OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에서 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법
Method for Hybrid Transceiver Simultaneous Design in OFDM-based Wideband Multi-antenna System
특허 요약
OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에서 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법이 제시된다. 일 실시예에 따른 OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에서 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법은, 부반송파 채널 정보들의 곱 정보를 이용하여 부반송파 별 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계; 및 상기 각 부반송파 별 유효채널에 대한 기저대역 빔포밍을 설계하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
청구항
번호청구항
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OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에서 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법에 있어서, 부반송파 채널 정보들의 곱 정보를 이용하여 부반송파 별 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계; 및 상기 각 부반송파 별 유효채널에 대한 기저대역 빔포밍을 설계하는 단계를 포함하고, 상기 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 기설정된 크기 이상인 송수신기의 빔 세트들을 빔 사전(beam dictionary)에서 찾아 부반송파 채널들이 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포머(beamformer)를 설계하며, 상기 부반송파 별 공통으로 사용하는 상기 송수신 아날로그 빔포머의 achievable sum rate를 최대화하기 위해 상기 빔 사전을 이용하여 상기 상관관계가 큰 빔을 순차적으로 찾는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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제1항에 있어서,송신기와 수신기의 빔포밍을 따로 설계할 때 발생하는 주파수 효율의 성능 열화를 감소시키기 위해, 2 단계에 걸쳐 모든 상기 부반송파 채널들의 정보를 반영하여 하이브리드 구조의 송수신기를 동시에 설계하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에서 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법에 있어서, 부반송파 채널 정보들의 곱 정보를 이용하여 부반송파 별 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계; 및 상기 각 부반송파 별 유효채널에 대한 기저대역 빔포밍을 설계하는 단계를 포함하고, 상기 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 기설정된 크기 이상인 송수신기의 빔 세트들을 빔 사전(beam dictionary)에서 찾아 부반송파 채널들이 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포머(beamformer)를 설계하며, 이상적인 기저대역 빔포머를 가정하여 상기 기저대역 빔포머를 없애는 꼴로 상기 송수신 아날로그 빔포머만 구성하는 achievable sum rate 수식으로 근사(approximation)하여 상기 송수신 아날로그 빔포머를 설계하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에서 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법에 있어서, 부반송파 채널 정보들의 곱 정보를 이용하여 부반송파 별 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계; 및 상기 각 부반송파 별 유효채널에 대한 기저대역 빔포밍을 설계하는 단계를 포함하고, 상기 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 기설정된 크기 이상인 송수신기의 빔 세트들을 빔 사전(beam dictionary)에서 찾아 부반송파 채널들이 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포머(beamformer)를 설계하며, 송수신 아날로그 빔 중 상기 상관관계가 가장 큰 빔 세트를 상기 빔 사전을 이용해 찾는 단계; 및 상기 빔 사전을 이용해 찾은 상기 상관관계가 가장 큰 빔 세트에 직교하는 빔 영역에서 상기 상관관계가 큰 빔 세트를 순차적으로 찾는 단계를 포함하고, 상기 상관관계가 큰 빔 세트를 순차적으로 찾음에 따라 상기 송수신 아날로그 빔포머를 동시에 설계하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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제6항에 있어서,상기 아날로그 빔포밍을 설계하는 단계는, 최종적으로 송신기의 RF 빔포밍 행렬과 수신기의 RF 빔포밍 행렬을 각각 설계하여, 상기 송수신 아날로그 빔포머를 동시에 설계하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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제6항에 있어서,상기 상관관계가 가장 큰 빔 세트를 상기 빔 사전을 이용해 찾는 단계는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 가장 큰 빔 세트를 찾는 경우, 각각 상기 송수신 아날로그 빔포머의 블록을 채우는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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제1항에 있어서,상기 기저대역 빔포밍을 설계하는 단계는, 상기 각 부반송파의 유효채널 정보의 특이값 분해를 이용하여 주파수 효율을 최대화하도록 기저대역 송수신기 빔포머를 설계하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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제1항에 있어서,상기 기저대역 빔포밍을 설계하는 단계는, 상기 각 부반송파에 해당하는 유효채널 정보를 특이값 분해하여, 기저대역 빔포머는 송신기의 k 번째 부반송파 채널에 해당하는 기저대역 빔포밍 행렬과 수신기의 k 번째 부반송파 채널에 해당하는 기저대역 빔포밍 행렬을 설계하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 송수신기 동시 설계 방법.

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하이브리드 송수신기 동시 설계를 위한 OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에 있어서, 부반송파 채널 정보들의 곱 정보를 이용하여 부반송파 별 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포밍을 설계하는 송수신 아날로그 빔포머; 및 상기 각 부반송파 별 유효채널에 대한 기저대역 빔포밍을 설계하는 기저대역 빔포머를 포함하고, 상기 송수신 아날로그 빔포머는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 기설정된 크기 이상인 송수신기의 빔 세트들을 빔 사전(beam dictionary)에서 찾아 부반송파 채널들이 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포머(beamformer)이고, 상기 부반송파 별 공통으로 사용하는 상기 송수신 아날로그 빔포머의 achievable sum rate를 최대화하기 위해 상기 빔 사전을 이용하여 상기 상관관계가 큰 빔을 순차적으로 찾는 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.

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제11항에 있어서,송신기와 수신기의 빔포밍을 따로 설계할 때 발생하는 주파수 효율의 성능 열화를 감소시키기 위해, 2 단계에 걸쳐 모든 상기 부반송파 채널들의 정보를 반영하여 하이브리드 구조의 송수신기를 동시에 설계하는 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.

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하이브리드 송수신기 동시 설계를 위한 OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에 있어서, 부반송파 채널 정보들의 곱 정보를 이용하여 부반송파 별 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포밍을 설계하는 송수신 아날로그 빔포머; 및 상기 각 부반송파 별 유효채널에 대한 기저대역 빔포밍을 설계하는 기저대역 빔포머를 포함하고, 상기 송수신 아날로그 빔포머는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 기설정된 크기 이상인 송수신기의 빔 세트들을 빔 사전(beam dictionary)에서 찾아 부반송파 채널들이 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포머(beamformer)이고, 이상적인 기저대역 빔포머를 가정하여 상기 기저대역 빔포머를 없애는 꼴로 상기 송수신 아날로그 빔포머만 구성하는 achievable sum rate 수식으로 근사(approximation)하여 상기 송수신 아날로그 빔포머를 설계하는 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.

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하이브리드 송수신기 동시 설계를 위한 OFDM 기반의 광대역 다중 안테나 시스템에 있어서, 부반송파 채널 정보들의 곱 정보를 이용하여 부반송파 별 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포밍을 설계하는 송수신 아날로그 빔포머; 및 상기 각 부반송파 별 유효채널에 대한 기저대역 빔포밍을 설계하는 기저대역 빔포머를 포함하고, 상기 송수신 아날로그 빔포머는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 기설정된 크기 이상인 송수신기의 빔 세트들을 빔 사전(beam dictionary)에서 찾아 부반송파 채널들이 공통으로 사용하는 송수신 아날로그 빔포머(beamformer)이고, 송수신 아날로그 빔 중 상기 상관관계가 가장 큰 빔 세트를 상기 빔 사전을 이용해 찾고, 상기 빔 사전을 이용해 찾은 상기 상관관계가 가장 큰 빔 세트에 직교하는 빔 영역에서 상기 상관관계가 큰 빔 세트를 순차적으로 찾음에 따라 상기 송수신 아날로그 빔포밍을 동시에 설계하는 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.

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제16항에 있어서,상기 송수신 아날로그 빔포머는, 최종적으로 송신기의 RF 빔포밍 행렬과 수신기의 RF 빔포밍 행렬을 각각 설계하여, 상기 송수신 아날로그 빔포밍을 동시에 설계하는 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.

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제16항에 있어서,상기 송수신 아날로그 빔포머는, 상기 부반송파 채널 정보들의 곱과 상관관계가 가장 큰 빔 세트를 찾는 경우, 각각 상기 송수신 아날로그 빔포머의 블록을 채우는 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.

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제11항에 있어서,상기 기저대역 빔포머는, 상기 각 부반송파의 유효채널 정보의 특이값 분해를 이용하여 주파수 효율을 최대화하도록 설계되는 기저대역 송수신기 빔포머인 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.

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제11항에 있어서,상기 기저대역 빔포머는, 상기 각 부반송파에 해당하는 유효채널 정보를 특이값 분해하여, 기저대역 빔포머는 송신기의 k 번째 부반송파 채널에 해당하는 기저대역 빔포밍 행렬과 수신기의 k 번째 부반송파 채널에 해당하는 기저대역 빔포밍 행렬을 설계하는 것을 특징으로 하는, 광대역 다중 안테나 시스템.