KR20180080768A - 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 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 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝(combining)하는 장치는, 상기 복수의 무선 신호들을 수신하는 복수의 안테나들, 상기 복수의 무선 신호들에 관련된 채널 추정 정보를 생성하고, 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 베이스밴드 모뎀(baseband modem), 및 상기 채널 추정 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성하고, 상기 컴바이닝 제어 정보를 상기 베이스밴드 모뎀으로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMBINING A PLURALITY OF RADIO FREQUENCY SIGNALS}
본 발명은 복수의 안테나들에 상응하는 복수의 무선 신호들을 수신하는 베이스밴드 모뎀(baseband modem)에서 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 방법 및 장치에 관한 것입니다.
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), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
무선 통신 시스템에서 수신 성능을 개선하기 위해서 복수의 안테나들을 사용하여 송수신하는 기술이 널리 사용된다. 복수의 안테나들이 사용되는 경우, 기지국에서는 미리 설정된 안테나 개수에 상응하는 무선 신호들에 대한 결합이 가능하도록 수신기를 구현하였다.
최근 안테나 구조 및 MIMO(multi-input multi-output) 기술이 발전함에 따라 종래 수신기 모뎀으로 처리할 수 있는 안테나 수보다 훨씬 더 많은 수의 안테나가 존재하는 시스템이 늘어나고 있다.
특히, FD-MIMO(full-dimension multi-input multi-output)과 같이 기지국 안테나 개수가 수십 개 이상으로 증가하는 경우는 모든 안테나를 결합하도록 수신기 모뎀을 구현하기는 불가능하다. 또한, CoMP (Cooperative Multi-Point) reception, vRAN(virtual RAN), cascade RRH(Remote Radio Head) 등과 같은 기술들이 도입되면서 단일 셀의 안테나 개수를 기준으로 수신기 모뎀이 구현된 상태에서 인접 셀의 안테나를 추가로 활용 가능하게 되면서 수신기 모뎀으로 결합할 수 있는 안테나 수보다 더 많은 수신 안테나를 처리해야 하는 경우가 발생한다.
본 발명은 베이스밴드 모뎀(baseband modem)에서 하나의 수신 모듈이 결합할 수 있는 안테나 수보다 많은 수신 안테나가 존재하는 환경에서 전체 수신 안테나에 상응하는 무선 신호들을 복수의 집합으로 선택 및 분할하고, 이를 적어도 하나의 수신 모듈과 연결하여 수신함으로써 모든 수신 안테나를 결합하는 수신기 대비 구현 복잡도를 줄이고 성능 손실을 최소화하는 방안을 제안한다.
본 발명은 수신기의 베이스밴드 모뎀으로 결합할 수 있는 안테나 수보다 더 많은 수신 안테나 신호가 존재하는 경우, 안테나 및 채널의 공간 상관 특성을 활용하여 수신 안테나 신호를 합산하거나, 적절한 개수로 분할하여, 복수의 결합 모듈로 처리함으로써 전체 안테나 신호를 결합하는 경우에 비해 복잡도를 낮추고 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 또한, 수신 안테나 개수나 공간 상관 특성이 변하는 경우에도 이를 측정하여 안테나 그룹과 결합 모듈 간의 연결을 조절하여 최적의 수신 안테나 결합 이득을 보장할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝(combining)하는 장치는, 상기 복수의 무선 신호들을 수신하는 복수의 안테나들, 상기 복수의 무선 신호들에 관련된 채널 추정 정보를 생성하고, 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 베이스밴드 모뎀(baseband modem), 및 상기 채널 추정 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성하고, 상기 컴바이닝 제어 정보를 상기 베이스밴드 모뎀으로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정 정보는, 상기 복수의 안테나들의 개수(Nrx), 상기 베이스밴드 모뎀에 포함되는 컴바이닝 모듈의 개수(L), 상기 컴바이닝 모듈이 컴바이닝할 수 있는 무선 신호들의 개수(Mrx), 및 상기 복수의 안테나들의 공간 상관 정보(Rsp) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 베이스밴드 모뎀은, 상기 채널 추정 정보를 생성하여 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 적어도 하나의 컴바이닝 모듈, 상기 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들과 상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑(mapping)하는 안테나 연결 모듈, 및 상기 컴바이닝된 복수의 무선 신호들을 디코딩(decoding)하는 복호기(decoder)를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 미리 설정된 상기 공간 상관 정보(Rsp)를 이용하거나, 상기 채널 추정 정보에 기반하여 생성된 공간 상관 정보(Rsp)를 이용할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 컨트롤러는, 아래의 수학식 1을 만족하는 경우,
[수학식 1]
Nrx > L × Mrx
상기 채널 추정 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하고, 설정된 가중치에 관한 정보를 포함하는 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는, 아래의 수학식 2를 만족하는 경우,
[수학식 2]
Nrx ≤ L × Mrx인 경우,
상기 채널 추정 정보 및 상기 공간 상관 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들을 상기 L개의 안테나 그룹으로 그룹핑(grouping)하고, 그룹핑된 그룹 정보를 포함하는 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성할 수 있다.
상기 안테나 연결 모듈은, 상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하기 위한 적어도 하나의 곱셉기(multiplier), 및 가중치가 설정된 무선 신호들과 상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑하기 위한 적어도 하나의 덧셈기(adder)를 포함할 수 있다.
상기 베이스밴드 모뎀은, 상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈로부터 전송되는 신호들을 수신하고, 상기 신호들을 컴바이닝하여 결합 신호를 생성하고, 상기 결합 신호를 상기 복호기로 전송하는 최종 컴바이닝 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝(combining)하는 방법은, 상기 복수의 무선 신호들을 수신하는 단계와, 상기 복수의 무선 신호들에 관련된 채널 추정 정보를 생성하는 단계와, 상기 채널 추정 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 단계와, 상기 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 컴바이닝 방법 및 장치는 수신 안테나 개수가 베이스밴드 모뎀이 처리할 수 있는 안테나 개수보다 많은 경우에도 성능 손실을 최소화하고 안테나 결합 이득을 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컴바이닝 방법 및 장치는 베이스밴드 모뎀(baseband modem)에서 복수의 수신 안테나들에 상응하는 복수의 무선 신호들을 그룹핑하여 컴바이닝함으로써 최적의 안테나 결합 이득을 획득할 수 있다.
도 1은 복수의 무선 신호들을 수신하는 베이스밴드 모뎀의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 복수의 무선 신호들을 수신하는 베이스밴드 모뎀의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 복수의 무선 신호들을 수신하는 베이스밴드 모뎀의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파라미터들에 기반하여 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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.
도 1은 복수의 무선 신호들을 수신하는 베이스밴드 모뎀의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, RF 부(radio frequency unit, 130, 131)는 Nrx(여기서, Nrx는 2 이상의 자연수)개의 수신 안테나들로부터 Nrx개의 무선 신호들을 수신하고, 상기 Nrx개의 무선 신호들을 베이스밴드 모뎀(baseband modem, 100)으로 전달할 수 있다.
베이스밴드 모뎀(100)은 컴바이닝 모듈(110) 및 복호기(decoder, 120)를 포함할 수 있다. 컴바이닝 모듈(110)은 Mrx(여기서, Mrx는 2 이상의 자연수)개의 무선 안테나들에서 전송되는 Mrx 개의 무선 신호들을 처리할 수 있다.
도 1에서는, Nrx = Mrx이므로 컴바이닝 모듈(110)은 RF 부(130, 131)로부터 전송되는 Nrx개의 무선 신호들을 컴바이닝하여 결합 신호를 생성할 수 있다. 컴바이닝 모듈(110)은 상기 결합 신호를 복호기(120)로 전송하고, 복호기(120)는 상기 결합 신호를 디코딩하여 상위 레이어(higher layer, 140)로 전송할 수 있다.
즉, 도 1에서는 수신 안테나의 개수가 작고 상기 수신 안테나의 개수가 결정되어 있는 경우에 상기 수신 안테나의 개수와 동일한 개수의 안테나를 결합할 수 있도록 베이스밴드 모뎀을 구현할 수 있고, 이를 통해 전체 수신 안테나들의 무선 신호들을 컴바이닝하고 채널 디코딩를 수행할 수 있다.
일반적으로 복수의 수신 안테나들의 무선 신호를 컴바이닝하여 수신하는 방법으로는 equal gain combining(EGC), maximal ratio combining(MRC), interference rejection combining(IRC) 등이 사용된다. 그 중에서 EGC와 MRC는 안테나 개수에 비례하는 복잡도를 가지지만, 간섭에 취약하므로 최근의 상용 이동통신 시스템에서는 활용 빈도가 낮다. 반면에 IRC는 간섭에 강인하여 대부분의 이동통신 시스템에서 적용되고 있으나 기본적으로 안테나 개수의 제곱 이상에 비례하는 복잡도를 가지므로 8개 이상의 안테나에 대해서는 IRC 수신기 구현이 어렵다.
최근에는 FD-MIMO와 같이 수신 안테나 개수가 수신기의 단일 결합 모듈이 처리할 수 있는 안테나 수보다 많거나 UL CoMP, vRAN, cascade RRH 등과 같이 환경에 따라 수신기에서 처리해야 할 수신 안테나 개수가 증가하는 경우가 발생하였다.
이렇게 수신 안테나 개수가 기저대역 모뎀이 처리할 수 있는 수신 안테나 개수보다 많은 경우, 도 2 내지 도 4에서 도시된 접근 방식을 사용할 수 있다.
도 2는 복수의 무선 신호들을 수신하는 베이스밴드 모뎀의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, RF 부(230~233)는 Nrx(예컨대, 8)개의 수신 안테나들로부터 Nrx개의 무선 신호들을 수신하고, 상기 Nrx개의 무선 신호들을 RF 컴바이닝부(radio frequency combining unit, 240, 241)를 거쳐 베이스밴드 모뎀(200)으로 전달할 수 있다.
RF 컴바이닝부(240, 241)는 RF 부(230~233)로부터 전송되는 무선 신호들을 미리 설정된 개수(예컨대, 2)씩 컴바이닝할 수 있다. 실시예에 따라, RF 컴바이닝부(240, 241)는 덧셈기(adder)로 구현될 수 있다.
예컨대, 제1 RF 컴바이닝부(240)는 제1 RF 부(230)로부터 전송되는 제1 무선 신호와 제2 RF 부(231)로부터 전송되는 제2 무선 신호를 컴바이닝하고, 컴바이닝된 무선 신호를 베이스밴드 모뎀(200)을 전송할 수 있다. 제2 RF 컴바이닝부(241)는 제3 RF 부(232)로부터 전송되는 제3 무선 신호와 제4 RF 부(233)로부터 전송되는 제4 무선 신호를 컴바이닝하고, 컴바이닝된 무선 신호를 베이스밴드 모뎀(200)을 전송할 수 있다.
베이스밴드 모뎀(200)은 컴바이닝 모듈(210) 및 복호기(220)를 포함할 수 있다. 컴바이닝 모듈(210)은 Mrx(예컨대, 4)개의 무선 안테나들에서 전송되는 Mrx 개의 무선 신호들을 처리할 수 있다.
도 2에서는, Nrx = 2 * Mrx이므로 컴바이닝 모듈(210)은 RF 컴바이닝부(240, 241)로부터 전송되는 Nrx/2(=Mrx)개의 무선 신호들을 컴바이닝하여 결합 신호를 생성할 수 있다. 컴바이닝 모듈(210)은 상기 결합 신호를 복호기(220)로 전송하고, 복호기(220)는 상기 결합 신호를 디코딩하여 상위 레이어(250)로 전송할 수 있다.
즉, 도 2에서 사용되는 RF 컴바이닝(radio frequency combining)은 베이스밴드 모뎀으로 입력되기 전 안테나 별 수신 신호를 적절히 합산하여 수신기가 처리할 수 있는 개수까지 베이스밴드 모뎀으로 입력되는 수신 안테나 신호 개수를 줄이는 방식이다.
예를 들어, 도 2에서 Nrx=8, Mrx=4 인 경우, 순차적으로 수신 안테나 신호를 2개씩 합산하여 4개의 수신 안테나 신호를 생성하고 이를 베이스밴드 모뎀으로 입력하는 방식이다. 그러나, RF 컴바이닝은 일관성 있는 컴바이닝(coherent combing)이 아니므로 우연히 합산한 수신 안테나들의 신호가 동일 위상이 아니라면 수신 안테나 결합 이득을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
도 3은 복수의 무선 신호들을 수신하는 베이스밴드 모뎀의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, RF 부(330~333)는 Nrx(예컨대, 8)개의 수신 안테나들로부터 Nrx개의 무선 신호들을 수신하고, 상기 Nrx개의 무선 신호들을 베이스밴드 모뎀(300)으로 전달할 수 있다.
베이스밴드 모뎀(300)은 제1 컴바이닝 모듈(310), 제2 컴바이닝 모듈(311), 최종 컴바이닝 모듈(soft-out combiner, 320), 및 복호기(330)를 포함할 수 있다.
제1 컴바이닝 모듈(310) 및 제2 컴바이닝 모듈(311)은 Mrx(예컨대, 4)개의 무선 안테나들에서 전송되는 Mrx 개의 무선 신호들을 처리할 수 있고, 최종 컴바이닝 모듈(320)은 제1 컴바이닝 모듈(310)로부터 전송되는 제1 결합 신호와 제2 컴바이닝 모듈(311)에서 전송되는 제2 결합 신호를 처리할 수 있다.
도 3에서는, Nrx = 2 * Mrx이므로 제1 컴바이닝 모듈(310) 및 제2 컴바이닝 모듈(311)은 각각 Mrx(=Nrx/2)개의 무선 신호들을 컴바이닝하여 제1 결합 신호와 제2 결합 신호 각각을 생성할 수 있다.
최종 컴바이닝 모듈(320)은 제1 컴바이닝 모듈(310)로부터 전송되는 제1 결합 신호와 제2 컴바이닝 모듈(311)에서 전송되는 제2 결합 신호를 컴바이닝하여 최종 결합 신호를 생성할 수 있다. 최종 컴바이닝 모듈(320)은 상기 최종 결합 신호를 복호기(330)로 전송하고, 복호기(330)는 상기 최종 결합 신호를 디코딩하여 상위 레이어(350)로 전송할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 컴바이닝 방법은 소프트-아웃풋(soft-output) 컴바이닝 또는 LLR(log-likelihood ratio) 컴바이닝으로 지칭될 수 있고, 전체 수신 안테나 개수보다 작은 Mrx(Mrx<Nrx)개의 안테나를 컴바이닝할 수 있는 컴바이닝 모듈을 복수로 사용하여 전체 수신 안테나 신호를 컴바이닝하는 방식이다.
도 3에서 Nrx=8, Mrx=4 인 경우, L=Nrx/Mrx=2이므로 두 개의 컴바이닝 모듈을 사용하여 베이스밴드 모뎀을 구성하고, 수신 안테나 중에 4개는 첫번째 컴바이닝 모듈에 연결하고, 나머지 4개 수신 안테나는 두번째 컴바이닝 모듈에 입력하여 각 컴바이닝 모듈에서 결합된 2개의 소프트-아웃풋(soft-output)을 다시 컴바이닝하여 채널 디코딩를 수행하게 된다.
도 3에 도시된 컴바이닝 방법은 도 2에 도시된 RF 컴바이닝보다 성능이 우수하나 하나의 컴바이닝 모듈에 입력할 수신 안테나를 선택하는 방법에 따라 성능의 차이가 발생할 수 있다. 또한, 전체 수신 안테나 개수가 복수의 결합 모듈이 처리할 수 있는 안테나 개수의 합보다 많은 경우(Nrx>L*Mrx )에는 여전히 적용이 불가능한 문제점이 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 장치는 Nrx(이때, Nrx≥L*Mrx)개의 안테나들, 상기 Nrx개의 안테나들에 상응하는 RF 부(460~463), 베이스밴드 모뎀(400), 및 컨트롤러(metric calculator & controller, 450)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 L은 베이스밴드 모뎀(300)에 포함되는 컴바이닝 모듈의 개수이고, 상기 Mrx는 상기 컴바이닝 모듈이 컴바이닝할 수 있는 무선 신호들의 개수이다.
RF 부(460~463)는 상기 Nrx개의 안테나들로부터 Nrx개의 무선 신호들을 수신하고, 상기 Nrx개의 무선 신호들을 베이스밴드 모뎀(400)으로 전달할 수 있다. 이때,
베이스밴드 모뎀(400)은 상기 Nrx개의 무선 신호들에 관련된 채널 추정 정보를 생성하고, 컨트롤러(450)로부터 전송되는 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 Nrx개의 무선 신호들을 컴바이닝할 수 있다.
베이스밴드 모뎀(400)은 안테나 연결 모듈(virtual mapper & combiner, 410), 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421), 최종 컴바이닝 모듈(soft-out combiner, 430), 및 복호기(440)를 포함할 수 있다.
안테나 연결 모듈(410)은 컨트롤러(450)의 결정에 따라 전체 수신 안테나 신호 중에 일부를 가중치를 설정하여 컴바이닝하거나, 전체 수신 안테나 신호를 그대로 원하는 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)로 입력할 수 있다.
안테나 연결 모듈(410)은 컨트롤러(450)로부터 전송되는 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 Nrx개의 무선 신호들에 상응하는 RF 부(460~463)과 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)을 매핑(mapping)할 수 있다.
안테나 연결 모듈(410)은 RF 부(460~463)에 상응하는 상기 Nrx개의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하기 위한 적어도 하나의 곱셉기(multiplier)와, 가중치가 설정된 무선 신호들과 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)을 매핑하기 위한 적어도 하나의 덧셈기(adder, 412~415)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)은 안테나 연결 모듈(410)로부터 전송되는 매핑된 무선 신호들을 수신하고, 상기 매핑된 무선 신호들에 대한 채널 추정 정보를 생성하고, 상기 채널 추정 정보를 컨트롤러(450)로 전송할 수 있다. 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421) 각각은 상기 매핑된 무선 신호들을 컴바이닝하여 결합 신호들을 생성할 수 있다..
최종 컴바이닝 모듈(430)은 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)로부터 전송되는 상기 결합 신호들을 컴바이닝하여 최종 결합 신호를 생성할 수 있다. 최종 컴바이닝 모듈(430)은 상기 최종 결합 신호를 복호기(440)로 전송하고, 복호기(440)는 상기 최종 결합 신호를 디코딩하여 상위 레이어(470)로 전송할 수 있다.
컨트롤러(450)는 베이스밴드 모뎀(400)으로부터 전송되는 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 베이스밴드 모뎀(400)을 제어할 수 있다.
컨트롤러(450)는 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)로부터 전송되는 채널 추정 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 컴바이닝 제어 정보를 생성하고, 상기 컴바이닝 제어 정보를 베이스밴드 모뎀(400)으로 전송할 수 있다.
이때, 상기 설정 정보는 RF 부(460~463)에 상응하는 복수의 안테나들의 개수(Nrx), 베이스밴드 모뎀(400)에 포함되는 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)의 개수(L), 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421) 각각이 컴바이닝할 수 있는 무선 신호들의 개수(Mrx), 및 상기 복수의 안테나들의 공간 상관 정보(Rsp) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 컨트롤러(450)는 미리 설정된 공간 상관 정보(Rsp)를 이용할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 컨트롤러(450)는 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)로부터 전송되는 채널 추정 정보에 기반하여 공간 상관 정보(Rsp)를 생성하고, 생성된 공간 상관 정보(Rsp)를 이용할 수 있다.
[수학식 1]
Nrx > L × Mrx
컨트롤러(450)는 상기 수학식 1을 만족하는 경우, 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421)로부터 전송되는 채널 추정 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 Nrx개의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하고, 설정된 가중치에 관한 정보를 포함하는 컴바이닝 제어 정보를 생성할 수 있다.
[수학식 2]
Nrx ≤ L × Mrx인 경우,
컨트롤러(450)는 상기 수학식 2를 만족하는 경우, 상기 채널 추정 정보 및 상기 공간 상관 정보에 기반하여 RF 부(460~463) 각각에 상응하는 상기 복수의 안테나들을 상기 L개의 안테나 그룹으로 그룹핑(grouping)하고, 그룹핑된 그룹 정보를 포함하는 컴바이닝 제어 정보를 생성할 수 있다.
베이스밴드(또는 기저대역)에서 안테나 연결 모듈(410)의 입력을 (Nrx × 1) 의 벡터 X, 출력을 (LMrx × 1)인 벡터 Y로 표현하면, 안테나 연결 모듈(410)은 다음과 같이 (LMrx × Nrx)인 가상 연결 행렬 W를 정의할 수 있다(즉,
Figure pat00001
).
가상 연결 행렬 W의 a 행, b 열의 원소를 w(a,b), a=1,2,...,LMrx, b=1,2,...,Nrx 라고 하면, w(a,b) 값을 설정하여 수신 안테나의 신호와 베이스밴드 모뎀(400)의 안테나 연결 모듈(410) 간 연결을 가변할 수 있다.
컨트롤러(450)는 설치된 수신 안테나 정보 등의 사용자의 설정 입력과 적어도 하나의 컴바이닝 모듈(420, 421) 각각으로부터 받은 채널 추정 정보
Figure pat00002
를 이용하여 주어진 수신기 구조에서 최적의 성능을 보장할 수 있도록 수신 안테나 신호를 분할하거나 합산하고 안테나 연결 모듈(410)과의 연결을 결정할 수 있다.
컨트롤러(450)에서 수신 안테나를 분할하고 연결하는 기준은 주어진 복수 안테나 채널에서 채널 용량을 최대로 만드는 것이다. 주어진 (Nrx × Nrx) 채널 행렬 H에 대해서 (Ntx × 1) 송신 신호 벡터 x와 (Nrx × 1) 수신 신호 벡터 y(y=Hx+n)의 상호 정보(mutual information) I(x;y)는 다음과 같이 주어진다.
Figure pat00003
여기서 INrx는 (Nrx × Nrx) 단위 행렬이며, 일반적으로 Q=INtx로 가정할 수 있으므로 결국 채널 용량을 최대화하기 위해서는 채널의 공간 상관행렬 Rsp의 함수로 주어지는 cost function을 최대화해야 한다.
Figure pat00004
한편, FD-MIMO와 같이 수신 안테나 개수가 많은 경우에는 수신 안테나 간의 공간 상관도가 높을 수 있으며, 안테나의 형상 정보로부터 수신단의 공간 상관 행렬을 알고 있는 경우도 있다.
Figure pat00005
여기서 Rrx는 (Nrx ×Nrx) 수신 안테나의 공간 상관행렬이며,
Figure pat00006
는 (Nrx × Ntx) i.i.d (independent identically distributed) 채널 행렬이다. 이런 경우 수신 안테나의 공간 상관행렬을 채널의 공간 상관 행렬로 활용할 수도 있다.
Figure pat00007
이하에서는, 상기 cost function을 이용하여 채널 용량의 손실이 최소화 되도록 수신 안테나를 선택하고 분할하는 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파라미터들에 기반하여 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컴바이닝 장치는 S500 단계에서 수신 안테나의 공간 상관행렬 Rsp를 변경해야하는지 확인할 수 있다.
수신 안테나의 공간 상관행렬 Rsp가 주어지는 경우 컨트롤러는 사용자 입력으로 공간 상관행렬 Rsp를 활용할 수 있다.
그러나, 사용자가 안테나와 베이스밴드 모뎀 간의 연결을 임의로 결정하여 안테나의 공간 상관행렬을 특정할 수 없다거나, 수신 안테나의 증가 또는 감소 설치, 채널 특성의 변화 등에 의해 공간 상관 행렬이 변화하는 경우, 상기 장치는 베이스밴드 모뎀에서 전달되는 채널 추정 정보를 이용하여 공간 상관 행렬
Figure pat00008
를 계산한다.
S510 단계에서, 상기 장치는 초기 설치 시에는 편의상 Mrx개씩의 수신 안테나를 컴바이닝 모듈에 순차적으로 연결해 가면서 정해진 신호를 전송하고, S520 단계에서, 각 컴바이닝 모듈에서 ( Mrx ×1) 채널 추정 벡터를
Figure pat00009
를 취합하여 전체 수신 안테나에 대한 채널 벡터
Figure pat00010
를 구성할 수 있다.
또한, 상기 장치는 주기적으로 또는 사용자 선택에 따라 컴바이닝 모듈에서 전달된 채널 추정 벡터를 이용하여 공간 상관 행렬을 업데이트할 수도 있다. 전체 수신 안테나에 대한 공간 상관 행렬이 결정되면, 상기 장치는 이를 이용하여 채널 용량이 최대가 되도록 수신 안테나를 RF combining하거나 soft-output combining할 안테나를 선택하고 분할할 수 있다.
즉, S530 단계에서 상기 장치는 공관 상관 행렬을 계산하거나 재구성할 수 있다.
S540 단계에서, 상기 장치는 만약 수신기에 구성된 주어진 L 개의 안테나 결합 모듈을 사용해도 전체 수신 안테나 개수 Nrx를 처리 할 수 없는 경우(Nrx > L * Mrx), 일부 수신 안테나 신호들을 RF combining 방식으로 합산하여 수신 안테나 개수가 베이스밴드 모뎀이 처리할 수 있는 안테나 수보다 작거나 같아지도록 만들어야 한다.
RF combining 자체는 이득이 없으나 임의로 수신 안테나를 RF combining하는 경우 채널 용량이 감소할 수 있으므로 본 발명에서는 채널 용량의 감소를 최소화하도록 수신 안테나 쌍을 선택한다.
K 개의 수신 안테나 신호를 합산하는 경우, 잡음이 증가되는 것을 고려하여 sqrt(K)로 합산 신호를 평준화한다고 가정한다. 수신 안테나의 공간 상관행렬 Rsp가 주어진 경우, 특정 수신 안테나를 RF combining 한 후에 공간 상관행렬 RRFC는 원래 공간 상관행렬 Rsp의 상관계수들을 합산하여 재구성할 수 있다.
예를 들어, Nrx=4, Mrx=2, L=1 인 경우, 수신 안테나 1, 2와 3, 4를 RF combining 한다고 가정하면, 공간 상관행렬 RRFC는 다음과 같이 재구성할 수 있다.
Figure pat00011
여기서 Rij는 원래 공간 상관행렬 Rsp의 (i,j) 원소이다. 수신 안테나 (i,j)를 RF combining 하여 수신 안테나 신호 개수를 1개 줄이는 경우, 재구성된 공간 상관행렬을 RRFC (i,j) 라고 하면, 다음과 같이 채널 용량이 최대화 되도록 수신 안테나를 선택할 수 있다.
Figure pat00012
여기서 CRFC (i,j)는 RF combining할 수신 안테나 (i,j)를 선택하기 위한 cost function이다. 만약 RF combining할 수신 안테나의 인텍스가 {i,j}로 선택되었고 이것을 c번째 기저대역 입력 신호로 사용한다면, 가상 연결 행렬 W의 원소는 다음과 같이 설정할 수 있다.
Figure pat00013
일반적으로 안테나의 공간 상관 특성은 polarization이 동일하고 거리가 인접할 수록 공간 상관계수가 높으며, 상관계수가 높은 안테나 쌍을 RF combining 하는 것이 채널 용량의 손실을 줄일 수 있다.
따라서 최적에 가깝게 RF combining 할 안테나를 선택한다고 하면, 다음과 같이 determinant 계산을 제외하고 cost function을 간소화 할 수도 있다.
Figure pat00014
S570 단계에서, Nrx = L * Mrx 가 되기 위해 K개의 수신 안테나를 줄여야 한다면 상기 과정을 K번 반복하면 된다. 상기 과정을 통해 전체 수신 안테나의 개수가 베이스밴드 모뎀이 처리할 수 있는 안테나 개수 이하로 감소하면, L 개 결합 모듈을 사용하여 채널 용량을 최대화 하도록 수신 안테나를 분할하는 방법은 다음과 같다.
전체 수신 안테나 Nrx 를 크기가 Mrx 이하인 L개 그룹으로 나누고 l 번째 안테나 인덱스 집합을 Gl, 해당 집합의 크기를
Figure pat00015
이라고 정의한다.
각 안테나 그룹은 하나의 결합 모듈로 결합된 후에 soft-output을 합산하므로 결국 안테나 그룹의 채널 용량를 합산하여 최대가 되도록 안테나 그룹을 나누면 주어진 수신기로 달성할 수 있는 최대 채널 용량이 된다. 따라서 수신 안테나 그룹을 분할하기 위한 cost function은 다음과 같이 주어진다.
Figure pat00016
여기서
Figure pat00017
는 안테나 그룹 Gl 에 대한 cost function이며,
Figure pat00018
은 수신 안테나 그룹 Gl 에 대한 공간 상관행렬이다.
앞서 RF combining에서와 같이 전체 수신 안테나의 공간 상관행렬 Rsp가 주어지면 각 안테나 그룹에 포함된 수신 안테나의 상관계수를 이용하여
Figure pat00019
을 재구성해 가면서 cost function이 최대가 되는 수신 안테나 그룹을 결정한다. 각 그룹이 결정되면, 가상 연결 행렬의 원소를 설정하여 수신 안테나 신호와 기저대역 결합 모듈을 최적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, Nrx=5, Mrx=2, L=2 인 시스템에서 RF combining 할 안테나의 인덱스는 2,3이고, 첫번째 컴바이닝 모듈에 연결되어야 할 수신 안테나 그룹이 {2,3,4}이고, 두번째 컴바이닝 모듈에 연결되어야 할 수신 안테나 그룹이 {1,5}라고 하면, 가상 연결 행렬 W는 다음과 같이 설정할 수 있다.
Figure pat00020
만약 송신 안테나 beamforming과 같이 송신을 위해 결정된 안테나 그룹과 가중치가 있다면, 송수신 채널의 호혜성(reciprocity)을 이용하여 수신 안테나의 가상 연결 행렬에 적용하는 것도 가능하다. 이러한 경우 w(a,b)는
Figure pat00021
외에 임의의 복소수 값으로 설정될 수 있다.
상기 안테나 분할 과정에서 Nrx = L * Mrx 인 경우, L개 안테나 그룹이 모두 크기가 Mrx로 동일하지만, Nrx < L * Mrx 인 경우, 일부 안테나 그룹은 크기가 Mrx 보다 작을 수 있다. 이런 경우, 해당 결합 모듈에는
Figure pat00022
개의 안테나 신호 입력과
Figure pat00023
개의 null 입력을 전달할 수도 있고, 안테나 중복 선택을 허용하여 강제로 항상
Figure pat00024
가 되도록 안테나 분할하는 것도 가능하다 .
안테나 중복을 허용하는 경우, 안테나 그룹 검색의 복잡도는 증가하지만 간섭 신호의 개수가 많은 경우 IRC 수신기의 다이버시티 이득(diversity gain)을 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컴바이닝 장치는 복수의 안테나들을 통해 복수의 무선 신호들을 수신할 수 있다(S600).
상기 장치는 상기 복수의 무선 신호들에 관련된 채널 추정 정보를 생성하고(S610), 상기 채널 추정 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 컴바이닝 제어 정보를 생성할 수 있다(S620).
상기 장치는 상기 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝할 수 있다(S630).
실시예에 따라, 상기 장치는 상기 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들에 상응하는 복수의 안테나들과 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑(mapping)할 수 있다. 이때, 상기 장치는 상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하기 위해 적어도 하나의 곱셉 연산을 수행하고, 가중치가 설정된 무선 신호들과 상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑하기 위해 적어도 하나의 덧셈 연산를 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 장치는 상기 컴바이닝된 복수의 무선 신호들을 다시 컴바이닝하여 결합 신호를 생성하고, 상기 결합 신호를 디코딩할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컴바이닝 장치는 복수의 안테나들의 개수(Nrx), 베이스밴드 모뎀에 포함되는 컴바이닝 모듈의 개수(L), 상기 컴바이닝 모듈이 컴바이닝할 수 있는 무선 신호들의 개수(Mrx)를 확인할 수 있다(S700).
상기 장치는 “Nrx > L × Mrx”의 조건을 만족하는지 확인할 수 있다(S710).
S710 단계에서 “Nrx > L × Mrx”의 조건을 만족하면, 상기 장치는 채널 추정 정보에 기반하여 복수의 안테나들에 상응하는 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정할 수 있다(S720). 이후, 상기 전자 장치는 설정된 가중치에 관한 정보를 포함하는 컴바이닝 제어 정보를 생성할 수 있다(S730).
S710 단계에서 “Nrx > L × Mrx”의 조건을 만족하지 않으면, 상기 장치는 채널 추정 정보 및 공간 상관 정보에 기반하여 복수의 안테나들을 상기 L개의 안테나 그룹으로 그룹핑할 수 있다(S740). 이후, 상기 장치는 상기 채널 추정 정보에 기반하여 상기 L개의 안테나 그룹에 상응하는 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정할 수 있다(S750). 상기 장치는 그룹핑된 그룹 정보 및 설정된 가중치에 관한 정보를 포함하는 컴바이닝 제어 정보를 생성할 수 있다(S760).
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다.
100, 200, 300, 400: 베이스밴드 모뎀
110, 210, 310, 311, 420, 421: 컴바이닝 모듈
120, 220, 330, 440: 복호기
320, 430: 최종 컴바이닝 모듈
410: 안테나 연결 모듈
450: 컨트롤러

Claims (16)

  1. 복수의 무선 신호들을 컴바이닝(combining)하는 장치에 있어서,
    상기 복수의 무선 신호들을 수신하는 복수의 안테나들;
    상기 복수의 무선 신호들에 관련된 채널 추정 정보를 생성하고, 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 베이스밴드 모뎀(baseband modem); 및
    상기 채널 추정 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성하고, 상기 컴바이닝 제어 정보를 상기 베이스밴드 모뎀으로 전송하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설정 정보는,
    상기 복수의 안테나들의 개수(Nrx), 상기 베이스밴드 모뎀에 포함되는 컴바이닝 모듈의 개수(L), 상기 컴바이닝 모듈이 컴바이닝할 수 있는 무선 신호들의 개수(Mrx), 및 상기 복수의 안테나들의 공간 상관 정보(Rsp) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베이스밴드 모뎀은,
    상기 채널 추정 정보를 생성하여 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 적어도 하나의 컴바이닝 모듈;
    상기 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들과 상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑(mapping)하는 안테나 연결 모듈; 및
    상기 컴바이닝된 복수의 무선 신호들을 디코딩(decoding)하는 복호기(decoder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    미리 설정된 상기 공간 상관 정보(Rsp)를 이용하거나,
    상기 채널 추정 정보에 기반하여 생성된 공간 상관 정보(Rsp)를 이용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    아래의 수학식 1을 만족하는 경우,
    [수학식 1]
    Nrx > L × Mrx
    상기 채널 추정 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하고, 설정된 가중치에 관한 정보를 포함하는 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    아래의 수학식 2를 만족하는 경우,
    [수학식 2]
    Nrx ≤ L × Mrx인 경우,
    상기 채널 추정 정보 및 상기 공간 상관 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들을 상기 L개의 안테나 그룹으로 그룹핑(grouping)하고, 그룹핑된 그룹 정보를 포함하는 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 안테나 연결 모듈은,
    상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하기 위한 적어도 하나의 곱셉기(multiplier); 및
    가중치가 설정된 무선 신호들과 상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑하기 위한 적어도 하나의 덧셈기(adder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 베이스밴드 모뎀은,
    상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈로부터 전송되는 신호들을 수신하고, 상기 신호들을 컴바이닝하여 최종 결합 신호를 생성하고, 상기 최종 결합 신호를 상기 복호기로 전송하는 최종 컴바이닝 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 복수의 무선 신호들을 컴바이닝(combining)하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 무선 신호들을 수신하는 단계;
    상기 복수의 무선 신호들에 관련된 채널 추정 정보를 생성하는 단계;
    상기 채널 추정 정보 및 미리 설정된 설정 정보에 기반하여 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들을 컴바이닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 설정 정보는,
    상기 복수의 안테나들의 개수(Nrx), 상기 베이스밴드 모뎀에 포함되는 컴바이닝 모듈의 개수(L), 상기 컴바이닝 모듈이 컴바이닝할 수 있는 무선 신호들의 개수(Mrx), 및 상기 복수의 안테나들의 공간 상관 정보(Rsp) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 컴바이닝 제어 정보에 기반하여 상기 복수의 무선 신호들에 상응하는 복수의 안테나들과 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑(mapping)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    미리 설정된 상기 공간 상관 정보(Rsp)를 이용하거나, 상기 채널 추정 정보에 기반하여 생성된 공간 상관 정보(Rsp)를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    [수학식 1]
    Nrx > L × Mrx
    상기 수학식 1을 만족하는 경우, 상기 채널 추정 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하는 단계; 및
    설정된 가중치에 관한 정보를 포함하는 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    [수학식 2]
    Nrx ≤ L × Mrx인 경우,
    상기 수학식 2를 만족하는 경우, 상기 채널 추정 정보 및 상기 공간 상관 정보에 기반하여 상기 복수의 안테나들을 상기 L개의 안테나 그룹으로 그룹핑(grouping)하는 단계; 및
    그룹핑된 그룹 정보를 포함하는 상기 컴바이닝 제어 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 매핑하는 단계는,
    상기 복수의 안테나들에 상응하는 상기 복수의 무선 신호들 중에서 적어도 하나에 대한 가중치를 설정하기 위해 적어도 하나의 곱셉 연산을 수행하는 단계; 및
    가중치가 설정된 무선 신호들과 상기 적어도 하나의 컴바이닝 모듈을 매핑하기 위해 적어도 하나의 덧셈 연산를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 컴바이닝된 복수의 무선 신호들을 다시 컴바이닝하여 최종 결합 신호를 생성하고, 상기 최종 결합 신호를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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