KR20160096650A - 순방향 링크에서의 송신들을 위한 빔형성기의 서브어레이들의 이용 - Google Patents

순방향 링크에서의 송신들을 위한 빔형성기의 서브어레이들의 이용 Download PDF

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Abstract

안테나 어레이를 이용하여 넓은 방위각에 걸쳐 송신하기 위한 방법들, 시스템들 및 디바이스들이 설명된다. 일례에서, 안테나 어레이로부터 2개의 서브어레이들을 형성하는 것을 포함하는 방법이 설명된다. 각각의 서브어레이에 대해, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 방사 패턴들이 상보적이 되도록 빔형성 가중치들이 선택된다. 빔형성 가중치들은, 각각의 서브어레이의 안테나 엘리먼트들의 수에 기초한 반복적 관계에 따라 선택될 수 있다. 정보는 인코딩되고, 스크램블링되고 변조 심볼들에 맵핑될 수 있다. 그 다음, 2개의 서브어레이들을 통해 송신되는 2개의 신호들을 형성하기 위해, Alamouti 코드와 같은 SFBC(Space Frequency Block Code)가 이용될 수 있다.

Description

순방향 링크에서의 송신들을 위한 빔형성기의 서브어레이들의 이용{USING SUBARRAYS OF A BEAMFORMER FOR TRANSMISSIONS IN A FORWARD LINK}
[0001] 본 특허 출원은, 2013년 12월 10일에 Namgoong 등에 의해 출원되고 발명의 명칭이 "Using Subarrays of a Beamformer for Transmissions in a Forward Link"인 미국 특허 출원 제 14/101,919호에 대해 우선권을 주장하며, 상기 미국 특허 출원은 본원의 양수인에게 양도되었다.
[0002] 하기 내용은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 기지국으로부터 순방향 링크에서 제어 채널들을 송신하기 위해 빔형성기의 서브어레이들을 이용하는 것에 관한 것이다. 무선 통신 시스템들은, 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 브로드캐스트 등과 같은 다양한 타입들의 통신 컨텐츠를 제공하도록 널리 배치되어 있다. 이러한 시스템들은, 이용가능한 시스템 자원들(예를 들어, 시간, 주파수 및 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다중 액세스 시스템들의 예들은, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템들 및 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템들을 포함한다.
[0003] 일반적으로, 무선 다중 액세스 통신 시스템은, 다수의 모바일 디바이스들에 대한 통신을 각각 동시에 지원하는 다수의 기지국들을 포함할 수 있다. 이러한 모바일 디바이스들은, 지상 기반일 수 있거나, 항공기 또는 헬리콥터와 같은 항공 장치에 위치될 수 있다. 기지국들은 순방향 및 역방향 링크들 상에서 모바일 디바이스들과 통신할 수 있다. 각각의 기지국은, 셀의 커버리지 영역으로 지칭될 수 있는 커버리지 범위를 갖는다.
[0004] 기지국들은, 단일 모바일 디바이스로 향하는 좁은 빔을 형성하기 위해 함께 송신하는 안테나 엘리먼트들의 어레이를 구비할 수 있다. 그러나, 일부 경우들에서, 하나보다 많은 모바일 디바이스가 단일 셀에 거주할 것이다. 이러한 경우, 기지국은 자신의 커버리지 영역 내의 모든 모바일 디바이스에 공통 정보를 동시에 통신하기를 원할 수 있다. 이것은, 넓은 각도 범위(방위각)에 걸쳐 통신하는 것을 요구할 수 있다. 넓은 각도에 걸쳐 통신하기 위해, 기지국은, 자신의 안테나 엘리먼트들 전부를 이용하기 보다는 단일 안테나 엘리먼트를 이용하여 송신할 수 있다. 그러나, 단일 안테나는 셀의 엣지들에 도달하기 위해 높은 전력 레벨로 송신하고, 이는, 기지국에서 안테나 설계에 대한 제약을 제시한다.
[0005] 설명되는 특징들은 일반적으로, 안테나 어레이를 이용하여 넓은 방위각에 걸쳐 제어 채널들을 송신하기 위한 적어도 하나의 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다. 일례에서, 안테나 어레이로부터 2개의 서브어레이들을 형성하는 것을 포함하는 방법이 설명된다. 각각의 서브어레이에 대해, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 방사 패턴들이 상보적이 되도록 빔형성 가중치들이 선택된다. 빔형성 가중치들은, 각각의 서브어레이의 안테나 엘리먼트들의 수에 기초한 반복적 관계에 따라 선택될 수 있다. 정보는 인코딩되고, 스크램블링되고 변조 심볼들에 맵핑될 수 있다. 그 다음, 2개의 서브어레이들을 통해 송신되는 2개의 신호들을 형성하기 위해, Alamouti 코드와 같은 SFBC(Space Frequency Block Code)가 이용될 수 있다.
[0006] 일 실시예에서, 설명되는 방법은 제어 채널을 송신하기 위해 이용된다. 다른 실시예에서, 반복적 관계는, 엘리먼트들의 초기 수를 갖는 빔형성 가중치들의 2개의 세트들을 이용하여, 엘리먼트들의 초기 수의 2배를 갖는 빔형성 가중치들의 2개의 추가적인 세트들을 구성하기 위한 반복가능한 알고리즘을 포함한다. 반복적 관계는 또한 적어도 하나의 설계 파라미터에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 이러한 경우, 하나 이상의 설계 파라미터 값들은 송신 조건에 기초하여 선택될 수 있고, 2개의 서브어레이들에 대한 빔형성 가중치들은 설계 파라미터 값들의 변경들에 기초하여 동적으로 업데이트될 수 있다.
[0007] 일례에서, 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴과 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴의 합은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 일정하다. 다른 예에서, 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트 및 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트는 동일한 엘리먼트 패턴을 갖는다.
[0008] 제 1 서브어레이 또는 제 2 서브어레이의 적어도 하나의 개별적인 어레이 엘리먼트는, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 무지향적일 수 있다. 일 실시예에서, 어레이 안테나는 균일한 선형 어레이 안테나일 수 있다.
[0009] 또한, 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이를 형성하기 위한 수단, 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이를 형성하기 위한 수단, 및 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치가 설명되고, 선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴이 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 하고, 선택은, 제 1 서브어레이 및 제 2 서브어레이의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초한 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초한다.
[0010] 또한, 프로세서, 프로세서와 전자 통신하는 메모리, 메모리에 저장되는 명령들을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치가 설명되고, 명령들은, 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이를 형성하고, 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이를 형성하고, 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택하도록 프로세서에 의해 실행가능하고, 선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴이 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 하고, 선택은, 제 1 서브어레이 및 제 2 서브어레이의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초한 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초한다.
[0011] 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 또한 설명되고, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는, 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이를 형성하고, 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이를 형성하고, 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택하도록 프로세서에 의해 실행가능한 명령들을 저장하고, 선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴이 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 하고, 선택은, 제 1 서브어레이 및 제 2 서브어레이의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초한 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초한다.
[0012] 설명된 방법들 및 장치들의 적용가능성에 대한 추가적인 범위는 하기 상세한 설명, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 본 개시의 범위 내에서 다양한 변경들 및 변형들이 당업자들에게 자명할 것이기 때문에, 상세한 설명 및 특정 예들은 오직 예시의 방식으로 주어진다.
[0013] 본 발명의 성질 및 이점들의 추가적인 이해는 하기 도면들을 참조하여 실현될 수 있다. 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 또는 특징들은 동일한 참조 레벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 참조 라벨 다음에 대시기호 및 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 제 2 라벨에 의해 구별될 수 있다. 본 명세서에서 제 1 참조 라벨만이 사용되면, 그 설명은, 제 2 참조 라벨과는 무관하게 동일한 제 1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트에 적용가능하다.
[0014] 도 1은, 무선 통신 시스템의 도면을 도시한다.
[0015] 도 2는, 예시적인 기지국의 블록도를 도시한다.
[0016] 도 3은, 빔형성 모듈 및 송신 모듈의 구성을 도시하는, 기지국의 예에 대한 블록도를 도시한다.
[0017] 도 4는, 송신 모듈의 예의 블록도를 도시한다.
[0018] 도 5는, 추가적인 기능들을 구현하는 기지국의 예에 대한 블록도를 도시한다.
[0019] 도 6은, 2개의 16-엘리먼트 서브어레이들의 어레이 팩터 전력 패턴의 예의 그래프이다.
[0020] 도 7은, 안테나 어레이의 빔형성기를 이용하여 송신하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0021] 도 8은, Alamouti 코드를 구현하는 안테나 어레이의 빔형성기를 이용하여 송신하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0022] 도 9는, 설계 파라미터들에 기초하여 업데이트되는 안테나 어레이의 빔형성기를 이용하여 송신하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0023] 도 10은, 일부 실시예들에 따른 안테나 어레이의 빔형성기를 이용하여 송신하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0024] 설명되는 특징들은 일반적으로, 안테나 어레이를 이용하여 넓은 방위각에 걸쳐 제어 채널들과 같은 정보를 송신하기 위한 적어도 하나의 개선된 장치 및 방법에 관한 것이다. 일례에서, 안테나 어레이로부터 2개의 서브어레이들을 형성하는 것을 포함하는 방법이 설명된다. 각각의 서브어레이에 대해, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 방사 패턴들이 상보적이 되도록 빔형성 가중치들이 선택된다. 빔형성 가중치들은, 각각의 서브어레이의 안테나 엘리먼트들의 수에 기초한 반복적 관계에 따라 선택된다. 정보는 인코딩되고, 스크램블링되고 변조 심볼들에 맵핑될 수 있다. 그 다음, 2개의 서브어레이들을 통해 송신되는 2개의 신호들을 형성하기 위해, Alamouti 코드와 같은 SFBC(Space Frequency Block Code)가 이용될 수 있다.
[0025] 서브어레이들의 결합된 전력 방사 패턴은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 일정하거나 대략 일정할 수 있다. SFBC의 이용은, 이 범위의 방위각에 있는 모바일 디바이스가, 그 위치에서 어느 서브어레이가 더 높은 송신 전력을 갖는지와 무관하게 변조 심볼들을 신뢰가능하게 수신할 수 있는 것을 보장한다. 이것은, 기지국이 자신의 안테나 엘리먼트들 전부를 이용하여 브로드캐스트 정보를 송신하도록 허용하고, 이는, 셀의 전체 범위 전반에 걸쳐 송신할 수 있는 단일 엘리먼트를 갖는 기지국들을 설계할 필요성을 회피한다.
[0026] 따라서, 다음 설명은 예들을 제공하며, 청구항들에 제시된 범위, 적용 가능성 또는 구성의 한정이 아니다. 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 논의되는 엘리먼트들의 기능 및 배열에 변경들이 이루어질 수 있다. 다양한 실시예들은 다양한 절차들 또는 컴포넌트들을 적절히 생략, 치환 또는 추가할 수 있다. 예를 들어, 설명되는 방법들은 설명되는 것과 다른 순서로 수행될 수도 있고, 다양한 단계들이 추가, 생략 또는 결합될 수도 있다. 또한, 특정 실시예들에 관하여 설명되는 특징들은 다른 실시예들로 결합될 수도 있다.
[0027] 먼저 도 1을 참조하면, 도면은 무선 통신 시스템(100)의 예를 예시한다. 무선 통신 시스템(100)은, 다수의 기지국들(또는 셀들)(105), 통신 디바이스들(115) 및 코어 네트워크(130)를 포함한다. 기지국들(105)은, 다양한 실시예들에서 코어 네트워크(130) 또는 기지국(105)의 일부일 수 있는 기지국 제어기(미도시)의 제어 하에서 통신 디바이스들(115)과 통신할 수 있다. 기지국들(105)은 백홀 링크들(132)을 통해 코어 네트워크(130)와 제어 정보 및/또는 사용자 데이터를 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국들(105)은 유선 또는 무선 통신 링크들일 수 있는 백홀 링크들(134)을 통해 서로 직접 또는 간접적으로 통신할 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 다수의 캐리어들(상이한 주파수들의 파형 신호들) 상에서의 동작을 지원할 수도 있다. 멀티-캐리어 송신기들은 변조된 신호들을 다수의 캐리어들 상에서 동시에 송신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 통신 링크(125)는, 다양한 라디오 기술들에 따라 변조된 멀티-캐리어 신호일 수 있다. 각각의 변조된 신호는 상이한 캐리어 상에서 전송될 수 있고, 제어 정보(예를 들어, 기준 신호들, 제어 채널들 등), 오버헤드 정보, 데이터 등을 반송할 수 있다.
[0028] 기지국들(105)은 하나 이상의 기지국 안테나들을 통해 모바일 디바이스(115)와 무선으로 통신할 수 있다. 기지국(105) 사이트들 각각은 각각의 지리적 커버리지 영역(110)에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기지국들(105)은 베이스 트랜시버 스테이션, 무선 기지국, 액세스 포인트, 무선 트랜시버, 기본 서비스 세트(BSS: basic service set), 확장 서비스 세트(ESS: extended service set), NodeB, eNodeB(eNB), 홈 NodeB, 홈 eNodeB, 또는 다른 어떤 적당한 용어로 지칭될 수도 있다. 기지국(105)에 대한 지리적 커버리지 영역(110)은 커버리지 영역의 일부만을 구성하는 섹터들로 분할될 수 있다(미도시). 무선 통신 시스템(100)은 상이한 타입들의 기지국들(105)(예를 들어, 매크로, 마이크로 및/또는 피코 기지국들)을 포함할 수도 있다. 상이한 기술들에 대한 중첩하는 커버리지 영역들이 존재할 수도 있다.
[0029] 코어 네트워크(130)는 백홀 링크들(132)(예를 들어, S1 등)을 통해 기지국들(105)과 통신할 수 있다. 기지국들(105)은 또한 예를 들어, 백홀 링크들(134)(예를 들어, X2 등)을 통해 그리고/또는 백홀 링크들(132)을 통해(예를 들어, 코어 네트워크(130)를 통해) 간접적으로 또는 직접적으로 서로 통신할 수 있다. 무선 통신 시스템(100)은 동기식 또는 비동기식 동작을 지원할 수 있다. 동기식 동작의 경우, 기지국들(105)은 유사한 프레임 타이밍을 가질 수 있으며, 상이한 기지국들(105)로부터의 송신들이 대략 시간 정렬될 수 있다. 비동기식 동작의 경우, 기지국들(105)은 상이한 프레임 타이밍을 가질 수 있으며, 상이한 기지국들(105)로부터의 송신들이 시간 정렬되지 않을 수도 있다. 본 명세서에서 설명되는 기술들은 동기식 또는 비동기식 동작들에 사용될 수 있다.
[0030] 모바일 디바이스들(115)은 무선 통신 시스템(100) 전역에 산재되고, 각각의 모바일 디바이스(115)는 고정식일 수도 있고 또는 이동식일 수도 있다. 모바일 디바이스(115)는, 지상 기반일 수 있거나, 항공기, 헬리콥터 또는 풍선과 같은 항공 장치에 위치될 수 있다. 모바일 디바이스(115)는 또한 이동국, 가입자국, 모바일 유닛, 가입자 유닛, 무선 유닛, 원격 유닛, 모바일 디바이스, 무선 디바이스, 무선 통신 디바이스, 원격 디바이스, 모바일 가입자국, 액세스 단말, 모바일 단말, 무선 단말, 원격 단말, 핸드셋, 사용자 에이전트, 모바일 클라이언트, 클라이언트, 또는 다른 어떤 적당한 전문용어로 지칭될 수도 있다. 모바일 디바이스(115)는, 양방향 라디오, 라디오 셀룰러폰, 개인용 디지털 보조기기(PDA: personal digital assistant), 무선 모뎀, 무선 통신 디바이스, 핸드헬드 디바이스, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 코드리스 전화, 무선 로컬 루프(WLL: wireless local loop) 스테이션, 등일 수 있다.
[0031] 무선 통신 시스템(100)에 도시된 통신 링크들(125)은 모바일 디바이스(115)로부터 기지국(105)으로의 업링크(UL) 송신들 및/또는 기지국(105)으로부터 모바일 디바이스(115)로의 다운링크(DL) 송신들을 포함할 수 있다. 다운링크 송신들은 또한 순방향 링크 송신들로 지칭될 수 있는 한편, 업링크 송신들은 또한 역방향 링크 송신들로 지칭될 수 있다.
[0032] 다음으로 도 2를 참조하면, 블록도(200)는, 다양한 실시예들에 따라 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 기지국(105-a)을 예시한다. 기지국(105-a)은, 도 1을 참조하여 설명된 기지국(105)의 하나 이상의 양상들의 예일 수 있다. 기지국(105-a)은 또한 프로세서를 포함할 수 있다. 기지국(105-a)은, 신호 생성 모듈(205), 빔형성 모듈(210) 및/또는 송신 모듈(215)을 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들 각각은 서로 통신할 수 있다.
[0033] 기지국(105-a)의 이러한 컴포넌트들은 적용가능한 기능들 중 일부 또는 전부를 하드웨어에서 수행하도록 적응된 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)들로 개별적으로 또는 집합적으로 구현될 수 있다. 대안적으로, 기능들은 하나 이상의 집적 회로들 상에서 하나 이상의 다른 프로세싱 유닛들(또는 코어들)에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 타입들의 집적 회로들(예를 들어, 구조화된/플랫폼 ASIC들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA)들 및 다른 반주문 IC들)이 이용될 수 있고, 이들은 해당 기술분야에 공지된 임의의 방식으로 프로그래밍될 수 있다. 각각의 유닛의 기능들은 또한 전체적으로 또는 부분적으로, 하나 이상의 범용 또는 주문형 프로세서들에 의해 실행되도록 포맷화되어 메모리에 포함되는 명령들로 구현될 수 있다. 언급된 모듈들 각각은, 기지국(105-a)의 동작과 관련된 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단일 수 있다.
[0034] 신호 생성 모듈(205)은 패킷들, 사용자 데이터 및/또는 제어 정보와 같은 정보를 수신할 수 있다. 수신된 정보는 인코딩되고, 레이트 매칭되고, 인터리빙되고, 스크램블링되고, 변조 심볼들에 맵핑될 수 있다. Alamouti 코드와 같은 SFBC에 따라 변조 심볼들로부터 병렬적 신호들이 생성된다. 신호들은 송신 모듈(215)에 전달될 수 있다.
[0035] 빔형성 모듈(210)은, 어레이 안테나로부터 하나 이상의 서브어레이들을 형성할 수 있고, 어레이 엘리먼트들에 대한 빔형성 가중치들을 선택할 수 있다. 빔형성 가중치들은 또한 송신 모듈(215)에 전달될 수 있다.
[0036] 송신 모듈(215)은, 빔형성 모듈(210)에 의해 선택되는 빔형성 가중치들에 따라 신호 생성 모듈(205)로부터 수신된 하나 이상의 신호들을 송신할 수 있다. 송신 모듈은, 일부 실시예들에서는 균일한 선형 어레이 안테나일 수 있는 어레이 안테나를 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
[0037] 다음으로 도 3를 참조하면, 블록도(300)는, 다양한 실시예들에 따라 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 기지국(105-b)을 예시한다. 기지국(105-b)은, 도 1 또는 도 2를 참조하여 설명된 기지국(105)의 하나 이상의 양상들의 예일 수 있다. 기지국(105-b)은, 신호 생성 모듈(205), 빔형성 모듈(210-a) 및/또는 송신 모듈(215-a)을 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들 각각은 서로 통신할 수 있다.
[0038] 기지국(105-b)의 이러한 컴포넌트들은 적용가능한 기능들 중 일부 또는 전부를 하드웨어에서 수행하도록 적응된 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)들로 개별적으로 또는 집합적으로 구현될 수 있다. 대안적으로, 기능들은 하나 이상의 집적 회로들 상에서 하나 이상의 다른 프로세싱 유닛들(또는 코어들)에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 타입들의 집적 회로들(예를 들어, 구조화된/플랫폼 ASIC들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA)들 및 다른 반주문 IC들)이 이용될 수 있고, 이들은 해당 기술분야에 공지된 임의의 방식으로 프로그래밍될 수 있다. 각각의 유닛의 기능들은 또한 전체적으로 또는 부분적으로, 하나 이상의 범용 또는 주문형 프로세서들에 의해 실행되도록 포맷화되어 메모리에 포함되는 명령들로 구현될 수 있다. 언급된 모듈들 각각은, 기지국(105-b)의 동작과 관련된 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단일 수 있다.
[0039] 신호 생성 모듈(205)은 패킷들, 사용자 데이터 및/또는 제어 정보와 같은 정보를 수신할 수 있다. 수신된 정보는 인코딩되고, 레이트 매칭되고, 인터리빙되고, 스크램블링되고, 변조 심볼들에 맵핑될 수 있다. Alamouti 코드와 같은 SFBC에 따라 변조 심볼들로부터 병렬적 신호들이 생성된다. 신호들은 송신 모듈(215)에 전달될 수 있다. 제 1 신호는 제 1 서브어레이(315)에 전달될 수 있고, 제 2 신호는 제 2 서브어레이(320)에 전달될 수 있다.
[0040] 빔형성 모듈(210)은, 어레이 안테나로부터 하나 이상의 서브어레이들을 형성할 수 있고, 어레이 엘리먼트들에 대한 빔형성 가중치들을 선택할 수 있다. 빔형성 가중치들은 또한 송신 모듈(215)에 전달될 수 있다. 빔형성 모듈(210-a)은 서브어레이 형성 모듈(305) 및/또는 빔형성 가중치 선택 모듈(310)을 포함할 수 있다.
[0041] 송신 모듈(215)은, 빔형성 모듈(210)에 의해 선택되는 빔형성 가중치들에 따라 신호 생성 모듈(205)로부터 수신된 하나 이상의 신호들을 송신할 수 있다. 송신 모듈은, 일부 실시예들에서는 균일한 선형 어레이 안테나일 수 있는 어레이 안테나를 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
[0042] 일 실시예에서, 송신 모듈(215-a)은 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)를 이용하여 제어 채널을 송신한다. 따라서, 송신 모듈(215-a)은, 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)를 이용하여 제어 채널을 송신하기 위한 수단일 수 있다.
[0043] 서브어레이 형성 모듈(305)은, 송신 모듈(215-a)에서 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이(315)를 형성할 수 있고, 또한 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이(320)를 형성할 수 있다.
[0044] 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택할 수 있다. 선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 제 1 서브어레이(315)의 전력 방사 패턴이 제 2 서브어레이(320)의 전력 방사 패턴에 대해 상보적이 되게 할 수 있다. 빔형성 가중치들은, 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초할 수 있는 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초하여 선택될 수 있다. 반복적 관계는, 엘리먼트들의 초기 수를 갖는 빔형성 가중치들의 제 3 세트 및 엘리먼트들의 초기 수를 갖는 빔형성 가중치들의 제 4 세트를 이용하여, 엘리먼트들의 초기 수의 2배를 갖는 빔형성 가중치들의 제 5 세트 및 엘리먼트들의 초기 수의 2배를 갖는 빔형성 가중치들의 제 6 세트를 구성하기 위한 반복가능한 알고리즘을 포함할 수 있다.
[0045] 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대해 빔형성 가중치들
Figure pct00001
및 제 2 서브어레이(320)에 대해 빔형성 가중치들
Figure pct00002
을 선택할 수 있고, 여기서 n은 각각의 서브어레이의 엘리먼트들의 수를 표현한다.
Figure pct00003
는, n개의 엘리먼트들, {k, k+1,... , k+n-1}로 이루어질 수 있는 제 1 서브어레이(315)에 의해 형성될 어레이 팩터를 표현할 수 있고, 여기서 k는 서브어레이의 제 1 엘리먼트의 인덱스이다.
Figure pct00004
(1)
표현
Figure pct00005
은, n개의 엘리먼트들, {k, k+1,... , k+n-1}로 이루어질 수 있는 제 2 서브어레이(320)에 의해 형성될 어레이 팩터를 표현할 수 있고, 여기서 k는 서브어레이의 제 1 엘리먼트의 인덱스이다.
Figure pct00006
(2)
변수 Ω는,
Figure pct00007
에 따라 정의될 수 있고, 파라미터 φ는 모바일 디바이스(115)에 대한 브로드사이드(broadside) 각도이다. 브로드사이드 각도는,
sin φ = sin(방위각)·sin(앙각) (3)
에 의해 방위각 및 앙각과 관련된다.
[0046] 제 1 서브어레이가 엘리먼트들 {k, k+1,... , k+n-1}로 형성되고, 제 2 서브어레이가 엘리먼트들 {k+n, k+n+1,... , k+2n-1}로 형성되면, 이러한 2개의 서브어레이들에 의해 형성되는 어레이 팩터들은
Figure pct00008
및
Figure pct00009
에 의해 표현될 수 있다. 예를 들어, 각각의 서브어레이는 k = 0을 갖는 16개의 엘리먼트들로 이루어질 수 있고, 어레이 팩터들은
Figure pct00010
및
Figure pct00011
로 표현될 수 있다. 대응하는 빔형성 계수들은,
Figure pct00012
및
Figure pct00013
로 주어진다.
[0047] 2개의 n-엘리먼트 서브어레이들의 어레이 팩터 전력 패턴들의 합은
Figure pct00014
으로 주어질 수 있다.
Figure pct00015
(4)
다음으로, 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들
Figure pct00016
및 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들
Figure pct00017
을 구성하기 위한 방법이 제시된다.
[0048] 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 반복적 관계들, 즉,
Figure pct00018
(5)
및
Figure pct00019
(6)
에 따라 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치들을 선택할 수 있다.
변수들
Figure pct00020
,
Figure pct00021
및
Figure pct00022
은, 임의적으로 또는 하나 이상의 송신 조건들에 적어도 부분적으로 기초하여 선택될 수 있는 설계 파라미터들이다. 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은 적어도 하나의 설계 파라미터 값의 업데이트에 적어도 부분적으로 기초하여 빔형성 가중치들을 업데이트할 수 있다. 따라서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치의 제 1 세트 및 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치의 제 2 세트를 선택하기 위한 수단일 수 있다.
[0049] 이와 동등하게, 빔형성 가중치들은, 관계들, 즉,
Figure pct00023
(7)
및
Figure pct00024
(8)
에 따라 선택될 수 있고, 여기서,
Figure pct00025
및
Figure pct00026
는,
Figure pct00027
(9)
및
Figure pct00028
(10)
로서 정의되는 벡터들이다.
[0050] 일례에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 단위 에너지, 즉
Figure pct00029
(11)
의 단일 엘리먼트 서브어레이들로 반복적 계산을 시작하여,
Figure pct00030
(12)
Figure pct00031
(13)
의 단일 엘리먼트 서브어레이들에 대한 어레이 팩터들을 도출한다.
그 다음, 더 많은 엘리먼트들을 갖는 서브어레이들에 대한 빔형성 가중치들은, 앞서 주어진 반복적 관계에 따라 계산될 수 있다. 다른 예들에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 어떠한 정수
Figure pct00032
에 대해 하나보다 많은 엘리먼트를 갖는 서브어레이들의 가중치들, 즉,
Figure pct00033
및
Figure pct00034
로 반복적 관계를 시작하고, 이는, 셀의 방위각의 범위에 걸쳐 어레이 팩터 패턴들의 일정한 합
Figure pct00035
을 형성하는 것으로 공지되어 있다.
[0051] 빔형성 가중치들은, 제 1 서브어레이(315)의 전력 방사 패턴과 제 2 서브어레이(320)의 전력 방사 패턴의 합이 셀의 방위각 범위에 걸쳐 일정하도록 빔형성 가중치 선택 모듈(310)에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 어레이 엘리먼트들 모두가 동일한 엘리먼트 패턴을 가지면, 서브어레이의 방사 패턴은, 서브어레이의 어레이 팩터와 엘리먼트 패턴의 곱에 의해 주어질 수 있다. 따라서, 2개의 서브어레이들의 전력 방사 패턴들의 합은, 어레이 엘리먼트의 전력 방사 패턴과, 어레이 팩터 전력 패턴들의 합
Figure pct00036
의 곱에 의해 주어질 수 있다. 개별적인 어레이 엘리먼트들이 셀의 모바일 디바이스들의 방위각의 가능한 범위에 걸쳐 거의 무지향적일 수 있기 때문에, 2개의 서브어레이들의 전력 방사 패턴들의 합은
Figure pct00037
으로 근사화될 수 있다.
[0052] 따라서, 2개의 서브어레이들 각각에 대한 빔형성 가중치들은, 앞서 주어진 방법을 이용하여 셀의 모바일 디바이스들의 방위각의 가능한 범위에 걸쳐 어레이 팩터 전력 패턴들의 합
Figure pct00038
이 일정하게 되도록 선택될 수 있다.
따라서, 임의의 정수 k0에 대해,
Figure pct00039
(14)
Figure pct00040
(15)
이다. 어레이 팩터 전력 패턴들의 합
Figure pct00041
은, 공식,
Figure pct00042
(16)
에 따라 계산될 수 있다.
[0053] 각각의 서브어레이가 n개의 어레이 엘리먼트들을 갖고, 어떠한 양의 정수들 m0 및 q에 대해
Figure pct00043
이고, 여기서, 앞서 주어진 반복적 관계들을 이용함으로써
Figure pct00044
및
Figure pct00045
으로부터
Figure pct00046
및
Figure pct00047
이 획득되는 경우,
Figure pct00048
(17)
임을 알 수 있다.
따라서, 모든 Ω에 대해
Figure pct00049
이 일정하도록 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들
Figure pct00050
및 제 2 서브어레이(320)에 대한
Figure pct00051
이 선택될 수 있는 한,
Figure pct00052
및
Figure pct00053
에 대응하는
Figure pct00054
은, 범위
Figure pct00055
또는
Figure pct00056
에 걸쳐 일정하다.
[0054] 일례로, 모든 m에 대해,
Figure pct00057
및
Figure pct00058
을 선택한다. 2개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는 빔형성 가중치들, 즉
Figure pct00059
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00060
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
4개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는,
Figure pct00061
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00062
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
8개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는,
Figure pct00063
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00064
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
16개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는,
Figure pct00065
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00066
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
[0055] 다른 예로, 모든 m에 대해,
Figure pct00067
및
Figure pct00068
을 선택한다. 2개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는, 빔형성 가중치들, 즉,
Figure pct00069
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00070
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
4개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는,
Figure pct00071
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00072
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
8개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는,
Figure pct00073
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00074
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
16개의 엘리먼트 서브어레이들의 경우, 이 예는,
Figure pct00075
(제 1 서브어레이(315))
Figure pct00076
(제 2 서브어레이(320))
을 제공한다.
[0056] 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)는 SFBC(Space Frequency Block Code)에 따라 선택된 빔형성 가중치들을 이용하여 송신할 수 있다. SFBC는 Alamouti 코드에 기초할 수 있다. Alamouti 코드의 일 버전에 따르면, 2개의 변조 심볼들이 한 쌍의 서브캐리어들을 통해 송신된다. 제 1 서브캐리어 상에서, 변조 심볼 x0이 제 1 서브어레이(315)를 이용하여 송신된다. 변조 심볼
Figure pct00077
은 제 2 서브어레이(320)를 이용하여 송신된다. 제 1 서브캐리어와 인접할 수 있는 제 2 서브캐리어 상에서, 변조 심볼 x1은 제 1 서브어레이(315)를 이용하여 송신될 수 있고, 변조 심볼
Figure pct00078
은 제 2 서브어레이(320)를 이용하여 송신될 수 있다.
[0057] 모바일 디바이스(115)에서 이러한 쌍의 인접한 서브캐리어들 상에서 수신된 신호들은,
Figure pct00079
(18)
Figure pct00080
(19)
로 기록될 수 있고, 여기서 H0은 이러한 쌍의 서브캐리어들 상에서 모바일 디바이스(115) 수신 안테나에 대한 제 1 서브어레이(315)로부터의 채널 이득이고, H1은 이러한 쌍의 서브캐리어들 상에서 모바일 디바이스(115) 수신 안테나에 대한 제 2 서브어레이(320)로부터의 채널 이득이고, n0 및 n1은, 제 1 및 제 2 서브캐리어들 상에 나타나는 잡음 및 간섭을 각각 표현한다.
[0058] 변조 심볼들 x0 및 x1의 추정들은,
Figure pct00081
(20)
Figure pct00082
(21)
에 의해 획득될 수 있다.
Figure pct00083
및
Figure pct00084
의 신호 성분은,
Figure pct00085
(22)
Figure pct00086
(23)
에 의해 주어지고, 여기서
Figure pct00087
는 총 평균을 표현하고,
Figure pct00088
(24)
이고, 여기서, H0 및 H1은, 각각 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)의 방사 패턴들의 함수들이고,
Figure pct00089
은 2개의 서브어레이들의 전력 방사 패턴들의 합에 비례한다.
[0059] 서브어레이들에 대한 빔형성 가중치들은, 셀의 모바일 디바이스(115)의 방위각의 가능한 범위에 걸쳐, 2개의 서브어레이들의 전력 방사 패턴들의 합이 거의 일정하도록 선택되기 때문에, 앞서 나타낸 복조 프로세싱 이후 획득되는 수신 변조 심볼은, 매우 넓은 빔을 갖는 단일 안테나로부터 송신된 신호를 프로세싱하는 것으로부터 획득된 것처럼 보인다.
[0060] 다음으로 도 4를 참조하면, 블록도(400)는, 다양한 실시예들에 따른 어레이 안테나를 포함할 수 있는, 데이터를 송신하기 위한 송신 모듈(215-b)을 예시한다. 송신 모듈(215-b)은, 도 2 및/또는 도 3를 참조하여 설명된 송신 모듈(215)의 하나 이상의 양상들의 예일 수 있다. 송신 모듈(215-b)은, 제 1 서브어레이(315-a), 제 2 서브어레이(320-a), 복수의 어레이 엘리먼트들(410), 및 어레이 엘리먼트들 사이의 적어도 하나의 거리(420)를 포함할 수 있다.
[0061] 송신 모듈(215-b)의 이러한 컴포넌트들은 적용가능한 기능들 중 일부 또는 전부를 하드웨어에서 수행하도록 적응된 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)들로 개별적으로 또는 집합적으로 구현될 수 있다. 대안적으로, 기능들은 하나 이상의 집적 회로들 상에서 하나 이상의 다른 프로세싱 유닛들(또는 코어들)에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 타입들의 집적 회로들(예를 들어, 구조화된/플랫폼 ASIC들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA)들 및 다른 반주문 IC들)이 이용될 수 있고, 이들은 해당 기술분야에 공지된 임의의 방식으로 프로그래밍될 수 있다. 각각의 유닛의 기능들은 또한 전체적으로 또는 부분적으로, 하나 이상의 범용 또는 주문형 프로세서들에 의해 실행되도록 포맷화되어 메모리에 포함되는 명령들로 구현될 수 있다. 언급된 모듈들 각각은, 송신 모듈(215-b)의 동작과 관련된 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단일 수 있다.
[0062] 일 실시예에서, 어레이 엘리먼트들 사이의 거리(420)는 동일할 수 있지만, 다른 실시예들에서, 이는 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 송신 모듈(215-b)은 균일한 선형 어레이 안테나일 수 있다. 다른 실시예에서, 송신 모듈(215-b)은 비균일한 선형 어레이 안테나인 어레이 안테나를 포함할 수 있다.
[0063] 일 실시예에서, 어레이 엘리먼트들(410)의 절반은 제 1 서브어레이(315-a)에 포함될 수 있고, 어레이 엘리먼트들(410)의 다른 절반은 제 2 서브어레이(320-a)에 포함될 수 있다. 그러나, 제 1 서브어레이(315-a)와 제 2 서브어레이(320-a) 사이에서 어레이 엘리먼트들(410)을 교번시키는 것, 또는 제 1 서브어레이(315-a) 및 또한 제 2 서브어레이(320-a)에 모든 어레이 엘리먼트들(410)을 포함시키는 것과 같은 다른 실시예들이 가능하다.
[0064] 일 실시예에서, 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)의 어레이 엘리먼트들(410)은 동일한 엘리먼트 패턴을 갖는다. 다른 실시예들에서는, 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)를 형성하기 위해 상이한 패턴들이 이용될 수 있다.
[0065] 다음으로, 도 5를 참조하면, 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위해 구성될 수 있는 통신 시스템(500)의 블록도가 예시된다. 이러한 통신 시스템(500)은, 도 1에 도시된 무선 통신 시스템(100)의 양상들의 예일 수 있다. 통신 시스템(500)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 기지국(105)의 예일 수 있는 기지국(105-c)을 포함할 수 있다. 기지국(105-c)은, 신호 생성 모듈(205), 빔형성 모듈(210), 송신 모듈(215), 메모리(510), 프로세서 모듈(520), SFBC 모듈(525) 및 설계 파라미터 업데이트 모듈(530)을 포함할 수 있고, 이들 각각은 서로 직접 또는 간접적으로 (예를 들어, 하나 이상의 버스들을 통해) 통신할 수 있다. 송신 모듈(215)은 하나 이상의 네트워크들과 양방향으로 통신하도록 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 기지국(105-c)은 네트워크 통신 모듈(505)을 통해 코어 네트워크(130-a)와 통신할 수 있다. 통신 시스템(500)은 또한, 프로세서 모듈(520)에 포함될 수 있는 프로세서에 의해 실행가능한 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 메모리(510)는 프로세서 모듈(520)과 전자 통신할 수 있다.
[0066] 기지국(105-c)은 또한, 기지국(105-d) 및 기지국(105-e)과 같은 다른 기지국들(105)과 통신할 수 있다. 일부 경우들에서, 기지국(105-c)은 기지국 통신 모듈(540)을 활용하여 다른 기지국들(105)과 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국 통신 모듈(540)은, 기지국들(105) 중 일부 사이의 통신을 제공하기 위해 LTE 무선 통신 기술 내에서 X2 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국(105-c)은 코어 네트워크(130-a)를 통해 다른 기지국들(105)과 통신할 수 있다.
[0067] 메모리(510)는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 판독 전용 메모리(ROM)를 포함할 수 있다. 메모리(510)는 또한, 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 컴퓨터 실행가능 소프트웨어 코드(515)를 저장할 수 있고, 명령들은, 실행되는 경우, 프로세서 모듈(520)로 하여금, 본 명세서에 설명된 다양한 기능들(예를 들어, 호출 프로세싱, 데이터베이스 관리, 메시지 라우팅 등)을 수행하게 하도록 구성된다. 대안적으로, 소프트웨어 코드(515)는, 프로세서 모듈(520)에 의해 직접 실행가능하지는 않을 수 있지만, 예를 들어, 컴파일 및 실행되는 경우, 컴퓨터로 하여금, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하게 하도록 구성될 수 있다.
[0068] 프로세서 모듈(520)은 지능형 하드웨어 디바이스, 예를 들어, 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(ASIC) 등을 포함할 수 있다.
[0069] 도 5의 아키텍쳐에 따르면, 기지국(105-c)은 통신 관리 모듈(535)을 더 포함할 수 있다. 통신 관리 모듈(535)은 다른 기지국들(105)과의 통신들을 관리할 수 있다. 예시의 방식으로, 통신 관리 모듈(535)은, 버스를 통해 기지국(105-c)의 다른 컴포넌트들 중 일부 또는 전부와 통신하는 기지국(105-c)의 컴포넌트일 수 있다. 대안적으로, 통신 관리 모듈(535)의 기능은, 송신 모듈(215)의 컴포넌트로, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로 그리고/또는 프로세서 모듈(520)의 하나 이상의 제어기 엘리먼트들로 구현될 수 있다.
[0070] 기지국(105-c)에 대한 컴포넌트들은, 앞서 논의된 양상들을 구현하도록 구성될 수 있고, 간략화를 위해 여기서 반복되지 않을 수 있다. 예를 들어, 빔형성 모듈(210)은 도 2 및/또는 도 3의 빔형성 모듈(210)과 유사한 기능을 포함할 수 있다.
[0071] 일부 실시예들에서, 빔형성 모듈(215)은, 기지국(105-c)의 다른 가능한 컴포넌트들과 함께 서브어레이들을 이용하여 데이터를 송신할 수 있고, 서브어레이들의 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각에 걸쳐 전력 방사 패턴들의 합이 일정하도록 선택된다. 일부 실시예들에서, 송신 모듈(215)은, 기지국(105-c)의 다른 가능한 컴포넌트들과 함께 Alamouti 코드에 적어도 부분적으로 기초한 SFBC에 적어도 부분적으로 기초하여 서브어레이들 상에서 송신할 수 있다.
[0072] 다음으로 도 6을 참조하면, 앞서 설명된 반복적 관계에 따라 선택된 빔형성 가중치들로 송신하는 2개의 16-엘리먼트 서브어레이들을 갖는 어레이 안테나의 예시적인 어레이 팩터 전력 패턴을 도시하는 그래프(600)가 예시된다. 그래프(600)는, 어레이 엘리먼트들(0-15)을 포함하는 16-엘리먼트 서브어레이의 제 1 어레이 팩터 전력 패턴(605)을 도시하고, 이는, 수식,
Figure pct00090
(25)
에 따라 결정된다. 이것은, 도 3 및 도 4로부터의 제 1 서브어레이(315)의 어레이 팩터 전력 패턴의 예일 수 있다. 그래프(600)는 또한, 어레이 엘리먼트들(16-31)을 포함하는 16-엘리먼트 서브어레이의 제 2 어레이 팩터 전력 패턴(610)을 도시하고, 이는, 수식,
Figure pct00091
(26)
에 따라 결정된다. 이것은, 도 3 내지 도 4로부터의 제 2 서브어레이(320)의 어레이 팩터 전력 패턴의 예일 수 있다. 그래프(600)는 또한, 수식,
Figure pct00092
에 따라 결정되는 어레이 팩터 전력 패턴의 합(615)을 도시한다.
그래프(600)의 수평축은 각도 φ(도 단위)를 표현하는 한편, 수직축은 전력(데시벨 단위)을 표현한다. 어레이 팩터 전력 패턴의 합(615)은 범위
Figure pct00093
에 걸쳐 일정할 수 있다.
[0073] 다음으로 도 7을 참조하면, 본 개시의 다양한 양상들에 따른 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법(700)을 도시하는 흐름도가 예시된다. 명확화를 위해, 방법(700)은, 도 1 내지 도 3 및 도 5의 기지국(105)의 양상들을 참조하여 아래에서 설명된다. 특히, 방법(700)은 도 2 내지 도 3의 빔형성 모듈(210)에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국(105) 또는 다른 장치는, 아래에서 설명되는 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 하나 이상의 세트들을 실행할 수 있다.
[0074] 블록(705)에서, 서브어레이 형성 모듈(305)은, 송신기 모듈(215)에 위치된 어레이 안테나의 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이(315)를 형성할 수 있다. 제 1 서브어레이(315)는, 송신 모듈(215)에 위치될 수 있는 어레이 안테나의 엘리먼트들 중 제 1 절반으로부터 형성될 수 있다. 제 1 서브어레이(315)는 또한, 모든 다른 엘리먼트 또는 엘리먼트들 전부와 같이, 어레이 엘리먼트들의 다른 구성들로부터 형성될 수 있다.
[0075] 블록(710)에서, 서브어레이 형성 모듈(305)은, 송신기 모듈(215)에 위치된 어레이 안테나의 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이(320)를 형성할 수 있다. 제 2 서브어레이(320)는, 제 1 서브어레이(315)가 형성된 이후 어레이 안테나의 나머지 엘리먼트들로부터 형성될 수 있거나, 또는 제 1 서브어레이(315)와 동일한 엘리먼트들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
[0076] 블록(715)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트를 선택할 수 있고, 빔형성 가중치들의 제 2 세트는 제 2 서브어레이(320)에 대해 선택될 수 있고, 선택된 빔형성 가중치들은, 제 1 서브어레이(315)의 전력 방사 패턴이 제 2 서브어레이(320)의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 한다. 일 실시예에서, 가중치들의 선택은 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.
[0077] 따라서, 방법(700)은, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용한 데이터의 송신을 제공할 수 있다. 방법(700)은 단지 일 구현이고, 방법(700)의 동작들은, 다른 구현들이 가능하도록 재배열되거나 그렇지 않으면 변형될 수 있음을 주목해야 한다.
[0078] 다음으로 도 8을 참조하면, 본 개시의 다양한 양상들에 따른 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법(800)을 도시하는 흐름도가 예시된다. 명확화를 위해, 방법(800)은, 도 1 내지 도 3 및 도 5의 기지국(105)의 양상들을 참조하여 아래에서 설명된다. 일부 실시예들에서, 기지국(105) 또는 다른 장치는, 아래에서 설명되는 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 하나 이상의 세트들을 실행할 수 있다.
[0079] 블록(805)에서, 신호 생성 모듈(205)은, 인코딩된 비트 스트림을, 위상 쉬프트 키잉(PSK) 또는 직교 진폭 변조(QAM) 심볼들과 같은 변조 심볼들에 맵핑할 수 있다.
[0080] 블록(810)에서, 신호 생성 모듈(205)은, Alamouti 코드에 부분적으로 기초할 수 있는 SFBC에 따라 변조 심볼들로부터 2개의 병렬적 신호들을 생성할 수 있다.
[0081] 블록(815)에서, 서브어레이 형성 모듈(305)은, 송신기 모듈(215)에 위치된 어레이 안테나의 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이(315)를 형성할 수 있다. 제 1 서브어레이(315)는, 송신 모듈(215)에 위치될 수 있는 서브어레이 안테나의 엘리먼트들 중 제 1 절반으로부터 형성될 수 있다. 제 1 서브어레이(315)는 또한, 모든 다른 엘리먼트 또는 엘리먼트들 전부와 같이, 어레이 엘리먼트들의 다른 구성들로부터 형성될 수 있다.
[0082] 블록(820)에서, 서브어레이 형성 모듈(305)은, 송신기 모듈(215)에 위치된 어레이 안테나의 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이(320)를 형성할 수 있다. 제 2 서브어레이(320)는, 제 1 서브어레이(315)가 형성된 이후 어레이 안테나의 나머지 엘리먼트들로부터 형성될 수 있거나, 또는 제 1 서브어레이(315)와 동일한 엘리먼트들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
[0083] 블록(825)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트를 선택할 수 있고, 빔형성 가중치들의 제 2 세트는 제 2 서브어레이(320)에 대해 선택될 수 있다. 선택된 빔형성 가중치들은, 제 1 서브어레이(315)의 전력 방사 패턴이 제 2 서브어레이(320)의 전력 방사 패턴에 대해 상보적이 되게 할 수 있다. 가중치들은 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초하여 선택될 수 있다.
[0084] 블록(830)에서, 송신 모듈(215)은 빔형성 가중치들을 갖는 2개의 서브어레이들 상에서 2개의 신호들을 송신할 수 있다.
[0085] 따라서, 방법(800)은, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용한 데이터의 송신을 제공할 수 있다. 방법(800)은 단지 일 구현이고, 방법(800)의 동작들은, 다른 구현들이 가능하도록 재배열되거나 그렇지 않으면 변형될 수 있음을 주목해야 한다.
[0086] 다음으로 도 9를 참조하면, 본 개시의 다양한 양상들에 따른 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법(900)을 도시하는 흐름도가 예시된다. 명확화를 위해, 방법(900)은, 도 1 내지 도 3 및 도 5의 기지국(105)의 양상들을 참조하여 아래에서 설명된다. 일부 실시예들에서, 기지국(105) 또는 다른 장치는, 아래에서 설명되는 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 하나 이상의 세트들을 실행할 수 있다.
[0087] 블록(905)에서, 신호 생성 모듈(205)은, 인코딩된 비트 스트림을, 위상 쉬프트 키잉(PSK) 또는 직교 진폭 변조(QAM) 심볼들과 같은 변조 심볼들에 맵핑할 수 있다.
[0088] 블록(910)에서, 신호 생성 모듈(205)은, Alamouti 코드에 부분적으로 기초할 수 있는 SFBC에 따라 변조 심볼들로부터 2개의 병렬적 신호들을 생성할 수 있다.
[0089] 블록(915)에서, 서브어레이 형성 모듈(305)은, 송신기 모듈(215)에 위치된 어레이 안테나의 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이(315)를 형성할 수 있다. 제 1 서브어레이(315)는, 송신 모듈(215)에 위치될 수 있는 어레이 안테나의 엘리먼트들 중 제 1 절반으로부터 형성될 수 있다. 제 1 서브어레이(315)는 또한, 모든 다른 엘리먼트 또는 엘리먼트들 전부와 같이, 어레이 엘리먼트들의 다른 구성들로부터 형성될 수 있다.
[0090] 블록(920)에서, 서브어레이 형성 모듈(305)은, 송신기 모듈(215)에 위치된 어레이 안테나의 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이(320)를 형성할 수 있다. 제 2 서브어레이(320)는, 제 1 서브어레이(315)가 형성된 이후 어레이 안테나의 나머지 엘리먼트들로부터 형성될 수 있거나, 또는 제 1 서브어레이(315)와 동일한 엘리먼트들 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.
[0091] 블록(925)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트를 선택할 수 있고, 빔형성 가중치들의 제 2 세트는 제 2 서브어레이(320)에 대해 선택될 수 있다. 일례에서, 빔형성 가중치들은, 제 1 서브어레이(315)의 전력 방사 패턴이 제 2 서브어레이(320)의 전력 방사 패턴에 대해 상보적이 되게 하도록 선택될 수 있다. 반복적 관계는 이러한 빔형성 가중치들을 선택하기 위해 이용될 수 있다.
[0092] 블록(930)에서, 송신 모듈(215)은 빔형성 가중치들을 갖는 2개의 서브어레이들 상에서 2개의 신호들을 송신할 수 있다.
[0093] 블록(935)에서, 설계 파라미터 업데이트 모듈(530)은, 하나 이상의 송신 조건들에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 하나의 설계 파라미터 값을 업데이트할 수 있다. 설계 파라미터 값들이 업데이트된 후, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 업데이트된 설계 파라미터 값들에 적어도 부분적으로 기초하여 빔형성 가중치들을 업데이트할 수 있다. 이것은, 방법(900)에서 블록(935)으로부터 블록(925)으로 뒤로 안내하는 화살표에 의해 도시된다. 따라서, 설계 파라미터 업데이트 모듈(530)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 업데이트하기 위한 수단일 수 있다. 가중치들의 업데이트는 적어도 하나의 설계 파라미터 값의 업데이트에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.
[0094] 따라서, 방법(900)은, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용한 데이터의 송신을 제공할 수 있다. 방법(900)은 단지 일 구현이고, 방법(900)의 동작들은, 다른 구현들이 가능하도록 재배열되거나 그렇지 않으면 변형될 수 있음을 주목해야 한다.
[0095] 다음으로, 도 10을 참조하면, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 어레이 팩터 전력 패턴들의 합이 일정하도록, 2개의 서브어레이들에 대한 빔형성 가중치들을 선택하기 위한 방법(1000)을 도시하는 흐름도가 예시된다. 명확화를 위해, 방법(1000)은, 도 1 내지 도 3 및 도 5의 기지국(105)의 양상들을 참조하여 아래에서 설명된다. 특히, 방법(1000)의 일부 단계들은 도 2 내지 도 3의 빔형성 모듈(210)에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국(105) 또는 다른 장치는, 아래에서 설명되는 기능 엘리먼트들을 제어하기 위한 코드들의 하나 이상의 세트들을 실행할 수 있다.
[0096] 블록(1005)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 2개의 서브어레이들 각각에서 안테나 엘리먼트들(410)의 수와 동일한, 빔형성 가중치들의 원하는 수 n을 선택할 수 있다.
[0097] 블록(1010)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 어떠한 양의 정수 q에 대해
Figure pct00094
가 되도록, 제 1 서브어레이(315)에 대한 m0개의 빔형성 가중치들의 초기 세트
Figure pct00095
, 및 제 2 서브어레이(320)에 대한 m0개의 가중치들의 다른 세트
Figure pct00096
를 선택할 수 있다. 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은 변수 m을 m0으로 초기화한다. 초기 가중치들은, 앞선 예에서 설명된 바와 같이 1로 설정될 수 있거나 또는 1과 상이할 수 있다.
[0098] 블록(1015)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들
Figure pct00097
을, 제 1 설계 파라미터
Figure pct00098
만큼 위상에서 회전된 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치들
Figure pct00099
과 연접시켜, 2m개의 계수들의 새로운 세트를 제공할 수 있다.
Figure pct00100
(28)
[0099] 블록(1020)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들의 다음 세트를 획득하기 위해, 결과적 2m개의 계수들을 제 2 설계 파라미터
Figure pct00101
만큼 회전시킬 수 있다.
Figure pct00102
(29)
[0100] 블록(1025)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들
Figure pct00103
을, π 라디안 및 제 1 설계 파라미터
Figure pct00104
만큼 위상에서 회전된 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치들
Figure pct00105
과 연접시켜, 2m개의 계수들의 다른 세트를 제공할 수 있다.
Figure pct00106
(30)
[0101] 블록(1030)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치들의 다음 세트를 획득하기 위해, 2m개의 계수들의 이러한 결과적 세트를 제 3 설계 파라미터
Figure pct00107
만큼 회전시킬 수 있다.
Figure pct00108
(31)
[0102] 블록(1035)에서, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은, 2m이 n과 동일한지 여부를 결정할 수 있고, n은 제 1 서브어레이(315) 및 제 2 서브어레이(320)에서 어레이 엘리먼트들(410)의 원하는 수이다.
[0103] 블록(1040)에서, 2m이 여전히 n보다 작은 경우, 빔형성 가중치 선택 모듈(310)은 변수 m을 2배화 하여, 즉,
Figure pct00109
이다.
[0104] 블록(1045)에서, 2m=n인 경우, 제 1 서브어레이(315)에 대한 비허가된 스펙트럼들의 수 및 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치들의 수는 각각의 서브어레이들에서 안테나 엘리먼트들(410)의 원하는 수와 동일하게 될 것이다. 그 다음, 송신 모듈(215)은, 제 1 서브어레이(315)에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트
Figure pct00110
를 이용하여 제 1 신호를 그리고 제 2 서브어레이(320)에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트
Figure pct00111
를 이용하여 제 2 신호를 송신하여, 전력 방사 패턴의 결과적 합은 셀의 방위각 범위에 걸쳐 일정할 수 있다.
[0105] 따라서, 방법(1000)은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 2개의 서브어레이들의 어레이 팩터 전력 패턴들의 합이 일정하도록, 2개의 서브어레이들에 대한 빔형성 가중치들의 선택을 제공할 수 있다. 방법(1000)은 단지 일 구현이고, 방법(1000)의 동작들은, 다른 구현들이 가능하도록 재배열되거나 그렇지 않으면 변형될 수 있음을 주목해야 한다.
[0106] 본 명세서에서 설명되는 기술들은 차세대 에어-그라운드 시스템과 같은 다양한 무선 통신 시스템들에 대해 이용될 수 있다. 이는 또한, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 다른 시스템들에 대해 이용될 수 있다. 용어 "시스템" 및 "네트워크"는 종종 상호교환가능하게 이용된다. CDMA 시스템은, CDMA2000, UTRA(Universal Terrestrial Radio Access) 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. CDMA2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. IS-2000 릴리스(Release) 0 및 릴리스 A는 보통 CDMA2000 1X, 1X 등으로 지칭된다. IS-856(TIA-856)은 흔히 CDMA2000 1xEV-DO, 고속 패킷 데이터(HRPD: High Rate Packet Data) 등으로 지칭된다. UTRA는 광대역 CDMA(WCDMA: Wideband CDMA) 및 CDMA의 다른 변형들을 포함한다. TDMA 시스템은 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은, UMB(Ultra Mobile Broadband), 이볼브드 UTRA(E-UTRA), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDM 등과 같은 라디오 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 E-UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이다. 3GPP 롱 텀 에볼루션(LTE) 및 LTE-어드밴스드(LTE-A)는, E-UTRA를 이용하는 UMTS의 새로운 릴리스들이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM은 "3세대 파트너쉽 프로젝트"(3GPP: 3rd Generation Partnership Project)로 명명된 조직으로부터의 문서들에 기술되어 있다. CDMA2000 및 UMB는 "3세대 파트너쉽 프로젝트 2"(3GPP2)로 명명된 조직으로부터의 문서들에 기술되어 있다. 본 명세서에서 설명되는 기술들은 위에서 언급된 시스템들 및 라디오 기술들뿐만 아니라, 다른 시스템들 및 라디오 기술들에도 사용될 수 있다. 그러나, 상기 설명은 예시를 위해 LTE 시스템을 설명하고, 상기 설명 대부분에서 LTE 용어가 이용되지만, 기술들은 LTE 애플리케이션들 이외에도 적용가능하다.
[0107] 첨부 도면들과 관련하여 위에 기술된 상세한 설명은 예시적인 실시예들을 설명하며, 청구항들의 범위 내에 있거나 구현될 수 있는 실시예들만을 표현하는 것은 아니다. 이 설명 전반에서 사용된 "예시적인"이라는 용어는 "다른 실시예들에 비해 유리"하거나 "선호"되는 것이 아니라, "예, 예증 또는 예시로서 기능하는 것"을 의미한다. 상세한 설명은 설명된 기술들의 이해를 제공할 목적으로 특정 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이러한 기술들은 이러한 특정 세부사항들 없이도 실시될 수 있다. 일부 예들에서, 설명된 실시예들의 개념들을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해, 잘 알려진 구조들 및 디바이스들은 블록도 형태로 도시된다.
[0108] 정보 및 신호들은 다양한 다른 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 이용하여 표현될 수 있다고 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기 필드들 또는 자기 입자들, 광 필드들 또는 광 입자들, 또는 이들의 임의의 결합으로 표현될 수 있다.
[0109] 본 명세서에서의 개시와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록들과 모듈들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현되거나 이들에 의해 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로 프로세서는 임의의 종래 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 결합, 다수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
[0110] 본 명세서에서 설명된 기능들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 이를 통해 전송될 수 있다. 다른 예들 및 구현들이 본 개시 및 첨부된 청구항들의 범위 및 사상 내에 있다. 예를 들어, 소프트웨어의 본질로 인해, 위에서 설명된 기능들은 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 하드와이어링, 또는 이들 중 임의의 결합들을 사용하여 구현될 수 있다. 기능들을 구현하는 특징들은 또한 기능들의 부분들이 서로 다른 물리적 위치들에서 구현되도록 분산되는 것을 비롯하여, 물리적으로 다양한 위치들에 위치될 수 있다. 또한, 청구항들을 포함하여 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "~ 중 적어도 하나"로 서문이 쓰여진 항목들의 리스트에 사용된 "또는"은 예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나"의 리스트가 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC(즉, A와 B와 C)를 의미하도록 택일적인 리스트를 나타낸다.
[0111] 컴퓨터 판독가능 매체는, 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 통신 매체 둘 모두를 포함한다. 저장 매체는 범용 또는 특수 목적용 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 한정이 아닌 예시로, 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM이나 다른 광 디스크 저장소, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들이나 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 범용 또는 특수 목적용 컴퓨터나 범용 또는 특수 목적용 프로세서에 의해 액세스 가능한 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, 디지털 가입자 라인(DSL: digital subscriber line), 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 전송된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임 쌍선, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에서 사용된 것과 같은 디스크(disk 및 disc)는 콤팩트 디스크(CD: compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광 디스크(optical disc), 디지털 다기능 디스크(DVD: digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루레이 디스크(disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크(disc)들은 데이터를 레이저들에 의해 광학적으로 재생한다. 상기의 것들의 결합들이 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함된다.
[0112] 본 개시의 상기의 설명은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 실시할 수 있게 하도록 제공된다. 본 개시에 대한 다양한 변형들이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반 원리들은 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 변형들에 적용될 수 있다. 본 개시 전반에서 "예" 또는 "예시적인"이라는 용어는 예 또는 사례를 나타내며, 언급된 예에 대한 어떠한 선호를 의미하거나 요구하는 것은 아니다. 그러므로 본 개시는 본 명세서에서 설명된 예시들 및 설계들로 한정되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.

Claims (30)

  1. 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법으로서,
    어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이를 형성하는 단계;
    상기 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이를 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택하는 단계를 포함하고,
    선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 상기 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴이 상기 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 하고, 상기 선택은, 상기 제 1 서브어레이 및 상기 제 2 서브어레이의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초한 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복적 관계는, 상기 엘리먼트들의 초기 수를 갖는 빔형성 가중치들의 제 3 세트 및 상기 엘리먼트들의 초기 수를 갖는 빔형성 가중치들의 제 4 세트를 이용하여, 상기 엘리먼트들의 초기 수의 2배를 갖는 빔형성 가중치들의 제 5 세트 및 상기 엘리먼트들의 초기 수의 2배를 갖는 빔형성 가중치들의 제 6 세트를 구성하기 위한 반복가능한 알고리즘을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이 및 상기 제 2 서브어레이를 이용하여 제어 채널을 송신하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이를 이용하여 제 1 신호를 그리고 상기 제 2 서브어레이를 이용하여 제 2 신호를 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 송신하는 단계는, Alamouti 코드에 적어도 부분적으로 기초한 SFBC(space frequency block code)에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴과 상기 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴의 합은, 상기 셀의 방위각 범위에 걸쳐 일정한, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트 및 상기 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트는 동일한 엘리먼트 패턴을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이 또는 상기 제 2 서브어레이의 적어도 하나의 어레이 엘리먼트는, 상기 셀의 방위각 범위에 걸쳐 무지향적인, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 어레이 안테나는 균일한 선형 어레이 안테나인, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복적 관계는, 적어도 하나의 설계 파라미터 값에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값은 하나 이상의 송신 조건들에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 업데이트하는 단계를 더 포함하고,
    상기 업데이트하는 단계는, 상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값의 업데이트에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치로서,
    어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이를 형성하기 위한 수단;
    상기 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이를 형성하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택하기 위한 수단을 포함하고,
    선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 상기 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴이 상기 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 하고, 상기 선택은, 상기 제 1 서브어레이 및 상기 제 2 서브어레이의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초한 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이 및 상기 제 2 서브어레이를 이용하여 제어 채널을 송신하기 위한 수단을 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이를 이용하여 제 1 신호를 그리고 상기 제 2 서브어레이를 이용하여 제 2 신호를 송신하기 위한 수단을 더 포함하고,
    상기 송신은, Alamouti 코드에 적어도 부분적으로 기초한 SFBC(space frequency block code)에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴과 상기 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴의 합은, 상기 셀의 방위각 범위에 걸쳐 일정한, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트 및 상기 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트는 동일한 엘리먼트 패턴을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 어레이 안테나는 균일한 선형 어레이 안테나인, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 반복적 관계는, 적어도 하나의 설계 파라미터 값에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값은 하나 이상의 송신 조건들에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 업데이트하기 위한 수단을 더 포함하고,
    상기 업데이트는, 상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값의 업데이트에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  21. 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치로서,
    프로세서;
    상기 프로세서와 전자 통신하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장되는 명령들을 포함하고,
    상기 명령들은,
    어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이를 형성하고;
    상기 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이를 형성하고;
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택하도록
    상기 프로세서에 의해 실행가능하고,
    선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 상기 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴이 상기 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 하고, 상기 선택은, 상기 제 1 서브어레이 및 상기 제 2 서브어레이의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초한 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 명령들은,
    상기 제 1 서브어레이를 이용하여 제 1 신호를 그리고 상기 제 2 서브어레이를 이용하여 제 2 신호를 송신하도록 상기 프로세서에 의해 실행가능하고,
    상기 송신은, Alamouti 코드에 적어도 부분적으로 기초한 SFBC(space frequency block code)에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 반복적 관계는, 적어도 하나의 설계 파라미터 값에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값은 하나 이상의 송신 조건들에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 명령들은,
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 업데이트하도록 상기 프로세서에 의해 실행가능하고,
    상기 업데이트는, 상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값의 업데이트에 적어도 부분적으로 기초하는, 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 장치.
  26. 무선 통신 시스템에서 어레이 안테나를 이용하여 데이터를 송신하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 1 세트로부터 제 1 서브어레이를 형성하고;
    상기 어레이 안테나의 어레이 엘리먼트들의 제 2 세트로부터 제 2 서브어레이를 형성하고;
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 선택하도록
    프로세서에 의해 실행가능한 명령들을 저장하고,
    선택된 빔형성 가중치들은, 셀의 방위각 범위에 걸쳐 상기 제 1 서브어레이의 전력 방사 패턴이 상기 제 2 서브어레이의 전력 방사 패턴에 상보적이 되게 하고, 상기 선택은, 상기 제 1 서브어레이 및 상기 제 2 서브어레이의 엘리먼트들의 수에 적어도 부분적으로 기초한 반복적 관계에 적어도 부분적으로 기초하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 명령들은,
    상기 제 1 서브어레이를 이용하여 제 1 신호를 그리고 상기 제 2 서브어레이를 이용하여 제 2 신호를 송신하도록 상기 프로세서에 의해 실행가능하고,
    상기 송신은, Alamouti 코드에 적어도 부분적으로 기초한 SFBC(space frequency block code)에 적어도 부분적으로 기초하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 반복적 관계는, 적어도 하나의 설계 파라미터 값에 적어도 부분적으로 기초하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값은 하나 이상의 송신 조건들에 적어도 부분적으로 기초하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 명령들은,
    상기 제 1 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 1 세트 및 상기 제 2 서브어레이에 대한 빔형성 가중치들의 제 2 세트를 업데이트하도록 상기 프로세서에 의해 실행가능하고,
    상기 업데이트는, 상기 적어도 하나의 설계 파라미터 값의 업데이트에 적어도 부분적으로 기초하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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KR20190125936A (ko) * 2018-04-30 2019-11-07 제록스 코포레이션 간섭 서브어레이를 갖는 인쇄식 rfid 태그 안테나 어레이

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