KR20180081088A - 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스 - Google Patents

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KR20180081088A
KR20180081088A KR1020187015526A KR20187015526A KR20180081088A KR 20180081088 A KR20180081088 A KR 20180081088A KR 1020187015526 A KR1020187015526 A KR 1020187015526A KR 20187015526 A KR20187015526 A KR 20187015526A KR 20180081088 A KR20180081088 A KR 20180081088A
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자오청 왕
진후이 천
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소니 주식회사
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Abstract

무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스가 개시된다. 무선 통신 디바이스는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 하나 이상의 프로세서는 다수의 데이터 플로우들 - 다수의 데이터 플로우들은 제1 수량의 무선 주파수 링크들을 통해 하나 이상의 수신기에 송신됨 - 을 생성하도록; 그리고 안테나 제어 파라미터 - 안테나 제어 파라미터는 제2 수량의 안테나들을 제1 수량의 무선 주파수 링크들에 동적으로 할당하는 데 사용됨 - 를 구성하도록 구성된다. 하나 이상의 프로세서는 수행될 송신을 위해 안테나 제어 파라미터를 구성하고, 제2 수량의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 제1 수량의 무선 주파수 링크들 중 임의의 하나에 할당될 수 있다.

Description

무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스
본 개시내용은 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스에 관한 것으로, 구체적으로는 안테나 리소스들을 유연하게 할당하는 것이 가능한 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스에 관한 것이다.
최근에, 모바일 통신들에 대한 급격히 증가하는 요구를 충족시킴에 있어서 밀리미터파 주파수 대역 내의 다량의 가용 스펙트럼들이 많은 관심을 끌고 있다. 밀리미터파 주파수 대역 내의 채널 특성들은 큰 경로 페이딩으로 인해 모바일 통신들에 대해서는 매우 적합하지 않지만, 대규모 다중-입력 다중-출력 기술(massive multi-input multi-output technology)은 밀리미터파 대역에서 경로 페이딩을 효과적으로 보상할 수 있다.
안테나들의 개수 및 사이즈 및 안테나 이격을 고려하여, 1GHz 내지 4GHz의 주파수 대역에서 동작하는 기지국의 경우, 기지국은 그것에 다수의 안테나들이 구비될 때 비대해질 것이다. 밀리미터파 주파수 대역의 사용으로 기지국의 사이즈가 크게 감소될 수 있다. 예를 들어, 안테나의 사이즈는 전파(radio wave)의 파장에 비례하기 때문에, 60GHz 주파수 대역을 위한 안테나의 사이즈는 2GHz 주파수 대역을 위한 안테나의 사이즈의 단지 1/30이다. 안테나 이격은 유사한 특성들을 갖는다. 그에 따라, 대규모 안테나 기술과 밀리미터파 통신의 결합은 다수의 안테나들이 구비된 기지국을 가능하게 한다.
다수의 안테나들이 구비된 기지국과 관련하여, 종래의 풀-디지털 프리코딩 아키텍처(full-digital precoding architecture)에서, 최상의 프리코딩 성능을 달성하도록, K명의 사용자들에 대한 기저대역 데이터 스트림들이 기저대역 풀-디지털 프리코딩 매트릭스를 통해 M개의 무선 주파수(RF) 체인들 및 안테나들에 매핑된다. 그러나, 이 구조체는 M개의 무선 주파수 체인들을 요구하여, 밀리미터파 디바이스들에 대한 요구가 커지고 전력 소비가 높아지는 결과로 된다.
성능과 전력 소비 사이의 트레이드-오프를 달성하기 위해, 하이브리드 프리코딩 아키텍처가 제안되는데, 여기서 기저대역 데이터 스트림들을 위상 시프터들을 통해 안테나들에 연결하기 위해 L(여기서
Figure pct00001
)개의 무선 주파수 체인들이 사용된다. 예를 들어, 고정된 서브-커넥션들을 갖는 하이브리드 프리코딩 아키텍처가 특허 출원 공개 공보 제WO2013119039A1호에 제공되는데, 여기서 안테나 어레이의 특정 부분은 특정 무선 주파수 체인에 대한 신호 송신에 사용된다. 그러나, 상이한 무선 주파수 체인들은 안테나들을 서로 공유할 수 없고, 이는 무선 주파수 체인들 및 안테나들의 구성들에 있어서의 유연성이 열악해지는 결과로 된다.
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 개시내용에는 무선 주파수 체인들과 안테나들 사이의 유연한 커넥션 구조체가 정의되는 더 유연한 안테나 구성 스킴이 제공된다. 추가적으로, 본 개시내용에서는, 안테나들과 위상 시프터들 사이의 커넥션들이 추가로 구성되어, 그에 의해 안테나 리소스의 더 유연한 할당을 실현할 수 있다.
본 개시내용의 양태에 따르면, 통신 시스템 내의 송신측에서의 디바이스가 제공된다. 이 디바이스는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 하나 이상의 프로세서는 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 통해 하나 이상의 수신기에 송신될 다수의 데이터 스트림들을 생성하고; 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제2 개수의 안테나들을 할당하기 위한 안테나 제어 파라미터들을 구성하도록 구성되고, 하나 이상의 프로세서는 수행될 송신을 위해 안테나 제어 파라미터들을 동적으로 구성하고, 제2 개수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당된다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 통신 네트워크 내의 수신측에서의 디바이스가 제공된다. 이 디바이스는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 하나 이상의 프로세서는 송신기의 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개를 통해 송신된 데이터 신호들을 수신 및 복조하도록 구성되고, 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개는 송신을 수행하기 위해 안테나 제어 파라미터들에 기초하여 상이한 개수들의 안테나들을 동적으로 할당받고, 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당된다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 통신 시스템에서 다운링크 신호들을 송신하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 통해 하나 이상의 수신기에 송신될 다수의 데이터 스트림들을 생성하는 단계; 및 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제2 개수의 안테나들을 할당하기 위한 안테나 제어 파라미터들을 구성하는 단계를 포함하고, 안테나 제어 파라미터들은 수행될 송신을 위해 동적으로 구성되고, 제2 개수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당된다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 통신 시스템 내의 기지국측에서의 디바이스가 제공된다. 이 디바이스는 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 하나 이상의 프로세서는 다수의 안테나들을 통해 송신될 다수의 데이터 스트림들을 생성하고; 목표 성능 파라미터에 기초하여 안테나 제어 파라미터들을 구성하고; 안테나 제어 파라미터들에 기초하여, 송신을 수행하기 위해 데이터 스트림들 각각에 대해 하나 이상의 안테나를 동적으로 할당하도록 구성되고, 다수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 다수의 데이터 스트림들 중 임의의 하나에 할당된다.
본 개시내용은 도면들과 관련하여 주어지는 다음의 설명을 참조하여 더 잘 이해될 수 있고, 여기서 동일하거나 유사한 참조 번호들이 도면들 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 컴포넌트들을 나타내기 위해 사용된다. 도면들은, 하기의 상세한 설명과 함께, 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 형성하고, 본 개시내용의 선호되는 실시예들을 추가로 예시하고 본 개시내용의 원리들 및 이점들을 설명하는 데 사용된다. 도면들에서:
도 1은 본 개시내용의 제1 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스 내의 프로세서를 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 개시내용의 제3 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 개시내용의 제4 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스를 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 개시내용에 따른 피드백 메커니즘을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 개시내용에 따른 다운링크 신호들을 송신하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 컴퓨터 하드웨어의 예시적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1은 본 개시내용의 제1 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스의 구조체를 도시하는 블록도이다. 송신측에서의 디바이스는 주로 기지국측에서의 디바이스로서 하기에 설명되지만, 송신측에서의 디바이스는 또한 모바일 단말기측에서의 디바이스일 수 있다는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 본 개시내용은 모바일 단말기측에 안테나 어레이 및 다수의 무선 주파수 체인들이 제공되고 신호 송신이 MIMO 기술을 이용하여 수행되는 경우에도 또한 적용가능하다. 그에 따라, 이하 기지국에 의해 수행되는 프로세싱은 다수의 송신 안테나들을 갖는 모바일 단말기에 의해 또한 수행될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, K개의 기저대역 데이터 스트림들은 프리코더(precoder)(110)에 입력된다. 프리코더(110)는 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 사용함으로써 기저대역 데이터 스트림들을 프리코딩한다. K개의 프리코딩된 데이터 스트림들은 각각 송신을 위해 K개의 무선 주파수 체인들에 제공된다. 본 개시내용의 일부 예들에서, 데이터 스트림은 또한 코드 워드들이 계층 매핑된 후에 형성된 데이터 계층으로서 간주될 수 있다. 프리코더(110)는 에어 인터페이스를 통한 송신에서 K개의 데이터 스트림들 중에서의 상호 간섭을 억제하기 위해 디지털 프리코딩을 수행한다. 무선 주파수 체인들은 기저대역 신호들을 업컨버팅, 증폭 및 필터링하여 무선 주파수 신호들을 생성하는 데 사용된다. 예를 들어, 디지털 프리코딩이 수행된 후에, 분해 알고리즘(decomposition algorithm)을 사용함으로써 디지털 프리코딩 매트릭스(W)가 생성되는 경우에, 하나의 데이터 스트림에 대응하는 데이터 신호만이 하나의 무선 주파수 체인 상에서 반송될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 추가적으로, 다수의 데이터 스트림들을 가중함으로써 획득된 복합 데이터 신호가 또한 하나의 무선 주파수 체인 상에서 반송될 수 있다.
K개의 무선 주파수 체인들은 커넥션 네트워크(connection network)(120)를 통해 M개의 위상 시프터들(140)에 연결되고, 여기서 M ≥ K이다. 무선 주파수 체인들과 위상 시프터들(140) 사이의 커넥션은 커넥션 네트워크(120)를 구성함으로써 동적으로 구성될 수 있다. 하나의 무선 주파수 체인은 하나 이상의 위상 시프터(140)에 연결될 수 있고, 하나의 위상 시프터(140)는 하나의 무선 주파수 체인에만 연결될 수 있다. 구체적으로는, K개의 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개는 상이한 개수들의 위상 시프터들(140)에 연결될 수 있다.
다음으로, M개의 위상 시프터들(140)은 커넥션 네트워크(130)를 통해 M개의 안테나들(150)에 연결된다. 위상 시프터들(140)의 개수는 안테나들(150)의 개수와 동일하고, M개의 위상 시프터들(140)은 M개의 안테나들(150)에 일대일 방식으로 연결된다. 위상 시프터들(140)과 안테나들(150) 사이의 커넥션은 커넥션 네트워크(130)를 구성함으로써 동적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 위상 시프터(140)에 연결된 안테나(150)는 커넥션 네트워크(130)에 기초하여 결정될 수 있다.
이 방식으로, K명의 사용자들에 대한 기저대역 데이터 스트림들은 K개의 무선 주파수 체인들의 출력 신호들로 컨버팅된다. 그 후에 K개의 무선 주파수 체인들의 출력 신호들은 커넥션 네트워크들(120 및 130)의 구성들에 기초하여 M개의 안테나들을 통해 수신측에서의 K명의 사용자들에게 송신된다. 커넥션 네트워크들(120 및 130)은 M개의 안테나들 중 임의의 하나가 K개의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 구성가능한 방식으로 연결되게 한다. 커넥션 네트워크(120)는 무선 주파수 체인들과 위상 시프터들 사이의 커넥션을 결정하기 위해 아날로그 프리코딩 매트릭스(F)에 의해 제어된다. 아날로그 프리코딩 매트릭스(F)를 사용함으로써 아날로그 프리코딩 프로세스가 수행되어 사용자들의 수신 품질을 개선시킨다.
커넥션 네트워크들(120 및 130)은 각각 디지털 회로에 의해 제어되는 커넥션 스위치로 구현될 수 있다. 기존의 스위치 회로가 대략 밀리초로 동작할 수 있기 때문에, 본 개시내용에서 안테나 할당을 위한 성능 요건들이 충족될 수 있다. 그에 따라, 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 커넥션 네트워크들(120 및 130)이 본 명세서에서 상세히 설명되지 않은 적절한 공지된 디바이스들로 구현될 수 있다.
상기의 방법에 의하면, K명의 사용자들에 의해 수신된 다운링크 데이터 신호들은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00002
… (1)
여기서
Figure pct00003
이고,
Figure pct00004
는 k번째 사용자에 의해 수신된 다운링크 데이터 신호를 나타낸다.
추가적으로,
Figure pct00005
… (2)
여기서
Figure pct00006
는 커넥션 네트워크(130)에 대한 구성 매트릭스를 나타내고,
Figure pct00007
는
Figure pct00008
번째 안테나가 i번째 위상 시프터에 연결됨을 표시하고,
Figure pct00009
은 K명의 사용자들에 대한 M개의 안테나들로부터의 다운링크 채널 매트릭스를 나타낸다.
수학적 표현식 (2)로부터,
Figure pct00010
은 스와프 함수(swap function)에 의해 커넥션 네트워크(130)에 대한 원래의 다운링크 채널 매트릭스 H 및 구성 매트릭스 c로부터 생성되고, 위상 시프터측에서 등가 채널 매트릭스를 나타낸다는 것을 알 수 있다. 구체적으로는,
Figure pct00011
의 i번째 컬럼(column)은
Figure pct00012
의
Figure pct00013
번째 컬럼이다.
추가적으로, 수학적 표현식 (1)에서,
Figure pct00014
는 위상 시프터들(140)의 위상들 및 커넥션 네트워크(120)에 기초하여 생성된 아날로그 프리코딩 매트릭스를 나타낸다. 아날로그 프리코딩 매트릭스(F)의 각각의 로우(row)에 단지 하나의 논-제로 요소(non-zero element)만이 존재하는데, 이는 각각의 위상 시프터가 단지 하나의 무선 주파수 체인에만 연결될 수 있음을 표시한다.
추가적으로,
Figure pct00015
은 i번째 위상 시프터가 j번째 무선 주파수 체인에 연결됨을 표시하고,
Figure pct00016
의 값은 i번째 위상 시프터(140)의 위상을 나타낸다.
Figure pct00017
은 i번째 위상 시프터가 j번째 무선 주파수 체인에 연결되지 않음을 표시한다. 위상 시프터(140)의 위상은 일정한 계수를 가지며 양자화된다고 가정하고, 본 명세서에서 위상은 B 비트들로 양자화된다고 가정한다.
Figure pct00018
는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00019
.
추가적으로,
Figure pct00020
는 다운링크 채널 상태 및 아날로그 프리코딩 매트릭스(F)에 기초하여 생성된 디지털 프리코딩 매트릭스를 나타낸다.
추가적으로,
Figure pct00021
이고, 여기서
Figure pct00022
는 기지국으로부터 송신된 k번째 사용자에 대한 다운링크 데이터 신호를 나타낸다. 추가로,
Figure pct00023
은 노이즈를 나타낸다.
본 실시예에 따르면, M개의 위상 시프터들 중 임의의 하나 이상은 커넥션 네트워크(120)를 통해 K개의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 연결될 수 있다. 추가적으로, M개의 위상 시프터들은 또한 커넥션 네트워크(130)를 통해 M개의 안테나들에 유연하게 연결될 수 있다. 이 경우에, 커넥션 네트워크(130)에 대한 구성 매트릭스
Figure pct00024
는 제약
Figure pct00025
을 충족시키도록 요구된다.
도 2는 제1 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스 내의 프로세서를 도시하는 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 프로세서(200)는 데이터 스트림 생성 모듈(210), 안테나 할당 제어 모듈(220) 및 디지털 프리코딩 매트릭스 생성 모듈(230)을 포함한다. 데이터 스트림 생성 모듈(210)은 K개의 기저대역 데이터 스트림들을 생성하도록 구성된다. 안테나 할당 제어 모듈(220)은 안테나 할당 알고리즘을 이용하여 커넥션 네트워크들(120 및 130)의 구성 매트릭스들뿐만 아니라 위상 시프터들(140)의 위상 파라미터들을 계산하고, 계산 결과들에 기초하여 제어 신호들을 생성하여 K개의 무선 주파수 체인들과 M개의 위상 시프터들(140) 사이의 동적 커넥션 및 M개의 위상 시프터들(140)과 M개의 안테나들(150) 사이의 동적 커넥션을 제어하여 원하는 목표 성능 파라미터를 달성하도록 구성된다. 본 개시내용에서, 목표 성능 파라미터는, 예를 들어, 수신측에서의 사용자들의 QoS 요건들, 또는 시스템의 스루풋 요건일 수 있다. 추가적으로, 디지털 프리코딩 매트릭스 생성 모듈(230)은 위상 시프터들(140)의 계산된 위상 파라미터들 및 다운링크 채널 상태들에 기초하여 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 생성하도록 구성된다. 이 경우에, 프리코더(110)는 생성된 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 사용함으로써 K개의 데이터 스트림들에 대해 디지털 프리코딩을 수행하고 프리코딩된 데이터 스트림들을 K개의 무선 주파수 체인들에 제공하도록 구성된다. 프리코더(110)가 도 2에서 프로세서(200)의 외부에 있는 것으로서 예시되지만, 프리코더(110)는 일반적으로 프로세서(200)에 포함되어 프로세서(200)의 일부를 형성할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
프로세서(200)에 의해 수행된 안테나 할당 프로세싱은 QoS 요건들 및 스루풋 요건 각각에 관련하여 하기에 설명된다.
Figure pct00026
개의 위상 시프터들(그리고 그에 대응하여,
Figure pct00027
개의 안테나들)은 도 1에서 각각의 무선 주파수 체인에 대해 할당된다고 가정한다. 상이한 사용자들의 상이한 QoS 요건들을 충족시키기 위해,
Figure pct00028
을 충족시키는 것을 전제로 하여 안테나의 할당
Figure pct00029
을 조정함으로써 상이한 QoS가 달성될 수 있다. 구체적으로는,
Figure pct00030
가 커짐에 따라, k번째 무선 주파수 체인에, 즉, k번째 데이터 스트림에 보다 많은 개수의 안테나들이 할당되어, 그에 의해 k번째 데이터 스트림에 대응하는 수신측에서의 사용자에 대한 신호의 수신 품질을 개선시키고 사용자에 대한 보다 높은 QoS를 제공한다.
다른 한편으로,
Figure pct00031
을 충족시키는 것을 전제로 하여 안테나의 할당
Figure pct00032
을 조정함으로써 다운링크의 스루풋이 최적화될 수 있다. 구체적으로는, 보다 양호한 채널 조건들을 갖는 사용자들에 대응하는 데이터 스트림들에 보다 많은 개수의 안테나들을 할당함으로써 기지국의 전체 스루풋이 증가될 수 있다.
상기의 2개의 양태들에서, 보다 많은 개수의 안테나들을 할당하는 것에 추가적으로, 보다 양호한 성능을 갖는 안테나를 할당하는 것, 예를 들어, 보다 높은 이득을 갖는 안테나를 할당하는 것에 의해, 목표 성능이 또한 달성될 수 있다는 것에 유의해야 한다.
예를 들어, 본 실시예에서, 기지국의 프로세서(200)는 사용자들의 QoS 요건들에 기초하여 안테나들의 개수에 관한 할당을 결정할 수 있는데, 즉, 각각의 무선 주파수 체인에 대해 할당된 안테나들 및 위상 시프터들의 개수들을 결정할 수 있다. 무선 주파수 체인에 대응하는 위상 시프터들의 위상들은 일 기간에 걸쳐 변경되지 않는다고 가정한다. 이 경우에, 프로세서(200)는, 사용자의 QoS 요건에 기초하여, 양호한 순시 채널 이득을 갖는 안테나를 사용자의 무선 주파수 체인에 대응하는 위상 시프터에 추가로 할당하여, 그에 의해 사용자의 다운링크 등가 채널을 향상시키고 수신된 다운링크 신호의 강도를 증가시킬 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 제2 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스를 도시하는 구조적 블록도이다. 제2 실시예는 제1 실시예의 단순화이다. 구체적으로는, 도 3에서, 커넥션 네트워크(130)가 생략되고 커넥션 네트워크(120)가 도 1 및 도 2에 비해 단순화된다. 단순화를 위해, 제1 실시예에서의 부분들과 동일한 제2 실시예에서의 부분들(예컨대, 프로세서(200), 프리코더(110), 및 무선 주파수 체인들)의 설명들이 생략되고, 제2 실시예와 제1 실시예 사이의 차이들만이 주로 하기에 설명된다.
도 3에서, 도 1에 도시된 위상 시프터들과 안테나들 사이의 커넥션 네트워크(130)가 생략되기 때문에, 본 실시예에서는 하나의 안테나가 하나의 위상 시프터에 고정적으로 연결되고, 하나의 안테나와 하나의 위상 시프터의 조합이 안테나 어레이(170)에서 하나의 원으로 나타내어진다. 이 조합은 이하 안테나(150)로 지칭될 수 있다.
추가적으로, 도 1에 도시된 커넥션 네트워크(120)의 단순화로서, M개의 안테나들을 K개의 무선 주파수 체인들에 할당하기 위해 본 실시예에 따른 "슬라이딩 윈도우(sliding window)" 스킴이 제공된다. 구체적으로는, 총 개수(M)의 안테나들(150)이 랭크되고, 모든 K개의 무선 주파수 체인들이 각각 안테나들을 할당받을 때까지, 무선 주파수 체인 1이 첫 번째 N1 안테나들(150)에 연결되고, 그 후에 무선 주파수 체인 2가 다음 N2 안테나들(150)에 연결된다는 것 등이 된다. 상술된 바와 같이, 무선 주파수 체인들은 각각 특정 목표 성능에 기초하여 상이한 안테나들을 동적으로 할당받는다. 본 실시예에 따른 할당 스킴에서, 할당된 안테나들의 개수를 변경함으로써 목표 성능 파라미터가 주로 달성된다. 도 3에 시각적으로 도시된 바와 같이, 각각의 무선 주파수 체인에 할당된 안테나 리소스들은 각각의 무선 주파수 체인에 대응하는 안테나 어레이(170) 내의 안테나 윈도우의 사이즈를 변경함으로써 변경될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 커넥션 네트워크(120)가 단순화되기 때문에, 아날로그 프리코딩 매트릭스(F)는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00033
…(3)
여기서
Figure pct00034
는
Figure pct00035
의 길이를 갖는 제로 컬럼 벡터를 나타내고,
Figure pct00036
은 k번째 무선 주파수 체인에 연결된
Figure pct00037
개의 위상 시프터들의 위상들을 나타낸다.
매트릭스(F) 내의 논-제로 벡터
Figure pct00038
의 위치는 슬라이딩 윈도우의 제약을 충족시킨다. 즉, 다수의 연속 안테나들(150)을 순차적으로 선택할 필요가 있고, 여기서
Figure pct00039
은 총 개수의 안테나들에 대한 제약을 나타낸다.
이 실시예에서, 기지국의 프로세서(200)는 우선, 특정 목표 성능 파라미터에 기초하여, 안테나들의 개수에 관한 할당 스킴, 즉,
Figure pct00040
를 결정하고, 그 후에
Figure pct00041
에 기초하여 아날로그 프리코딩 매트릭스(F) 내의 논-제로 요소들의 위치들을 결정할 수 있다. 다음으로, 다운링크 등가 채널이 가장 강한 원리, 즉,
Figure pct00042
가 최대화되는 원리(여기서 H는 K명의 사용자들에 대한 다운링크 채널 매트릭스이다)로, 프로세서(200)는 아날로그 프리코딩 매트릭스(F) 내의 논-제로 요소들(non-zero elements)의 값들을 위상 시프터들의 위상 값들로서 결정할 수 있다. 다음으로, 프로세서(200)는 기저대역 데이터 스트림들에 대해 디지털 프리코딩을 수행하도록, 결정된 등가 채널(HF)에 기초하여, 예를 들어, 정합 필터(MF) 및 제로-포싱 기준(ZF)을 사용함으로써 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 생성할 수 있다.
제로-포싱 기준을 사용하여 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 계산하는 예에서, 다수의 데이터 스트림들을 가중함으로써 획득된 복합 데이터 신호가 하나의 무선 주파수 체인 상에서 반송된다고 가정한다. 이 경우에, 무선 주파수 체인에 할당된 안테나 리소스들은 복합 데이터 신호에서 보다 큰 가중치들을 갖는 데이터 스트림들에 대응하는 수신측에서의 사용자들의 QoS 요건들에 의해 더 크게 영향받을 수 있다.
본 실시예에 따른 "슬라이딩 윈도우" 스킴은 단순한 방식으로 실현될 수 있고 낮은 하드웨어 비용을 가지며, 예를 들어, 다음의 시나리오들 1 및 2에 적용될 수 있다.
시나리오 1에서, 수신측에서의 사용자에게 데이터 신호들을 송신하기 위한 안테나들의 개수가 사용자의 QoS 요건에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 사용자에 대한 통신 품질이 열악하여 사용자가 서비스 품질을 개선시키도록 기지국에 요청하는 경우에, 기지국은 사용자의 데이터 신호들의 송신을 위해 보다 많은 안테나들을 할당함으로써 사용자에 대한 다운링크 수신 신호 대 잡음비를 개선시켜서, 그에 의해 통신 품질을 개선시킬 수 있다.
시나리오 2에서, 기지국은 보다 양호한 통신 조건들을 갖는 사용자에게 보다 많은 안테나들을 할당하여 전체 시스템의 스루풋을 개선시킨다.
도 4는 본 개시내용의 제3 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스를 도시하는 구조적 블록도이다. 제3 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예에 비해 커넥션 네트워크(130)를 생략함으로써 기지국의 구조체가 단순화된다. 단순화를 위해, 제1 실시예에서의 부분들과 동일한 제3 실시예에서의 부분들(예컨대, 프로세서(200), 프리코더(110), 및 무선 주파수 체인들)의 설명들이 생략되고, 제3 실시예와 제1 실시예 사이의 차이들만이 하기에 설명된다.
이 실시예에서, 위상 시프터들(140)과 안테나들(150) 사이의 커넥션 네트워크(130)가 생략되기 때문에, 위상 시프터들(140)이 일대일 방식으로 안테나들(150)에 고정적으로 연결된다고 간주될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, K개의 무선 주파수 체인들과 M개의 위상 시프터들(140) 사이의 커넥션 네트워크(120)는 도 1의 커넥션 네트워크(120)와 동일하고, 무선 주파수 체인들과 위상 시프터(140s)(뿐만 아니라 안테나들(150)) 사이의 커넥션들을 전역적으로 구성하는 데 사용될 수 있다. 즉, M개의 위상 시프터들 중 임의의
Figure pct00043
개의 위상 시프터들이 k번째 무선 주파수 체인에 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 커넥션 네트워크(120)의 복잡도는 제2 실시예에서의 "슬라이딩 윈도우" 스킴보다 더 높다.
이 실시예에서, 아날로그 프리코딩 매트릭스(F)는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00044
이고,
아날로그 프리코딩 매트릭스(F)는 다음의 제약 조건들을 충족시킨다:
조건 1:
Figure pct00045
또는
Figure pct00046
이고;
조건 2:
Figure pct00047
개의 위상 시프터들(안테나들)이 j번째 무선 주파수 체인에 할당된다고 가정하는 경우,
Figure pct00048
이고;
조건 3: 각각의 위상 시프터(안테나)는 단지 하나의 무선 주파수 체인에만 연결될 수 있기 때문에,
Figure pct00049
이다.
이 실시예에서, 기지국의 프로세서(200)는 우선, 목표 성능에 기초하여, 안테나들의 개수에 관한 할당 스킴, 즉,
Figure pct00050
를 결정한 후에, 사용자들에 의해 요구되는 QoS들의 레벨들에 기초하여 안테나들의 선택 시퀀스를 결정할 수 있는데, 즉, 프로세서(200)는 바람직하게는 보다 높은 QoS 요건들을 갖는 사용자들에 대해 보다 높은 이득들을 갖는 안테나들을 선택하여, 아날로그 프리코딩 매트릭스(F) 내의 논-제로 요소들의 위치들을 결정할 수 있다. 다음으로, 다운링크 등가 채널이 가장 강한 원리, 즉,
Figure pct00051
가 최대화되는 원리로, 프로세서(200)는 아날로그 프리코딩 매트릭스(F) 내의 논-제로 요소들의 값들을 위상 시프터들의 위상 값들로서 결정할 수 있다. 다음으로, 프로세서(200)는 기저대역 데이터 스트림들에 대해 디지털 프리코딩을 수행하도록, 결정된 등가 채널(HF)에 기초하여 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 생성할 수 있다.
제2 실시예에 비해, 이 실시예에서, 안테나들은, 단지 순차적으로만 할당되기보다는, 안테나들의 이득들을 고려하여 더 유연하게 할당될 수 있다. 그에 따라, 본 실시예는 다음의 시나리오에 적용될 수 있다. 수신측에서의 사용자들의 QoS 요건들에 기초하여, 보다 높은 이득들을 갖는 안테나들은 보다 높은 QoS 요건들을 갖는 사용자들에게 데이터 신호들을 송신하기 위해 안테나 어레이에서 선택될 수 있다. 추가적으로, QoS를 보장하기 위해, 제2 실시예에서의 안테나들의 개수를 제어하기 위한 방법이 또한 채택될 수 있다.
본 개시내용의 실시예들에서, 수신측에서의 사용자가 기지국으로부터 송신되는 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)와 같은 기준 신호를 측정하고 이에 따라 채널 상태를 추정하여 채널 상태 정보(CSI)를 획득할 수 있고, 사용자는 채널 상태 정보를 기지국에 보고할 수 있다. 기지국은 사용자에 의해 보고된 채널 상태 정보, 예컨대, 채널 방향 정보(CDI) 또는 프리코딩 매트릭스 표시(PMI)에 기초하여 안테나들의 이득들을 결정하여, 그에 의해 안테나들의 이득들을 고려하여 안테나들을 할당할 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 제4 실시예에 따른 송신측에서의 디바이스를 도시하는 구조적 블록도이다. 제4 실시예는 커넥션 네트워크들(131)이 도 1 및 도 2에 도시된 제1 실시예와는 상이하다. 단순화를 위해, 제1 실시예에서의 부분들과 동일한 제4 실시예에서의 부분들(예컨대, 프로세서(200), 프리코더(110), 및 커넥션 네트워크(120))의 설명들이 생략되고, 제4 실시예와 제1 실시예 사이의 차이들만이 하기에 설명된다.
도 1에 도시된 커넥션 네트워크(130)는 M개의 위상 시프터들(140)과 M개의 안테나들(150) 사이의 커넥션들을 전역적으로 구성하는 데 사용된다. 즉, 임의의 하나의 위상 시프터(140)는 커넥션 네트워크(130)를 통해 임의의 하나의 안테나(150)에 연결될 수 있다.
대조적으로, 도 5에 도시된 커넥션 네트워크(131)는 위상 시프터들(140)과 안테나들(150) 사이의 커넥션들을 국부적으로 구성하는 데 사용된다. 구체적으로는, M개의 위상 시프터들(140) 및 M개의 안테나들(150)은 각각 다수의 그룹들로 분할되고, 각각의 그룹은 그룹 내의 위상 시프터들(140)과 안테나들(150) 사이의 커넥션들만을 단지 구성하는 하나의 커넥션 네트워크(131)에 대응한다. 그에 따라, 동일한 그룹에 속하는 위상 시프터들(140) 및 안테나들(150)만이 서로 연결될 수 있고, 상이한 그룹들 내의 위상 시프터들(140) 및 안테나들(150)은 서로 연결될 수 없다.
도 1의 커넥션 네트워크(120)가 도 5의 무선 주파수 체인들과 위상 시프터들 사이의 커넥션 네트워크로서 채택되지만, 도 3에 도시된 "슬라이딩 윈도우" 스킴이 대안적으로 채택될 수 있다는 것에 유의해야 한다.
커넥션 네트워크(131)에 대한 구성 매트릭스가 하기에 설명된다.
상술된 커넥션 네트워크(130)에 대한 구성 매트릭스 c는 K개의 서브-매트릭스들로 분할되는데, 즉,
Figure pct00052
이고, 여기서
Figure pct00053
는 k번째 무선 주파수 체인에 연결된
Figure pct00054
개의 위상 시프터들(140)과 동일한 그룹에 속하는
Figure pct00055
개의 안테나들(150) 사이의 커넥션들을 나타낸다.
도 4에 예시된 커넥션 네트워크(120)는 "슬라이딩 윈도우" 스킴을 채택한다고 가정한다. k번째 무선 주파수 체인에 대응하는 위상 시프터들(140) 및 안테나들(150)이
Figure pct00056
로 넘버링되고, 위상 시프터들(140)과 안테나들(150) 사이의 서브-매트릭스
Figure pct00057
는 다음의 제약 조건들을 충족시킬 필요가 있다:
조건 1: 위상 시프터들은 동일한 그룹 내의 안테나들에만 연결될 수 있기 때문에,
Figure pct00058
이고;
조건 2: 위상 시프터들이 일대일 방식으로 안테나들에 연결되기 때문에,
Figure pct00059
이다.
이 실시예에서, 기지국의 프로세서(200)는 사용자들의 QoS 요건들에 기초하여 안테나들의 개수에 관한 할당을 결정하였고(즉, 각각의 무선 주파수 체인에 대해 할당된 안테나들 및 위상 시프터들의 개수들이 결정된다), 무선 주파수 체인에 대응하는 위상 시프터들의 위상들은 일 기간에 걸쳐 변경되지 않는다고 가정한다. 이 경우에, 무선 주파수 체인에 대해 할당된 안테나들과 위상 시프터들 사이의 커넥션 네트워크(131)는 위상 시프터들과 안테나들(즉, 동일한 그룹에 속하는 위상 시프터들과 안테나들) 사이의 정합 이득이 최대화되는 원리로 설계될 수 있다.
도 1에 도시된 커넥션 네트워크(130)에 비해, 본 실시예에서의 커넥션 네트워크(131)는 위상 시프터들과 안테나들 사이의 커넥션들을 비교적 작은 범위에서 구성하는 데 사용되어, 그에 의해 하드웨어 성능에 대한 요건 및 계산 복잡도를 감소시키는데, 즉, 커넥션 네트워크(131)를 실현함에 있어서의 어려움을 감소시킨다.
예를 들어, 본 실시예는 다음의 시나리오들 1 및 2에 적용될 수 있다.
시나리오 1에서, 위상 시프터들의 위상들이 제어될 수 있는 속도가 채널 이득이 변경되는 속도로 유지될 수 없는 경우에, 각각의 그룹에서 위상 시프터들과 안테나들의 조합들이 조정되어 사용자들의 수신 신호 대 잡음비들을 개선시킬 수 있다.
시나리오 2에서, 위상 시프터들에 이용가능한 코드북들의 개수가 적을 때 위상 시프터들의 위상 설정들이 안테나들의 이득들과 잘 정합되지 않을 수도 있다. 이 경우에, 각각의 그룹 내의 위상 시프터들과 안테나들의 조합들을 조정함으로써 채널 이득을 최대화되어, 그에 의해 사용자들의 수신 신호 대 잡음비들을 개선시킬 수 있다.
도 6은 본 개시내용에 따른 피드백 메커니즘을 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 수신측에서의 사용자로부터의 재시작 할당 신호 또는 리소스 할당 요청이 프로세서(200)에 입력될 수 있고, 프로세서(200)는 이들 신호들에 기초하여 실시간으로 안테나 할당을 동적으로 조정할 수 있다.
기지국이 재시작되거나, 또는 미리 설정된 시간 간격으로 리소스들이 재할당될 때(예를 들어, 국부 조정에서의 무한 루프를 피하는 것 등을 위해), 재시작 할당 신호가 생성될 수 있다. 재시작 할당 신호의 수신 시에, 프로세서(200)는, 예를 들어, 실시간 채널 상태 또는 QoS 요건에 기초하여, 상기의 방식으로 각각의 무선 주파수 체인에 대한 안테나 리소스들을 재할당한다.
추가적으로, 수신측에서의 특정 사용자에 대한 통신 품질이 저하되고 사용자가 기지국에 안테나 리소스들을 개선시켜서 통신 품질을 개선시키도록 요청할 때, 사용자는 기지국으로 리소스 할당 요청을 송신할 수 있다. 예를 들어, 리소스 할당 요청은 프리코딩 매트릭스 표시자(PMI) 및 사용자로부터 피드백되는 채널 품질 표시자(CQI)와 같은 채널 상태 정보(CSI)를 포함할 수 있다. 리소스 할당 요청 및 사용자로부터 피드백되는 채널 상태의 수신 시에, 프로세서(200)는, 예를 들어, 다른 사용자들의 안테나들의 일부를 사용자에게 할당하여 사용자에 대한 수신된 다운링크 신호의 강도를 증가시킬 수 있다. 대안적으로, 안테나들의 개수를 증가시키는 것에 추가적으로, 기지국은 또한 보다 양호한 성능(예를 들어, 안테나 이득)을 갖는 안테나들을 사용자에게 할당할 수 있다.
그 후에, 프로세서(200)는 위상 시프터(140)의 위상 파라미터들 및 커넥션 네트워크들(120, 130)의 구성들을 변경하기 위한 커넥션 네트워크들에 대한 새로운 제어 신호들을 생성하여, 그에 의해 안테나들을 재할당한다.
도 7은 본 개시내용에 따른 다운링크 신호들을 송신하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다. 다운링크 신호들을 송신하는 프로세스는 도면과 관련하여 하기에 상세히 설명된다.
우선, 단계 S710에 도시된 바와 같이, 기지국은 수신된 업링크 파일럿에 기초하여 업링크 채널의 추정을 획득한다. 업링크 및 다운링크 채널 특성들은 시분할 듀플렉스 시스템에서 상반되기 때문에, 기지국은 획득된 업링크 채널의 추정에 기초하여 다운링크 채널의 추정을 획득할 수 있다.
그 후에, 단계 S720에서, 프로세서(200)의 안테나 할당 제어 모듈(220)은, 안테나 할당 알고리즘을 사용하여, 시스템의 스루풋 또는 사용자들의 QoS 요건들과 같은 목표 성능 파라미터에 기초하여, 무선 주파수 체인들과 위상 시프터들 사이의 커넥션 네트워크(120)에 대한 파라미터들, 위상 시프터들과 안테나들 사이의 커넥션 네트워크(130)에 대한 파라미터들, 및 위상 시프터들의 위상 파라미터들을 계산한다.
단계 S730에서, 안테나 할당 제어 모듈(220)은 계산 결과들에 기초하여 커넥션 네트워크들에 대한 제어 신호들을 생성하여 커넥션 네트워크들(120 및 130) 및 위상 시프터들(140)을 구성하여, 그에 의해 안테나 리소스들을 할당한다.
추가적으로, 단계 740에서, 프로세서(200)의 디지털 프리코딩 매트릭스 생성 모듈(230)은 위상 시프터들(140) 및 커넥션 네트워크들(120 및 130)의 계산된 파라미터들에 기초하여 무선 주파수 종단에서 아날로그 프리코딩 매트릭스(F) 및 등가 채널을 계산한다.
그 후에, 단계 S750에서, 디지털 프리코딩 매트릭스 생성 모듈(230)은 등가 채널에 기초하여 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 계산하고, 그에 따라 프리코더(110)는 생성된 디지털 프리코딩 매트릭스(W)를 사용함으로써 기저대역 데이터 스트림들에 대해 프리코딩을 수행하고 프리코딩된 데이터 스트림들을 개개의 무선 주파수 체인들에 제공한다. 상술된 바와 같이, 프리코더(110)의 기능은 프로세서(200)에 통합될 수 있다.
마지막으로, 단계 S760에서, 각각의 무선 주파수 체인에 대한 무선 주파수 신호들은 단계 S730에서 할당된 안테나들을 사용함으로써 대응하는 사용자에게 송신된다.
본 개시내용의 실시예들이 도면들과 관련하여 상술되었다. 본 개시내용에서의 커넥션 네트워크 스킴에 따르면, 무선 주파수 체인들과 안테나들 사이의 유연한 구성뿐만 아니라, 위상 시프터들과 안테나들 사이의 유연한 구성이 실현될 수 있는 동시에, 안테나 어레이가 완전히 활용될 수 있다. 추가적으로, 본 개시내용에 따르면, 커넥션 네트워크는 목표 성능들(예컨대, 사용자들의 QoS 요건들 또는 시스템의 스루풋)에 기초하여 실시간으로 동적으로 구성되어, 그에 의해 하이브리드 프리코딩 아키텍처의 성능을 크게 개선시킬 수 있다.
다양한 디바이스들 또는 모듈들은 본 명세서에서 단지 논리적인 의미로만 설명되고, 임의의 물리적 디바이스들 또는 엔티티들에 엄격히 대응하지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명되는 각각의 모듈의 기능성은 다수의 물리적 엔티티들에 의해 구현될 수 있거나, 또는 본 명세서에서 설명되는 다수의 모듈들의 기능성들은 단일의 물리적 엔티티에 의해 구현될 수 있다. 추가적으로, 실시예에서 설명되는 피처들, 컴포넌트들, 요소들 또는 단계들 등은 이 실시예로 제한되지 않지만, 예를 들어, 다른 실시예들에서의 특정 피처들, 컴포넌트들, 요소들, 단계들 등을 대체하는 것 또는 이들과 결합하는 것에 의해, 다른 실시예들에도 또한 적용될 수 있다는 것에 유의해야 한다.
상기의 실시예들에서 각각의 디바이스 또는 모듈에 의해 실행되는 일련의 프로세스들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어에 포함되는 프로그램들은 각각의 디바이스의 내측 또는 외측에 제공되는 저장 매체에 미리 저장될 수 있다. 예로서, 실행 동안, 이들 프로그램들은 랜덤 액세스 메모리(RAM)에 기입되고 프로세서(예컨대, CPU)에 의해 실행된다.
본 개시내용의 기술은 다양한 제품들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 실시예들 각각에서의 송신측에서의 디바이스는 완전히 조립된 기지국 또는 기지국측에서 무선 통신을 제어하는 메인 디바이스(기지국 디바이스)로서 구현될 수 있다. 기지국은 매크로 eNB 및 소형 eNB와 같은 임의의 타입의 진화된 노드 B(eNB)로서 구현될 수 있다. 소형 eNB는, 피코 eNB, 마이크로 eNB 및 홈(펨토) eNB와 같은, 매크로 셀보다 더 작은 셀을 커버하는 eNB일 수 있다. 대안적으로, 기지국은 노드B 및 기지국 트랜시버(BTS)와 같은 임의의 다른 타입의 기지국들로서 구현될 수 있다. 기지국은, 무선 통신을 제어하도록 구성된 본체(기지국 디바이스라고도 또한 지칭됨); 및 본체와는 상이한 위치들에 위치된 하나 이상의 원격 무선 헤드(RRH)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 하기에 설명되는 다양한 타입들의 단말기들은 각각 기지국의 기능들을 일시적으로 또는 반영구적으로 수행함으로써 기지국으로서 동작할 수 있다.
예를 들어, 실시예들 각각에서 송신측에서의 디바이스와 협력하여 동작하는 수신측에서의 디바이스는 단말기 디바이스로서 구현될 수 있는데, 예를 들어, 모바일 단말기(예컨대, 스마트 폰, 태블릿 퍼스널 컴퓨터(PC), 노트북 PC, 휴대용 게임 단말기, 휴대용/동글 모바일 라우터 및 디지털 카메라) 또는 온-보드 단말기(예컨대, 차량용 내비게이션 디바이스)로서 구현될 수 있다. 단말기 디바이스는 또한 머신-대-머신(M2M) 통신을 수행하는 (머신 타입 통신(MTC) 단말기라고도 또한 지칭되는) 단말기로서 구현될 수 있다. 추가적으로, 단말기 디바이스는 상기의 단말기들 각각에 설치된 무선 통신 모듈(예컨대, 싱글 다이를 포함하는 집적 회로 모듈)일 수 있다.
추가적으로, 본 개시내용에서의 프로세서는 기저대역 프로세서 또는 기저대역 프로세서와 범용 프로세서의 조합으로서 구현될 수 있고, 구체적으로는, 예를 들어, 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 또는 디지털 신호 프로세서(DSP)로서 구현된다.
도 8은 프로그램에 기초하여 상술된 프로세싱을 수행하는 컴퓨터 하드웨어의 예시적인 구성을 도시하는 블록도이다.
컴퓨터(800)에서, 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(801), 판독 전용 메모리(ROM)(802), 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(803)가 버스(804)를 통해 서로 연결된다.
입/출력 인터페이스(805)가 버스(804)에 추가로 연결된다. 입/출력 인터페이스(805)는 다음의 컴포넌트들과 연결된다: 키보드, 마우스, 마이크로폰 등을 포함하는 입력 유닛(806); 디스플레이, 스피커 등을 포함하는 출력 유닛(807); 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등을 포함하는 저장 유닛(808); (로컬 영역 네트워크(LAN) 카드, 모뎀과 같은) 네트워크 인터페이스 카드를 포함하는 통신 유닛(809); 및 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크 또는 반도체 메모리와 같은 이동식 매체(811)를 구동하는 드라이버(810).
상기의 구성을 갖는 컴퓨터에서, CPU(801)는 저장 유닛(808)에 저장된 프로그램을 입/출력 인터페이스(805) 및 버스(804)를 통해 RAM(803)에 로딩하고, 프로그램을 실행하여 상기의 프로세싱을 실행한다.
컴퓨터(CPU(801))에 의해 실행될 프로그램은, 자기 디스크(플로피 디스크를 포함함), 광 디스크(콤팩트 디스크-판독 전용 메모리(CD-ROM), 디지털 다기능 디스크(DVD) 등을 포함함), 광자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등에 의해 형성되는 패키지 매체인 이동식 매체(811) 상에 기록될 수 있다. 추가적으로, 컴퓨터(CPU(801))에 의해 실행될 프로그램은 또한 로컬 영역 네트워크, 인터넷, 또는 디지털 위성 브로드캐스트와 같은 유선 또는 무선 송신 매체를 통해 제공될 수 있다.
이동식 매체(811)가 드라이버(810)에 설치되는 경우에, 프로그램은 입/출력 인터페이스(805)를 통해 저장 유닛(808)에 설치될 수 있다. 추가적으로, 프로그램은 유선 또는 무선 송신 매체를 통해 통신 유닛(809)에 의해 수신될 수 있고, 그 후에 프로그램은 저장 유닛(808)에 설치될 수 있다. 대안적으로, 프로그램이 ROM(802) 또는 저장 유닛(808)에 미리 설치될 수 있다.
컴퓨터에 의해 실행될 프로그램은 본 명세서에서 설명되는 순서로 프로세스들을 실행하는 프로그램일 수 있거나, 또는 프로세스들을 병렬로 실행하거나 또는 필요할 때(예를 들어, 호출할 때) 프로세스들을 실행하는 프로그램일 수 있다.
본 개시내용의 실시예들 및 기술적 효과들이 도면들과 관련하여 상세히 상술되었지만, 본 개시내용의 범주는 이에 제한되지 않는다. 설계 요건들 및 다른 요인들에 따라, 본 개시내용의 사상 및 원리로부터 벗어남이 없이 본 명세서에서 논의되는 실시예들에서 다양한 수정들 또는 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되어야 한다. 본 개시내용의 범주는 첨부된 청구범위 또는 그의 등가물들에 의해 정의된다.
추가적으로, 본 개시내용은 또한 다음과 같이 구성될 수 있다.
하나 이상의 프로세서를 포함하는, 통신 시스템 내의 송신측에서의 디바이스로서, 하나 이상의 프로세서는 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 통해 하나 이상의 수신기에 송신될 다수의 데이터 스트림들을 생성하고; 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제2 개수의 안테나들을 할당하기 위한 안테나 제어 파라미터들을 구성하도록 구성되고, 하나 이상의 프로세서는 수행될 송신을 위해 안테나 제어 파라미터들을 동적으로 구성하고, 제2 개수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당된다.
하나 이상의 프로세서는 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개가 상이한 개수들의 안테나들을 할당받도록 안테나 제어 파라미터들을 구성할 수 있다.
하나 이상의 프로세서는 동일한 무선 주파수 체인이 상이한 송신들에서 상이한 안테나들을 할당받도록 안테나 제어 파라미터들을 구성할 수 있다.
무선 주파수 체인들 각각은 안테나들 중 적어도 하나를 할당받을 수 있고, 안테나들 각각은 단지 하나의 무선 주파수 체인에 할당될 수 있다.
하나 이상의 프로세서는 목표 성능 파라미터가 안테나 제어 파라미터들에 기초하는 안테나 할당에 의해 달성되도록 목표 성능 파라미터에 기초하여 안테나 제어 파라미터들을 구성하도록 추가로 구성될 수 있다.
목표 성능 파라미터는 수신기의 서비스 품질(Quality of Service)(QoS) 파라미터 및 네트워크의 스루풋 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디바이스는, 하나 이상의 프로세서에 연결되고 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 포함하는 무선 주파수 회로; 제2 개수의 위상 시프터들; 및 제2 개수의 위상 시프터들을 통해 무선 주파수 회로에 연결된 제2 개수의 안테나들을 더 포함할 수 있고, 무선 주파수 회로는, 하나 이상의 프로세서에 의해 구성된 안테나 제어 파라미터들에 기초하여, 제2 개수의 안테나들을 통해 하나 이상의 수신기로 데이터 신호들을 송신한다.
디바이스는, 안테나 제어 파라미터들에 기초하여 동작하는 스위치 회로를 더 포함할 수 있고, 스위치 회로는 제1 개수의 무선 주파수 체인들, 제2 개수의 위상 시프터들, 및 제2 개수의 안테나들을 동적으로 연결한다.
스위치 회로는 제1 스위치 서브-회로 및 제2 스위치 서브-회로를 포함할 수 있고, 제1 스위치 서브-회로는 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 제2 개수의 위상 시프터들에 동적으로 연결하고, 제2 스위치 서브-회로는 제2 개수의 위상 시프터들을 제2 개수의 안테나들에 동적으로 연결한다.
안테나 제어 파라미터들은 스위치 회로에 대한 제어 명령어 및 위상 시프터들의 위상 파라미터들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 프로세서는, 무선 주파수 체인들에 연결된 위상 시프터들의 위상 파라미터들 및 채널 상태들에 기초하여, 다수의 데이터 스트림들을 프리코딩하기 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하고; 프리코딩 매트릭스를 사용함으로써 다수의 데이터 스트림들을 프리코딩하도록 추가로 구성될 수 있고, 프리코딩된 데이터는 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제공된다.
하나 이상의 프로세서는 수신기들로부터의 피드백 정보에 기초하여 안테나들을 재할당하도록 추가로 구성될 수 있다.
하나 이상의 프로세서를 포함하는, 통신 네트워크 내의 수신측에서의 디바이스로서, 하나 이상의 프로세서는 송신기의 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개를 통해 송신된 데이터 신호들을 수신 및 복조하도록 구성되고, 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개는 송신을 수행하기 위해 안테나 제어 파라미터들에 기초하여 상이한 개수들의 안테나들을 동적으로 할당받고, 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당된다.
하나 이상의 프로세서는 데이터 신호들의 수신 품질을 표시하는 정보를 송신기에 제공하여 정보에 기초하여 송신기가 안테나들을 재할당하도록 추가로 구성될 수 있다.
통신 시스템에서 다운링크 신호들을 송신하기 위한 방법으로서, 이 방법은, 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 통해 하나 이상의 수신기에 송신될 다수의 데이터 스트림들을 생성하는 단계; 및 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제2 개수의 안테나들을 할당하기 위한 안테나 제어 파라미터들을 구성하는 단계를 포함하고, 안테나 제어 파라미터들은 수행될 송신을 위해 동적으로 구성되고, 제2 개수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당된다.
이 방법은, 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 제1 스위치 회로를 통해 제2 개수의 위상 시프터들에 동적으로 연결하는 단계, 및 제2 개수의 위상 시프터들을 제2 스위치 회로를 통해 제2 개수의 안테나들에 동적으로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있고, 제1 스위치 회로 및 제2 스위치 회로는 안테나 제어 파라미터들에 기초하여 동작한다.
이 방법은, 목표 성능 파라미터가 안테나 제어 파라미터들에 기초하는 안테나 할당에 의해 달성되도록 목표 성능 파라미터에 기초하여 안테나 제어 파라미터들을 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 방법은, 무선 주파수 체인들에 연결된 위상 시프터들의 위상 파라미터들 및 채널 상태들에 기초하여, 다수의 데이터 스트림들을 프리코딩하기 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계; 및 프리코딩 매트릭스를 사용함으로써 다수의 데이터 스트림들을 프리코딩하는 단계를 더 포함할 수 있고, 프리코딩된 데이터는 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제공된다.
하나 이상의 프로세서를 포함하는, 통신 시스템 내의 기지국측에서의 디바이스로서, 하나 이상의 프로세서는 다수의 안테나들을 통해 송신될 다수의 데이터 스트림들을 생성하고; 목표 성능 파라미터에 기초하여 안테나 제어 파라미터들을 구성하고; 안테나 제어 파라미터들에 기초하여, 송신을 수행하기 위해 데이터 스트림들 각각에 대해 하나 이상의 안테나를 동적으로 할당하도록 구성되고, 다수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 다수의 데이터 스트림들 중 임의의 하나에 할당된다.
목표 성능 파라미터는 데이터 스트림을 수신하는 수신기의 서비스 품질(QoS) 파라미터 및 네트워크의 스루풋 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 하나 이상의 프로세서를 포함하는, 통신 시스템 내의 송신측에서의 디바이스로서,
    상기 하나 이상의 프로세서는
    제1 개수의 무선 주파수 체인들을 통해 하나 이상의 수신기에 송신될 복수의 데이터 스트림들을 생성하고;
    상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제2 개수의 안테나들을 할당하기 위한 안테나 제어 파라미터들을 구성하도록
    구성되고,
    상기 하나 이상의 프로세서는 수행될 송신을 위해 상기 안테나 제어 파라미터들을 동적으로 구성하고, 상기 제2 개수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당되는, 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개가 상이한 개수들의 안테나들을 할당받도록 상기 안테나 제어 파라미터들을 구성하는, 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는 동일한 무선 주파수 체인이 상이한 송신들에서 상이한 안테나들을 할당받도록 상기 안테나 제어 파라미터들을 구성하는, 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 체인들 각각은 상기 안테나들 중 적어도 하나를 할당받고, 상기 안테나들 각각은 단지 하나의 무선 주파수 체인에 할당되는, 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는 목표 성능 파라미터가 상기 안테나 제어 파라미터들에 기초하는 안테나 할당에 의해 달성되도록 상기 목표 성능 파라미터에 기초하여 상기 안테나 제어 파라미터들을 구성하도록 추가로 구성되는, 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 목표 성능 파라미터는 수신기의 서비스 품질(Quality of Service)(QoS) 파라미터 및 네트워크의 스루풋 중 적어도 하나를 포함하는, 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서에 연결되고 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 포함하는 무선 주파수 회로;
    제2 개수의 위상 시프터들; 및
    상기 제2 개수의 위상 시프터들을 통해 상기 무선 주파수 회로에 연결된 상기 제2 개수의 안테나들
    을 더 포함하고,
    상기 무선 주파수 회로는, 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 구성된 상기 안테나 제어 파라미터들에 기초하여, 상기 제2 개수의 안테나들을 통해 상기 하나 이상의 수신기로 데이터 신호들을 송신하는, 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 안테나 제어 파라미터들에 기초하여 동작하는 스위치 회로를 더 포함하고,
    상기 스위치 회로는 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들, 상기 제2 개수의 위상 시프터들, 및 상기 제2 개수의 안테나들을 동적으로 연결하는, 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스위치 회로는 제1 스위치 서브-회로 및 제2 스위치 서브-회로를 포함하고,
    상기 제1 스위치 서브-회로는 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 상기 제2 개수의 위상 시프터들에 동적으로 연결하고, 상기 제2 스위치 서브-회로는 상기 제2 개수의 위상 시프터들을 상기 제2 개수의 안테나들에 동적으로 연결하는, 디바이스.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 안테나 제어 파라미터들은 상기 스위치 회로에 대한 제어 명령어 및 상기 위상 시프터들의 위상 파라미터들을 포함하는, 디바이스.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는
    상기 무선 주파수 체인들에 연결된 상기 위상 시프터들의 위상 파라미터들 및 채널 상태들에 기초하여, 상기 복수의 데이터 스트림들을 프리코딩(precoding)하기 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하고;
    상기 프리코딩 매트릭스를 사용하여 상기 복수의 데이터 스트림들을 프리코딩하도록
    추가로 구성되고,
    상기 프리코딩된 데이터는 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제공되는, 디바이스.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는 상기 수신기들로부터의 피드백 정보에 기초하여 상기 안테나들을 재할당하도록 추가로 구성되는, 디바이스.
  13. 하나 이상의 프로세서를 포함하는, 통신 네트워크 내의 수신측에서의 디바이스로서,
    상기 하나 이상의 프로세서는
    송신기의 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개를 통해 송신된 데이터 신호들을 수신 및 복조하도록 구성되고,
    상기 무선 주파수 체인들 중 적어도 2개는 송신을 수행하기 위해 안테나 제어 파라미터들에 기초하여 상이한 개수들의 안테나들을 동적으로 할당받고,
    상기 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당되는, 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서는 상기 데이터 신호들의 수신 품질을 표시하는 정보를 상기 송신기에 제공하여 상기 정보에 기초하여 상기 송신기가 상기 안테나들을 재할당하도록 추가로 구성되는, 디바이스.
  15. 통신 시스템에서 다운링크 신호들을 송신하기 위한 방법으로서,
    제1 개수의 무선 주파수 체인들을 통해 하나 이상의 수신기에 송신될 복수의 데이터 스트림들을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제2 개수의 안테나들을 할당하기 위한 안테나 제어 파라미터들을 구성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 안테나 제어 파라미터들은 수행될 송신을 위해 동적으로 구성되고, 상기 제2 개수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들 중 임의의 하나에 할당되는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들을 제1 스위치 회로를 통해 제2 개수의 위상 시프터들에 동적으로 연결하는 단계, 및
    상기 제2 개수의 위상 시프터들을 제2 스위치 회로를 통해 상기 제2 개수의 안테나들에 동적으로 연결하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 제1 스위치 회로 및 상기 제2 스위치 회로는 상기 안테나 제어 파라미터들에 기초하여 동작하는, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    목표 성능 파라미터가 상기 안테나 제어 파라미터들에 기초하는 안테나 할당에 의해 달성되도록 상기 목표 성능 파라미터에 기초하여 상기 안테나 제어 파라미터들을 구성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 무선 주파수 체인들에 연결된 상기 위상 시프터들의 위상 파라미터들 및 채널 상태들에 기초하여, 상기 복수의 데이터 스트림들을 프리코딩하기 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계; 및
    상기 프리코딩 매트릭스를 사용하여 상기 복수의 데이터 스트림들을 프리코딩하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 프리코딩된 데이터는 상기 제1 개수의 무선 주파수 체인들에 제공되는, 방법.
  19. 하나 이상의 프로세서를 포함하는, 통신 시스템 내의 기지국측에서의 디바이스로서,
    상기 하나 이상의 프로세서는
    복수의 안테나들을 통해 송신될 복수의 데이터 스트림들을 생성하고;
    목표 성능 파라미터에 기초하여 안테나 제어 파라미터들을 구성하고;
    상기 안테나 제어 파라미터들에 기초하여, 송신을 수행하기 위해 상기 데이터 스트림들 각각에 대해 하나 이상의 안테나를 동적으로 할당하도록
    구성되고,
    상기 복수의 안테나들 중 임의의 하나는 구성가능한 방식으로 상기 복수의 데이터 스트림들 중 임의의 하나에 할당되는, 디바이스.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 목표 성능 파라미터는 데이터 스트림을 수신하는 수신기의 서비스 품질(QoS) 파라미터 및 네트워크의 스루풋 중 적어도 하나를 포함하는, 디바이스.
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