KR101424280B1 - 다중 입출력 시스템에서, 신호를 송신하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 문서는 다중 입출력 시스템에서, 신호를 송신하는 방법을 개시한다.

본 문서에서 개시하는 다중 입출력 시스템에서 신호를 송신하는 방법의 일례는, 빔을 형성하기 위한 다수의 안테나를 포함하는 빔형성 안테나 그룹이 하나 이상 구성되고, 상기 빔형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나를 사용하여 소정의 시퀀스에 따른 훈련 신호를 송신하는 단계, 상기 빔형성 안테나 그룹 중 사용 가능한 빔형성 안테나 그룹 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 제1 정보와 상기 훈련 신호에 기초하는 채널 정보를 수신하는 단계 및 상기 제1 정보와 상기 채널 정보를 기초로 결정된 빔형성 안테나 그룹 정보인 제2 정보와 그에 따른 안테나 가중치 정보를 송신하는 단계를 포함한다.

MIMO, 빔형성 안테나 그룹

Description

다중 입출력 시스템에서, 신호를 송신하는 방법{A method for transmitting a signal in a multiple input multiple output system}

본 문서는 다중 입출력 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로 다중 입출력 시스템에서, 빔형성 안테나 그룹을 통해 신호를 송신하는 방법에 관한 것이다.

최근 정보통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 그리고 고품질 서비스의 출현 등으로 인해 무선통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이에 능동적으로 대처하기 위해서는 통신 시스템의 용량을 증대시키는 한편 데이터의 전송 신뢰도를 높여야 한다.

무선통신 환경에서 통신 용량을 늘리기 위한 방안으로는 이용 가능한 주파수 대역을 새롭게 찾아내는 방법과, 주어진 자원의 효율성을 높이는 방법을 생각해 볼 수 있다. 이 중 후자의 방법으로 송수신기에 다수의 안테나를 장착하여 자원 활용을 위한 공간적인 영역을 추가로 확보하여 다이버시티 이득을 취하거나, 각각의 안테나를 통해 데이터를 병렬로 전송함으로써 전송 용량을 늘리는 이른바 다중 안테나 송수신 기술(Multiple Input Multiple Output Antenna; 이하 MIMO)이 최근 큰 주목을 받으며 활발하게 개발되고 있다.

상술한 바와 같은 종래기술에 있어서 본 발명은 다중 입출력 시스템에서, 빔형성 안테나 그룹을 통해 신호를 송신하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 양태에 따른 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 시스템에서, 신호를 송신하는 방법은, 빔을 형성하기 위한 다수의 안테나를 포함하는 빔형성 안테나 그룹이 하나 이상 구성되고, 상기 빔형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나를 사용하여 소정의 시퀀스에 따른 훈련 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 빔형성 안테나 그룹 중 사용 가능한 빔형성 안테나 그룹 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 제1 정보와 상기 훈련 신호에 기초하는 채널 정보를 수신하는 단계 및 상기 제1 정보와 상기 채널 정보를 기초로 결정된 빔형성 안테나 그룹 정보인 제2 정보와 그에 따른 안테나 가중치 정보를 송신하는 단계를 포함한다.

상기 안테나 가중치 정보는, 상기 결정된 빔형성 안테나 그룹에 적용되어 지향성 있는 신호를 형성할 수 있다.

상기 안테나 가중치 정보는, 상기 결정된 빔형성 안테나 그룹에 적용되어 안테나 다이버시티를 구현할 수 있다.

상기 안테나 가중치 정보는, 송신단의 안테나 가중치 정보 및 수신단의 안 테나 가중치 정보를 포함할 수 있다.

상기 신호 송신 방법은, 소정의 시간에 걸쳐 주기적으로 수행될 수 있다.

상기 신호 송신 방법은, 소정의 횟수만큼 반복하여 수행될 수 있다.

상기 결정된 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신단과 수신단 간의 통신 중 통신이 중단되는 경우, 상기 제1 빔형성 안테나 그룹 정보에 포함된 다른 빔형성 안테나 그룹을 통해 통신을 재수행할 수 있다.

상기 결정된 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신단과 수신단 간의 통신 중 통신 상태에 따라 빔형성 안테나 그룹 또는 안테나 가중치 값을 적응적으로 조정하는 트랙킹 동작을 수행할 수 있다.

상기 트랙킹 동작은, 빔형성 안테나 그룹별로 수행될 수 있다.

상기 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신되는 신호는 mmWave 신호임이 바람직하다.

본 문서에서 개시하는 다중 입출력 시스템에서, 신호를 송신하는 방법을 통해서 구성된 빔형성 안테나 그룹을 선택하여 신호를 송신할 수 있다. 이를 통해 간섭이 최소화되는 빔을 형성하고 이를 사용하여 데이터를 송신함으로써 통신 성능을 높일 수 있다.

또한, 선택된 빔형성 안테나 그룹을 통해서 지향성이 있는 신호를 송신할 수 있다. 아울러 다수의 선택된 빔형성 안테나 그룹을 통해서 다이버시티 기법 또는 MIMO 기법을 수행할 수 있다.

도 1은 무선 네트워크 환경에서 다수의 안테나를 구비하는 송수신단의 예시적인 블록도를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 송신단은 복수개의 송신부(10)를 포함하여 구성되고, 수신단은 복수개의 수신부(11)와 송신 신호를 검출할 수 있는 수신 MIMO 처리부(12)를 포함하여 구성된다.

한정된 채널 대역폭 환경에서, 송신측과 수신측에 다수개의 송수신부 예를 들어, 안테나를 구비하고 다수의 안테나를 이용하여 데이터 패킷을 전송하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술이 사용될 수 있다. MIMO 기술은 송신측과 수신측에 구비된 복수개의 안테나를 두고 다양한 MIMO 기법을 적용하여 동시에 병렬 전송하는 방법으로, 다수의 서로 다른 데이터 패킷을 전송함으로써, 데이터 전송 효율을 높이거나 동일한 데이터 패킷을 동시에 서로 다른 안테나를 사용하여 전송함으로써 안테나 다이버시티 이득을 얻도록 할 수 있다.

이때 이론 상으로는 복수개의 예를 들어, N 개의 송신부(10)과 N 개의 수신부(11)을 사용하여 동시에 데이터 패킷이 전송되기 때문에 데이터 레이트(data rate)는 N 배로 증가할 것으로 예상될 수 있다. 하지만, N 개의 송신부(10)과 수신부(11) 간에 형성되는 채널들 사이에는 간섭이 발생할 수 있고, 이를 해결하기 위해 송신단과 수신단에 복잡한 디코딩(decoding), 필터링(filtering)과 검출 알고리즘(detection algorithm)이 들어가고 결과적으로 데이터 레이트의 증가는 그만큼 줄어들게 된다.

따라서, 상호 독립적인 채널이 형성되어 각각의 채널이 겹치지 않고 상호 간섭이 없도록 할 수 있다면 또한 이를 유동적인 페이딩 환경에서 적응적으로 제어할 수 있다면 용량 향상 효과가 극대화되고 수신단이 간단하게 구성되어 MIMO의 효과를 높일 수 있을 것이다.

이하 본 발명에 따라 지향성 신호를 전송하는 안테나 어레이(antenna array)를 송신단과 수신단에 두어 독립적인 채널을 만들 수 있도록 하고 이를 적절히 제어하여 간섭을 최소화함과 동시에 채널 환경 변화에 적응적으로 제어하여 MIMO의 효과를 안정화하는 방법을 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 네트워크 환경에서 다수의 안테나를 구비하는 송수신단의 예시적인 블록도를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 송신단은 복수개의 송신부(20)와 이 복수개의 송신부(20)에서 출력되는 신호열에 대해 본 실시예에 따라 특정 가중치를 부여하기 위한 가중치부(21) 및 다수의 안테나를 포함하여 구성되고, 수신단은 다수의 안테나와 수신되는 신호열에 대해 본 실시예에 따라 가중치를 부여하기 위한 가중치부(22) 및 송신 신호를 검출할 수 있는 수신 MIMO 처리부(23)를 포함하여 구성된다.

송수신단에 구비되는 다수의 안테나들은 본 발명의 실시예에 따라 적어도 하나의 이상의 그룹으로 구성될 수 있다. 여기서 그룹은 지향성 신호 즉, 빔을 형성하기 위한 안테나 어레이를 나타내는 것으로 적어도 하나 이상의 안테나를 포함하도록 구성된다. 이하 특정 빔을 형성하는 안테나 어레이를 빔형성 안테나 그룹이 라고 정의한다.

도 2를 참조하면, 총 M 개의 빔형성 안테나 그룹이 구성된 예를 확인할 수 있고, 이때 각 빔형성 안테나 그룹에는 동일한 수의 안테나가 포함될 수도 있고, 각 그룹별로 다른 수의 안테나가 포함될 수도 있을 것이다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 연속된 안테나 열에 대해서 그룹을 구성할 수도 있고, 임의의 분산된 안테나에 대해서 그룹을 구성할 수도 있을 것이다. 다만, 지향성 신호를 송신하기 위해서는 소정 개수의 연속된 안테나 열을 하나의 그룹으로 구성함이 바람직할 것이다.

이러한 빔형성 안테나 그룹의 구성은, 고정되어 사용될 수도 있고, 채널 조건에 따라서 적응적으로 조절하여 용량을 최대화할 수 있는 조합으로 재구성하여 사용할 수도 있을 것이다.

본 실시예에 따르면, 하나 이상 구성된 빔형성 안테나 그룹 중 적어도 하나의 빔형성 안테나 그룹을 선택하여 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 그리고, 다수의 빔형성 안테나 그룹을 선택하여 각 빔형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나를 통해 데이터 패킷을 전송할 수도 있다.

이때 상술한 바와 같이 각 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신되는 신호는 지향성을 갖는 신호이고 각 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신되는 신호 간에는 그 간섭이 최소화됨이 바람직할 것이다. 이는 각 빔형성 안테나 그룹을 구성하는 안테나 어레이를 통해 신호를 송신하되, 서로 다른 위상(phase)를 갖는 안테나 어레이를 통해 신호를 송신하는 것으로 설명할 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 실시예에 따라 하나 또는 둘 이상의 빔형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나를 통해 지향성을 갖는 신호를 사용하여 데이터 패킷을 전송하기 위해서는 송수신단에 적절한 가중치를 부여하는 구성이 포함됨이 바람직하다. 즉, 본 실시예에 따라 현 채널 상황에 최적의 빔을 형성하고, 각 그룹을 통해 송신되는 신호 빔간에 간섭을 최소한으로 할 수 있도록 적절한 가중치를 부여할 수 있다.

수학식 1은 수신단에서 수신되는 신호의 일례를 나타낸 것으로 수신단에서 적용할 가중치까지 고려하여 나타낸 것이다.

R = (WrHWt)X + W

수학식 1에서 R은 수신 신호 벡터를, X는 송신 신호 벡터를, W는 잡음을 나타내고, Wt는 송신단에서 가중치를 적용하는 가중치 벡터를, Wr는 수신단에서 가중치를 적용하는 가중치 벡터를 나타낸다. 그리고, H는 랜덤한 MIMO 채널특성을 나타내고, 송신 안테나의 수를 M, 수신 안테나의 수를 N으로 정의하면, M X N 행렬로 표현될 수 있다. 이때 M 또는 N 값은, 일부 선택된 빔형성 안테나 그룹을 사용하여 송신하는 경우에는 해당 그룹 내 포함되는 송수신 안테나의 수로 한정될 수 있을 것이다.

이때 송수신단에서 가중치 벡터 값을 적절히 조절하여 각 빔형성 안테나 그룹을 통해서 송신되는 신호간 간섭을 최소화할 수 있고, 이하 수학식 2는 가중치 값 조절에 따라 간섭이 제거된 이상적인 경우를 수학식으로 표현한 것이다.

수학식 2에서 확인 가능하듯이, R1 = H1 X2 + W2, R2 = H2 X3 + W3, R3 = H3 Xn + Wn, … Rn = HnX1 + W1과 같이 표현될 수 있다. 즉, R1의 경우, H1의 영향만 받게 되고, R2의 경우, H2의 영향만 받게 되고, R3의 경우, H3의 영향만 받게 되어 간섭이 완전히 배제된다. 따라서, 이와 같은 경우, 수신단에서는 간단한 알고리즘을 구현하여 송신 신호 검출이 가능할 것이다.

수학식 2에 나타낸 바와 같이 완전하게 간섭 성분이 0이 되지는 않더라도, 본 실시예에 따라 각 빔형성 안테나 그룹에서 지향성이 큰 신호를 송신함으로써 각 신호간 간섭 크기가 매우 축소될 수 있으므로, 그 값을 0으로 가정함으로써, 수학식 2의 경우와 동일한 알고리즘을 통해 간단하게 송신 신호 검출이 가능할 수 있을 것이다. 물론, 이때 소정의 간섭을 고려하여 변형된 알고리즘 사용도 가능함은 물론이다.

또한, 추가적으로 다수의 빔형성 안테나 그룹을 선택하여 사용하는 경우에는, 각 빔형성 안테나 그룹을 통해 전송되는 데이터 패킷에 대해 다이버시티 기법 및/또는 MIMO 기법을 적용하여 추가적인 용량 증대 또는 다이버시티 이득을 꾀할 수도 있을 것이다. 이때 다이버시티 기법 및/또는 MIMO 기법은 종래의 다양한 기법 을 적용하되, 하나의 빔형성 안테나 그룹을 하나의 안테나로서 적용할 수 있을 것이다. 즉, 각 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신되는 지향성 신호를 하나의 안테나에서 송신되는 신호로 취급함으로써, 다수의 송신 안테나간 간섭을 배제하면서도 다이버시티 기법 및/또는 MIMO 기법 기법을 적용하여 신호를 송신할 수 있을 것이다.

이하 수학식 3은 본 실시예에 따라 다이버시티 기법을 적용하여 신호를 송신한 경우를 수학식으로 표현한 것이다.

수학식 3에서 R1를 수학식 2와 비교하면, 수학식 2에서는 H1 X2 + W로 H1의 채널 하나만 고려되었지만, 본 수학식 3의 경우, H11 + H12 + H13이 되어 적어도 3개의 채널이 고려됨으로써 다이버시티가 적용될 수 있음을 확인할 수 있다.

이때 다이버시티 기법이나 MIMO 기법을 위해 추가적인 안테나 가중치가 적용될 수도 있고, 이때 안테나 가중치 값은 각 빔형성 안테나 그룹을 통해 지향성 신호를 송신하기 위해 적용하는 가중치와 별도로 적용될 수도 있을 것이다.

한편 각 안테나 또는 각 빔형성 안테나 그룹에 대해 적용될 안테나 가중치 값은 채널상태를 고려하여 현 채널 상황에서 최적의 이득을 낼 수 있는 값으로 결정됨이 바람직할 것이다. 이와 같이 가중치 값 결정에 현 채널 상황을 반영하기 위 해서는 수신단에서 송신단으로부터 수신한 신호를 기초로 파악한 채널 정보를 피드백 정보로서 다시 송신단으로 알려주도록 할 수 있다.

즉, 수신단에서 수신 신호를 기초로 판단한 채널 상태 정보를 송신단으로 피드백 전송하면, 송신단에서는 이 피드백 정보를 기초로 최적의 빔형성 안테나 그룹 또는 그 가중치 값을 결정할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 빔형성 안테나 그룹을 통해 신호를 송신하는 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.

우선 도 3을 통해서 빔형성 안테나 그룹을 선택하여 신호를 송신할 수 있는 본 실시예를 적용하기 위해 다수의 빔형성 안테나 그룹 중에서 선택하는 방법을 설명한다.

먼저, 각 디바이스에는 다수의 안테나가 구비되고, 단계 S30에서 다수의 안테나가 하나 이상의 빔형성 안테나 그룹으로 구성된다. 이러한 단계 S30인 빔형성 안테나 그룹을 선택하는 과정에서 반드시 매번 수행될 필요는 없다.

그리고, 송신단에서는 단계 S31에서 각 빔형성 안테나 그룹을 통해 훈련 신호(training signal)를 송신한다. 여기서 훈련 신호란 송수신단 간에 공유하는 소정의 기 설정된 시퀀스에 따른 신호로서 이는 경우에 따라서는 송신단에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다.

이때 송신단의 다수의 빔형성 안테나 그룹에서 송신되는 신호들은 각각 순차적으로 송신됨이 바람직하다. 즉, 빔형성 안테나 그룹 #1에서 신호를 송신한 이후에 빔형성 안테나 그룹 #2에서 신호를 송신하고, 이후 빔형성 안테나 그룹들에서 도 순차적으로 신호를 송신하는 것이다. 또한, 하나 이상의 빔형성 안테나 그룹마다 소정의 시간 간격을 갖고 신호를 송신할 수도 있을 것이다.

수신단에서는 이러한 훈련 신호들을 수신하여 채널 추정 및 신호 검출을 수행하게 된다. 수신단에서 이 검출 결과에 따라 생성되는 정보를 송신단으로 피드백 전송하여 송신단에서는 단계 S32에서 이 정보를 수신하고 송신단에서 하나 이상의 빔형성 안테나 그룹을 선택할 수 있을 것이다.

수신단에서 전체 빔형성 안테나 그룹 또는 일부 선택된 빔형성 안테나 그룹에 대한 신호 검출 결과를 알려줄 수 있다. 이 경우 송신단에서는 이 검출 결과에 기초하여 기준 이상의 성능을 보이는 빔형성 안테나 그룹 중 최적의 하나를 선택하여 단계 S33에서 사용할 빔형성 안테나 그룹을 하나 이상 결정할 수 있다.

한편, 이때 수신단에서 송신하는 정보는 상술한 바와 같이 기준 품질 이상의 신호를 송신하는 빔형성 안테나 그룹 또는 사용 가능한 것으로 판단되는 빔형성 안테나 그룹에 대한 정보를 직접적으로 알려줄 수 있다. 예를 들어, 각 빔형성 안테나 그룹에 할당된 인덱스 정보를 알려줄 수 있을 것이다. 사용 가능한 것으로 판단되는 빔형성 안테나 그룹에 대한 정보를 알려주는 방법을 사용하면, 직접 검출 결과를 피드백 하는 경우와 비교하여 피드백 정보량을 줄이는 효과가 있을 것이다.

이 경우 송신단에서는 단계 S32에서 사용 가능한 것으로 판단되는 빔형성 안테나 그룹에 대한 정보 예를 들어, 하나 이상의 빔형성 안테나 그룹 인덱스를 수신하고, 단계 S33에서 이 하나 이상의 빔형성 안테나 그룹 중 사용할 빔형성 안테나 그룹을 하나 이상 결정할 수 있다. 이때 단계 S32에서 송신단이 수신하는 정보 에는 빔형성 안테나 그룹 정보뿐만 아니라 앞서 말한 검출 결과 즉, 수신된 신호의 세기 정보를 포함할 수도 있다.

또한, 단계 S33에서는 사용할 빔형성 안테나 그룹을 선택할 뿐만 아니라 선택된 빔형성 안테나 그룹에 대해 적용할 가중치 값도 결정할 수 있다. 즉, 수신 신호 세기 정보에 기초하여 송수신단에서 송수신 신호에 대해 적용할 가중치 값을 결정할 수 있다.

송신단에서는 단계 S34에서 결정된 빔형성 안테나 그룹 정보를 수신단으로 알려준다. 이때 수신단에서 적용하는 가중치 값에 대한 정보도 알려줄 수 있을 것이다.

앞서 설명한 단계 S31 내지 단계 S34의 과정은 수회 반복해서 수행될 수도 있다.

이와 같은 방법으로 다수의 빔형성 안테나 그룹 중에서 사용할 빔형성 안테나 그룹을 하나 이상 선택하면, 단계 S35에서 이를 사용하여 통신을 수행할 것이다. 도 3을 통해 다수의 빔형성 안테나 그룹 중에서 사용할 빔형성 안테나 그룹을 하나 이상 선택하는 방법은 빔 탐색 과정(Beam Searching Process)로 칭할 수 있으며, 이 과정은 통신 초기에 또는 통신 중에 필요한 경우 수행될 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 수행 중 중단된 경우 통신을 재개하는 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S40에서 송신단에서는 수신단으로부터 적어도 하나 이상의 사용 가능한 빔형성 안테나 그룹에 대한 정보를 포함하는 제1 정보를 수신하고, 이에 따라 단계 S41에서 적어도 하나 이상의 빔형성 안테나 그룹을 결정하며, 단계 S42에서 이 결정된 제2 정보를 수신단으로 송신하는 내용은 앞서 도 3을 통해 설명한 바와 동일하다. 다만, 이하 거론되는 빔형성 안테나 그룹과 구분하기 위해 위 단계 S41에서 결정된 빔형성 안테나 그룹은 제1 빔형성 안테나 그룹으로 칭한다.

단계 S43에서 송수신단 간에 제1 빔형성 안테나 그룹을 사용하여 통신을 수행하다가 장애물이 생기는 등과 같은 이유로 무선환경이 변하여 단계 S44에서 통신이 중단될 수 있다. 이 경우 송신단에서는 단계 S45에 나타나 바와 같이 앞서 단계 S40에서 수신된 제1 정보에 포함된 다른 빔형성 안테나 그룹 즉, 제2 빔형성 안테나 그룹을 사용하여 통신을 재개할 수 있다.

도 3의 빔 탐색 과정이 주기적으로 수행되는 경우에는 단계 S40에서 수신되는 제1 정보가 갱신될 수 있고 단계 S45에서는 이 갱신된 제1 정보에 포함되는 빔형성 안테나 그룹 중에서 선택하여 통신을 재개할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 수행 중 빔 트랙킹 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.

여기서, 빔 트랙킹 과정이란 통신 수행 중에 변화하는 채널 환경에 적응적으로 안테나 가중치를 결정하는 과정을 의미하고, 그 구체적인 동작은 도 3을 통해 설명한 빔 탐색 과정과 유사하게 수행될 수 있다. 다만, 이 경우에는 통신 중에 수행되는 것으로 빠르게 동작함이 중요한 요소가 될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 전 빔형성 안테나 그룹에 대해 수행되는 것 보단 현재 사용 중인 빔형성 안테나 그룹 내에서 수행됨을 특징으로 한다.

즉, 단계 S50에서 송신단에서는 수신단으로부터 적어도 하나 이상의 사용 가능한 빔형성 안테나 그룹에 대한 정보를 포함하는 제1 정보를 수신하고, 이에 따라 단계 S51에서 적어도 하나 이상의 빔형성 안테나 그룹을 결정하며, 단계 S52에서 이 결정된 제2 정보를 수신단으로 송신하는 내용은 앞서 도 3을 통해 설명한 바와 동일하다.

이렇게 결정된 빔형성 안테나 그룹을 사용하여 단계 S53에서 통신을 수행하는 중 현재 사용 중인 빔형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나들에 대해서 빔 트랙킹을 수행한다. 이로서 트랙킹에 사용되는 안테나 개수를 최소화 할 수 있고 결국 트랙킹 소요시간을 단축 시킬 수 있을 것이다.

이러한 트랙킹 과정은 앞서 말한 바와 같이 빔 탐색 과정과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, 빔형성 안테나 그룹 특히 본 실시예에 따라 현재 사용 중인 빔형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나를 통해서 훈련 신호를 송신하면, 수신단에서 이를 수신한다. 그리고, 수신 신호를 기초로 채널 추정 및 검출을 수행하고 그 결과 또는 그 결과에 따른 최적의 가중치 값에 대한 정보를 송신단으로 알려줄 수 있다. 송신단에서는 이 정보를 수신하여 가중치 값을 조정하여 이 조정된 가중치를 적용하여 신호를 송신하게 된다.

본 발명은 지향성이 강한 mmWave에 사용하면 보다 효과적이다.

특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

이상에서 사용되는 용어들은 다른 것들로 대치될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치는 디바이스, 사용자 기기, 스테이션(station) 등으로 변경될 수 있고, 조정 장치는 제어 장치, 조정(또는 제어)기, 조정(또는 제어) 디바이스, 조정(또는 제어) 스테이션, 코디네이터(coordinator), PNC(piconet coordinator) 등으로 변경될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 또한, 데이터 패킷은 메시지, 트래픽, 비디오/오디오 데이터 패킷, 제어 데이터 패킷 등의 송수신되는 정보들을 통칭하는 것으로 어느 특정 데이터 패킷에 한정되지 아니한다.

그리고 통신 시스템에서 통신을 수행할 수 있는 디바이스로는 컴퓨터, PDA, 노트북, 디지털 TV, 캠코더, 디지털 카메라, 프린터, 마이크, 스피커, 헤드셋, 바코드 판독기, 디스플레이, 휴대폰 등이 있으며 모든 디지털 기기가 이용될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

도 1은 무선 네트워크 환경에서 다수의 안테나를 구비하는 송수신단의 예시적인 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 네트워크 환경에서 다수의 안테나를 구비하는 송수신단의 예시적인 블록도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 빔형성 안테나 그룹을 통해 신호를 송신하는 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 수행 중 중단된 경우 통신을 재개하는 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 수행 중 빔 트랙킹 과정의 일례를 설명하기 위한 흐름도.

Claims (14)

1. 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 시스템에서, 신호를 송신하는 방법에 있어서,

   빔을 형성하기 위한 다수의 안테나를 포함하는 빔형성 안테나 그룹이 하나 이상 구성되고, 상기 빔형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나를 사용하여 소정의 시퀀스에 따른 훈련 신호를 송신하는 단계;

   상기 빔형성 안테나 그룹 중 사용 가능한 빔형성 안테나 그룹 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 제1 정보와 상기 훈련 신호에 기초하는 채널 정보를 수신하는 단계; 및

   상기 제1 정보와 상기 채널 정보를 기초로 결정된 빔형성 안테나 그룹 정보인 제2 정보와 그에 따른 안테나 가중치 정보를 송신하는 단계를 포함하되,

   상기 제1 정보는 사용 가능한 빔 형성 안테나 그룹에 할당된 인덱스 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나 가중치 정보는, 상기 결정된 빔형성 안테나 그룹에 적용되어 지향성 있는 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나 가중치 정보는, 상기 결정된 빔형성 안테나 그룹에 적용되어 안테나 다이버시티를 구현하는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나 가중치 정보는, 송신단의 안테나 가중치 정보 및 수신단의 안테나 가중치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호 송신 방법은, 소정의 시간에 걸쳐 주기적으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호 송신 방법은, 소정의 횟수만큼 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 결정된 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신단과 수신단 간의 통신 중 통신이 중단되는 경우, 상기 제1 빔형성 안테나 그룹 정보에 포함된 다른 빔형성 안테나 그룹을 통해 통신을 재수행하는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 결정된 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신단과 수신단 간의 통신 중 통신 상태에 따라 빔형성 안테나 그룹 또는 안테나 가중치 값을 적응적으로 조정하는 트랙킹 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 트랙킹 동작은, 빔형성 안테나 그룹별로 수행되는 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 빔형성 안테나 그룹을 통해 송신되는 신호는 mmWave 신호인 것을 특징으로 하는, 신호 송신 방법.
11. 데이터를 송/수신하는 통신부; 및

    빔을 형성하기 위한 다수의 안테나를 포함하는 빔 형성 안테나 그룹을 구성하고, 상기 빔 형성 안테나 그룹에 포함되는 안테나를 사용하여 소정의 시퀸스에 따른 훈련신호의 전송을 제어하는 제어부를 포함하되,

    상기 제어부는 상기 빔 형성 안테나 그룹 중 사용 가능한 빔 형성 안테나 그룹 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 제1 정보와 상기 훈련 신호에 기초하는 채널 정보의 수신과, 상기 제1 정보와 상기 채널 정보를 기초로 결정된 빔 형성 안테나 그룹 정보인 제2 정보와 그에 따른 안테나 가중치 정보의 송신을 제어하고,

    상기 제1 정보는 사용 가능한 빔 형성 안테나 그룹에 할당된 인덱스 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 안테나 가중치 정보는, 송신단의 안테나 가중치 정보 및 수신단의 안테나 가중치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는,

    상기 결정된 빔 형성 안테나 그룹을 통해 송신단과 수신단 간의 통신 중 통신이 중단되는 경우, 상기 제1 빔 형성 안테나 그룹 정보에 포함된 다른 빔 형성 안테나 그룹을 통해 통신을 재수행 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는,

    상기 결정된 빔 형성 안테나 그룹을 통해 송신단과 수신단 간의 통신 중 통신 상태에 따라 빔 형성 안테나 그룹 또는 안테나 가중치 값을 적응적으로 조정하는 트랙킹(tracking) 동작의 수행을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자기기.

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