JP6285609B2 - 無線接続システムにおいて多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線接続システムに関し、特に、多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング（Ｈｙｂｒｉｄ−ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）方法、ビーム推定方法及びそれを支援する装置に関する。

無線接続システムが音声やデータなどのような種々の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線接続システムは、可用のシステムリソース（帯域幅、送信電力など）を共有して多重ユーザとの通信を支援できる多元接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムである。多元接続システムの例には、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。

ハイブリッドビームフォーマ（Ｈｙｂｒｉｄ−ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）は、基本的に、アナログビーム形成及びデジタルビーム形成が結合して動作する。このとき、アナログビーム及びデジタルビームは特定領域へと伝送領域が制限されるため、多重ランク支援又は多重ユーザ支援に制約がある。

本発明では、このような問題を解決するために、コース（Ｃｏａｒｓｅ）なアナログビームベースの推定情報を用いて効果的に多重ランク及び多重ユーザ支援のための最終ビームフォーミング係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を導出する方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、ハイブリッドビームフォーミングのためのアナログ／デジタルビーム推定時の複雑度を解決するための方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、それらの方法を支援する装置を提供することにある。

本発明で遂げようとする技術的目的は、以上で言及した事項に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって考慮されてもよい。

本発明では、多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング（Ｈｙｂｒｉｄ−ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）方法、ビーム推定方法及びそれを支援する装置を提供する。

本発明の一態様として、無線接続システムにおいて多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミングを行う方法は、送信端が基準値以上のチャネル利得を有する２つ以上のアナログビーム候補を検出するステップと、２つ以上のアナログビーム候補のうち一つのアナログビームが２つ以上のデジタルビームを含むように、２つ以上のアナログビーム候補に対するアナログビーム係数に対して先補償するステップと、先補償されたアナログビーム係数が反映されるように２つ以上のデジタルビームに対するデジタルＰＭＩ係数値を再設定するステップと、先補償されたアナログビーム係数及び再設定されたデジタルＰＭＩ係数値を用いて多重ランク信号を送信するステップとを含むことができる。このとき、ハイブリッドビームフォーミングは、アナログビームフォーミング及びデジタルビームフォーミングが結合して動作してもよい。

本発明の他の態様として、無線接続システムにおいて多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミングを行うための送信端は、送信器と、受信器と、これらの送信器及び受信器を制御して、ハイブリッドビームフォーミングを行うためのプロセッサとを備えることができる。このとき、プロセッサは、受信器を制御して、基準値以上のチャネル利得を有する２つ以上のアナログビーム候補を検出し；２つ以上のアナログビーム候補のうち一つのアナログビームが２つ以上のデジタルビームを含むように、２つ以上のアナログビーム候補に対するアナログビーム係数に対して先補償し；先補償されたアナログビーム係数が反映されるように２つ以上のデジタルビームに対するデジタルＰＭＩ係数値を再設定し；先補償されたアナログビーム係数及び再設定されたデジタルＰＭＩ係数値を用いて送信器を制御して多重ランク信号を送信し、ここで、ハイブリッドビームフォーミングは、アナログビームフォーミング及びデジタルビームフォーミングが結合して動作してもよい。

また、プロセッサは、アナログビームフォーミングを支援するためのアナログビームフォーマ、及びデジタルビームフォーミングを支援するためのデジタルビームフォーマを含むことができる。

上記の態様において、デジタルビームフォーミングは、基底帯域（ＢＢ）プロセスを用いてデジタル端で行われ、アナログビームフォーミングは、デジタルビームフォーミングの行われたデジタル信号から生成されたアナログ信号に対して行われてもよい。
２つ以上のデジタルビームの個数によって、送信可能な多重ランク信号の個数が決定されてもよい。
アナログビームフォーミングのための複数の物理アンテナの一部をオフすることによって電力消耗を低減することができる。

上述した本発明の態様は、本発明の好適な実施例の一部に過ぎず、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例が、当該技術の分野における通常の知識を有する者によって、以下に詳述する本発明の詳細な説明から導出されて理解され得るだろう。

本発明の実施例によれば次のような効果がある。

ハイブリッドビームフォーマは、アナログビーム形成とデジタルビーム形成とが結合して動作する。このとき、アナログビーム及びデジタルビームは特定領域へと伝送領域が制限されるため、多重ランク支援又は多重ユーザ支援をし難いことがある。そこで、本発明の実施例は、コースなアナログビームベースの推定情報を用いて最終ビームフォーミング係数を導出することによって効果的に多重ランク又は多重ユーザを支援することができる。

本発明の実施例から得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の本発明の実施例に関する記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に導出されて理解されるであろう。すなわち、本発明を実施する上で意図しなかった効果も、本発明の実施例から、当該技術の分野における通常の知識を有する者によって導出され得るだろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に関する様々な実施例を提供する。また、添付の図面は、詳細な説明と共に本発明の実施の形態を説明するために用いられる。
アナログビームフォーマ及びＲＦチェーンを含む送信器のブロック図である。 デジタルビームフォーマ及びＲＦチェーンを含む送信器のブロック図である。 ハイブリッドビームフォーマを具備した送信端の一例を示すブロック図である。 基本的な送信端において構成されるハイブリッドビームフォーマ（Ｈｙｂｒｉｄ−ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）の構造の一例を示す図である。 ４個のＲＦチェーンで構成された１６ＵＬＡアンテナ構造の一つを示す図である。 ビームバウンドベクトルとビームステアリングベクトルのビームパターンの一例を示す図である。 アナログビーム遷移による最終アンテナ配列応答を示す図である。 デジタルビームフォーミング係数設計を適用したアンテナ配列応答を示す図である。 送信端でマルチランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング方法を説明するための図である。 アナログビームと参照ビームとの利得差を計算する方法を説明するための図である。 多重ランク支援のためにアナログビームを再設定する方法を説明するための図である。 図１０及び図１１で説明したアナログビームを再設定する一例を説明するための図である。 アナログ及びデジタルビームフォーマを具備した送信器のブロック図である。 アナログビームバウンドパターンのビーム幅調整のためのアンテナオン・オフ構造を示す図である。 物理アンテナオン・オフ技法を適用したアナログビームバウンドパターンを示す図である。 図１乃至図１５で説明した方法を具現できる装置を示す図である。

以下に詳しく説明する本発明の実施例は、多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング（Ｈｙｂｒｉｄ−ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）方法、ビーム推定方法及びそれを支援する装置に関する。

以下の実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更してもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含まれてもよく、又は他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられてもよい。

図面に関する説明において、本発明の要旨を曖昧にさせうる手順又は段階などは記述を省略し、当業者のレベルで理解できるような手順又は段階も記述を省略した。

明細書全体を通じて、ある部分がある構成要素を“含む（又は備える又は有する）”としたとき、これは、特別に言及しない限り、他の構成要素を除外する意味ではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された“…部”，“…機”，“モジュール”などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの結合によって具現することができる。また、“ある（ａ又はａｎ）”，“一つ（ｏｎｅ）”，“その（ｔｈｅ）”及び類似関連語は、本発明を記述する文脈において（特に、以下の請求項の文脈において）、本明細書に特別に指示されたり文脈によって明らかに反駁されない限り、単数及び複数の両意味で使うことができる。

本明細書で、本発明の実施例は、基地局と移動局間のデータ送受信関係を中心に説明した。ここで、基地局は移動局と直接通信を行うネットワークの終端ノード（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｎｏｄｅ）としての意味を有する。本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われてもよい。

すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅ）からなるネットワークで移動局との通信のために行われる様々な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行われてもよい。ここで、「基地局」は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、発展した基地局（ＡＢＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）又はアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代えてもよい。

また、本発明の実施例でいう「端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ）」は、ユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、加入者端末（ＳＳ：Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、移動加入者端末（ＭＳＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＭＴＣ端末、又は発展した移動端末（ＡＭＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に代えてもよい。特に、ＭＴＣ端末は、ＭＴＣを支援する端末を意味することができる。

また、送信端は、データサービス又は音声サービスを提供する固定及び／又は移動ノードを意味し、受信端は、データサービス又は音声サービスを受信する固定及び／又は移動ノードを意味する。そのため、上りリンクでは、移動局を送信端とし、基地局を受信端とすることができる。同様に、下りリンクでは、移動局を受信端とし、基地局を送信端とすることができる。

本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２．ｘｘシステム、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）システム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム及び３ＧＰＰ２システムのうち少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができ、特に、本発明の実施例は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１２、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１の文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の実施例において説明していない自明な段階又は部分は、上記の文書を参照して説明することができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。

また、本発明の実施例で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更してもよい。
以下では、本発明の実施例を使用できる無線接続システムの一例として３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムについて説明する。

以下の技術は、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）などのような様々な無線接続システムに適用することができる。

ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現することができる。

ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であって、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）システムは、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの改良されたシステムである。本発明の技術的特徴に関する説明を明確にするために、本発明の実施例を３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ／ｍシステムなどに適用してもよい。

１． ハイブリッドビームフォーミング
１．１ アナログビーム形成技術及びデジタルビーム形成技術

多重アンテナを使用した既存のビーム形成技術は、ビーム形成重みベクトル（ｗｅｉｇｈｔ ｖｅｃｔｏｒ／ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｖｅｃｔｏｒ）を適用する位置によって、アナログビーム形成技術とデジタルビーム形成技術とに大別することができる。

図１は、アナログビームフォーマ及びＲＦチェーンを含む送信器のブロック図である。
まず、アナログビーム形成方法は、初期多重アンテナ構造に適用された代表的なビーム形成技法であり、デジタル信号処理の完了したアナログ信号を複数の経路に分岐して、各経路のＰＳ（Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ）及びＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）設定を用いたビーム形成を行う。アナログビーム形成のためには、図１のように、単一デジタル信号から派生したアナログ信号を、各アンテナに連結されたＰＡ及びＰＳが処理する構造が要求される。すなわち、アナログ端で複素重み（ｃｏｍｐｌｅｘ ｗｅｉｇｈｔ）をＰＳ及びＰＡで処理する。ここで、ＲＦチェーンは、基底帯域（ＢＢ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）信号がアナログ信号に変換される処理ブロックを意味し、その構成は、図１のとおりである。

アナログビーム形成技法は、ＰＳ及びＰＡの素子の特性によってビームの正確度が決定され、素子の制御特性の上、狭帯域伝送に有利である。また、多重ストリーム伝送を具現し難いハードウェア構造のため、伝送率の増大のための多重化利得が相対的に小さく、直交リソース割り当てベースのユーザ別ビーム形成が困難である。

図２は、デジタルビームフォーマ及びＲＦチェーンを含む送信器のブロック図である。
デジタルビーム形成技法では、アナログビーム形成技法と違い、ＭＩＭＯ環境でダイバーシチ及び多重化利得を最大化するために、送信端がＢＢプロセスを用いてデジタル端でビーム形成を行う。例えば、図２のように、プリコーディングをＢＢプロセスで行うことによってビーム形成が可能である（ただし、ここで、ＲＦチェーンはＰＡを含む）。これは、ビーム形成のために導出された複素重みを送信データに直接適用するためである。

また、デジタルビーム形成技法は、ユーザ別に異なるビーム形成が可能なため、同時に多重ユーザビーム形成を支援することができる。また、直交リソースが割り当てられたユーザ別独立したビーム形成が可能なため、スケジューリング柔軟性が高く、システム目的に符合する伝送端の運用が可能であるという特徴を有する。また、広帯域伝送環境でＭＩＭＯ−ＯＦＤＭのような技術を適用すると、サブキャリア別に独立したビームを形成することができる。したがって、デジタルビーム形成技法は、システム容量の増大及び強化したビーム利得に基づいて単一ユーザの最大伝送率を極大化することができる。したがって、３Ｇ／４ＧシステムではデジタルビームフォーミングベースＭＩＭＯ技術が導入された。

次に、送受信アンテナが大きく増加するマッシブ（Ｍａｓｓｉｖｅ）ＭＩＭＯ環境について説明する。
一般に、セルラー通信では、ＭＩＭＯ環境に適用される最大送受信アンテナを８個と仮定する。しかし、マッシブＭＩＭＯへと進化するにつれてアンテナの個数は数十又は数百個以上と増加する。マッシブＭＩＭＯ環境でデジタルビーム形成技術を適用すると、送信端のデジタル信号処理のための数百個のアンテナに対する信号処理をＢＢプロセスを用いて行わなければならず、信号処理複雑度が大きく増加し、アンテナ数だけのＲＦチェーンが必要なため、ハードウェア具現複雑度が大きく増加する。

また、全アンテナに対して独立したチャネル推定が必要であり、ＦＤＤシステムでは、全アンテナで構成された巨大なＭＩＭＯチャネルに対するフィードバック情報が必要なため、パイロット及びフィードバックオーバーヘッドが非常に大きくなる。マッシブＭＩＭＯ環境でアナログビーム形成技術を適用すると、送信端のハードウェア複雑度は相対的に低いのに対し、多数アンテナを用いた性能増加の程度はわずかであり、リソース割り当ての柔軟性が低下する。特に、広帯域伝送時に周波数別にビームを制御することが非常に難しい。

したがって、マッシブＭＩＭＯ環境ではアナログビーム形成及びデジタルビーム形成技法のいずれか一方だけを排他的に選択するのではなく、アナログビーム形成とデジタルビーム形成構造が結合されたハイブリッド形態の送信端構成方式が必要である。すなわち、次表１のように、アナログビーム形成技法とデジタルビーム形成技法の性能利得及び複雑度関係を用いて送信端のハードウェア具現複雑度を下げ、マッシブアンテナを用いたビーム形成利得を最大限に得ることができるハイブリッドタイプの送信端構造設計が要求される。

１．２ハイブリッドビームフォーミング
ハイブリッドビームフォーミングは、マッシブＭＩＭＯ環境でハードウェア複雑度を低減するとともに、アナログビーム形成の特性及びデジタルビーム形成技法の長所が取れる送信端を構成することに目的がある。

図３は、ハイブリッドビームフォーマを具備した送信端の一例を示すブロック図である。
基本的に、ハイブリッドビームフォーミングは、図３のように、アナログビーム形成技法を用いてコース（ｃｏａｒｓｅ）なビーム形成を行い、デジタルビーム形成を用いて多重ストリーム或いは多重ユーザ伝送を行うように構成することができる。

結局、ハイブリッドビームフォーミングは、送信端の具現複雑度又はハードウェア複雑度を低減するために、アナログビーム形成技法及びデジタルビーム形成技法を同時に取る構造を有する。基本的に、ハイブリッドビームフォーミングが有する技術的難題は、下記のとおりである。

（１）アナログ／デジタルビームフォーミング設計最適化の困難
アナログ及びデジタルビーム形成を同時に考慮した最適化には多くの困難が伴う。基本的に、デジタルビームフォーミングは、同じ時間−周波数リソースを用いてユーザ別に独立したビーム形成技法の適用が可能であるが、アナログビームフォーミングは、同じ時間−周波数リソースを用いて共通のビーム形成技法を適用しなければならないという限界点がある。したがって、このような限界点は、支援ランク数、ビーム制御柔軟性、ビーム形成分解能の最適化に制約を招く。

例えば、１）ＲＦチェーン数による最大ランクの制約、２）ＲＦビームフォーマを用いたサブバンドビーム制御の困難、及び３）ビーム分解能／粒状度（Ｂｅａｍ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ／ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）分割の問題、などがある。

（２）共通信号（Ｃｏｍｍｏｎ ｓｉｇｎａｌ）伝送方式具体化の必要
同じ時間−周波数リソースで特定方向にのみビームを形成するアナログビーム形成技法は、同時に全端末方向への多数ビーム形成が不可能である。このため、セル内の全領域に分布し得る全端末に上り／下り制御チャネル、参照信号（ＲＳ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、放送チャネル及び／又は同期信号などの共通信号を同時に送信することができないという問題点が生じる。また、上りリンクＲＡＣＨチャネル、サウンディング参照信号、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの伝送問題も招きうる。

（３）アナログ／デジタルビーム決定のための追加パイロット及びフィードバック設計の必要
アナログ／デジタルビームに対する推定を行う場合、デジタルビームは、既存の直交パイロット割り当て方式をそのまま用いることができるが、アナログビームは、ビーム候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）数だけの時間区間（ｔｉｍｅ−ｄｕｒａｔｉｏｎ）が要求される。これは、アナログビーム推定にかかる時間遅延が大きいということを意味し、また、デジタルビームと同時に推定する場合、複雑度が大きく増加することを意味する。

例えば、アナログビーム推定のための時間遅延の増加によってシステムロス（Ｓｙｓｔｅｍ ｌｏｓｓ）が発生することがあり、アナログ／デジタルビーム組合せの増加によってビーム推定複雑度が増加しうる。

（４）アナログビームベースＳＤＭＡ及びＦＤＭＡ支援の困難
デジタルビーム形成技法が自由に多重ユーザ／ストリームのためのビーム形成ができるのに対し、アナログビーム形成技法は、全伝送帯域に対して同じビーム形成を行うため、ユーザ別又はストリーム別に独立したビーム形成がし難い。特に、直交周波数リソース割り当てを用いたＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）支援が難しいため、周波数リソース効率の最適化に困難があり得る。

例えば、同一の時間で周波数領域のユーザ別独立したビーム形成が難しいため、多重接続支援のためのＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）支援が困難となり、同一の周波数−時間でストリーム別独立したビーム形成が難しいため、多重ストリーム支援のためのＳＵ−ＭＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ）支援が困難となり得る。また、同一の周波数−時間でユーザ別独立したビーム形成が難しいため、多重ユーザ支援のためのＭＵ−ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ）技術の支援が困難となり得る。

このような技術的難題を解決するために、本発明の実施例では、ハイブリッドビームフォーミングのためのアナログ／デジタルビーム推定複雑度方案に関する解決方法を提供する。

１．３ハイブリッドビームフォーミングシステムモデル
図４は、基本的な送信端で構成されるハイブリッドビームフォーマ（Ｈｙｂｒｉｄ−ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）の構造の一例を示す図である。

１．４ ＵＬＡ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｌｉｎｅａｒ Ａｒｒａｙ）アンテナのためのハイブリッドビームフォーマ（ＢＦ）のビーム放射パターン
図５は、４個のＲＦチェーンで構成された１６ＵＬＡアンテナ構造の一つを示す図である。
ＵＬＡアンテナの配列応答ベクトル（Ａｒｒａｙ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｖｅｃｔｏｒ）は、次式５のように定義することができる。

このとき、アナログ端子のＰＳとＰＡを同等なビームフォーミング重みで表現でき、次式６のように定義することができる。

このとき、デジタルビームフォーミング端で適用する任意のランク１重みベクトルは、次式７のように定義することができる。

このとき、アナログビームフォーミング重みを次式９のように設定することができる。これは、アナログビームフォーミングを用いた基準方向（ｂｏｒｅｓｉｇｈｔ）設定のために一般的に適用するアナログビームフォーミング重み設定方法である。

式９を用いて式８を簡単に整理すると、次式１０が得られる。

ここで、式１０を一般化すると次式１１になる。

また、ビームバウンドベクトル（ｂｅａｍ ｂｏｕｎｄ ｖｅｃｔｏｒ）Ｓは、全有効範囲を決定し、デジタルビームフォーミングの範囲も該当の領域に制限される。図６は、ビームバウンドベクトルとビームステアリングベクトルのビームパターンの一例を示す図であり、図７は、アナログビーム遷移による最終アンテナ配列応答を示す図である。

１．５アナログビーム係数を考慮したデジタルビーム係数の設定方法

式１２を一般化すると、次式１３のように表現することができる。

式１２及び式１３でデジタルビームフォーミング角を考慮した最終配列応答ベクトルは、次式１４のように整理することができる。

したがって、本発明ではデジタルビームフォーミングを行う際に、アナログビームフォーミングに対して事前補償を行うことによって正確なビーム制御を行う方法を提供する。すなわち、デジタルビームフォーミング係数を次式１６に基づいて設定することができる。

式１６のデジタル係数を式１０に反映した最終アンテナ配列応答ベクトルは、次式１８のように定義することができる。

図８のような結果を参照すると、このようなデジタルビームフォーミング係数設計方法を用いてハイブリッドビームフォーマの正確なビーム制御が可能であることが分かる。

２．多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング方法
以下では、ハイブリッドビームフォーミングのビームパターン特性を考慮したマルチランク支援方法について説明する。図８で言及したように、ハイブリッドビームフォーミングのビーム形状は、デジタルビームの適用された最終シャープ（ｓｈａｒｐ）なビームがアナログビーム領域内にバウンド（ｂｏｕｎｄ）されることが分かる。

２．１ 第１実施例
図９は、送信端でのマルチランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング方法を説明するための図である。

送信端は、コース（ｃｏａｒｓｅ）なアナログビームを検索して、特定基準値以上のチャネル利得を有する多数個のビーム候補を検出する（Ｓ９１０）。

送信端は、１つのアナログビーム（又は、アナログビームの伝送領域）が多数個のデジタルビーム（又は、多数個のデジタルビームの伝送領域）を含むようにアナログビーム係数に対して先補償する（Ｓ９２０）。

次に、先補償されたアナログビーム係数が反映されるように２つ以上のデジタルビームに対して既存デジタルＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）係数値を再設定することができる（Ｓ９３０）。

その後、送信端は、先補償したアナログビーム係数及び再設定したデジタルＰＭＩ係数を用いてハイブリッドビームフォーミング方式で多重ランク信号を送信することができる。
以下では、図９で説明した過程について詳しく説明する。

図１０は、アナログビームと参照ビームとの利得差を計算する方法を説明するための図であり、図１１は、多重ランク支援のためにアナログビームを再設定する方法を説明するための図である。

図１０及び図１１で、中間の太線の円が、アナログビームを検出するための特定基準値を意味する。すなわち、太線の円を外れるアナログビームを候補ビームとして選択することができる。

送信端はＳ９１０段階で検出したコースビームのうち、図１０のようにビーム利得差に基づいて、選好されるアナログビーム及びデジタルビームの係数を選択する。このとき、個別アナログビーム間の受信強度又はビーム利得差が類似している場合には、類似のビーム利得を有するマルチランクが存在していることが分かる。

仮に、図１０のように、各コースビームからそれぞれ閾値よりも高い経路が検出されると、送信端は、図１１のような方向にアナログビームの基準方向を変更させる。結局、このような方法は、１つのコースビームだけを放射できるアナログビームを予測し、該当の範囲内にマルチランクを位置させることを意味する。また、１つのアナログビーム内に含まれる２つ以上のデジタルビームの個数によって、送信可能なマルチランクの信号の個数を決定することができる。

このとき、以前過程で取得したデジタルビーム係数又はＰＭＩは、修正されたアナログビームと同時に使用する場合にビーム方向が変わる。これは、ハイブリッドビームフォーミングに対するビームフォーミング係数が結果的にアナログビーム係数とデジタルビーム係数との結合で生成されているためである。

したがって、送信端は、１．５節で説明したデジタルビーム係数を設計する方法を用いてデジタルビームに対する既存ＰＭＩ値をそのまま維持し、アナログビーム係数部分だけをアップデートすれば、更なるビーム推定手順無しで正確な方向に最終シャープビームを放射することができる。

図１２（ａ）を参照すると、第１アナログビーム内に第１デジタルビームが含まれており、第２アナログビーム内には第２デジタルビームが含まれている。このとき、第１アナログビーム又は第２アナログビームを先補償して、一つのアナログビーム内に２つのデジタルビームが含まれるように構成することができる。

式２２によって再び修正されたアナログビームパターンを考慮した最終デジタルビームの形状は、図１２を参照すればよい。
すなわち、これによって、単一アナログビーム内で適切なマルチランク支援が可能であることが分かる。また、コース（ｃｏａｒｓｅ）なアナログビームスキャニング過程をそのまま活用することができ、例示で提示したビーム利得差値に代えて一般のビームＣＱＩ情報、又はビーム受信電力差情報を使用することができ、その効果も同一である。

２．２ 第２実施例
以下では、送信端がマルチビーム伝送時に、マルチビームの角度を考慮して、既に定義されたアナログビーム基準方向を直接変更する方法について説明する。

本発明の実施例では、２．１節のように、コースアナログビームの境界内に多重経路が形成される場合を意味する。このとき、多重経路を形成するマルチビーム間の角度差とアナログビームバウンドパターンのビーム帯域を考慮して対象を選ぶことができる。

例えば、送信端に対するＲＦチェーンが４であり、各ＲＦチェーン別に４個のアナログアンテナが連結されていると、送信端のアンテナは、図５のようなＵＬＡ構造を有するようになる。この時、各ＲＦチェーン別配列応答ベクトルは、式２３のように定義することができる。

従来、アナログビーム変更時に送信端はデジタルビームサーチを再び行う必要があった。しかし、本願発明の実施例で、送信端はアナログビーム変更時にデジタルビームサーチを再び行う必要がない。なぜなら、アナログビームに対して先補償をし、デジタルビームに対するビーム係数はそのまま使用するためである。この時、端末は先補償部分によって基準方向を各パス別角度の中間値に調整することができる。

２．３ 第３実施例
送信端は、マルチビーム伝送時に、マルチビームの角度範囲を考慮してアナログビーム幅を変更することができる。

本発明の実施例で、ここでは推定されたマルチランクの方向が、アナログビームの境界領域外にビームが形成される状況を意味する。ハイブリッドビームフォーミングでは、やむを得ず単一アナログビームからマルチデジタルビームを生成しなければならず、結果的にマルチランクを支援するためにはビーム幅を広く変更することが好ましい。

ＵＬＡ構造では、単一ＲＦチェーンに連結される物理アンテナが増加するほど、結果的にアナログビームバウンドパターン（ｂｏｕｎｄｅｄ ｐａｔｔｅｒｎ）のビーム幅も狭くなる。この時、ＲＦチェーンに連結された物理アンテナをオン／オフしたり、広いビーム（ｂｒｏａｄ−ｂｅａｍ）を作るためのアナログビーム係数を直接適用することによって、送信端はアナログビームのバウンド幅を広めることができる。

２．３．１ アナログビーム境界変更のために実際伝送に用いられる有効物理アンテナの個数を減少させる方法

本発明の実施例では、アナログビームの物理アンテナをオフすることによってアナログビームバウンドパターンのビーム幅を調整することができる。

図１３は、アナログ及びデジタルビームフォーマを具備した送信器のブロック図であり、図１４は、アナログビームバウンドパターンのビーム幅調整のためのアンテナオン・オフ構造を示す図である。

図１３のＵＬＡ構造のハイブリッドビームフォーマの場合、全ＲＦチェーンの個数は４個であり、各ＲＦチェーン別物理アンテナは４個である。このとき、アナログビームバウンドパターンのビーム幅を広めるために、送信端は全体の各ＲＦチェーン別に２個の物理アンテナをオフさせる。このとき、全電力増幅器が変わり、送信電力の損失があるため、最終的に電力増幅器としては、図１４のようにＲＦチェーン内に統合して使用する構造を適用することができる。すなわち、図１４の構造は、ＲＦチェーンの物理アンテナに対するオン／オフにかかわらずに同一の伝送電力を維持するための構造であることが分かる。

図１５は、物理アンテナオン・オフ技法を適用したアナログビームバウンドパターンを示す図である。

図１５は、実際の１６ＵＬＡ物理アンテナ（４ＲＦ ｃｈａｉｎｓ，４ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｔｅｎｎａ ｐｅｒ ＲＦ ｃｈａｉｎ）構造においてＲＦチェーン別に２個の物理アンテナだけを用いて信号を送信する場合のビームパターンを比較した図である（ビームパターンシミュレーション結果）。結果として、ビームパターンがＲＦチェーン別に４個の物理アンテナを使用する場合（狭いビーム領域）に比べてＲＦチェーン別に２個の物理アンテナを使用する場合（広いビーム領域）に、アナログビームバウンドパターンが広くなったことが分かる。ただし、ＲＦチェーン別に２個のアンテナを使用する場合には、シャープビームのサイドローブが多く発生して干渉を誘発し、性能低下につながり得る。

２．３．２ アナログビーム境界変更のために広いビームを形成するアナログビーム係数を直接適用する方法

本発明の実施例は、上述した線形のビーム遷移／ビーム制御（ｂｅａｍ−ｓｈｉｆｔｉｎｇ／ｂｅａｍ−ｃｏｎｔｒｏｌ）を用いたビーム形成ではなく、不規則な形態の新しいアナログビーム形成を行うことを示す。例えば、送信端がアナログビーム係数を調整して楕円状のビームを作るのではなく、２方向又は３方向などに全てビームが放射され得る特定のパターンを有するようにアナログビーム係数を設定することができる。
または、送信端のアンテナ構造を変更して同一の目的を達成することができる。

物理アンテナを使用する場合、アナログビームバウンドパターンが広くなり得る。ただし、ＲＦチェーン別に２個のアンテナを使用する場合には、シャープビームのサイドローブが多く発生して干渉を誘発し、性能低下につながることがある。

本発明の実施例は、ハイブリッドビームフォーミング構造を仮定して説明した。ただし、図５に示したアナログビームフォーミング端がデジタルビームフォーミング端に置き換わる形態でも本発明の実施例を適用することができる。すなわち、アンテナサブグルーピングによる階層的構造を有するデジタルビームフォーミング構造にも本発明の実施例を適用することができる。

また、本発明の実施例は、基地局が送信端として端末に信号を送信する下りリンクシナリオを基準に記述したが、端末が送信端として基地局に信号を送信する上りリンクの場合にも適用可能である。

また、本発明の実施例は、任意の送信器と受信器との組合せに対して適用することができる。例えば、端末が基地局に送信する上りリンク伝送シナリオ、端末間信号伝送（Ｄ２Ｄ、Ｖ２Ｖなど）シナリオ、又は基地局間の信号伝送（リレー、無線バックホールなど）シナリオでも適用することができる。

3. 具現装置
図１６で説明する装置は、図１乃至図１５で説明した方法を具現し得る手段である。
端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、上りリンクでは送信端として動作し、下りリンクでは受信端として動作することができる。また、基地局（ｅＮＢ：ｅ−Ｎｏｄｅ Ｂ）は、上りリンクでは受信端として動作し、下りリンクでは送信端として動作することができる。

すなわち、端末及び基地局は、情報、データ及び／又はメッセージの送信及び受信を制御するために、それぞれ、送信器（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）１６４０，１６５０及び受信器（Ｒｘ ｍｏｄｕｌｅ）１６５０，１６７０を備えることができ、情報、データ及び／又はメッセージを送受信するための一つ以上のアンテナ１６００，１６１０などを有することができる。

また、端末及び基地局はそれぞれ、上述した本発明の実施例を実行するためのプロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１６２０，１６３０、及びプロセッサの処理過程を臨時的に又は持続的に記憶し得るメモリ１６８０，１６９０を備えることができる。

上述した端末及び基地局装置の構成成分及び機能を用いて本願発明の実施例を行うことができる。また、端末及び基地局のプロセッサはそれぞれ、アナログビームフォーミングを支援するためのアナログビームフォーマ、デジタルビームフォーミングを支援するためのデジタルビームフォーマを含むことができる。したがって、端末又は基地局のプロセッサは、上述の１節乃至２節に開示された方法を組み合わせて、多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミング方法を適用することができる。詳細な内容は、１節及び２節に開示された内容を参照されたい。

端末及び基地局に含まれた送信モジュール及び受信モジュールは、データ送信のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）パケットスケジューリング、時分割デュプレックス（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）パケットスケジューリング及び／又はチャネル多重化機能を実行することができる。また、図１６の端末及び基地局は、低電力ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）／ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールをさらに備えることができる。

一方、本発明で端末として、個人携帯端末機（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、セルラーフォン、個人通信サービス（ＰＣＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フォン、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ）フォン、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）フォン、ＭＢＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ）フォン、ハンドヘルドＰＣ（Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ ＰＣ）、ノートパソコン、スマート（Ｓｍａｒｔ）フォン、又はマルチモードマルチバンド（ＭＭ−ＭＢ：Ｍｕｌｔｉ Ｍｏｄｅ−Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ）端末機などを用いることができる。

ここで、スマートフォンは、移動通信端末機と個人携帯端末機の長所を組み合わせた端末機であって、移動通信端末機に、個人携帯端末機の機能である日程管理、ファックス送受信及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機を意味できる。また、マルチモードマルチバンド端末機は、マルチモデムチップを内蔵し、携帯インターネットシステムでも、その他の移動通信システム（例えば、ＣＤＭＡ２０００システム、ＷＣＤＭＡシステムなど）でも作動できる端末機のことを指す。

本発明の実施例は、様々な手段によって具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、１つ又はそれ以上のＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＤＳＰＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などの形態として具現することもできる。例えば、ソフトウェアコードは、メモリユニット１６８０，１６９０に記憶され、プロセッサ１６２０，１６３０によって駆動されてもよい。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の種々の手段によってプロセッサとデータを交換することができる。

本発明は、本発明の精神及び必須特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態として具体化されてもよい。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成してもよく、出願後の補正によって新しい請求項として含めてもよい。

本発明の実施例は、様々な無線接続システムに適用可能である。様々な無線接続システムの一例として、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）、３ＧＰＰ２及び／又はＩＥＥＥ ８０２．ｘｘ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ８０２）システムなどがある。本発明の実施例は、上記の様々な無線接続システムだけでなく、これら様々な無線接続システムを応用したいずれの技術分野にも適用可能である。

Claims (9)

1. 無線接続システムにおいて多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミングを行う方法であって、
   送信端が基準値以上のチャネル利得を有する２つ以上のアナログビーム候補を検出するステップと、
   前記２つ以上のアナログビーム候補のうち一つのアナログビームが２つ以上のデジタルビームを含むように、前記２つ以上のアナログビーム候補に対するアナログビーム係数に対して先補償するステップと、
   先補償された前記アナログビーム係数が反映されるように前記２つ以上のデジタルビームに対するデジタルＰＭＩ係数値を再設定するステップと、
   先補償された前記アナログビーム係数及び再設定された前記デジタルＰＭＩ係数値を用いて多重ランク信号を送信するステップと、
   を含み、
   前記ハイブリッドビームフォーミングは、アナログビームフォーミング及びデジタルビームフォーミングが結合して動作する、ハイブリッドビームフォーミング実行方法。
2. 前記デジタルビームフォーミングは、基底帯域（ＢＢ）プロセスを用いてデジタル端で行われ、
   前記アナログビームフォーミングは、前記デジタルビームフォーミングの行われたデジタル信号から生成されたアナログ信号に対して行われる、請求項１に記載のハイブリッドビームフォーミング実行方法。
3. 前記２つ以上のデジタルビームの個数によって、送信可能な前記多重ランク信号の個数が決定される、請求項１に記載のハイブリッドビームフォーミング実行方法。
4. 前記アナログビームフォーミングのための複数の物理アンテナの一部をオフする、請求項１に記載のハイブリッドビームフォーミング実行方法。
5. 無線接続システムにおいて多重ランク支援のためのハイブリッドビームフォーミングを行うための送信端であって、
   送信器と、
   受信器と、
   前記送信器及び前記受信器を制御して前記ハイブリッドビームフォーミングを行うためのプロセッサと、
   を備え、
   前記プロセッサは、
   前記送信器及び前記受信器を制御して、基準値以上のチャネル利得を有する２つ以上のアナログビーム候補を検出し、
   前記２つ以上のアナログビーム候補のうち一つのアナログビームが２つ以上のデジタルビームを含むように、前記２つ以上のアナログビーム候補に対するアナログビーム係数に対して先補償し、
   先補償された前記アナログビーム係数が反映されるように前記２つ以上のデジタルビームに対するデジタルＰＭＩ係数値を再設定し、
   先補償された前記アナログビーム係数及び再設定された前記デジタルＰＭＩ係数値を用いて前記送信器を制御して多重ランク信号を送信し、
   前記ハイブリッドビームフォーミングは、アナログビームフォーミング及びデジタルビームフォーミングが結合して動作する、送信端。
6. 前記プロセッサは、前記アナログビームフォーミングを支援するためのアナログビームフォーマ、及び前記デジタルビームフォーミングを支援するためのデジタルビームフォーマを含む、請求項５に記載の送信端。
7. 前記デジタルビームフォーミングは、基底帯域（ＢＢ）プロセスを用いてデジタル端で行われ、
   前記アナログビームフォーミングは、前記デジタルビームフォーミングの行われたデジタル信号から生成されたアナログ信号に対して行われる、請求項５に記載の送信端。
8. 前記２つ以上のデジタルビームの個数によって、送信可能な前記多重ランク信号の個数が決定される、請求項５に記載の送信端。
9. 前記プロセッサは、前記アナログビームフォーミングのための複数の物理アンテナの一部をオフする、請求項５に記載の送信端。