专

一种圆环滚子轴承静态调心角度测量装置

KR24156596B

发明人

张镝, 张宏, 李文兵, 关佳亮, 赵士阳, 张乐平

受让人

洛阳市铁木肯轴承科技有限公司

申请人

ENRICO NENCI

申请号

207395

申请日

2012-10-10

公开(公告)号

KR24156596B

公开(公告)日

2000-09-13

IPC分类号

A41D013/11A41D027/00A62B009/02

CPC分类号

优先权号

010909

优先权日

2009-02-10

摘要

NOVELTY - The workpiece is held in a carrier with a positioning structure that engages a complementary positioning structure on an engraving table (24). The workpiece is centered in the carrier so that when the workpiece carrier is in position on the engraving table, the center of the workpiece is known to the engraving system.

USE - Engraving system for workpiece positioning in an engraving apparatus.

ADVANTAGE - The apparatus reduces the skill required by the operator to engrave a workpiece; different configurations can be engraved reliably, and is compact.

DESCRIPTION OF DRAWING(S) - The drawing shows a perspective view of an engraving system.

Engraver (12)

Engraving table (24)

Guides (28)

权利要求

1. A method in a computing system of identifying one or more persons of interest that may reflect the identity of an individual, comprising: receiving, by the computing system, identification information associated with an individual from a portable identification device; receiving, by the computing system, environmental information, wherein the environmental information is indicative of a level of scrutiny that is to be applied to the received identification information for a location in which the portable identification device is operating; identifying, by the computing system, a plurality of candidates by matching the received identification information with candidate information associated with each of the plurality of candidates; generating, by the computing system, a candidate score for each of the plurality of identified candidates, the candidate score based on a comparison of the candidate information and the received identification information, and representing a likelihood that the identified candidate and the received identification information identify a same individual; identifying, by the computing system, one or more of the plurality of candidates as persons of interest that may reflect the identity of the individual based on the generated candidate score and the received environmental information; and causing, by the computing system, one or more of the identified persons of interest to be displayed, the number of persons of interest that are displayed being dependent on the level of scrutiny indicated by the environmental information.

2. The method of claim 1 wherein two or more identified persons of interest are displayed on a single display screen of the portable identification device.

3. The method of claim 1 wherein an operator of the portable device can configure the number of displayed candidates.

4. The method of claim 1 further comprising: selecting, by the computing system, one or more acts associated with each identified person of interest for which the person of interest is suspected, charged, or convicted; and ranking, by the computing system, the one or more selected acts.

5. The method of claim 4 wherein the selected acts are ranked based upon the received environmental information.

6. The method of claim 4 further comprising displaying the one or more identified persons of interest, wherein each displayed person of interest includes an indication of at least one of the selected acts associated with the person of interest.

7. The method of claim 1 wherein the comparison of the candidate information and the received information comprises comparing at least a portion of the candidate information with a portion of the individual identification information.

8. The method of claim 7 wherein the portion of the candidate information matches the portion of the individual identification information.

9. The method of claim 1 further comprising identifying, by the computing system, the plurality of candidates based in part by the received environmental information.

10. The method of claim 1 wherein the environmental information is received via a web service.

11. The method of claim 1 wherein the environmental information is received by retrieving the environmental information from a memory of the portable device.

12. The method of claim 1 wherein the environmental information comprises an alert issued by a government authority.

13. The method of claim 12 wherein the alert indicates a probability of a terrorist attack.

14. The method of claim 12 wherein the alert is an AMBER Alert.

15. The method of claim 1 wherein generating a candidate score comprises: parsing the received identification information into one or more portions of identification information; comparing the one or more portions of parsed identification information to corresponding one or more portions of categorized candidate information and calculating a portion score based on the comparison; and summing each calculated portion score to generate the candidate score.

16. The method of claim 15 wherein the one or more portions of identification information comprise at least one of a name, an identification number, a date of birth, a image, an address, an alias, a nationality, a height, a weight, a hair color, an eye color, a gender, a race, or an act.

17. The method of claim 15 wherein generating the candidate score for each of the plurality of identified candidates further comprises comparing the received environmental information to one or more acts associated with each candidate.

18. The method of claim 17 wherein the candidate score is increased when the received environmental information relates to at least one act associated with each candidate.

19. The method of claim 15 wherein the candidate score for each identified candidate further takes into account a population score, and wherein the population score is generated by determining a frequency of at least one name of the candidate within a population.

20. The method of claim 1 wherein the number of identified candidates is based in part on the received environmental information.

21. The method of claim 1 , wherein a greater number of persons of interest are displayed when the environmental information indicates a high level of scrutiny, and a lesser number of persons of interest are displayed when the environmental information indicates a low level of scrutiny.

22. A system for identifying one or more persons of interest that may reflect the identity of an individual, comprising: a receiver configured to: receive identification information associated with an individual from a portable identification device; and receive environmental information, wherein the environmental information is indicative of a level of scrutiny that is to be applied to the received identification information for a location in which the portable identification device is operating; a processing component configured to: identify a plurality of candidates by matching the received identification information with candidate information associated with each of the plurality of candidates; generate a candidate score for each of the plurality of identified candidates, the candidate score based on a comparison of the candidate information and the received identification information, and representing a likelihood that the identified candidate and the received identification information identify a same individual; identify one or more of the plurality of candidates as persons of interest that may reflect the identity of the individual based on the generated candidate score and the received environmental information; and determine a number of identified persons of interest to be displayed dependent on the level of scrutiny indicated by the environmental information; and a display screen for displaying the determined number of the identified persons of interest.

23. The system of claim 22 wherein two or more identified persons of interest are displayed on the display screen.

24. The system of claim 22 wherein an operator of the portable device can configure the number of displayed candidates.

25. The system of claim 22 wherein the processing component is further configured to select one or more acts associated with each identified person of interest for which the person of interest is suspected, charged, or convicted, and ranks the one or more selected acts.

26. The system of claim 25 wherein the selected acts are ranked based upon the received environmental information.

27. The system of claim 25 wherein each displayed person of interest includes an indication of at least one of the selected acts associated with the person of interest.

28. The system of claim 22 wherein the comparison of the candidate information and the received information comprises comparing at least a portion of the candidate information with a portion of the individual identification information.

29. The system of claim 28 wherein the portion of the candidate information matches the portion of the individual identification information.

30. The system of claim 22 wherein the processing component is further configured to identify the plurality of candidates based in part by the received environmental information.

31. The system of claim 22 wherein the environmental information is received via a web service.

32. The system of claim 22 further comprising a memory, wherein the environmental information is received by retrieving the environmental information from the memory.

33. The system of claim 22 wherein the environmental information comprises an alert issued by a government authority.

34. The system of claim 33 wherein the alert indicates a probability of a terrorist attack.

35. The system of claim 33 wherein the alert is an AMBER Alert.

36. The system of claim 22 wherein the processing component generates a candidate score by: parsing the received identification information into one or more portions of identification information; comparing the one or more portions of parsed identification information to corresponding one or more portions of categorized candidate information and calculating a portion score based on the comparison; and summing each calculated portion score to generate the candidate score.

37. The system of claim 36 wherein the processing component is further configured to generate the candidate score for each of the plurality of identified candidates by comparing the received environmental information to one or more acts associated with each candidate.

38. The system of claim 37 wherein the candidate score is increased when the received environmental information relates to at least one act associated with each candidate.

39. The system of claim 36 wherein the candidate score for each identified candidate further takes into account a population score, and wherein the population score is generated by determining a frequency of at least one name of the candidate within a population.

40. The system of claim 36 wherein the one or more portions of identification information comprise at least one of a name, an identification number, a date of birth, a image, an address, an alias, a nationality, a height, a weight, a hair color, an eye color, a gender, a race, or an act.

41. The system of claim 22 wherein the number of identified candidates is based in part on the received environmental information.

42. The system of claim 22 , wherein a greater number of persons of interest are displayed when the environmental information indicates a high level of scrutiny, and a lesser number of persons of interest are displayed when the environmental information indicates a low level of scrutiny.

43. A portable system for identifying one or more persons of interest that may reflect the identity of an individual, comprising: a receiving component configured to receive identification information associated with an individual and environmental information, wherein the environmental information is indicative of a level of scrutiny that is to be applied to the received identification information; a matching component configured to: identify information associated with one or more candidates, wherein the identified candidate information is similar to the received identification information; identify one or more candidates as persons of interest that may reflect the identity of the individual, wherein the identified persons of interest are based on the received environmental information and a comparison of the received identification information and the candidate information of each candidate; and determine a number of identified persons of interest to be displayed dependent on the level of scrutiny indicated by the environmental information; and a display component for displaying the determined number of the identified persons of interest.

44. The portable system of claim 43 further comprising a scanning component configured to scan identification information and provide the identification information to the receiving component.

45. The portable system of claim 44 wherein the scanning component comprises a digital scanner, a camera, a magnetic strip reader, an optical character reader, a bar code scanner, or an RFID reader.

46. The portable system of claim 44 wherein the received identification information was scanned from an identification record.

47. The portable system of claim 46 , wherein the identification record is a state ID, a military ID, a passport, a corporate ID, or an RFID chip.

48. The portable system of claim 44 wherein an operator of the portable system can configure the number of identified persons of interest.

49. The portable system of claim 43 wherein the matching component is further configured to identify one or more acts associated with each identified person of interest.

50. The portable system of claim 49 wherein at least one of the one or more acts associated with each persons of interest are displayed with the persons of interest.

51. The portable system of claim 50 wherein the determined number of identified persons of interest is two or more, and the two or more persons of interest are displayed sequentially.

52. The portable system of claim 50 wherein the determined number of identified persons of interest is two or more, and the two or more persons of interest are displayed side-by-side.

53. The portable system of claim 50 wherein the displayed one or more acts are ranked based on severity.

54. The portable system of claim 50 wherein the displayed one or more acts are further ranked based on the received environmental information.

55. The portable system of claim 43 wherein the one or more candidates are identified based on the received environmental information.

56. The portable system of claim 43 wherein the environmental information comprises an alert.

57. The portable system of claim 43 wherein the comparison of the received identification information and the candidate information of each candidate comprises measuring a difference between the interpreted identification information and the corresponding candidate information.

58. The portable system of claim 57 wherein the candidate information comprises at least one of a name, an identification number, a date of birth, an image, an address, an alias, a nationality, a height, a weight, a hair color, an eye color, a gender, a race, or an offense.

说明书

[0001][0001] 본 기술적 사상에 따른 발명은 빔포밍을 수행하는 통신 장치 및 이의 동작 방법에 관한 발명에 관한 것이다.

[0002][0002] 복수의 안테나를 포함한 통신 장치는 복수의 단말들로 송신 신호를 송신하기 위해 빔포밍(beam-forming) 동작을 수행할 수 있다. 빔포밍은 복수의 안테나들로 방향성을 가지는 신호들을 송신하는 방법을 지칭할 수 있고, 예시적으로 기지국은 무선 통신을 수행하는 단말 장치에 빔포밍 방식으로 다운링크 신호를 송신할 수 있다. 기지국과 단말 사이의 업링크와 다운링크 간에 무선 채널이 상호적(reciprocal)인 것, 즉 채널 상호성을 고려하여, 기지국은 단말로부터 수신된 업링크 신호에 기초하여 추정된 다운링크에 기초하여 빔 포밍에 기초한 다운링크 신호를 단말에 송신할 수 있다. 그러나, 대상 단말로 송신하는 송신 신호는 다른 단말로 송신할 송신 신호에 의해 간섭이 발생할 수 있으며, PSK(Phase Shift Keying) 방식으로 송신 신호를 생성하는 경우 간섭에 의해 송신 신호의 위상이 왜곡될 수 있다.

[0003][0003] 본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 송신 신호 중 다른 단말에 대응되는 송신 성분에 의한 간섭을 대상 단말에 대한 보강 간섭으로 생성함으로써 송신 신호의 세기를 증가시키는 통신 장치를 제공하는 데에 있다.

[0004][0004] 본 개시의 실시예에 따른 복수의 단말들로 빔포밍된 송신 신호를 제공하는 통신 장치의 동작 방법은 상기 복수의 단말들 각각에 대한 영역 제한 조건에 기초하여 대상 송신 벡터를 결정하는 단계, 상기 대상 송신 벡터 및 빔 선택 조건에 기초하여 복수의 안테나들 중 일부 안테나를 선택하는 빔 선택 매트릭스를 생성하는 단계, 상기 대상 송신 벡터 및 상기 빔 선택 매트릭스에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계 및 상기 빔 선택 매트릭스 및 상기 프리코딩 매트릭스에 기초하여 송신 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

[0005][0005] 아울러, 복수의 단말들로 빔포밍된 송신 신호를 제공하는 통신 장치의 동작 방법은 상기 단말들 각각에 대응되는 송신 데이터를 프리코딩 매트릭스에 기초하여 프리코딩함으로써 프리코딩 신호를 생성하는 단계, 및 복수의 안테나들 중 일부 안테나들을 선택하는 빔 선택 매트릭스에 기초하여 상기 일부 안테나에 대응되는 송신 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 대상 단말 각각에 대응되는 송신 신호는 송신 신호 성분 중 다른 단말에 대응되는 간섭 벡터에 의해 증폭된 세기를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

[0006][0006] 또한, 통신 장치는 복수의 단말들로 빔포밍된 송신 신호를 출력하는 복수의 안테나들, 상기 안테나들 수보다 적은 수로 배치되는 RF 체인, 및 상기 복수의 단말들 각각에 대한 영역 제한 조건 및 빔 선택 조건에 기초하여 빔 선택 매트릭스 및 프리코딩 매트릭스를 결정하는 프로세서를 포함하고, 상기 빔 선택 매트릭스 및 상기 프리코딩 매트릭스에 의해 생성된 송신 신호는 다른 단말에 대응되는 간섭 벡터에 의해 증폭된 세기를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

[0007][0007] 본 개시의 기술적 사상에 따른 통신 장치는 영역 제한 조건 및 빔 선택 조건에 기초하여 프리코딩 매트릭스 및 빔 선택 매트릭스를 생성할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 통신 장치는 송신 신호 중 다른 단말에 대응되는 송신 성분에 의한 간섭을 대상 단말에 대한 보강 간섭으로 생성함으로써 송신 신호의 세기를 증가시킬 수 있다.

[0008][0008] 도 1은 본 개시의 실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 블록도이다. 도 2는 일실시예에 따른 통신 장치가 빔포밍 동작을 수행함으로써 복수의 단말들로 송신 신호를 제공하는 예시에 대한 도면이다. 도 3은 일실시예에 따라 생성된 매트릭스에 의해 송신 신호가 생성되는 방법을 도시한 도면이다. 도 4는 일실시예에 따른 영역 제한 조건을 도시한 도면이다. 도 5는 일실시예의 영역 제한 조건에 따라 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 6은 도 5의 실시예에 따른 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 결정하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 7a는 도 5에 따라 생성된 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터의 차이를 반복 횟수에 대해 도시한 그래프이고, 도 7b는 도 5 및 도 6에 따라 생성된 송신 벡터 및 빔 선택 벡터의 세기에 대한 그래프이다. 도 8은 본 개시의 실시예에 따른 통신 장치가 송신 신호를 생성하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 9는 본 개시의 실시예에 따라 프리코딩 신호 및 RF 신호를 생성함으로써 송신 신호를 생성하는 방법을 도시한 도면이다. 도 10은 일실시예에 따라 서로 다른 단말에서 측정된 송신 신호의 세기를 도시한 그래프이다. 도 11a는 일실시예에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)에서 생성된 송신 신호의 위상을 도시한 복소 평면이고, 도 11b는 어느 하나의 단말에 대한 영역 제한 조건 및 생성된 송신 신호의 위상을 도시한 복소 평면이다.

[0009][0009] 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

[0010][0010] 도 1은 본 개시의 실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 블록도이다.

[0011][0011] 무선 통신 시스템(10)은 통신 장치(100) 및 무선 통신 단말(200)을 포함하는 임의의 시스템을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 시스템(10)은 NR(New Radio) 시스템, 5G(5 th generation wireless) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템, LTE-Advanced 시스템, CDMA(Code Division Multiple) 시스템, GSM 시스템(Global System for Mobile Communication), WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템 등 중 어느 하나일 수 있다. 또한, CDMA 시스템은 광대역 CDMA(WCDMA), 시간 분할 동기화 CDMA(TD-SCDMA), cdma2000 등의 다양한 CDMA 버전으로 구현될 수 있다. 이하에서 무선 통신 시스템(10)은 5G 시스템 및/또는 LTE 시스템을 주로 참조하여 설명될 것이나 본 개시의 예시적 실시 예들이 이에 제한되지 아니하는 점은 이해될 것이다.

[0012][0012] 무선 통신 시스템(10)의 무선 통신 네트워크는 가용 네트워크 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자들이 통신하는 것을 지원할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 네트워크에서 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA 등과 같은 다양한 다중 접속 방식으로 정보가 전달할 수 있다.

[0013][0013] 일부 실시 예들에서, 무선 통신 시스템(10)에는 통신 장치가 포함될 수 있고, 통신 장치는 기지국(Base Station: BS)일 수 있다. 기지국은 일반적으로 사용자 기기(user equipment; UE) 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 지칭할 수 있고, 사용자 기기 및/또는 타 셀과 통신함으로써 데이터 및 제어정보를 교환할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 셀(cell), Node B, eNB(evolved-Node B), gNB(next generation Node B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), AP(Access Pint), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등으로 지칭될 수도 있다. 본 명세서에서, 기지국은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node-B, LTE에서의 eNB, NR에서의 gNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석될 수 있고, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드, RRH, RU, 스몰 셀 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄할 수 있다.

[0014][0014] 일부 실시 예들에서, 무선 통신 단말(200)은 무선 통신 시스템(10)에서 사용자 기기(User Equipment; UE)일 수 있다. 사용자 기기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있고, 기지국과 통신하여 데이터 및/또는 제어 정보를 송수신할 수 있는 다양한 기기들을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 사용자 기기는 단말 기기(terminal equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 장치(wireless device), 휴대 장치(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다.

[0015][0015] 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(10)은 통신 장치(100) 및 복수의 무선 통신 단말(200)들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적 실시 예로 이에 국한되지 않으며, 무선 통신 시스템(10)은 다수의 셀들 및 다수의 네트워크 엔티티들(Network entities)을 포함할 수 있다. 통신 장치는 무선 통신 단말(200) 또는 다른 셀의 통신 장치와 통신하여 데이터 신호 또는 제어 정보를 송수신할 수 있다.

[0016][0016] 통신 장치(100)는 프로세서(110), 복수의 RF 체인 회로들(120A 내지 120N), 이산 렌즈 어레이(140)(Discrete Lens Array; DLA), 및 복수의 안테나들(130a 내지 130m)을 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 프리코딩 프로세서(111), 빔 선택 프로세서(112), 및 빔포밍 프로세서(113)를 포함할 수 있고, 각 단말에 대응되는 데이터를 프리코딩 프로세서(111), 빔 선택 프로세서(112), 및 빔포밍 프로세서(113) 각각에 대응되는 매트릭스에 기초하여 송신 신호로 생성할 수 있다. 예시적으로, 프리코딩 프로세서(111)는 프리코딩 매트릭스에 기초하여 데이터를 프리코딩 신호로 변환시킬 수 있다. 프로세서(110)에 의해 각 신호가 생성되는 것은 도 8 및 도 9를 통해 후술한다.

[0017][0017] 아울러, 프로세서(110)는 각 무선 통신 단말(200)에 대한 정보에 기초하여 프리코딩 매트릭스, 빔 선택 매트릭스, 및 빔포밍 매트릭스를 생성할 수 있다. 예시적으로, 프로세서(110)는 단말 각각에 대한 채널 정보를 획득하고, 채널 정보, 영역 제한 조건, 빔 선택 조건에 기초하여 프리코딩 매트릭스 및 빔 선택 매트릭스를 생성할 수 있다. 프로세서(110)가 매트릭스를 생성하는 것은 도 3 내지 도 7을 통해 후술하도록 한다.

[0018][0018] RF 체인 회로(120a 내지 120n)는 프로세서(110)에 의해 생성된 신호를 증폭시키거나 잡음을 제거하기 위한 회로로, 예시적으로 대역통과 필터, 저잡음 증폭기, 및 주파수 다운 컨버터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프리코딩 신호는 RF 체인 회로(120a 내지 120n)의 개수에 대응되는 프리코딩 신호 벡터의 조합으로 구성되고, RF 체인 회로(120a 내지 120n)는 프리코딩 신호 벡터 각각을 증폭시켜 출력할 수 있다.

[0019][0019] 아울러, RF 체인 회로(120a 내지 120n)의 개수는 복수의 안테나들(130a 내지 130m)의 개수보다 적을 수 있다. RF 체인 회로(120a 내지 120n)의 개수가 복수의 안테나들(130a 내지 130m) 개수보다 적은 경우, 통신 장치(100)는 빔 선택 매트릭스에 기초하여 RF 체인 회로(120a 내지 120n) 개수에 대응되는 안테나를 선택할 수 있고, 대응되는 안테나를 통해 이산 렌즈 어레이(140)로 신호를 송신할 수 있다.

[0020][0020] 이산 렌즈 어레이(140)는 복수의 안테나들(130a 내지 130m)로부터 출력된 신호들을 굴절시켜 빔포밍 신호를 생성할 수 있다. 복수의 안테나들(130a 내지 130m) 각각의 위치에 따라 이산 렌즈 어레이(140)를 통해 신호가 굴절되는 정도가 다를 수 있고, 이에 따라 통신 장치(100)는 무선 통신 단말(200)의 위치로 송신 신호를 빔포밍할 수 있다.

[0021][0021] 각 무선 통신 단말(200)은 적어도 하나의 안테나를 통해 통신 장치(100)로부터 송신된 신호를 수신할 수 있고, 본 개시의 무선 통신 단말(200)은 하나의 안테나를 통해 신호를 수신함으로써 통신 시스템은 MU-MISO(Multi User-Multi Input Single Output) 방식으로 통신이 수행되는 시스템일 수 있으나, 이에 국한되지 않고, 복수의 안테나를 통해 신호가 수신됨으로써 MU-MIMO(Multi User-Multi Input Multi Output) 방식으로 통신이 수행되는 시스템일 수도 있다.

[0022][0022] 도 2는 일실시예에 따른 통신 장치(100)가 빔포밍 동작을 수행함으로써 복수의 단말들로 송신 신호를 제공하는 예시에 대한 도면이다.

[0023][0023] 도 2를 참조하면, 송신 신호는 각 무선 통신 단말(200a 내지 200d 각각)을 향해 빔포밍되어 복수의 무선 통신 단말들(200a 내지 200d)에 제공될 수 있다. 이 때, 무선 통신 단말들(200a 내지 200d) 각각에 대응되는 송신 신호는 송신 신호 중 다른 무선 통신 단말들에 대응되는 송신 성분에 의해 간섭 현상이 발생될 수 있으며, 이는 사용자간 간섭(Inter-User Interference)으로 지칭될 수 있다.

[0024][0024] 통신 시스템(10)은 밀리미터-파(mm-wave)에 따른 채널 전파 손실을 낮은 RF 체인 및 낮은 복잡성을 갖는 이산 렌즈 어레이를 통해 극복할 수 있으며, 이에 따라 높은 스펙트럼의 이득을 얻을 수 있다. 특히, MU-MISO 방식으로 통신이 수행되는 경우 다중 빔이 제공하는 공간 자유도를 유리하게 활용하여 시스템 용량을 향상시킬 수 있다. 즉, 복수의 무선 통신 단말들(200a 내지 200d)이 송신 신호를 동시에 공유할 수 있도록 스케쥴링될 수 있다. 이 때, 통신 시스템(10)의 성능의 직교 빔(orthogonal beam)의 개수만큼 향상될 수 있으며, 가능한 한 많은 직교 빔이 선택되는 것이 중요할 수 있다. 그러나, 무선 통신 단말(200a 내지 200d)의 수가 증가함에 따라 직교 빔의 수는 사용자간 간섭에 의해 빠르게 감소될 수 있다.

[0025][0025] 본 개시의 통신 장치(100)는 각 무선 통신 단말(200a 내지 200d 각각)에 대한 사용자간 간섭이 보강 간섭되도록 송신 신호를 설계할 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 통신 장치(100)는 PSK(Phase Shifting Keying) 변조에서 사용자간 간섭에 기초하여 생성된 송신 신호가 각 무선 통신 단말(200a 내지 200d 각각)에 대응되는 제한 영역으로 더 깊이 이동될 수 있다. 이 때, 각 무선 통신 단말(200a 내지 200d 각각)에 대응되는 제한 영역은 심볼 단위의 데이터와 채널 상태 정보에 기초하여 획득될 수 있다.

[0026][0026] 도 3은 일실시예에 따라 생성된 매트릭스에 의해 송신 신호가 생성되는 방법을 도시한 도면이다.

[0027][0027] 도 3을 참조하면, 본 개시의 통신 장치(100)는 제한 영역 조건 및 빔 선택 조건을 만족하는 대상 송신 벡터를 결정할 수 있고, 대상 송신 벡터에 기초하여 빔 선택 매트릭스 및 프리코딩 매트릭스를 결정할 수 있다. 통신 장치(100)는 빔포밍 매트릭스, 채널 매트릭스, 빔 선택 매트릭스, 프리코딩 매트릭스에 기초하여 각 무선 통신 단말에 대응되는 데이터를 송신 신호로 생성할 수 있다.

[0028][0028] 단계(S10)에서, 통신 장치(100)는 각 무선 통신 단말에 대한 단말 채널 정보를 획득할 수 있다. 단말 채널 정보는 예시적으로, 통신 장치(100)가 무선 통신을 수행할 무선 통신 단말의 개수를 포함할 수 있고, 채널 상태 정보를 포함할 수도 있다. 통신 장치(100)는 채널 상태 정보를 각 무선 통신 단말에 대응되는 신호 대 잡음비(SNR)로 획득할 수 있다.

[0029][0029] 단계(S20)에서, 통신 장치(100)는 무선 통신 단말 각각에 대해 획득한 단말 채널 정보에 기초하여 채널 매트릭스를 생성할 수 있다. 아울러, 통신 장치(100)는 이산 렌즈 어레이에 대응되는 빔포밍 매트릭스도 생성할 수 있다. 예시적으로, 통신 장치(100)는 아래 수학식 1 의 행과 열을 갖는 매트릭스를 채널 매트릭스로 생성할 수 있고, 수학식 2의 행과 열을 갖는 매트릭스를 빔포밍 매트릭스로 생성할 수 있다.

[0030][0030] [수학식 1]

[0031][0031] JPEG pat00001.jpg 5 60

[0032][0032] [수학식 2]

[0033][0033] JPEG pat00002.jpg 5 19

[0034][0034] 여기에서, K(K는 자연수)는 무선 통신 단말의 개수일 수 있고, M(M은 자연수)은 통신 장치(100)의 안테나 개수일 수 있다.

[0035][0035] 통신 장치(100)는 각 무선 통신 단말에 대응되는 채널 벡터 h k 를 수학식 3을 통해 획득할 수 있다.

[0036][0036] [수학식 3]

[0037][0037] JPEG pat00003.jpg 16 37

[0038][0038] 수학식 3에서 L은 -π/2 내지 π/2의 JPEG pat00004.jpg 5 5 에서 다중 경로의 개수이고, JPEG pat00005.jpg 5 5 는 k번째 무선 통신 단말의 경로 이득(path gain)일 수 있다. 스티어링 벡터(steering vecotr) JPEG pat00006.jpg 5 13 는 다음 수학식 4를 통해 획득될 수 있다.

[0039][0039] [수학식 4]

[0040][0040] JPEG pat00007.jpg 10 89

[0041][0041] 수학식 4에서 d는 인접한 안테나 간의 거리일 수 있고, λ는 캐리어 파장일 수 있다.

[0042][0042] 각 무선 통신 단말에 대응되는 채널 벡터 h k 를 획득한 통신 장치(100)는 다음 수학식 5를 통해 각 무선 통신 단말에 대한 채널 공분산 매트릭스(channel covariance matrix) R k 를 획득할 수 있다.

[0043][0043] [수학식 5]

[0044][0044] JPEG pat00008.jpg 5 27

[0045][0045] 통신 장치(100)는 다음 수학식 6을 통해 채널 공분산 매트릭스 R k 의 고유값(eigenvalue)을 생성할 수 있다.

[0046][0046] [수학식 6]

[0047][0047] JPEG pat00009.jpg 5 24

[0048][0048] 여기에서 JPEG pat00010.jpg 5 5 는 채널 공분산 매트릭스의 고유값으로부터 생성된 대각선 매트릭스(diagonal matrix)일 수 있고, JPEG pat00011.jpg 5 2 는 채널 공분산 매트릭스의 고유값에 대응되는 열(column)일 수 있다.

[0049][0049] 반 파장의 안테나 간격으로 형성된 등간격 선형 어레이(Uniform Linear Array; ULA)를 고려하면, JPEG pat00012.jpg 5 2 는 단일 이산 푸리에 변환(unitary Discrete Fourier Transform) 매트릭스 F M 로 형성될 수 있다. 이 때, 단일 이산 푸리에 변환 매트릭스의 (n,m)성분(element)은 충분히 큰 M에 대해 다음 수학식 7과 같이 표현될 수 있다. 통신 장치(100)는 단일 이산 푸리에 변환 매트릭스를 빔포밍 매트릭스로 결정할 수 있다.

[0050][0050] [수학식 7]

[0051][0051] JPEG pat00013.jpg 6 44

[0052][0052] 단계(S30)에서, 통신 장치(100)는 영역 제한 조건 및 빔 선택 조건에 기초하여 대상 송신 벡터를 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 장치(100)는 영역 제한 조건에 기초하여 송신 벡터를 결정할 수 있고, 빔 선택 조건에 기초하여 빔 선택 벡터를 결정할 수 있으며, 송신 벡터 및 빔 선택 벡터를 반복적으로 생성함으로써 대상 송신 벡터를 획득할 수 있다. 통신 장치(100)가 대상 송신 벡터를 획득하는 실시예에 대해 도 4 내지 도 7b를 통해 후술하도록 한다.

[0053][0053] 단계(S40)에서, 통신 장치(100)는 대상 송신 벡터에 의해 생성된 대상 빔 선택 벡터에 기초하여 빔 선택 매트릭스를 결정할 수 있다. 예시적으로, 통신 장치(100)는 빔 선택 조건에 부합하는 후보 빔 선택 벡터들 중 어느 하나를 각 무선 통신 단말에 대응되는 대상 빔 선택 벡터로 결정할 수 있고, 복수의 무선 통신 단말들에 대응되는 대상 빔 선택 벡터들을 빔 선택 매트릭스로 획득할 수 있다.

[0054][0054] 단계(S50)에서, 통신 장치(100)는 대상 송신 벡터, 빔 선택 매트릭스에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 결정할 수 있다. 예시적으로, 대상 송신 벡터가 빔 선택 매트릭스 및 프리코딩 매트릭스의 행렬 곱 연산을 통해 생성됨을 이용하여 대상 송신 벡터에 빔 선택 매트릭스의 역행렬을 곱함으로써 프리코딩 매트릭스를 획득할 수 있다.

[0055][0055] 단계(S60)에서, 통신 장치(100)는 각 무선 통신 단말에 대응되는 데이터를 심볼 단위로 획득할 수 있고, 심볼 단위의 데이터에 대해 프리코딩 매트릭스 및 빔 선택 매트릭스의 행렬 곱 연산을 수행함으로써 선택 신호를 생성할 수 있다. 생성된 선택 신호는 이산 렌즈 어레이 및 채널 매트릭스를 통해 송신 신호로 생성될 수 있다.

[0056][0056] 도 4는 일실시예에 따른 영역 제한 조건을 도시한 도면이다.

[0057][0057] 도 4를 참조하면, 본 개시의 통신 장치(100)는 다른 무선 통신 단말들에 의한 보강 간섭으로 인해 대상 무선 통신 단말은 증폭된 세기의 송신 신호를 수신할 수 있다. 도 4에 따른 실시예는 설명을 위해 대상 무선 통신 단말이 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 신호를 수신하는 것을 도시하였으나, 본 개시의 실시예는 이에 국한되지 않고, 모든 종류의 PSK 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 신호를 수신하는 것을 포함할 수 있다.

[0058][0058] 대상 무선 통신 단말에 대한 데이터의 성상 포인트(constellation point)는 다음 수학식 8로 표현될 수 있다.

[0059][0059] [수학식 8]

[0060][0060] JPEG pat00014.jpg 5 19

[0061][0061] 이 때, 대상 무선 통신 단말에 대한 영역 제한 조건의 경계는 다음 수학식 9로 정의될 수 있다.

[0062][0062] [수학식 9]

[0063][0063] JPEG pat00015.jpg 5 35

[0064][0064] 여기에서, JPEG pat00016.jpg 5 27 이고, JPEG pat00017.jpg 5 27 이며, JPEG pat00018.jpg 5 19 일 수 있다. 대상 무선 통신 단말이 데이터를 정확히 복호화하기 위해 송신 신호의 위상은 JPEG pat00019.jpg 5 5 및 JPEG pat00020.jpg 5 5 사이에 위치해야 할 수 있다. 즉, 송신 신호 중 다른 무선 통신 단말에 의한 간섭을 포함한 송신 신호의 위상이 영역 제한 조건의 경계 내로 포함되어야 할 수 있다. 즉, 채널 매트릭스 중 대상 무선 통신 단말에 대응되는 채널 벡터 JPEG pat00021.jpg 5 5 에 의한 송신 신호의 위상이 JPEG pat00022.jpg 5 5 및 JPEG pat00023.jpg 5 5 사이에 위치해야 할 수 있고, 다음 수학식 10과 같이 표현될 수 있다. k'은 대상 무선 통신 단말을 제외한 나머지 무선 통신 단말을 의미할 수 있다.

[0065][0065] [수학식 10]

[0066][0066] JPEG pat00024.jpg 5 56

[0067][0067] 본 개시의 통신 장치(100)는 수학식 10에 따른 간섭 성분의 위상 조건뿐만 아니라, 간섭에 의해 더 큰 세기의 송신 신호를 생성하기 위한 영역 제한 조건을 만족하는 송신 벡터를 생성할 수 있다.

[0068][0068] 도 4를 참조하면, 간섭 성분을 제외한 대상 무선 통신 단말에 대한 송신 신호의 성상 포인트가 A로 지정된 경우, 영역 제한 조건은 수학식 10의 위상 조건을 만족해야 할 뿐만 아니라, 간섭 성분을 포함한 송신 신호의 성상 포인트 B의 크기가 A의 크기에 비해 커야할 수도 있다. 따라서, 간섭 성분을 포함한 송신 신호의 성상 포인트는 다음 수학식 10으로 표현될 수 있고, 이 때의 영역 제한 조건을 만족하는 성상 포인트의 벡터 조건은 다음 수학식 11로 표현될 수 있다.

[0069][0069] [수학식 10]

[0070][0070] JPEG pat00025.jpg 5 32

[0071][0071] [수학식 11]

[0072][0072] JPEG pat00026.jpg 13 48

[0073][0073] 수학식 10을 만족하기 위해 도 4를 참조하면, 각 성상 포인트 벡터는 다음 수학식 12 내지 수학식 14와 같이 표현될 수 있다.

[0074][0074] [수학식 12]

[0075][0075] JPEG pat00027.jpg 8 86

[0076][0076] [수학식 13]

[0077][0077] JPEG pat00028.jpg 8 67

[0078][0078] [수학식 14]

[0079][0079] JPEG pat00029.jpg 5 51

[0080][0080] 수학식 12 내지 수학식 14를 참조하면, 수학식 11의 영역 제한 조건은 다음 수학식 15로 표현될 수 있고, 도 4의 Re축과 평행한 영역의 경계와 Im축과 평행한 영역의 경계는 수학식 16의 c 1 및 c 2 로 표현될 수 있다.

[0081][0081] [수학식 15]

[0082][0082] JPEG pat00030.jpg 6 76

[0083][0083] [수학식 16]

[0084][0084] JPEG pat00031.jpg 5 75

[0085][0085] JPEG pat00032.jpg 5 30 , JPEG pat00033.jpg 5 30

[0086][0086] 이에 따라, 대상 무선 통신 단말에 대한 영역 제한 조건은 수학식 16을 참조하여 다음 수학식 17로 나타낼 수 있다.

[0087][0087] [수학식 17]

[0088][0088] JPEG pat00034.jpg 6 66

[0089][0089] 본 개시의 통신 장치(100)는 도 3에서 선술한 방법으로 채널 매트릭스 및 빔포밍 매트릭스를 획득할 수 있고, 채널 매트릭스 중 대상 무선 통신 단말에 대응되는 채널 벡터에 기초하여 수학식 16에 따라 영역 제한 조건을 만족하는 송신 벡터를 획득할 수 있다. 이하 도 5 내지 도 8을 통해 통신 장치(100)가 송신 벡터를 구함으로써 빔 선택 매트릭스 및 프리코딩 매트릭스를 생성하는 방법에 대해 설명하도록 한다.

[0090][0090] 도 5는 일실시예의 영역 제한 조건에 따라 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정하는 방법을 도시한 흐름도이다.

[0091][0091] 도 5를 참조하면, 통신 장치(100)는 페널티 가중치를 설정하고, 설정된 페널티 가중치에 따라 송신 벡터 및 빔 선택 벡터를 계속하여 업데이트함으로써 일정 업데이트 횟수 이상이 되는 경우 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정할 수 있다.

[0092][0092] 도 4를 참조하면, 통신 장치(100)가 구하고자 하는 대상 송신 벡터는 대상 무선 통신 단말에 대응되는 영역 중 타겟 성상 포인트와의 차이가 최소인 송신 벡터일 수 있다. 통신 장치(100)는 모든 무선 통신 단말에 대해 다음 수학식 18을 만족하는 송신 벡터를 대상 송신 벡터로 결정할 수 있고, 이 때 JPEG pat00035.jpg 5 2 는 모든 무선 통신 단말에 대한 타겟 성상 포인트일 수 있다.

[0093][0093] [수학식 18]

[0094][0094] JPEG pat00036.jpg 8 48

[0095][0095] 수학식 18의 최소화 함수는 볼록하지 않고(non-convex) 매끄럽지 않은(non-smooth) 특성을 가지므로, 수학식 18을 풀기 위한 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방법은 어려운 해결책이 될 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 통신 장치(100)는 다음 수학식 19를 만족하는 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정할 수 있다.

[0096][0096] [수학식 19]

[0097][0097] JPEG pat00037.jpg 8 86

[0098][0098] 이 때, x는 도 4에 따른 영역 제한 조건을 만족하는 후보 송신 벡터들 중 어느 하나일 수 있고, y는 빔 선택 조건을 만족하는 후보 빔 선택 벡터들 중 어느 하나일 수 있으며, JPEG pat00038.jpg 5 2 는 페널티 가중치일 수 있다. 아울러, JPEG pat00039.jpg 5 2 는 타겟 성상 포인트의 크기이고, JPEG pat00040.jpg 5 2 는 타겟 성상 포인트의 위상에 관한 대각선 매트릭스일 수 있다.

[0099][0099] 수학식 19에 따른 최소화 문제는 다음 수학식 20으로 표현될 수 있고, JPEG pat00041.jpg 5 13 는 수학식 19의 목적 함수일 수 있다.

[0100][0100] [수학식 20]

[0101][0101] JPEG pat00042.jpg 8 75

[0102][0102] ( JPEG pat00043.jpg 6 88 )

[0103][0103] 본 개시의 통신 장치(100)는 수학식 19 및 수학식 20에서 페널티 가중치를 반복하여 설정할 수 있고, 각 반복 횟수마다 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 업데이트함으로써 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정할 수 있다.

[0104][0104] 도 5를 참조하면, 채널 매트릭스 및 빔포밍 매트릭스를 획득한 통신 장치(100)는 단계(S310)에서 수학식 19의 페널티 가중치를 설정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 장치(100)는 반복 횟수가 증가됨에 따라 더 높은 페널티 가중치를 설정할 수 있다. 이에 따라, 수학식 19의 목적 함수에서 송신 벡터 및 빔 선택 벡터의 차이에 부여되는 가중치를 더 높게 설정할 수 있다.

[0105][0105] 단계(S320)에서, 통신 장치(100)는 설정된 페널티 가중치에 기초하여 벡터 평가 값을 계산할 수 있다. 벡터 평가 값은 수학식 20의 페널티 가중치에 대한 편미분 값일 수 있고, 이 때의 송신 벡터 및 빔 선택 벡터는 도 6의 실시예를 통해 결정된 송신 벡터 및 빔 선택 벡터일 수 있다.

[0106][0106] 단계(S330)에서, 통신 장치(100)는 벡터 평가 값과 목표값을 비교함으로써 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 결정할 수 있다. 통신 장치(100)는 종전 결정된 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터로부터 새로 설정된 페널티 가중치에 기초하여 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 업데이트할 수 있다. 본 개시의 통신 장치(100)가 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 결정하는 것은 도 6을 통해 상세히 후술하도록 한다.

[0107][0107] 단계(S340)에서, 통신 장치(100)는 지정 횟수 이상으로 반복하여 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 업데이트한 경우, 해당 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터 각각을 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터로 결정할 수 있다. 도 7a를 참조하면, 통신 장치(100)는 반복 횟수를 증가시킴으로써 송신 벡터 및 빔 선택 벡터의 차이가 작아지도록 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 업데이트할 수 있다.

[0108][0108] 무선 통신 단말 각각에 대응되는 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정한 통신 장치(100)는 복수의 무선 통신 단말들에 대한 대상 빔 선택 벡터들에 기초하여 빔 선택 매트릭스를 생성할 수 있고, 대상 송신 벡터 및 빔 선택 매트릭스에 기초하여 프리코딩 매트릭스를 결정할 수 있다.

[0109][0109] 도 6은 도 5의 실시예에 따른 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 결정하는 방법을 도시한 흐름도이다.

[0110][0110] 도 6을 참조하면, 본 개시의 통신 장치(100)는 송신 벡터 및 빔 선택 벡터에 기초하여 송신 가중치 및 빔 선택 가중치 각각을 생성할 수 있고, 후보 송신 벡터들 중 송신 가중치와 차이가 최소인 송신 벡터를 다음 송신 벡터로 결정하고, 후보 빔 선택 벡터들 중 송신 선택 가중치와 차이가 최소인 빔 선택 벡터를 다음 빔 선택 벡터로 결정할 수 있다.

[0111][0111] 단계(S331)에서, 통신 장치(100)는 제m(m은 자연수) 송신 벡터 및 제m 빔 선택 벡터에 기초하여 제m 송신 가중치를 계산할 수 있다. 예시적으로, 제m 송신 가중치는 수학식 20 및 다음 수학식 21에 따라 계산될 수 있다.

[0112][0112] [수학식 21]

[0113][0113] JPEG pat00044.jpg 5 67 , JPEG pat00045.jpg 5 18

[0114][0114] 수학식 21에 따르면, 제m 송신 가중치는 제m 송신 벡터 및 제m 빔 선택 벡터의 목적 함수를 x에 대해 편미분한 값에 기초하여 결정될 수 있다. 이 때, x에 대해 편미분한 값은 다음 수학식 22에 따라 표현될 수 있다.

[0115][0115] [수학식 22]

[0116][0116] JPEG pat00046.jpg 5 107

[0117][0117] 단계(S332)에서, 통신 장치(100)는 제m 송신 가중치에 기초하여 제m+1 송신 벡터를 결정할 수 있다. 예시적으로, 통신 장치(100)는 다음 수학식 23과 같이 후보 송신 벡터들 중 제m 송신 가중치와 차이가 최소인 송신 벡터를 제m+1 송신 벡터로 결정할 수 있다.

[0118][0118] [수학식 23]

[0119][0119] JPEG pat00047.jpg 8 97

[0120][0120] 통신 장치(100)는 상기 수학식 23에 대응되는 제m+1 송신 벡터를 구하기 위해 다음 수학식 24와 같은 라그랑주(Lagrangian) 함수를 설계할 수 있다.

[0121][0121] [수학식 24]

[0122][0122] JPEG pat00048.jpg 10 153

[0123][0123] 이 때, JPEG pat00049.jpg 5 2 는 라그랑주 승수로, JPEG pat00050.jpg 8 27 의 벡터로 표현될 수 있고, JPEG pat00051.jpg 5 2 는 JPEG pat00052.jpg 5 27 의 벡터로 표현될 수 있다. 수학식 23을 해결하기 위해 통신 장치(100)는 다음 수학식 25를 만족하는 JPEG pat00053.jpg 5 10 에 기초하여 송신 벡터를 구할 수 있다.

[0124][0124] [수학식 25]

[0125][0125] JPEG pat00054.jpg 13 41

[0126][0126] JPEG pat00055.jpg 5 37 , and JPEG pat00056.jpg 5 27 , JPEG pat00057.jpg 5 5

[0127][0127] JPEG pat00058.jpg 5 37 , and JPEG pat00059.jpg 5 27 , JPEG pat00060.jpg 5 5

[0128][0128] 통신 장치(100)는 수학식 25에 기초하여 다음 수학식 26에 따라 송신 벡터를 획득할 수 있다.

[0129][0129] [수학식 26]

[0130][0130] JPEG pat00061.jpg 10 73

[0131][0131] 여기에서 JPEG pat00062.jpg 5 10 는 무선 통신 단말에서의 모든 신호들이 보강 간섭 영역에 포함되도록 할 수 있다. 이 때, 송신 벡터가 대입된 수학식 16의 함수값에 따라 복수의 무선 통신 단말들은 수학식 27과 같이 3개의 집합으로 구분될 수 있다.

[0132][0132] [수학식 27]

[0133][0133] JPEG pat00063.jpg 5 37

[0134][0134] JPEG pat00064.jpg 5 41

[0135][0135] JPEG pat00065.jpg 5 40

[0136][0136] 최적의 라그랑주 승수 JPEG pat00066.jpg 5 10 에 대해 사용자간 상쇄 간섭(destructive interference)이 발생할 조건인 JPEG pat00067.jpg 5 5 는 공집합일 수 있다. JPEG pat00068.jpg 5 5 에 포함된 모든 무선 통신 단말들은 다음 수학식 28의 조건을 만족할 수 있다.

[0137][0137] [수학식 28]

[0138][0138] JPEG pat00069.jpg 5 70

[0139][0139] JPEG pat00070.jpg 5 67

[0140][0140] 따라서, JPEG pat00071.jpg 5 5 에 포함된 모든 무선 통신 단말들에 대해서는 수학식 26의 송신 벡터가 수학식 28에 대입되어 다음 수학식 29와 같은 조건이 획득될 수 있다.

[0141][0141] [수학식 29]

[0142][0142] JPEG pat00072.jpg 21 110

[0143][0143] 아울러, 수학식 25을 만족하기 위해 JPEG pat00073.jpg 5 5 에 속하는 모든 무선 통신 단말들에 대해서는 라그랑주 승수가 0 값을 가져야 할 수 있으므로, 다음 수학식 30과 같은 조건이 획득될 수 있다.

[0144][0144] [수학식 30]

[0145][0145] JPEG pat00074.jpg 10 135

[0146][0146] 모든 무선 통신 단말이 JPEG pat00075.jpg 5 5 및 JPEG pat00076.jpg 5 5 에 포함되기 위해 수학식 29 및 수학식 30에 따라 라그랑주 승수는 다음 수학식 31과 같은 관계를 가질 수 있다.

[0147][0147] [수학식 31]

[0148][0148] JPEG pat00077.jpg 10 148

[0149][0149] 통신 장치(100)는 상기 조건들에 기초하여 복수의 송신 벡터들 중 제m 송신 가중치와의 차이가 최소인 송신 벡터를 제m+1 송신 벡터로 결정할 수 있다.

[0150][0150] 단계(S333)에서, 통신 장치(100)는 제m+1 송신 벡터 및 제m 빔 선택 벡터에 기초하여 제m 빔 선택 가중치를 계산할 수 있다. 예시적으로, 제m 빔 선택 가중치는 수학식 20 및 다음 수학식 32에 따라 계산될 수 있다.

[0151][0151] [수학식 32]

[0152][0152] JPEG pat00078.jpg 10 89

[0153][0153] 수학식 32에 따르면, 제m 빔 선택 가중치는 제m+1 송신 벡터 및 제m 빔 선택 벡터의 목적 함수를 y에 대해 편미분한 값에 기초하여 결정될 수 있다. 이 때, y에 대해 편미분한 값은 다음 수학식 33에 따라 표현될 수 있다.

[0154][0154] [수학식 33]

[0155][0155] JPEG pat00079.jpg 6 73

[0156][0156] 단계(S334)에서, 통신 장치(100)는 후보 빔 선택 벡터들 중 제m 빔 선택 가중치와 차이가 최소인 빔 선택 벡터를 제m+1 빔 선택 벡터로 결정할 수 있다. 예시적으로, 통신 장치(100)는 다음 수학식 34과 같이 후보 빔 선택 벡터들 중 제m 빔 선택 가중치와 차이가 최소인 송신 벡터를 제m+1 빔 선택 벡터로 결정할 수 있다.

[0157][0157] [수학식 34]

[0158][0158] JPEG pat00080.jpg 8 97

[0159][0159] 이 때, 빔 선택 벡터 중 빔 선택 인덱스에 대응되는 성분은 제1 값을 갖고, 빔 선택 인덱스에 대응되지 않는 성분은 제2 값을 가질 수 있다. 예시적으로, 제2 값은 0일 수 있고, 제1 값은 다음 수학식 35에 따라 결정될 수 있다.

[0160][0160] [수학식 35]

[0161][0161] JPEG pat00081.jpg 8 84

[0162][0162] 아울러, 통신 장치(100)는 다음 수학식 36에 따른 값들 중 큰 순서대로 RF 체인 회로의 수에 대응되는 인덱스를 빔 선택 인덱스로 결정할 수 있다.

[0163][0163] [수학식 36]

[0164][0164] JPEG pat00082.jpg 10 48

[0165][0165] 단계(S335)에서, 통신 장치(100)는 제m+1 송신 벡터 및 제m+1 빔 선택 벡터에 기초하여 벡터 평가 값을 생성할 수 있고, 벡터 평가 값과 목표값을 비교할 수 있다. 일실시예에 따르면, 다음 수학식 37에 따라 벡터 평가 값과 목표값을 비교할 수 있다.

[0166][0166] [수학식 37]

[0167][0167] JPEG pat00083.jpg 10 72

[0168][0168] 여기에서, JPEG pat00084.jpg 5 2 은 도 5의 실시예에서 반복되는 루프의 횟수일 수 있다.

[0169][0169] 다른 실시예에 따르면, 수학식 38에 따라 벡터 평가 값과 목표값을 비교할 수 있다.

[0170][0170] [수학식 38]

[0171][0171] JPEG pat00085.jpg 18 94

[0172][0172] 벡터 평가 값이 목표값 이하인 경우, 단계(S336)에서, 통신 장치(100)는 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 제m+1 송신 벡터 및 제m+1 빔 선택 벡터로 결정할 수 있다.

[0173][0173] 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 개시의 통신 장치(100)는 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정하기 위해 지정 횟수 이상의 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 업데이트할 수 있다. 지정 횟수 이상의 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 업데이트하기 위해 통신 장치(100)는 복수의 송신 벡터 및 빔 선택 벡터를 결정해야할 수 있다. 즉, 통신 장치(100)는 두번의 반복 연산을 수행할 수 있는데, 도 5에 따른 반복 연산은 외부 루프 반복(outer-loop iteration) 연산이라 지칭될 수 있고, 도 6에 따른 반복 연산은 내부 루프 반복 연산(inner-loop iteration)이라 지칭될 수 있다. 예시적으로, 통신 장치(100)가 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 생성하기 위해 n번의 외부 루프 반복 연산을 수행하고, m번의 내부 루프 반복 연산을 수행하는 경우, 총 n x m 번의 반복 연산을 수행 해야한다.

[0174][0174] 다른 일실시예에 따르면, 본 개시의 통신 장치(100)는 도 5의 실시예에 따른 지정 횟수만큼 외부 루프 반복 연산을 수행하는 것에만 국한되는 것이 아니라, 다음 수학식 39를 만족할 때까지 외부 루프 연산을 수행할 수 있다.

[0175][0175] [수학식 39]

[0176][0176] JPEG pat00086.jpg 13 54

[0177][0177] 도 7a는 도 5에 따라 생성된 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터의 차이를 반복 횟수에 대해 도시한 그래프이고, 도 7b는 도 5 및 도 6에 따라 생성된 송신 벡터 및 빔 선택 벡터의 세기에 대한 그래프이다.

[0178][0178] 도 7a를 참조하면, 도 5에 따른 외부 루프의 반복 횟수가 증가할수록 루프 송신 벡터와 루프 빔 선택 벡터의 차이가 점점 작아지도록 통신 장치(100)는 루프 송신 벡터 및 루프 빔 선택 벡터를 업데이트할 수 있다. 예시적으로, 통신 장치(100)는 수학식 19에서 외부 루프의 반복 횟수를 증가시킬 때마다 페널티 가중치를 증가시킴으로써 수학식 19 중 루프 송신 벡터와 루프 빔 선택 벡터의 차이에 대응되는 부분의 비율이 증가할 수 있다.

[0179][0179] 도 7b를 참조하면, 통신 장치(100)는 도 5 및 도 6에 따른 외부 루프 및 내부 루프 전체의 반복 연산을 수행함으로써 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 결정할 수 있다. 대상 송신 벡터와 대상 빔 선택 벡터의 차이는 반복 연산을 수행할수록 점점 더 줄어든 것을 확인할 수 있다.

[0180][0180] 도 8은 본 개시의 실시예에 따른 통신 장치(100)가 송신 신호를 생성하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 9는 본 개시의 실시예에 따라 프리코딩 신호 및 RF 신호를 생성함으로써 송신 신호를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.

[0181][0181] 본 개시의 통신 장치(100)는 도 4 내지 도 6의 연산을 수행함으로써 대상 송신 벡터 및 대상 빔 선택 벡터를 획득할 수 있고, 대상 빔 선택 벡터에 기초하여 빔 선택 매트릭스(S)를 결정할 수 있다. 빔 선택 매트릭스(S)를 결정한 통신 장치(100)는 아래 수학식 40에 따라 대상 송신 벡터로부터 역산함으로써 프리코딩 매트릭스(W)를 생성할 수 있다.

[0182][0182] [수학식 40]

[0183][0183] JPEG pat00087.jpg 5 54

[0184][0184] 도 8을 참조하면, 이에 따라 생성된 프리코딩 매트릭스(W)는 N RF 행 및 K열로 구성된 매트릭스 일 수 있다. 여기에서, N RF 는 RF 체인 회로의 개수일 수 있고, K는 복수의 무선 통신 단말의 개수일 수 있다. 단계(S610)에서, 통신 장치(100)는 복수의 무선 통신 단말들에 대응되는 데이터(D 1 내지 D K )를 K행 및 1열로 구성된 매트릭스로 수신하고, 프리코딩 매트릭스(W)와 행렬 곱 연산을 수행함으로써 N RF 행 1열로 구성된 프리코딩 신호(PC 1 내지 PC K )를 생성할 수 있다.

[0185][0185] 단계(S620)에서, 통신 장치(100)의 N RF 개의 RF 체인 회로들은 프리코딩 신호(PC 1 내지 PC K )를 수신함으로써 증폭된 RF 신호(RF 1 내지 RF n )를 출력할 수 있다. 통신 장치(100)의 빔 선택 매트릭스(S)는 M행 N RF 열로 구성될 수 있고, N RF 행으로 구성된 RF 신호(RF 1 내지 RF n )를 행렬 곱 연산을 통해 M행 1열의 선택 신호(x 1 내지 x M )로 출력할 수 있다. 이 때, 출력된 선택 신호(x 1 내지 x M )는 M개의 안테나들 중 RF 신호(RF 1 내지 RF n )에 대응되는 N RF 개의 안테나가 선택된 신호일 수 있다.

[0186][0186] 단계(S630)에서, 이산 렌즈 어레이에 대응되는 빔포밍 매트릭스(U)는 M행 M열로 구성된 매트릭스일 수 있고, 채널 매트릭스(H)는 K행 M열로 구성된 매트릭스일 수 있다. 이에 따라, 통신 장치(100)는 K개의 무선 통신 단말에 대응되는 송신 신호를 출력할 수 있다. 통신 장치(100)가 데이터를 수신함으로써 생성되는 송신 신호는 다음 수학식 41로 표현될 수 있다.

[0187][0187] [수학식 41]

[0188][0188] JPEG pat00088.jpg 5 29

[0189][0189] 이 때, 각 무선 통신 단말이 수신하는 송신 신호는 JPEG pat00089.jpg 5 13 로 나타낼 수도 있다.

[0190][0190] 도 10a는 일실시예에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)에서 생성된 송신 신호의 위상을 도시한 복소 평면이고, 도 10b는 어느 하나의 단말에 대한 영역 제한 조건 및 생성된 송신 신호의 위상을 도시한 복소 평면이다.

[0191][0191] 본 개시의 통신 장치(100)는 4개의 무선 통신 단말들에 대해 송신 신호를 출력할 수 있고, 도 10a를 참조하면, 각 송신 신호들은 복소 평면 상의 영역 제한 조건이 만족될 수 있다. 각 무선 통신 단말에 대응되는 송신 신호는 제1 타겟 포인트(1010)의 위상을 기준으로 일정 위상 범위 내로 형성될 수 있고, 송신 신호의 크기는 다른 무선 통신 단말들로부터 발생된 보강 간섭으로 인해 제1 타겟 포인트(1010)보다 더 큰 값을 가질 수 있다. 여기에서, 제1 타겟 포인트(1010)는 각 무선 통신 단말에 대응되는 채널 벡터에 의해 생성된 송신 신호 일부의 포인트일 수 있고, 전체 송신 신호는 각 무선 통신 단말에 대응되는 채널 벡터에 대해 다른 무선 통신 단말에 대응되는 선택 신호가 곱해짐으로써 간섭이 발생한 송신 신호일 수 있다.

[0192][0192] 통신 장치(100)는 빔포밍 매트릭스 및 채널 매트릭스에 의해 생성된 각 무선 통신 단말에 대응되는 송신 신호 각각이 영역 제한 조건에 포함될 수 있도록, 무선 통신 단말 각각에 대해 도 4 내지 도 6을 통해 선술한 외부 루프 반복 연산 및 내부 루프 반복 연산을 수행할 수 있다. 이에 따라, QPSK 방식으로 통신 동작을 수행하는 통신 장치(100)는 각 무선 통신 단말에 대응되는 복소 평면 상 영역에 송신 신호들이 포함될 수 있도록 빔 선택 매트릭스 및 프리코딩 매트릭스를 결정할 수 있다. 아울러, 도 10b를 참조하면, 간섭 성분이 포함된 송신 신호는 제1 타겟 포인트(1010)보다 큰 크기를 가지고, 제2 타겟 포인트(1020)에 가까운 크기 및 위상을 가질 수 있다. 제2 타겟 포인트(1020)는 통신 장치(100)가 간섭 성분이 포함된 송신 신호로 생성하고자 하는 복소 평면 상 위치일 수 있다.

[0193][0193] 이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

同族专利

暂无同族专利