KR20180109944A - 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스 - Google Patents

무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20180109944A
KR20180109944A KR1020187023801A KR20187023801A KR20180109944A KR 20180109944 A KR20180109944 A KR 20180109944A KR 1020187023801 A KR1020187023801 A KR 1020187023801A KR 20187023801 A KR20187023801 A KR 20187023801A KR 20180109944 A KR20180109944 A KR 20180109944A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
codebook
channel
communication device
base station
user equipment
Prior art date
Application number
KR1020187023801A
Other languages
English (en)
Inventor
페이야오 자오
자오청 왕
진후이 천
Original Assignee
소니 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 주식회사 filed Critical 소니 주식회사
Publication of KR20180109944A publication Critical patent/KR20180109944A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/0478—Special codebook structures directed to feedback optimisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0204—Channel estimation of multiple channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/382—Monitoring; Testing of propagation channels for resource allocation, admission control or handover
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/0482—Adaptive codebooks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0632—Channel quality parameters, e.g. channel quality indicator [CQI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1438—Negotiation of transmission parameters prior to communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0231—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions
    • H04W28/0236—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions radio quality, e.g. interference, losses or delay
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스가 개시된다. 무선 통신 시스템에서의 제1 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스는: 제1 통신 디바이스를 위한 아날로그 코드북 - 아날로그 코드북은 제1 통신 디바이스를 위한 위상 시프터들의 그룹의 복수 그룹의 제1 구성 파라미터들을 포함함 - 을 저장하도록 구성된 메모리; 및 복수 그룹의 제1 구성 파라미터들 및 제2 통신 디바이스로부터의 신호 전송에 기초하여 제2 통신 디바이스로부터 제1 통신 디바이스로의 제1 채널을 추정하고, 제1 미리결정된 조건을 충족하는 채널 추정 결과에 대응하는 한 그룹의 제1 구성 파라미터들을 선택하여 감소된 아날로그 서브-코드북을 생성하며, 아날로그 서브-코드북에 기초하여 제1 통신 디바이스로부터 제2 통신 디바이스로의 신호 전송을 구성해, 제1 통신 디바이스로부터 제2 통신 디바이스로의 제2 채널을 추정하도록 구성된 처리 회로를 포함한다.

Description

무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스
본 출원은 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex)(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스에 관한 것이다.
최근, 밀리미터파(Millimeter Wave) 기술과 대용량(Massive) MIMO(Multi-Input Multi-Output) 기술이 향후 5G의 핵심 기술의 일부로 간주되었고, 학계와 산업계에서 많은 주목을 받고 있다. 밀리미터파의 주파수 대역은 많은 양의 가용 스펙트럼 자원을 가지며 이동 통신의 증가하는 트래픽 요구를 충족시킬 수 있다. 또한, 안테나 이론에 따라, 밀리미터파의 짧은 파장으로 인해, 밀리미터파 시스템의 안테나 크기도 작아서, 작은 공간에 수 백 또는 수 천개의 안테나를 배치하는 것이 가능하므로, 실제 시스템에서 대규모 안테나 기술을 적용하는데 유리하다. 또한, 대규모 안테나에 의해 제공되는 빔형성 기술은 밀리미터파 채널의 큰 경로 페이딩의 단점을 효과적으로 보완할 수 있고, 밀리미터파 기술을 이동 통신에 적용할 수 있는 가능성을 제공한다.
본 출원의 발명자들은, 전술된 바와 같은 기존의 밀리미터파 통신 기술에 있어서, 각각의 사용자가 전송을 수행하기 위한 대응하는 빔형성 파라미터를 결정하는 것이 필요하다는 것을 발견하였다. 그러나, 사용자 장비와 기지국 양쪽 모두가 복수의 안테나로 구성되는 경우, 빔 트레이닝의 오버헤드는 안테나의 수 및 사용자 수가 증가함에 따라 점점 더 커진다. 또한, FDD 통신 시스템에서는 업링크 채널과 다운링크 채널에 대해 빔 트레이닝이 별도로 수행될 필요가 있고, 이러한 종류의 트레이닝의 오버헤드는 TDD 통신 시스템의 2배가 된다. 현재 이들 문제를 해결할 수 있는 가능한 솔루션은 없다.
따라서, 본 출원은 전술된 문제점들 중 적어도 하나를 해결하는 새로운 기술적 솔루션을 제안한다.
무선 통신을 위한 기술적 솔루션을 제공하는 것이 본 출원의 목적들 중 하나이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서의 제1 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스가 제공되고, 이 전자 디바이스는: 제1 통신 디바이스를 위한 아날로그 코드북 - 아날로그 코드북은 제1 통신 디바이스의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 제1 구성 파라미터들을 포함함 - 을 저장하도록 구성된 저장 디바이스; 및 복수 세트의 제1 구성 파라미터들 및 제2 통신 디바이스로부터의 신호 전송에 각각 기초하여 제2 통신 디바이스로부터 제1 통신 디바이스로의 제1 채널에 관한 채널 추정을 수행하고, 제1 미리결정된 조건을 충족하는 채널 추정 결과들에 대응하는 한 세트의 제1 구성 파라미터들을 선택하여 감소된 아날로그 서브-코드북을 생성하며, 아날로그 서브-코드북에 기초하여 제1 통신 디바이스로부터 제2 통신 디바이스로의 신호 전송을 구성해, 제1 통신 디바이스로부터 제2 통신 디바이스로의 제2 채널에 관한 채널 추정을 수행하도록 구성된 처리 회로를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, FDD(frequency division duplex) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법이 제공되고, 이 방법은: 사용자 장비에 의해, 사용자 단말기 코드북에 따라 업링크 트레이닝 시퀀스를 기지국에 전송하는 단계; 기지국에 의해, 업링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합들 하에서 채널 품질을 계산하는 단계; 채널 품질에 따라 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계; 채널 품질에 따라 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계; 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하는 단계; 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및 감소된 기지국 단말기 코드북 및 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 이점들 중 하나는 빔 트레이닝의 오버헤드가 감소될 수 있다는 것이다.
또한, 본 출원의 일부 실시예에 따르면, 사용자들의 평균 달성가능한 레이트를 증가시킴으로써, FDD 시스템의 성능을 향상시키는 것도 가능하다.
본 출원의 일부 실시예에 따르면, 빔 트레이닝의 낮은 오버헤드를 유지하면서 시그널링 오버헤드를 더 감소시키는 것도 가능하다.
본 발명의 다른 피처들 및 이점들은 첨부된 도면을 참조한 본 발명의 예시적인 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면들은, 본 출원의 실시예들을 나타내고, 상세한 설명과 함께 본 개시내용의 원리를 설명하는 역할을 한다.
본 개시내용은 첨부된 도면을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명확하게 이해될 수 있다.
도 1은 종래의 기지국의 구조를 도시하는 도면이다;
도 2는 단일 안테나로 구성된 사용자 단말기를 도시하는 도면이다;
도 3은 복수의 안테나로 구성된 사용자 단말기를 도시하는 도면이다;
도 4a 및 도 4b는 각각 단일 사용자 시스템에서의 기지국 단말기 및 사용자 단말기의 구성의 도면을 도시한다;
도 5a 및 도 5b는 각각 하이브리드 프리코딩 프레임 하에서 기지국 단말기 및 사용자 단말기의 구성의 도면을 도시한다;
도 6a 및 도 6b는 각각 전체-접속 위상-시프팅 네트워크 및 서브-접속 위상-시프팅 네트워크의 개략도를 도시한다;
도 7a는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스의 개략도를 도시한다;
도 7b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 또 다른 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스의 개략도를 도시한다;
도 8은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 기지국에서 도 7의 전자 디바이스를 이용하여 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다;
도 9는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 포괄 검색 방법(exhaustive search method)을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다;
도 10은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 단일 피드백 검색 방법을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다;
도 11은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 아날로그 코드북을 감소시키기 위한 방법의 플로차트를 도시한다;
도 12는 포괄 검색 방식으로 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다;
도 13은 단일 피드백 검색 방식으로 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다;
도 14는 포괄 검색 알고리즘으로 아날로그 코드북을 감소시키는 한 예를 도시한다;
도 15는 단일 피드백 검색 알고리즘으로 아날로그 코드북을 감소시키는 한 예를 도시한다;
도 16a 및 도 16b는 각각 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따른 기지국 및 사용자 장비에 이용되는 전자 디바이스들의 구조의 개략도를 도시한다;
도 17은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 기지국의 아날로그 서브-코드북을 정정하는 도면을 도시한다;
도 18은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북을 정정하는 도면을 도시한다;
도 19는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 기지국의 아날로그 서브-코드북을 정정하는 도면을 도시한다;
도 20은 본 출원의 한 실시예에 따른 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북을 정정하는 도면을 도시한다;
도 21은 본 개시내용의 한 실시예에 따른 사용자들의 평균 달성가능한 레이트 대 신호대 잡음비의 프로파일을 도시한다;
도 22는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 사용자들의 평균 달성가능한 레이트 대 신호대 잡음비의 프로파일을 도시한다;
도 23은 본 개시내용에 따른 전자 디바이스의 하드웨어 구성의 한 예를 도시한다.
이제, 본 발명의 다양한 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 달리 명시되지 않는 한, 이들 실시예들에 개시된 컴포넌트들 및 단계들의 상대적인 배치, 수치 표현 및 수치 값은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다.
동시에, 설명의 용이성을 위해, 도면에 도시된 다양한 부분들의 치수는 실제의 비례 관계로 도시된 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.
적어도 하나의 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명은 사실상 단지 예시적인 것일 뿐이며, 결코 본 발명 및 그 응용 또는 용도에 대한 어떠한 제한으로서 의도된 것은 아니다.
본 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 기술, 방법 및 장치는 상세하게 논의되지 않을 수 있지만, 적절한 경우, 이러한 기술, 방법 및 장치는 본 명세서의 일부로서 간주되어야 한다.
여기서 도시되고 논의된 모든 예들 중에서, 임의의 구체적인 값은 단지 예시적인 것으로서 해석되어야 하고 제한으로서 해석되어서는 안된다. 따라서, 예시적인 실시예들의 다른 예들은 상이한 값들을 가질 수 있다.
이하의 첨부된 도면들에서 유사한 참조 번호들 및 문자들은 유사한 것을 나타내므로, 일단 첨부된 도면에서 한 항목이 정의되고 나면, 후속하는 첨부 도면들에서 이에 대한 더 이상의 논의가 필요하지 않다는 점에 유의해야 한다.
현재의 무선 통신 시스템에서, 각각의 안테나가 무선 주파수 링크에 접속되고, 각각의 무선 주파수 링크 상에서 전송되는 신호의 진폭 값은 동일한 전송 자원 상에서 운반되는 복수-채널 데이터 신호들 사이의 간섭을 감소시키도록 조정가능한 디지털 프리코딩 아키텍처가 주로 채택된다. 예를 들어, 도 1은 종래 기술의 기지국의 구조를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 디지털 프리코딩 아키텍처 하에서, 기지국 단말기에는 M개의 안테나(M은 정수이고, M≥1)가 장착되고, 각각의 안테나는 대응하는 무선 주파수 링크와 함께 배치된다. 디지털 프리코더는 제어기의 제어하에 K개의 데이터 스트림(K는 정수이고, K ≥ 1)을 획득하고, K개의 데이터 스트림에 관한 디지털 프리코딩을 수행한다(예를 들어, K개의 데이터 스트림은 M × K의 크기를 갖는 디지털 프리코딩 행렬을 통해 흐르도록 이루어진다). 코딩된 데이터는 무선 주파수 링크 및 안테나를 통해 하나 이상의 사용자에게 전송된다.
대응적으로, 사용자 단말기는 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
도 2는 단일 안테나로 구성된 사용자 단말기를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기에는 단일 안테나 및 대응하는 단일 무선 주파수 링크가 제공된다. 사용자 단말기는 단 하나의 안테나를 갖고 있기 때문에, 단일 데이터 스트림만을 수신할 수 있다. 즉, 기지국의 M개의 안테나로부터 전송된 K개의 데이터 스트림들에서, 오직 하나의 데이터 스트림만이 사용자 단말기에 의해 수신될 수 있다.
도 3은 복수의 안테나가 제공된 사용자 단말기를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기는 N개의 안테나(N은 정수이고, N > 1)로 구성된다. 각각의 안테나는 수신된 데이터를 대응하는 무선 주파수 링크를 통해 디지털 프리코더에 전송한다. 제어기의 제어하에, 디지털 프리코더는, 예를 들어 Ku × N(Ku는 정수이고, Ku ≥ 1)의 크기를 갖는 디지털 프리코딩 행렬 W를 이용하여 수신된 데이터에 관한 디지털 프리코딩을 수행함으로써, 단일-채널 데이터(Ku = 1일 때) 또는 다중-채널 데이터(Ku > 1일 때)를 획득한다.
디지털 프리코더에서 이용되는 디지털 프리코딩 행렬의 경우, 대개 2가지 설계 방식: 코드북 기반 및 비코드북 기반이 있다. 코드북 기반 설계 방식에서, 디지털 프리코딩 행렬은 미리결정된 코드북으로부터 선택되어야 한다. 반면 비-코드북 기반의 설계 방식에서는 이러한 제약이 없다. 기지국 단말기와 사용자 단말기는 채널 상태 정보(Channel State Information)(CSI)에 따라 프리코딩 행렬을 설계할 수 있다.
밀리미터파 통신 시스템에서, 구현 복잡성 및 무선 링크의 비용이 비교적 높기 때문에, 각각의 무선 주파수 링크는 대개 하나의 무선 링크를 이용함으로써 복수의 위상 시프터 및 안테나를 접속하여 지향성 빔을 형성함으로써 아날로그 빔형성 방식을 달성하는데 이용된다. 아날로그 빔형성의 주된 역할은 사용자 수신의 신호 대 잡음비를 향상시키는 것이다.
밀리미터파 통신 시스템은, 포인트-투-포인트 모드, 단일 사용자 모드, 다중-사용자 모드 등의 복수의 동작 모드를 갖는다. 포인트-투-포인트 모드는, 기지국들(BS) 사이의 백홀에 이용될 수 있고, 단일 사용자 및 다중 사용자 모드는 기지국과 하나 이상의 사용자 장비(UE) 사이의 통신에 이용될 수 있다. 구현 아키텍처의 관점에서, 이것은, 아날로그 빔형성, 전체-접속 하이브리드 프리코딩, 서브-링크 하이브리드 프리코딩 등을 포함할 수 있다. 어떤 아키텍처가 채택되든지에 관계없이, 기지국 및 사용자 장비의 가중 벡터들은 디바이스 제약의 제한으로 인해 미리정의된 아날로그 코드북에서만 선택될 수 있다. 빔 트레이닝이란, 아날로그 코드북으로부터 최적의 전송/수신 가중 벡터를 선택하는 프로세스를 말한다.
도 4a 및 도 4b는 각각 단일 사용자 시스템에서의 기지국 단말기 및 사용자 단말기의 구성을 도시한다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기 및 기지국 단말기에서, 각각의 무선 주파수 링크는 위상 시프터들의 세트에 접속되고, 각각의 위상 시프터는 각각 대응하는 안테나에 접속된다. 위상 시프터들의 세트의 값들(예를 들어, 위상 값들)은 안테나 빔을 특정한 방향으로 전송하는데 이용되는 가중 벡터를 형성한다. 일부 예에서, 빔을 생성하는데 이용되는 파라미터는 빔 벡터(beam vector)라고도 한다. 여기서, 기지국 단말기에서의 가중 벡터는 f로 표현되고, 사용자 단말기에서의 가중 벡터는 w로 표현된다. 위상 시프터는 신호의 진폭을 변경하지 않고 위상만 조정하기 때문에, 가중 벡터의 각각의 요소의 진폭 값은 1이다. 이러한 구조를 갖는 밀리미터파 통신 시스템에서, 무선 주파수 링크의 제한된 수로 인해, 기지국 단말기도 사용자 단말기도 채널 상태 정보를 직접 추정할 수 없다. 따라서, 종래의 아날로그 빔형성 방식은 코드북 기반의 방법을 이용한다. 코드북은 한 세트의 가중 벡터들의 모음이다. 기지국 단말기 코드북이 크기 P(P개의 가중 벡터 포함)를 갖는 Fc이고, 사용자 단말기 코드북이 크기 Q를 갖는(Q개의 가중 벡터 포함) Wc이라면, 기지국 단말기의 가중 벡터들은 기지국 단말기 코드북 Fc로부터 선택되어야 하고, 사용자 단말기의 가중 벡터들은 사용자 단말기 코드북 Wc로부터 선택되어야 한다.
기지국 단말기 및 사용자 단말기에 의해 밀리미터파 통신이 수행될 때, 코드북 내의 어느 가중 벡터가 구체적으로 채택되는지는 빔 트레이닝에 의해 미리 결정된다. 신호 대 잡음비를 최대화하는 기준이 빔 트레이닝에서 이용될 수 있다. 다운링크 빔 트레이닝을 예로서 취하면, 이것은 수학식 (1)에 의해 표현될 수 있다:
Figure pct00001
상기 수학식 1에서, H는 기지국 단말기와 사용자 단말기 사이의 채널을 나타낸다.
빔 트레이닝 알고리즘은 포괄 검색 방법, 단일 피드백 검색 방법 등을 이용할 수 있다. 이하의 설명은 다운링크 빔 트레이닝을 한 예로서 취할 것이다.
1. 포괄 검색. 포괄 검색 알고리즘은 기지국 단말기의 가중 벡터들과 사용자 단말기의 가중 벡터들 사이의 가능한 모든 조합을 검출하고, 사용자 단말기는 각각의 쌍의 가중 벡터들 하에서 채널 품질을 측정하고, 최적 세트의 가중 벡터들을 선택하고, 기지국 단말기의 최적의 가중 벡터의 인덱스를 다시 기지국으로 피딩한다. 포괄 검색 메커니즘은 최적의 성능을 달성할 수 있지만, 가중 벡터들의 모든 조합을 검색할 필요성 때문에 매우 복잡하다.
빔 트레이닝 알고리즘의 복잡성을 감소시키기 위해, 기지국 단말기의 가중 벡터들과 사용자 단말기의 가중 벡터들 사이의 모든 조합들 중 일부만을 검출을 위해 선택하는 것이 가능하다. 예를 들어, 이것은, 기지국 단말기 코드북 내의 하나의 가중 벡터와 사용자 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합일 수도 있고, 또는 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 중 하나와 기지국 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합일 수도 있다. 예를 들어, 한 실시예에서, 기지국 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터와 결합될 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 중 하나는, 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 중 하나와 사용자 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합으로부터 획득된 채널 품질에 따라 선택될 수 있다. 구체적인 예는 단일 피드백 검색이다.
2. 단일 피드백 검색. 단일 피드백 검색에서, 빔 트레이닝은 2가지 프로세스로 나누어진다. 다운링크가 여전히 예로서 취해진다. 먼저, 기지국은 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 따라 신호(예를 들어, 파일럿 신호)를 전송하고, 사용자 단말기는 전방향성 빔(예를 들어, 안테나 어레이 중 단 하나의 안테나만이 수신에 이용하는 사용자 단말기에서 미리결정된 가중 벡터)을 갖는 신호를 수신하고, 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대응하는 채널 품질을 추정한 다음, 사용자 단말기는 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터로부터 최적의 채널 품질을 야기하는 가중 벡터를 선택하고, 그 인덱스를 기지국에 피드백한다. 그 다음, 기지국은 사용자 단말기에 의해 선택된 가중 벡터를 고정적으로 이용하여 신호를 전송하고, 사용자 단말기는 그 코드북으로부터 가장 높은 채널 품질을 갖는 가중 벡터를 기지국과 통신하기 위한 가중 벡터로서 선택한다(즉, 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터와 기지국 단말기의 고정된 가중 벡터 사이의 조합들로부터 획득되는 채널 품질을 계산하고, 가장 높은 채널 품질에 대응하는 조합을 선택함). 포괄 검색 메커니즘에 비해, 단일 피드백 메커니즘의 복잡성은 크게 감소되지만, 동시에 성능에서의 약간의 손실이 발생한다.
상기 설명은 다운링크 전송을 예로서 취하여 주어진 것이다. 업링크 전송 프로세스에서 유사한 프로세스가 수행되며, 주요 차이점은 사용자 단말기가 신호를 전송하고 기지국 단말기가 신호를 수신한다는 것이다. 또한, 채널 품질은 채널 추정에 의해 획득될 수 있다. 채널 방향 및 채널 품질은 채널 추정에 의해 획득될 수 있다. 채널 추정의 결과는 채널 품질 표시자(Channel Quality Indicator)(CQI) 및 대응하는 세트의 파라미터들의 식별 정보(최적 가중 벡터의 인덱스)를 포함할 수 있고, 또한, 복수의 최적 CQI 및 각각의 CQI에 대응하는 한 세트의 파라미터들의 식별 정보를 포함할 수 있다.
다중-사용자 시나리오에서, 밀리미터파 무선 통신 시스템은 또한, 하이브리드 프리코딩 아키텍처를 이용할 수 있다. 도 5a 및 도 5b는 각각 하이브리드 프리코딩 아키텍처에서 기지국 단말기 및 사용자 단말기의 구성을 도시한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 하이브리드 프리코딩 아키텍처를 이용하는 기지국 단말기는 디지털 프리코더 및 아날로그 위상-시프팅 네트워크를 갖는다. 제어기의 제어 하에서, 디지털 프리코더는 K개의 데이터 스트림을 입력으로서 획득하고, 디지털 프리코더는 K개의 데이터 스트림에 관한 디지털 프리코딩을 수행함으로써, 상이한 데이터 스트림들 사이의 간섭을 제거한다. 그 다음, K개의 무선 주파수(RF) 링크는, RF 신호를 형성하기 위해 디지털 프리코더에 의해 프리코딩된 데이터 스트림에 관해 상향변환(up-converting), 증폭, 필터링 및 기타 처리를 수행한다. 전형적으로, k개의 RF 링크들 각각은 사용자 단말기에 대응한다.
K개의 RF 링크는 아날로그 위상-시프팅 네트워크에 접속된다. 위상-시프팅 네트워크에서의 위상 시프터들의 값들은 아날로그 빔형성 행렬 F를 구성한다. 행렬 F에서, k 번째 열은 k번째 RF 링크에 접속된 위상 시프터들의 한 세트의 값들을 나타내고, 가중 벡터 fk로서 표현되며, 가중 벡터 fk는 기지국 단말기의 코드북 fc로부터 선택되어야 한다.
위상-시프팅 네트워크의 경우, 이것은 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 도 6a 및 도 6b는 각각, 전체-접속 위상-시프팅 네트워크 및 서브-접속 위상-시프팅 네트워크를 도시한다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 전체-접속 위상-시프팅 네트워크에서, 각각의 RF 링크는 M개의 위상 시프터 세트에 접속되어, 전체-접속 위상-시프팅 네트워크 내에 K 세트의 위상 시프터들이 있고, 위상 시프터의 총수는 K × M이 되게 한다. 각각의 세트의 위상 시프터(K개 신호)에서 대응하는 위상 시프터에 의해 출력되는 신호는 가산기에 의해 가산되어 대응하는 안테나 유닛에 제공된다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 서브-접속 위상-시프팅 네트워크에서, 각각의 RF 링크의 출력은 P개의 위상 시프터(P는 정수이고 P≥1)에 접속되고, 각각의 위상 시프터는 안테나 유닛에 접속된다. 즉, K개의 RF 링크가 있는 경우, 안테나 요소들의 수는 M = K × P이다.
도 5b는 하이브리드 프리코딩 아키텍처를 이용하는 사용자 단말기의 구성을 도시한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기는 N개의 안테나로 구성된다. 안테나에 의해 수신된 신호는 대응하는 위상 시프터를 통과한 후에 RF 링크에 입력된다. 위상 시프터들의 값들은, 사용자 단말기 코드북 Wc로부터 선택될 수 있는 사용자 단말기 가중 벡터 Wk를 구성한다. 입력 신호는 RF 링크에 의해 필터링, 증폭 및 하향변환되어 디지털 수신 신호를 획득한다.
이 예에서, 사용자 단말기는 단 하나의 RF 링크만을 갖는다. 실제 상황에 따라, 복수의 RF 링크의 설계도 역시 사용자 단말기에서 채택될 수 있다.
하이브리드 프리코딩 아키텍처에서, 빔 트레이닝은 기지국 단말기와 사용자 단말기의 가중 벡터를 결정하는 프로세스이다. 다운링크 전송을 예로서 취하여, 신호대 잡음비를 최대화하는 기준은 수학식 (2)로 표현될 수 있다:
Figure pct00002
여기서,
Figure pct00003
는 k번째 사용자의 최적 다운링크 가중 벡터를 나타내고, Ｈk는 기지국과 k번째 사용자 사이의 다운링크 채널 행렬이다. 전술된 포괄 검색 메커니즘 또는 단일 피드백 검색 메커니즘 또는 다른 다중-사용자 빔 검색 메커니즘이 빔 트레이닝에 이용될 수 있다.
TDD 시스템에서, 업링크 및 다운링크 채널은 상호성, 즉, 업링크 채널의 Ｈul k = Ｈk T를 가지며, 여기서, T는 행렬의 전치를 나타낸다. 따라서, TDD 시스템에서, 업링크 채널에서의 최적의 기지국 단말기 가중 벡터와 사용자 단말기 가중 벡터의 조합과 다운링크 채널에서의 최적의 기지국 단말기 가중 벡터와 사용자 단말기 가중 벡터의 조합은 동일하다. 업링크 채널과 다운링크 채널 중 하나에서 빔 트레이닝을 수행하는 것만이 필요하다. 그러나, FDD 시스템에서, 업링크와 다운링크 채널은 그들 사이에 상호성을 갖지 않기 때문에, 업링크 채널과 다운링크 채널에서 각각 빔 트레이닝을 수행할 필요가 있음으로써, 빔 트레이닝의 복잡도가 TDD 시스템보다 2배가 된다.
출원인은, FDD 시스템에서 업링크 채널과 다운링크 채널은 상호적이지 않지만, WINNER에 의해 제안된 채널 모델에 따르면, 업링크 채널과 다운링크 채널의 (기지국 단말기 및 사용자 단말기의 안테나 도달각 등의) 작은-각도 페이딩 파라미터들은 동일하다는 점에 주목했다. 특히, 다운링크 채널 행렬 HDL 및 업링크 채널 행렬 HUL은 각각 하기의 수학식 (3) 및 수학식 (4)로 표현될 수 있다:
Figure pct00004
Figure pct00005
상기 수학식들에서, N 및 M은 각각 사용자 단말기 및 기지국에 제공되는 안테나의 수를 나타내고, Ncl은 스캐터러(scatterer)의 수이며, Nray는 각각의 스캐터러에 포함된 서브-경로의 수이고, αi,l은 각각의 서브-경로의 채널 계수를 나타내며, e는 자연 로그의 밑(base)이며, j는 허수 단위이다. aUE 및 aBS는 각각 사용자 단말기와 기지국 단말기의 안테나 응답 벡터를 나타내고, 윗첨자 UL과 DL은 각각 업링크 채널과 다운링크 채널을 나타내며, θ와 φ는 각각 수평 방향에서의 도달각 및 수직 방향에서 도달각을 나타낸다. 또한, Ψi,l은 각각의 서브-경로의 랜덤 위상을 나타내고, [0, 2π]에 독립적으로 균일하게 분포한다. 안테나 응답 벡터의 형태는 안테나 유형과 연관된다. 예를 들어, 안테나의 ULA(Uniform Linear Array)의 경우, 기지국의 안테나 응답 벡터는 다음과 같다:
Figure pct00006
Figure pct00007
상기 수학식 (5) 및 (6)에서, λ는 파장을 나타내고, 아래첨자 UL 및 DL은 각각 업링크 채널 및 다운링크 채널을 나타내며, d는 안테나 간격을 나타낸다. 사용자 단말기의 안테나 응답 벡터는 유사한 방식으로 획득될 수 있으며, 여기서는 설명되지 않을 것이다.
안테나의 UPA(Uniform Planar Array)의 경우, 기지국의 안테나 응답 벡터는 다음과 같다:
Figure pct00008
Figure pct00009
상기 수학식 (7) 및 (8)에서, A는 수평 방향에서의 안테나 수를 나타내고, B는 수직 방향에서의 안테나 수를 나타내며, 여기서, M = A × B가 충족된다. 사용자 단말기의 안테나 응답 벡터는 유사한 방식으로 획득될 수 있다. ULA 안테나 어레이는 또한, B = 1 인 특별 UPA 안테나 어레이로서 간주될 수 있기 때문에, 본 출원의 명세서에서 이들 2가지 유형의 안테나는 구별되지 않으며, UPA 안테나 어레이의 안테나 응답 벡터를 예로서 취하여 설명이 주어질 것이다.
FDD 시스템에서 업링크 및 다운링크 채널에서의 안테나 도달각들의 상호성에 기초하여, 본 출원은 빔 트레이닝 방법 및 이 방법을 구현하기 위한 디바이스를 제안한다. 업링크(다운링크) 채널에서의 빔 트레이닝으로부터 획득된 정보는 다운링크(업링크) 채널에서의 빔 트레이닝을 용이하게 하는데 이용되어 빔 트레이닝 오버헤드를 감소시키는 목적을 달성한다.
도 7a는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 통신 디바이스에 이용되는 전자 디바이스의 개략도를 도시한다. 여기서, 통신 디바이스는 기지국 또는 사용자 장비일 수 있다. 이하, 기지국인 통신 디바이스를 예로서 취하여 논의가 이루어질 것이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(700)는, 채널 품질 추정 유닛(701), 서브-코드북 생성 유닛(702), 전송 구성 유닛(703), 및 저장 디바이스(704)를 포함한다.
저장 디바이스(704)는, 기지국의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 구성 파라미터들(즉, 복수의 가중 벡터)를 포함하는, 기지국의 아날로그 코드북을 저장하는데 이용된다.
채널 품질 추정 유닛(701)은, 저장 디바이스(704)에 저장된 아날로그 코드북 및 사용자 장비로부터의 신호(예를 들어, 파일럿 신호 또는 기준 신호, 트레이닝 신호)에 기초하여 업링크 채널의 채널 품질을 추정할 수 있다. 여기서, 본 발명이 적용되는 통신 시스템은, 예를 들어 LTE 시스템이며, 사용자 장비로부터의 신호는, 예를 들어, SRS(Sounding Reference Signal) 또는 아날로그 빔형성을 위해 특별히 및 새로이 정의된 업링크 기준 신호이다.
서브-코드북 생성 유닛(702)은, 채널 품질 추정 유닛(701)의 추정 결과에 기초하여, 기지국의 아날로그 코드북으로부터, 미리결정된 임계값 이상의 대응하는 채널 품질을 갖는 가중 벡터를 선택함으로써, 아날로그 서브-코드북을 생성한다. 기지국의 아날로그 코드북에 비해, 아날로그 서브-코드북은 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들의 일부만을 포함할 수 있음으로써, 아날로그 코드북의 감소를 달성할 수 있다.
전송 구성 유닛(703)은, 기지국과 사용자 장비 사이의 다운링크 채널의 빔 트레이닝이 기지국의 아날로그 서브-코드북에 기초하게끔, 기지국의 신호 전송을 구성하는데 이용된다. 즉, 다운링크 채널의 빔 트레이닝에서, 기지국은 아날로그 서브-코드북에 기초하여 신호(예를 들어, 파일럿 신호 또는 기준 신호, 트레이닝 신호)를 전송하고, 사용자 장비는 기지국에 의해 전송된 신호에 따라 다운링크 채널의 신호 품질을 평가하여, 다운링크 채널의 데이터 전송을 수행하기 위해 최적의 가중 벡터(즉, 위상 시프터의 구성 파라미터)를 선택하는데 있어서 기지국을 보조한다. 여기서, 본 개시내용이 적용되는 통신 시스템은, 예를 들어 LTE 시스템이다. 기지국에 의해 전송된 신호는, 예를 들어 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS) 또는 아날로그 빔형성을 위해 구체적으로 및 새로 정의된 다운링크 기준 신호이다. 상기에서는 LTE 시스템을 예로서 취하여 설명된 것임을 이해해야 한다. 그러나, 본 출원의 기술적 솔루션은 LTE 시스템으로 제한되지 않는다. 상이한 통신 시스템에서, 기지국에 의해 전송된 신호는, 빔형성이 수행될 수 있는 한, 다른 적절한 기준 신호일 수 있다.
도 7b는 본 개시내용의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 또 다른 통신 디바이스에 이용되는 전자 디바이스의 개략도를 도시한다. 또 다른 통신 디바이스는 도 7a의 통신 디바이스와 통신하는데 이용된다. 예를 들어, 도 7a의 전자 디바이스(700)가 기지국에 위치해 있다면, 도 7b의 또 다른 전자 디바이스(710)는 사용자 장비이다. 도 7a의 전자 디바이스(700)가 사용자 장비에 위치해 있다면, 도 7b의 또 다른 전자 디바이스(710)는 기지국이다. 이하에서는, 전자 디바이스가 사용자 장비에 위치해 있는 예를 취하여 논의가 이루어질 것이다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(710)는, 저장 디바이스(711), 채널 품질 추정 유닛(712), 아날로그 서브-코드북 취득 유닛(713), 및 전송 구성 유닛(714)을 포함한다. 여기서, 저장 디바이스(711)는, 사용자 장비에서 이용되는 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 구성 파라미터들(즉, 가중 벡터들)를 포함하는, 사용자 장비의 아날로그 코드북을 저장한다.
전송 구성 유닛(714)은 아날로그 코드북에 기초하여 사용자 장비로부터 기지국으로의 신호(예를 들어, 파일럿 신호)의 전송을 구성하여 기지국이 신호에 기초하여 업링크 채널의 채널 품질을 계산하는 것을 용이하게 한다. 예를 들어, 전송 구성 유닛(714)은 사용자 장비의 위상 시프터들의 세트의 값들을 아날로그 코드북 내의 구성 파라미터 세트(즉, 가중 벡터들)와 동일하게 만들고, 이 경우, 파일럿 신호를 기지국에 전송한다.
아날로그 서브-코드북 취득 유닛(713)은 기지국으로부터 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북을 취득하는데 이용된다. 아날로그 서브-코드북은 사용자 장비의 아날로그 코드북을 감소시킴으로써 획득된다. 아날로그 코드북의 감소 프로세스는 이하에서 상세히 설명될 것이다.
채널 품질 추정 유닛(712)은, 저장 디바이스(711)에 저장된 아날로그 서브-코드북 및 기지국으로부터의 신호(예를 들어, 파일럿 신호)에 따라 다운링크 채널의 채널 품질을 추정할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자라면, 전술된 기지국에서 이용된 전자 디바이스 및 사용자 장비에서 이용된 전자 디바이스 각각은 프로세서 또는 처리 회로를 포함할 수 있고, 이를 통해 다양한 기능 유닛이 구현된다는 것을 이해해야 한다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국에서 도 7의 전자 디바이스를 이용하여 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 단계 801에서, 사용자 장비는 사용자 장비의 안테나 파라미터를 기지국에 보고한다. 여기서, 안테나 파라미터는, 예를 들어, (선형 안테나 또는 평면 안테나 등의) 안테나의 유형, 안테나 간격 등이다. 안테나 파라미터를 이용함으로써, 기지국은 사용자 장비의 안테나 응답 벡터 등을 계산하여 사용자 장비에 대한 감소된 아날로그 코드북을 계산할 수 있다. 사용자 장비는, 각각의 빔 트레이닝 전에 또는 네트워크에 액세스할 때만 안테나 파라미터를 전송할 수 있다. 한 예에서, 사용자 장비는, LTE에서의 RRC 시그널링 등의 상위 계층 전용 시그널링을 이용하여 사용자 장비의 안테나 파라미터를 기지국에 보고한다.
단계 802에서, 기지국은 업링크 빔 트레이닝 파라미터를 사용자 장비에 브로드캐스트한다: 예를 들어, 업링크 빔 트레이닝의 시작 시간 및 종료 시간(예를 들어, 서브-프레임 번호), 트레이닝 시퀀스가 전송되는 횟수 등.
단계 803에서, 사용자 장비는 업링크 빔 트레이닝을 수행하기 위해 트레이닝 시퀀스를 기지국에 전송한다. 업링크 빔 트레이닝 프로세스에서, 업링크 빔 트레이닝은 전술된 포괄 검색 방법 또는 단일 피드백 검색 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 이 단계에서, 기지국은 채널 품질 추정 유닛(701)을 이용하여 트레이닝 시퀀스에 기초하여 채널 품질을 추정한다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 포괄 검색 방법을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 단계 901에서, 사용자 장비는 기지국으로부터의 업링크 빔 트레이닝 파라미터에 기초하여 업링크 빔 트레이닝 시퀀스를 전송한다. 여기서, 트레이닝 시퀀스가 전송되는 횟수는 기지국의 아날로그 코드북의 크기 및 사용자 장비의 아날로그 코드북의 크기에 의존할 수 있다. 예를 들어, 기지국의 아날로그 코드북이 P개의 가중 벡터(즉, 기지국의 아날로그 코드북의 크기는 P임)를 포함한다면, 사용자 장비의 아날로그 코드북은 Q개의 가중 벡터를 포함하고(즉, 사용자 장비의 아날로그 코드북의 크기는 Q임), 업링크 빔 트레이닝 시퀀스가 전송될 필요가 있는 횟수는 P × Q와 동일하다.
단계 902에서, 기지국은 수신된 트레이닝 시퀀스에 기초하여 등가 채널을 추정하고, 가중 벡터들의 최적의 조합을 계산한다. 즉, 트레이닝 시퀀스에 기초하여, 기지국은, 기지국의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들과 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 모든 조합들 중에서 최상의 채널 품질을 야기할 수 있는 조합을 계산할 수 있다. 후속 업링크 통신에서, 기지국과 사용자 장비는 가중 벡터들의 선택된 쌍을 이용하여 통신할 것이다.
단계 903에서, 기지국은 사용자 장비에게 그 계산 결과를 통보한다. 즉, 기지국은, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 어떤 가중 벡터가 업링크 채널에서 통신에 이용될 것인지를 사용자 장비에게 통보한다. 일반적으로, 기지국은 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터의 인덱스를 사용자 장비에 통보한다. 또 다른 실시예에서, 기지국은 기지국에 의해 이용될 수신 가중 벡터의 인덱스를 사용자 장비에 함께 통보할 수 있다.
상기 단계들 901 내지 903을 통해, 업링크 통신에서 기지국과 사용자 장비에 의해 각각 이용되는 가중 벡터들이 획득되어, 업링크 통신이 원활하게 수행될 수 있다.
전술된 포괄 검색 방법 외에도, 다른 방법들이 역시 이용될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 모든 조합의 일부만을 이용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 한 실시예에서, 이들 조합들은: 기지국의 아날로그 코드북 내의 한 가중 벡터와 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합과, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 한 가중 벡터와 기지국의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터 사이의 조합을 포함할 수 있다. 한 바람직한 실시예에서, 기지국의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들 중 하나와 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합으로부터 획득된 채널 품질에 따라, 기지국의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터와 결합될 하나의 가중 벡터가, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들로부터 선택된다. 이것은 이하에서 설명할 단일 피드백 검색 방법이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 단일 피드백 검색 방법을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 단계 1001에서, 사용자 장비는 기지국에 의해 전송된 업링크 빔 트레이닝 파라미터에 따라 업링크 빔 트레이닝 시퀀스를 반복적으로 전송한다. 단일 피드백 방법에서는 기지국이 전방향성 빔을 이용하여(즉, 미리결정된 가중 벡터들을 이용) 트레이닝 시퀀스를 수신하기 때문에, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터를 스위핑하는 것만이 필요하다. 따라서, 업링크 빔 트레이닝 시퀀스는 Q회(즉, 사용자 장비의 아날로그 코드북의 크기와 동일) 동안 전송되고, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 상이한 가중 벡터가 매번 이용된다.
단계 1002에서, 기지국은, 수신된 트레이닝 시퀀스에 기초하여, 등가 채널(예를 들어, fomni TＨULw로 표현될 수 있음)을 추정하고(여기서, w∈Ｗc), 채널 품질을 계산한다. 기지국은, 후속 업링크 채널 전송에서 사용자 장비에 의해 이용될 가중 벡터로서, 최상의 채널 품질에 대응하는 사용자 장비의 아날로그 코드북으로부터 가중 벡터 Ｗopt를 선택한다.
단계 1003에서, 기지국은 1002 단계에서 선택된 가중 벡터의 인덱스를 사용자 장비에 통보한다.
단계 1004에서, 사용자 장비는 기지국에 의해 선택된 가중 벡터를 이용하여 업링크 빔 트레이닝 시퀀스를 지속적으로 전송한다. 기지국은 사용자 장비에 의해 전송된 트레이닝 시퀀스에 따라 기지국의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터를 스위핑한다. 기지국은, 이들 트레이닝 시퀀스에 기초하여, 기지국의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터를 스위핑할 것이므로, 트레이닝 시퀀스는 P회(즉, 기지국의 아날로그 코드북의 크기와 동일함) 반복될 것이다.
단계 1005에서, 기지국은 등가 채널(예를 들어, fTＨULwopt(여기서, fT∈Fc)로 나타낼 수 있음)을 추정하고, 기지국의 아날로그 코드북 내의 최적의 가중 벡터 fopt를 계산한다. 여기서, 기지국은 트레이닝 시퀀스에 따라 기지국의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들로 획득된 채널 품질들을 계산하고, 그로부터 최적 채널 품질에 대응하는 가중 벡터를 사용자 장비와의 후속 업링크 통신을 위한 가중 벡터로서 선택한다.
이러한 방식으로, 상기 단계들 1001 내지 1005를 통해, 업링크 통신을 위해 기지국과 사용자 장비에 의해 각각 이용되는 가중 벡터가 결정되어, 결정된 최적 가중 벡터를 이용하여 업링크 통신이 수행될 수 있게 한다.
그 다음, 도 8에 도시된 빔 트레이닝의 플로차트로 되돌아 간다. 단계 804에서, 기지국은 서브-코드북 생성 유닛(702)을 이용하여 아날로그 코드북을 감소시켜 역방향 통신을 위한 서브-코드북을 획득한다.
도 11은 본 출원의 한 실시예에 따른 아날로그 코드북을 감소시키기 위한 방법의 플로차트를 도시한다.
단계 1101에서, 기지국은 채널 품질에 따라 기지국의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택함으로써, 제1 세트의 채널 품질을 형성한다. 기지국은, 수신된 업링크 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 다양한 조합으로 채널 품질을 이미 계산했기 때문에, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 가중 벡터들의 수가 1보다 큰 경우에, 기지국의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터는 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 다양한 가중 벡터들과 결합될 것이다. 따라서, 기지국의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터는 복수의 채널 품질에 대응할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 기지국의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대응하는 채널 품질들로부터 가장 높은 것이 선택된다. 이러한 방식으로, 제1 세트의 채널 품질에서, 기지국의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터는 대응하는 채널 품질을 갖는다.
단계 1102에서, 기지국은 채널 품질에 따라 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택함으로써, 제2 세트의 채널 품질을 형성한다. 상기와 유사하게, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터는 복수의 채널 품질에 대응할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 기지국은 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대응하는 복수의 채널 품질들로부터 가장 높은 것을 선택한다. 이러한 방식으로, 제2 세트의 채널 품질에서, 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 각각의 가중 벡터는 대응하는 채널 품질을 갖는다.
단계 1103에서, 제1 미리결정된 수의 채널 품질들이 제1 세트의 채널 품질들로부터 선택되고, 기지국의 아날로그 서브-코드북이 제1 미리결정된 수의 채널 품질들에 대응하는 가중 벡터들에 따라 생성된다. 여기서, 제1 미리결정된 수의 구체적인 수치는 기지국의 아날로그 코드북의 크기에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 기지국의 아날로그 코드북이 매우 큰 수(예를 들어, 2000)의 가중 벡터를 포함한다면, 빔 트레이닝 오버헤드를 감소시키기 위하여, 이들 중 작은 부분만이 선택될 수 있다(이것은 시스템 성능에 관한 요구 사항에 따라 결정될 수 있고, 예를 들어, 20). 또 다른 예에서, 사용자 장비의 아날로그 코드북의 크기를 추가적으로 고려하는 것도 가능하다. 빔 트레이닝의 오버헤드는 또한, 사용자 장비의 아날로그 코드북의 크기와 관련된다. 따라서, 제1 미리결정된 수의 구체적인 수치를 결정할 때, 기지국의 아날로그 코드북의 크기 및 사용자 장비의 아날로그 코드북의 크기가 동시에 고려될 수 있다.
단계 1104에서, 제2 미리결정된 수의 채널 품질들이 제2 세트의 채널 품질들로부터 선택되고, 사용자 단말기의 아날로그 서브-코드북이 제2 미리결정된 수의 채널 품질들에 대응하는 가중 벡터들에 따라 생성된다. 단계 1103과 유사하게, 제2 미리결정된 수의 구체적인 수치는 사용자 장비의 아날로그 코드북의 크기에 따라 선택될 수 있다. 또 다른 예에서, 기지국의 아날로그 코드북의 크기를 추가로 고려하는 것도 가능하다.
도 11을 참조하여 전술된 방법에서, 다양한 단계들을 순차적으로 수행하는 것은 필요하지 않으며, 일부 단계는 병렬로 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계들 1101 및 1102는 동시에 수행될 수 있고, 단계들 1103 및 1104도 역시 동시에 수행될 수 있다.
그 다음, 도 8로 되돌아간다. 후속해서, 단계 805에서, 기지국은 단계 1104에서 생성된 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북을 사용자 장비에 통보한다. 한 예에서, 기지국은 사용자 장비 자체의 아날로그 서브-코드북을 전송할 필요가 없으며, 대신에, 시그널링 오버헤드를 감소시키기 위해 아날로그 서브-코드북의 인덱스만을 전송할 필요가 있다. 인덱스에 기초하여, 사용자 장비는 어느 가중 벡터들이 아날로그 서브-코드북에 포함되는지를 결정할 수 있다.
단계 806에서, 기지국은 다운링크 빔 트레이닝의 파라미터들을 사용자 장비에 전송한다. 전술된 바와 같이, FDD 시스템에서, 업링크 및 다운링크 채널은 상호성을 갖지 않기 때문에, 업링크 및 다운링크 빔 트레이닝을 별개로 수행할 필요가 있다. 따라서, 다운링크 빔 트레이닝의 수행을 계속하기 전에, 기지국은 다운링크 빔 트레이닝의 파라미터들을 사용자 장비에 전송할 필요가 있다. 여기서, 다운링크 빔 트레이닝의 파라미터들은, 예를 들어, 다운링크 빔 트레이닝의 시작 시간 및 종료 시간, 트레이닝 시퀀스가 전송되는 횟수 등을 포함한다.
단계 807에서, 다운링크 빔 트레이닝이 기지국과 사용자 장비 사이에서 수행된다. 트레이닝 프로세스에서, 기지국은 도 11의 단계 1103에서 결정된 아날로그 서브-코드북을 이용하고, 사용자 장비는 도 11의 단계 1104에서 결정된 아날로그 서브-코드북을 이용한다. 기지국과 사용자 장비 양쪽 모두는 다운링크 빔 트레이닝을 위해 아날로그 서브-코드북을 이용하기 때문에, 다운링크 빔 트레이닝의 오버헤드가 감소된다.
다운링크 빔 트레이닝의 프로세스는 상이한 아날로그 코드북들을 이용하는 것을 제외하고는 업링크 빔 트레이닝과 유사하다. 예를 들어, 포괄 검색 및 단일 피드백 검색 방법은 또한 다운링크 빔 트레이닝에 이용될 수 있다.
도 12는 포괄 검색 방법을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하기 위한 플로차트를 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 단계 1201에서, 기지국은 다운링크 빔형성을 위한 트레이닝 시퀀스를 반복적으로 전송한다. 여기서, 트레이닝 시퀀스가 전송되는 횟수는 기지국의 아날로그 서브-코드북의 크기 및 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북의 크기에 의존할 수 있다. 예를 들어, 기지국의 아날로그 서브-코드북이 Ps개의 가중 벡터를 포함하고, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북이 Qs개의 가중 벡터를 포함한다면, 다운링크 빔형성을 위한 트레이닝 시퀀스가 전송될 필요가 있는 횟수는 Ps × Qs와 동일하다.
단계 1202에서, 사용자 장비는 수신된 트레이닝 시퀀스에 기초하여 등가 채널을 추정하고, 가중 벡터들의 최적의 조합을 계산한다. 즉, 트레이닝 시퀀스에 기초하여, 사용자 장비는, 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 다양한 가중 벡터들과 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 다양한 가중 벡터들 사이의 모든 조합들 중에서 최상의 채널 품질을 야기할 수 있는 조합을 계산할 수 있다. 후속 다운링크 통신에서, 기지국과 사용자 장비는 가중 벡터들의 선택된 쌍을 이용하여 통신할 것이다.
단계 1203에서, 사용자 장비는 그 계산 결과를 기지국에 통보한다. 즉, 사용자 장비는 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 어떤 가중 벡터가 다운링크 채널에서의 통신에 이용될 것인지를 기지국에 통보한다. 일반적으로, 사용자 장비는 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 가중 벡터의 인덱스를 기지국에 통보한다. 또 다른 실시예에서, 사용자 장비는 또한, 사용자 장비에 의해 이용될 가중 벡터의 인덱스를 기지국에 함께 통보할 수 있다.
상기 단계들 1201 내지 1203을 통해, 다운링크 통신에서 기지국과 사용자 장비에 의해 각각 이용되는 가중 벡터가 획득되어, 다운링크 통신이 원활하게 수행될 수 있다.
도 13은 단일 피드백 검색 방법을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 플로차트를 도시한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 단계 1301에서, 기지국은 다운링크 빔 트레이닝 파라미터에 따라 다운링크 빔 트레이닝 시퀀스를 반복적으로 전송한다. 단일 피드백 방법에서는 사용자 장비가 전방향성 빔을 이용하여(즉, 미리결정된 가중 벡터들을 이용) 트레이닝 시퀀스를 수신하기 때문에, 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 모든 가중 벡터를 스위핑하는 것만이 필요하다. 따라서, 다운링크 빔 트레이닝 시퀀스는, 매번 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 상이한 가중 벡터를 이용함으로써, Ps회(즉, 기지국의 아날로그 서브-코드북의 크기와 동일) 동안 전송될 것이다.
단계 1302에서, 사용자 장비는 수신된 트레이닝 시퀀스에 기초하여 등가 채널을 추정하고 채널 품질을 계산한다. 사용자 장비는, 최상의 채널 품질에 대응하는 기지국의 아날로그 서브-코드북으로부터의 가중 벡터를 후속 다운링크 채널 전송에서 기지국에 의해 이용될 가중 벡터로서 선택한다.
단계 1303에서, 사용자 장비는 단계 1302에서 선택된 가중 벡터의 인덱스를 기지국에 통보한다.
단계 1304에서, 기지국은, 기지국에 의해 선택된 가중 벡터를 이용하여 다운링크 빔 트레이닝 시퀀스를 전송한다. 사용자 장비는, 기지국에 의해 전송된 트레이닝 시퀀스에 따라 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 모든 가중 벡터를 스위핑한다. 사용자 장비는 이들 트레이닝 시퀀스에 기초하여 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 모든 가중 벡터를 스위핑할 것이므로, 트레이닝 시퀀스는 Qs회(즉, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북의 크기와 동일) 반복될 것이다.
단계 1305에서, 사용자 장비는 등가 채널을 추정하고 단말기의 아날로그 서브-코드북 내의 최적 가중 벡터를 계산한다. 여기서, 사용자 장비는 트레이닝 시퀀스에 따라 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 다양한 가중 벡터들로 획득된 채널 품질을 계산하고, 그 중에서 최적 채널 품질에 대응하는 가중 벡터를 기지국과의 후속 다운링크 통신을 위한 가중 벡터로서 선택한다.
이러한 방식으로, 상기 단계들 1301 내지 1305를 통해, 다운링크 통신을 위해 기지국과 사용자 장비에 의해 각각 이용되는 가중 벡터가 결정되어, 결정된 최적 가중 벡터를 이용하여 다운링크 통신이 수행될 수 있다.
도 14는 포괄 검색 알고리즘으로 아날로그 코드북을 감소시키는 한 예를 도시한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 업링크 빔 트레이닝에서 포괄 검색 알고리즘을 이용함으로써, 기지국은 모든 가중 벡터들의 조합 하에서 채널 품질
Figure pct00010
을 획득할 수 있고, 여기서,
Figure pct00011
이다. ai는 그 가중 벡터가 fi일 때, 기지국에 의해 도달되는 최상의 채널 품질이다(즉,
Figure pct00012
). bj는 그 가중 벡터가 wj일 때 사용자 장비에 의해 도달되는 최상의 채널 품질이다(즉,
Figure pct00013
). 세트 {a1, a2, ..., aP} 및 {b1, b2, ..., bQ}를 획득한 후에, 이로부터 가장 큰 PS개의 요소 및 QS개의 요소가 각각 선택되고, 대응하는 가중 벡터들은 기지국의 아날로그 서브-코드북 및 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북을 형성한다. 도 14의 예에서, P = Q = 4, PS = QS = 2이고, 도면에서 회색 위치는 획득된 아날로그 서브-코드북 내의 가중 벡터의 인덱스를 나타낸다.
도 15는 단일 피드백 검색 알고리즘으로 아날로그 코드북을 감소시키는 한 예를 도시한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 단일 피드백 검색 알고리즘에서, 사용자 장비는 사용자 장비의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터
Figure pct00014
를 스위핑하고, 기지국은 전방향성 빔 fomni를 이용하여 채널 품질을 수신 및 측정하고, 이로부터 최상의 채널 품질(여기서,
Figure pct00015
, w∈Wc)을 야기하는 가중 벡터를 생성하고, 이것을 사용자 장비에 다시 피드백한다. 그 다음, 사용자 장비는 최적의 가중 벡터 wopt를 고정적으로 이용하고, 기지국은 기지국의 아날로그 코드북 내의 모든 가중 벡터
Figure pct00016
를 스위핑하고, 이로부터 최상의 채널 품질을 야기하는(
Figure pct00017
, 여기서, f ∈ Fc) 가중 벡터를 선택한다. 따라서, 업링크 빔 트레이닝에서 단일 피드백 알고리즘이 이용된다면, 기지국은 기지국의 가중 벡터들과 사용자 장비의 가중 벡터들 사이의 조합들의 일부 하에서만 채널 품질 정보를 획득할 수 있고, 이 경우,
Figure pct00018
. 가장 큰 PS개의 요소 및 QS개의 요소가 각각 세트 {a1, a2, ..., aP} 및 {b1, b2, ..., bQ}로부터 선택되고, 이에 대응하는 가중 벡터들은 기지국의 아날로그 서브-코드북 Fs, 및 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 Ws를 형성한다. 도 15에 도시된 바와 같이, P = Q = 4, PS = QS = 2이고, 도면에서 회색 위치는 획득된 아날로그 서브-코드북 내의 가중 벡터의 인덱스를 나타낸다.
상기의 모든 설명은, 업링크 빔 트레이닝에 기초하여 기지국 및/또는 사용자 장비의 아날로그 코드북(들)을 감소시켜, 기지국 및/또는 사용자 장비의 다운링크 통신에 이용되는 아날로그 서브-코드북을 획득하는 것이다. 다운링크 빔 트레이닝의 오버헤드는, 다운링크 빔 트레이닝에서 아날로그 서브-코드북을 이용함으로써 감소된다. 그러나, 본 출원의 특정한 구현은 상기 실시예들로 제한되지 않는다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 기지국 및/또는 사용자 장비의 아날로그 코드북(들)도 역시 다운링크 빔 트레이닝에 기초해 감소되어, 기지국 및/또는 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북(들)을 획득한다는 것을 이해해야 한다. 업링크 빔 트레이닝의 오버헤드는 업링크 빔 트레이닝의 프로세스에서 아날로그 서브-코드북을 이용함으로써 감소된다.
또한, 상기 실시예에서, 기지국의 아날로그 코드북 및 사용자 장비의 아날로그 코드북 양쪽 모두가 감소된다. 실제 응용에서, 빔 트레이닝 오버헤드를 감소시키는 기술적 효과는 또한, 기지국의 아날로그 코드북만을 감소시키거나 사용자 장비의 아날로그 코드북만을 감소시킴으로써 달성될 수도 있다.
또한, 본 출원의 또 다른 실시예에서, 기지국 및 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북들은 더 정정될 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 기지국 및 사용자 장비에 이용되는 전자 디바이스 구조를 각각 도시하는 개략도이다.
도 16a에 도시된 바와 같이, 기지국에 이용되는 전자 디바이스는, 채널 품질 추정 유닛(1601), 서브-코드북 생성 유닛(1602), 정정 유닛(1605), 전송 구성 유닛(1603), 및 저장 디바이스(1604)를 포함한다. 여기서, 채널 품질 추정 유닛(1601), 서브-코드북 생성 유닛(1602), 전송 구성 유닛(1603) 및 저장 디바이스(1604)는, 도 7a에 도시된 채널 품질 추정 유닛(701), 서브-코드북 생성 유닛(702), 전송 구성 유닛(703), 및 저장 디바이스(704)와 유사하며, 이들 컴포넌트의 동일한 기능은 여기서 반복되지 않을 것이다.
정정 유닛(1605)은 제1 정정 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 정정 유닛은 기지국의 아날로그 서브-코드북을 정정하는데 이용된다. 또한, 또 다른 실시예에서, 정정 유닛(1605)은 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북을 정정하기 위한 제2 정정 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.
제1 정정 유닛 및 제2 정정 유닛의 정정 프로세스는, 여전히, 다운링크 빔 트레이닝에 이용되는 아날로그 코드북이 업링크 빔 트레이닝에 의해 감소되는 예와 함께, 아래에서 별도로 설명될 것이다.
제1 정정 유닛의 정정 프로세스에서, 기지국의 아날로그 서브-코드북은 기지국과 사용자 장비 사이의 업링크 신호 전송 주파수에 따라 정정되고, 정정된 아날로그 서브-코드북은 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는데 이용된다.
구체적인 단계들은 도 17에 도시된 바와 같다. 단계 1701에서, 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 가중 벡터와 업링크 채널의 각각의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각 및 수직 도달각이 계산된다. 즉, 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 가중 벡터 fin에 대하여, 그 대응하는 수평 도달각 θin 및 수직 도달각 φin이 계산되고, 이것은 다음과 같은 조건을 충족시킨다
Figure pct00019
여기서,
Figure pct00020
은 업링크 채널의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터이다.
단계 1702에서, FDD 시스템에서 업링크 채널 및 다운링크 채널의 안테나 도달각들 사이의 상호성을 이용하여, 단계 1701에서 계산된 수평 도달각 θin 및 수직 도달각 φin에 대응하는 다운링크 채널의 기지국 단말기의 제1 안테나 응답 벡터가 획득된다.
단계 1703에서, 기지국의 아날로그 코드북으로부터, 전술된 제1 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터가 정정된 가중 벡터로서 선택된다. 즉, 정정된 가중 벡터가 fout이라고 가정하면,
Figure pct00021
여기서,
Figure pct00022
은 다운링크 채널의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터이고, F는 기지국의 아날로그 코드북이다.
상기 정정 프로세스는 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해 수행되어 최종적으로 정정된 아날로그 서브-코드북을 획득한다. 전송 구성 유닛(703)은 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 기지국을 구성해, 기지국이 다운링크 빔 트레이닝에서 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하게 할 것이다.
제2 정정 유닛의 정정 프로세스에서, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북은 기지국과 사용자 장비 사이의 업링크 신호 전송 주파수 및 사용자 장비의 안테나 구성에 따라 정정되고, 정정된 아날로그 서브-코드북은 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는데 이용된다. 대응적으로, 기지국은 사용자 장비의 정정된 아날로그 서브-코드북을 (예를 들어, 도 8에 도시된 단계 805를 통해) 사용자 장비에 통보할 것이다. 이 예의 변형으로서, 제2 정정 유닛은 기지국 측 대신 사용자 장비 측에 제공되며, 즉, 사용자 장비가 정정되지 않은 아날로그 서브-코드북을 획득한 후에, 사용자 장비는 스스로 업링크 신호 전송 주파수에 따라 아날로그 서브-코드북을 정정할 수 있다. 이 예에서, 사용자 장비는 그 안테나 구성 정보를 기지국에 통보할 필요가 없으므로, 시그널링 오버헤드를 감소시킨다. 제2 정정 유닛이 사용자 장비 측에 제공될 때, 기지국은 사용자 장비의 미리-정정된 아날로그 서브-코드북을 (예를 들어, 도 8의 단계 805를 통해) 사용자 장비에 통보할 것이다.
구체적인 단계들은 도 18에 도시된 바와 같다. 단계 1801에서, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 가중 벡터와 업링크 채널의 각각의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각 및 수직 도달각이 계산된다. 즉, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 가중 벡터 win에 대하여, 그 대응하는 수평 도달각 θin 및 수직 도달각 φin이 계산되고, 이것은 다음과 같은 조건을 충족시킨다
Figure pct00023
여기서,
Figure pct00024
은 업링크 채널의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터이다.
단계 1802에서, FDD 시스템에서 업링크 채널 및 다운링크 채널의 안테나 도달각들 사이의 상호성을 이용하여, 단계 1801에서 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 다운링크 채널의 사용자 장비 단말기의 제2 안테나 응답 벡터가 획득된다.
단계 1803에서, 사용자 장비의 아날로그 코드북으로부터, 제2 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터가 정정된 가중 벡터로서 선택된다. 즉, 정정된 가중 벡터가 wout이라고 가정하면, 다음이 충족된다
Figure pct00025
.
여기서,
Figure pct00026
은 다운링크 채널의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터이고, W는 사용자 장비의 아날로그 코드북이다.
전술된 바와 같이, 기지국과 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북들은 기지국과 사용자 장비 사이의 업링크 신호 전송 주파수 및 사용자 장비의 안테나 구성에 따라 정정되고, 다운링크 빔 트레이닝은 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 수행된다.
또 다른 실시예에서, 먼저, 다운링크 빔 트레이닝이 수행되고, 기지국 및/또는 사용자 장비의 아날로그 코드북(들)이 다운링크 빔 트레이닝의 결과에 기초해 감소되어, 기지국 및/또는 사용자 장비의 업링크 통신을 위한 아날로그 서브-코드북(들)을 획득한다. 이러한 실시예에서, 도 16b에 도시된 바와 같이, 정정 유닛(1615)은 또한, 사용자 장비의 전자 디바이스에 배치될 수 있고, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북은 기지국과 사용자 장비 사이의 업링크 신호 전송 주파수 및 사용자 장비의 안테나 구성에 따라 정정되고, 업링크 빔 트레이닝은 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 수행된다. 임의로, 정정 유닛(1615)은 또한, 기지국과 사용자 장비 사이의 업링크 신호 전송 주파수 및 기지국의 안테나 구성에 따라 기지국의 아날로그 서브-코드북을 정정하여, 기지국이 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하게 한다. 사용자 장비는 기지국의 정정되지 않은 아날로그 서브-코드북을 기지국에 통보할 수 있고, 기지국은 그것을 스스로 정정할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
다운링크 빔 트레이닝의 결과에 기초하여 업링크 빔 트레이닝에 이용되는 기지국의 아날로그 서브-코드북을 정정하는 구체적인 단계들이 도 19에 도시되어 있다. 단계 1901에서, 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 가중 벡터와 다운링크 채널의 각각의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각 및 수직 도달각이 계산된다. 즉, 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 가중 벡터 fin에 대하여, 그 대응하는 수평 도달각 θin 및 수직 도달각 φin이 계산되고, 이것은 다음과 같은 조건을 충족시킨다
Figure pct00027
여기서,
Figure pct00028
은 다운링크 채널의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터이다.
단계 1902에서, FDD 시스템에서 업링크 채널 및 다운링크 채널의 안테나 도달각들 사이의 상호성에 따라, 단계 1901에서 계산된 수평 도달각 θin 및 수직 도달각 φin에 대응하는 업링크 채널의 기지국 단말기의 제3 안테나 응답 벡터가 획득된다.
단계 1903에서, 기지국의 아날로그 코드북으로부터, 제3 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터가 정정된 가중 벡터로서 선택된다. 즉, 정정된 가중 벡터가 fout이라고 가정하면,
Figure pct00029
여기서,
Figure pct00030
은 업링크 채널의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터이고, F는 기지국의 아날로그 코드북이다.
상기 정정 프로세스는 기지국의 아날로그 서브-코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해 수행되어 최종적으로 정정된 아날로그 서브-코드북을 획득한다. 전송 구성 유닛(703)은 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 기지국을 구성해, 기지국이 업링크 빔 트레이닝에서 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하게 할 것이다.
다운링크 빔 트레이닝의 결과에 기초하여 업링크 빔 트레이닝에 대한 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북을 정정하는 단계들이 도 20에 도시되어 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 단계 2001에서, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 가중 벡터와 다운링크 채널의 각각의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각 및 수직 도달각이 계산된다. 즉, 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북 내의 가중 벡터 Win에 대하여, 그 대응하는 수평 도달각 θin 및 수직 도달각 φin이 계산되고, 이것은 다음을 충족시킨다
Figure pct00031
여기서,
Figure pct00032
은 다운링크 채널의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터이다.
단계 2002에서, FDD 시스템에서 업링크 채널 및 다운링크 채널의 안테나 도달각들 사이의 상호성을 이용하여, 단계 2001에서 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 업링크 채널의 사용자 장비 단말기의 제4 안테나 응답 벡터가 획득된다.
단계 2003에서, 사용자 장비의 아날로그 코드북으로부터, 제4 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터가 정정된 가중 벡터로서 선택된다. 즉, 정정된 가중 벡터가 Wout이라고 가정하면, 다음이 만족된다.
Figure pct00033
여기서,
Figure pct00034
은 업링크 채널의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터이고, W는 사용자 장비의 아날로그 코드북이다.
본 출원에 따른 한 실시예에서, 수평 도달각 θ 및 수직 도달각 φ는 이산화(discretize)될 수 있고, 예를 들어, 이들은 다음과 같이 제한된다:
Figure pct00035
즉, 수평 도달각 및 수직 도달각이 샘플링되고, ＫW 및 ＫH는 각각 샘플링 포인트들의 수를 나타낸다. 한 실시예에서, ＫW = 2W 및 ＫH = 2H이고, Ｗ는 수평 방향에서의 안테나들의 수이고 Ｈ는 수직 방향에서의 안테나들의 수이다.
기지국과 사용자 장비의 아날로그 서브-코드북들이 업링크 빔 트레이닝을 통해 획득되고 다운링크 빔 트레이닝에 이용될 준비가 되면, 기지국과 사용자 장비의 가중 벡터들은 대응하는 아날로그 서브-코드북으로부터 선택되어야 한다. 다운링크 빔 트레이닝은 임의의 트레이닝 알고리즘을 이용할 수 있지만, 아날로그 서브-코드북에서 수행되도록 제약된다. 예를 들어, 다운링크 빔 트레이닝에서 포괄 검색 알고리즘이 이용된다면, PS × QS개의 가중 벡터 쌍이 검출될 필요가 있고, 복잡도는 P × Q로부터 PS × QS로 감소된다. 다운링크 빔 트레이닝에서 단일 피드백 알고리즘이 이용된다면, 복잡도는 P + Q로부터 PS + QS로 감소된다.
또한, 데이터의 양 및 사용자-특유의 요구사항을 고려하여, 본 발명에서 언급되는 아날로그 서브-코드북에 관한 통보는 예를 들어 LTE 시스템에서, 예를 들어, MAC 계층 또는 RRC(무선 자원 제어) 계층 등의 다운링크 공유 채널 DL-SCH 또는 업링크 공유 채널 UL-SCH에 의해 운반되는 전용 시그널링 등의 시그널링에 의해 운반될 수 있으며, 여기서, MAC 계층 시그널링은 RRC 계층 시그널링보다 시간 효율적이고, 더 빠른 디코딩 레이트를 갖는다; RRC 계층 시그널링은 MAC 계층 시그널링보다 구현이 더 쉽다. 구체적으로, 아날로그 서브-코드북에 관한 통보를 운반하기 위해 MAC 계층 전용 시그널링을 이용하는 예에서, 이것은 (예를 들어, 각각의 가중 벡터의 인덱스를 나타내도록 코딩된) 하나 이상의 MAC 프로토콜 데이터 유닛(PDU)의 특정한 MAC 제어 요소에 포함된 비트들에 의해 구체적으로 표시되고, 그 MAC 제어 요소에 대해 특별한 LCID가 설정되어 아날로그 서브-코드북에 대한 통보를 식별할 수 있다. 아날로그 서브-코드북에 관한 통보를 운반하기 위해 RRC 계층 전용 시그널링을 이용하는 예에서, 아날로그 서브-코드북에 포함되는 가중 벡터들의 인덱스들은, 예를 들어 무선 자원 제어 정보 유닛 내의 정보에 의해 구체적으로 표시된다. 아날로그 서브-코드북에 관한 통보는, 예를 들어, 도 8의 단계 805, 도 9의 단계 903, 도 10의 단계 1003, 도 12의 단계 1203, 및 도 13의 단계 1303을 포함한다.
본 발명을 더 예시하기 위해, 더 구체적인 실시예가 이하에 주어진다.
FDD 모드에서 작동하는 단일-셀 다중-사용자 밀리미터파 대규모 안테나 시스템을 고려하면, 기지국은 하이브리드 프리코딩 아키텍처를 이용하고 동시에 K명의 사용자를 서빙하며, 여기서, 기지국 단말기에는 K개의 RF 링크가 제공되고 그 디지털 부분에서는 제로-포싱(zero-forcing)(ZF) 프리코딩이 이용된다. 기지국과 사용자 장비 단말기 양쪽 모두는, 각각 M 및 N개의 안테나를 갖는 ULA 안테나 어레이를 갖추고, 이들 양쪽 모두는 고전적인 DFT 빔형성 코드북의 설계 방식을 이용한다. 코드북은 다음의 코드북 행렬에 의해 결정된다
Figure pct00036
여기서, Na는 안테나의 수를 나타내고, Nc는 코드북의 크기를 나타낸다. 구체적인 시스템 시뮬레이션 파라미터들이 다음의 표에 나와 있다:
Figure pct00037
LTE에서 명시된 OFDM 파라미터들이 전송에 이용되고, 하나의 시간 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하는 0.5ms라고 가정한다. 물리적 조건의 제약으로 인해, 위상 시프터는 하나의 OFDM 심벌 기간 내에서 스위칭될 수 없기 때문에, 각각의 OFDM 심벌은 가중 벡터들의 하나의 조합을 검출하는데 이용될 수 있다. 또한, 빔 검색 기간은 0.5초라고 가정한다. 빔 검색의 각각의 기간은 B = 7000개의 OFDM 심벌을 포함한다고 계산될 수 있다.
전통적인 포괄 검색 메커니즘을 고려할 때, 빔 트레이닝의 오버헤드는 PQ개의 OFDM 심벌이다. 그러나, 여기서 제안된 감소된 코드북 기반 빔 트레이닝 메커니즘은 트레이닝 오버헤드를 PSQS개의 OFDM 심벌로 감소시킬 수 있다.
여기서 제안된 감소된 코드북 기반 트레이닝 메커니즘의 성능을 검증하기 위해, 사용자들의 평균 달성가능한 레이트의 시뮬레이션이 아래에 주어지며, 여기서, 총 4개의 방식이 고려된다: (1) PS = 12, QS = 2, 가중 벡터 정정; (2) PS = 12, QS = 2, 가중 벡터 정정 없음; (3) PS = 8, QS = 1, 가중 벡터 정정; (4) PS = 8, QS = 1, 가중 벡터 정정 없음.
아래의 표는 종래의 방식과 본 발명에서 제안된 방식 사이의 트레이닝 오버헤드 비교를 백분율로서 나타낸 것이다:
Figure pct00038
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 출원의 빔 트레이닝 방법은 다운링크 (업링크) 빔 트레이닝의 오버헤드를 크게 감소시킬 수 있다.
트레이닝 오버헤드를 고려하여, 도 21은 채널 조건들이 Ncl = 1 및 Nray = 3일 때 수 개의 방식들의 사용자들의 평균 달성가능한 레이트를 도시한다. 아날로그 서브-코드북 기반의 빔 트레이닝 방식은 빔 트레이닝 오버헤드를 크게 감소시킬 수 있기 때문에, 사용자들의 평균 달성가능한 레이트가 종래 기술에 비해 증가되어, 본 출원에서 제안된 빔 트레이닝 방법이 FDD 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 동일한 아날로그 서브-코드북 크기의 조건 하에서, 정정을 동반한 방식은 정정을 동반하지 않는 방식에 비해 현저한 성능 이득을 가지므로, 아날로그 서브-코드북을 생성하는 바람직한 실시예에서 정정 단계가 포함된다는 점에 주목할 수 있다.
도 22는 채널 조건들이 Ncl = 3 및 Nray = 8일 때 수 개의 방식들의 사용자들의 평균 달성가능한 레이트를 도시하여, 이로부터 유사한 결론을 얻을 수 있다. 한편, Ncl = 1, Nray = 3의 채널 조건을 갖는 상황에 비해, 특히 PS = 8 및 QS = 1 일 때, 성능 이득은 약간 저하되므로, 많은 채널 스캐터러가 있을 때, 성능을 보장하기 위해 아날로그 서브-코드북의 크기가 적절하게 증가될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 즉, 아날로그 서브-코드북의 크기는 임의로 동적으로 조정될 수 있고, 예를 들어, 현재의 응용 시나리오 또는 모니터링되는 시스템의 성능 변화에 따라 동적으로 조정될 수 있다. 이 조정은 네트워크 측 디바이스에 의해 수행될 수 있고, 예를 들어, 프로그램에 따라 기지국에 의해 설정되거나, 오퍼레이터에 의해 구성되고, 브로드캐스트 또는 전용 제어 시그널링을 통해 사용자 장비 등의 피어 통신 디바이스에 통보되어, 피어 통신 디바이스가 대응하는 수의 구성 파라미터를 아날로그 서브-코드북으로서 선택할 수 있게 한다.
<적용 예>
본 개시내용의 기술은 다양한 제품에 적용될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 매크로 eNB 및 소형 eNB 등의 임의 유형의 진화된 노드 B(eNB)로서 구현될 수 있다. 소형 eNB는, 피코 eNB, 마이크로 eNB 및 홈(펨토) eNB 등의, 매크로 셀보다 작은 셀을 커버하는 eNB일 수 있다. 대신에, 기지국은, NodeB 및 베이스 트랜시버 스테이션(BTS) 등의, 임의의 다른 유형의 기지국으로서 구현될 수 있다. 기지국은: 무선 통신을 제어하도록 구성된 본체(본 출원에 설명된 전자 디바이스(700 및 710) 등의 기지국 디바이스라고 지칭됨); 및 본체와는 상이한 장소들에 위치하는 하나 이상의 원격 무선 헤드(RRH)를 포함할 수 있다. 또한, 후술되는 다양한 유형의 단말기들은 기지국의 기능을 일시적으로 또는 반영구적으로 수행함으로써 기지국으로서 동작할 수 있다.
예를 들어, 단말 디바이스는, 스마트 폰, 태블릿 개인용 컴퓨터(PC), 노트북 PC, 휴대형 게임 단말기, 휴대형/동글형 모바일 라우터 및 디지털 카메라 등의 모바일 단말기로서; 또는 자동차 네비게이션 디바이스 등의 온보드 단말기로서 구현될 수 있다. 단말 디바이스는 또한, (머신-타입 통신(MTC) 단말기라고도 하는) 머신-대-머신(M2M) 통신을 수행하는 단말기로서 구현될 수 있다. 또한, 단말기 디바이스는, 앞서 언급된 단말기들 각각에 설치된 (예를 들어, 단일 웨이퍼, 예를 들어 본 출원에서 설명된 전자 디바이스들(700, 710)을 포함하는 집적 회로 모듈 등의) 무선 통신 모듈일 수도 있다.
도 23은 본 발명에 따른 전자 디바이스의 하드웨어 구성의 한 예를 도시한다.
CPU(central processing unit)(2301)는, ROM(read only memory)(2302) 또는 저장 유닛(2308)에 저장된 프로그램에 기초하여 다양한 유형의 처리를 실행하는 데이터 처리 유닛으로서 기능한다. 예를 들어, CPU(2301)는 전술된 시퀀스에 기초하여 처리를 실행한다. 랜덤 액세스 메모리(RAM)(2303)는 CPU(2301)에 의해 실행되는 프로그램 및 데이터 등을 저장한다. CPU(2301), ROM(2302), 및 RAM(2303)은 버스(2304)를 통해 서로 접속된다.
CPU(2301)는 버스(2304)를 통해 입력 및 출력 인터페이스(2305)에 접속되고, 다양한 유형의 스위치, 키보드, 마우스, 마이크로폰 등으로 구성된 입력 유닛(2306)과, 디스플레이, 스피커 등으로 구성된 출력 유닛(2307)은 입력 및 출력 인터페이스(2305)에 접속된다. 예를 들어, CPU(2301)는 입력 유닛(2306)으로부터 입력된 명령어에 따라 다양한 유형의 처리를 실행하고, 그 처리 결과를 출력 유닛(2307)에 출력한다.
입력 및 출력 인터페이스(2305)에 접속된 저장 유닛(2308)은, 예를 들어 하드 디스크로 구성되고, CPU(2301)에 의해 실행되는 프로그램 및 다양한 종류의 데이터를 저장한다. 통신 유닛(2309)은 인터넷 또는 근거리 통신망 등의 네트워크를 통해 외부 디바이스와 통신한다.
입력 및 출력 인터페이스(2305)에 접속된 드라이버(2310)는, 자기 디스크, 광학 디스크, 광자기 디스크, 반도체 메모리(예를 들어, 메모리 카드) 등의 이동식 매체(2311)를 구동하여, 거기에 기록된 콘텐츠 및 키 정보 등의 다양한 유형의 데이터를 취득한다. 예를 들어, 취득된 콘텐츠 및 키 데이터를 이용하여, 무선 통신을 위한 빔 트레이닝 등의 처리가 재생 프로그램에 기초하여 CPU(2301)에 의해 수행된다.
본 발명의 방법 및 시스템은 많은 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법 및 시스템은, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어, 하드웨어 및 펌웨어의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다. 방법의 단계들의 상기 순서는 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명의 방법의 단계들은 달리 명시되지 않는 한 전술된 특정한 순서로 제한되지 않는다. 또한, 일부 실시예에서, 본 발명은 또한, 기록 매체에 기록된 프로그램으로서 구현될 수 있고, 여기서, 이들 프로그램들은 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 머신-판독가능한 명령어들을 포함한다. 따라서, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램을 저장한 기록 매체를 포함한다.
마지막으로, 본 출원은 다음과 같은 방식으로 구현될 수 있다.
(1) 무선 통신 시스템에서의 제1 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스로서,
상기 제1 통신 디바이스를 위한 아날로그 코드북 - 상기 아날로그 코드북은 상기 제1 통신 디바이스의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 구성 파라미터들을 포함함 - 을 저장하도록 구성된 저장 디바이스; 및
처리 회로
를 포함하고, 상기 처리 회로는:
상기 복수 세트의 구성 파라미터들과 제2 통신 디바이스로부터의 파일럿 신호 전송에 각각 기초하여 상기 제2 통신 디바이스로부터 상기 제1 통신 디바이스로의 제1 채널에 관한 채널 추정을 수행하고,
미리결정된 조건을 충족하는 채널 추정 결과들에 대응하는 한 세트의 구성 파라미터들을 선택하여 감소된 아날로그 서브-코드북을 생성하며,
상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 제2 채널에 관한 채널 추정에 이용되도록, 상기 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 파일럿 신호 전송을 구성하도록 구성된다.
(2). (1)에 있어서, 상기 복수 세트의 구성 파라미터들의 각각의 세트는 가중 벡터에 대응하고, 각각의 가중 벡터는 상기 위상 시프터들의 세트 내의 각각의 위상 시프터에 대한 위상 값을 구성하는데 이용된다.
(3). (1)에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로, 상기 제1 통신 디바이스와 상기 제2 통신 디바이스 사이의 신호 전송 주파수에 기초해 상기 감소된 아날로그 서브-코드북을 정정하여 정정된 아날로그 서브-코드북을 획득하고, 상기 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 파일럿 신호 전송을 구성하도록 구성된다.
(4). (1)에 있어서, 상기 저장 디바이스는 추가로, 상기 제2 통신 디바이스에 대한 피어 아날로그 코드북을 저장하도록 구성되고, 상기 피어 아날로그 코드북은 상기 제2 통신 디바이스의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 구성 파라미터들을 포함하며;
상기 처리 회로는 추가로, 미리결정된 조건을 충족하는 채널 추정 결과들에 대응하는 상기 제2 통신 디바이스의 한 세트의 구성 파라미터들을 선택하여(피어 서브-코드북 생성 유닛), 상기 제2 통신 디바이스에 대한 감소된 피어 아날로그 서브-코드북을 생성하도록 구성되고, 상기 제2 통신 디바이스는 상기 피어 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 파일럿 신호의 수신을 구성한다.
(5). (4)에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로, 상기 제1 통신 디바이스와 상기 제2 통신 디바이스 사이의 신호 전송 주파수 및 상기 제2 통신 디바이스의 안테나 구성에 기초해 상기 감소된 피어 아날로그 서브-코드북을 정정하여 정정된 피어 아날로그 서브-코드북을 획득하도록 구성되고, 상기 정정된 피어 아날로그 서브-코드북은 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 파일럿 신호의 수신을 구성하기 위해 상기 제2 통신 디바이스에 의해 이용된다.
(6). (4)에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로, 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 파일럿 신호 전송을 구성하기 전에, 상기 피어 아날로그 서브-코드북에 관한 메시지를 생성하여 상기 제2 통신 디바이스에 통보하도록 구성된다.
(7). (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로, 상기 제2 통신 디바이스에 의해 제공된 상기 제2 채널의 채널 추정의 피드백에 기초하여 상기 제2 채널을 통한 데이터 신호 전송을 구성하기 위한 상기 복수 세트의 구성 파라미터들 중의 한 세트를 결정하도록 구성되고, 상기 채널 추정의 피드백은 최적 채널 성능을 갖는 한 세트의 구성 파라미터들에 대응하는 채널 추정 결과를 포함한다.
(8). (7)에 있어서, 상기 전자 디바이스는 상기 제1 통신 디바이스로서 동작하고, 상기 위상 시프터들의 세트, 무선 주파수 링크, 및 복수의 안테나를 더 포함하며, 상기 위상 시프터들의 세트는 상기 무선 주파수 링크와 상기 복수의 안테나 사이에 배치되고, 상기 처리 회로는 상기 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 위상 시프터들의 세트의 위상을 구성하며, 상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 통신 디바이스에 파일럿 신호를 전송한다.
(9). (8)에 있어서, 상기 제1 통신 디바이스는 기지국이고, 상기 제2 통신 디바이스는 사용자 장비이며, 상기 제1 채널은 업링크 채널에 대응하고, 상기 제2 채널은 다운링크 채널에 대응한다.
(10). (8)에 있어서, 상기 제1 통신 디바이스는 사용자 장비이고, 상기 제2 통신 디바이스는 기지국이며, 상기 제1 채널은 다운링크 채널에 대응하고, 상기 제2 채널은 업링크 채널에 대응한다.
(11). (9)에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로, 상기 제2 통신 디바이스로부터 상기 제1 통신 디바이스로의 상기 제1 채널의 채널 추정을 수행하기 전에, 상기 제2 통신 디바이스의 파일럿 신호 전송을 구성하기 위한 제어 메시지를 생성하도록 구성되고, 상기 제어 메시지는 상기 파일럿 신호 전송의 제어 파라미터들을 포함한다.
(12). (9)에 있어서, 상기 전자 디바이스는 복수의 무선 주파수 링크를 포함하고, 상기 무선 주파수 링크들 각각은 위상 시프터들의 세트에 결합되며, 상기 전자 디바이스는 상기 복수의 무선 주파수 링크에 결합된 디지털 프리코더를 더 포함하고; 상기 처리 회로는 추가로, 복수의 제2 통신 디바이스로부터의 채널 추정의 피드백에 기초해 디지털 프리코딩 행렬을 생성하여 상기 디지털 프리코더가 상기 복수의 제2 통신 디바이스에 대한 데이터 신호들의 디지털 프리코딩을 수행할 수 있게 하도록 구성된다.
(13). (1)에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 주파수 분할 듀플렉스 통신 시스템이다.
(14). 무선 통신 시스템에서의 제2 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스로서,
상기 제2 통신 디바이스를 위한 아날로그 코드북 - 상기 아날로그 코드북은 상기 제2 통신 디바이스의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 구성 파라미터들을 포함함 - 을 저장하도록 구성된 저장 디바이스; 및
처리 회로
를 포함하고, 상기 처리 회로는:
상기 제2 통신 디바이스로부터 제1 통신 디바이스로의 제1 채널의 채널 추정에 이용될 상기 복수 세트의 구성 파라미터들에 기초하여 상기 제2 통신 디바이스로부터 상기 제1 통신 디바이스로의 파일럿 신호 전송을 구성하고,
상기 제1 통신 디바이스로부터, 상기 제2 통신 디바이스에 대한 감소된 아날로그 서브-코드북 - 상기 아날로그 서브-코드북은 미리결정된 조건을 충족하는 상기 제1 채널에 관한 채널 추정 결과들에 대응하는 한 세트의 구성 파라미터들에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스에 의해 생성됨 - 을 획득하며,
상기 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스로부터의 파일럿 신호의 수신을 구성하고, 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 제2 채널의 채널 추정을 수행하도록
구성된다.
(15). 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법으로서,
사용자 장비에 의해, 사용자 단말기 코드북에 따라 업링크 트레이닝 시퀀스를 기지국에 전송하는 단계;
상기 기지국에 의해, 상기 업링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하는 단계;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 및 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계
를 포함한다.
(16). (15)에 있어서, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 상기 복수의 조합은,
상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 모든 조합을 포함한다.
(17). (15)에 있어서, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 상기 복수의 조합은,
상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 모든 조합의 적어도 일부를 포함한다.
(18). (17)에 있어서, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 상기 복수의 조합은, 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 중 하나와 상기 사용자 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합, 및 상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 중 하나와 상기 기지국 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합을 포함한다.
(19). (18)에 있어서, 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 중 하나와 상기 사용자 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터 사이의 조합으로부터 획득된 채널 품질에 따라, 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들로부터 기지국 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터와 결합될 가중 벡터들이 선택된다.
(20). (15)에 있어서, 상기 채널 품질에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계에서, 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해 최적 채널 품질이 선택된다.
(21). (15)에 있어서, 상기 채널 품질에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계에서, 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해 최적 채널 품질이 선택된다.
(22). (15)에 있어서, 다운링크 빔 트레이닝을 수행하기 전에, 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 상기 사용자 장비에 전송하는 단계를 더 포함한다.
(23). (15)에 있어서, 상기 사용자 장비로부터 상기 기지국으로 안테나 파라미터를 전송하는 단계를 더 포함한다.
(24). (23)에 있어서, 상기 안테나 파라미터는 안테나 유형 및/또는 안테나 간격을 포함한다.
(25). (23)에 있어서, 상기 기지국은 상기 안테나 파라미터에 기초하여 상기 사용자 장비의 안테나 응답 벡터를 계산한다.
(26). (15)에 있어서, 상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 정정하는 단계를 더 포함한다.
(27). (26)에 있어서, 상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 정정하는 단계는,
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 상기 가중 벡터와 업링크 채널의 각각의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각과 수직 도달각을 계산하는 단계;
상기 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 다운링크 채널의 기지국 단말기의 제1 안테나 응답 벡터를 획득하는 단계;
상기 기지국 단말기 코드북으로부터, 상기 제1 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터를 정정된 가중 벡터로서 선택하는 단계
를 포함한다.
(28). (15)에 있어서, 상기 감소된 사용자 단말기 코드북을 정정하는 단계를 더 포함한다.
(29). (28)에 있어서, 상기 감소된 사용자 단말기 코드북을 정정하는 단계는,
상기 감소된 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 상기 가중 벡터와 업링크 채널의 각각의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각과 수직 도달각을 계산하는 단계;
상기 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 다운링크 채널의 사용자 장비 단말기의 제2 안테나 응답 벡터를 획득하는 단계;
상기 사용자 장비 단말기 코드북으로부터, 상기 제2 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터를 정정된 가중 벡터로서 선택하는 단계
를 포함한다.
(30). (27) 또는 (29)에 있어서, 수평 도달각과 수직 도달각은 샘플링을 통해 이산화된다.
(31). (30)에 있어서, 수평 도달각의 샘플링 포인트의 수는 수평 방향에서의 대응하는 안테나의 수의 정수배와 동일하고, 수직 도달각의 샘플링 포인트의 수는 수직 방향에서의 대응하는 안테나의 수의 정수배와 동일하다.
(32). 프로세서를 포함하는, 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 기지국으로서, 상기 프로세서는,
사용자 단말기 코드북에 따라 사용자 장비에 의해 전송된 업링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고;
상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하며;
상기 채널 품질에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하고;
상기 채널 품질에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하며;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하고;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하며;
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 및 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하도록
구성된다.
(33). 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 기지국으로서,
사용자 단말기 코드북에 따라 사용자 장비에 의해 전송된 업링크 트레이닝 시퀀스를 수신하기 위한 수신 유닛;
상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하기 위한 계산 유닛;
상기 채널 품질에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하기 위한 제1 세트 생성 유닛;
상기 채널 품질에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하기 위한 제2 세트 생성 유닛;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하기 위한 제1 선택 유닛;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하기 위한 제2 선택 유닛;
상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하기 위한 제1 코드북 생성 유닛;
상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하기 위한 제2 코드북 생성 유닛;
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 및 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 것
을 포함한다.
(34). 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법으로서,
기지국에 의해, 기지국 단말기 코드북에 따라 다운링크 트레이닝 시퀀스를 사용자 장비에 전송하는 단계;
상기 사용자 장비에 의해, 상기 다운링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하는 단계;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하는 단계;
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 및 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계
를 포함한다.
(35). (34)에 있어서, 상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 정정하는 단계를 더 포함한다.
(36). (35)에 있어서, 상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 정정하는 단계는,
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 상기 가중 벡터와 다운링크 채널의 각각의 기지국 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각과 수직 도달각을 계산하는 단계;
상기 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 업링크 채널의 기지국 단말기의 제3 안테나 응답 벡터를 획득하는 단계;
상기 기지국 단말기 코드북으로부터, 상기 제3 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터를 정정된 가중 벡터로서 선택하는 단계
를 포함한다.
(37). (34)에 있어서, 상기 감소된 사용자 단말기 코드북을 정정하는 단계를 더 포함한다.
(38). (34)에 있어서, 상기 감소된 사용자 단말기 코드북을 정정하는 단계는,
상기 감소된 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 상기 가중 벡터와 다운링크 채널의 각각의 사용자 장비 단말기 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각과 수직 도달각을 계산하는 단계;
상기 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 업링크 채널의 사용자 장비 단말기의 제4 안테나 응답 벡터를 획득하는 단계;
상기 사용자 장비 단말기 아날로그 코드북으로부터, 상기 제4 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터를 정정된 가중 벡터로서 선택하는 단계
를 포함한다.
(39). 프로세서를 포함하는, 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 사용자 장비로서, 상기 프로세서는:
기지국 단말기 코드북에 따라 기지국에 의해 전송된 다운링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고;
상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하며;
상기 채널 품질에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하고;
상기 채널 품질에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하며;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하고;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하며;
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 및 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하도록
구성된다.
(40). 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 사용자 장비로서,
기지국 단말기 코드북에 따라 기지국에 의해 전송된 다운링크 트레이닝 시퀀스를 수신하기 위한 수신 유닛;
상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하기 위한 계산 유닛;
상기 채널 품질에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하기 위한 제1 세트 생성 유닛;
상기 채널 품질에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하기 위한 제2 세트 생성 유닛;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하기 위한 제1 선택 유닛;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하기 위한 제2 선택 유닛;
상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하기 위한 제1 코드북 생성 유닛;
상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하기 위한 제2 코드북 생성 유닛;
상기 감소된 기지국 단말기 코드북 및 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 것
을 포함한다.
(41). 사용자 장비 및 (32) 또는 (33)에 따른 기지국을 포함하는 통신 시스템.
(42). 기지국 및 (39) 또는 (40)에 따른 사용자 장비를 포함하는 통신 시스템.
(43). 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법으로서,
제2 통신 디바이스에 의해, 제2 디바이스 단말기 코드북에 따라 트레이닝 시퀀스를 제1 통신 디바이스에 전송하는 단계;
상기 제1 통신 디바이스에 의해, 상기 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 제1 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 제2 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 제1 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 제2 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 제1 통신 디바이스 단말기 코드북을 생성하는 단계;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 제2 통신 디바이스 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
감소된 제1 통신 디바이스 단말기 코드북 및 감소된 제2 통신 디바이스 단말기 코드북을 이용하여 제1 통신 디바이스로부터 제2 통신 디바이스로 정보를 전송하기 위한 빔 트레이닝을 수행하는 단계
를 포함한다.
(44). 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법으로서,
제2 통신 디바이스에 의해, 제2 디바이스 단말기 코드북에 따라 트레이닝 시퀀스를 제1 통신 디바이스에 전송하는 단계;
상기 제1 통신 디바이스에 의해, 상기 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 제1 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 제2 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질을 계산하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 제1 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 채널 품질에 따라 상기 제2 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 제1 통신 디바이스 단말기 코드북을 생성하는 단계;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 제2 통신 디바이스 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
감소된 제1 통신 디바이스 단말기 코드북 및 감소된 제2 통신 디바이스 단말기 코드북을 이용하여 제1 통신 디바이스로부터 제2 통신 디바이스로 정보를 전송하기 위한 빔 트레이닝을 수행하는 단계
를 포함한다.
(45). (44)에 있어서,
상기 채널 품질에 따라 상기 제2 통신 디바이스 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질에 대응하는 가중 벡터들에 기초하여 감소된 제2 통신 디바이스 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
감소된 제1 통신 디바이스 단말기 코드북 및 감소된 제2 통신 디바이스 단말기 코드북을 이용하여 제1 통신 디바이스로부터 제2 통신 디바이스로 정보를 전송하기 위한 빔 트레이닝을 수행하는 단계
를 더 포함한다.
(46). 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 통신 시스템에서 이용되는 빔 관리 방법으로서,
한 세트의 수신 빔에 기초하여 대상 통신 노드로부터의 한 세트의 전송 빔에 관한 빔 측정을 수행하는 단계;
빔 측정 결과에 기초해, 수신 빔들에 관한 선택을 수행하여 상기 수신 빔 세트 중의 서브세트를 결정하는 단계; 및
수신 빔 세트 중의 상기 서브세트에 대응하는 빔 방향들에 기초하여 역방향 빔 측정을 위해 상기 대상 통신 노드에 역방향 빔을 전송하는 단계
를 포함한다.
(47). (46)에 있어서, 빔 측정 결과에 기초하여, 전송 빔들에 관한 선택을 수행하여 상기 전송 빔 세트 중의 서브세트를 결정하는 단계, 및 상기 전송 빔 세트 중의 서브세트의 정보를 상기 대상 통신 노드에 표시하여, 상기 대상 통신 노드가 전송 빔 세트 중의 서브세트에 대응하는 빔 방향들에 기초하여 상기 역방향 빔을 수신하게 하는 단계를 더 포함한다.
(48). (46)에 있어서, 상기 역방향 빔의 수는 상기 수신 빔 세트 중의 상기 서브세트에 포함된 수신 빔의 수와 동일하다.
(49). (46) 내지 (48) 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 구성된 처리 회로를 포함하는 전자 디바이스.
여기서는, 본 발명에 따른 기지국 및 사용자 장비에 이용되는 빔 트레이닝 방법 및 전자 디바이스를 상세하게 설명되었다. 본 발명의 개념을 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 본 기술분야에 공지된 일부 상세사항은 설명되지 않았다. 상기 설명에 기초하여, 본 기술분야의 통상의 기술자라면 여기서 개시된 기술적 솔루션을 구현하는 방법을 이해할 수 있다.
본 발명의 방법 및 시스템은 많은 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법 및 시스템은, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어, 하드웨어 및 펌웨어의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다. 방법의 단계들의 상기 순서는 단지 예시를 위한 것이며, 본 발명의 방법의 단계들은 달리 명시되지 않는 한 구체적으로 설명된 상기 순서로 제한되지 않는다. 또한, 일부 실시예에서, 본 발명은 또한, 기록 매체에 기록된 프로그램으로서 구현될 수 있고, 프로그램은 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 머신-판독가능한 명령어들을 포함한다. 따라서, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램을 저장한 기록 매체를 포함한다.
본 발명의 몇 가지 특정한 실시예들이 예를 통해 상세히 설명되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 상기 예들은 예시의 목적을 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 상기 실시예들은 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 수정될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 본 발명의 범위는 이하의 청구항들에 의해 정의된다.

Claims (48)

  1. 무선 통신 시스템에서의 제1 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스로서,
    상기 제1 통신 디바이스를 위한 아날로그 코드북 - 상기 아날로그 코드북은 상기 제1 통신 디바이스의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 제1 구성 파라미터들을 포함함 - 을 저장하도록 구성된 저장 디바이스; 및
    처리 회로
    를 포함하고, 상기 처리 회로는:
    상기 복수 세트의 제1 구성 파라미터들과 제2 통신 디바이스로부터의 신호 전송에 각각 기초하여 상기 제2 통신 디바이스로부터 상기 제1 통신 디바이스로의 제1 채널에 관한 채널 추정을 수행하고,
    제1 미리결정된 조건을 충족하는 채널 추정 결과들의 파라미터들에 대응하는 한 세트의 제1 구성 파라미터들을 선택하여 감소된 아날로그 서브-코드북을 생성하며,
    상기 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 신호 전송을 구성하여 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 제2 채널에 관한 채널 추정을 수행하도록
    구성되는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수 세트의 제1 구성 파라미터들의 각각의 세트는 가중 벡터에 대응하고, 각각의 가중 벡터는 상기 위상 시프터들의 세트의 위상 시프터들에 대한 위상 값들을 구성하는데 이용되는, 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로: 상기 제1 통신 디바이스와 상기 제2 통신 디바이스 사이의 신호 전송 주파수에 기초해 상기 감소된 아날로그 서브-코드북을 정정하여 정정된 아날로그 서브-코드북을 획득하고, 상기 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 신호 전송을 구성하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 저장 디바이스는 상기 제2 통신 디바이스에 대한 피어 아날로그 코드북(peer analog codebook)을 저장하도록 추가로 구성되고, 상기 피어 아날로그 코드북은 상기 제2 통신 디바이스의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 제2 구성 파라미터들을 포함하며; 상기 처리 회로는 제2 미리결정된 조건을 충족하는 채널 추정 결과들의 파라미터들에 대응하는 상기 제2 통신 디바이스에 대한 한 세트의 제2 구성 파라미터들을 선택하여 상기 제2 통신 디바이스에 대한 감소된 피어 아날로그 서브-코드북을 생성하도록 추가로 구성되고, 상기 제2 통신 디바이스는 상기 피어 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 신호의 수신을 구성하는, 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로: 상기 제1 통신 디바이스와 상기 제2 통신 디바이스 사이의 신호 전송 주파수 및 상기 제2 통신 디바이스의 안테나 구성에 기초해 상기 감소된 피어 아날로그 서브-코드북을 정정하여 정정된 피어 아날로그 서브-코드북을 획득하도록 구성되고, 상기 정정된 피어 아날로그 서브-코드북은 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 신호의 수신을 구성하기 위해 상기 제2 통신 디바이스에 의해 이용되는, 전자 디바이스.
  6. 제4항에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로: 상기 제2 통신 디바이스에 대한 상기 감소된 피어 아날로그 서브-코드북을 생성한 후에, 상기 피어 아날로그 서브-코드북에 관한 메시지를 생성하여 상기 제2 통신 디바이스에 통보하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로, 상기 제2 통신 디바이스에 의해 제공된 상기 제2 채널의 채널 추정 결과들의 피드백에 기초하여 상기 제2 채널을 통한 신호 전송을 구성하기 위한 상기 복수 세트의 제1 구성 파라미터들 중의 한 세트를 결정하도록 구성되고, 상기 채널 추정 결과들의 피드백은 최적 채널 추정 결과에 대응하는 상기 복수 세트의 제1 구성 파라미터들 중 한 세트에 대응하는 채널 추정 결과를 포함하는, 전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 주파수 분할 듀플렉스 통신 시스템인, 전자 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 미리결정된 조건은 상기 채널 품질 추정 결과들에서 최적 채널 품질들을 갖는 제1 미리결정된 수의 채널 품질들인, 전자 디바이스.
  10. 제4항에 있어서, 상기 제2 미리결정된 조건은 상기 채널 품질 추정 결과들에서 최적 채널 품질들을 갖는 제2 미리결정된 수의 채널 품질들인, 전자 디바이스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 신호는 파일럿 신호인, 전자 디바이스.
  12. 제7항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 상기 제1 통신 디바이스로서 동작하고, 상기 제1 통신 디바이스는 상기 위상 시프터들의 세트, 무선 주파수 링크, 및 복수의 안테나를 더 포함하며, 상기 위상 시프터들의 세트는 상기 무선 주파수 링크와 상기 복수의 안테나 사이에 배치되고, 상기 전자 디바이스의 상기 처리 회로는 상기 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 위상 시프터들의 세트의 위상들을 구성하며, 상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 통신 디바이스에 신호를 전송하는, 전자 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 통신 디바이스는 기지국이고, 상기 제1 채널은 업링크 채널에 대응하고, 상기 제2 채널은 다운링크 채널에 대응하는, 전자 디바이스.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 통신 디바이스는 사용자 장비이고, 상기 제1 채널은 다운링크 채널에 대응하고, 상기 제2 채널은 업링크 채널에 대응하는, 전자 디바이스.
  15. 제13항에 있어서, 상기 처리 회로는 추기로, 상기 제2 통신 디바이스로부터 상기 제1 통신 디바이스로의 상기 제1 채널의 채널 품질에 관한 추정을 수행하기 전에, 상기 제2 통신 디바이스로부터 상기 제1 통신 디바이스로의 신호 전송을 구성하기 위한 제어 메시지를 생성하도록 구성되고, 상기 제어 메시지는 상기 신호 전송에 대한 제어 파라미터들을 포함하는, 전자 디바이스.
  16. 제13항에 있어서, 복수의 무선 주파수 링크를 더 포함하고, 상기 무선 주파수 링크들 각각은 위상 시프터들의 세트에 결합되며, 상기 제1 통신 디바이스는 상기 복수의 무선 주파수 링크에 결합된 디지털 프리코더를 더 포함하고, 상기 처리 회로는 추가로, 복수의 제2 통신 디바이스로부터의 채널 품질 추정 결과들의 피드백에 기초해 디지털 프리코딩 행렬을 생성하여 상기 디지털 프리코더가 상기 복수의 제2 통신 디바이스에 대한 데이터 신호들의 디지털 프리코딩을 수행할 수 있게 하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  17. 무선 통신 시스템의 제2 통신 디바이스를 위한 전자 디바이스로서,
    상기 제2 통신 디바이스를 위한 아날로그 코드북 - 상기 아날로그 코드북은 상기 제2 통신 디바이스의 위상 시프터들의 세트에 대한 복수 세트의 제2 구성 파라미터들을 포함함 - 을 저장하도록 구성된 저장 디바이스; 및
    처리 회로
    를 포함하고, 상기 처리 회로는:
    상기 제2 통신 디바이스로부터 제1 통신 디바이스로의 제1 채널의 채널 품질에 관한 추정을 수행하기 위해, 상기 복수 세트의 제2 구성 파라미터들에 기초하여 상기 제2 통신 디바이스로부터 상기 제1 통신 디바이스로의 신호 전송을 구성하고,
    상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스에 대한 감소된 아날로그 서브-코드북 - 상기 아날로그 서브-코드북은 미리결정된 조건을 충족하는 상기 제1 채널의 채널 품질 추정 결과들의 파라미터들에 대응하는 한 세트의 제2 구성 파라미터들에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스에 의해 생성됨 - 을 획득하며,
    상기 감소된 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 제1 통신 디바이스로부터의 신호의 수신을 구성하고, 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스로의 제2 채널의 채널 품질에 관한 추정을 수행하도록
    구성되는, 전자 디바이스.
  18. 제17항에 있어서, 상기 복수 세트의 제2 구성 파라미터들의 각각의 세트는 가중 벡터에 대응하고, 각각의 가중 벡터는 상기 위상 시프터들의 세트 내의 위상 시프터들에 대한 위상 값들을 구성하는데 이용되는, 전자 디바이스.
  19. 제17항에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로: 상기 제1 통신 디바이스로부터 상기 제2 통신 디바이스에 대한 정정된 아날로그 서브-코드북을 획득하고, 상기 정정된 아날로그 서브-코드북을 이용하여 상기 제1 통신 디바이스로부터의 신호의 수신을 구성하도록 구성되고, 상기 정정된 아날로그 서브-코드북은 상기 제1 통신 디바이스와 상기 제2 통신 디바이스 사이의 신호 전송 주파수 및 상기 제2 통신 디바이스의 안테나 구성에 기초하여 상기 감소된 아날로그 서브-코드북을 정정함으로써 생성되는, 전자 디바이스.
  20. 제17항에 있어서, 상기 미리결정된 조건은 상기 채널 품질 추정 결과들에서 최적 채널 품질들을 갖는 미리결정된 수의 채널 품질들인, 전자 디바이스.
  21. 제19항에 있어서, 상기 처리 회로는 추가로: 상기 제2 통신 디바이스의 안테나 구성을 상기 제1 통신 디바이스에 전송하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  22. 제17항에 있어서, 상기 신호는 파일럿 신호인, 전자 디바이스.
  23. 제17항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 제2 통신 디바이스로서 동작하고, 상기 제2 통신 디바이스는 위상 시프터들의 세트, 무선 주파수 링크, 및 복수의 안테나를 더 포함하며, 상기 위상 시프터들의 세트는 상기 무선 주파수 링크와 상기 복수의 안테나 사이에 배치되고, 상기 전자 디바이스의 상기 처리 회로는 상기 아날로그 서브-코드북에 기초하여 상기 위상 시프터들의 세트의 위상들을 구성하며, 상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제1 통신 디바이스에 신호를 전송하는, 전자 디바이스.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제2 통신 디바이스는 사용자 장비이고, 상기 제1 채널은 업링크 채널에 대응하고, 상기 제2 채널은 다운링크 채널에 대응하는, 전자 디바이스.
  25. 제23항에 있어서, 상기 제2 통신 디바이스는 기지국이고, 상기 제1 채널은 다운링크 채널에 대응하고, 상기 제2 채널은 업링크 채널에 대응하는, 전자 디바이스.
  26. 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법으로서,
    사용자 장비에 의해, 사용자 단말기 코드북에 따라 업링크 트레이닝 시퀀스를 기지국에 전송하는 단계;
    상기 기지국에 의해, 상기 업링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질들을 계산하는 단계;
    상기 채널 품질들에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
    상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질들을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질들에 대응하는 상기 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
    상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계
    를 포함하는 빔 트레이닝 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 사이의 상기 복수의 조합은:
    상기 사용자 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 사이의 모든 조합들을 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 사이의 상기 복수의 조합은:
    상기 사용자 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 사이의 모든 조합들의 적어도 일부를 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 사이의 상기 복수의 조합은: 상기 기지국 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 중 하나와 상기 사용자 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합들, 및 상기 사용자 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 중 하나와 상기 기지국 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합들을 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 기지국 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들 중 하나와 상기 사용자 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들 사이의 조합들로부터 획득된 채널 품질들에 따라, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 상기 가중 벡터들로부터 상기 기지국 단말기 코드북 내의 모든 가중 벡터들과 결합될 가중 벡터들이 선택되는, 빔 트레이닝 방법.
  31. 제26항에 있어서, 상기 채널 품질들에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계에서, 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해 최적 채널 품질이 선택되는, 빔 트레이닝 방법.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 채널 품질들에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
    상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질들을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질들에 대응하는 상기 가중 벡터들에 따라 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
    상기 감소된 기지국 단말기 코드북 및 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계
    를 더 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 채널 품질들에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계에서, 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해 최적 채널 품질이 선택되는, 빔 트레이닝 방법.
  34. 제32항에 있어서, 다운링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계 전에, 상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 상기 사용자 장비에 전송하는 단계를 더 포함하는 빔 트레이닝 방법.
  35. 제32항에 있어서, 상기 사용자 장비로부터 상기 기지국으로 안테나 파라미터들을 전송하는 단계를 더 포함하는 빔 트레이닝 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 안테나 파라미터들은 안테나 유형 및/또는 안테나 간격을 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 기지국은 상기 안테나 파라미터들에 기초하여 상기 사용자 장비의 안테나 응답 벡터들을 계산하는, 빔 트레이닝 방법.
  38. 제26항에 있어서, 상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 정정하는 단계를 더 포함하는 빔 트레이닝 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 정정하는 단계는:
    상기 감소된 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 상기 가중 벡터와 업링크 채널의 각각의 기지국 단말기에 대한 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각과 수직 도달각을 계산하는 단계;
    상기 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 다운링크 채널의 상기 기지국 단말기에 대한 제1 안테나 응답 벡터를 획득하는 단계;
    상기 기지국 단말기 코드북으로부터, 상기 제1 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터를 정정된 가중 벡터로서 선택하는 단계
    를 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  40. 제32항에 있어서, 상기 감소된 사용자 단말기 코드북을 정정하는 단계를 더 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 감소된 사용자 단말기 코드북을 정정하는 단계는:
    상기 감소된 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대해, 상기 가중 벡터와 업링크 채널의 각각의 사용자 장비 단말기에 대한 안테나 응답 벡터 사이의 거리를 최소화하는 수평 도달각과 수직 도달각을 계산하는 단계;
    상기 계산된 수평 도달각 및 수직 도달각에 대응하는 다운링크 채널의 상기 사용자 장비 단말기에 대한 제2 안테나 응답 벡터를 획득하는 단계; 및
    상기 사용자 장비 단말기 코드북으로부터, 상기 제2 안테나 응답 벡터로부터의 최소 거리를 갖는 가중 벡터를 정정된 가중 벡터로서 선택하는 단계
    를 포함하는, 빔 트레이닝 방법.
  42. 제39항 또는 제41항에 있어서, 상기 수평 도달각과 상기 수직 도달각은 샘플링에 의해 이산화되는(discretized), 빔 트레이닝 방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 수평 도달각의 샘플링 포인트들의 수는 수평 방향에서의 대응하는 안테나들의 수의 정수배이고, 상기 수직 도달각의 샘플링 포인트들의 수는 수직 방향에서의 대응하는 안테나들의 수의 정수배인, 빔 트레이닝 방법.
  44. 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법으로서,
    기지국에 의해, 기지국 단말기 코드북에 따라 다운링크 트레이닝 시퀀스를 사용자 장비에 전송하는 단계;
    상기 사용자 장비에 의해, 상기 다운링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질들을 계산하는 단계;
    상기 채널 품질들에 따라 상기 기지국 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제1 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
    상기 제1 채널 품질 세트로부터 제1 미리결정된 수의 채널 품질들을 선택하고, 상기 제1 미리결정된 수의 채널 품질들에 대응하는 상기 가중 벡터들에 기초하여 감소된 기지국 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
    상기 감소된 기지국 단말기 코드북을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계
    를 포함하는 빔 트레이닝 방법.
  45. 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 밀리미터파 통신을 위한 빔 트레이닝 방법으로서,
    기지국에 의해, 기지국 단말기 코드북에 따라 다운링크 트레이닝 시퀀스를 사용자 장비에 전송하는 단계;
    상기 사용자 장비에 의해, 상기 다운링크 트레이닝 시퀀스를 수신하고, 사용자 단말기 코드북 내의 가중 벡터들과 상기 기지국 단말기 코드북 내의 가중 벡터들 사이의 복수의 조합 하에서 채널 품질들을 계산하는 단계;
    상기 채널 품질들에 따라 상기 사용자 단말기 코드북 내의 각각의 가중 벡터에 대한 대응하는 채널 품질을 선택하여 제2 채널 품질 세트를 형성하는 단계;
    상기 제2 채널 품질 세트로부터 제2 미리결정된 수의 채널 품질들을 선택하고, 상기 제2 미리결정된 수의 채널 품질들에 대응하는 상기 가중 벡터들에 기초하여 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 생성하는 단계; 및
    상기 감소된 사용자 장비 단말기 코드북을 이용하여 업링크 빔 트레이닝을 수행하는 단계
    를 포함하는 빔 트레이닝 방법.
  46. 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 통신 시스템에서 이용되는 빔 관리 방법으로서,
    한 세트의 수신 빔들에 기초하여 대상 통신 노드로부터의 한 세트의 전송 빔들에 관한 빔 측정을 수행하는 단계;
    빔 측정 결과들에 기초해, 수신 빔들에 관한 선택을 수행하여 상기 수신 빔들의 세트 중의 서브세트를 결정하는 단계; 및
    상기 수신 빔들의 세트 중의 상기 서브세트에 대응하는 빔 방향들에 기초하여 역방향 빔 측정을 위해 상기 대상 통신 노드에 역방향 빔들을 전송하는 단계
    를 포함하는 빔 관리 방법.
  47. 제46항에 있어서, 빔 측정 결과들에 기초하여, 전송 빔들에 관한 선택을 수행하여 상기 전송 빔들의 세트 중의 서브세트를 결정하는 단계, 및 상기 전송 빔들의 세트 중의 상기 서브세트의 정보를 상기 대상 통신 노드에 표시하여, 상기 대상 통신 노드가 상기 전송 빔들의 세트 중의 상기 서브세트에 대응하는 빔 방향들에 기초하여 상기 역방향 빔들을 수신하게 하는 단계를 더 포함하는 빔 관리 방법.
  48. 제46항에 있어서, 상기 역방향 빔들의 수는 상기 수신 빔들의 세트 중의 상기 서브세트에 포함된 수신 빔들의 수와 동일한, 빔 관리 방법.
KR1020187023801A 2016-02-05 2017-01-16 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스 KR20180109944A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610081338.3 2016-02-05
CN201610081338.3A CN107046435B (zh) 2016-02-05 2016-02-05 无线通信方法和无线通信装置
PCT/CN2017/071252 WO2017133434A1 (zh) 2016-02-05 2017-01-16 无线通信方法和无线通信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180109944A true KR20180109944A (ko) 2018-10-08

Family

ID=59500519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187023801A KR20180109944A (ko) 2016-02-05 2017-01-16 무선 통신 방법 및 무선 통신 디바이스

Country Status (8)

Country Link
US (5) US10637688B2 (ko)
EP (1) EP3413484A4 (ko)
JP (1) JP2019510394A (ko)
KR (1) KR20180109944A (ko)
CN (1) CN107046435B (ko)
MX (1) MX2018009482A (ko)
RU (1) RU2018131643A (ko)
WO (1) WO2017133434A1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107046435B (zh) * 2016-02-05 2021-09-28 索尼公司 无线通信方法和无线通信装置
CN113038497A (zh) * 2017-02-06 2021-06-25 Oppo广东移动通信有限公司 通信方法、终端设备和网络设备
CN110754107B (zh) * 2017-06-16 2023-04-07 瑞典爱立信有限公司 无线电网络节点、无线设备及在其中执行的方法
CN109495153B (zh) * 2017-09-13 2022-02-18 深圳富泰宏精密工业有限公司 用于波束训练与跟踪的异构网络、移动装置及方法
TWI645689B (zh) * 2017-12-15 2018-12-21 財團法人工業技術研究院 具備混合式波束成型的無線通訊裝置及其之控制方法
US11108473B2 (en) * 2018-06-11 2021-08-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods for terminal-specific beamforming adaptation for advanced wireless systems
US10742282B2 (en) * 2018-10-30 2020-08-11 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for generating codebook for analog beamforming
EP3921949A1 (en) 2019-02-06 2021-12-15 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Coverage enhanced reciprocity- based precoding scheme
CN111722784A (zh) * 2019-03-21 2020-09-29 中兴通讯股份有限公司 一种码本更新的方法、aau设备、bbu设备及可读存储介质
US10785744B1 (en) 2019-04-10 2020-09-22 Cisco Technology, Inc. Offloading location computation from cloud to access point (AP) with projection on base phase vectors
US11239552B2 (en) * 2019-05-22 2022-02-01 Wistron Neweb Corporation Beamforming device, calibration method and calibration system for the same
US11329376B2 (en) * 2019-05-22 2022-05-10 Wistron Neweb Corporation Beamforming device, calibration method and calibration system for the same
CN112637091B (zh) * 2019-09-24 2022-02-08 清华大学 跨协议通信的链路质量估计方法和装置
US20220094414A1 (en) * 2020-09-18 2022-03-24 Qualcomm Incorporated Techniques for transformation of analog beamforming codebooks
US20220174531A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Qualcomm Incorporated Techniques for per-polarization beam scheduling for multiple-input multiple-output (mimo) communication
US11849397B2 (en) * 2021-08-10 2023-12-19 Qualcomm Incorporated Techniques for enabling power savings with phase shifter configurations

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7649831B2 (en) * 2007-05-30 2010-01-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-user MIMO feedback and transmission in a wireless communication system
CN102158263B (zh) * 2010-02-11 2015-12-02 索尼公司 基于码书的信道信息反馈方法、设备和系统
CN102076013B (zh) 2011-02-17 2013-08-14 惠州Tcl移动通信有限公司 一种双模终端异系统重选和切换的测量补偿方法及装置
US20120230380A1 (en) 2011-03-11 2012-09-13 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E. V. Method for determining beamforming parameters in a wireless communication system and to a wireless communication system
US9204434B2 (en) * 2012-03-19 2015-12-01 Qualcomm Incorporated Enhanced sounding reference signal (SRS) operation
KR20130127347A (ko) 2012-05-10 2013-11-22 삼성전자주식회사 아날로그 및 디지털 하이브리드 빔포밍을 통한 통신 방법 및 장치
WO2014040771A1 (en) * 2012-09-11 2014-03-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Finding channel state information with reduced codebook in a multi-antenna wireless communication system
CN103780289B (zh) * 2012-10-22 2018-07-27 中兴通讯股份有限公司 一种对信道信息进行码本化处理的方法和装置
JP5850872B2 (ja) 2013-03-07 2016-02-03 株式会社Ｎｔｔドコモ ユーザ装置及び基地局
US20140334564A1 (en) * 2013-05-09 2014-11-13 Samsung Electronics Co., Ltd Method and system for providing low-complexity hybrid precoding in wireless communication systems
CN104756427B (zh) * 2013-09-18 2018-05-11 华为技术有限公司 一种预编码本选择方法及装置
CN104579586B (zh) * 2013-10-22 2018-03-20 电信科学技术研究院 信道状态信息的反馈方法和装置、以及接收方法和装置
US9806926B2 (en) * 2013-11-04 2017-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Multistage beamforming of multiple-antenna communication system
CN104506281B (zh) 2015-01-14 2017-12-15 西安电子科技大学 一种3d‑mimo系统的射频与基带混合预编码方法
CN106685495A (zh) * 2015-11-05 2017-05-17 索尼公司 无线通信方法和无线通信设备
CN106953676A (zh) * 2016-01-07 2017-07-14 索尼公司 无线通信方法和无线通信设备
CN107046435B (zh) * 2016-02-05 2021-09-28 索尼公司 无线通信方法和无线通信装置
CN111800179B (zh) * 2016-08-08 2022-04-12 华为技术有限公司 一种分集接收机及终端
US10797767B2 (en) * 2016-09-30 2020-10-06 Intel IP Corporation Beamforming for hybrid antenna arrays
US10305567B2 (en) * 2016-11-03 2019-05-28 Futurewei Technologies, Inc. System and method for hierarchal beamforming and rank adaptation for hybrid antenna architecture
ES2894889T3 (es) * 2016-12-27 2022-02-16 Ericsson Telefon Ab L M Estimación de la condición del canal
US10148337B2 (en) * 2017-02-01 2018-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Beam management of downlink data channel and downlink control channel for 5G next radio systems
US11258499B2 (en) * 2017-02-02 2022-02-22 Lg Electronics Inc. Method for reporting channel state information in wireless communication system and apparatus for same
US10812162B2 (en) * 2017-03-21 2020-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for indication of reference signals in wireless systems
US11101856B2 (en) * 2019-08-16 2021-08-24 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for uplink signal transmission based on codebook in a wireless communication system
BR112022014687A2 (pt) * 2020-01-30 2022-09-20 Ntt Docomo Inc Terminal, método de radiocomunicação de um terminal e estação base
US11581959B2 (en) * 2020-03-04 2023-02-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Channel estimation and prediction with measurement impairment

Also Published As

Publication number Publication date
US10637688B2 (en) 2020-04-28
US11057245B2 (en) 2021-07-06
EP3413484A4 (en) 2019-06-12
RU2018131643A (ru) 2020-03-05
US20240064043A1 (en) 2024-02-22
RU2018131643A3 (ko) 2020-07-21
US20200220749A1 (en) 2020-07-09
US11323293B2 (en) 2022-05-03
MX2018009482A (es) 2018-09-06
WO2017133434A1 (zh) 2017-08-10
EP3413484A1 (en) 2018-12-12
CN107046435B (zh) 2021-09-28
US20210288841A1 (en) 2021-09-16
US20220231885A1 (en) 2022-07-21
US11799693B2 (en) 2023-10-24
JP2019510394A (ja) 2019-04-11
US20190044756A1 (en) 2019-02-07
CN107046435A (zh) 2017-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11323293B2 (en) Wireless communication method and wireless communication device
US10951293B2 (en) Wireless communication method and wireless communication apparatus
US20230291445A1 (en) Wireless communication system, and device and method in wireless communication system
US11996910B2 (en) Doppler codebook-based precoding and CSI reporting for wireless communications systems
US10868587B2 (en) Wireless communication method and wireless communication device
CN108476056B (zh) 无线通信方法和无线通信设备
US10680697B2 (en) Channel state information feedback method, base station, terminal device, and system
KR20170039983A (ko) 단말 무선 환경에 따른 다중 안테나 제어 방법 및 장치