위치 추정 서비스 및 데이터 통신을 동시에 지원하는 빔포밍 벡터 조정 방법 및 장치
METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING BEAMFORMING VECTOR WHICH PROVIDE JOINT LOCALIZATION AND DATA TRANSMISSION
특허 요약
기지국에서 단말로 데이터를 전송하기 위해 사용되는 빔포밍 벡터를 조정하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 기지국은 단말로 단말의 위치를 추정하는 서비스 및 데이터 통신을 제공하는 서비스를 동시에 제공할 수 있다. 상기의 서비스들을 동시에 제공하기 위해 기지국의 전력을 고려해야 할 수 있다. 빔포밍 벡터 조정 방법 및 장치는 상기의 서비스들을 동시에 제공하면서 기지국의 전력 소비를 최소화할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
청구항
번호청구항
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전자 장치에 의해 수행되는 단말에 대한 기지국의 빔포밍 벡터를 생성하는 방법에 있어서,제1 빔포밍 벡터를 이용하여 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하는 단계;양성 반-한정(positive semidefinite)에 대한 슈어 컴플리먼트 조건(Schur complement condition)을 적용하고, 상기 빔포밍 코베리언스 행렬을 이용하여 추정된 단말의 위치 및 상기 단말의 실제의 위치 간의 위치 정확도에 관한 행렬을 생성하는 단계;상기 생성된 빔포밍 코베리언스 행렬을 이용하는 상기 단말이 상기 기지국으로부터 데이터를 수신한 데이터 레이트에 관한 함수 중 컨벡스(convex)가 아닌 부분을 선형화하는 단계;상기 위치 정확도에 대한 행렬 및 상기 선형화된 상기 데이터 레이트에 관한 함수에 기반하여 상기 위치 정확도가 소정의 위치 정확도 범위 내인 제1 조건 및 상기 데이터 레이트가 소정의 데이터 레이트 이상인 제2 조건을 만족하는 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하는 단계; 및상기 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬에 기반하여 상기 데이터의 전송에 대한 전력 소비가 최소화되도록 하는 제3 조건을 만족하는 제2 빔포밍 벡터를 생성하는 단계;를 포함하는, 빔포밍 벡터 생성 방법.

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전자 장치에 의해 수행되는,빔포밍 벡터에 기반하여 단말로 신호를 전송하는 단계;상기 전송된 신호에 기반하여 상기 단말의 위치를 추정하는 단계;상기 빔포밍 벡터에 기반하여 상기 단말로 데이터를 전송하는 단계;상기 단말로부터 상기 단말이 데이터를 수신한 데이터 레이트에 대한 정보를 수신하는 단계; 및상기 추정된 단말의 위치 및 상기 단말의 실제의 위치 간의 위치 정확도가 소정의 위치 정확도의 범위 내가 아닌 경우 또는 상기 수신한 데이터 레이트가 소정의 데이터 레이트에 비해 더 작은 경우, 상기 데이터의 전송에 대한 전력 소비가 최소화되도록 상기 빔포밍 벡터를 조정하는 단계를 포함하는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1항에 있어서,상기 신호를 전송하는 단계는 파일럿 구간 및 데이터 전송 구간 중 상기 파일럿 구간 동안 상기 신호를 전송하는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1항에 있어서,상기 단말로 전송되는 신호는 복수이고,상기 복수의 신호들은 상기 전자 장치의 복수의 안테나들을 통해 각각 전송되는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제3항에 있어서,상기 단말의 위치를 추정하는 단계는 상기 복수의 신호들의 각 도착 시간(Time Of Arrival; TOA)에 기반하여 상기 단말의 위치를 추정하는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1항에 있어서,상기 위치 정확도가 상기 소정의 위치 정확도의 범위 내인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1항에 있어서,상기 단말이 데이터를 수신한 데이터 레이트가 상기 소정의 데이터 레이트에 비해 더 큰지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1항에 있어서,상기 신호는 상기 전자 장치와 상기 단말이 공유하는 파일럿 코드를 포함하는 파일럿 정보 및 상기 빔포밍 벡터 중 적어도 하나를 이용하여 생성되는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1항에 있어서,상기 단말이 데이터를 수신한 데이터 레이트는 상기 단말의 유효 채널 이득 및 상기 전자 장치가 다른 단말을 위해 전송한 신호에 기반하여 계산되는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1항에 있어서,상기 위치 정확도는 상기 빔포밍 벡터와 관련된 피셔 정보 행렬에 기반하여 계산되는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제1 항에 있어서,상기 빔포밍 벡터를 조정하는 단계는,상기 빔포밍 벡터의 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하는 단계;상기 생성된 빔포밍 코베리언스 행렬을 이용하여 상기 수신한 데이터 레이트에 관한 함수를 선형화함으로써 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하는 단계; 및상기 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬에 기반하여 상기 빔포밍 벡터를 조정하는 단계를 포함하는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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제10 항에 있어서,상기 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하는 단계는 메이져리제이션-미니미제이션(majorization-minimization) 알고리즘을 사용하여 상기 수신한 데이터 레이트에 관한 함수 중 컨벡스(convex)가 아닌 부분을 상기 선형화함으로써 상기 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하는, 빔포밍 벡터 조정 방법.

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전자 장치에 있어서,빔포밍 벡터에 기반하여 단말로 신호를 전송하는 통신부; 및상기 전송된 신호에 기반하여 상기 단말의 위치를 추정하는 처리부를 포함하고,상기 통신부는 상기 빔포밍 벡터에 기반하여 상기 단말로 데이터를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 단말이 데이터를 수신한 데이터 레이트에 대한 정보를 수신하고,상기 처리부는 상기 추정된 단말의 위치 및 상기 단말의 실제 위치 간의 위치 정확도가 소정의 위치 정확도의 범위 내가 아닌 경우 또는 상기 데이터 레이트가 소정의 데이터 레이트에 비해 더 작은 경우, 상기 데이터의 전송에 대한 전력 소비가 최소화되도록 상기 빔포밍 벡터를 조정하는, 전자 장치.

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전자 장치에 있어서,제1 빔포밍 벡터를 이용하여 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하는 빔포밍 코베리언스 행렬 생성부;양성 반-한정(positive semidefinite)에 대한 슈어 컴플리먼트 조건(Schur complement condition)을 적용하고, 상기 빔포밍 코베리언스 행렬을 이용하여 추정된 단말의 위치 및 상기 단말의 실제의 위치 간의 위치 정확도에 관한 행렬을 생성하는 위치 정확도 생성부;상기 생성된 빔포밍 코베리언스 행렬을 이용하는 상기 단말이 기지국으로부터 데이터를 수신한 데이터 레이트에 관한 함수 중 컨벡스(convex)가 아닌 부분을 선형화하는 선형화부; 및상기 위치 정확도에 대한 행렬 및 상기 선형화된 상기 데이터 레이트에 관한 함수에 기반하여 상기 위치 정확도가 소정의 위치 정확도의 범위 내인 제1 조건 및 상기 데이터 레이트가 소정의 데이터 레이트 이상인 제2 조건을 만족하는 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬을 생성하고, 상기 로컬 빔포밍 코베리언스 행렬에 기반하여 상기 데이터의 전송에 대한 전력 소비가 최소화되도록 하는 제3 조건을 만족하는 제2 빔포밍 벡터를 생성하는 제어부를 포함하는, 전자 장치.