 있다. 명령들 (1127) 은 통신 디바이스들, 무선 통신 디바이스들, 또는 액세스 단말들과 관련하여 상술된 방법들을 구현하기 위해 프로세서 (1129) 에 의해 실행될 수도 있다. 명령들 (1127) 을 실행하는 것은 메모리 (1123) 에 저장되어 있는 데이터 (1125) 의 이용을 수반할 수도 있다. 도 11 은 프로세서 (1129) 내로 로딩된 일부 명령들 (1127a) 및 데이터 (1125a) 를 도시한다.
무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 은 또한 무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 과 원격지 (예를 들어, 기지국 (226) 또는 액세스 포인트) 사이의 신호들의 송신 및 수신을 허용하는 송신기 (1154) 및 수신기 (1198) 를 포함할 수도 있다. 송신기 (1154) 및 수신기 (1198) 는 집합적으로 송수신기 (1121) 로 언급될 수도 있다. 안테나 (1118) 가 송수신기 (1121) 에 전기적으로 커플링될 수도 있다. 무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 은 또한 다중 송신기들, 다중 수신기들, 다중 송수신기들, 및/또는 다중 안테나 (미도시) 를 포함할 수도 있다.
무선 통신 디바이스 또는 액세스 단말 (1146) 의 다양한 컴포넌트들이 하나 이상의 버스들에 의해 함께 커플링될 수도 있으며, 버스들은 전력 버스, 제어 신호 버스, 상태 신호 버스, 데이터 버스 등을 포함할 수도 있다. 간단함을 위해, 다양한 버스들은 도 11 에서 버스 시스템 (1131) 으로 도시된다.
상기 설명에서, 다양한 용어들과 관련하여 도면 부호들이 종종 이용되었다. 도면 부호와 관련하여 용어가 이용되는 경우, 이는 도면들 중 하나 이상의 도면에 도시된 특정 요소를 언급하려는 의도일 수도 있다. 도면 부호 없이 용어가 이용되는 경우, 이는 임의의 특정 도면으로 제한하지 않으며 일반적으로 용어를 언급하려는 의도일 수도 있다.
용어 "결정하기" 는 매우 다양한 작동들을 망라하므로, "결정하기" 는 산출하기, 계산하기, 처리하기, 도출하기, 조사하기, 검색하기 (예를 들어, 테이블, 데이터베이스, 또는 다른 데이터 구조 내에서 검색하기), 확인하기 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하기" 는 수신하기 (예를 들어, 정보 수신하기), 액세스하기 (예를 들어, 메모리 내의 데이터에 액세스하기) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하기" 는 해결하기, 선택하기, 고르기, 설정하기 등을 포함할 수 있다.
구절 "~에 기초하는" 은 달리 명백히 명시되지 않는 한 "오직 ~에만 기초하는" 을 의미하지 않는다. 다시 말해, 구절 "~에 기초하는" 은 "오직 ~에만 기초하는" 및 "적어도 ~에 기초하는" 양자 모두를 말한다.
본원에 설명된 기능들은 프로세서 판독가능 매체 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 하나 또는 그 이상의 명령들로서 저장될 수도 있다. 용어들 "프로세서 판독가능 매체" 및 "컴퓨터 판독가능 매체" 는 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체를 말한다. 제한하지 않는 예로서, 그러한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리, CD-ROM 이나 다른 광학 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소나 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들이나 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터나 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 본원에서 사용된 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크, 및 블루 레이? 디스크를 포함하며, 여기서 디스크 (disk) 들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하며, 반면 디스크 (disc) 들은 레이저를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 유형 (tangible) 이고 일시적이지 않을 수도 있음에 유의해야 한다. 용어 "컴퓨터 판독가능 제품" 은 컴퓨팅 디바이스 또는 프로세서에 의해 실행, 처리, 또는 컴퓨팅될 수도 있는 코드 또는 명령들 (예를 들어, "프로그램") 과 조합하는 컴퓨팅 디바이스 또는 프로세서를 말한다. 본원에서 사용된 용어 "코드" 는 소프트웨어, 명령들, 코드들, 또는 컴퓨팅 디바이스나 프로세서에 의해 실행될 수 있는 데이터를 말하는 것일 수도 있다.
소프트웨어 또는 명령들은 또한 송신 매체를 통해 송신될 수도 있다. 예를 들어, 동축 케이블, 광 섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자선 (digital subscriber line; DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 소프트웨어가 송신되는 경우, 그러면, 동축 케이블, 광 섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 송신 매체의 정의 내에 포함된다.
본원에 개시된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 작동들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 작동들은 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 서로 상호 교환될 수도 있다. 다시 말해, 설명된 방법들의 적절한 동작을 위해 단계들 또는 작동들의 특정한 순서가 요구되지 않는 한, 특정 단계들 및/또는 작동들의 순서 및/또는 이용은 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 수정될 수도 있다.
청구항들은 상기에서 예시된 정확한 구성 및 컴포넌트들로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 본원에 설명된 시스템들, 방법들, 및 장치들의 배열, 동작, 및 세부사항들에 다양한 수정, 변경, 및 변형이 이루어질 수도 있다.

Claims (49)

  1. 암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스로서,
    프로세서;
    상기 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 포함하고,
    상기 명령들은,
    하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하며;
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하며;
    상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하며;
    상기 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하고;
    상기 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신하도록 실행가능한, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 채널 추정에 진폭 보상을 적용하도록 더 실행가능한, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 트레이닝 패킷들을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔포밍된 신호는 공간 분할 다중 접속 (Space Division Multiple Access; SDMA) 신호인, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 기지국, 액세스 포인트, 무선 통신 디바이스, 및 액세스 단말로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 다른 통신 디바이스들로부터 수신되는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 다른 통신 디바이스들은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들, 액세스 단말들, 기지국들, 및 액세스 포인트들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 안테나들을 더 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division multiplexing; OFDM) 를 이용하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 것은,
    시간 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 채널 추정의 역 고속 푸리에 변환 (Inverse Fast Fourier Transform; IFFT) 을 취하는 것;
    주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 시간 도메인 채널 추정에 샘플 쉬프트된 지수 함수를 곱하는 것; 및
    주파수 오프셋이 보상된 주파수 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정의 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 취하는 것을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 것은, 상기 시간 도메인 채널 추정에 윈도우 함수를 적용하는 것을 더 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 통신 디바이스.
  12. 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스로서,
    프로세서;
    상기 프로세서와 전자적으로 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 명령들을 포함하고,
    상기 명령들은,
    하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하며;
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하며;
    상기 채널 추정에 진폭 보상을 적용하며;
    추정된 채널 데이터를 전송하고;
    빔포밍된 신호를 수신하도록 실행가능한, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 트레이닝 패킷들을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 빔포밍된 신호는 공간 분할 다중 접속 (Space Division Multiple Access; SDMA) 신호인, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 무선 통신 디바이스, 액세스 단말, 기지국, 및 액세스 포인트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  16. 제 12 항에 있어서,
    하나 이상의 트레이닝 패킷들은 다른 통신 디바이스로부터 수신되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 다른 통신 디바이스는 무선 통신 디바이스, 액세스 단말, 기지국, 및 액세스 포인트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  18. 제 12 항에 있어서,
    하나 이상의 안테나들을 더 포함하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division multiplexing; OFDM) 를 이용하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 추정된 채널 데이터는 다른 통신 디바이스로 전송되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 다른 통신 디바이스는 프리코딩 매트릭스를 계산하여 빔포밍된 신호를 송신하기 위해 상기 추정된 채널 데이터를 이용하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 통신 디바이스.
  22. 암시적 채널 사운딩을 이용하여 통신 디바이스로부터 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법으로서,
    통신 디바이스에 의해, 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하는 단계;
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하는 단계;
    상기 통신 디바이스에 의해, 상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 단계;
    상기 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하는 단계; 및
    상기 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신하는 단계를 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 채널 추정에 진폭 보상을 적용하는 단계를 더 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 트레이닝 패킷들을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 빔포밍된 신호는 공간 분할 다중 접속 (Space Division Multiple Access; SDMA) 신호인, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 기지국, 액세스 포인트, 무선 통신 디바이스, 및 액세스 단말로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 다른 통신 디바이스들로부터 수신되는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 다른 통신 디바이스들은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들, 액세스 단말들, 기지국들, 및 액세스 포인트들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  29. 제 22 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 하나 이상의 안테나들을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  30. 제 22 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM) 를 이용하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  31. 제 22 항에 있어서,
    상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 단계는,
    시간 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 채널 추정의 역 고속 푸리에 변환 (Inverse Fast Fourier Transform; IFFT) 을 취하는 단계;
    주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 시간 도메인 채널 추정에 샘플 쉬프트된 지수 함수를 곱하는 단계; 및
    주파수 오프셋이 보상된 주파수 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정의 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 취하는 단계를 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 단계는, 상기 시간 도메인 채널 추정에 윈도우 함수를 적용하는 단계를 더 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 방법.
  33. 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법으로서,
    통신 디바이스에 의해, 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하는 단계;
    상기 통신 디바이스에 의해, 상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하는 단계;
    상기 통신 디바이스에 의해, 상기 채널 추정에 진폭 보상을 적용하는 단계;
    상기 통신 디바이스로부터, 추정된 채널 데이터를 전송하는 단계; 및
    상기 통신 디바이스에 의해, 빔포밍된 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들은 하나 이상의 트레이닝 패킷들을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 빔포밍된 신호는 공간 분할 다중 접속 (Space Division Multiple Access; SDMA) 신호인, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 무선 통신 디바이스, 액세스 단말, 기지국, 및 액세스 포인트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  37. 제 33 항에 있어서,
    하나 이상의 트레이닝 패킷들은 다른 통신 디바이스들로부터 수신되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 다른 통신 디바이스는 무선 통신 디바이스, 액세스 단말, 기지국, 및 액세스 포인트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  39. 제 33 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 하나 이상의 안테나들을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  40. 제 33 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스는 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division multiplexing; OFDM) 를 이용하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  41. 제 33 항에 있어서,
    상기 추정된 채널 데이터는 다른 통신 디바이스로 전송되는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 다른 통신 디바이스는 프리코딩 매트릭스를 계산하여 빔포밍된 신호를 송신하기 위해 상기 추정된 채널 데이터를 이용하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 방법.
  43. 암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하기 위한, 명령들을 갖는 비 일시적 유형의 (non-transitory tangible) 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령들은,
    하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하는 코드;
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하는 코드;
    상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 코드;
    상기 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하는 코드; 및
    상기 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신하는 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 채널 추정에 진폭 보상을 적용하는 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하는 것은,
    시간 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 채널 추정의 역 고속 푸리에 변환 (Inverse Fast Fourier Transform; IFFT) 을 취하는 것;
    주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 시간 도메인 채널 추정에 샘플 쉬프트된 지수 함수를 곱하는 것;
    주파수 오프셋이 보상된 주파수 도메인 채널 추정을 생성하기 위해, 상기 주파수 오프셋이 보상된 시간 도메인 채널 추정의 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 취하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  46. 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하기 위한, 명령들을 갖는 비 일시적 유형의 (non-transitory tangible) 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령들은,
    하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하는 코드;
    상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하는 코드;
    상기 채널 추정에 진폭 보상을 적용하는 코드;
    추정된 채널 데이터를 전송하는 코드; 및
    빔포밍된 신호를 수신하는 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  47. 제 46 항에 있어서,
    다른 통신 디바이스가 프리코딩 매트릭스를 계산하여 빔포밍된 신호들을 송신하기 위해, 상기 추정된 채널 데이터를 이용하는, 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  48. 암시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 송신하는 장치로서,
    통신 디바이스로 하여금 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하도록 하는 수단;
    상기 통신 디바이스로 하여금 상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하도록 하는 수단;
    상기 통신 디바이스로 하여금 상기 채널 추정에 주파수 오프셋 보상을 적용하도록 하는 수단;
    상기 통신 디바이스로 하여금 상기 채널 추정에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 계산하도록 하는 수단; 및
    상기 통신 디바이스로 하여금 상기 프리코딩 매트릭스를 이용하여 빔포밍된 신호를 송신하도록 하는 수단을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 송신하는 장치.
  49. 명시적 채널 사운딩을 이용하여 빔포밍된 신호들을 수신하는 장치로서,
    통신 디바이스로 하여금 하나 이상의 사운딩 신호들을 수신하도록 하는 수단;
    상기 통신 디바이스로 하여금 상기 하나 이상의 사운딩 신호들에 기초하여 채널 추정을 계산하도록 하는 수단;
    상기 통신 디바이스로 하여금 상기 채널 추정에 진폭 보상을 적용하도록 하는 수단;
    상기 통신 디바이스로 하여금 추정된 채널 데이터를 전송하도록 하는 수단; 및
    상기 통신 디바이스로 하여금 빔포밍된 신호를 수신하도록 하는 수단을 포함하는, 빔포밍된 신호들을 수신하는 장치.
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