KR20170004731A - 무선통신 시스템에서 심볼간 간섭 제거 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명은 무선통신 시스템에서 심볼간 간섭 제거를 위한 방법 및 장치를 제공한다. 무선통신 시스템에서 기지국의 방법은, 다수의 안테나를 통해 다수의 동기 신호를 동기 시점에 전송하는 과정과, 단말로부터 상기 다수의 안테나의 전파 지연 차이에 대한 정보를 수신하는 과정과, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 각각에 대한 신호 전송 시점을 제어하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 심볼간 간섭 제거 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CANCELLING INTER SYMBOL INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에서 심볼간 간섭 제거를 위한 방법 및 장치에 관한 기술이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
초고주파 대역의 통신 표준은 현재까지 단일입력 단일출력 (Single-Input Multiple-Output, SISO) 전송만을 고려하고 있다. 그러나 추후 다중입력 다중출력 (Multiple-Input Multiple-Output, MIMO) 전송을 고려하게 될 경우, 이종 빔포밍 신호간에 전파 지연 (propagation delay) 차이가 발생하게 되며, 이로 인하여 다중 안테나 신호 사이에 심볼간 간섭 (Inter-Symbol Interference, ISI)이 발생할 수 있다.
일반적으로 직교 주파수 분할 다중 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 통신 방식에서 이러한 심볼간 간섭을 해결하기 위해서는 CP (Cyclic Prefix) 구간을 충분히 늘려야 한다. 그러나 CP 구간을 늘리게 되면 오버헤드 증가로 인해 송신 전력 및 전송 대역의 효율성이 크게 저하될 수 있다. 역으로 CP 비율을 줄이기 위하여 OFDM 심볼 크기를 증가시키는 경우, 초고주파 RF 회로의 위상 오차 추정이 어려워지고, 심볼 구간 내 채널의 시간 상관성(time coherence)을 보장하기 어렵게 된다.
따라서, 본 발명의 실시 예는 초고주파 대역에서 다중입력 다중출력(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO) 시스템에서 심볼간 간섭(inter-symbol interference, ISI)의 발생을 방지하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예는 초고주파 대역 및 빔포밍을 지원하는 MIMO 시스템에서 기지국이 다수의 안테나에 대한 전파 지연 차이를 보상하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예는 초고주파 대역 및 빔포밍을 지원하는 MIMO 시스템에서 단말이 다수의 안테나에 대한 전파 지연 차이에 대한 정보를 기지국으로 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 기지국의 방법은 다수의 안테나를 통해 다수의 동기 신호를 동시에 전송하는 과정; 단말로부터 상기 다수의 안테나의 전파 지연 차이에 대한 정보를 수신하는 과정; 및 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 각각에 대한 신호 전송 시점을 제어하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 방법은, 기지국으로부터 다수의 동기 신호를 수신하는 과정; 상기 수신된 다수의 동기 신호에 대한 전파 지연 차이를 결정하는 과정; 및 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 다수의 안테나와 연결되는 송수신부; 및 상기 송수신부를 통해 상기 다수의 안테나를 통해 다수의 동기 신호를 동시에 전송하고, 단말로부터 상기 다수의 안테나의 전파 지연 차이에 대한 정보를 수신하고, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 각각에 대한 신호 전송 시점을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 방법의 장치는, 다수의 안테나와 연결되는 송수신부; 및 기지국으로부터 다수의 동기 신호를 수신하고, 상기 수신된 다수의 동기 신호에 대한 전파 지연 차이를 결정하고, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, 초고주파 대역 및 빔포밍을 지원하는 MIMO 시스템에서 기지국이 단말로부터 다수의 안테나에 대한 전파 지연 차이에 대한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 이용하여 다수의 안테나에 대한 전파 지연 차이를 보상하여 신호를 전송함으로써, 다수의 안테나 스트림 사이에서 심볼간 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명 및 그의 효과에 대한 보다 완벽한 이해를 위해, 첨부되는 도면들을 참조하여 하기의 설명들이 이루어질 것이고, 여기서 동일한 참조 부호들은 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 빔포밍 MIMO 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예들이 적용되는 빔포밍 MIMO 시스템에서 기지국과 단말의 신호 송수신 시점을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 단말의 상향링크 피드백을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 기지국과 단말의 동기 신호 송수신 시점을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 수신 안테나별 수신된 신호에 대한 상호 상관 결과를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 단말의 이동에 따른 단말의 상향링크 피드백이 생략되는 것을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 전파지연차이의 보상에 따른 기지국과 단말의 신호 송수신 시점을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 전파지연차이를 고려한 빔 후보를 제외하는 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 기지국과 단말 사이의 신호 흐름 절차를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블럭 구성을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블럭 구성을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 송수신부에 대한 상세한 블럭 구성의 일 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 송수신부에 대한 상세한 블럭 구성의 다른 예를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 절차를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 전파지연차이의 보상 결과를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 전파지연차이의 보상을 위한 보호 구간을 도시한다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 따라서 본 특허 명세서에서 본 발명의 원리들을 설명하기 위해 사용되어지는 도 1 내지 도 17은 단지 예시를 위한 것인 바, 발명의 범위를 제한하는 어떠한 것으로도 해석되어져서는 아니될 것이다.
이하에서는, 초고주파(mmWave) 대역 및 빔포밍을 지원하는 다중입력 다중출력(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO) 시스템에서 기지국이 다수의 안테나에 대한 전파 지연 차이를 보상하여, 다수의 안테나에 대한 심볼간 간섭(inter-symbol interference, ISI)이 발생되는 것을 방지하기 위한 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.
초고주파 대역을 이용하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 통신 시스템은, 매우 넓은 대역폭(예: 삼성 5G Testbed - 1228MHz, WiGig(802.11ad)-2640MHz 등)을 처리하기 위해 매우 높은 샘플 레이트(sample rate)로 동작한다. 이에 따라 초고주파 대역을 이용하는 OFDM 통신 시스템에서 CP(cyclic prefix)의 CP의 절대적인 시간이 매우 짧아진다. 예를 들어, WiGig 스펙의 CP 비율은 OFDM 크기 대비 25% 수준으로 상대적으로 크지만, 절대 시간은 48.4ns로 현재 LTE 스펙에서 정의된 CP 구간인 4.7us에 비하여 1/100 수준으로 매우 짧다. 단일 스트림의 경우는 이러한 짧은 CP 구간으로도 심볼간 간섭이 발생하지 않는다. 이는 초고주파 대역에서 빔포밍 기술을 사용하기 때문에 송신 신호의 세기가 특정 방향으로 집중되므로, 채널에서 발생하는 지연 확산(delay spread)이 충분히 작아지기 때문이다. 따라서 짧은 CP 구간으로도 전파 신호의 지역 확산을 커버하기에 충분하다.
그러나, 초고주파 대역에서 빔포밍 기술로 다중 스트림을 전송하게 되면 이종 빔포밍을 사용하는 스트림간 전파 지연(propagation delay) 차이가 발생하게 되며, 이로 인하여 안테나 신호 사이에 심볼간 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어, WiGig 스펙의 CP 구간인 48.4ns를 전파의 이동 거리로 환산하면 대략 14.5m 가 되며, 이는 모바일 환경에서 요구하는 수백m의 셀반경과 비교하면 상대적으로 좁은 거리이다.. 따라서, 초고주파 대역을 이용하는 MIMO 시스템에서 다양한 채널 경로 차이를 현재의 CP 구간으로 커버하기 어려울 것으로 예상되며, 다수의 안테나 사이의 심볼간 간섭이 발생될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 빔포밍 MIMO 시스템을 도시하고, 도 2는 본 발명의 실시예들이 적용되는 빔포밍 MIMO 시스템에서 기지국과 단말의 신호 송수신 시점을 도시한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 기지국 200과 단말 300은 빔포밍을 지원할 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 다수의 송신 안테나(예: TX Ant.#0, TX Ant.#1)를 이용하여 서로 다른 빔으로 신호를 송신할 수 있고, 단말 300은 다수의 수신 안테나(예: RX Ant.#0, RX Ant.#1)를 이용하여 서로 다른 빔으로 신호를 수신할 수 있다. 이때, 기지국 200에서 서로 다른 빔으로 송신된 신호들 각각은 서로 다른 독립적인 채널 경로를 통해 단말 300으로 전달된다. 예를 들어, 기지국 200이 TX Ant.#0을 이용하여 특정 빔으로 송신한 신호는 τ0 100만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#0에 도달한다. 이때, 단말 300이 RX Ant.#0을 이용하여 특정 빔으로 수신한 신호는 Δτ0 102만큼 지연 확산(delay spread)된다. 또한, 기지국 200이 TX Ant.#1을 이용하여 특정 빔으로 송신한 신호는 τ1 110만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#1에 도달한다. 이때, 단말 300이 RX Ant.#1을 이용하여 특정 빔으로 수신한 신호는 Δτ1 112만큼 지연 확산(delay spread)된다.
단말 300은 각 수신 안테나의 최적 빔 방향으로 빔포밍을 수행하여 신호를 수신한다. 이 경우, 기존의 무지향성(omni) 안테나를 이용하여 신호를 수신하는 방식에 비해 간섭 신호의 세기가 감소될 수 있다. 그러나, 송수신 빔 폭 및 수신 안테나 부 로브(side lobe) 등의 영향으로 인해 실제 상당한 세기의 간섭 신호가 발생하게 된다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 단말 300에서 RX Ant.#0을 통해 수신한 신호의 전파 지연 τ0 100과 RX Ant.#1을 통해 수신한 신호의 전파 지연 τ1 110의 차이(|τ0 - τ1|)와 지연 확산(Δτ)을 합한 수치가 CP 구간보다 큰 경우, RX Ant.#0과 RX Ant.#1을 통해 수신한 신호 스트림(stream) 간에 심볼간 간섭이 발생하게 된다. 즉, RX Ant.#0과 RX Ant.#1을 통해 수신한 신호 스트림(stream) 간에 심볼간 간섭이 발생되지 않도록 하기 위해서는, 하기 수학식 1을 만족시켜야 한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, Δτ0은 TX Ant.#0의 신호의 지연확산을 의미하고, Δτ1은 TX Ant.#1의 신호의 지연확산을 의미하며, τ0은 TX Ant.#0의 신호의 전파 지연을 의미하고,τ1은 TX Ant.#1의 신호의 전파 지연을 의미한다.
수학식 1에서 각각의 신호 스트림에 대한 지연 확산인 Δτ0, Δτ1은 SISO 스펙의 정의에 의하여 CP 구간인 TCP 보다 작기 때문에 문제가 없다. 그러나 신호 스트림간의 경로 차이와 전파 지연의 합으로 발생하는 |τ0-τ1|+Δτ 항목이 문제가 된다. LTE와 같은 기존 모바일 통신 방식에서는 무지향성 (Omni) 안테나를 이용하기 때문에 다중 안테나의 두 스트림 간의 경로 차이가 크지 않지만, 빔포밍을 이용하는 초고주파 통신의 경우 빔별로 채널 경로가 확연히 다르기 때문에 전파 지연 차이에 의한 영향을 무시할 수 없다. 결과적으로 초고주파 대역에서 빔포밍 기술로 MIMO 신호를 전송하는 경우, 안테나 신호간 전파 지연 차이에 의한 영향이 추가되게 된다.
상술한 바와 같은 수학식 1을 만족시키기 위해서는, CP 구간을 증가시키는 방법이 있다. 그러나 CP 구간을 증가시키게 되면 오버헤드 증가로 인해 송신 전력 및 전송 대역의 효율성이 크게 저하될 수 있다. 역으로 CP 비율을 줄이기 위하여 OFDM 심볼 크기를 증가시키는 경우, 초고주파 RF 회로의 위상 오차 추정이 어려워지고, 심볼 구간 내 채널의 상관 시간(time coherence)를 보장하기 어렵게 된다.
따라서, 이하 본 발명의 실시 예에서는 초고주파 및 빔포밍을 이용하는 MIMO 시스템에서 다수의 안테나 신호간에 심볼간 간섭이 발생되지 않도록 하기 위한 근본적인 해결 방안을 제시하고자 한다.
이하 설명되는 실시 예들은 송신단이 2개 이상의 안테나 체인을 포함하는 다중입력 단일출력(Multiple-Input Single-Output, MISO) 시스템, 혹은 송신단과 수신단 각각이 2개 이상의 안테나 체인을 포함하는 MIMO에 대해서 모두 적용 가능하다. 그러나, 이하 실시 예들에서는 설명의 편의를 위해, 송신단이 2개의 안테나 체인(n=2)을 포함하고, 수신단이 2개(m=2)의 안테나 체인을 포함하는 2×2 MIMO 시스템을 가정하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 단말의 상향링크 피드백을 도시한다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 기지국과 단말의 동기 신호 송수신 시점을 도시한다.
도 3을 참조하면, 기지국 200과 단말 300은 빔포밍을 지원할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른, 기지국 200은 다수의 송신 안테나(예: TX Ant.#0, TX Ant.#1)를 이용하여, 서로 다른 빔으로 서로 독립적인 신호들을 송신할 수 있다. 또한, 단말 300은 다수의 수신 안테나(예: RX Ant.#0, RX Ant.#1)를 이용하여 서로 다른 빔으로 신호를 수신할 수 있다. 이때, 기지국 200에서 서로 다른 빔으로 송신된 신호들 각각은 서로 다른 독립적인 채널 경로를 통해 단말 300으로 전달된다. 예컨대, 기지국 200은 TX Ant.#0 및 TX Ant.#1을 이용하여 단말로부터 보고된 각 안테나별 최적 송신 빔으로 서로 구분 가능한 동기 신호를 전송한다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 기지국 200은 TX Ant.#0의 제1 송신빔을 이용하여 제1 동기 신호(PN0)를 전송하고, 실질적으로(substantially) 동시에 TX Ant.#1의 제2 송신빔을 이용하여 제2 동기 신호(PN1)를 전송할 수 있다. 서로 다른 안테나의 서로 다른 빔을 통해 실질적으로 동시에 송신된 제1 동기 신호와 제2 동기 신호는 서로 다른 독립적인 채널 경로에 의한 전파 지연을 겪은 이후에 단말 300으로 수신된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, TX Ant.#0의 제1 송신빔을 이용하여 송신된 제1 동기 신호(PN0)는 τ0 100만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#0에 도달할 수 있고, TX Ant.#1의 제2 송신빔을 이용하여 송신된 제2 동기 신호(PN1)는 τ1 110만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#1에 도달할 수 있다.
단말 300은 RX Ant.#0 및 RX Ant.#1을 이용하여 최적 빔 방향으로 빔포밍을 수행하여 기지국 200으로부터 송신된 신호를 수신한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 단말 300이 RX Ant.#0의 최적 빔으로 수신한 제1 동기 신호(PN0)는 Δτ0 102만큼 지연 확산되고, RX Ant.#1의 최적 빔으로 수신한 제2 신호(PN1)는 Δτ1 112만큼 지연 확산 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 단말 300은 RX Ant.#0 및 RX Ant.#1 각각을 통해 수신된 신호들에 대한 상호 상관(cross-correlation)을 수행하고, 상호 상관 결과를 기반으로 수신 신호들에 대한 전파 지연 차이(propagation delay difference, PDD)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 TX Ant.#0과 RX Ant.#0의 채널에 대한 전파 지연 τ0 100과 TX Ant.#1과 RX Ant.#1의 채널에 대한 전파 지연 τ1 110의 차이(|τ0 - τ1|)를 측정할 수 있다. 여기서, RX Ant.#0 및 RX Ant.#1 각각을 통해 수신된 신호들에 대한 상호 상관 결과는 도 5에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다. 예컨대, 단말 300은 각 안테나를 통해 수신된 신호들에 대한 상호 상관을 수행하여, 채널 H의 h00, h01 및 h10, h11 정보에 대응하는 채널 프로파일 결과를 얻을 수 있다.
기지국 200에서 제1 동기 신호(PN0)와 제2 동기 신호(PN1)를 동시에 전달하였으므로, h00, h01 채널 프로파일의 첫 번째 수신 동기 신호와 h10, h11 채널 프로파일의 두 번째 동기 신호 사이의 시간 차이는, 두 채널 사이에서 발생한 전파 지연 차이일 수 있다. 따라서, 단말 300은 h00에 대응하는 수신 동기 신호(PN0) 및 h10에 대응하는 수신 동기 신호(PN1) 중에서 첫 번째로 수신된 동기 신호와 h10에 대응하는 수신 동기 신호(PN0) 및 h11에 대응하는 수신 동기 신호(PN1) 중에서 두 번째로 수신된 동기 신호의 차이를 전파 지연 차이 500으로 결정할 수 있다. 단말 300은 다수의 안테나 간에 상호 상관성이 적은 것으로 판단되는 경우, 각각의 수신 안테나 신호인 h00, h10 및 h01, h11에 대응하는 채널 프로파일을 기반으로, 두 수신 신호의 간섭을 모두 최소화하는 방향으로 전파 지연 차이를 결정할 수 있다.
실시 예에 따라, 패킷 방식의 통신 시스템에서는 기지국 200이 매 패킷마다 최적 빔 방향을 동기를 위한 프리앰블 신호를 함께 전송하므로, 단말 300은 매 패킷마다 전파 지연 차이를 측정할 수 있다. 다른 실시 예로, 프레임 방식의 통신 시스템에서는 기지국 200이 동기 신호를 심볼마다 빔을 변경하면서 송신하므로, 단말 300은 안테나 체인별로 최적 빔의 심볼을 기반으로 동기 시점을 획득하고, 두 심볼의 시간 차이를 보상하여 전파 지연 차이를 측정할 수 있다.
단말 300은 측정된 전파 지연 차이(|τ0 - τ1|)에 대한 정보(혹은 'PDD 정보'라 칭함)를 포함하는 상향링크 피드백 신호 310을 기지국 200으로 전송할 수 있다. 추가로, 단말 300은 동기 신호 수신 결과를 기반으로 최적 송수신 빔을 결정하고, 결정된 최적 송수신 빔에 대한 정보를 기지국 200으로 전송할 수 있다. 단말 300은 상향링크 제어 신호를 이용하여 PDD 정보를 기지국 200으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 PDD 정보를 나타내는 필드를 상향링크 제어 신호에 추가하여 기지국 200으로 전송할 수 있다.
기지국 200은 단말 300으로부터 PDD 정보를 포함하는 상향링크 피드백 신호를 수신한다. 기지국 200은 수신된 PDD 정보를 기반으로 TX Ant.#0 및 TX Ant.#1 을 통해 송신되는 신호(예: 데이터 신호)에 대한 전파 지연 차이를 보상할 수 있다. PDD 정보가 TX Ant.#1을 통해 송신된 제2 동기 신호가 TX Ant.#0을 통해 송신된 제1 동기 신호보다 전파 지연 차이만큼 더 늦게 단말 300에 도달됨을 나타내는 경우를 가정한다. 실시 예에 따라, 기지국 200은 수신된 PDD 정보를 기반으로 TX Ant.#0을 통해 전송될 신호를 전파 지연 차이만큼 지연시킬 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 TX Ant.#0에 대응되는 제1 신호와 TX Ant.#1에 대응되는 제2 신호를 각 안테나를 통해 동시에 전송하는 것이 아니라, 제1 신호의 송신 시점이 제2 신호의 송신 시점보다 지연되도록 제어할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 기지국 200은 수신된 PDD 정보를 기반으로 TX Ant.#1을 통해 전송될 신호를 전파 지연 차이만큼 앞당겨서 단말 300으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 TX Ant.#0에 대응되는 제1 신호와 TX Ant.#1에 대응되는 제2 신호를 각 안테나를 통해 동시에 전송하는 것이 아니라, 제1 신호의 송신이 제2 신호의 송신보다 전파 지연 차이만큼 먼저 수행되도록 제어할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 기지국 200은 PDD 정보를 기반으로, TX Ant.#0을 통해 전송될 신호와 TX Ant.#0을 통해 전송될 신호의 생성 시점을 조절할 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 TX Ant.#0에 대응되는 제1 신호와 TX Ant.#1에 대응되는 제 2 신호를 동시에 생성하는 것이 아니라, 제1 신호를 제 2 신호보다 전파 지연 차이만큼 먼저 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기지국 200은 PDD 정보를 기반으로, 다수의 안테나를 통해 송신되는 신호에 대해 전파 지연 차이를 보상하여 송신한다. 이에 따라, 다수의 안테나를 통해 송신되는 신호들은 동일한 시간에 단말 300에 도달하게 됨으로써, 단말 300의 다수의 수신 안테나들을 통해 수신되는 신호 스트림 간에 심볼간 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 단말의 이동에 따른 단말의 상향링크 피드백이 생략되는 것을 도시하고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 전파지연차이의 보상에 따른 기지국과 단말의 신호 송수신 시점을 도시한다.
도 6을 참조하면, 단말 300은 제1 동기 시점(t)에 기지국 200으로부터 수신되는 동기 신호들을 기반으로 전파 지연 차이를 측정하고, 측정된 전파 지연 차이에 대한 정보(PDD 정보)를 기지국 200으로 전송할 수 있다. 이에 따라, 기지국 200은 다수의 안테나를 통해 송신되는 신호에 대해 전파 지연 차이를 보상하고, 전파 지연 차이가 보상된 신호들을 단말 300으로 송신할 수 있다.
이후, 단말 300은 제2 동기 시점(t+Δt)에 기지국 200으로부터 동기 신호들을 다시 수신하고, 수신되는 동기 신호들을 기반으로 전파 지연 차이를 측정할 수 있다. 이때, 제2 동기 시점(t+Δt)에 측정된 전파 지연 차이는, 제1 동기 시점(t)에 측정 및 보고된 전파 지연 차이와 동일하거나 혹은 유사할 수 있다. 예컨대, 단말 300이 제1 동기 시점(t)에 대한 전파 지연 차이에 대한 정보를 기지국 200으로 보고했음에도 불구하고, 제2 동기 시점(t+Δt)에 동일하거나 유사한 전파 지연 차이가 측정될 수 있다. 이는 기지국 200과 단말 300의 동기 시점은 고정되어 있으므로, 기지국 200이 동기 신호에 대해서는 전파 지연 차이를 보상하지 않고, 제어 신호 및 데이터 신호에 대해서만 전파 지연 차이를 보상하기 때문이다. 따라서, 단말 300은 제2 동기 시점(t+Δt)에 측정된 전파 지연 차이가 제1 동기 시점(t)에 측정된 전파 지연 차이와 동일하거나 유사하더라도, 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에서 ISI가 발생되지 않는 경우에는 해당 전파 지연 차이에 대한 정보를 기지국 200으로 보고하지 않는다.
단말 300은 제1 동기 시점의 채널 정보와 제2 동기 시점의 채널 정보를 기반으로, 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에서 ISI의 발생 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 단말 300은 하기 수학식 2를 이용하여 ISI의 발생 여부를 판단할 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
τ0은 제1 동기 시점에 대응되는 TX Ant.#0의 신호의 전파 지연을 의미하고, τ1은 제1 동기 시점에 대응되는 TX Ant.#1의 신호의 전파 지연을 의미한다. 또한, τ'0은 제2 동기 시점에 대응되는 TX Ant.#0의 신호의 전파 지연을 의미하고,τ'1은 제2 동기 시점에 대응되는 TX Ant.#1의 수신한 신호의 전파 지연을 의미한다. 또한, Δτ'0는 제2 동기 시점에 대응되는 TX Ant.#0의 신호의 지연 확산을 의미하고, Δτ'1은 제2 동기 시점에 TX Ant.#1의 신호의 지연 확산을 의미한다.
단말 300은 제1 동기 시점의 채널 정보 τ0,τ1과 제2 동기 시점의 채널 정보 τ'0,τ'1이 수학식 2를 만족시키는 경우, 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에서 ISI가 발생되지 않는 것으로 판단하고, 기지국 200으로 전파 지연 차이를 보고할 필요가 없는 것으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 기지국 200은 제1 동기 시점의 전파 지연 차이에 대한 정보(|τ1-τ0|)를 기반으로, TX Ant.#0으로 송신되는 신호를 전파 지연 차이(τ1-τ0) 700만큼 지연시켜 전송할 수 있다. 이때, 기지국 200이 TX Ant.#0을 이용하여 특정 빔으로 송신한 신호는 τ'1만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#1에 도달한다. 이때, 단말 300이 RX Ant.#1을 이용하여 특정 빔으로 수신한 신호는 Δτ'1만큼 지연 확산된다. 또한, 기지국 200이 TX Ant.#0을 이용하여 특정 빔으로 송신한 신호는 τ'0만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#0에 도달한다. 이때, 단말 300이 RX Ant.#0을 이용하여 특정 빔으로 수신한 신호는 Δτ'0만큼 지연 확산된다. 도시된 바와 같이, ||τ'1-τ'0|-|τ1-τ0|| 710과 Δτ가 CP 구간의 길이보다 작거나 같게 되므로, RX Ant.#0을 통해 수신되는 OFDM심볼과 RX Ant.#1을 통해 수신되는 OFDM심볼 사이의 간섭이 발생하지 않게 된다(720).
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 전파지연차이를 고려한 빔 후보를 제외하는 예를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 단말 300에서 측정한 전파 지연 차이 500이 PDD 정보 필드 영역 800보다 큰 상황이 발생될 수 있다. 여기서, PDD 정보 필드 영역 800은 PDD 정보 필드를 위해 주어진 비트 수로 나타낼 수 있는 시간 구간을 의미한다. 예컨대, 상향링크를 통해 전송 가능한 비트 수에 대한 제약으로 인해, 전파 지연 차이에 대한 정보를 보고하기 위한 PDD 정보 필드의 비트 수가 제한될 수 있다. 따라서, 전파 지연 차이 500을 나타내기 위해 필요한 비트 수가 PDD 정보 필드의 제한된 비트 수보다 큰 상황이 발생될 수 있다. 이와 같이, 측정된 전파 지연 차이 500이 제한된 PDD 정보 필드의 비트 수로 나타낼 수 있는 PDD 정보 필드 영역 800보다 큰 경우, 단말 300은 측정된 전파 지연 차이에 대한 보상이 불가능한 것으로 판단하고 해당 빔 조합을 빔 선택 후보군에서 제외시킬 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 매 동기 시점마다, 동기 신호 수신 결과를 기반으로 각 안테나별 최적의 빔을 선택할 수 있으며, 이때 해당 빔 조합이 선택되지 않도록 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 기지국과 단말 사이의 신호 흐름 절차를 도시한다.
도 9를 참조하면, 기지국 200은 900단계에서 안테나 체인별로 서로 다른 동기 신호를 전송할 수 있다. 예컨대, 기지국 200은 미리 설정된 동기 시점에 다수의 송신 안테나 각각에 대응되는 서로 다른 동기 신호를 생성하고, 동시에 다수의 안테나 각각을 통해 서로 다른 동기 신호를 단말 300으로 전송할 수 있다. 이때, 기지국 200에서 서로 다른 빔으로 송신된 신호들 각각은 서로 다른 독립적인 채널 경로를 통해 단말 300으로 전달된다. 예컨대, 기지국 200은 TX Ant.#0 및 TX Ant.#1을 이용하여 단말로부터 보고된 각 안테나별 최적 송신 빔으로 서로 구분 가능한 동기 신호를 전송한다. TX Ant.#0 및 TX Ant.#1 각각의 최적 빔을 통해 동시에 송신된 제1 동기 신호와 제2 동기 신호는 서로 다른 독립적인 채널 경로에 의한 전파 지연을 겪은 이후에 단말 300으로 수신된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, TX Ant.#0의 제1 송신빔을 이용하여 송신된 제1 동기 신호는 τ0 100만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#0에 도달할 수 있고, TX Ant.#1의 제2 송신빔을 이용하여 송신된 제2 동기 신호(PN1)는 τ1 110만큼 전파 지연을 겪은 이후에, 단말 300의 RX Ant.#1에 도달할 수 있다. 이때, 단말 300은 RX Ant.#0 및 RX Ant.#1을 이용하여 최적 빔 방향으로 빔포밍을 수행하여 기지국 200으로부터 송신된 신호를 수신한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 단말 300이 RX Ant.#0의 최적 빔으로 수신한 제1 동기 신호(PN0)는 Δτ0 102만큼 지연 확산되고, RX Ant.#1의 최적 빔으로 수신한 제2 신호(PN1)는 Δτ1 112만큼 지연 확산 된다.
단말 300은 910단계에서 수신된 동기 신호를 기반으로 채널간 전파 지연 차이를 측정한다. 예컨대, 단말 300은 다수의 안테나를 통해 수신된 신호들에 대한 상호 상관을 수행하고, 상호 상관 결과를 기반으로 전파 지연 차이를 측정할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 TX Ant.#0과 RX Ant.#0의 채널에 대한 전파 지연 τ0 100과 TX Ant.#1과 RX Ant.#1의 채널에 대한 전파 지연 τ1 110의 차이(|τ0 - τ1|)를 측정할 수 있다. RX Ant.#0 및 RX Ant.#1 각각을 통해 수신된 신호들에 대한 상호 상관 결과는 도 5에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다. 예컨대, 단말 300은 각 안테나를 통해 수신된 신호들에 대한 상호 상관을 수행하여, 채널 H의 h00, h01 및 h10, h11 정보에 대응하는 채널 프로파일 결과를 얻을 수 있다. 이때, 단말 300은 h00, h01 채널 프로파일의 첫 번째 수신 동기 신호와 h10, h11 채널 프로파일의 두 번째 동기 신호 사이의 시간 차이를 기반으로, 두 채널 사이에서 발생한 전파 지연 차이로 결정할 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 실시 예에 따라 단말 300은 측정된 전파 지연 차이를 나타내기 위해 필요한 비트 수가, 미리 결정된 PDD 정보 필드의 비트 수보다 클 경우, 해당 전파 지연 차이에 대응되는 빔 조합을 빔 선택 후보군에서 제외할 수 있다. 이때, 단말 300은 해당 동기 시점에 해당 전파 지연 차이에 대응되는 빔 조합을 제외한, 나머지 빔 조합들 중에서 최적 빔 조합을 선택할 수 있다.
이후, 단말 300은 920단계에서 PDD 정보를 포함하는 상향링크 신호를 기지국 200으로 전송할 수 있다. 단말 300은 최적 빔 조합이 변경된 경우, PDD 정보와 함께 변경된 빔 조합에 대한 정보를 포함하는 상향링크 신호를 기지국 200으로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 단말 300은 상향링크 제어 신호에 PDD 정보 필드를 추가하여 기지국 200으로 전송할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 PDD 정보 필드는 하기와 같이, 두 가지 방식으로 구성될 수 있다.
첫 번째 방식은, PDD 정보 필드를 송신 안테나 정보(예: 인덱스)를 나타내는 제1 정보 필드와, 제1 정보 필드의 송신 안테나의 신호와 적어도 하나의 다른 송신 안테나의 신호 사이의 전파 지연 차이를 나타내는 적어도 하나의 제2 정보 필드로 구성하는 방식이다. 예컨대, 제1 정보 필드는, 전파 지연 차이의 기준 시점이 되는 신호의 송신 안테나를 나타낼 수 있다. 다시 말해, 제1 정보 필드는 단말 300에 가장 먼저 도착한 신호 혹은 가장 늦게 도착한 신호의 송신 안테나를 나타낼 수 있다. 또한, 제2 정보 필드는, 제1 정보 필드가 나타내는 송신 안테나의 신호와 적어도 하나의 다른 송신 안테나의 신호에 대한 전파 지연 차이의 절대값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 정보 필드는 기지국 200의 n개의 송신 안테나들 중에서 제1 송신 안테나로 송신된 제1 동기 신호가 가장 먼저 단말에 도착함을 나타낼 수 있다. 이 경우, 제2 정보 필드는 (n-1)개일 수 있으며, (n-1)개의 제2 정보 필드 각각은, 제1 송신 안테나를 제외한 나머지 다른 안테나에 대한 전파 지연 차이의 절대값을 나타낼 수 있다. 다시 말해, (n-1)개의 제2 정보 필드 각각은 제1 송신 안테나로 송신된 제1 동기 신호와 (n-1)개의 다른 송신 안테나로 송신된 동기신호들 각각에 대한 전파 지연 차이에 대한 절대값을 나타낼 수 있다. 이때, 제1 정보 필드의 길이는
Figure pat00005
비트일 수 있다. 또한, 제2 정보 필드 각각의 길이는 m비트일 수 있으며, (n-1)개의 제2 정보 필드 전체의 길이는 (n-1)×m비트일 수 있다. 여기서, m은 전파 지연 차이의 절대값의 비트 수를 의미한다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따라 PDD 정보 필드는 총
Figure pat00006
+ (n-1)×m 비트로 구성될 수 있다.
두 번째 방식은, PDD 정보 필드를 미리 정해진 특정 송신 안테나의 송신 신호와 적어도 하나의 다른 송신 안테나의 송신 신호 사이의 전파 지연 차이를 나타내는 적어도 하나의 제3 정보 필드로 구성될 수 있다. 예컨대, 제3 정보 필드는, n개의 송신 안테나들 중에서 미리 정해진 특정 송신 안테나로부터 송신된 신호가 단말 300에 수신된 시점을 기준으로, 적어도 하나의 다른 송신 안테나로부터 송신된 신호에 대한 전파 지연 차이를 음수 혹은 양수로 나타내는 (n-1)개의 제3 정보 필드를 포함할 수 있다. 예컨대, 단말 300은 미리 정해진 특정 송신 안테나가 제1 송신 안테나인 경우, 제1 송신 안테나의 신호와 다른 송신 안테나들에 대한 신호 사이의 전파 지연 차이를 음수 혹은 양수로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기지국 200의 제2 송신 안테나를 통해 송신된 제2 동기 신호가 단말 300에 가장 먼저 도착하고 그 다음으로 기지국 200의 제1 송신 안테나를 통해 송신된 제1 동기 신호가 단말 300에 도착하고, 마지막으로 기지국 200의 제3 송신 안테나를 통해 송신된 제3 동기 신호가 단말 300에 도착한 경우를 가정한다. 이때, 제2 송신 안테나에 대한 전파 지연 값을 나타내는 제3 정보 필드는, 제2 송신 안테나의 신호가 제1 송신 안테나의 신호보다 먼저 단말 300에 도착했으므로, 제1 송신 안테나의 제1 동기 신호와 제2 송신 안테나의 제2 동기 신호에 대한 전파 지연 차이를 음수로 나타낼 수 있다. 또한, 제3 송신 안테나에 대한 전파 지연 값을 나타내는 제3 정보 필드는, 제3 송신 안테나의 신호가 제1 송신 안테나의 신호보다 늦게 단말 300에 도착했으므로, 제3 송신 안테나의 제3 동기 신호와 제2 송신 안테나의 제2 동기 신호에 대한 전파 지연 차이를 양수로 나타낼 수 있다. 예컨대, 제3 정보 필드 각각은 전파 지연 차이를 음수 혹은 양수로 나타냄으로써, 해당 송신 안테나의 신호가 특정 송신 안테나의 신호보다 먼저 도착했는지 혹은 늦게 도착했는지 나타낼 수 있다. 이때, 제3 정보 필드 각각의 길이는 m+1비트일 수 있다. PDD 정보 필드는 (n-1)개의 제3 정보 필드를 포함할 수 있으므로, PDD 정보 필드의 전체 길이는 (n-1)×(m+1)비트일 수 있다. m+1비트에서, m은 전파 지연 차이의 절대값의 비트 수를 의미하며, 1은 음수 혹은 양수를 나타내기 위한 비트일 수 있다. 따라서, 상향링크 제어 신호에 추가되는 비트 수를 감소시키기 위해서, 기지국 200의 송신 안테나 수가 많은 경우에는 두 번째 방식보다 첫 번째 방식을 이용하여 PDD 정보 필드를 구성하는 것이 효율적이며, 기지국 200의 송신 안테나 수가 적은 경우에는 첫 번째 방식보다 두 번째 방식을 이용하여 PDD 정보 필드를 구성하는 것이 효율적일 것이다.
추가적으로, 상향링크 제어 신호에 추가되는 비트 수를 감소시키기 위해서, 단말 300은 전파 지연 차이를 그대로 기지국 200으로 전송하지 않고, 전파 지연 차이 중에서 CP 구간으로 커버 가능한 구간을 제외한 나머지를 PDD 정보 필드에 추가하여 기지국 200으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 측정된 전파 지연 차이에 대한 수치를 비트열로 변경한 후, 변경된 비트열에서 CP 구간에 대응되는 하위 일부 LSB(Least Significant Bit) 영역을 생략하고, 상위 일부 MSB(Most Significant Bit) 영역을 기지국 200으로 전송할 수 있다. 보다 상세한 예로, 단말 300은 측정된 전파 지연 차이가 '14'이고, CP 구간으로 커버 가능한 전파 지연 차이가 '2'인 경우, 측정된 전파 지연 차이에 대응되는 비트열 1110 중에서, CP 구간으로 커버 가능한 하위 비트 "10"을 제외하고, 나머지 상위 비트 11만을 PDD 정보 필드에 추가하여 기지국 200으로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 단말 300은 채널 상황에 따라 측정된 전파 지연 차이를 그대로 기지국 200으로 전송할 수도 있고, 측정된 전파 지연 차이에서, CP 구간 전체 혹은 일부에 대응되는 하위 비트 영역을 제외한 나머지 상위 비트 영역만을 기지국 200으로 전송할 수 있다. 여기서 CP 구간 일부는 CP 구간 전체에서 지연 확산에 대응되는 구간을 제외한 나머지 구간일 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 전파 지연 차이 값이 작게 측정된 채널 상황에서는 전파 지연 차이를 그대로 기지국 200으로 전송할 수 있다. 반면, 단말 300은 전파 지연 차이 값이 크게 측정된 채널 상황에서는 전파 지연 차이에서 CP 구간전체 혹은 일부에 대응되는 하위 비트 영역을 제외한 나머지 상위 비트 영역만을 기지국 200으로 전송할 수 있다. 추가로, 단말 300은 CP 구간 전체 혹은 일부에 대응되는 하위 비트 영역을 모두 제외하지 않고, 채널 상황에 따라 CP 구간 전체 혹은 일부에 대응되는 하위 비트 영역보다 작은 영역만을 제외하고, 나머지 상위 비트 영역을 기지국 200으로 전송할 수 있다. 추가로, 단말 300은 CP 구간 전체 혹은 일부에 대응되는 하위 비트 영역을 제외하고, 나머지 상위 비트 영역만을 PDD 정보 필드에 포함시켜 기지국 200으로 전송하는 경우, PDD 정보 필드가 의미하는 비트 영역을 표시하는 PDD 지수 필드(exponent field)를 추가로 전송할 수 있다. 예를 들어, PDD 정보 1110에서, 상위 비트 11을 포함하는 PDD 정보 필드가 상향링크 제어 신호에 포함되는 경우, 단말 300은 PDD 정보 필드가 상위 2비트만을 포함함을 나타내는 PDD 지수 필드를 상향링크 제어 신호에 추가하여, 기지국 200으로 전송할 수 있다.
추가적으로, 단말 300은 측정된 전파 지연 차이가 CP 구간으로 커버 가능하거나, 혹은 수학식 2를 만족하여 실질적으로 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에 심볼간 간섭이 발생되지 않는 것으로 판단되는 경우, PDD 정보를 전송하지 않을 수 있다. 이때, 단말 300은 상향링크 제어 신호를 전송하지 않거나, 상향링크 제어 신호에, PDD 정보의 유무를 표시하는 1 비트의 필드를 추가할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 PDD 정보 전송이 필요하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상향링크 제어 신호에 PDD 정보가 존재하지 않음을 나타내는 별도의 필드를 추가하여, 상향링크 제어 신호의 정보량을 최소화할 수 있다.
기지국 200은 930단계에서 단말 300으로부터 PDD 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호를 수신하고, 수신된 상향링크 제어 신호로부터 PDD 정보를 획득하여 관리한다. 예를 들어, 기지국 200은 단말 300에 대한 최적 송신빔에 대한 정보와 수신된 PDD 정보를 테이블로 관리 및 저장할 수 있다.
기지국 200은 940단계에서 수신된 PDD 정보를 기반으로 전파 지연 차이에 대한 보상을 수행하고, 950단계에서 전파 지연 차이가 보상된 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 수신된 PDD 정보를 기반으로 TX Ant.#0 및 TX Ant.#1 을 통해 송신되는 신호(예: 제어 신호 및 데이터 신호)에 대한 전파 지연 차이를 보상할 수 있다. PDD 정보가 TX Ant.#1을 통해 송신된 제2 동기 신호가 TX Ant.#0을 통해 송신된 제1 동기 신호보다 전파 지연 차이만큼 더 늦게 단말 300에 도달됨을 나타내는 경우를 가정한다. 실시 예에 따라, 기지국 200은 수신된 PDD 정보를 기반으로 TX Ant.#0을 통해 전송될 신호를 전파 지연 차이만큼 지연시킬 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 TX Ant.#0에 대응되는 제1 신호와 TX Ant.#1에 대응되는 제2 신호를 각 안테나를 통해 동시에 전송하는 것이 아니라, 제1 신호의 송신 시점이 제2 신호의 송신 시점보다 지연되도록 제어할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 기지국 200은 수신된 PDD 정보를 기반으로 TX Ant.#1을 통해 전송될 신호를 전파 지연 차이만큼 앞당겨서 단말 300으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 TX Ant.#0에 대응되는 제1 신호와 TX Ant.#1에 대응되는 제2 신호를 각 안테나를 통해 동시에 전송하는 것이 아니라, 제1 신호의 송신이 제2 신호의 송신보다 전파 지연 차이만큼 먼저 수행되도록 제어할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따라, 기지국 200은 PDD 정보를 기반으로, TX Ant.#0을 통해 전송될 신호와 TX Ant.#0을 통해 전송될 신호의 생성 시점을 조절할 수 있다. 예를 들어, 기지국 200은 TX Ant.#0에 대응되는 제1 신호와 TX Ant.#1에 대응되는 제 2 신호를 동시에 생성하는 것이 아니라, 제1 신호를 제 2 신호보다 전파 지연 차이만큼 먼저 생성할 수 있다.
이에 따라, 단말 300은 960단계에서 송신 안테나 간의 심볼간 간섭이 제거된 MIMO 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 기지국 200에서 다수의 안테나를 통해 송신되는 신호에 대해 전파 지연 차이를 보상하여 송신함으로써, 다수의 안테나를 통해 송신되는 신호들은 동일한 시간에 단말 300에 도달할 수 있다. 따라서, 단말 300은 다수의 수신 안테나들을 통해 심볼간 간섭이 발생되지 않는 신호 스트림을 수신할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블럭 구성을 도시한다. 도 10은 단말 300의 구성을 예시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 10을 참조하면, 단말 300은 다수의 안테나, 송수신부 1000 및 제어부 1010를 포함할 수 있다. 다수의 안테나는 송수신부 1000에 의해 송신 처리된 신호를 무선 채널을 통해 송신하고, 무선 채널상의 신호를 수신할 수 있다. 다수의 안테나는 빔포밍을 지원하기 위한 어레이 안테나 또는 안테나 요소(element)들을 포함할 수 있다.
송수신부 1000은 송신될 신호를 송신 처리하고, 또한 수신되는 신호를 수신 처리한다. 예를 들어, 송수신부 1000은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 데이터 송신 시, 송수신부 1000은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 데이터 수신 시, 송수신부 1000은 기저대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트열을 복원한다. 이때 송수신부 1000은 수신된 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고, 상기 OFDM 심볼에 대해 FFT(fast Fourier transform) 연산을 수행함으로써 부반송파별 복소 심볼들을 복원할 수 있다. 또한, 송수신부 1000은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향 변환한 후 다수의 안테나를 통해 송신하고, 다수의 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 송수신부 1000은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다.
또한, 송수신부 1000은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 추가로, 송수신부 1000은 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 송수신부 1000은 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 송수신부 1000은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이러한 송수신부 1000은 통신부 또는 송수신기로 지칭될 수 있으며, 경우에 따라서는 송신기와 수신기로 분리되거나, 혹은 송신부와 수신부로 분리되어 도시될 수 있다.
또한, 송수신부 1000은 본 발명의 실시 예에 따라 제어부 1010의 제어하에 다수의 안테나를 통해 수신된 신호에 대한 상호 상관을 수행할 수 있다.
제어부 1010는 단말의 전반적인 동작들을 제어 및 처리한다. 예를 들어, 제어부 1010는 송수신부 1000 및 다수의 안테나를 통해 신호를 송신 또는 수신하도록 제어한다. 이를 위해, 제어부 1010는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라 제어부 1010는 기지국 200의 다수의 송신 안테나와 단말 300의 다수의 수신 안테나 사이의 채널에 대한 전파 지연 차이를 측정하고, 측정된 전파 지연 차이에 대한 정보를 기지국 200으로 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 이를 위해, 제어부 1010는 PDD 측정 모듈 1020 및 PDD 피드백 모듈 1030을 포함할 수 있다. PDD 측정 모듈 1020은 송수신부 1000를 제어하여, 다수의 안테나 각각의 특정 빔을 통해 수신된 동기 신호들에 대한 상호 상관(cross-correlation)을 수행하고, 상호 상관 결과를 기반으로 수신 신호들에 대한 전파 지연 차이(PDD)를 측정할 수 있다.
PDD 피드백 모듈 1030은 PDD 측정 모듈 1020에서 측정된 전파 지연 차이를 기지국 200으로 피드백하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 예를 들어, PDD 피드백 모듈 1030은 상향링크 제어 신호에 측정된 전파 지연 차이를 나타내는 PDD 정보 필드를 추가하여, 기지국 200으로 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 PDD 정보 필드는 단말 300에 신호가 가장 늦게 혹은 빨리 도착한 신호의 송신 안테나 정보를 나타내는 제1 정보 필드와, 제1 정보 필드에서 나타내는 송신 안테나의 신호와 적어도 하나의 다른 송신 안테나의 신호 사이의 전파 지연 차이를 나타내는 적어도 하나의 제2 정보 필드로 구성될 수 있다. 다른 실시 예로, PDD 정보 필드를 미리 정해진 특정 송신 안테나의 송신 신호와 적어도 하나의 다른 송신 안테나의 송신 신호 사이의 전파 지연 차이를 나타내는 적어도 하나의 제3 정보 필드로 구성될 수 있다.
추가적으로, PDD 피드백 모듈 1030은 상향링크 제어 신호에 추가되는 비트 수를 감소시키기 위해서, 전파 지연 차이를 그대로 기지국 200으로 전송하지 않고, 전파 지연 차이에 대응하는 비트열 중에서 CP 구간으로 커버 가능한 하위 비트 영역을 제외한 나머지 상위 비트 영역만을 PDD 정보 필드에 추가하여 기지국 200으로 전송할 수 있다. 이때, PDD 피드백 모듈 1030은 PDD 정보 필드가 의미하는 비트 영역을 표시하는 PDD 지수 필드(exponent field)를 추가로 전송할 수 있다. 또한, PDD 피드백 모듈 1030은 측정된 전파 지연 차이가 CP 구간으로 커버 가능하거나, 혹은 측정된 전파 지연 차이가 수학식 2를 만족하여 실질적으로 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에 심볼간 간섭이 발생되지 않는 것으로 판단되는 경우, PDD 정보를 전송하지 않을 수 있다. 이때, PDD 피드백 모듈 1030은 상향링크 제어 신호를 전송하지 않거나, 상향링크 제어 신호에, PDD 정보의 유무를 표시하는 1 비트의 필드를 추가할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 PDD 정보 전송이 필요하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상향링크 제어 신호에 PDD 정보가 존재하지 않음을 나타내는 별도의 필드를 추가하여, 상향링크 제어 신호의 정보량을 최소화할 수 있다.
추가적으로, 제어부 1010은 매 동기 시점마다 안테나별 최적 빔을 선택하고, 선택된 안테나별 최적 빔에 대한 정보를 기지국 200으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어부 1010은 단말 300은 PDD 정보와 함께 최적 빔 조합에 대한 정보를 포함하는 상향링크 신호를 기지국 200으로 전송할 수 있다. 이때, 제어부 1010은 측정된 전파 지연 차이를 나타내기 위해 필요한 비트 수가, 미리 결정된 PDD 정보 필드의 비트 수보다 클 경우, 측정된 전파 지연 차이에 대한 보상이 불가능한 것으로 판단하고 해당 전파 지연 차이에 대응되는 빔 조합을 빔 선택 후보군에서 제외할 수 있다. 이때, 제어부 1010은 동기 시점에 최적 빔 조합이 선택될 시, 선택된 빔 조합에 대한 전파 지연 차이를 PDD 정보 필드로 나타낼 수 있는지 여부를 판단한다. 제어부 1010은 선택된 빔 조합에 대한 전파 지연 차이를 PDD 정보 필드로 나타낼 수 없는 경우, 해당 빔 조합을 제외하고, 다른 빔 조합을 선택하여 기지국 200으로 피드백할 수 있다.
추가로, 미도시되었으나 단말 300은 저장부를 포함할 수 있으며, 저장부는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블럭 구성을 도시한다. 도 11은 기지국 200의 구성을 예시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 11을 참조하면, 기지국 200은 제어부 1100, 송수신부 1120, 및 다수의 안테나를 포함할 수 있다. 제어부 1100은 기지국의 전반적인 동작들을 제어 및 처리한다. 예를 들어, 제어부 1100은 송수신부 1120 및 다수의 안테나를 통해 신호를 송신 또는 수신하도록 제어한다. 이를 위해, 제어부 1100은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라 제어부 1100은 단말 300으로부터, 기지국 200의 다수의 송신 안테나와 단말 300의 다수의 수신 안테나 사이의 채널에 대한 전파 지연 차이에 대한 정보를 수신할 수 있다. 제어부 1100은 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로, 송수신부 1120를 제어하여 다수의 송신 안테나로 전송될 신호들에 대한 전파 지연 차이를 보상할 수 있다. 예컨대, 제어부 1100은 PDD 보상 모듈 1100을 포함할 수 있다. PDD 보상 모듈 1110은 단말 300으로부터 피드백된 상향링크 제어 신호로부터 전파 지연 차이에 대한 송신 안테나 정보와 전파 지연 차이 정보를 획득할 수 있다. PDD 보상 모듈 1110은 송수신부 1120의 기저대역 신호 처리 모듈에서 특정 송신 안테나를 통해 송신될 신호가 다른 송신 안테나를 통해 송신될 신호보다 전파 지연 차이만큼 지연되도록 제어할 수 있다. PDD 보상 모듈 1110은 기저대역 신호 처리 모듈에서 특정 안테나를 통해 송신될 신호가 다른 안테나를 통해 송신될 신호보다 전파 지연 차이만큼 먼저 송신되도록 제어할 수 있다. 또한, PDD 보상 모듈 1110은 전파 지연 차이를 기반으로 기저대역 신호를 처리하는 모듈에서 특정 안테나로 송신될 신호의 생성 시점을 제어 및변경할 수 있다.
또한, 제어부 1100는 매 동기시점마다 다수의 안테나를 통해 서로 구분 가능한 동기 신호를 송신하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 또한, 제어부 1100는 단말 300으로부터 피드백되는 상향링크 제어 신호로부터 각 안테나별 최적 빔을 식별하고, 식별된 각 안테나별 최적 빔으로 동기 신호, 제어 신호 및/혹은 데이터 신호를 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.
송수신부 1120은 송신될 신호를 송신 처리하고, 또한 수신되는 신호를 수신 처리한다. 예를 들어, 송수신부 1120은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 데이터 송신 시, 송수신부 1120은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 데이터 수신 시, 송수신부 1120은 기저대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트열을 복원한다. 이때 송수신부 1120은 수신된 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고, 상기 OFDM 심볼에 대해 FFT(fast Fourier transform) 연산을 수행함으로써 부반송파별 복소 심볼들을 복원할 수 있다. 또한, 송수신부 1120은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향 변환한 후 다수의 안테나를 통해 송신하고, 다수의 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 송수신부 1120은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다.
또한, 송수신부 1120은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 추가로, 송수신부 1120은 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 송수신부 1120은 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 송수신부 1120은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이러한 송수신부 1120은 통신부 또는 송수신기로 지칭될 수 있으며, 경우에 따라서는 송신기와 수신기로 분리되거나, 혹은 송신부와 수신부로 분리되어 도시될 수 있다.
또한, 송수신부 1120은 본 발명의 실시 예에 따라 제어부 1100의 제어하에 다수의 안테나 각각을 통해 매 동기 시점마다 서로 구분 가능한 동기 신호를 송신할 수 있다. 또한, 송수신부 1120은 제어부 1100의 제어하에 다수의 안테나 각각을 통해 송신될 제어 신호 및 데이터 신호에 대한 전파 지연 차이를 보상하여 송신할 수 있다. 예를 들어, 송수신부 1120은 기저대역 신호를 처리하는 모듈에서 특정 안테나로 송신될 신호가 다른 안테나로 송신될 신호보다 지연되도록 제어하거나, 혹은 특정 안테나로 송신될 신호가 다른 안테나로 송신될 신호보다 먼저 송신되도록 제어할 수 있다. 또한, 송수신부 1120은 기저대역 신호를 처리하는 모듈에서 특정 안테나로 송신될 신호의 생성 시점을 제어할 수 있다. 예를 들어, 송수신부 1120은 다수의 안테나에 대응하는 신호를 생성하기 위한 트리거 신호의 타이밍을 가변할 수 있다.
다수의 안테나는 송수신부 1120에 의해 송신 처리된 신호를 무선 채널을 통해 송신하고, 무선 채널상의 신호를 수신할 수 있다. 다수의 안테나는 빔포밍을 지원하기 위한 어레이 안테나 또는 안테나 요소(element)들을 포함할 수 있다.
추가로, 미도시되었으나 기지국 200은 저장부를 포함할 수 있으며, 저장부는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부는 각 단말로부터 수신된 전파 지연 차이에 대한 정보 및 안테나별 최적 빔 정보를 저장할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 송수신부에 대한 상세한 블럭 구성의 일 예를 도시한다. 도 12는 기지국 200의 송수신부 1120에서 2개의 송신 안테나 체인을 포함하는 경우의 상세한 블럭 구성에 대한 일 예를 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 12를 참조하면, 송수신부 1120은 기저대역 모듈 1200 및 DAC들 1260, 및 1270, 및 RF모듈 1280을 포함할 수 있다. 기저대역 모듈 1200은 제1 TX 기저대역 생성기 1210, 제2 TX 기저대역 생성기 1220, 제 1 스위치 1230, FIFO 버퍼 1240, 제2 스위치 1250을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 스위치 1230, FIFO 버퍼 1240, 제2 스위치 1250을 PDD 보상기라고 칭할 수 있다.
제1 TX 기저대역 생성기 1210 및 제2 TX 기저대역 생성기 1220 각각은 각 송신 안테나를 통해 전송될 송신 신호를 생성한다. 예를 들어, 제1 TX 기저대역 생성기 1210은 제1 송신 안테나(TX Ant.#0)을 통해 전송될 기저대역 신호를 생성하고, 제2 TX 기저대역 생성기 1220은 제2 송신 안테나(TX Ant.#1)을 통해 전송될 기저대역 신호를 생성한다.
제1 스위치 1230은 제어부 1100으로부터 입력되는 송신 안테나 정보(예: 송신 안테나 식별(tx_ant_id) 정보, 혹은 송신 안테나 인덱스 정보)에 기초하여, 특정 송신 안테나를 통해 송신될 신호를 FIFO 버퍼 1240으로 전달한다. 예를 들어, 제1 스위치 1230은 제어부 1100로부터 제1 송신 안테나의 식별 정보가 입력될 시, 제1 TX 기저대역 생성기 1210으로부터 제공되는 신호를 FIFO 버퍼 1240으로 전달하고, 제2 TX 기저대역 생성기 1220으로부터 제공되는 신호를 제2 스위치 1250로 바로 전달할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 스위치 1230은 제어부 1100로부터 제2송신 안테나의 식별 정보가 입력될 시, 제1 TX 기저대역 생성기 1210으로부터 제공되는 신호를 제2 스위치 1250으로 바로 전달하고, 제2 TX 기저대역 생성기 1220으로부터 제공되는 신호를 FIFO 버퍼 1240으로 전달할 수 있다.
FIFO 버퍼 1240은 제어부 1100로부터 전파 지연 차이 정보를 입력받고, 제1 스위치 1230으로부터 입력되는 신호를 전파 지연 차이에 대응하는 시간만큼 지연시킨 후, 제2 스위치 1250으로 출력할 수 있다. 여기서, 제어부 1100로부터 입력되는 전파 지연 차이 정보는, 단말 300에서 측정된 전파 지연 차이의 절대값(pdd_abs)일 수 있다.
제2 스위치 1250은 제어부 1100으로부터 입력되는 송신 안테나 정보(예: 송신 안테나 식별(tx_ant_id) 정보, 혹은 송신 안테나 인덱스 정보)에 기초하여, FIFO 버퍼 1240으로부터 제공되는 신호를 특정 송신 안테나에 대응되는 안테나 체인으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 스위치 1250은 제어부 1100로부터 제1 송신 안테나의 식별 정보가 입력될 시, FIFO 버퍼 1240으로부터 제공되는 신호를 제1 송신 안테나에 대응되는 안테나 체인단(tx0_out)으로 출력하고, 제1 스위치 1230으로부터 바로 제공되는 신호를 제2 송신 안테나에 대응되는 안테나 체인단(tx1_out)으로 출력할 수 있다. 또 다른 예로, 제2 스위치 1230은 제어부 1100로부터 제2송신 안테나의 식별 정보가 입력될 시, FIFO 버퍼 1240으로부터 제공되는 신호를 제2 송신 안테나에 대응되는 안테나 체인단(tx1_out)으로 출력하고, 제1 스위치 1230으로부터 바로 제공되는 신호를 제1 송신 안테나에 대응되는 안테나 체인단(tx0_out)으로 출력할 수 있다.
DAC 1260 및 1270은 입력되는 기저대역의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, RF 모듈 1280으로 전달한다. RF 모듈 1280은 입력되는 기저대역의 아날로그 신호를 고주파 신호로 변환한 후, 해당 안테나를 통해 전송되도록 처리할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 송수신부에 대한 상세한 블럭 구성의 다른 예를 도시한다. 도 13은 기지국 200의 송수신부 1120에서 2개의 송신 안테나 체인을 포함하는 경우의 상세한 블럭 구성에 대한 다른 예를 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 13을 참조하면, 송수신부 1120은 기저대역 모듈 1300 및 DAC들 1350, 및 1360, 및 RF 모듈 1370을 포함할 수 있다. 기저대역 모듈 1300은 카운터 1310, 지연기 1312, 제1 스위치 1320, 제1 TX 기저대역 생성기 1330, 및 제2 TX 기저대역 생성기 1340을 포함할 수 있다.
카운터 1310은 제어부 1100로부터 송신 신호의 생성을 시작하기 위한 트리거 신호(tx_trig)를 입력받을 수 있다. 카운터 1310은 트리거 신호가 입력될 경우, 리셋되어 시간을 측정하고, 측정된 시간 값을 지연기 1312로 출력한다.
지연기 1312는 제어부 1100로부터 전파 지연 차이 정보를 입력받고, 카운터 1310으로부터 입력되는 시간이 전파 지연 차이에 대응하는 시간과 동일한 경우, 카운터 1310로부터의 트리거 신호를 제1 스위치 1320으로 출력할 수 있다. 여기서, 제어부 1100로부터 입력되는 전파 지연 차이 정보는, 단말 300에서 측정된 전파 지연 차이의 절대값(pdd_abs)일 수 있다.
제1 스위치 1320은 제어부 1100으로부터 입력되는 송신 안테나 정보(예: 송신 안테나 식별(tx_ant_id) 정보, 혹은 송신 안테나 인덱스 정보)에 기초하여, 트리거 신호의 전송을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치 1320은 제어부 1100로부터 제1 송신 안테나의 식별 정보가 입력될 시, 제1 송신 안테나로 송신될 신호가 제2 송신 안테나로 송신될 신호보다 전파 지연 차이만큼 늦게 전송되도록 하기 위해, 지연기 1312로부터 제공되는 트리거 신호를 제1 TX 기저대역 생성기 1330으로 출력하고, 지연기 1312를 거치지 않은 트리거 신호를 제2 TX 기저대역 생성기 1340으로 출력할 수 있다. 다른 예Fh, 제1 스위치 1320은 제어부 1100로부터 제2 송신 안테나의 식별 정보가 입력될 시, 제2 송신 안테나로 송신될 신호가 제1 송신 안테나로 송신될 신호보다 전파 지연 차이만큼 늦게 전송되도록 하기 위해, 지연기 1312로부터 제공되는 트리거 신호를 제2 TX 기저대역 생성기 1340으로 출력하고, 지연기 1312를 거치지 않은 트리거 신호를 제1 TX 기저대역 생성기 1330으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위치 1320은 송신 신호 생성 시작을 나타내는 트리거 신호가 제1 TX 기저대역 생성기 1330 및 제2 TX 기저대역 생성기 1340 각각으로 서로 다른 시점에 전달되도록 제어할 수 있다.
제1 TX 기저대역 생성기 1330 및 제2 TX 기저대역 생성기 1340은 트리거 신호가 입력될 시, 해당 송신 안테나를 통해 전송될 신호를 생성하고, 생성된 신호를 해당 송신 안테나 체인단으로 출력한다. 예를 들어, 제1 TX 기저대역 생성기 1330은 트리거 신호가 입력될 시, 제1 송신 안테나(TX Ant.#0)을 통해 전송될 기저대역 신호를 생성하고, 생성된 신호를 제1 송신 안테나 체인단(tx0_out)으로 출력할 수 있다. 또 다른 예로, 제2 TX 기저대역 생성기 1340은 트리거 신호가 입력될 시, 제2 송신 안테나(TX Ant.#0)을 통해 전송될 기저대역 신호를 생성하고, 생성된 신호를 제2 송신 안테나 체인단(tx1_out)으로 출력할 수 있다.
DAC 1350 및 1360은 입력되는 기저대역의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, RF 모듈 1370으로 전달한다. RF 모듈 1370은 입력되는 기저대역의 아날로그 신호를 고주파 신호로 변환한 후, 해당 안테나를 통해 전송되도록 처리할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 14를 참조하면, 단말 300은 1400단계에서 기지국으로부터 다수의 동기 신호를 수신한다. 예를 들어, 단말 300은 매 동기시점마다 기지국으로부터 다수의 안테나의 특정 빔으로 동기 신호를 수신할 수 있다.
단말 300은 1410단계에서 다수의 동기 신호의 수신 시간 차이를 기반으로, 채널간 전파 지연 차이를 측정한다. 예컨대, 단말 300은 다수의 안테나를 통해 수신된 신호들에 대한 상호 상관을 수행하고, 상호 상관 결과를 기반으로 전파 지연 차이(PDD)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 RX Ant.#0을 통해 수신된 신호와 RX Ant.#1을 통해 수신된 신호에 대한 상호 상관을 수행하여, TX Ant.#0과 RX Ant.#0의 채널에 대한 전파 지연 τ0 100과 TX Ant.#1과 RX Ant.#1의 채널에 대한 전파 지연 τ1 110의 차이(|τ0 - τ1|)를 측정할 수 있다.
단말 300은 1420단계에서 심볼간 간섭이 발생되는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 단말 300은 이전 시점에 수신된 동기 신호에 대한 채널 정보와 현재 시점에 수신된 동기 신호에 대한 채널 정보를 기반으로, 현재 시점에 대응되는 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에서 심볼간 간섭이 발생될지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 단말 300은 상기 수학식 2를 이용하여 심볼간 간섭 발생 여부를 판단할 수 있다. 단말 300은 이전 시점에 수신된 동기 신호에 대한 채널 정보와 현재 시점에 수신된 동기 신호에 대한 채널 정보가 수학식 2를 만족하는 경우, 현재 시점에 대응되는 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에서 심볼간 간섭이 발생되지 않을 것으로 판단할 수 있다. 반면, 단말 300은 이전 시점에 수신된 동기 신호에 대한 채널 정보와 현재 시점에 수신된 동기 신호에 대한 채널 정보가 수학식 2를 만족하지 않는 경우, 현재 시점에 대응되는 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에서 심볼간 간섭이 발생될 것으로 판단할 수 있다.
만일, 단말 300은 심볼간 간섭이 발생되지 않을 것으로 판단되는 경우, 전파 지연 차이를 기지국 200으로 전송하지 않고, 본 발명의 실시 예에 따른 절차를 종료한다. 예컨대, 기지국 200과 단말 300의 동기 시점은 고정되어 있으므로, 기지국 200이 동기 신호에 대해서는 전파 지연 차이를 보상하지 않고, 제어 신호 및 데이터 신호에 대해서만 전파 지연 차이를 보상하지 않는다. 따라서, 단말 300에서 제2 동기 시점(t+Δt)에 측정된 전파 지연 차이가 CP 구간으로 커버할 수 없다 하더라도, 실질적으로 제어 신호 및 데이터 신호 수신 구간에서 심볼간 간섭이 발생되지 않을 수 있다. 그러므로, 단말 300은 수학식 2를 이용하여 심볼간 간이 발생되지 않는 것으로 판단되는 경우, 이전 시점에 전파 지연 차이에 대한 정보가 기지국 200으로 보고되어 전파 지연 차이가 보상된 것으로 판단하고, 현재 시점의 전파 지연 차이에 대한 정보를 기지국 200으로 보고하지 않는다. 이때, 단말 300은 상향링크 제어 신호를 전송하지 않을 수 있다. 또한, 단말 300은 단말 300과 기지국 200 사이의 채널에 대한 최적 안테나 빔 조합 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호에, PDD 정보의 유무를 표시하는 1 비트의 필드를 추가할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 PDD 정보 전송이 필요하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상향링크 제어 신호에 PDD 정보가 존재하지 않음을 나타내는 별도의 필드를 추가하여, 상향링크 제어 신호의 정보량을 최소화할 수 있다.
반면, 단말 300은 심볼간 간섭이 발생될 것으로 판단되는 경우, 1430단계에서 전파 지연 차이에 대한 정보를 기지국 200으로 피드백할 수 있다. 예를 들어, 단말 300은 단말 300과 기지국 200 사이의 채널에 대한 최적 안테나 빔 조합 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호에, 적어도 하나의 안테나에 대한 전파 지연 차이를 나타내는 PDD 정보 필드를 추가하여 기지국 200으로 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDD 정보 필드는 단말 300에 가장 먼저 혹은 가장 늦게 도착한 신호의 송신 안테나 정보(예: 인덱스)를 나타내는 제1 정보 필드와, 제1 정보 필드의 송신 안테나의 신호와 적어도 하나의 다른 송신 안테나의 신호 사이의 전파 지연 차이를 나타내는 적어도 하나의 제2 정보 필드로 구성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 PDD 정보 필드는 기지국 200과 미리 약속한 특정 송신 안테나의 송신 신호와 적어도 하나의 다른 송신 안테나의 송신 신호 사이의 전파 지연 차이를 나타내는 적어도 하나의 제3 정보 필드로 구성될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 단말 300은 상향링크 제어 신호에 추가되는 비트 수를 감소시키기 위해서, 전파 지연 차이를 그대로 기지국 200으로 전송하지 않고, 전파 지연 차이 중에서 CP 구간으로 커버 가능한 구간을 제외한 나머지를 PDD 정보 필드에 추가하여 기지국 200으로 전송할 수 있다. 이때 단말 300은 PDD 정보 필드가 의미하는 비트 영역을 표시하는 PDD 지수 필드를 추가로 전송할 수 있다.
이후, 단말 300은 본 발명의 실시예에 따른 절차를 종료한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 절차를 도시한다.
도 15를 참조하면, 기지국 200은 1500단계에서 다수의 안테나 체인을 이용하여 다수의 동기 신호를 단말 300으로 전송한다. 예를 들어, 기지국 200은 미리 설정된 동기시점에 다수의 송신 안테나 각각에 대응되는 서로 다른 동기 신호를 생성하고, 동시에 다수의 안테나 각각의 최적 빔을 통해 서로 다른 동기 신호를 단말 300으로 전송할 수 있다.
기지국 200은 1510단계에서 단말 300으로부터 전파 지연 차이에 대한 정보가 수신되는지 여부를 결정한다. 기지국 200은 동기 신호 전송 이후, 단말 300으로부터 전파 지연 차이에 대한 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호가 수신되는지 여부를 결정할 수 있다. 만일, 단말 300으로부터 전파 지연 차이에 대한 정보를 포함하는 상향링크 제어 신호가 수신되지 않을 경우, 기지국 200은 단말 300에서 다수의 안테나 사이의 심볼간 간섭이 발생되지 않는 것으로 결정하고, 본 발명의 실시 예에 따른 절차를 종료한다.
반면, 단말 300으로부터 전파 지연 차이에 대한 정보를 포함하는 상향링크 제어 정보가 수신될 경우, 기지국 200은 1520단계에서 수신된 전파 지연 차이를 기반으로, 다수의 안테나 체인에 대한 전파 지연 차이를 보상한다. 예를 들어, 기지국 200은 단말 300으로부터 피드백된 상향링크 제어 신호로부터 전파 지연 차이에 대한 특정 송신 안테나 정보와 전파 지연 차이 정보를 획득하고, 특정 송신 안테나를 통해 송신될 신호가 다른 송신 안테나를 통해 송신될 신호보다 전파 지연 차이만큼 지연되도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 기지국 200은 특정 송신 안테나를 통해 송신될 신호가 다른 안테나를 통해 송신될 신호보다 전파 지연 차이만큼 먼저 송신되도록 제어할 수 있다. 또한, 기지국 200은 전파 지연 차이를 기반으로 기저대역 신호를 처리하는 모듈에서 특정 송신 안테나로 송신될 신호의 생성 시점을 제어할 수 있다.
이후, 기지국 200은 1530단계에서 다수의 안테나 체인을 이용하여 전파 지연 차이가 보상된 다수의 신호를 단말 300으로 전송한다. 이후, 기지국 200은 본 발명의 실시 예에 따른 절차를 종료한다.
도 16은 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서 전파지연차이의 보상 결과를 도시한다.
도 16을 참조하면, 상술한 바와 같이, 기지국 200에서 다수의 송신 안테나에 대한 전파 지연 차이를 보상하여 단말 300으로 신호를 전송함으로써, 단말 300에서 다수의 수신 안테나를 통해 수신되는 두 스트림의 도착 시간은 서로 일치할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같은 기존 통신 시스템에서는 ODFM 심볼 구간에서 심볼간 간섭이 발생되었으나, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서는 1600과 같이, OFDM 심볼 구간에서는 심볼간 간섭이 전혀 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 빔포밍 MIMO 시스템에서는 SISO 모드와 동일한 CP 구간으로 신호 스트림의 지연 확산을 커버하는 경우, 성능 열화 없이 신호를 복조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기지국 200에서 다수의 안테나에 대한 전파 지연 차이를 보상하기 위해, 적어도 하나의 신호를 지연시켜 송신하거나, 적어도 하나의 신호를 앞당겨 송신하기 위해서는, 가이드 타임(guide time)이 필요하다. 이와 같은 가이드 타임은 기지국 200에서 안테나의 송신 빔을 전환하는 경우에 필요하며, 고정된 빔으로 심볼은 연속적으로 전송하는 경우에는 필요하지 않을 것이다. 따라서, 고정된 빔으로 전송을 수행하는 경우에는 효율(throughput) 손실이 발생되지 않을 것이다. 예를 들어, 프레임 통신 방식의 경우(예: 차세대 모바일 5G), 단말별로 TDM(Time-Division Multiplexing) 전송이 가능한 시점에는 송신 빔을 전환하기 위한 가이드 타임이 추가되어야 할 것이다. 다른 예로, 패킷 통신 방식의 경우(예: WiGig), 도 17에 도시된 바와 같이, 패킷 사이의 가이드 타임으로 정의된 3us의 SIFS(Short Inter-Frame Space) 구간을 활용하여, 효율 손실 없이, 표준 규격을 수정하지 않고, 본 발명의 실시 예를 적용할 수 있다. 이와 같은 가이드 타임 이용 시, 이동성이 없는 백홀망의 경우에는 채널 환경이 고정되어 있으므로, 초기 설정 이후에는 더이상의 효율 손실이 발생하지 않을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 단말이 전파 지연 차이에 대한 정보를 피드백할 수 있으며, 피드백에 필요한 상향링크 제어 신호의 정보량을 최소화할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예는 공간 다중화(Spatial Multiplexing, SM) MIMO 모드로 주파수 효율을 향상시키기 위해 이용될 수 있으며, 추가적인 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio) 확보를 위해 송신 다이버시티(예: STBC, SFBC) 모드 및 수신 다이버시티(예: MRC) 모드에도 활용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 ‘ROM’이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 ‘RAM’라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (26)

  1. 무선통신 시스템에서 기지국의 방법에 있어서,
    다수의 안테나를 통해 다수의 동기 신호를 동기 시점에 전송하는 과정;
    단말로부터 상기 다수의 안테나의 전파 지연 차이에 대한 정보를 수신하는 과정; 및
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 각각에 대한 신호 전송 시점을 제어하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 제1 송신 안테나에 대한 식별 정보, 상기 제1 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 제1 안테나는, 상기 단말에 가장 먼저 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나 혹은 가장 늦게 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나인 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 기지국의 미리 결정된 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 안테나 각각에 대한 신호 전송 시점을 제어하는 과정은,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 대응되는 송신 신호를 상기 전파 지연 차이에 대응하는 시간만큼 지연시키는 과정, 혹은
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 대응되는 송신 신호를 상기 전파 지연 차이에 대응하는 시간만큼 앞당겨 전송하는 과정을 포함하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 안테나 각각에 대한 신호 전송 시점을 제어하는 과정은,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 대응되는 송신 신호의 생성 시점을 조절하는 과정을 포함하는 방법.
  6. 무선통신 시스템에서 단말의 방법에 있어서,
    기지국으로부터 다수의 동기 신호를 수신하는 과정;
    상기 수신된 다수의 동기 신호에 대한 전파 지연 차이를 결정하는 과정; 및
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 제1 안테나에 대한 식별 정보, 상기 제1 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 제1 안테나는, 상기 단말에 가장 먼저 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나 혹은 가장 늦게 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나인 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 기지국의 미리 결정된 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하는 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 상기 결정된 전파 지연 차이를 나타내는 비트열 중에서, 하위 일부 비트 영역을 제외하고, 나머지 상위 일부 비트 영역만을 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 하위 일부 비트 영역은, CP(Cyclic Prefix)에 대응하는 하위 비트 영역 중에서 지연 확산에 대응되는 비트 영역을 제외한 나머지 비트 영역을 포함하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 상기 상위 일부 비트 영역만을 나타내는 정보가 의미하는 비트 영역을 표시하기 위한 지수 정보를 더 포함하는 방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 전파 지연 차이를 결정한 후, 이전 시점에 수신된 동기 신호의 채널 정보와 현재 시점에 수신된 동기 신호의 채널 정보를 기반으로 심볼간 간섭 발생 여부를 확인하는 과정을 더 포함하며,
    상기 심볼간 간섭이 발생되지 않는 경우, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 생략하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보 유무를 나타내는 정보를 포함하는 신호를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 방법.
  13. 청구항 6에 있어서,
    상기 전파 지연 차이를 결정한 후, 상기 전파 지연 차이와 미리 설정된 최대 전파 지연 차이 값을 비교하는 과정; 및
    상기 전파 지연 차이가 상기 최대 전파 지연 차이보다 크거나 같은 경우, 상기 전파 지연 차이에 대응하는 빔 조합을 상기 기지국과 단말의 통신 빔 선택을 위한 후보 빔에서 제외시키는 과정을 더 포함하는 방법.
  14. 무선통신 시스템에서 기지국의 장치에 있어서,
    다수의 안테나와 연결되는 송수신부; 및
    상기 송수신부를 통해 상기 다수의 안테나를 통해 다수의 동기 신호를 동기 시점에 전송하고, 단말로부터 상기 다수의 안테나의 전파 지연 차이에 대한 정보를 수신하고, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 각각에 대한 신호 전송 시점을 제어하는 제어부를 포함하는 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 제1 송신 안테나에 대한 식별 정보, 상기 제1 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 제1 안테나는, 상기 단말에 가장 먼저 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나 혹은 가장 늦게 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나인 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 기지국의 미리 결정된 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하는 장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 대응되는 송신 신호를 상기 전파 지연 차이에 대응하는 시간만큼 지연시키거나, 혹은 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 대응되는 송신 신호를 상기 전파 지연 차이에 대응하는 시간만큼 앞당겨 전송하도록 제어하는 장치.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 기반으로 상기 다수의 안테나 중 적어도 하나의 안테나에 대응되는 송신 신호의 생성 시점을 조절하는 장치.
  19. 무선통신 시스템에서 단말의 방법의 장치에 있어서,
    다수의 안테나와 연결되는 송수신부; 및
    기지국으로부터 다수의 동기 신호를 수신하고, 상기 수신된 다수의 동기 신호에 대한 전파 지연 차이를 결정하고, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 제1 안테나에 대한 식별 정보, 상기 제1 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 제1 안테나는, 상기 단말에 가장 먼저 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나 혹은 가장 늦게 도착한 동기 신호에 대응되는 기지국의 안테나인 장치.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 기지국의 미리 결정된 안테나에 대한 적어도 하나의 다른 안테나의 전파 지연 차이를 나타내는 정보를 포함하는 장치.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 상기 결정된 전파 지연 차이를 나타내는 비트열 중에서, 하위 일부 비트 영역을 제외하고, 나머지 상위 일부 비트 영역만을 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 하위 일부 비트 영역은, CP(Cyclic Prefix)에 대응하는 하위 비트 영역 중에서 지연 확산에 대응되는 비트 영역을 제외한 나머지 비트 영역인 장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보는, 상기 상위 일부 비트 영역만을 나타내는 정보가 의미하는 비트 영역을 표시하기 위한 지수 정보를 더 포함하는 장치.
  24. 청구항 19에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전파 지연 차이를 결정한 후, 이전 시점에 수신된 동기 신호의 채널 정보와 현재 시점에 수신된 동기 신호의 채널 정보를 기반으로 심볼간 간섭 발생 여부를 확인하고, 상기 심볼간 간섭이 발생되지 않는 경우, 상기 전파 지연 차이에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 전파 지연 차이에 대한 정보 유무를 나타내는 정보를 포함하는 신호를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함하는 장치.
  26. 청구항 19에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전파 지연 차이를 결정한 후, 상기 전파 지연 차이와 미리 설정된 최대 전파 지연 차이 값을 비교하고, 상기 전파 지연 차이가 상기 최대 전파 지연 차이보다 크거나 같은 경우, 상기 전파 지연 차이에 대응하는 빔 조합을 상기 기지국과 단말의 통신 빔 선택을 위한 후보 빔에서 제외시키는 장치.
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