WO2018190495A1 - Weight determining method for antenna beamforming and weight determining device for beamforming - Google Patents
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Definitions
- the technique described below relates to a weight determination technique for beamforming.
- Beam splitting multiple access is basically a method of using each beam as a different resource by using a plurality of beams.
- Interference between antennas may be a problem when performing beamforming using a plurality of antennas.
- the prior art corrects the radiation pattern for each antenna port to which the antenna interference is applied to an ideal radiation pattern when the interference is not applied.
- the prior art has realized an ideal radiation pattern through a correction matrix.
- the correction matrix can be determined using the least-square method.
- the radiation pattern is restored by using the least square method, it is difficult to restore the exact radiation pattern, which makes it difficult to reduce the influence of mutual interference between antennas.
- the prior art assumes a linearly arranged single polarized antenna structure, which is difficult to apply to a pattern / polarized antenna having a two-dimensional shape.
- the technique described below is intended to provide a technique for determining weights for generating a desired beam shape.
- a computer apparatus defines an initial beam for a specific antenna by applying a plurality of weights arbitrarily selected from a preset weight set, and between the target beam and the initial beam that the specific antenna intends to generate. Determining a first difference in a side-lobe of the specific antenna by applying a plurality of new weights selected from weights not selected in the weight set when the first difference is greater than or equal to a threshold Defining a new beam for, determining a second difference in side lobe between the target beam and the new beam, and determining, by the computer apparatus, a final weight of the plurality of finally selected weights. If the second difference is greater than or equal to the threshold, the computer device repeats the step of determining the second difference, and the initial beam and the new beam are defined using a radiation pattern that takes into account interference between a plurality of antennas.
- the apparatus for determining weight for beamforming may include a storage device for storing a weight set including a plurality of weights for a specific antenna, a beam formed by the specific antenna by applying a plurality of weights selected from the weight sets, and the definition. And a computing device for determining a weight for the specific antenna based on a side-lobe difference between the beam and the target beam. If the difference is greater than or equal to the threshold, the operation unit repeats the step of determining the side lobe difference between the new beam and the target beam defined by applying a plurality of new weights selected from the weights not selected in the weight set, and finally The plurality of weights selected as are determined as final weights.
- the initial beam and the new beam are defined using a radiation pattern that takes into account interference between a plurality of antennas.
- the technique described below determines the optimal weight for the antenna by repeatedly selecting suitable weights from the weight set. Furthermore, the technique described below is also applicable to an antenna having a two-dimensional shape.
- FIG. 1 shows an example of a BDMA system.
- FIG. 2 is an example illustrating the concept of a pattern / polarized BDMA system.
- 3 is an example of a weight determination apparatus for beamforming.
- FIG. 4 is an example of a flowchart for a weight determination method for beamforming.
- FIG. 5 is another example of a flowchart of a method for determining a weight for beamforming.
- 6 is a graph illustrating an effect of performing beamforming by applying weights.
- first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but merely for distinguishing one component from other components. Only used as For example, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the technology described below.
- each process constituting the method may occur differently from the stated order unless the context clearly indicates a specific order. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
- the technique described below is a technique for removing interference between antennas in a communication system that performs communication using a plurality of beams.
- the technique described below is a technique for reducing the interference between adjacent beams by constantly adjusting the beam pattern.
- the technique described below can be applied to a system using a plurality of antennas.
- the technique described below may be applied to a beam division multiple access (BDMA) system.
- BDMA beam division multiple access
- the technique described below can be applied to a BDMA system (hereinafter referred to as a pattern / polarized BDMA system) using a pattern / polarized antenna.
- BDMA system means a wireless communication system based on BDMA technology.
- the AP device 10 transmits beams to the terminals 5 at different angles (directions), respectively, and simultaneously transmits data to several terminals 5 (downlink). It is assumed that the AP device 10 knows the position of the terminal 5 in advance.
- the AP device 10 may use an antenna capable of changing the direction of the beam or beamforming a predetermined area.
- the terminal 5 when the terminal 5 sends data to the base station, the terminal 5 transmits a beam directed to the AP device 10.
- One terminal does not dedicate one beam, and terminals at similar angles may communicate with the base station by sharing one beam.
- Beam 2 becomes a channel through which three terminals and the AP device 10 communicate. In this case, it is preferable that terminals sharing one beam share frequency / time resources.
- the AP device 10 includes a device such as a base station of mobile communication.
- the AP device 10 includes a base station constituting a macro cell of mobile communication, an AP device constituting a small cell of mobile communication, an AP device of WiFi, and an AP device for short range communication such as ZigBee. It is a concept.
- the AP device 10 refers to a device that communicates with the terminal 5 using a specific communication scheme.
- the AP device 10 may perform a function of connecting the core network and the terminal 5.
- the AP device 10 is a base station (nodeB, eNodeB, etc.) of a mobile communication network.
- the terminal 5 includes various devices that perform wireless communication through the AP device 10.
- the terminal 5 includes a smartphone, a tablet PC, a notebook computer, a wearable device, and the like.
- the terminal 5 is basically carried by the user and has mobility.
- the terminal 5 may be attached to a moving device (vehicle, etc.) to have mobility.
- the terminal 5 is a portable device such as a smart phone possessed by a user.
- Pattern / polarized BDMA system means a wireless communication system based on pattern / polarized BDMA technology.
- Pattern / polarization BDMA uses different beams for at least one of a pattern and polarization. In this way, pattern / polarized BDMA additionally imparts pattern and / or polarization diversity.
- the pattern antenna refers to an antenna device in which a plurality of antenna elements having a predetermined pattern are constantly arranged.
- the pattern means a radiation pattern.
- the plurality of antenna apparatuses may generate different radiation patterns using differences in the types and / or arrangement of antenna elements.
- the polarized antenna means an antenna device in which antenna elements having a constant polarization pattern are constantly arranged.
- the polarized antenna refers to an antenna that transmits signals that are distinguished from each other in an electric field and a magnetic field area by simultaneously using an electric field antenna and a magnetic field antenna.
- the pattern / polarized antenna means an antenna device using both a plurality of antenna elements having a constant pattern and an antenna element having a constant polarization pattern.
- the pattern / polarization antenna 100 may be an antenna array. That is, the pattern / polarization antenna may include a plurality of unit patterns / polarization antennas. An antenna array composed of a plurality of unit pattern / polarization antennas is referred to as pattern / polarization antenna array 100 hereinafter.
- one unit pattern / polarization antenna 50 is represented by a dotted dotted line.
- One unit pattern / polarization antenna 50 includes a plurality of antenna elements 51, 52, 53. 54. The plurality of antenna elements 51, 52, 53. 54 may each have a different radiation pattern.
- the pattern / polarization antenna array 100 may configure B beam sectors through beamforming.
- the pattern / polarization antenna array 100 spatially separates the beams into beamsectors using beamformers having unique weights for each sector, and uses the same pattern of polarization antennas for different AoDs. Can transmit beams.
- the pattern polarization antenna array may transmit a signal having a plurality of pattern / polarization characteristics simultaneously in each beam sector.
- K different radiation patterns are simultaneously transmitted using K patterns / polarized antennas. That is, multiple-input multiple-output (MIMO) transmission is possible using a patterned polarization antenna array. If the terminal 5 uses one antenna, multiple-input single-output (MISO) transmission is possible.
- MIMO multiple-input multiple-output
- MISO multiple-input single-output
- a BDMA system using a pattern / polarized antenna is called a pattern / polarized BDMA system.
- a pattern / polarized BDMA system interference between multiple pattern / polarized signals constituting the same beam sector is previously removed by a precoder and then transmitted.
- the pattern / polarization BDMA system can simultaneously obtain the beamforming gain of the conventional BDMA system and the pattern polarization gain using the pattern / polarization antenna.
- the antenna array shown in FIG. 2 includes a plurality of unit antennas.
- each unit antenna includes a plurality of antenna elements.
- One unit antenna may form one beam.
- a plurality of unit antennas may cooperate to form one beam. The technique described below is to uniformly adjust the beams formed by the entire antenna device to exclude interference with each other.
- the analog beamforming system includes a phase shifter, an attenuator and a power amplifier.
- Analog beamforming systems adjust phase and power values to form specific beams.
- a specific phase is generated by applying weights to the phase converter and the like.
- a controller for forming a beam constantly controls a digital beamformer to form a beam. This process also uses weights to determine the beam pattern. Eventually it may vary depending on the type of antenna, but certain weights are involved in the formation of the beam.
- the technique described below determines weights required for each unit antenna to form a beam pattern.
- the technique described below may determine weights in which adjacent beams do not interfere with each other as much as possible.
- the technique described below determines weights that can form a beam pattern that is the same as or similar to the target beam pattern for a specific region.
- Weight determination apparatus 3 is an example of a weight determination apparatus for beamforming.
- Weight determination apparatus for beamforming may be implemented in a variety of physical devices.
- the weight determination apparatus may vary from a computer apparatus 310, an AP apparatus 320, a separate apparatus 330 connected to a network, and the like. The process of determining the weight by each device will be described later.
- Computer device 310 may use a program that can simulate beamforming for a particular antenna. That is, the computer device 310 may receive a data and weight set for forming a beam in a specific antenna in advance, and determine a specific weight from the weight set. The finally determined weight may be delivered to the antenna device for actual beamforming.
- FIG. 3B illustrates an example in which the AP device 320 determines a weight.
- the AP device 320 may finally select a specific weight from the weight set.
- the AP device 320 applies the selected weight to the antenna to form a specific beam.
- 3C illustrates an example in which a device 330 connected to a network determines a weight.
- the device 330 connected to the network may be a control device or a gateway located in a mobile communication core network.
- the device 330 connected to the network may be a separate device that is wired or wirelessly connected to the AP device.
- the device 330 connected to the network includes a storage device 331, a computing device 332, and a communication module 333.
- the storage device 331 stores a weight set, data and a program necessary for weight determination.
- the computing device 332 performs a weight determination process to be described later, and finally determines a specific weight.
- the communication module 333 may externally receive data necessary for the weight determination process.
- the communication module 333 may deliver the finally determined weight to the antenna device side.
- the AP device 320 includes a storage device 321, a computing device 322, a beamforming circuit 323, and an antenna 324.
- the storage device 321 stores a weight set, data and a program necessary for weight determination.
- the computing device 322 performs a weight determination process to be described later, and finally determines a specific weight.
- the beamforming circuit 323 determines the finally determined weight and performs control on beamforming.
- the antenna 324 generates a beam according to control commands or data transmitted by the beamforming circuit 323.
- the computer device 310 basically includes a storage device and a computing device.
- the storage device and the computing device perform the same operations as the same device described above.
- N t The number of antennas forming one beam (i-th) is defined as N i .
- N t may be expressed as Equation 1 below.
- the weight determination apparatus determines weights for at least one antenna forming one beam.
- the weight determining apparatus repeats a process of determining weights for one beam to determine weights for all N beams. For convenience of explanation, a description will be given based on a process of determining a weight of one beam.
- the weight determination apparatus first receives a beam pattern for antennas forming an i th beam (410).
- the input value is a beam pattern to be formed using specific antennas. This is called the target beam.
- the target beam may be called an optimal beam.
- the beam pattern may be defined as an elevation and azimuth with respect to a specific one side.
- the input value representing the beam pattern may be represented by a matrix having elements of ( ⁇ , ⁇ ).
- the input values are represented by a matrix, and the elements of the matrix may be represented by E-field values of the beam corresponding to a specific high angle ⁇ and azimuth angle ⁇ .
- the beam pattern may be defined as another value.
- the input value B des is It is represented by the matrix of.
- the weight determination apparatus prepares a weight set including a plurality of weights applicable to the antenna in advance.
- the weight set may include quantized weights.
- the weight set includes the values that each element can obtain in the case of an analog beamforming system.
- the weight set includes quantized values for the desired resolution in the case of a digital beamforming system.
- the weight controls beamforming for the beam.
- the weight may determine the position and shape of the beam.
- the weight determination apparatus selects a weight that has not been selected yet from the weight set (420). If the weight determination apparatus selects a weight, the weight determination apparatus may define a beam pattern that can be formed by a specific antenna (420). The weight determination apparatus may simulate the beam pattern to which the selected weight is applied using a specific program. Alternatively, in some cases, the weight determination device may actually form a beam using a weight selected using the antenna device.
- the weight determining apparatus may arbitrarily select the N i weights w in the weight set in a redundant manner. The weight you choose Forms the vector of.
- B generated using w may be defined as in Equation 2 below.
- B below means the beam in consideration of the interference between the antennas after all.
- the portion of the side lobe of B smaller than B des in the specific ⁇ , ⁇ should not be considered.
- the side lobe of B is smaller than B des.
- the difference e in the side lobe between the beam B generated by the weight w for the beam and the target beam may be expressed by Equation 3 below.
- the weight determination apparatus determines a difference e between the specific beam to which the selected weight is applied and the target beam using Equation 3 below (430).
- the weight determination apparatus compares the difference e with a specific threshold ⁇ 440. If the difference e is greater than the threshold ⁇ , the currently selected weight may not be the optimal weight.
- the weight determination apparatus tries to determine a plurality of weights having a difference smaller than the threshold value ⁇ . To this end, the weight determination apparatus selects another weight again from the weight set and repeatedly performs the process of comparing the difference e with the threshold value ⁇ .
- the weight determination apparatus selects a new weight that replaces the currently selected weight in the weighted set.
- the weight determination apparatus selects a new weight from among the weights not yet selected.
- a new weight is selected for each of the weights for each of the plurality of antennas. This process may be referred to as weight update.
- the criteria for selecting a new weight may vary.
- the weight determination apparatus may arbitrarily select a new weight.
- the weight determining apparatus may select any one of the weights having a specific relationship with the currently selected weight as the new weight. For example, the weight determining apparatus may select a specific weight nearest to the currently selected weight as a new weight. Each weight in the weight set may be identified by a specific location. If the weight set is represented by a constant matrix, the weight determination apparatus may determine a new weight based on the position in the matrix. The weight determination apparatus may select the nearest value in the horizontal direction, the vertical direction, or all directions as the new value in the weight set. In this case, when there are several nearest values, the weight determination device may select an arbitrary value.
- the weight determination process may be terminated. In this case, the weight determination apparatus determines the finally selected beam as the final weight. 5 is an example in which the number of times of repeating the process of comparing the difference between the side lobes and the threshold is constantly limited.
- the weight determination apparatus first receives a beam pattern for antennas forming an i th beam (510).
- the weight determination apparatus selects a weight that has not yet been selected from the weight set, and defines a beam pattern that can be formed by applying the selected weight to a specific antenna (520).
- the weight determination apparatus determines a difference e between the specific beam to which the selected weight is applied and the target beam by using Equation 3 described above (530).
- the weight determination apparatus checks whether the number of times iter comparing the difference between the current specific beam and the target beam is less than or equal to a preset threshold iter max (540). iter max If ⁇ iter, the weight determination apparatus compares the difference e with a specific threshold ⁇ (550). iter max If it is ⁇ iter and e ⁇ , the weight determining apparatus determines the current finally selected beam as the final weight (560). iter max When ⁇ iter and e ⁇ ⁇ , the weight determination apparatus selects a new plurality of weights again, and repeats the process of comparing the difference between the beam defined by the selected weight and the target beam luxury.
- the weight determination apparatus determines the current finally selected beam as the final weight (560).
- the weight determination apparatus repeats a process of determining weights for all N beams. When the whole process is completed, the weight determination apparatus determines the weights for the N antennas. Assuming that the weight t for generating the i-th beam is w i , the weight w final finally applied to the entire system may be expressed in the form of a block diagonal matrix as shown in Equation 4 below.
- the weight determination apparatus delivers the finally determined weight w final to the antenna apparatus.
- the antenna device performs beamforming by using w final .
- the simulation environment assumes a two-port integrated antenna array structure.
- the service providing area is -60 to 60 °, which is generally used in the 3-sector environment, and the beam direction is 40 ° in the azimuth direction.
- the target value represents the most ideal beam pattern when there is no interference between antennas as a desired beam pattern.
- the contrast scheme represents a beam pattern in the presence of interference between antennas.
- the proposed technique represents a beam pattern generated through the above-described weight determination process. As shown in FIG. 6, the proposed technique can be seen that the beam pattern is close to the desired target beam.
- the proposed scheme can reduce side lobes by up to 10 dB compared to the control scheme.
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Abstract
A weight determining method for antenna beamforming comprises the steps in which: a computer device defines an initial beam for a specific antenna by applying a plurality of weights randomly selected from a set of previously configured weights, and determines a first difference of a side-lobe between the initial beam and a target beam that the specific antenna aims to generate; the computer device defines a new beam for the specific antenna by applying a plurality of new weights selected from among the previously unselected weights in the set of weights, if the first difference is equal to or greater than a threshold value, and determines a second difference of a side-lobe between the new beam and target beam; and the computer device determines the finally-selected plurality of weights as the final weight. If the second difference is equal to or greater than the threshold value, the computer device repeats the step of determining the second difference.
Description
이하 설명하는 기술은 빔포밍을 위한 가중치 결정 기법에 관한 것이다.The technique described below relates to a weight determination technique for beamforming.
종래 이동통신은 시간, 주파수, 코드, 공간과 같은 자원을 사용하여 통신을 수행하였다. 최근에는 빔 분할 다중 접속(Beam Division Multiple Access) 기법이 등장하였다. 빔 분할 다중 접속은 기본적으로 복수의 빔을 사용하여 각 빔을 서로 다른 자원으로 활용하는 방법이다. Conventional mobile communication has performed communication using resources such as time, frequency, code, and space. Recently, a beam division multiple access technique has emerged. Beam splitting multiple access is basically a method of using each beam as a different resource by using a plurality of beams.
복수의 안테나를 사용하여 빔 포밍을 수행하는데 안테나간 상호 간섭이 문제될 수 있다. 종래 기술은 안테나간 상호간섭이 적용된 안테나 포트별 방사패턴을 상호간섭이 적용되지 않았을 때의 이상적인 방사패턴으로 보정하였다.Interference between antennas may be a problem when performing beamforming using a plurality of antennas. The prior art corrects the radiation pattern for each antenna port to which the antenna interference is applied to an ideal radiation pattern when the interference is not applied.
종래 기술은 이상적인 방사 패턴을 보정 행렬을 통해 구현하였다. 보정 행렬은 최소 제곱법(least-square method)을 이용하여 결정할 수 있다. 다만 최소 제곱법을 이용하여 방사 패턴을 복원하면 정확한 방사 패턴을 복원하기 힘들어서 안테나간 상호 간섭의 영향을 줄이기 어려운 면이 있다. 나아가 종래 기술은 선형 배열 단일 편파 안테나 구조를 전제로한 것으로, 2차원 형태를 갖는 패턴/편파 안테나에는 적용하기 힘들었다.The prior art has realized an ideal radiation pattern through a correction matrix. The correction matrix can be determined using the least-square method. However, when the radiation pattern is restored by using the least square method, it is difficult to restore the exact radiation pattern, which makes it difficult to reduce the influence of mutual interference between antennas. Furthermore, the prior art assumes a linearly arranged single polarized antenna structure, which is difficult to apply to a pattern / polarized antenna having a two-dimensional shape.
이하 설명하는 기술은 원하는 빔 형태를 생성하기 위한 가중치를 결정하는 기법을 제공하고자 한다.The technique described below is intended to provide a technique for determining weights for generating a desired beam shape.
안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법은 컴퓨터장치가 사전에 설정된 가중치 세트에서 임의로 선택된 복수의 가중치를 적용하여 특정 안테나에 대한 초기 빔을 정의하고, 상기 특정 안테나가 생성하고자하는 목표 빔과 상기 초기 빔 사이의 사이드 로브(side-lobe)의 제1 차이를 결정하는 단계, 상기 제1 차이가 임계값 이상인 경우 상기 컴퓨터 장치가 상기 가중치 세트에서 선택되지 않았던 가중치 중 선택된 복수의 새로운 가중치를 적용하여 상기 특정 안테나에 대한 새로운 빔을 정의하고, 상기 목표 빔과 상기 새로운 빔 사이의 사이드 로브의 제2 차이를 결정하는 단계 및 상기 컴퓨터 장치가 최종적으로 선택된 복수의 가중치를 최종 가중치로 결정하는 단계를 포함한다. 상기 제2 차이가 상기 임계값 이상인 경우 상기 컴퓨터장치가 상기 제2 차이를 결정하는 단계를 반복하고, 상기 초기 빔 및 상기 새로운 빔은 복수의 안테나 사이의 간섭을 고려한 방사 패턴을 이용하여 정의된다.In the weight determination method for antenna beamforming, a computer apparatus defines an initial beam for a specific antenna by applying a plurality of weights arbitrarily selected from a preset weight set, and between the target beam and the initial beam that the specific antenna intends to generate. Determining a first difference in a side-lobe of the specific antenna by applying a plurality of new weights selected from weights not selected in the weight set when the first difference is greater than or equal to a threshold Defining a new beam for, determining a second difference in side lobe between the target beam and the new beam, and determining, by the computer apparatus, a final weight of the plurality of finally selected weights. If the second difference is greater than or equal to the threshold, the computer device repeats the step of determining the second difference, and the initial beam and the new beam are defined using a radiation pattern that takes into account interference between a plurality of antennas.
빔포밍을 위한 가중치 결정 장치는 특정 안테나에 대한 복수의 가중치를 포함하는 가중치 세트를 저장하는 저장장치, 상기 가중치 세트 중에서 선택된 복수의 가중치를 적용하여 상기 특정 안테나가 형성하는 빔을 정의하고, 상기 정의된 빔과 목표 빔의 사이브 로브(side-lobe) 차이를 기준으로 상기 특정 안테나에 대한 가중치를 결정하는 연산장치를 포함한다. 상기 연산장치는 상기 차이가 임계값 이상인 경우 상기 가중치 세트에서 선택되지 않았던 가중치 중 선택된 복수의 새로운 가중치를 적용하여 정의되는 새로운 빔과 상기 목표 빔 사이의 사이드 로브 차이를 결정하는 단계를 반복하고, 최종적으로 선택된 복수의 가중치를 최종 가중치로 결정한다. 상기 초기 빔 및 상기 새로운 빔은 복수의 안테나 사이의 간섭을 고려한 방사 패턴을 이용하여 정의된다.The apparatus for determining weight for beamforming may include a storage device for storing a weight set including a plurality of weights for a specific antenna, a beam formed by the specific antenna by applying a plurality of weights selected from the weight sets, and the definition. And a computing device for determining a weight for the specific antenna based on a side-lobe difference between the beam and the target beam. If the difference is greater than or equal to the threshold, the operation unit repeats the step of determining the side lobe difference between the new beam and the target beam defined by applying a plurality of new weights selected from the weights not selected in the weight set, and finally The plurality of weights selected as are determined as final weights. The initial beam and the new beam are defined using a radiation pattern that takes into account interference between a plurality of antennas.
이하 설명하는 기술은 가중치 세트에서 적합한 가중치를 반복적으로 선택하여 안테나를 위한 최적의 가중치를 결정한다. 나아가 이하 설명하는 기술은 2차원 형태를 갖는 안테나에도 적용가능하다.The technique described below determines the optimal weight for the antenna by repeatedly selecting suitable weights from the weight set. Furthermore, the technique described below is also applicable to an antenna having a two-dimensional shape.
도 1은 BDMA 시스템을 도시한 예이다.1 shows an example of a BDMA system.
도 2는 패턴/편파 BDMA 시스템의 개념을 도시한 예이다.2 is an example illustrating the concept of a pattern / polarized BDMA system.
도 3은 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치에 대한 예이다.3 is an example of a weight determination apparatus for beamforming.
도 4는 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법에 대한 순서도의 예이다.4 is an example of a flowchart for a weight determination method for beamforming.
도 5는 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법에 대한 순서도의 다른 예이다.5 is another example of a flowchart of a method for determining a weight for beamforming.
도 6은 가중치를 적용하여 빔포밍을 수행한 효과에 대한 그래프이다.6 is a graph illustrating an effect of performing beamforming by applying weights.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following description may be made in various ways and have a variety of embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the technology described below to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the technology described below.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but merely for distinguishing one component from other components. Only used as For example, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may be referred to as the first component without departing from the scope of the technology described below. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It is to be understood that the present invention means that there is a part or a combination thereof, and does not exclude the presence or addition possibility of one or more other features or numbers, step operation components, parts or combinations thereof.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Prior to the detailed description of the drawings, it is to be clear that the division of the components in the present specification is only divided by the main function of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be provided divided into two or more for each function. Each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions of the components, and some of the main functions of each of the components are different. Of course, it may be carried out exclusively by.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, in carrying out the method or operation method, each process constituting the method may occur differently from the stated order unless the context clearly indicates a specific order. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
이하 설명하는 기술은 복수의 빔을 사용하여 통신을 수행하는 통신 시스템에서 안테나 사이의 간섭을 제거하기 위한 기법이다. 이하 설명하는 기술은 빔 패턴을 일정하게 조절하여, 인접한 빔 사이에 간섭을 줄이기 위한 기법이다. 이하 설명하는 기술은 복수의 안테나를 사용하는 시스템에 적용될 수 있다. 이하 설명하는 기술은 빔 분할 다중 접속 통신(Beam Division Multiple Access: BDMA) 시스템에 적용될 수 있다. 나아가 이하 설명하는 기술은 패턴/편파 안테나를 이용한 BDMA 시스템(이하 패턴/편파 BDMA 시스템이라고 함)에도 적용될 수 있다.The technique described below is a technique for removing interference between antennas in a communication system that performs communication using a plurality of beams. The technique described below is a technique for reducing the interference between adjacent beams by constantly adjusting the beam pattern. The technique described below can be applied to a system using a plurality of antennas. The technique described below may be applied to a beam division multiple access (BDMA) system. Furthermore, the technique described below can be applied to a BDMA system (hereinafter referred to as a pattern / polarized BDMA system) using a pattern / polarized antenna.
먼저 BDMA 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 BDMA 시스템을 도시한 예이다. BDMA 시스템은 BDMA 기술에 기반한 무선 통신 시스템을 의미한다. BDMA 시스템은 AP 장치(10)가 서로 다른 각도(방향)에 있는 단말(5)들에게 각각 빔을 전송하여 동시에 여러 단말(5)에 데이터를 전송한다(하향 링크). AP 장치(10)는 사전에 단말(5)의 위치를 알고 있다고 전제한다. AP 장치(10)는 빔의 방향을 전환하거나, 일정한 영역을 빔포밍(beamforming)할 수 있는 안테나를 이용할 수 있다. First, the BDMA system will be described. 1 shows an example of a BDMA system. BDMA system means a wireless communication system based on BDMA technology. In the BDMA system, the AP device 10 transmits beams to the terminals 5 at different angles (directions), respectively, and simultaneously transmits data to several terminals 5 (downlink). It is assumed that the AP device 10 knows the position of the terminal 5 in advance. The AP device 10 may use an antenna capable of changing the direction of the beam or beamforming a predetermined area.
단말(5)이 기지국에 데이터를 보낼 때도 마찬가지로 AP 장치(10)으로 향하는 빔을 전송한다. 하나의 단말이 하나의 빔을 전용하지 않고 비슷한 각도의 위치에 있는 단말들이 하나의 빔을 공용하여 기지국과 통신할 수 있다. 예컨대, 도 1에서 Beam 2는 3개의 단말과 AP 장치(10)가 통신하는 채널이 된다. 이 경우 하나의 빔을 공용하는 단말들은 주파수/시간 자원을 나누어 이용하는 것이 바람직하다.Similarly, when the terminal 5 sends data to the base station, the terminal 5 transmits a beam directed to the AP device 10. One terminal does not dedicate one beam, and terminals at similar angles may communicate with the base station by sharing one beam. For example, in FIG. 1, Beam 2 becomes a channel through which three terminals and the AP device 10 communicate. In this case, it is preferable that terminals sharing one beam share frequency / time resources.
AP 장치(10)는 이동통신의 기지국과 같은 장치를 포함한다. 예컨대, AP 장치(10)는 이동통신의 매크로셀을 구성하는 기지국, 이동통신의 스몰 셀(small cell)을 구성하는 AP 장치, WiFi의 AP 장치, ZigBee와 같은 근거리 통신을 위한 AP 장치 등을 포함하는 개념이다. 이하 설명에서 AP 장치(10)는 특정 통신 방식을 이용하여 단말(5)과 통신하는 장치를 의미한다. AP 장치(10)는 코어 네트워크와 단말(5)을 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 AP 장치(10)는 이동통신 네트워크의 기지국(nodeB, eNodeB 등)이라고 가정한다.The AP device 10 includes a device such as a base station of mobile communication. For example, the AP device 10 includes a base station constituting a macro cell of mobile communication, an AP device constituting a small cell of mobile communication, an AP device of WiFi, and an AP device for short range communication such as ZigBee. It is a concept. In the following description, the AP device 10 refers to a device that communicates with the terminal 5 using a specific communication scheme. The AP device 10 may perform a function of connecting the core network and the terminal 5. For convenience of explanation, it is assumed that the AP device 10 is a base station (nodeB, eNodeB, etc.) of a mobile communication network.
단말(5)은 AP 장치(10)를 통해 무선 통신을 하는 각종 장치를 포함한다. 예컨대, 단말(5)은 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 웨어러블 기기 등을 포함한다. 단말(5)은 기본적으로 사용자가 소지하여 이동성을 갖는다. 또는 단말(5)은 이동하는 장치(차량 등)에 부착되어 이동성을 가질 수도 있다. 이하 설명의 편의를 위해 단말(5)은 사용자 소지하는 스마트폰과 같은 휴대 장치라고 가정한다.The terminal 5 includes various devices that perform wireless communication through the AP device 10. For example, the terminal 5 includes a smartphone, a tablet PC, a notebook computer, a wearable device, and the like. The terminal 5 is basically carried by the user and has mobility. Alternatively, the terminal 5 may be attached to a moving device (vehicle, etc.) to have mobility. For convenience of explanation, it is assumed that the terminal 5 is a portable device such as a smart phone possessed by a user.
도 2는 패턴/편파 BDMA 시스템의 개념을 도시한 예이다. 패턴/편파 BDMA 시스템은 패턴/편파 BDMA 기술에 기반한 무선 통신 시스템을 의미한다. 패턴/편파 BDMA는 패턴 및 편파 중 적어도 하나를 상이한 빔을 사용한다. 이를 통해 패턴/편파 BDMA는 패턴 및/또는 편파 다중성(diversity)을 추가적으로 부여한다.2 is an example illustrating the concept of a pattern / polarized BDMA system. Pattern / polarized BDMA system means a wireless communication system based on pattern / polarized BDMA technology. Pattern / polarization BDMA uses different beams for at least one of a pattern and polarization. In this way, pattern / polarized BDMA additionally imparts pattern and / or polarization diversity.
이하 패턴 안테나는 일정한 패턴을 갖는 복수의 안테나 소자를 일정하게 배열한 안테나 장치를 의미한다. 여기서 패턴이란 방사 패턴을 의미한다. 복수의 안테나 장치는 안테나 소자의 종류 및/또는 배열의 차이를 이용하여 서로 다른 방사 패턴을 생성할 수 있다. 편파 안테나는 일정한 편파 패턴을 갖는 안테나 소자를 일정하게 배열한 안테나 장치를 의미한다. 편파 안테나는 전술한 바와 같이 전기장 안테나와 자기장 안테나를 동시에 사용하여 전기장과 자기장 영역에서 서로 구분되는 신호를 전송하는 안테나를 의미한다. 패턴/편파 안테나는 일정한 패턴을 갖는 복수의 안테나 소자와 일정한 편파 패턴을 갖는 안테나 소자를 모두 사용하는 안테나 장치를 의미한다.Hereinafter, the pattern antenna refers to an antenna device in which a plurality of antenna elements having a predetermined pattern are constantly arranged. Here, the pattern means a radiation pattern. The plurality of antenna apparatuses may generate different radiation patterns using differences in the types and / or arrangement of antenna elements. The polarized antenna means an antenna device in which antenna elements having a constant polarization pattern are constantly arranged. As described above, the polarized antenna refers to an antenna that transmits signals that are distinguished from each other in an electric field and a magnetic field area by simultaneously using an electric field antenna and a magnetic field antenna. The pattern / polarized antenna means an antenna device using both a plurality of antenna elements having a constant pattern and an antenna element having a constant polarization pattern.
도 2는 상부에 패턴/편파 안테나의 예를 도시한다. 도 2에 도시한 바와 같이 패턴/편파 안테나(100)는 안테나 어레이(array)일 수 있다. 즉 패턴/편파 안테나는 복수의 단위 패턴/편파 안테나를 포함할 수 있다. 복수의 단위 패턴/편파 안테나로 구성되는 안테나 어레이를 이하 패턴/편파 안테나 어레이(100)라고 명명한다. 도 3에서 하나의 단위 패턴/편파 안테나(50)를 사각형 점선으로 표시하였다. 하나의 단위 패턴/편파 안테나(50)는 복수의 안테나 요소들(51, 52, 53. 54)을 포함한다. 복수의 안테나 요소들(51, 52, 53. 54)은 서로 각각 다른 방사 패턴을 가질 수 있다.2 shows an example of a pattern / polarization antenna on top. As shown in FIG. 2, the pattern / polarization antenna 100 may be an antenna array. That is, the pattern / polarization antenna may include a plurality of unit patterns / polarization antennas. An antenna array composed of a plurality of unit pattern / polarization antennas is referred to as pattern / polarization antenna array 100 hereinafter. In FIG. 3, one unit pattern / polarization antenna 50 is represented by a dotted dotted line. One unit pattern / polarization antenna 50 includes a plurality of antenna elements 51, 52, 53. 54. The plurality of antenna elements 51, 52, 53. 54 may each have a different radiation pattern.
패턴/편파 안테나 어레이(100)는 빔포밍을 통하여 각각 B개의 빔섹터를 구성할 수 있다. 패턴/편파 안테나 어레이(100)는 섹터별로 유일한(unique) 가중치를 갖는 빔포머들을 이용하여 빔들을 공간적으로 빔섹터로 분리시키고, 서로 다른 패턴/편파 안테나를 사용하여 동일한 AoD (Angle of Direction)를 갖는 빔들을 전송할 수 있다. 이를 통해 패턴 편파 안테나 어레이는 각 빔섹터 안에서 다수의 패턴/편파 특성을 갖는 신호가 동시에 전송되도록 할 수 있다. 도 3을 살펴보면 K개의 패턴/편파 안테나를 이용하여 K개의 서로 다른 방사 패턴을 동시에 전송한다. 즉 패턴 편파 안테나 어레이를 사용하여 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 전송이 가능하다. 단말(5)이 하나의 안테나를 사용한다면 MISO(Multiple-Input Single-Output) 전송이 가능하다. The pattern / polarization antenna array 100 may configure B beam sectors through beamforming. The pattern / polarization antenna array 100 spatially separates the beams into beamsectors using beamformers having unique weights for each sector, and uses the same pattern of polarization antennas for different AoDs. Can transmit beams. Through this, the pattern polarization antenna array may transmit a signal having a plurality of pattern / polarization characteristics simultaneously in each beam sector. Referring to FIG. 3, K different radiation patterns are simultaneously transmitted using K patterns / polarized antennas. That is, multiple-input multiple-output (MIMO) transmission is possible using a patterned polarization antenna array. If the terminal 5 uses one antenna, multiple-input single-output (MISO) transmission is possible.
패턴/편파 안테나를 사용하는 BDMA 시스템을 패턴/편파 BDMA 시스템이라고 한다. 패턴/편파 BDMA 시스템에서는 동일한 빔섹터를 구성하는 다중 패턴/편파 신호들 사이의 간섭을 프리코더(precoder)로 미리 제거한 다음 전송한다. 패턴/편파 BDMA 시스템은 종래 BDMA방식의 빔포밍 이득과 패턴/편파 안테나를 사용한 패턴 편파 이득을 동시에 얻을 수 있다.A BDMA system using a pattern / polarized antenna is called a pattern / polarized BDMA system. In a pattern / polarized BDMA system, interference between multiple pattern / polarized signals constituting the same beam sector is previously removed by a precoder and then transmitted. The pattern / polarization BDMA system can simultaneously obtain the beamforming gain of the conventional BDMA system and the pattern polarization gain using the pattern / polarization antenna.
도 2에 도시한 안테나 어레이는 복수의 단위 안테나를 포함한다. 전술한 바와 같이 각 단위 안테나는 복수의 안테나 요소를 포함한다. 하나의 단위 안테나가 하나의 빔을 형성할 수도 있다. 나아가 복수의 단위 안테나가 협력하여 하나의 빔을 형성할 수도 있다. 이하 설명하는 기술은 전체 안테나 장치가 형성하는 빔을 일정하게 조정하여 서로 간섭을 배제하기 위한 것이다. The antenna array shown in FIG. 2 includes a plurality of unit antennas. As mentioned above, each unit antenna includes a plurality of antenna elements. One unit antenna may form one beam. Furthermore, a plurality of unit antennas may cooperate to form one beam. The technique described below is to uniformly adjust the beams formed by the entire antenna device to exclude interference with each other.
아날로그 빔포밍 시스템은 위상 변환기(phase shifter), 감쇠기(attenuator) 및 증폭기(power amplifier)를 포함한다. 아날로그 빔포밍 시스템은 위상 및 파워값을 조절하여 특정한 빔을 형성한다. 위상 변환기 등에 가중치를 적용하여 특정한 위상을 생성한다. 디지털 빔포밍 시스템은 빔을 형성하기 위한 제어기(controller)가 디지털 빔포머(digital beamformer)를 일정하게 제어하여 빔을 형성한다. 이 과정에서 역시 빔패턴을 결정하는 가중치를 사용한다. 결국 안테나의 종류에 따라 다를 수 있지만 특정한 가중치가 빔의 형성에 관여한다. The analog beamforming system includes a phase shifter, an attenuator and a power amplifier. Analog beamforming systems adjust phase and power values to form specific beams. A specific phase is generated by applying weights to the phase converter and the like. In a digital beamforming system, a controller for forming a beam constantly controls a digital beamformer to form a beam. This process also uses weights to determine the beam pattern. Eventually it may vary depending on the type of antenna, but certain weights are involved in the formation of the beam.
이하 설명하는 기술은 각 단위 안테나가 빔패턴을 형성하기 위해 필요한 가중치를 결정한다. 이하 설명하는 기술은 서로 인접한 빔이 서로 최대한 간섭하지 않는 가중치를 결정할 수 있다. 이하 설명하는 기술은 특정 지역에 대해 목표하는 빔패턴과 같거나 최대한 유사한 형태의 빔패턴을 형성할 수 있는 가중치를 결정한다.The technique described below determines weights required for each unit antenna to form a beam pattern. The technique described below may determine weights in which adjacent beams do not interfere with each other as much as possible. The technique described below determines weights that can form a beam pattern that is the same as or similar to the target beam pattern for a specific region.
도 3은 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치에 대한 예이다. 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치는 물리적으로 다양한 장치에 구현될 수 있다. 가중치 결정 장치는 컴퓨터 장치(310), AP 장치(320), 네트워크에 연결된 별도의 장치(330) 등 다양할 수 있다. 각 장치가 가중치를 결정하는 과정은 후술한다.3 is an example of a weight determination apparatus for beamforming. Weight determination apparatus for beamforming may be implemented in a variety of physical devices. The weight determination apparatus may vary from a computer apparatus 310, an AP apparatus 320, a separate apparatus 330 connected to a network, and the like. The process of determining the weight by each device will be described later.
도 3(a)는 컴퓨터 장치(310)가 가중치를 결정하는 예를 도시한다. 컴퓨터 장치(310)는 특정 안테나에 대한 빔포밍을 시뮬레이션할 수 있는 프로그램을 사용할 수 있다. 즉 컴퓨터 장치(310)는 특정 안테나가 빔을 형성하기 위한 데이터 및 가중치 세트를 사전에 입력받고, 가중치 세트에서 특정한 가중치를 결정할 수 있다. 최종적으로 결정된 가중치는 실제 빔포밍을 위한 안테나 장치에 전달될 수 있다.3A shows an example in which the computer device 310 determines a weight. Computer device 310 may use a program that can simulate beamforming for a particular antenna. That is, the computer device 310 may receive a data and weight set for forming a beam in a specific antenna in advance, and determine a specific weight from the weight set. The finally determined weight may be delivered to the antenna device for actual beamforming.
도 3(b)는 AP 장치(320)가 가중치를 결정하는 예이다. AP 장치(320)가 가중치 세트에서 특정한 가중치를 최종적으로 선택할 수 있다. 그리고 AP 장치(320)는 선택한 가중치를 안테나에 적용하여 특정한 빔을 형성한다.3B illustrates an example in which the AP device 320 determines a weight. The AP device 320 may finally select a specific weight from the weight set. The AP device 320 applies the selected weight to the antenna to form a specific beam.
도 3(c)는 네트워크에 연결된 장치(330)가 가중치를 결정하는 예이다. 네트워크에 연결된 장치(330)는 이동통신 코어망에 위치하는 제어 장치 또는 게이트웨이일 수 있다. 네트워크에 연결된 장치(330)는 AP 장치에 유선 또는 무선으로 연결되는 별도의 장치일 수도 있다.3C illustrates an example in which a device 330 connected to a network determines a weight. The device 330 connected to the network may be a control device or a gateway located in a mobile communication core network. The device 330 connected to the network may be a separate device that is wired or wirelessly connected to the AP device.
네트워크에 연결된 장치(330)는 저장장치(331), 연산장치(332) 및 통신 모듈(333)을 포함한다. 저장장치(331)는 가중치 세트, 가중치 결정에 필요한 데이터 및 프로그램을 저장한다. 연산장치(332)는 후술하는 가중치 결정과정을 수행하고, 최종적으로 특정한 가중치를 결정한다. 통신모듈(333)은 가중치 결정과정에 필요한 데이터를 외부에서 입력받을 수 있다. 통신모듈(333)은 최종적으로 결정한 가중치를 안테나 장치 측에 전달할 수도 있다.The device 330 connected to the network includes a storage device 331, a computing device 332, and a communication module 333. The storage device 331 stores a weight set, data and a program necessary for weight determination. The computing device 332 performs a weight determination process to be described later, and finally determines a specific weight. The communication module 333 may externally receive data necessary for the weight determination process. The communication module 333 may deliver the finally determined weight to the antenna device side.
AP 장치(320)는 저장장치(321), 연산장치(322), 빔포밍 회로(323) 및 안테나(324)을 포함한다. 저장장치(321)는 가중치 세트, 가중치 결정에 필요한 데이터 및 프로그램을 저장한다. 연산장치(322)는 후술하는 가중치 결정과정을 수행하고, 최종적으로 특정한 가중치를 결정한다. 빔포밍 회로(323)는 최종적으로 결정된 가중치를 결정하여 빔포밍에 대한 제어를 수행한다. 안테나(324)는 빔포밍 회로(323)가 전달하는 제어 명령 내지 데이터에 따라 빔을 생성한다.The AP device 320 includes a storage device 321, a computing device 322, a beamforming circuit 323, and an antenna 324. The storage device 321 stores a weight set, data and a program necessary for weight determination. The computing device 322 performs a weight determination process to be described later, and finally determines a specific weight. The beamforming circuit 323 determines the finally determined weight and performs control on beamforming. The antenna 324 generates a beam according to control commands or data transmitted by the beamforming circuit 323.
도시하지 않았지만, 컴퓨터 장치(310)는 기본적으로 저장장치 및 연산장치를 포함한다. 저장장치 및 연산장치는 전술한 동일 장치와 동일한 동작을 수행한다.Although not shown, the computer device 310 basically includes a storage device and a computing device. The storage device and the computing device perform the same operations as the same device described above.
이하 가중치 결정 장치가 가중치를 결정하는 과정을 설명한다. 복수의 안테나가 하나의 빔을 형성한다. 전체 안테나는 N개의 빔을 형성한다고 가정한다. 전체 안테나의 개수는 Nt로 정의한다. 하나의 빔(i 번째)을 형성하는 복수의 안테나의 개수를 Ni라고 정의한다. 이 경우 Nt는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.Hereinafter, a process of determining the weight by the weight determination device will be described. A plurality of antennas form one beam. Assume that the entire antenna forms N beams. The total number of antennas is defined as N t . The number of antennas forming one beam (i-th) is defined as N i . In this case, N t may be expressed as Equation 1 below.
가중치 결정 장치는 하나의 빔을 형성하는 적어도 하나의 안테나에 대한 가중치를 결정한다. 가중치 결정 장치는 하나의 빔에 대한 가중치를 결정하는 과정을 반복하여 전체 N 개의 빔에 대한 가중치를 결정한다. 설명의 편의를 위해 하나의 빔에 대한 가중치를 결정하는 과정을 중심으로 설명한다.The weight determination apparatus determines weights for at least one antenna forming one beam. The weight determining apparatus repeats a process of determining weights for one beam to determine weights for all N beams. For convenience of explanation, a description will be given based on a process of determining a weight of one beam.
도 4는 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법(400)에 대한 순서도의 예이다. 가중치 결정 장치는 먼저 i 번째 빔을 형성하는 안테나들에 대한 빔 패턴을 입력받는다(410). 이때 입력받는 값은 특정 안테나들을 이용하여 형성하고자 하는 빔 패턴이다. 이를 목표 빔이라고 명명한다. 목표 빔은 최적의 빔이라고 할 수 있다. 빔 패턴은 특정 편면을 기준으로 한 고각(elevation) 및 방위각(azimuth)으로 정의될 수 있다. 빔 패턴을 나타내는 입력값은 (θ, Φ)이라는 요소를 갖는 행렬로 표현될 수 있다. 입력 값은 행렬로 나타내어지며 행렬의 소자들은 특정 고각(θ) 및 방위각(Φ)에 해당하는 빔의 E-field 값들로 나타낼 수 있다. 물론 빔 패턴을 다른 값으로 정의할 수도 있을 것이다.4 is an example of a flowchart for a weight determination method 400 for beamforming. The weight determination apparatus first receives a beam pattern for antennas forming an i th beam (410). At this time, the input value is a beam pattern to be formed using specific antennas. This is called the target beam. The target beam may be called an optimal beam. The beam pattern may be defined as an elevation and azimuth with respect to a specific one side. The input value representing the beam pattern may be represented by a matrix having elements of (θ, Φ). The input values are represented by a matrix, and the elements of the matrix may be represented by E-field values of the beam corresponding to a specific high angle θ and azimuth angle Φ. Of course, the beam pattern may be defined as another value.
만약 고각(θ)과 방위각(Φ) 방향으로 각각 sele, sazi의 샘플 개수로 행렬을 형성했다면, 입력 값 Bdes는 의 행렬로 나타내어진다.If the matrix is formed by the number of samples of s ele and s azi in the elevation (θ) and azimuth (Φ) directions, the input value B des is It is represented by the matrix of.
가중치 결정 장치는 사전에 안테나에 적용가능한 복수의 가중치를 포함하는 가중치 세트를 마련한다. 가중치 세트는 양자화된 가중치를 포함할 수 있다. 가중치 세트는 아날로그 빔포밍 시스템의 경우 각각의 소자들이 얻을 수 있는 값들을 포함한다. 가중치 세트는 디지털 빔포밍 시스템의 경우 원하는 해상도(resolution)에 맞춰 양자화된 값들을 포함한다. 가중치는 빔에 대한 빔포밍을 제어한다. 가중치는 빔의 위치 및 형태를 결정할 수 있다.The weight determination apparatus prepares a weight set including a plurality of weights applicable to the antenna in advance. The weight set may include quantized weights. The weight set includes the values that each element can obtain in the case of an analog beamforming system. The weight set includes quantized values for the desired resolution in the case of a digital beamforming system. The weight controls beamforming for the beam. The weight may determine the position and shape of the beam.
가중치 결정 장치는 가중치 세트 중 아직 선택하지 않았던 가중치를 선택한다(420). 가중치 결정 장치는 가중치를 선택하면 특정 안테나로 형성 가능한 빔 패턴을 정의할 수 있다(420). 가중치 결정 장치는 특정 프로그램을 이용하여 선택된 가중치를 적용한 빔 패턴을 시뮬래이션해볼 수도 있다. 또는 경우에 따라 가중치 결정 장치는 안테나 장치를 이용하여 선택한 가중치를 이용하여 빔을 실제 형성해 볼 수도 있다.The weight determination apparatus selects a weight that has not been selected yet from the weight set (420). If the weight determination apparatus selects a weight, the weight determination apparatus may define a beam pattern that can be formed by a specific antenna (420). The weight determination apparatus may simulate the beam pattern to which the selected weight is applied using a specific program. Alternatively, in some cases, the weight determination device may actually form a beam using a weight selected using the antenna device.
가중치 결정 장치는 가중치 세트에서 Ni개의 가중치 w를 중복 가능하게 임의로 선택할 수 있다. 선택한 가중치는 의 벡터를 형성한다. The weight determining apparatus may arbitrarily select the N i weights w in the weight set in a redundant manner. The weight you choose Forms the vector of.
측정이나 시뮬레이션을 통하여 얻을 수 있는 안테나 간 상호간섭이 반영된 k 번째 (k = 1, 2, ... , Ni) 안테나 소자의 방사패턴을 라 가정한다. 복수의 안테나로 구성되는 특정 안테나 장치에서 안테나 사이의 간섭이 발생할 수 있다. 간섭이 발생하는 경우 안테나 소자의 방사 패턴은 간섭이 없는 경우와 다른 패턴을 갖게 된다. 결국 Ek는 안테나 사이의 간섭이 발생하는 경우 k 번째 안테나 소자에서 방출하는 방사 패턴을 의미한다. 간섭 상황에서 안테나 소자의 방사 패턴을 실제 측정을 통해서 또는 시뮬레이션을 통해 파악할 수 있다. The radiation pattern of the kth (k = 1, 2, ..., N i ) antenna element reflecting the mutual interference between antennas obtained through measurement or simulation Assume In a specific antenna device including a plurality of antennas, interference between antennas may occur. If interference occurs, the radiation pattern of the antenna element has a different pattern from that without interference. After all, Ek means a radiation pattern emitted by the k-th antenna element when interference between antennas occurs. In an interference situation, the radiation pattern of the antenna element can be identified through actual measurements or by simulation.
이 경우 w을 이용하여 생성된 B는 아래의 수학식 2와과 같이 정의할 수 있다. 아래 B는 결국 안테나 사이의 간섭을 고려한 상태의 빔을 의미한다. In this case, B generated using w may be defined as in Equation 2 below. B below means the beam in consideration of the interference between the antennas after all.
특정 안테나는 빔을 형성하여 서비스 가능한 특정 지역이 존재한다. 특정 안테나가 서비스하는 서비스 제공 지역 As는 라고 가정한다. 이때, 원하는 빔 패턴의 빔 폭 ABW가 라고 가정하면 빔의 사이드 로브(side-lobe)에 해당하는 지역 Aside는 Aside = S - BW로 나타낼 수 있다.There is a specific area where a particular antenna forms a beam and is serviceable. The service area A s that a specific antenna serves Assume that At this time, the beam width A BW of the desired beam pattern is In this case, the area A side corresponding to the side-lobe of the beam may be expressed as A side = S-BW.
이때, 특정 θ,Φ에서 B의 사이드 로브의 크기가 Bdes보다 작은 부분은 고려하지 않아야 한다. B의 사이드 로브의 크기가 Bdes보다 작은 부분을 라고 가정한다. 이 경우 빔에 대한 가중치 w를 통해 생성된 빔 B와 목표 빔 사이의 사이드 로브에서의 차이 e는 아래의 수학식 3과 같이 나타내어 질 수 있다. 가중치 결정 장치는 아래 수학식 3을 이용하여 선택된 가중치를 적용한 특정 빔과 목표 빔 사이의 차이 e를 결정한다(430).At this time, the portion of the side lobe of B smaller than B des in the specific θ, Φ should not be considered. The side lobe of B is smaller than B des Assume that In this case, the difference e in the side lobe between the beam B generated by the weight w for the beam and the target beam may be expressed by Equation 3 below. The weight determination apparatus determines a difference e between the specific beam to which the selected weight is applied and the target beam using Equation 3 below (430).
가중치 결정 장치는 상기 차이 e와 특정 임계값 ε을 비교한다(440). 차이 e가 임계값 ε보다 크다면 현재 선택된 가중치는 최적의 가중치가 아닐 수 있다. 가중치 결정 장치는 임계값 ε보다 작은 차이를 갖는 복수의 가중치를 결정하고자 한다. 이를 위해 가중치 결정 장치는 가중치 세트에서 다른 가중치를 다시 선택하고, 상기 차이 e와 임계값 ε을 비교하는 과정을 반복적으로 수행한다.The weight determination apparatus compares the difference e with a specific threshold ε 440. If the difference e is greater than the threshold ε, the currently selected weight may not be the optimal weight. The weight determination apparatus tries to determine a plurality of weights having a difference smaller than the threshold value ε. To this end, the weight determination apparatus selects another weight again from the weight set and repeatedly performs the process of comparing the difference e with the threshold value ε.
가중치 결정 장치는 가중체 세트에서 현재 선택된 가중치를 대체하는 새로운 가중치를 선택한다. 가중치 결정 장치는 아직 선택되지 않은 가중치 중에서 새로운 가중치를 선택한다. 복수의 안테나에 각각에 대한 가중치에 대해 각각 새로운 가중치를 선택한다. 이 과정은 가중치 업데이트라고 할 수 있다. The weight determination apparatus selects a new weight that replaces the currently selected weight in the weighted set. The weight determination apparatus selects a new weight from among the weights not yet selected. A new weight is selected for each of the weights for each of the plurality of antennas. This process may be referred to as weight update.
새로운 가중치를 선택하는 기준은 다양할 수 있다. (i) 가중치 결정 장치는 새로운 가중치도 임의로 선택할 수 있다. (ii) 또는 가중치 결정 장치는 현재 선택된 가중치와 특정 관계에 있는 가중치 중에서 어느 하나를 새로운 가중치로 선택할 수도 있다. 예컨대, 가중치 결정 장치는 현재 선택된 가중치 가장 인접한 특정 가중치를 새로운 가중치로 선택할 수 있다. 가중치 세트에서 각 가중치는 특정한 위치로 식별될 수 있다. 가중치 세트가 일정한 행렬로 표현되면, 가중치 결정 장치는 행렬에서의 위치를 기준으로 새로운 가중치를 결정할 수 있다. 가중치 결정 장치는 가중치 세트에서 수평 방향, 수직 방향 또는 모든 방향에서 가장 인접한 값을 새로운 값으로 선택할 수 있다. 이 경우 가장 인접한 값이 여러 개인 경우, 가중치 결정 장치는 임의의 값을 선택할 수 있다.The criteria for selecting a new weight may vary. (i) The weight determination apparatus may arbitrarily select a new weight. (ii) Alternatively, the weight determining apparatus may select any one of the weights having a specific relationship with the currently selected weight as the new weight. For example, the weight determining apparatus may select a specific weight nearest to the currently selected weight as a new weight. Each weight in the weight set may be identified by a specific location. If the weight set is represented by a constant matrix, the weight determination apparatus may determine a new weight based on the position in the matrix. The weight determination apparatus may select the nearest value in the horizontal direction, the vertical direction, or all directions as the new value in the weight set. In this case, when there are several nearest values, the weight determination device may select an arbitrary value.
가중치 결정 장치는 새롭게 선택한 가중치 을 생성한다. w'을 이용하여 생성된 B'과 Bdes간 사이드 로드 부분에서의 차이 e'을 계산한다. 만일 e≥e'이라면, w=w', e=e', B=B'로 업데이트한다. 만일 그렇지 않다면, w, e 및 B의 값은 변하지 않는다. 이 수행을 e < ε이 될 때까지 반복한다. e < ε는 순간 이 수행을 종료하며 이때의 w를 출력 값으로 산출한다. 가중치 결정 장치는 최종적으로 선택된 빔을 최종 가중치로 결정한다(450).The weight determination device determines the newly selected weight Create Calculate the difference e 'in the side load portion between B' and B des generated using w '. If e? E ', update to w = w', e = e ', B = B'. If not, the values of w, e and B do not change. This performance is repeated until e <ε. e <ε ends this execution at the moment and calculates w as the output value. The weight determination apparatus determines the finally selected beam as the final weight (450).
또한 가중치를 선택하여 사이드 로브의 차이와 임계값을 비교하는 과정을 반복하는 횟수가 itermax를 넘게 되면, 가중치 결정과정을 종료할 수 있다. 이 경우 가중치 결정 장치는 최종적으로 선택된 빔을 최종 가중치로 결정한다. 도 5는 사이드 로브의 차이와 임계값을 비교하는 과정을 반복하는 횟수를 일정하게 제한한 예이다. In addition, when the number of times of repeating the process of selecting the weight and comparing the difference between the side lobe and the threshold exceeds iter max , the weight determination process may be terminated. In this case, the weight determination apparatus determines the finally selected beam as the final weight. 5 is an example in which the number of times of repeating the process of comparing the difference between the side lobes and the threshold is constantly limited.
도 5는 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법(500)에 대한 순서도의 다른 예이다. 가중치 결정 장치는 먼저 i 번째 빔을 형성하는 안테나들에 대한 빔 패턴을 입력받는다(510). 사이드 로브의 차이와 임계값을 비교하는 과정의 반복 횟수를 식별하기 위한 변수를 사용한다. "iter"는 반복 횟수를 나타낸다. 예컨대, 초기 iter = 0이다. 가중치 결정 장치는 가중치 세트 중 아직 선택하지 않았던 가중치를 선택하고, 특정 안테나에 선택한 가중치를 적용하여 형성 가능한 빔 패턴을 정의한다(520). 가중치 결정 장치는 전술한 수학식 3을 이용하여 선택된 가중치를 적용한 특정 빔과 목표 빔 사이의 차이 e를 결정한다(530).5 is another example of a flowchart of a method 500 for determining a weight for beamforming. The weight determination apparatus first receives a beam pattern for antennas forming an i th beam (510). A variable is used to identify the number of repetitions in the process of comparing the side lobe difference and the threshold. "iter" represents the number of repetitions. For example, initial iter = 0. The weight determination apparatus selects a weight that has not yet been selected from the weight set, and defines a beam pattern that can be formed by applying the selected weight to a specific antenna (520). The weight determination apparatus determines a difference e between the specific beam to which the selected weight is applied and the target beam by using Equation 3 described above (530).
가중치 결정 장치는 현재 특정빔과 목표 빔 사이의 차이를 비교한 횟수 iter가 사전에 설정한 임계값 itermax 이하인지 확인한다(540). itermax
≥ iter 라면 가중치 결정 장치는 상기 차이 e와 특정 임계값 ε을 비교한다(550). itermax
< iter 이면서, e < ε라면 가중치 결정 장치는 현재 최종적으로 선택된 빔을 최종 가중치로 결정한다(560). itermax
≥ iter 이면서, e ≥ ε라면 가중치 결정 장치는 다시 새로운 복수의 가중치를 선택하고, 선택된 가중치로 정의되는 빔과 목표 빔 사치의 차이 비교하는 과정을 반복한다.The weight determination apparatus checks whether the number of times iter comparing the difference between the current specific beam and the target beam is less than or equal to a preset threshold iter max (540). iter max If ≥ iter, the weight determination apparatus compares the difference e with a specific threshold ε (550). iter max If it is <iter and e <ε, the weight determining apparatus determines the current finally selected beam as the final weight (560). iter max When ≥ iter and e ≥ ε, the weight determination apparatus selects a new plurality of weights again, and repeats the process of comparing the difference between the beam defined by the selected weight and the target beam luxury.
한편 itermax
> iter 라면 가중치 결정 장치는 현재 최종적으로 선택된 빔을 최종 가중치로 결정한다(560). Iter max on the other If> iter the weight determination apparatus determines the current finally selected beam as the final weight (560).
가중치 결정 장치는 전체 N개의 빔을 위해 가중치를 결정하는 과정을 반복한다. 전체 과정이 종료되면 가중치 결정 장치는 N개의 서로 안테나에 대한 가중치를 결졍하게 된다. i번째 빔 생성을 위한 가중치t를 wi라 가정하면, 최종적으로 전체 시스템에 적용되는 가중치 wfinal은 아래의 수학식 4와 같이 블록 대각 행렬의 형태로 나타내어 질 수 있다.The weight determination apparatus repeats a process of determining weights for all N beams. When the whole process is completed, the weight determination apparatus determines the weights for the N antennas. Assuming that the weight t for generating the i-th beam is w i , the weight w final finally applied to the entire system may be expressed in the form of a block diagonal matrix as shown in Equation 4 below.
가중치 결정 장치는 최종적으로 결정한 가중치 wfinal를 안테나 장치에 전달한다. 안테나 장치는 wfinal를 이용하여 빔 포밍을 수행한다.The weight determination apparatus delivers the finally determined weight w final to the antenna apparatus. The antenna device performs beamforming by using w final .
도 6은 가중치를 적용하여 빔포밍을 수행한 효과에 대한 그래프이다. 시뮬레이션 환경은 2포트 집적 안테나 배열 구조를 가정하였다. 또한, 서비스 제공 지역은 3-sector 환경에서 일반적으로 쓰이는 -60 ~ 60˚로 가정하였고, 빔의 방향(look direction)은 방위각 방향으로 40˚로 가정하였다. 도 6에서 목표값은 원하는 빔 패턴으로 안테나간 상호간섭이 없을 때의 가장 이상적인 빔 패턴을 나타낸다. 대조 기법은 안테나간 상호간섭이 존재하는 상황에서의 빔 패턴을 나타낸다. 제안기법은 전술한 가중치 결정 과정을 통해 생성한 빔 패턴을 나타낸다. 도 6에서와 같이 제안 기법은 빔 패턴이 원하는 목표 빔에 거의 근접함을 알 수 있다. 제안 기법은 대조 기법에 비해 최대 10 dB만큼의 사이드 로브를 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.6 is a graph illustrating an effect of performing beamforming by applying weights. The simulation environment assumes a two-port integrated antenna array structure. In addition, it is assumed that the service providing area is -60 to 60 °, which is generally used in the 3-sector environment, and the beam direction is 40 ° in the azimuth direction. In FIG. 6, the target value represents the most ideal beam pattern when there is no interference between antennas as a desired beam pattern. The contrast scheme represents a beam pattern in the presence of interference between antennas. The proposed technique represents a beam pattern generated through the above-described weight determination process. As shown in FIG. 6, the proposed technique can be seen that the beam pattern is close to the desired target beam. The proposed scheme can reduce side lobes by up to 10 dB compared to the control scheme.
본 실시례 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시례는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.The embodiments and the drawings attached to this specification are merely to clearly show a part of the technical idea included in the above-described technology, and those skilled in the art can easily make it within the scope of the technical idea included in the description and the drawings of the above-described technology. It will be apparent that both the inferred modifications and the specific embodiments are included in the scope of the above-described technology.
Claims (14)
- 컴퓨터장치가 사전에 설정된 가중치 세트에서 임의로 선택된 복수의 가중치를 적용하여 특정 안테나에 대한 초기 빔을 정의하고, 상기 특정 안테나가 생성하고자하는 목표 빔과 상기 초기 빔 사이의 사이드 로브(side-lobe)의 제1 차이를 결정하는 단계;The computer apparatus defines an initial beam for a specific antenna by applying a plurality of weights arbitrarily selected from a preset weight set, and determines a side-lobe between the target beam and the initial beam to be generated by the specific antenna. Determining a first difference;상기 제1 차이가 임계값 이상인 경우 상기 컴퓨터 장치가 상기 가중치 세트에서 선택되지 않았던 가중치 중 선택된 복수의 새로운 가중치를 적용하여 상기 특정 안테나에 대한 새로운 빔을 정의하고, 상기 목표 빔과 상기 새로운 빔 사이의 사이드 로브의 제2 차이를 결정하는 단계; 및If the first difference is greater than or equal to a threshold, the computer device defines a new beam for the particular antenna by applying a plurality of new weights selected from among the weights not selected in the weight set, and between the target beam and the new beam. Determining a second difference in the side lobes; And상기 컴퓨터 장치가 최종적으로 선택된 복수의 가중치를 최종 가중치로 결정하는 단계를 포함하되,Determining, by the computer device, a final weight of the finally selected plurality of weights,상기 제2 차이가 상기 임계값 이상인 경우 상기 컴퓨터장치가 상기 제2 차이를 결정하는 단계를 반복하고, 상기 초기 빔 및 상기 새로운 빔은 복수의 안테나 사이의 간섭을 고려한 방사 패턴을 이용하여 정의되는 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.Repeating the computer device determining the second difference when the second difference is greater than or equal to the threshold value, wherein the initial beam and the new beam are defined using a radiation pattern considering interference between a plurality of antennas Weight determination method for beamforming.
- 제1항에 있어서,The method of claim 1,상기 가중치 세트는 사전에 설정된 순서에 따라 복수의 가중치를 저장하고, 상기 복수의 가중치는 일정한 위치로 식별되는 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.And the weight set stores a plurality of weights according to a preset order, and the plurality of weights are identified at a predetermined position.
- 제2항에 있어서,The method of claim 2,상기 새로운 빔을 정의하는 단계에서In defining the new beam상기 컴퓨터 장치는 현재 선택된 복수의 가중치 각각에 대해 상기 위치를 기준으로 인접한 가중치 중 하나를 결정하여 상기 복수의 새로운 가중치를 결정하는 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.And the computer apparatus determines the plurality of new weights by determining one of adjacent weights based on the position for each of the plurality of currently selected weights.
- 제3항에 있어서,The method of claim 3,상기 컴퓨터장치는 상기 제2 차이가 상기 임계값 이상지만 상기 반복하는 횟수가 기준값 이상인 경우 현재 선택된 복수의 가중치를 상기 최종 가중치로 결정하는 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.And the computer apparatus determines a plurality of currently selected weights as the final weight when the second difference is greater than or equal to the threshold but the number of repetitions is greater than or equal to a reference value.
- 제1항에 있어서,The method of claim 1,상기 컴퓨터장치는 빔포밍을 수행하는 장치, 빔포밍을 위한 안테나 장치, 안테나 장치를 포함하는 기지국 및 기지국에 정보를 전달하는 네트워크 장치 중 적어도 하나인 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.The computer device is at least one of a device for performing beamforming, an antenna device for beamforming, a base station including an antenna device and a network device for transmitting information to the base station.
- 제1항에 있어서,The method of claim 1,상기 컴퓨터장치는 고각과 방위각으로 정의되는 빔의 패턴을 기준으로 상기 사이드 로브의 차이를 결정하는 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.And the computer device determines a difference between the side lobes based on a pattern of beams defined by elevation and azimuth.
- 제1항에 있어서,The method of claim 1,상기 컴퓨터장치는 선택한 복수의 가중치를 적용하여 정의한 빔의 사이드 로브 영역에서 상기 목표 빔의 사이드 로브보다 작은 부분을 제외하고, 상기 목표빔과의 차이를 결정하는 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.And the computer apparatus determines a difference from the target beam except for a portion smaller than the side lobe of the target beam in a side lobe region of the beam defined by applying a plurality of selected weights.
- 제1항에 있어서,The method of claim 1,상기 가중치는 빔에 대한 위치 및 형태를 결정하는 안테나 빔포밍을 위한 가중치 결정 방법.And the weights determine the position and shape of the beams.
- 특정 안테나에 대한 복수의 가중치를 포함하는 가중치 세트를 저장하는 저장장치;A storage device for storing a weight set including a plurality of weights for a specific antenna;상기 가중치 세트 중에서 선택된 복수의 가중치를 적용하여 상기 특정 안테나가 형성하는 빔을 정의하고, 상기 정의된 빔과 목표 빔의 사이브 로브(side-lobe) 차이를 기준으로 상기 특정 안테나에 대한 가중치를 결정하는 연산장치를 포함하되,Define a beam formed by the specific antenna by applying a plurality of weights selected from the weight sets, and determine a weight for the specific antenna based on a side-lobe difference between the defined beam and the target beam. Including computing devices,상기 연산장치는 상기 차이가 임계값 이상인 경우 상기 가중치 세트에서 선택되지 않았던 가중치 중 선택된 복수의 새로운 가중치를 적용하여 정의되는 새로운 빔과 상기 목표 빔 사이의 사이드 로브 차이를 결정하는 단계를 반복하고, 최종적으로 선택된 복수의 가중치를 최종 가중치로 결정하고,If the difference is greater than or equal to the threshold, the operation unit repeats the step of determining the side lobe difference between the new beam and the target beam defined by applying a plurality of new weights selected from the weights not selected in the weight set, and finally Determine a plurality of weights selected as final weights,상기 초기 빔 및 상기 새로운 빔은 복수의 안테나 사이의 간섭을 고려한 방사 패턴을 이용하여 정의되는 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치.And the initial beam and the new beam are defined using a radiation pattern in consideration of interference between a plurality of antennas.
- 제9항에 있어서,The method of claim 9,상기 가중치 세트는 사전에 설정된 순서에 따라 복수의 가중치를 저장하고, 상기 복수의 가중치는 일정한 위치로 식별되는 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치.And the weight set stores a plurality of weights according to a preset order, and the plurality of weights are identified at a predetermined position.
- 제10항에 있어서,The method of claim 10,상기 연산장치는 현재 선택된 복수의 가중치 각각에 대해 상기 위치를 기준으로 인접한 가중치 중 하나를 결정하여 상기 복수의 새로운 가중치를 결정하는 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치.And the computing device determines the plurality of new weights by determining one of adjacent weights based on the position for each of the plurality of currently selected weights.
- 제9항에 있어서,The method of claim 9,상기 연산장치는 상기 차이가 상기 임계값 이상지만 상기 반복하는 횟수가 기준값 이상인 경우 현재 선택된 복수의 가중치를 상기 최종 가중치로 결정하는 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치.And the computing device determines a plurality of weights currently selected as the final weight when the difference is greater than or equal to the threshold but the number of repetitions is greater than or equal to a reference value.
- 제9항에 있어서,The method of claim 9,상기 연산장치는 선택한 복수의 가중치를 적용하여 정의한 빔의 사이드 로브 영역에서 상기 목표 빔의 사이드 로브보다 작은 부분을 제외하고, 상기 목표빔과의 차이를 결정하는 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치.And the computing device determines a difference from the target beam except for a portion smaller than the side lobe of the target beam in the side lobe region of the beam defined by applying a plurality of selected weights.
- 제9항에 있어서,The method of claim 9,상기 최종 가중치를 적용하여 빔 포밍을 수행하는 빔 포밍 회로를 더 포함하는 빔포밍을 위한 가중치 결정 장치.And a beamforming circuit for beamforming by applying the final weight.
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Legal Events
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NENP | Non-entry into the national phase |
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