KR20200059311A - 무선 통신을 위한 자기 상관 및 메모리 할당 - Google Patents

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KR20200059311A
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Abstract

본 출원에 설명된 예는 자기 상관 계산기의 예를 갖는 무선 디바이스 및 시스템을 포함하는 시스템 및 방법을 포함한다. 자기 상관 계산기를 포함하는 전자 디바이스는 제 1 라디오 주파수 ("RF") 신호 및 제 2 RF 신호를 표현하는 심볼의 자기 상관을 포함하는 자기 상관 매트릭스를 계산하도록 구성될 수 있다. 전자 디바이스는 저장된 자기 상관 매트릭스 및 제 1 RF 신호를 표현하는 심볼 및 제 2 RF 신호를 표현하는 심볼의 자기 상관에 기초하여 자기 상관 매트릭스를 계산할 수 있다. 저장된 자기 상관 매트릭스는 제 1 및 제 2 RF 신호의 시간 주기와 다른 시간 주기에서 다른 수신된 신호를 나타낼 수 있다. 시스템 및 방법의 예는 무선을 위한 데이터의 프로세싱을 가능하게 할 수 있고, 다양한 시간 지점으로부터 계산된 큰 데이터 세트로부터 자기 상관을 저장하고 계산하는 기법 보다 적은 메모리 공간을 이용할 수 있다.

Description

무선 통신을 위한 자기 상관 및 메모리 할당
무선 통신을 "5 세대" (5G) 시스템으로 옮기는데 관심이 있다. 5G는 속도와 유비쿼터스 증가를 약속하지만, 5G 무선 통신 프로세싱 방법론은 아직 셋팅되지 않았다. 5G 시스템을 구현하려면 이러한 5G 시스템을 구현하는데 사용되는 무선 스펙트럼 및 메모리 소비를 보다 효율적으로 사용해야 한다.
예시적인 5G 시스템은 "대량 MIMO" 기술을 포함하는 다중 입력 다중 출력 (MIMO : multiple-input multiple-output) 기술을 사용하여 구현될 수 있으며, 무선 통신 신호의 송신 및/또는 수신을 위해 다수의 안테나 (예를 들어 MIMO 시스템의 경우 8과 같은 특정 수보다 많은)가 사용된다.
본 개시의 일 양태에서, 방법은 제 1 시간 주기에 제 1 신호의 개별 라디오 주파수 (RF) 에너지를 다수의 안테나 각각으로부터 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 각각의 개별 안테나에 대하여 제 1 시간 주기에 제 1 신호를 나타내는 자기 상관 매트릭스(autocorrelation matrix)를 결정하는 단계를 포함한다. 자기 상관 매트릭스는 각각의 개별 안테나와 관련된 RF 에너지를 표현하는 심볼의 자기 상관에 적어도 부분적으로 기초한다. 방법은 제 2 시간 주기에 자기 상관 매트릭스 및 제 2 신호에 기초하여 업데이트된 자기 상관 매트릭스를 계산하는 단계를 더 포함한다. 제 2 신호는 다수의 안테나로부터 수신되고, 업데이트된 자기 상관 매트릭스는 제 1 시간 주기에서의 제 1 신호 및 제 2 시간 주기에서의 제 2 신호를 나타낸다.
본 개시의 일 양태에서, 장치는 다수의 안테나, 제 1 트랜시버, 제 2 트랜시버 및 자기 상관 계산기(autocorrelation calculator)를 포함한다. 제 1 트랜시버는 다수의 안테나 중 제 1 안테나로부터 제 1 RF 신호를 수신하도록 구성된다. 제 2 트랜시버는 다수의 안테나 중 제 2 안테나로부터 제 2 RF 신호를 수신하도록 구성된다. 자기 상관 계산기는 제 1 트랜시버 및 제 2 트랜시버에 결합되고, 자기 상관 매트릭스를 결정하도록 구성된다. 자기 상관 매트릭스는 제 1 RF 신호를 표현하는 심볼의 자기 상관을 나타내고, 제 2 RF 신호를 표현하는 심볼을 나타낸다.
본 개시의 일 양태에서, 방법은 수신된 신호의 다수의 컴포넌트의 개별 RF 에너지를 다수의 안테나 각각으로부터 수신하는 단계를 포함한다. 방법은 저장된 자기 상관 매트릭스 및 다수의 컴포넌트에 기초하여 자기 상관 매트릭스를 추가로 계산하며, 여기서 각각의 컴포넌트는 다수의 시간 주기 중 제 1 시간 주기에 수신된다.
도 1은 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 무선 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 전자 디바이스의 블록도이다.
도 3은 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 시스템의 블록도이다.
도 5는 본 출원에서 설명된 예에 따라 액세스 되는 메모리 유닛의 블록도이다.
도 6은 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 컴퓨팅 디바이스의 블록도이다.
도 7은 본 개시의 양태에 따라 배열된 무선 통신 시스템의 블록도이다.
도 8은 본 개시의 양태에 따라 배열된 무선 통신 시스템의 블록도이다.
자기 상관을 계산하는 전통적인 방식은 정확한 자기 상관을 계산하기 위해 다양한 시간 주기에서 계산되는 대량의 데이터 세트에 의존한다. 이러한 프로세싱은 전체 계산을 위해 각각의 관련 데이터 세트를 검색하기 위해 번거로운 메모리 액세스 체계를 요구할 수 있다. 또한, 메모리 스토리지는 그러한 계산을 예상하여 이러한 데이터 세트를 저장하는데 이용되며, 소형화 요구가 증가하고 있는 디바이스에서 점점 더 큰 메모리 풋 프린트(footprint)를 필요로 한다. 예를 들어, "IoT (Internet of Things)" 디바이스에 대한 수요 증가는 소형화를 포함할 수 있으며, 동시에 더 빠른 신호 프로세싱 기술에 대한 요구를 포함한다.
본원에 설명된 시스템 및 방법은 특정 시간 주기 동안의 데이터 세트를 사용하여 주어진 신호의 자기 상관을 계산하기 위해 이용될 수 있다. 바람직하게는, 이것은 자기 상관이 종래의 기술보다 더 빠르게 계산될 수 있게 하고, 다수의 시간 주기에 걸쳐 여러 신호를 수신하기 위해 대기할 수 있는 종래의 기술보다 적은 메모리 (예를 들어, 플래시 또는 RAM)를 이용하게 할 수 있다. 일례에서, 특정 시간 주기의 자기 상관이 계산 및 저장되고, 다른 특정 시간 주기를 갖는 다음 데이터 세트의 후속 계산에서 다시 사용된다. 자기 상관의 각각의 시간 주기에 대한 값을 저장함으로써, 각각의 시간 주기 동안 수신된 정보를 위해 메모리 스토리지를 이용할 수 있는 종래의 기법보다 적은 메모리가 이용될 수 있다.
본 출원에 설명된 예는 자기 상관 매트릭스를 생성하기 위해 다수의 무선 채널 사이의 자기 상관을 이용할 수 있는 자기 상관 계산기를 갖는 무선 디바이스 및 시스템을 포함하는 시스템 및 방법을 포함한다. 이러한 자기 상관 매트릭스는 각각의 개별 시간 주기에서 수신된 신호의 자기 상관 매트릭스를 통합하기 위해 각각의 시간 주기에서 업데이트될 수 있다. 각각의 수신된 신호의 자기 상관 매트릭스는 다수의 시간 주기 이후에 수신된 신호의 전체 자기 상관을 나타낼 수 있는 누적 자기 상관 매트릭스에 추가될 수 있다.
일부 예에서, 자기 상관 계산기는 다수의 안테나를 포함하는 전자 디바이스에 포함될 수 있다. 본 출원에 설명된 수신기, 송신기 및/또는 트랜시버는 무선 통신이 무선 스펙트럼의 일부에 존재한다는 표시에 대한 입사 RF에너지 응답을 수신하고, 자기 상관 계산기에서 자기 상관되는 심볼을 생성할 수 있다. 라디오 주파수 (RF)에너지는 다수의 안테나 (예를 들어, 제 1 및 제 2 안테나)에 입사될 수 있다. 자기 상관 계산기는 무선 스펙트럼의 일부 (예를 들어 특정 주파수 및/또는 주파수 대역에서)에서 제 1 및 제 2 안테나를 통해 수신된 RF 에너지를 표현하는 심볼들 사이의 자기 상관 계산을 수행하고 결과를 저장된 자기 상관 매트릭스에 조합 또는 통합 (예를 들어, 추가) 할 수 있다. 무선 스펙트럼의 일부에서 제 1 및 제 2 안테나를 통해 수신된 RF에너지는 각각의 안테나로부터의 RF 신호로 지칭될 수 있다. 자기 상관 계산기는 제 1 및 제 2 안테나상에서 수신된 RF 에너지를 표현하는 심볼에 따라 계산된 자기 상관 매트릭스 및 저장된 자기 상관 매트릭스를 나타내는 업데이트된 자기 상관 매트릭스를 제공할 수 있다.
본 출원에 설명된 (5G 무선 시스템에 이용될 수 있는) 대규모 다중 입력 및 다중 출력 (MIMO) 시스템으로부터의 정보를 사용함으로써, 본 출원에 설명된 예는 상이한 MIMO 송신 채널 사이의 자기 상관을 이용하여 특정 시간 주기 동안 자기 상관 매트릭스를 계산할 수 있다. 예를 들어, 이러한 계산된 자기 상관은 MIMO 트랜시버의 착신 신호에 적용하기 위한 가중치(weight) 세트를 계산하는데 이용될 수 있다. 계산된 자기 상관으로 그러한 가중치들을 결정할 때, MIMO 시스템은 더 높은 프로세스 속도에서, 착신 신호들을 포함하는 보다 효율적인 프로세스를 위해 가중치들의 세트를 이용할 수 있고 가중치들은 착신 신호들을 실시간으로 보상한다. 이러한 보상된 신호는 빔 성형 애플리케이션, 풀 듀플렉스 애플리케이션, 디지털 RF 프로세싱 및 추가 MIMO 애플리케이션과 같은 임의의 무선 애플리케이션에 따라 MIMO 트랜시버에 의해 추가로 프로세스될 수 있다. 다양한 예들에서, 계산된 자기 상관이 그러한 응용들에서 직접 활용될 수 있다.
트랜시버의 캘리브레이션을 위한 가중치 세트를 결정하기위한 이러한 자기 상관 계산의 예에서, 알려진 캘리브레이션 신호 Y(N)의 자기 상관 R(N)은 수신된 신호 X(N)와 관련된 가중치를 계산하기 위해 신호 프로세싱 기법에서 이용될 수 있다. X(N)은 MIMO 안테나 어레이를 포함하는 MIMO 트랜시버와 같은 트랜시버에서 캘리브레이션 신호 Y(N)의 표현일 수 있다. 예를 들어, X(N)은 무선 채널 영향 및 트랜시버로부터의 노이즈를 포함할 수 있는 트랜시버에 의해 수신된 캘리브레이션 신호 Y(N)의 추정일 수 있다. 수신된 신호 X(N)는 다음과 같이 표현될 수 있다 :
Figure pct00001
수신된 신호의 각각의 컴포넌트, xL,은 개별의 안테나에서 수신될 수 있고, 이중 L의 안테나는 수신된 신호 X(N)를 수신한다. 예를 들어, 각각의 개별 안테나는 MIMO 안테나 어레이의 상이한 안테나일 수 있다. 수신된 신호의 각각의 컴포넌트의 N 샘플은 N 길이의 시간 주기에 걸쳐 수신될 수 있다. 예를 들어, N 길이는 10 ns, 10 ms 또는 1 sec와 같은 시간 길이일 수 있다. 캘리브레이션 신호 Y(N)는 캘리브레이션 신호 매트릭스로 지칭될 수 있으며, 다음과 같이 표현될 수 있다 :
Figure pct00002
수신된 신호의 자기 상관 R(N)은 다음과 같이 나타낼 수 있는 매트릭스 곱셈을 통해 계산될 수 있다 :
Figure pct00003
본 출원에 설명된 신호 프로세싱 기술에 따르면, 가중치 세트는 역 자기 상관 매트릭스 R-1(N)과 매트릭스 B(N)의 - 수신된 신호의 전체 매트릭스 XT(N) 및 캘리브레이션 신호 Y(N)의 매트릭스 곱셈으로 표현된다 - 매트릭스 곱셈에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 가중치 세트는 다음 방정식에 따라 결정될 수 있다 :
Figure pct00004
본 출원에 설명된 바와 같이, 트랜시버의 캘리브레이션을 위한 가중치 세트를 결정하기 위한 자기 상관 계산의 예는 자기 상관, R(N)의 계산을 포함할 수 있다. 예시적인 자기 상관 계산에서, 매트릭스 R(N)은 실시간으로 계산될 수 있고 (예를 들어, 신호가 수신될 때), 업데이트된 자기 상관 매트릭스는 수신된 신호의 각각의 시간 주기에 대해 계산된다. 이는 복수의 안테나의 각각의 안테나로부터, 시간 주기에 수신된 신호의 개별 RF 에너지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신된 신호는 시간 주기 N에서 벡터로 표현될 수 있으며, 각각의 L 안테나는 수신된 신호의 컴포넌트를 수신한다 :
Figure pct00005
벡터의 각각의 컴포넌트는 각각의 개별 안테나에서 수신된 RF에너지를 표현하는 심볼(들)을 나타낼 수 있다. 자기 상관 매트릭스는 이러한 심볼의 자기 상관의 베이시스 상에서 계산될 수 있고, 해당 자기 상관 매트릭스를 저장된 자기 상관 매트릭스에 추가한다. 예를 들어, 저장된 자기 상관 매트릭스는 다양한 시간 주기에 걸친 하나 이상의 수신된 신호의 자기 상관을 나타낼 수 있다. 시간 주기 0에서, 저장된 자기 상관 매트릭스는 L × L 크기의 제로 매트릭스일 수 있으며, 여기서 L은 다수의 안테나이다. 저장된 자기 상관 매트릭스를 이용하여 계산을 수행하기 위해, 자기 상관 계산은 다음과 같이 표현될 수 있다 :
Figure pct00006
예로서, 제 1 시간 주기 (예를 들어, N = 1)에서, 자기 상관은 다음과 같이 계산될 수 있다 :
Figure pct00007
따라서, 저장된 자기 상관 매트릭스, R(0),은 메모리로부터 검색되어 해당 제 1 시간 주기에서 각각의 개별 안테나에서 수신된 RF에너지를 표현하는 심볼의 자기 상관에 매트릭스 형태로 추가될 수 있다. 바람직하게는, L × L 크기의 메모리를 점유하는 저장된 자기 상관 매트릭스 R(0)와, 그리고 L 크기의 메모리를 점유하는 제 1 시간 주기에서 각각의 개별 안테나에서 수신된 RF 에너지를 표현하는 심볼을 나타내는 벡터를 사용하여, 이 자기 상관 계산에서 점유하는 메모리의 양은 각각의 시간 주기에서 자기 상관이 계산되지 않을 때 점유된 메모리의 양보다 적을 수 있다.
예를 들어, 각각의 L 안테나에 대해 N 시간 주기 동안 신호 또는 신호들이 수신되는 상술된 자기 상관 계산에 따르면, 자기 상관 매트릭스는 N × L 량의 메모리를 점유할 수 있다. 이러한 자기 상관 계산은, 본 출원에 설명된 자기 상관 계산보다 자기 상관을 계산하는데 더 많은 메모리를 이용할 수 있으며, 여기서 실시간으로 각각의 수신된 신호 벡터는 자기 상관되고 수신된 신호의 현재, 실시간, 시간 주기에 비하여 이전 시간 주기에 대한 자기 상관을 나타내는 저장된 자기 상관 매트릭스에 추가된다. 이러한 메모리 비교의 예에서, N × L의 메모리 양을 이용하는 자기 상관 계산은 4000에 대응하는 샘플 수 (예를 들어, N = 4000) 및 16에 대응하는 안테나 수 (예를 들어, L = 16)를 나타낼 수 있고, 이에 의해 64k 워드 스페이스 크기의 메모리 (예를 들어, 4000 * 16 = 64000)를 점유한다. 대조적으로, 저장된 자기 상관 매트릭스를 이용하는 자기 상관 계산은 16에 대응하는 안테나 수에 대한 실시간 계산을 나타낼 수 있고, 이에 의해 272 워드 스페이스 크기의 메모리 (예를 들어, 16 * 16 +16)를 점유할 수 있다. 즉, 저장된 자기 상관 매트릭스는 L × L 크기의 메모리 (예를 들어, 16 * 16)를 점유할 수 있고, 수신된 신호 벡터는 실시간으로 L 크기의 메모리 (예를 들어, 16)를 점유할 수 있다. 따라서, 저장된 자기 상관 매트릭스를 이용하는 자기 상관 계산은 N × L 양의 메모리를 점유하는 자기 상관 계산보다 적은 양의 메모리 (예를 들어, 더 적은 셀, 더 작은 어레이 부분, 더 작은 페이지 크기, 더 작은 워드 크기 등)를 이용할 수 있다.
본 출원에 설명된 바와 같이, 저장된 자기 상관 매트릭스는 이전 시간 주기에서 이전에 수신된 신호의 자기 상관을 나타낼 수 있다. 따라서, R (1)은 제 1 시간 주기 및 제로 시간 주기에서 각각의 개별 안테나에서 수신된 RF에너지를 나타내는 심볼을 나타낼 수 있고; 및 R (2), 심볼은 제로 시간 주기, 제 1 시간 주기, 및 제 2 시간 주기에서 각각의 개별 안테나에서 수신된 RF에너지를 나타낸다. 본 출원에 설명된 자기 상관 계산에 따르면, R(2)는 다음과 같이 계산될 수 있다 :
Figure pct00008
다양한 예에서, 저장된 자기 상관 매트릭스는 실시간 벡터의 자기 상관에 저장된 자기 상관 매트릭스의 추가 후 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 업데이트된 자기 상관 매트릭스는 저장된 자기 상관 매트릭스가 검색된 것과 동일한 메모리 공간에 저장될 수 있고, 이에 의해 추가의 업데이트된 자기 상관 매트릭스가 계속 계산되는 동안 동일한 메모리 공간을 점유한다. 각각의 계산된 자기 상관 매트릭스는 각각의 시간 주기 동안 개별 RF에너지를 표현하는 심볼이 자기 상관될 수 있고 자기 상관 매트릭스의 개별 버전과 결합될 수 있도록, 자기 상관의 버전으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 각각의 버전은 계산이 발생하는 시간 주기에 비하여 각각의 이전 시간 주기에 저장된 자기 상관 매트릭스일 수 있다. 따라서, 본 출원에 설명된 자기 상관 계산은 실시간으로 계속 계산될 수 있고, 예를 들어 동일한 메모리 공간에서 시간 주기 N에서 계산은 다음과 같이 계산된다 :
Figure pct00009
바람직하게는, 각각의 버전의 자기 상관 매트릭스를 계산하고 전체 자기 상관 매트릭스를 결정할 때, 계산된 자기 상관은 무선 트랜시버에 대한 다양한 애플리케이션에서, 예를 들어 착신 신호에 대한 가중치 세트의 결정을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 트랜시버는 복수의 안테나에서 다수의 시간 주기에 걸쳐서 착신 신호를 연속적으로 수신할 수 있다. 계산된 자기 상관 매트릭스는 가중치의 세트를 결정하기 위해 캘리브레이션 신호와 함께 이용될 수 있으며, 이는 결정된 가중치 세트에 기초하여 추가의 착신 신호로 인코딩된 정보의 추정치를 생성하는데 이용될 수 있다.
상기에서 소개된 장점 및 다양한 솔루션은 예시적인 시스템, 장치 및 방법을 참조하여 이하에서 추가로 설명된다.
도 1은 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 무선 통신 시스템의 블록도이다. 시스템 (100)은 전자 디바이스 (102) 및 전자 디바이스 (152)을 포함한다. 전자 디바이스 (102)는 자기 상관 계산기 (105), 안테나 (106)에 결합된 트랜시버 (120), 안테나 (108)에 결합된 트랜시버 (124) 및 안테나 (110)에 결합된 트랜시버 (128)를 포함한다. 자기 상관 계산기 (105) 및 트랜시버 들 (120, 124, 128)는 서로 통신할 수 있다. 각각의 트랜시버 (120, 124, 128)는 안테나 (106), 안테나 (108) 및 안테나 (110)와 같은 개별 안테나와 통신할 수 있다. 전자 디바이스(152)는 자기 상관 계산기 (155), 안테나 (162)에 결합된 트랜시버(126), 안테나 (164)에 결합된 트랜시버(130) 및 안테나 (166)에 결합된 트랜시버(132)를 포함한다. 자기 상관 계산기 (155) 및 트랜시버 들 (126, 130, 132)는 서로 통신할 수 있다. 각각의 트랜시버 (126, 130, 132)는 안테나 (162), 안테나 (164) 및 안테나 (166)와 같은 개별 안테나와 통신할 수 있다. 다른 예들에서, 더 적고, 추가적 및/또는 상이한 컴포넌트들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 각각의 안테나가 개별 트랜시버에 결합되게 상기에서 설명되었지만, 다른 예들에서, 다수의 안테나가 전자 디바이스의 단일 트랜시버에 결합될 수 있다. 전자 디바이스 (102)의 예에서, 도시되지는 않았지만, 안테나들 (106, 108, 110)은 해당 예에 포함된 트랜시버들 (124, 128)없이 전자 디바이스 (102)의 단일 트랜시버 (120)에 결합될 수 있다.
도 1에 도시된 전자 디바이스 (102) 및 전자 디바이스 (152)와 같은 본 출원에 설명된 전자 디바이스는 일반적으로 무선 통신 성능이 요구되는 임의의 전자 디바이스를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스 (102) 및/또는 전자 디바이스 (152)는 모바일 전화, 스마트 워치, 컴퓨터 (예를 들어, 서버, 랩탑, 태블릿, 데스크탑) 또는 라디오를 사용하여 구현될 수 있다. 일부 예들에서, 전자 디바이스 (102) 및/또는 전자 디바이스 (152)는 예컨대, 한정되는 것은 아니지만, 자동차, 비행기, 헬리콥터, 기기, 태그, 카메라 또는 기타 디바이스와 같은 사물 인터넷 (IoT)과 관련된 디바이스를 포함하는 통신 성능이 요구되는 다른 장치에 통합될 수 있고/있거나 이와 통신할 수 있다.
도 1에 명확히 도시되지는 않았지만, 전자 디바이스 (102) 및/또는 전자 디바이스 (152)는 일부 예에서, 메모리, 입력/출력 장치, 회로, 프로세싱 유닛 (예를 들어, 프로세싱 엘리먼트 및/또는 프로세서) 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 컴포넌트를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전자 디바이스 (102) 및 (152)는 안테나들 (106-110) 및 안테나들 (162-166)을 대체하거나 이에 추가하여 개별 트랜시버에 결합된 마이크로폰들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰 어레이는 전자 디바이스 (102)의 단일 트랜시버에 결합될 수 있거나, 또는 마이크로폰 어레이의 각각의 마이크로폰은 안테나 (106-110)와 같이 전자 디바이스 (102)의 개별 트랜시버 (120, 124, 128)에 결합될 수 있다.
전자 디바이스 (102) 및 전자 디바이스 (152)는 각각 다수의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스 (102) 및 전자 디바이스 (152)는 각각 둘 초과의 안테나를 가질 수 있다. 3 개의 안테나가 각각 도 1에 도시되어 있지만, 일반적으로 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 32, 64 또는 96 안테나를 포함하는 임의의 수의 안테나가 사용될 수 있다. 다른 수의 안테나가 다른 예에서 사용될 수 있다. 일부 예에서, 전자 디바이스 (102) 및 전자 디바이스 (152)는 도 1에 도시된 동일한 수의 안테나를 가질 수 있다. 다른 예에서, 전자 디바이스 (102) 및 전자 디바이스 (152)는 상이한 수의 안테나를 가질 수 있다. 일반적으로, 본 출원에서 설명된 시스템은 MIMO 시스템을 포함할 수 있다.
MIMO 시스템은 일반적으로 다수의 안테나를 사용하여 송신을 송신하는 하나 이상의 전자 디바이스 및 다수의 안테나를 사용하여 송신을 수신하는 하나 이상의 전자 디바이스를 포함하는 시스템을 지칭한다. 일부 예에서, 전자 디바이스는 다수의 안테나를 사용하여 송신을 송신 및 수신할 수 있다. 본 출원에 설명된 일부 예시적인 시스템은 "대량의 MIMO(massive MIMO)"시스템일 수 있다. 일반적으로, 대량의 MIMO 시스템은 송신을 송신 및/또는 수신하기 위해 특정 수 (예를 들어, 96 개) 이상의 안테나를 사용하는 시스템을 지칭한다. 안테나의 수가 증가함에 따라, 송신을 정확하게 송신 및/또는 수신하는 것과 관련된 복잡성이 일반적으로 증가한다. 2 개의 전자 디바이스 (예를 들어, 전자 디바이스 (102) 및 전자 디바이스 (152))가 도 1에 도시되어 있지만, 일반적으로 시스템 (100)은 임의의 수의 전자 디바이스를 포함할 수 있다.
본 출원에 설명된 전자 디바이스는 수신기, 송신기 및/또는 트랜시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 전자 디바이스 (102)는 트랜시버 (120)를 포함하고 전자 디바이스 (152)는 트랜시버 (126)를 포함한다. 일반적으로, 수신기는 하나 이상의 결합된 안테나로부터 송신을 수신하기 위해 제공될 수 있고, 송신기는 하나 이상의 결합된 안테나로부터 송신을 송신하기 위해 제공될 수 있고, 트랜시버는 하나 이상의 결합된 안테나로부터 송신을 수신 및 송신하기 위해 제공될 수 있다.
본 출원에 설명된 전송은 5G 신호를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다양한 프로토콜에 따를 수 있고/있거나 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), FBMC (filter bank multi-carrier), GFDM (Generalized Frequency Division Multiplexing), UFMC (Universal Filtered Multi-Carrier) 송신, BFDM (Bi Orthogonal Frequency Division Multiplexing), SCMA (Sparse Code Multiple Access),NOMA (non-orthogonal multiple access), MUSA (multi-user shared access) 및 시간-주파수 패킹을 통한 FTN(faster-than-Nyquist) 신호를 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 변조/복조 방식이 사용될 수 있다. 일부 예에서, 송신은 5G 프로토콜 및/또는 표준에 따른 발송, 수신 또는 둘 모두일 수 있다. 일반적으로, 다수의 수신기, 송신기 및/또는 트랜시버는 전자 디바이스에 제공될 수 있다 - 하나가 전자 디바이스의 각각의 안테나로 통신한다. 예를 들어, 트랜시버 (124)는 안테나 (108)로의 송신을 제공 및/또는 수신하기 위해 사용될 수 있는 반면, 다른 트랜시버는 안테나 (106) 및 안테나 (110)로의 송신을 제공 및/또는 수신하기 위해 제공될 수 있다.
트랜시버 (120) 및 트랜시버 (124)와 같은 본 출원에 설명된 송신기, 수신기 및/또는 트랜시버의 예는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 포함하는 다양한 컴포넌트를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 트랜시버는 회로부 및/또는 하나 이상의 프로세싱 유닛 (예를 들어, 프로세서) 및 트랜시버로 하여금 본 출원에 설명된 하나 이상의 기능을 수행하게 하는 실행 가능한 명령으로 인코딩된(예를 들어, 소프트웨어) 메모리를 포함할 수 있다.
본 출원에 설명된 자기 상관 계산기는 전자 디바이스의 수신 신호의 자기 상관 매트릭스를 계산할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 전자 디바이스 (152)는 개별적으로 안테나 (162, 164, 166)를 서비스하기 위해 트랜시버(126, 130, 132)를 포함하는 3 개의 트랜시버를 포함할 수 있다. 자기 상관 계산기 (155)는 전자 디바이스 (152)의 다수의 트랜시버들 (예를 들어, 모두)과 통신할 수 있고, 안테나 (112), 안테나 (114) 및 안테나 (116)에서 수신된 RF 신호를 표현하는 심볼을 이용하여 자기 상관을 계산할 수 있다.
일부 예들에서, 전통적인 자기 상관 기법에서 직면한 일부 문제들을 피하기 위해 계산된 자기 상관을 실시간으로 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 상기에서 논의된 바와 같이, 종래의 자기 상관 기법은 나중에 수신된 신호의 전체 자기 상관을 계산하기 위해 메모리 공간에서 다수의 시간 주기에 걸쳐 수신된 신호를 큐잉하거나 저장할 수 있고; 종종 그러한 계산을 위해 큰 메모리 공간을 활용한다. 본 출원에서 사용되는 바와 같이, 실시간 계산의 각각의 시간 주기는 특정 신호가 수신되는 시간 또는 본 출원에서 설명된 자기 상관 계산기의 큐 길이(queue length)와 관련될 수 있다. 후자의 경우, 예를 들어, 큐는 수신된 신호의 일부를 홀딩할 수 있고, 따라서, 수신된 신호의 해당 부분은 큐의 길이에 의해 정의된 해당 시간 주기에서 계산될 수 있다. 이것은 자기 상관 계산에서 수신된 신호 부분의 실시간 계산으로 지칭될 수 있다. 이러한 방식으로, 큐는 더 작은 메모리 공간을 이용할 수 있다.
일부 예들에서, 시간 주기는, 예를 들어, 샘플 또는 심볼이 자기 상관 매트릭스의 일부로서 계산되는지에 따라, 해당 샘플링 기간 동안 수신된 샘플들의 샘플링 기간 또는 해당 심볼 기간 동안 수신된 심볼들의 심볼 기간과 관련될 수 있다. 전통적인 자기 상관 기법에서, 자기 상관은 각각의 안테나에 대한 샘플링 주기의 모든 N 개의 샘플 (또는 심볼 주기의 모든 N 개의 심볼) 이 수신될 때까지 계산되지 않을 수 있다. 이러한 기법에서, 각각의 안테나에 대한 이전의 N - 1 샘플 (또는 N - 1 심볼)은 메모리에 저장된다; 자기 상관의 계산은 N 번째 샘플 (또는 N 번째 심볼)이 수신된 경우에만 시작될 수 있다. 실시간 계산에서, 본 출원에 언급된 바와 같이, 각각의 샘플 (또는 심볼)이 각각의 안테나에서 수신될 때, 예를 들어, 저장된 자기 상관 매트릭스를 해당 시간에 각각의 안테나에서 수신된 샘플의 계산된 자기 상관 매트릭스에 추가함으로써 자기 상관 매트릭스가 계산될 수 있다. 이 반복적인 계산은 개별 N 번째 샘플 또는 N 번째 심볼이 수신될 때까지, 추가의 샘플 또는 심볼이 각각의 안테나에서 수신될 것으로 예상되는 전체의 개별 샘플 또는 심볼 시간 주기 동안 계속 발생할 수 있다.
본 출원에 설명된 하나 이상의 전자 디바이스는 전통적인 자기 상관 기법을 이용하고 다수의 시간 주기에 걸쳐 큐잉하는 전술 한 예의 큐잉 기법보다 더 작은 메모리 공간을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 예들에서, 더 작은 메모리 공간은 수신된 신호의 획득된 샘플의 수 및 안테나의 수와 관련된 메모리의 양보다는 안테나의 수와 관련된 메모리의 양을 점유할 수 있다. 특히, 무선 통신이 5G 표준을 통합함에 따라, 디바이스의 소형화가 점점 더 바람직해지고, 따라서, 수신된 신호의 자기 상관의 계산과 같은 일부 애플리케이션들에 이용 가능한 메모리 공간을 제한한다.
따라서, 본 출원에 설명된 전자 디바이스는 하나 이상의 자기 상관 계산기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스 (102)는 자기 상관 계산기 (105)를 포함할 수 있고, 전자 디바이스 (152)는 자기 상관 계산기 (155)를 포함할 수 있다. 본 출원에서 설명된 자기 상관 계산기의 예는 전자 디바이스 (150, 152)의 트랜시버로부터 수신된 심볼을 이용하여 트랜시버가 각각의 결합 안테나를 통해 통신된 신호를 수신하는 시간 주기에서 자기 상관 매트릭스를 계산할 수 있다.
도 1의 자기 상관 계산기 (105) 및 자기 상관 계산기 (155)를 포함하여 본 출원에 설명된 자기 상관 계산기의 예는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 자기 상관 계산기 (105) 및 자기 상관 계산기 (155)는 회로부 및/또는 하나 이상의 프로세싱 유닛 (들) (예를 들어, 프로세서) 및 자기 상관 계산기가 본 출원에서 설명된 하나 이상의 기능을 수행하게 하는 실행 가능한 명령으로 인코딩된 메모리를 사용하여 구현될 수 있다.
도 2는 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 전자 디바이스(202)의 개략도이다. 트랜시버 (220)는 안테나 (206)에 결합될 수 있고 수신 경로 (204)를 가질 수 있다. 트랜시버 (228)는 안테나 (210)에 결합될 수 있고 수신 경로 (214)를 가질 수 있다. 각각의 수신 경로 (204) 및 수신 경로 (214)는 개별 안테나 (예를 들어, 안테나 (206) 또는 안테나 (210))에 결합된 아날로그-디지털 컨버터 ("ADC: analog-to-digital converter"), 이어서 디지털 다운 컨버터 ("DDC :digital down-converter"), 사이클릭 프리픽스 제거기, 변환 (예를 들어, 이산 푸리에 변환 또는 "DFT :discrete Fourier transform"), 및 추가 제거 컴포넌트를 포함할 수 있다. 트랜시버 (220, 228)의 송신 경로는 각각 가산 컴포넌트, 역 변환 (예를 들어, 역 푸리에 변환), 디지털 업 컨버터 ("DUC") 및 개별 안테나(예를 들어, 안테나 (206) 또는 안테나 (210))에 결합된 디지털-아날로그 컨버터를 포함할 수 있다. 예에서, 추가 컴포넌트는 가드 인터벌 주기(guard interval period), 후(post) 프로세싱 필드, 샘플링 필드 또는 필터링 필드와 같은 송신 경로에 데이터에 대한 추가 프로세싱 필드를 추가할 수 있다. 일부 예들에서, 심볼들이 자기 상관 계산기 (205)에 제공되기 전에 디코더 및/또는 프리코더(precoder)가 개별 수신 경로들 (204, 214)에 개별적으로 결합될 수 있다. 트랜시버 (220) 또는 트랜시버 (228)는 도 1의 트랜시버 (120, 124, 128) 및/또는 트랜시버 (126, 130, 132)와 같은 본 출원에 설명된 예시적인 트랜시버를 구현 및/또는 구현하기 위해 사용될 수 있다. 트랜시버 (228)는 안테나 (210)에 결합될 수 있고 수신 경로 (214) 및 송신 경로를 가질 수 있다. 일부 예에서, 추가의, 더 적은, 및/또는 상이한 컴포넌트가 포함될 수 있다. 일반적으로 전자 디바이스에 사용되는 각각의 안테나마다 하나의 트랜시버가 제공될 수 있다. 임의의 L 개의 트랜시버가 전자 디바이스 (202)에 포함될 수 있으며, 트랜시버 (228)는 L 번째 트랜시버로 표시된다. 이러한 경우에, 추가 수신 경로가 자기 상관 계산기 (205)에 제공될 수 있다.
자기 상관 계산기 (205)는 개별 수신 경로 (204, 214)를 통해 트랜시버(220, 228)로부터 RF 에너지를 표현하는 심볼을 수신할 수 있다. 수신 경로 (204) 및/또는 수신 경로 (214)의 컴폰넌트는 일부 예에서 회로부 (예를 들어, 아날로그 회로부) 및/또는 디지털 기저 대역 회로부를 사용하여 구현될 수 있다. 자기 상관 계산기 (205)는 계산된 자기 상관 매트릭스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 자기 상관 계산기는 해당 시간 주기에서 수신된 신호의 개별 RF에너지를 포함하는 각각의 안테나 (206-210)로부터 수신된 신호와 같은 수신 경로 (204, 214)로부터 수신된 신호의 다양한 컴포넌트를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신된 신호는 시간 주기 N에서 벡터로 표현될 수 있으며, 각각의 L 안테나는 수신된 신호의 컴포넌트를 수신한다 :
Figure pct00010
도 2의 예에서, 수신 경로 (204)는 안테나 (206)에서 수신된 RF 에너지의 표현하는 심볼(들)을 나타내는 컴포넌트, x1(N)를 포함할 수 있고, 수신 경로 (214)는 안테나 (210)에서 수신된 RF 에너지를 표현하는 심볼(들)을 나타내는 컴포넌트, xL(N)를 포함할 수 있다. 자기 상관 매트릭스는 이러한 심볼의 자기 상관의 베이시스 상에서 계산될 수 있고, 해당 자기 상관 매트릭스를 저장된 자기 상관 매트릭스에 추가한다. 안테나 (206-210)에서 저장된 자기 상관 매트릭스 및 수신된 신호를 이용하여 계산을 수행하기 위해, 자기 상관 계산은 다음과 같이 표현될 수 있다 :
Figure pct00011
따라서, 저장된 자기 상관 매트릭스 R(N-1)은 메모리로부터 검색되어 수신 신호가 수신된 제 1 시간 주기에서 각각의 개별 안테나 (206-210)에서 수신된 RF에너지를 표현하는 심볼의 자기 상관과 매트릭스 형태로 결합될 수 있다. 바람직하게는, L × L 크기의 메모리를 점유하는 저장된 자기 상관 매트릭스 R(N-1)와, 그리고 L 크기의 메모리를 점유하는 제 1 시간 주기에서 각각의 개별 안테나에서 수신된 RF 에너지를 표현하는 심볼을 나타내는 벡터를 사용하여, 이 자기 상관 계산에서 점유하는 메모리의 양은 예를 들어, N × L 크기의 메모리를 이용하는 자기 상관 기법의 예와 관련하여, 전술한 바와 같이 종래의 자기 상관 기법 보다 적을 수 있다.
자기 상관 계산기 (205)와 같은 본 출원에 설명된 자기 상관 계산기의 예는 다수의 무선 통신 채널 (예를 들어, 수신 경로 (204, 214))로부터 정보를 수신할 수 있다. 임의의 수의 안테나 (및 자기 상관 계산기 (205)에 대응하는 입력)가 사용될 수 있다. 따라서, 시간-도메인 심볼이 자기 상관 계산기 (205)에 제공될 수 있다. 도 1을 다시 참조하면, 예를 들어, 자기 상관 계산기 (105)는 안테나 (106), 안테나 (108) 및/또는 안테나 (110)에 입사하는 무선 스펙트럼의 일부에서 RF에너지를 표현하는 심볼을 수신할 수 있다. 트랜시버들 (120, 124, 128) 중 대응하는 하나는 무선 스펙트럼의 일부에서 RF 에너지를 표현하는 심볼을 프로세싱하여 제어 정보의 데이터로 표현되는 시간 도메인 심볼을 생성할 수 있다. 자기 상관 계산기 (105)는, 예를 들어, 트랜시버 (120, 124, 128)의 개별 수신 경로를 통해 수신된 자기 상관 매트릭스의 계산을 위해 트랜시버에 의해 프로세싱된 심볼을 수신할 수 있다.
무선 스펙트럼의 임의의 부분은 자기 상관 매트릭스를 계산하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 안테나는 특정 주파수 및/또는 주파수 대역으로 튜닝될 수 있고, 결과적으로 해당 안테나에 의해 제공되는 데이터는 특정 주파수 및/또는 주파수 대역과 관련될 수 있다. 주파수 대역의 예는 FCC에 의해 라이센스된 것들을 포함하고, 일반적으로 임의의 RF 주파수를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일부 예에서 RF 주파수는 3Hz 내지 3000GHz의 범위일 수 있다. 일부 예에서, 특정 대역이 관심을 가질 수 있다. 대역의 예는 초(very) 고주파 (VHF) 대역의 전부 또는 일부 (예를 들어, 30-300Mhz), 울트라 고주파 (UHF) 대역의 전부 또는 일부 (예를 들어, 300-3000MHz) 및/또는 슈퍼 고주파 (SHF) 대역의 전부 또는 입루 (예를 들어, 3-30 GHz)를 포함한다. 예시적인 대역은 5G 무선 주파수 범위 예컨대, E 대역 (예를 들어, 71-76 GHz 및 81-86 GHz)에서 반송파 주파수를 이용하는 것, 28 GHz 밀리미터 파 (mmWave) 대역, 또는 60 GHz V 대역 (예를 들어, 802.11 ad 프로토콜 구현)를 포함할 수 있다. 예시적인 자기 상관 계산기는 일반적으로 임의의 폭 (예를 들어, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 또는 그 이상의 MHz 폭)의 무선 스펙트럼의 일부로부터 RF에너지에 기초하여 매트릭스를 계산할 수 있다. 수신 경로들 (204, 214)에서의 아날로그-디지털 변환 동작은 RF에너지를 아날로그 신호로부터 디지털 RF 신호로 변환할 수 있다.
수신 경로들 (204, 214)에서의 디지털 다운 변환 동작은 특정 주파수 대역에서의 주파수 도메인 심볼들을 기저 대역 프로세싱 범위로 다운 변환할 수 있다. 신호가 트랜시버 (220, 228)에 의해 수신될 수 있는 예에서, 시간 도메인 심볼은 로컬 발진기 주파수와 혼합되어 기저 대역 주파수 범위에서 5G 심볼을 생성할 수 있다. 따라서, 시간 도메인 심볼을 포함할 수 있는 RF 에너지는 기저 대역으로 디지털 방식으로 다운 변환될 수 있다. 수신 경로들 (204, 214)에서의 추가 제거 컴포넌트는 가드 인터벌과 같은 기저 대역 데이터로부터 추가된 프로세싱 필드를 주파수 도메인 5G 심볼들로부터 제거할 수 있다. 수신 경로들 (204, 214)에서의 DFT 동작은 시간 도메인 심볼들을 주파수 도메인 심볼들로 변환하는 FFT 동작으로서 구현될 수 있다. 예를 들어, OFDM 무선 프로토콜 기법의 예를 들어, FFT는 N- 포인트 FFT로서 적용될 수 있다
Figure pct00012
(12)
여기서, Xn은 n 번째 OFDM 부반송파로 발송된 변조된 심볼이다. 따라서, FFT 동작의 출력은 주파수 도메인 OFDM 심볼을 형성할 수 있다. 일부 예들에서, FFT는 동기화 동작을 위한 심볼들을 출력하기 위해 다상 필터링 뱅크들(poly-phase filtering banks)로 대체될 수 있다.
본 출원에 설명된 바와 같이, 전자 디바이스 (202)의 동작은 아날로그 회로 및/또는 아날로그 회로의 디지털 구현으로 수행되는 다양한 RF 프로세싱 동작을 포함할 수 있다. 이러한 동작들은 종래의 무선 트랜시버에서 구현될 수 있으며, 각각의 동작은 해당 개별 동작을 위해 특별히 디자인된 하드웨어에 의해 구현된다. 예를 들어, DSP 프로세싱 유닛은 FFT 동작을 구현하도록 구체적으로 디자인될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 무선 트랜시버의 추가 동작은 종래의 무선 트랜시버에 포함될 수 있으며, 본 출원에 설명된 일부 동작은 종래의 무선 수신기에서 구현되지 않을 수 있다. 따라서, 트랜시버 (220, 228)의 대응하여 구체적으로 디자인된 하드웨어 컴포넌트를 나타내는 특정 컴포넌트가 도 2에 도시되어 있지 않지만, 전자 디바이스(202)는 이런 컴포넌트를 포함할 수 있고 본 출원에 설명된 RF 에너지를 표현하는 심볼을 프로세싱할 수 있음을 이해할 수 있다.
본 출원에 설명된 예에 따라 자기 상관 매트릭스를 계산할 때, 자기 상관 계산기 (205)는 계산된 누적 자기 상관 매트릭스에 기초하여 가중치 세트를 결정할 수 있다. 가중치 세트는 무선 채널의 영향, 전자 디바이스(202)에 의해 도입된 노이즈, 또는 전자 디바이스(202)를 캘리브레이션하는데 이용되는 캘리브레이션 신호를 변경할 수 있는 임의의 다른 영향에 대해 안테나 (206-210)에서 수신된 수신 신호를 보상하기 위해 이용될 수 있다. 전자 디바이스 (202)는 전자 디바이스 (202)에서 수신된 RF에너지를 보상하는데 사용될 가중치 세트를 결정하기 위해 본 출원에 설명된 바와 같이 캘리브레이션 신호를 이용할 수 있다. 바람직하게는, 전자 디바이스 (202)를 캘리브레이션하거나 또는 가중치 세트가 적용되는 수신된 신호를 수신할 때, 자기 상관 계산기 (205)는 증가된 속도로 자기 상관 매트릭스를 계산할 수 있고 또한 더 적은 메모리 공간을 이용한다.
따라서, 동작 환경을 빠르게 변화시키는 전자 디바이스에 대해, 자기 상관 계산기 (205)는 신호를 수신하기 위해 적용될 가중치 세트를 계속 계산하고 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 비디오를 렌더링하는 모바일 디바이스는 환경을 빠르게 변화시킬 수 있다. 피스 별(piece-wise) 자기 상관 매트릭스를 사용하여 특정 시간 주기에 새로운 환경에서 새로운 가중치 세트를 캘리브레이션함으로써, 모바일 디바이스는 전통적인 자기 상관 기법보다 비디오를 더 빨리 렌더링할 수 있다. 모바일 디바이스는 예를 들어 가중치 세트를 결정하기 위해 업데이트된 버전의 자기 상관 매트릭스를 이용할 수 있다.
도 3은 본 출원에서 설명된 예에 따른 방법(300)의 흐름도이다. 예시적인 방법 (300)은 예를 들어, 도 1의 시스템 (100), 도 2의 전자 디바이스 (202), 도 4의 시스템 (400), 또는 본 출원에 설명된 도 1-2 및 도 4-8에 도시된 임의의 시스템 또는 시스템의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 블록들 (308, 324)에서 설명된 동작들은 또한 메모리 유닛들 (예를 들어, 메모리 유닛 (440a))과 같은 컴퓨터 판독 가능 매체에 컴퓨터 실행 가능 명령으로 저장될 수 있다.
예시적인 방법 (300)은 자기 상관 방법을 시작할 수 있다. 블록 (308)에서, 방법 (300)은 복수의 안테나의 각각의 안테나로부터 복수의 신호의 개별 RF에너지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 맥락에서, 안테나 (206, 210)는 무선 스펙트럼의 개별 부분에서 개별 RF에너지 (예를 들어, RF 신호)를 수신할 수 있다. 이 예에서, RF 신호는 개별 트랜시버 (220, 228)에 의해 프로세싱될 수 있다. 블록 (312)에서, 방법 (300)은 다른 복수의 신호를 나타내는 저장된 자기 상관 매트릭스를 검색하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 맥락에서, 자기 상관 계산기 (405)는 메모리 유닛 (440a) 또는 메모리 유닛 (440b)으로부터 저장된 자기 상관 매트릭스를 검색할 수 있다. 저장된 자기 상관 매트릭스는 다수의 안테나와 관련된 메모리 유닛 (440a, 440b) 중 하나의 공간을 점유할 수 있다. 예를 들어, 안테나의 수는 전자 디바이스(202)에 결합된 안테나의 수일 수 있다. 예에서, 자기 상관 계산기 (405)는 구현된 컴퓨팅 디바이스 (예를 들어, 전자 디바이스(202))의 일부인 메모리로부터, 외부 컴퓨팅 디바이스의 메모리 부분으로부터, 또는 클라우드 컴퓨팅 디바이스에 구현된 메모리로부터 저장된 자기 상관 매트릭스를 요청할 수 있다. 차례로, 메모리는 자기 상관 계산기 (405)에 의해 요청된 대로 저장된 자기 상관 매트릭스를 발송할 수 있다.
블록 (316)에서, 방법 (300)은 저장된 자기 상관 매트릭스 및 RF에너지를 표현하는 심볼에 기초하여 자기 상관 매트릭스를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 맥락에서, 자기 상관 계산기 (405)는 자기 상관 매트릭스 및 복수의 안테나에서 수신된 신호로 계산을 수행하기 위해 메모리 공간을 점유할 수 있다. RF에너지를 표현하는 심볼은 복수의 안테나에서 수신된 신호를 나타낼 수 있다. 본 출원에 설명된 바와 같이, 자기 상관 매트릭스를 계산하기 위해, 개별 RF에너지를 표현하는 심볼은 자기 상관될 수 있고, 예를 들어, 저장된 자기 상관 매트릭스와 같은 개별 버전의 자기 상관 매트릭스와 결합 (예를 들어, 추가)될 수 있다. 계산이 수행된 메모리 공간은 저장된 자기 상관 매트릭스가 수신된 메모리 공간을 포함할 수 있다. 계산된 자기 상관 매트릭스는 저장된 자기 상관 매트릭스 및 복수의 안테나에서 수신된 신호에 기초할 수 있다. 계산된 자기 상관 매트릭스는 업데이트된 자기 상관 매트릭스로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 저장된 자기 상관 매트릭스는 후속 계산에 이용되지 않을 수 있다. 업데이트된 자기 상관 매트릭스는 일단 저장된 후에는 후속 계산에서 저장된 자기 상관 매트릭스로서 이용될 수 있다.
블록 (320)에서, 방법 (300)은 자기 상관 매트릭스를 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 맥락에서, 자기 상관 계산기 (405)는 자기 상관 매트릭스를 메모리 유닛 (440a) 또는 메모리 유닛 (440b)에 저장할 수 있다. 저장된 자기 상관 매트릭스는 업데이트된 자기 상관 매트릭스일 수 있다. 일부 예들에서, 업데이트된 자기 상관 매트릭스는 저장된 자기 상관 매트릭스가 검색된 메모리 공간에 저장될 수 있다. 자기 상관 매트릭스를 저장하기 위해, 자기 상관 계산기는 개별 메모리 인터페이스 (435a, 435b)를 통해 업데이트된 자기 상관 매트릭스를 메모리 유닛 (440a) 또는 메모리 유닛 (440b)에 메모리 공간에 저장하는 것과 관련된 메모리 명령을 제공할 수 있다. 그 후에, 블록 (320)은 다음에 방법 (300)을 종료하는 블록 (324)이 이어질 수 있다.
설명된 예시적인 방법 (300)에 포함되는 블록들은 예시 목적을 위한 것이다. 일부 예들에서, 블록들은 다른 순서로 수행될 수 있다. 일부 다른 예에서, 다양한 블록이 제거될 수 있다. 또 다른 경우에, 다양한 블록은 추가 블록으로 분할되거나, 다른 블록으로 보충되거나, 더 적은 블록으로 함께 결합될 수 있다. 블록 순서의 변화, 블록의 내용의 변화가 다른 블록으로 분열되거나 결합되는 것을 포함하여 이들 특정 블록의 다른 변형이 고려된다.
도 4는 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 컴퓨팅 시스템 (400)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템 (400)은 메모리 유닛 (440a, 440b)에 결합된 자기 상관 계산기 (405)를 포함한다. 자기 상관 계산기 (405)는 자기 상관 매트릭스를 검색, 계산 및 저장하기 위해 메모리 제어기 (410)를 구현할 수 있다. 메모리 제어기 (410)는 메모리 인터페이스 (435a, 435b)를 통해 메모리 유닛 (440a, 440b)에 결합될 수 있다. 메모리 제어기 (410)는 자기 상관 계산기 (405)상에서 실행되는 다양한 데이터 소스 또는 프로세스로부터 수신된 메모리 명령을 구현할 수 있다. 예를 들어, 메모리 제어기 (410)는 자기 상관 계산기 (405) 상에서 실행되는 프로세스로부터 메모리 액세스 요청 (예를 들어, 판독 또는 기록 명령)을 수신할 수 있다. 그러한 경우에, 메모리 제어기 (410)는 하나 이상의 메모리 유닛 (440a, 440b)에 액세스하기 위해 자기 상관 계산기 (405)에 의해 구현되는 메모리 액세스 요청을 프로세싱할 수 있다.
자기 상관 계산기 (405)는 메모리 제어기 (410)를 이용하는 컴퓨팅 시스템을 구현하는데 사용될 수 있다. 자기 상관 계산기 (405)는 복수의 코어를 포함하는 일부 예들에서 멀티 코어 프로세서일 수 있다. 복수의 코어는 예를 들어 프로그램 명령을 독립적으로 판독 및 실행하는 프로세싱 회로를 사용하여 구현될 수 있다. 메모리 제어기 (410)는 자기 상관 계산기 (405) 외부에 있을 수 있는 메모리 시스템과의 통신을 핸들링할 수 있다. 예를 들어, 메모리 제어기 (410)는 자기 상관 계산기 (405)의 복수의 코어로부터 메모리 유닛 (440a, 440b)에 액세스 명령을 제공할 수 있다. 메모리 제어기 (410)는 메모리 인터페이스 (435a, 435b)를 통해 이러한 액세스 명령을 제공할 수 있다. 예를 들어, 메모리 인터페이스들 (435a, 435b)은 임의의 메모리 유닛들 (440a, 440b)에 클록 신호, 명령 신호 및/또는 어드레스 신호를 제공할 수 있다. 메모리 유닛 (440a, 440b)에 데이터를 저장함으로써 데이터를 기록하는 동안, 메모리 제어기 (410)는 기록 명령에 기초하여 데이터를 메모리 유닛 (440a, 440b)에 기록하기 위한 명령을 제공한다. 메모리 유닛들 (440a, 440b)로부터 저장된 데이터를 판독하는 동안, 메모리 제어기 (410)는 판독 명령에 기초한 명령들을 제공하고 메모리 유닛들 (440a, 440b)로부터 데이터를 수신한다.
메모리 제어기 (410)는 메모리 유닛들 (440a, 440b)로의 데이터 흐름을 제어하는 회로부를 사용하여 구현될 수 있다. 메모리 제어기 (410)는, 예를 들어 컴퓨팅 시스템 (400)의 메모리 시스템을 제어하기 위해 자기 상관 계산기 (405)의 코어로서 자기 상관 계산기 (405)에 결합되거나 자기 상관 계산기 (405) 상에 구현되는 별도의 칩 또는 집적 회로일 수 있다. 일부 예에서, 메모리 제어기 (410)는 자기 상관 계산기 (405)에 통합되어 IMC (integrated memory controller)로 지칭될 수 있다.
메모리 제어기 (410)는 자기 상관 계산기 (405)로 메모리 시스템을 구현하기 위해 복수의 메모리 유닛과 통신할 수 있다. 예를 들어, 메모리 유닛들 (440a, 440b)은 메모리 제어기(410)와 동시에 통신할 수 있다. 도 4 의 예는 2 개의 메모리 유닛 (440a, 440b)을 도시하지만, 메모리 제어기 (410)는 임의의 수의 메모리 유닛과 상호 작용할 수 있을 것으로 예상될 수 있다. 예를 들어, 8 개의 메모리 유닛이 포함될 수 있고 각각의 메모리 유닛은 8 비트 폭을 갖는 데이터 버스를 포함할 수 있으므로, 자기 상관 계산기 (405)에 의해 구현되는 메모리 시스템은 64 비트 폭을 가질 수 있다. 메모리 유닛들 (440a, 440b)은 DRAM (Dynamic Random-Access Memory) 또는 비 휘발성 RAM (Random Random-Access Memory) 예컨대, 정적 RAM (SRAM), 강유전성 RAM (FeRAM), 스핀-전달-토크 RAM (STT-RAM), 상 변화 RAM (PCRAM), 저항 변화 RAM (ReRAM), 상 변화 메모리, 3D XPoint 등일 수 있다. 예시적인 구현에서, 메모리 유닛 (440a)은 캐시 및/또는 SRAM에 대응할 수 있고 메모리 유닛 (440b)은 DRAM에 대응할 수 있다. 본 출원에 설명된 자기 상관 방식에서 이용되는 더 작은 메모리 공간으로 인해, 메모리 제어기 (410)는 자기 상관 계산을 수행하기 위해 캐시 및/또는 SRAM으로 메모리 유닛 (440a)만을 제어하도록 결정할 수 있다. 다른 예시적인 구현들에서, 메모리 제어기 (410)는 두 메모리 유닛들 (440a, 440b)을 이용하여 자기 상관 계산 속도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 메모리 유닛 (440a)은 자기 상관 매트릭스의 버전에 대한 스토리지로서 이용될 수 있고, 메모리 유닛 (440b)은 DRAM에 큐잉된 복수의 안테나에서 수신된 RF 에너지를 표현하는 심볼의 저장을 포함하는 자기 상관 계산을 수행하는데 이용될 수 있다.
다양한 예에서, 이러한 메모리 유닛은 메모리 칩, 메모리 모듈, 메모리 다이, 메모리 카드, 메모리 디바이스, 메모리 어레이 및/또는 메모리 셀로 지칭될 수 있다. 물리적으로, 메모리 유닛들 (440a, 440b)은 하나의 층으로 배열 및 배치될 수 있거나 적층된 층들로 배치될 수 있다. 일부 예들에서, 메모리 유닛들 (440a, 440b)은 3D NAND 플래시 메모리와 같은 수직 메모리를 형성하기 위해 서로의 상부에 다수의 층으로 배치될 수 있다.
메모리 유닛들 (440a, 440b)이 단일 반도체 칩에 통합된 DRAM 또는 비 휘발성 RAM을 사용하여 구현될 수 있는 일부 예들에서, 메모리 유닛들 (440a, 440b)은 메모리 모듈 기판, 마더 보드 등에 장착될 수 있다. 예를 들어, 메모리 유닛들 (440a, 440b)은 메모리 칩들로 지칭될 수 있다. 메모리 유닛들 (440a, 440b)은 메모리 셀 어레이 영역 및 주변기기 회로 영역을 포함할 수 있다. 메모리 셀 어레이 영역은 복수의 뱅크를 갖는 메모리 셀 어레이를 포함하고, 각각의 뱅크는 복수의 워드 라인, 복수의 비트 라인, 및 복수의 워드 라인과 복수의 비트 라인의 교차점에 배열된 복수의 메모리 셀을 포함한다. 비트 라인의 선택은 복수의 열 디코더에 의해 수행될 수 있고, 워드 라인의 선택은 복수의 행 디코더에 의해 수행될 수 있다.
메모리 유닛(440a, 440b)의 주변기기 회로 영역은 클록 단자, 메모리 어드레스 단자, 명령 단자 및 데이터 입력/출력(I/O) 단자 (DQ)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 I/O 단자는 8 비트 데이터 통신을 핸들링할 수 있다. 데이터 입력 출력 (I/O) 버퍼는 메모리의 판독 액세스 및 기록 액세스와 같은 데이터 액세스를 위해 데이터 입력/출력 단자 (DQ)에 결합될 수 있다. 메모리 어드레스 단자는 어드레스 신호 및 뱅크 어드레스 신호를 수신할 수 있다. 뱅크 어드레스 신호는 복수의 뱅크 중에서 뱅크를 선택하는데 사용될 수 있다. 어드레스 신호로서 행 어드레스 및 열 어드레스가 제공될 수 있다. 명령 단자는 칩 선택 (/CS) 핀, 행 어드레스 스트로브 (/RAS) 핀, 열 어드레스 스트로브 (/CAS) 핀, 기록 인에이블 (/WE) 핀 등을 포함할 수 있다. 명령 디코더는 메모리 인터페이스 (435a, 435b) 중 하나를 통해 메모리 제어기 (410)로부터 명령 단자에서 수신된 명령 신호를 디코딩하여 판독 명령 및/또는 기록 명령를 포함하는 다양한 명령을 수신할 수 있다. 이러한 명령 디코더는 메모리 셀 어레이 영역을 제어하기 위해 수신된 명령에 응답하여 제어 신호를 제공할 수 있다. 클록 단자에는 예를 들어 메모리 인터페이스 (435a, 435b) 중 하나로부터의 외부 클록 신호가 공급될 수 있다.
컴퓨팅 시스템 (400)이 자기 상관 계산기 (405)의 구현의 맥락에서 설명되었지만, 컴퓨팅 시스템 (400)은 다른 예들에서 다르게 구현될 수도 있음을 예상할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템 (400)은 개별적으로 도 1 및 도 2의 전자 디바이스(102, 152 또는 202) 중 하나에 포함될 수 있다. 자기 상관 계산기 (105, 155, 204)는 예를 들어 자기 상관 계산기 (405)로서 구현될 수 있다. 도 2의 맥락에서, 자기 상관 계산기 (405)로서 구현된 자기 상관 계산기 (205)는 FPGA (field-programmable gate array) 또는 SoC (system-on-chip)의 일부로서 구현된 ASIC (application specific integrated circuit), DSP (digital specific processor)와 같은 별도의 회로로서 트랜시버 (220, 228)에 결합될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 자기 상관 계산기 (405)는 본 출원에 설명된 도 1-2 및 도 4-8에 도시된 임의의 시스템 또는 시스템의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.
도 5는 본 출원에서 설명된 예에 따라 액세스되는 메모리 유닛 (540)의 블록도이다. A1-A4, B1-B4, C1-C4 및 D1-D4로 라벨링된 메모리 셀 및 N1-N4로 라벨링된 메모리 셀 (560)을 포함하는 메모리 유닛 (540)의 메모리 셀이 메모리 시스템 (500)에 개략적으로 도시되어 있다. 도 5의 예에서, 메모리 유닛 (540)은 메모리 셀 (550)을 포함하는 메모리 어레이일 수 있다. 메모리 시스템 (500)은 자기 상관 매트릭스의 검색, 계산 또는 저장을 위한 메모리 명령을 수신한다. 예를 들어, 도 4의 자기 상관 계산기 (405)의 메모리 제어기 (410)와 같은 자기 상관 계산기에 또는 자기 상관 계산기와 함께 구현된 메모리 제어기는 자기 상관 매트릭스의 계산을 위해 메모리 셀 (550 및 560)에 액세스할 수 있다.
도 4의 맥락에서, 자기 상관 계산기 (405)는 예를 들어, 메모리 셀 (550)에 저장된 메모리 유닛 (540)으로부터 저장된 자기 상관 매트릭스를 검색 (예를 들어, 판독 요청)할 수 있다. 자기 상관 매트릭스의 계산 동안, 메모리 제어기 (410)는 또한 수신된 신호에 대한 메모리 공간을 큐잉하거나 점유하기 위해 메모리 셀 (560)에 대한 액세스를 요청할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 맥락에서, 각각의 메모리 셀 N1 - N4 (560)는 수신된 신호의 대응하는 컴포넌트를 위한 메모리 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 맥락에서, 전자 디바이스의 안테나 수가 4 개 개의 안테나를 포함하면, 수신 경로 (204)는 안테나 (206)에서 수신된 RF 에너지의 표현하는 심볼(들)을 나타내는 컴포넌트, x1(N)를 포함할 수 있고, 수신 경로 (214)는 안테나 (210)에서 수신된 RF 에너지를 표현하는 심볼(들)을 나타내는 컴포넌트, xL(N)를 포함할 수 있다. 컴포넌트 x1(N)은 메모리 셀 N1을 점유할 수 있고, 컴포넌트 xL(N)은 메모리 셀 N4를 점유할 수 있다. 이 예에서, 다른 2 개의 안테나 (도 2에 도시되지 않음)로부터 수신된 추가 컴포넌트는 메모리 셀(N2 및 N3)을 점유할 수 있다. 본 예에서 안테나의 수는 4 개의 안테나이므로, 저장된 자기 상관 매트릭스는 메모리 셀 (550)에 대응하는 메모리 공간을 점유하는 4 × 4 매트릭스의 크기일 수 있다.
액세스되는 메모리 셀의 양 또는 수량은 다수의 안테나와 관련될 수 있다. 예를 들어, 저장된 자기 상관 매트릭스는 다수의 안테나와 관련된 메모리 셀 (500)을 점유할 수 있다. 예를 들어, 안테나의 수는 전자 디바이스(202)에 결합된 다수의 안테나일 수 있다. 예에서, 자기 상관 계산기 (405)는 저장된 자기 상관 매트릭스를 메모리 셀 (550)로부터 요청할 수 있다. 차례로, 메모리 유닛 (540)은 자기 상관 계산기 (405)에 의해 요청된 저장된 자기 상관 매트릭스를 제공할 수 있다. 계산이 수행되는 메모리 공간 (예를 들어, 메모리 셀 (550, 560))은 저장된 자기 상관 매트릭스가 수신된 메모리 공간 (예를 들어, 메모리 셀 (550))을 포함할 수 있다.
계산된 자기 상관 매트릭스는 저장된 자기 상관 매트릭스가 검색된 동일한 메모리 공간, 즉 메모리 셀 (500)에 저장될 수 있다 (예를 들어, 기록 요청). 메모리 셀 (500)에 일단 저장되면, 이 계산된 자기 상관 매트릭스는 업데이트된 자기 상관 매트릭스로 지칭될 수 있고, 후속 계산에서 저장된 자기 상관 매트릭스로 이용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 후속 계산에서, 메모리 셀 (560)은 다른 시간 주기로부터 수신된 신호를 판독/기록 또는 점유하기 위해 다시 이용될 수 있다. 따라서, 메모리 유닛 (540)의 메모리 셀 (550, 560)은 자기 상관 매트릭스의 계산과 관련하여 본 출원에 설명된 예에 따라 검색, 계산 또는 저장을 위해 액세스될 수 있다.
2 차원 메모리 어레이와 관련하여 도 5의 맥락에서 설명되었지만, 메모리 액세스 명령은 예를 들어, 3 차원 또는 N 차원 공간에서 대응하는 메모리 명령으로 매트릭스 연산을 프로세싱하기 위해 3 차원 또는 N 차원 공간에서 메모리를 위해 구성될 수 있음을 예상할 수 있다.
도 6은 본 출원에서 설명된 예에 따라 배열된 컴퓨팅 디바이스 (600)의 블록도이다. 컴퓨팅 디바이스 (600)는 본 출원에 설명된 임의의 예에 따라 동작할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 (600)는 스마트 폰, 웨어러블 전자 디바이스, 서버, 컴퓨터, 기기, 차량 또는 임의의 유형의 전자 디바이스로 구현될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 (600)는 메모리 시스템 (602), 자기 상관 계산기 (605) 및 I/O 인터페이스 (670), 및 네트워크 (695)에 결합된 네트워크 인터페이스 (690)를 포함한다. 메모리 시스템 (602)은 메모리 제어기 (610)를 포함한다. 도 6의 유사하게 넘버링된 엘리먼트는 도 4-5의 해당 넘버링딘 엘리먼트와 유사한 기능을 포함한다. 예를 들어, 메모리 유닛 (640)은 도 4의 메모리 유닛 (440a, 440b) 또는 도 5의 메모리 유닛 (540)과 같이 동작하고 구성될 수 있다. 자기 상관 계산기 (605)는 임의의 유형의 마이크로 프로세서, 중앙 프로세싱 유닛 (CPU), 애플리케이션 특정 집적 회로 (ASIC), FPGA (field-programmable gate array), 시스템-온-칩 (SoC), 또는 디바이스 (600)를 위한 프로세싱을 제공하는 다른 하드웨어의 일부로서 구현된 DSP (digital signal processor)를 포함할 수 있다.
메모리 시스템 (602)은 자기 상관 매트릭스를 계산하기 위한 명령을 개별적으로 포함하는 비 일시적 하드웨어 판독 가능 매체 일 수 있거나 자기 상관 매트릭스의 검색, 계산 또는 저장을 위한 메모리 유닛일 수 있는 메모리 유닛 (540)을 포함한다. 자기 상관 계산기 (605)는 자기 상관 매트릭스를 계산하기 위해 또는 자기 상관 매트릭스의 검색 또는 저장을 위해 이러한 저장된 명령을 언제 실행할지를 나타내는 제어 명령으로 메모리 시스템 (602)을 제어할 수 있다. 이러한 제어 명령을 수신하면, 메모리 제어기 (610)는 이러한 명령을 실행할 수 있다. 예를 들어, 이러한 명령은 방법 (300)을 실행하는 프로그램을 포함할 수 있다. 자기 상관 계산기 (605), I/O 인터페이스 (670) 및 네트워크 인터페이스 (690) 사이의 통신은 내부 버스 (680)를 통해 제공된다. 자기 상관 계산기 (605)는 자기 상관 매트릭스를 계산하기 위한 명령과 같은 I/O 인터페이스 (670) 또는 네트워크 인터페이스 (690)로부터 제어 명령을 수신할 수 있다.
버스 (680)는 하나 이상의 물리적 버스, 통신 라인/인터페이스 및/또는 PCI (Peripheral Component Interconnect) 버스, Gen-Z 스위치, CCIX 인터페이스 등과 같은 점-대-점 연결을 포함할 수 있다. I/O 인터페이스 (670)는 마이크로폰을 갖는 태블릿 디스플레이와 같은 사용자를 위한 비디오 및/또는 오디오 인터페이스를 포함하는 다양한 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스 (690)는 네트워크 (695)를 통해 컴퓨팅 디바이스 (600) 또는 클라우드 컴퓨팅 서버와 같은 다른 컴퓨팅 디바이스와 통신한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스 (690)는 USB 인터페이스일 수 있다.
도 7은 본 개시의 양태에 따른 무선 통신 시스템 (700)의 블록도이다. 무선 통신 시스템 (700)은 기지국 (710), 모바일 디바이스 (715), 드론(drone) (717), 스몰 셀(small cell) (730) 및 차량 (740, 745)을 포함한다. 기지국 (710) 및 스몰 셀 (730)은 인터넷 및 전통적인 통신 링크에 대한 액세스를 제공하는 네트워크에 연결될 수 있다. 시스템 (700)은 한정되는 것은 아니지만 서브 6GHz 대역 (예를 들어, 700MHz 통신 주파수), 중거리 통신 대역 (예를 들어, 2.4GHz) 및 mmWave 대역 (예를 들어, 24GHz)을 포함하는 다양한 주파수 대역을 포함할 수 있는 무선 통신 (예를 들어, 5G) 시스템에서 광범위한 무선 통신 연결을 가능하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안 적으로, 무선 통신 연결은 다양한 변조 방식을 지원할 수 있고, 필터 뱅크 다중 반송파 (FBMC), 일반화된 주파수 분할 다중화 (GFDM), 범용 필터링된 다중 반송파 (UFMC) 송신, 이중 직교 BFDM (bi-orthogonal frequency division multiplexing), SCMA (Sparse Code Multiple Access), NOMA (Northogonal Multiple Access), MUSA (Multi-User Shared Access) 및 시간-주파수 패킹을 통한 FTN(faster-than-Nyquist)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 이러한 주파수 대역 및 변조 기술은 LTE (Long Term Evolution) 또는 3GPP 또는 IEEE와 같은 조직에 의해 공개된 다른 기술 사양과 같은 표준 프레임 워크의 일부일 수 있으며, 이는 반송파 주파수 범위, 다수의 부반송파, 업링크/다운링크 송신 속도, TDD/FDD 및/또는 무선 통신 프로토콜의 다른 양태들의 다양한 사양을 포함할 수 있다.
시스템 (700)은 라디오 액세스 네트워크 (RAN)의 양태를 도시할 수 있고, 시스템 (700)은 코어 네트워크 (미도시)와 통신하거나 이를 포함할 수 있다. 코어 네트워크는 하나 이상의 서빙 게이트웨이, 이동성 관리 엔티티, 홈 가입자 서버 및 패킷 데이터 게이트웨이를 포함할 수 있다. 코어 네트워크는 RAN을 통해 모바일 디바이스에 대한 사용자 및 제어 평면 링크를 가능하게 할 수 있고, 외부 네트워크 (예를 들어, 인터넷)에 대한 인터페이스일 수 있다. 기지국들 (710), 통신 디바이스들 (720), 및 스몰 셀들 (730)은 유선 또는 무선 백홀 링크들 (예를 들어, S1 인터페이스, X2 인터페이스 등)을 통해 코어 네트워크 또는 서로 또는 둘 모두에 결합될 수 있다.
시스템 (700)은 IoT 프레임 워크를 제공하기 위해 예를 들어, 솔라 셀 (737)와 같은 센서 디바이스와 같은 디바이스 또는 "사물(things)"에 연결된 통신 링크를 제공할 수 있다. IoT 내에서 연결된 것은 셀룰러 네트워크 서비스 제공자에 의해 라이센스되고 제어되는 주파수 대역 내에서 동작할 수 있다. IoT 동작에 할당된 주파수 대역이 전체 시스템 대역폭에 비해 작거나 좁을 수 있기 때문에 이러한 주파수 대역 및 동작을 협대역 IoT (NB-IoT)라고 지칭할 수 있다. NB-IoT에 할당된 주파수 대역은 예를 들어 1, 5, 10 또는 20 MHz의 대역폭을 가질 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, IoT는 무선 스펙트럼의 사용을 가능하게 하기 위해 종래의 셀룰러 기술과 다른 주파수에서 동작하는 디바이스 또는 사물을 포함할 수 있다. 예를 들어, IoT 프레임 워크는 시스템 (700)의 다수의 디바이스가 서브 6GHz 대역 또는 다른 산업, 과학 및 의료 (ISM) 라디오 대역에서 동작할 수 있게 하며, 여기서 디바이스는 비인가된 용도로 공유 스펙트럼에서 동작할 수 있다. 서브-6GHz 대역은 또한 NB-IoT 대역으로 특징 지워질 수 있다. 예를 들어, 저주파수 범위에서 동작할 때, 솔라 셀 (737)와 같은 "사물"에 대한 센서 데이터를 제공하는 디바이스는 더 적은 에너지를 이용하여 전력 효율을 초래할 수 있고 덜 복잡한 시그널링 프레임 워크를 이용할 수 있어 서브 6GHz 대역에서 비동기식으로 송신할 수 있다. 서브- 6 GHz 대역은 다양한 센서 디바이스에서 센서 데이터의 통신을 포함하여 광범위한 사용 사례를 지원할 수 있다. 센서 디바이스의 예는 에너지, 열, 광, 진동, 생물학적 신호 (예를 들어, 펄스, EEG, EKG, 심박수, 호흡수, 혈압), 거리, 속도, 가속 또는 이들의 조합을 검출하기 위한 센서를 포함한다. 센서 디바이스는 건물, 개인 및/또는 환경의 다른 위치에 배치될 수 있다. 센서 디바이스는 서로 통신할 수 있고 컴퓨팅 시스템과 통신하여 환경 내의 하나 또는 다수의 센서 디바이스로부터 제공된 데이터를 수집 및/또는 분석할 수 있다.
이러한 5G 프레임 워크에서, 디바이스는 다른 모바일 네트워크 (예를 들어, UMTS 또는 LTE)에서 기지국에 의해 수행되는 기능, 예컨대 연결을 형성하거나 노드 (예를 들어, 핸드 오프 또는 재선택) 간의 이동성 동작을 관리할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스 (715)는 혈압 데이터와 같은 모바일 디바이스 (715)를 이용하는 사용자로부터 센서 데이터를 수신할 수 있고, 해당 센서 데이터를 협대역 IoT 주파수 대역상에서 기지국 (710)으로 송신할 수 있다. 이러한 예에서, 모바일 디바이스 (715)에 의한 결정을 위한 일부 파라미터는 라이센스 된 스펙트럼의 가용성, 비 인가된 스펙트럼의 가용성 및/또는 센서 데이터의 시간 민감성 성질을 포함할 수 있다. 이 예에서 계속하여, 모바일 디바이스 (715)는 협대역 IoT 대역이 이용 가능하기 때문에 혈압 데이터를 송신할 수 있고, 센서 데이터를 신속하게 송신할 수 있고, 시간에 민감한 컴포넌트를 혈압에 식별할 수 있다 (예를 들어, 만약 혈압 측정이 위험하게 높거나 또는 낮은 경우 예컨대, 수축기 혈압이 표준에서 세개의 표준 편차인).
추가적으로 또는 대안적으로, 모바일 디바이스 (715)는 다른 모바일 디바이스 나 시스템(700)의 다른 엘리먼트와 디바이스 대 디바이스 (D2D) 연결을 형성할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스 (715)는 통신 디바이스 (720) 또는 차량 (745)을 포함하는 다른 디바이스와 RFID, WiFi, 멀티파이어(MultiFire), 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee) 연결을 형성할 수 있다. 일부 예에서, D2D 연결은 라이센스된 스펙트럼 대역을 사용하여 이루어질 수 있으며, 이러한 연결은 셀룰러 네트워크 또는 서비스 제공자에 의해 관리될 수 있다. 따라서, 상기 예는 협대역 IoT와 관련하여 설명되었지만, 다른 디바이스 대 디바이스 연결은 모바일 디바이스 (715)에 의해 이용되어 해당 정보의 송신을 위해 모바일 디바이스 (715)에 의해 결정된 주파수 대역과 다른 주파수 대역에서 수집된 정보 (예를 들어, 센서 데이터)를 제공할 수 있음을 이해할 수 있다.
더욱이, 일부 통신 디바이스는, 예를 들어, 필수적으로 형성되는 코어 네트워크 및/또는 기지국 (710)에 대한 전통적인 연결없이 정지 물체 (예를 들어, 도 7의 가로등 기둥) 및 차량 (740, 745)에 부착된 통신 디바이스 (720)로 형성된 네트워크와 같은 애드 혹(ad hoc) 네트워크를 가능하게 할 수 있다. 한정되는 것은 아니지만, 나무, 식물, 기둥, 건물, 블림프(blimp), 비행선, 풍선, 도로 표지판, 우편함 또는 이들의 조합과 같은 통신 디바이스 (720)를 지원하기 위해 다른 정지 물체가 사용될 수 있다. 이러한 시스템 (700)에서, 통신 디바이스 (720) 및 스몰 셀 (730) (예를 들어, 스몰 셀, 펨토셀, WLAN 액세스 포인트, 셀룰러 핫스팟 등)은 애드 혹 네트워크 및 다른 IoT 기반 네트워크의 형성을 가능하게 하기 위해 가로등 기둥 및 빌딩과 같은 다른 구조 상에 장착되거나 부착될 수 있다. 이러한 네트워크는 셀룰러 통신 대역에서 기지국 (710)과 통신하는 모바일 디바이스 (715)와 같은 기존 기술과 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
통신 디바이스(720)는 어느 정도는, 시스템 (700)의 다른 엘리먼트에 대한 연결에 따라 계층적 또는 애드 혹 네트워크 방식으로 동작하는 무선 네트워크를 형성할 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스들 (720)은 비 인가된 스펙트럼에서 모바일 디바이스 (715)와의 연결을 형성하기 위해 700 MHz 통신 주파수를 이용할 수 있고, 차량 (745)과의 다른 연결을 형성하기 위해 인가된 스펙트럼 통신 주파수를 이용할 수 있다. 통신 디바이스들 (720)은 시간에 민감한 데이터, 예를 들어 5.9 GHz 대역의 전용 단거리 통신 (DSRC)상의 차량 (745)의 자율 주행 성능에 대한 데이터에 대한 직접 액세스를 제공하기 위해 라이센스된 스펙트럼에서 차량 (745)과 통신할 수 있다.
차량들 (740 및 745)은 통신 디바이스 (720)와 차량 (745) 간의 연결과는 다른 주파수 대역에서 애드 혹 네트워크를 형성할 수 있다. 예를 들어, 차량 (740, 745) 사이에 시간에 민감한 데이터를 제공하기 위한 고 대역폭 연결을 위해, 차량 (740, 745) 사이의 데이터 송신을 위해 24GHz mmWave 대역이 이용될 수 있다. 예를 들어, 차량 (740, 745)은 연결을 통해 실시간 방향 및 내비게이션 데이터를 서로 공유할 수 있는 반면, 차량 (740, 745)은 좁은 교차 라인을 통해 서로를 통과한다. 각각의 차량 (740, 745)은 교차 라인을 추적하고 각각이 교차 라인을 따라 이동하는 동안 각각의 차량의 자율 내비게이션을 가능하게 하기 위해 이미지 데이터를 이미지 프로세싱 알고리즘에 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 실시간 데이터는 또한 예를 들어, 24GHz mmWave 대역에서 차량 (740)에 의해 차량 (745)로 송신될 때 차량 (745)과 차량 (740) 둘 모두에서 수신된 이미지 데이터의 프로세싱을 위해 통신 디바이스 (720)와 차량 (745) 사이의 배타적인 라이센스된 스펙트럼 연결을 통해 실질적으로 동시에 공유될 수 있다. 도 5에 자동차로 도시되어 있지만, 항공기, 우주선, 풍선, 블림프, 비행선, 기차, 잠수함, 보트, 페리, 유람선, 헬리콥터, 오토바이, 자전거, 드론 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 차량이 사용될 수 있다.
24GHz mmWave 대역과 관련하여 설명되었지만, 연결은 라이센스되거나 라이센스되지 않은 밴드일 수 잇는 다른 mmWave 대역 또는 28GHz, 37GHz, 38GHz, 39GHz와 같은 다른 주파수 대역에서 시스템 (700)에서 형성될 수 있음을 이해할 수 있다. 일부 경우에, 차량 (740, 745)은 그것들이 다른 네트워크에서 다른 차량과 통신하고 있는 주파수 대역을 공유할 수 있다. 예를 들어, 한 무리(fleet)의 차량은 차량 (740)을 통과할 수 있고, 차량 (740, 745) 간의 24GHz mmWave 연결에 추가하여, 해당 무리간에 연결을 형성하기 위해 24 GHz mmWave 대역을 일시적으로 공유할 수 있다. 다른 예로서, 통신 디바이스 (720)는 5.9 GHz를 통해 사용자의 위치에 관한 정보를 차량 (745)에 제공하기 위해 사용자 (예를 들어, 거리를 따라 걷는 보행자)에 의해 동작되는 모바일 디바이스 (715)와 700 MHz 연결을 실질적으로 동시에 유지할 수 있다. 이러한 정보를 제공함에 있어서, 통신 디바이스 (720)는 모바일 디바이스 (715) 및 차량 (745) 둘 모두와 시간에 민감한 분리 연결을 가능하게 하기 위해 대규모 MIMO 프레임 워크의 일부로서 안테나 다이버 시티 기법을 활용할 수 있다. 대규모 MIMO 프레임 워크는 다수의 안테나 (예를 들어, 12, 20, 64, 128 등)를 갖는 송신 및/또는 수신 디바이스를 포함할 수 있으며, 이는 레거시 프로토콜 (예를 들어, WiFi 또는 LTE)에 따라 더 적은 안테나로 동작하는 디바이스로는 달성할 수 없는 정밀한 빔 성형 또는 공간 다이버시티를 가능하게 할 수 있다.
기지국 (710) 및 스몰 셀 (730)은 시스템 (700)의 디바이스들 또는 하나 이상의 다른 센서 디바이스들 및/또는 능동/슬립 사이클에서 동작할 수 있는 솔라 셀 (737)과 같은 적어도 센서 무선 네트워크를 갖는 시스템 (700)의 다른 통신 가능한 디바이스들과 무선으로 통신할 수 있다. 기지국 (710)은 모바일 디바이스 (715) 및 드론 (717)과 같이, 그것의 커버리지 영역에 진입하는 디바이스들에 대한 무선 통신 커버리지를 제공할 수 있다. 스몰 셀 (730)은 차량 (745) 및 드론 (717)과 같은 스몰 셀 (730)이 장착된 빌딩 근처와 같이 커버리지 영역에 진입하는 디바이스들에 대한 무선 통신 커버리지를 제공할 수 있다.
일반적으로, 스몰 셀 (730)은 스몰 셀(small cell)로 지칭될 수 있고, 일부 예에서, 로컬 지리적 영역, 예를 들어 200 미터 이하의 커버리지를 제공할 수 있다. 이것은 매크로 셀과 대조될 수 있는데, 이는 수 평방 마일 또는 킬로미터 정도의 와이드 또는 넓은 영역에 걸쳐 커버리지를 제공할 수 있다. 일부 예들에서, 스몰 셀 (730)은 무선 통신 트래픽이 해당 커버리지 영역의 트래픽 분석에 따라 조밀(dense)할 수 있는 기지국 (710) (예를 들어, 매크로 셀)의 일부 커버리지 영역 내에 배치 (예를 들어, 빌딩에 장착)될 수 있다. 예를 들어, 기지국 (710)이 일반적으로 해당 기지국(710)의 다른 커버리지 영역보다 더 많은 양의 무선 통신 송신을 수신 및/또는 송신하는 경우, 스몰 셀 (730)은 기지국 (710)의 커버리지 영역에서 도 7의 빌딩에 배치될 수 있다. 기지국 (710)은 지리적 영역의 일부에 무선 커버리지를 제공하기 위해 지리적 영역에 배치될 수 있다. 무선 통신 트래픽이 보다 조밀해짐에 따라, 추가 기지국들 (710)이 특정 영역들에 배치될 수 있으며, 이는 기존 기지국 (710)의 커버리지 영역을 변경시킬 수 있거나, 또는 스몰 셀 (730)과 같은 다른 지원국(support station)들이 배치될 수 있다. 스몰 셀 (730)은 펨토셀일 수 있으며, 이는 스몰 셀보다 작은 영역에 대한 커버리지를 제공할 수 있다 (예를 들어, 일부 예에서 100 미터 이하 (예를 들어, 빌딩의 한 층)).
기지국 (710) 및 스몰 셀 (730)은 그것들의 개별 영역을 둘러싸는 지리적 영역의 일부에 대한 통신 커버리지를 제공할 수 있지만, 둘 모두는 특정 디바이스에 대한 더 빠른 무선 연결을 가능하게 하기 위해 커버리지의 양태를 변경할 수 있다. 예를 들어, 스몰 셀 (730)은 스몰 셀 (730)이 장착되는 빌딩을 둘러싸거나 빌딩 내에서 주로 커버리지를 제공할 수 있다. 그러나, 스몰 셀 (730)은 또한 디바이스가 그 커버리지 영역에 진입간 것을 검출하고 해당 디바이스에 대한 더 빠른 연결을 가능하게 하기 위해 그 커버리지 영역을 조정할 수 있다.
예를 들어, 스몰 셀 (730)은 무인 항공기 (UAV)로 또한 지칭될 수 있는 드론 (717)과의 대규모 MIMO 연결을 지원할 수 있고, 차량 (745)이 그 커버리지 영역에 진입할 때 스몰 셀 (730)은 드론 (717)에 추가하여 차량과의 대규모 MIMO 연결을 가능하게 하기 위해 드론 (717)이 아니라 차량 (745)의 방향에서 방향성으로 지향하는 일부 안테나를 조정한다. 일부 안테나를 조정함에 있어서, 스몰 셀 (730)은 조정 이전과 마찬가지로 드론 (717)에 대한 연결만큼 빠른 속도를 지원하지 않을 수 있다. 그러나, 드론 (717)은 또한 스몰 셀 (730)을 참조하여 설명된 것과 유사한 연결을 가능하게 할 수 있는 커버리지 영역 내의 다른 디바이스 (예를 들어, 기지국 (710))와의 연결을 요청할 수 있거나, 기지국 (710)과의 다른 (예를 들어, 더 빠르고, 더 신뢰할 수 있는) 연결을 요청할 수 있다. 따라서, 시스템 (700)은 그러한 링크를 이용하거나 요구할 수 있는 디바이스에 추가 연결을 제공함에 있어서 기존의 통신 링크를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 다른 연결들 (예를 들어, 스몰 셀(730)은 기지국 (710), 드론 (717) 또는 솔라 셀(737)에 연결된다)을 가능하게 하기보다는 스몰 셀 (730)은 차량 (745)에 대한 링크를 방향성에서 증대시키는 대규모 MIMO 시스템을 포함하여 특정 시간 주기 동안 스몰 셀의 안테나들이 차량(745)에 지향될 수 있다. 일부 예들에서, 드론 (717)은 이동 가능한 또는 공중 기지국으로서 기능할 수 있다.
무선 통신 시스템 (700)은 기지국 (710), 통신 디바이스 (720), 및 시스템 (700)의 디바이스들에 대한 여러 연결을 지원할 수 있는 스몰 셀 (730)과 같은 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 디바이스는 시스템(700)의 네트워크에서 다른 디바이스와의 계층적 모드 또는 애드 혹 모드로 동작할 수 있다. 기지국 (710), 통신 디바이스 (720) 및 스몰 셀 (730)과 관련하여 설명되었지만, 한정되는 것은 아니지만 : 매크로 셀, 펨토셀, 라우터, 위성 및 RFID 검출기를 포함하여, 네트워크 내의 디바이스들과의 여러 연결을 지원할 수 있는 다른 디바이스들이 시스템 (700)에 포함될 수 있다는 것이 인식될 수 있다.
다양한 예에서, 기지국 (710), 모바일 디바이스 (715), 드론 (717), 통신 디바이스 (720), 스몰 셀 (730) 및 차량 (740, 745)과 같은 무선 통신 시스템 (700)의 엘리먼트는 본 출원에 설명된 바와 같이 자기 상관 계산기를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스 (720)는 도 1의 시스템 (100), 도 2의 전자 디바이스 (202), 도 4의 시스템 (400)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스 (720)는 전자 디바이스 (202)로 구현될 수 있다. 다양한 예에서, 통신 시스템 (700)의 엘리먼트는 예를 들어, 도 1의 시스템 (100), 도 2의 전자 디바이스 (202), 도 4의 시스템 (400) 또는 본 출원에 설명된 도 1-2 및 4-8에 도시된 임의의 시스템 또는 시스템의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.
도 8은 본 개시의 양태에 따른 무선 통신 시스템 (800)의 블록도이다. 무선 통신 시스템 (800)은 모바일 디바이스 (815), 드론 (817), 통신 디바이스 (820) 및 스몰 셀 (830)을 포함한다. 빌딩 (810)은 또한 빌딩 (810) 또는 스몰 셀 (830) 내의 다른 엘리먼트들과 통신하도록 구성될 수 있는 무선 통신 시스템 (800)의 디바이스를 포함한다. 빌딩 (810)은 네트워크 워크스테이션 (840, 845), 가상 현실 디바이스 (850), IoT 디바이스 (855, 860) 및 네트워크 엔터테인먼트 디바이스 (865)를 포함한다. 도시된 시스템 (800)에서, IoT 디바이스 (855, 860)는 개별적으로 가상 현실 디바이스 (850)에 의해 제어되는 가정용으로 세탁기 및 건조기일 수 있다. 따라서, 가상 현실 디바이스 (850)의 사용자가 빌딩 (810)의 다른 방에 있을 수 있지만, 사용자는 세탁기 설정 구성과 같은 IoT 디바이스 (855)의 동작을 제어할 수 있다. 가상 현실 디바이스 (850)는 또한 네트워크화된 엔터테인먼트 디바이스 (865)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 디바이스 (850)는 가상 현실 디바이스 (850)의 사용자에 의해 재생되는 가상 게임을 네트워크화된 엔터테인먼트 디바이스 (865)의 디스플레이 상으로 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다.
스몰 셀 (830) 또는 빌딩 (810)의 임의의 디바이스는 인터넷 및 전통적인 통신 링크에 대한 액세스를 제공하는 네트워크에 연결될 수 있다. 시스템 (700)과 같이, 시스템(800)은 한정되는 것은 아니지만 서브 6GHz 대역 (예를 들어, 700MHz 통신 주파수), 중거리 통신 대역 (예를 들어, 2.4GHz) 및 mmWave 대역 (예를 들어, 24GHz)을 포함하는 다양한 주파수 대역을 포함할 수 있는 5G 시스템에서 광범위한 무선 통신 연결을 가능하게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 무선 통신 연결은 시스템 (700)을 참조하여 전술한 바와 같은 다양한 변조 방식을 지원할 수 있다. 시스템 (800)은 시스템 (700)과 유사하게 통신하고 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 시스템 (800) 및 시스템 (700)의 유사하게 넘버링된 엘리먼트는 통신 디바이스 (720)에 대한 통신 디바이스 (820), 스몰 셀 (730)에 대한 스몰 셀 (830) 등과 같은 유사한 방식으로 구성될 수 있다.
시스템 (700)의 엘리먼트들이 독립적인 계층 또는 애드 혹 네트워크를 형성하도록 구성된 시스템 (700)과 같이, 통신 디바이스 (820)는 스몰 셀 (830) 및 모바일 디바이스 (815)와의 계층적 네트워크를 형성할 수 있고, 드론 (817) 및 네트워크 워크 스테이션 (840, 845) 및 IoT 디바이스 (855, 860)와 같은 빌딩 (810)의 일부 디바이스를 포함하는 스몰 셀 (830) 네트워크 사이에 추가 애드 혹 네트워크를 형성할 수 있다.
통신 시스템(800)의 디바이스는 다른 모바일 디바이스 또는 시스템(800)의 다른 엘리먼트와 (D2D) 연결을 또한 형성할 수 있다. 예를 들어, 가상 현실 디바이스 (850)는 IoT 디바이스 (855) 및 네트워크 엔터테인먼트 디바이스 (865)를 포함하는 다른 디바이스와 협대역 IoT 연결을 형성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 예에서, D2D 연결은 라이센스된 스펙트럼 대역을 사용하여 이루어질 수 있으며, 이러한 연결은 셀룰러 네트워크 또는 서비스 제공자에 의해 관리될 수 있다. 따라서, 상기 예는 협대역 IoT와 관련하여 설명되었지만, 다른 디바이스 대 디바이스 연결은 가상 현실 디바이스(850)에 의해 이용될 수 있다는 것이 인식될 수 있다.
다양한 예에서, 예컨대, 모바일 디바이스 (815), 드론 (817), 통신 디바이스 (820) 및 스몰 셀 (830), 네트워크 워크스테이션 (840, 845), 가상 현실 디바이스 (850), IoT 디바이스(855, 860) 및 네트워크 엔터테인먼트 디바이스 (865)와 같은 무선 통신 시스템(800)의 엘리먼트는 본 출원에 설명된 자기 상관 계산기를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신 디바이스 (720)는 도 1의 시스템 (100), 도 2의 전자 디바이스 (202), 도 4의 시스템 (400)을 포함할 수 있다.
일례에서, 모바일 디바이스 (815)는 안테나들 (206-210)을 통해 신호들을 수신하고 본 출원에서 설명된 자기 상관 매트릭스들을 계산하기 위한 자기 상관 계산기 (205)를 갖는 전자 디바이스 (202)를 구현할 수 있다. 수신된 신호는 디바이스 (815)에 대한 가중치 세트를 결정하기 위한 캘리브레이션 신호일 수 있으며, 이는 결정된 가중치 세트에 기초하여 추가의 착신 신호로 인코딩된 정보의 추정치를 생성하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 본 출원에 설명된 자기 상관 계산 기술로 보다 신속하게 가중치 세트를 결정할 때, 모바일 디바이스 (815)는 전통적인 자기 상관 계산 기법을 사용하는 모바일 디바이스 (815)보다 정보 (예를 들어, 비디오 콘텐츠)를 더 빠르게 렌더링할 수 있다. 예를 들어, 자기 상관 계산기 (205)를 이용하는 모바일 디바이스 (815)는 N × L 양의 메모리를 점유하는 자기 상관 계산보다 적은 양의 메모리를 이용할 수 있다. 모바일 디바이스 (815)는 모바일 디바이스 (815) 상의 다수의 안테나에 관련된 메모리 공간을 점유할 수 있다. 모바일 디바이스 (815)는 L × L 크기의 메모리의 자기 상관 매트릭스 및 각각의 개별 안테나에서 수신된 RF를 표현하는 심볼을 나타내는 벡터 공간을 저장할 수 있다. 이 자기 상관 계산에서 점유되는 메모리의 양은 각각의 시간 주기에서 자기 상관이 계산되지 않을 때 점유된 메모리의 양보다 적을 수 있다.
N 시간 주기는 각각 L 안테나에 대해 수신되는 경우 전술한 자기 상관 계산에 따라, 전통적인 자기 상관 계산 기법에 따라 계산된 자기 상관 매트릭스는 N × L 양의 메모리를 점유할 수 있다. 이러한 자기 상관 계산은, 본 출원에 설명된 자기 상관 계산보다 자기 상관을 계산하는데 더 많은 메모리를 이용할 수 있으며, 여기서 실시간으로 각각의 수신된 신호 벡터는 자기 상관되고 수신된 신호의 현재, 실시간, 시간 주기에 비하여 이전 시간 주기에 대한 자기 상관을 나타내는 저장된 자기 상관 매트릭스에 추가된다. 바람직하게는, 모바일 디바이스(815)에 이용 가능한 메모리는 효율적으로 활용될 수 있으며, 모바일 디바이스 (815)는 모바일 장치 (815)의 사용자에게 스트리밍될 비디오 콘텐츠를 큐잉 (queuing)과 같은 추가적인 프로세싱 동작을 위해 다른 메모리를 이용할 수 있게 한다.
통신 시스템(800)의 엘리먼트의 일부 특정 예들 예들의 맥락에서 상기에서 설명되었지만, 통신 시스템 (800)의 엘리먼트는 예를 들어, 도 1의 시스템 (100), 도 2의 전자 디바이스 (202), 도 4의 시스템 (400) 또는 본 출원에 설명된 도 1-2 및 4-8에 도시된 임의의 시스템 또는 시스템의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.
설명된 예의 충분한 이해를 제공하기 위해 특정 세부 사항이 위에서 설명된다. 그러나, 이러한 특정 세부 사항들 없이 예들이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 첨부된 도면과 관련하여 본 명세서의 설명은 예시적인 구성을 설명하고, 구현될 수 있거나 청구 범위의 범주 내에 있는 모든 예를 나타내지는 않는다. 본 출원에서 사용될 수 있는 용어 "예시적인” 및 "예시"는 "예, 실례 또는 예시로서 제공되는" 을 의미하며, "바람직한” 또는 "다른 예보다 유리한"것은 아니다. 상세한 설명은 설명된 기술의 이해를 제공하기 위한 특정 세부 사항을 포함한다. 그러나, 이들 기술은 이들 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있다. 일부 예에서, 주지의 구조 및 디바이스는 설명된 예의 개념을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
본 출원에 설명된 정보 및 신호는 다양한 상이한 기술 및 기술 중 임의의 것을 사용하여 표현될 수 있다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 지시, 명령, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩은 전압, 전류, 전자파, 자기장 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 나타낼 수 있다.
본 출원에 설명된 기술은 다양한 무선 통신 시스템을 사용될 수 있고, 이는 다중 액세스 셀룰러 통신 시스템을 포함할 수 있고, 이는 코드 분할 다중 액세스 (CDMA), 시분할 다중 액세스 (TDMA), 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA), 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA), 또는 단일 반송파 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA), 또는 이러한 기술의 임의의 조합을 채용할 수 있다. 이러한 기술 중 일부는 3GPP (Third Generation Partnership Project), 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2) 및 IEEE와 같은 조직에서 표준화된 무선 통신 프로토콜에 채택되었거나 관련되어 있다. 이러한 무선 표준은 그 주에서도 UMB (Ultra Mobile Broadband), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro, NR (New Radio), NexGen (Nex Generation Architecture), IEEE 802.11 (WiFi) 및 IEEE 802.16 (WiMAX)를 포함한다.
"5G” 또는 "5G 통신 시스템"이라는 용어는 예를 들어 각각의 후원 구조화에 의해 LTE 릴리스(Releases) 13 또는 14 또는 WiMAX 802.16e-2005 이후에 개발되거나 논의된 표준화된 프로토콜에 따라 작동하는 시스템을 지칭할 수 있다. 본 출원에 설명된 특징은 전술한 표준에 따라 구성된 것을 포함하여 다른 세대의 무선 통신 시스템에 따라 구성된 시스템에 사용될 수 있다.
본원의 개시와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 블록 및 모듈은 본 출원에 설명된 기능을 수행하도록 디자인된 범용 프로세서, DSP (digital signal processor), ASIC (application-specific integrated circuit), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수 있지만, 대안적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스의 조합 (예를 들어, DSP와 마이크로 프로세서의 조합, 다수의 마이크로 프로세서, DSP 코어와 관련된 하나 이상의 마이크로 프로세서, 또는 임의의 다른 그러한 구성)로서 구현될 수 있다.
본 출원에 설명된 기능들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 만약 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 비 일시적 컴퓨터 저장 매체 및 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 송신을 가능하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 포함한다. 비 일시적 저장 매체는 범용 또는 특수 목적 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 비 제한적인 컴퓨터 판독 가능 매체는 RAM, ROM, 전기적 소거 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EEPROM), 광 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 운반 또는 저장하는데 사용될 수 있고 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 또는 범용 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 비 일시적인 매체를 포함할 수 있다.
또한, 모든 연결은 컴퓨터 판독 가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 동축 케이블, 광 파이버 케이블, 이중와선, 디지털 가입자 회선(DSL) 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술을 사용하여 웹 사이트, 서버 또는 기타 원격 소스에서 소프트웨어가 전송되는 경우 동축 케이블, 광 파이버 케이블, 이중와선, DSL 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의에 포함된다. 상기의 조합은 또한 컴퓨터 판독 가능 매체의 범위 내에 포함된다.
다른 예 및 구현은 본 개시 및 첨부된 청구의 범위 내에 있다. 예를 들어, 소프트웨어의 특성으로 인해, 전술한 기능은 프로세서, 하드웨어, 펌웨어, 하드와이어링 또는 이들의 임의의 조합에 의해 실행되는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다. 기능들을 구현하는 피처들은 또한 기능들의 부분들이 상이한 물리적 위치들에서 구현되도록 분포되는 것을 포함하여 다양한 위치에 물리적으로 위치될 수 있다.
또한, 청구항들에서를 포함한, 본 출원에서 사용되는, 아이템들의 리스트(예를 들면, "~ 중 적어도 하나" 또는 " ~ 중 하나 이상"과 같은 어구에 의해 시작된 아이템들의 리스트)에서 사용되는 "또는"은 예를 들면, A, B, 또는 C 중 적어도 하나의 리스트가 A 또는 B 또는 C 또는 AB 또는 AC 또는 BC 또는 ABC(즉, A 및 B 및 C)를 의미하도록 포괄적 리스트를 나타낸다. 또한, 본 출원에 사용되는, 어구 "~에 기초한"는 폐쇄된 조건 세트에 대한 참조로 해석되어서는 안 된다. 예를 들어, "조건 A에 기초한" 것으로 설명된 예시적인 단계는 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 조건 A 및 조건 B 둘 모두에 기초할 수 있다. 다시 말해서, 본 출원에 사용되는, 어구 "에 기초한"는 "적어도 부분적으로 기초를 두어"라는 어구와 동일한 방식으로 해석되어야 한다.
전술한 내용으로부터, 예시의 목적으로 특정 예가 설명되었지만, 청구된 기술의 범위를 유지하면서 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 본 출원에서의 설명은 당업자가 본 발명을 실시하거나 이용할 수 있도록 제공된다. 당해 기술 분야의 당업자는 본 개시에 대한 다양한 수정을 쉽게 알 수 있을 것이며, 본 출원에 정의된 포괄적인 원리는 본 개시의 범위를 벗어나지 않고 다른 변형에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시는 본 출원에서 설명된 예 및 디자인에 한정되지 않고, 본 출원에 개시된 원리 및 새로운 피처들과 일치하는 가장 넓은 범위가 부여될 것이다.

Claims (20)

  1. 방법에 있어서,
    제 1 시간 주기(time period)에서 제 1 신호의 개별 라디오 주파수 (RF)에너지를 복수의 안테나의 각각의 안테나로부터 수신하는 단계;
    각각의 상기 개별 안테나와 관련된 RF 에너지를 표현하는 심볼의 자기 상관에 적어도 부분적으로 기초하여 각각의 개별 안테나에 대한 상기 제 1 시간 주기에서 상기 제 1 신호를 나타내는 자기 상관 매트릭스(autocorrelation matrix)를 결정하는 단계; 및
    제 2 시간 주기에서 자기 상관 매트릭스 및 제 2 신호에 기초하여 업데이트된 자기 상관 매트릭스를 계산하는 단계로서, 상기 제 2 신호는 상기 복수의 안테나로부터 수신되고, 상기 업데이트된 자기 상관 매트릭스는 상기 제 1 시간 주기에서의 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 시간 주기에서의 상기 제 2 신호를 나타내는, 상기 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 업데이트된 자기 상관 매트릭스를 계산하는 단계는,
    각각의 상기 개별 안테나에 대해 상기 제 2 시간 주기에서 상기 제 2 신호를 나타내는 다른 자기 상관 매트릭스를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 신호를 나타내는 상기 자기 상관 매트릭스 및 상기 제 2 신호를 나타내는 상기 다른 자기 상관 매트릭스를 조합하는 단계(combining)를 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    메모리 공간에서, 자기 상관 매트릭스 및 상기 복수의 안테나에서 수신된 신호를 이용한 계산을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 자기 상관 매트릭스가 검색된 상기 메모리 공간에 상기 업데이트된 자기 상관 매트릭스를 기록하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 메모리 공간에서, 상기 자기 상관 매트릭스 및 상기 복수의 안테나에서 수신된 신호를 이용한 계산을 프로세싱하는 단계는,
    상기 자기 상관 매트릭스를 위한 제 1 크기의 메모리 및 상기 복수의 안테나에서 수신된 상기 제 1 신호를 위한 제 2 크기의 메모리에 부분적으로 기초하여 상기 메모리 공간에서 복수의 메모리 어드레스를 식별하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 자기 상관 매트릭스를 위한 상기 제 1 크기의 메모리는 상기 복수의 안테나의 안테나의 수량에 기초하는, 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 수신된 제 1 신호에 대한 상기 제 2 크기의 메모리에 부분적으로 기초한 상기 식별된 메모리 공간은 상기 제 1 시간 주기 및 제 2 시간 주기에 걸쳐 수신된 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호에 기초한 크기를 크기를 갖는 메모리 공간과 다른, 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 안테나의 수량은 MIMO 안테나 어레이의 안테나의 수에 대응하는, 방법.
  9. 장치에 있어서,
    복수의 안테나;
    상기 복수의 안테나 중 제 1 안테나로부터 제 1 라디오 주파수 (RF) 신호를 수신하도록 구성된 제 1 트랜시버(transceiver);
    상기 복수의 안테나 중 제 2 안테나로부터 제 2 라디오 주파수 (RF) 신호를 수신하도록 구성된 제 2 트랜시버;
    상기 제 1 트랜시버 및 상기 제 2 트랜시버에 결합된 자기 상관 계산기로서, 상기 자기 상관 계산기는 상기 제 2 RF 신호를 표현하는 심볼을 나타내고, 상기 제 1 RF 신호를 표현하는 심볼의 자기 상관을 나타내는 자기 상관 매트릭스를 결정하도록 구성된, 상기 자기 상관 계산기를 포함하는, 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 RF 신호 및 상기 제 2 RF 신호는 제 1 시간 주기 동안 제 1 수신 신호를 나타내고, 상기 제 1 트랜시버는 상기 제 1 안테나로부터 제 3 RF 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 제 2 트랜시버는 상기 제 2 안테나로부터 제 4 RF 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 제 3 및 제 4 RF 신호는 제 2 시간 주기 동안 제 2 수신 신호를 나타내는, 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 자기 상관 계산기는 상기 제 1 시간 주기 동안 수신된 결정된 자기 상관 매트릭스 및 상기 제 2 시간 주기 동안에 수신된 상기 제 3 RF 신호를 표현하는 심볼 및 상기 제 4 RF 신호를 표현하는 심볼의 자기 상관에 기초하여 업데이트된 자기 상관 매트릭스를 계산하도록 구성된, 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 메모리 유닛이 상기 결정된 자기 상관 매트릭스가 기록된 메모리 공간에서 상기 자기 상관 매트릭스를 판독하도록 구성된, 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 자기 상관 매트릭스에 의해 점유된 메모리 공간에 상기 자기 상관 매트릭스를 기록하도록 구성된 메모리 유닛을 더 포함하는, 장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 트랜시버는,
    상기 제 1 RF 신호를 디지털 심볼로 변환하도록 구성된 아날로그-디지털 (ADC) 컨버터;
    반송파 신호를 사용하여 상기 디지털 심볼을 혼합하여 다운 변환된 심볼을 생성하도록 구성된 디지털 다운 컨버터 (DDC : digital down converter); 및
    상기 다운 변환된 심들을 상기 제 1 RF 신호를 표현하는 심볼로 변환하도록 구성된 고속 푸리에 변환 (FFT)을 포함하는, 장치.
  15. 방법에 있어서,
    복수의 안테나의 각각의 안테나로부터, 수신된 신호의 복수의 컴포넌트의 개별 RF 에너지를 수신하는 단계; 및
    저장된 자기 상관 매트릭스 및 상기 복수의 컴포넌트에 기초하여 자기 상관 매트릭스를 계산하는 단계로서, 상기 복수의 컴포넌트의 각각의 컴포넌트는 복수의 시간 주기 중 제 1 시간 주기에서 수신되는, 상기 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 시간 주기의 각각의 시간 주기 동안, 개별 RF 에너지를 표현하는 어느 심볼이 상기 자기 상관 매트릭스의 복수의 버전의 개별 버전에 조합될지를 식별하는 단계를 더 포함하며, 상기 개별 버전은 각각의 시간 주기에 대한 이전 시간 주기에서 저장된 자기 상관 매트릭스인, 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    메모리 공간에서, 상기 자기 상관 매트릭스의 역 매트릭스 및 캘리브레이션 신호 매트릭스에 기초하여 착신 신호에 대한 가중치(weight) 세트를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 메모리 공간에서, 전치된(transposed) 입력 매트릭스 및 출력 매트릭스에 기초하여 상기 캘리브레이션 신호 매트릭스를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 자기 상관 매트릭스 및 제 2 시간 주기에서 수신된 다른 수신된 신호에 기초하여 다른 자기 상관 매트릭스를 계산하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    제 2 시간 주기에서 다른 수신된 신호의 다른 복수의 컴포넌트를 나타내는 상기 저장된 자기 상관 매트릭스를 판독하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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