KR20050050829A - 안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에 있어서, 특히 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 통신 시스템에서 안테나의 빔을 형성하는 방법과 그 빔형성을 위한 장치에 관한 것으로, 다중경로 환경에서 수신기가 자신이 가지는 또는 계산한 정보만을 사용하여 하향링크 빔형성 가중치 벡터를 보다 간단히 계산하도록 해주는 안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치를 제공한다.

Description

안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치{beam forming method for antenna, and apparatus for the same}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 통신 시스템에서 안테나의 빔을 형성하는 방법과 그 빔형성을 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스마트 안테나에 대한 하향링크(Downlink)의 빔형성(Beamforming) 방식은 다음과 같이 분류한다.
- 프로빙-피드백 접근 방식(Probing-Feedback approach) : 순간적인 하향링크 채널 응답(Downlink channel response)을 추정하는 방식.
- 다이렉트 오브 어라이벌 기반 접근 방식(DOA-based approach) : 방향 정보를 추정하여 사용하는 방식. 여기서 DOA는 Direct of Arrival이다.
- 주파수 측정 접근 방식(Frequency-Calibrated(FC) approach) : 통계적 하향링크 채널 응답(Statistical Downlink channel response)을 추정하는 방식.
- 그 밖에 사용되는 방식 (집중 알고리즘 : Centralized algorithm) : 신호대간섭비(SIR) 요구를 유지하면서 전체적인 전송 전력(transmitted power)을 최소화하는 방식.
상기 나열된 방식들을 이용하는 종래에는 하향링크의 채널 정보로부터 하향링크 빔형성 가중치(downlink beamforming weights)를 결정할 수 있었다.
그러나 실제로 주파수 분할 다중 모드(Frequency Division Duplex mode : FDD mode)에서 기지국(Base Station)이 하향링크 빔형성을 위한 빔형성 가중치(downlink beamforming weights)를 추정하는데 필요한 하향링크 채널 코베리언스 메트릭스(Downlink channel covariance matrix : DCCM)을 구하기가 쉽지 않다. 여기서 "covariance"는 복수 개 변수들의 변화에 대한 통계적 측정을 의미한다.
또한 구해진 상향링크(uplink)의 채널 정보로부터 하향링크 채널 정보를 추정하는 방법도 있다. 즉, 상향링크 채널 정보에 대한 하향링크 채널 정보의 관련식은 복잡하게 구해진 일정한 주파수 측정 매트릭스(Frequency Calibration (FC) matrix)를 사용함으로써 적용할 수 있는 특정한 주파수 측정 프로세싱(Frequency calibration processing)을 통하여 구할 수 있으며, 상기한 관련식을 통해 하향링크 채널 정보를 구할수 있다.
한편, 다중경로(Multipath) 환경에서 원하는 신호(desired signal)의 다중경로의 방향에 대한 정보를 추정하기는 쉽지 않다. 그리하여 종래에는 다이렉트 오브 어라이벌 기반 접근 방식(DOA-based approach)을 하향링크 빔형성을 위해 적용하는데에 실질적으로 한계가 있었다.
또한 종래 기술에서는 이동 단말기(mobile terminal)에서 하향링크 채널 정보를 추정하여 기지국에 피이드백하여 알려주고, 기지국은 그를 통해 하향링크 빔형성이 가능하였다. 그러나 이 때 피이드백(feedback)에 의한 에러와 지연 문제가 있으며, 상향링크와 하향링크 프로토콜의 변경이 요구된다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 점들을 감안하여 안출한 것으로써, 다중경로 환경에서 수신기가 자신이 가지는 또는 계산한 정보만을 사용하여 하향링크 빔형성 가중치 벡터를 보다 간단히 계산하도록 하는데 적당한 안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 다중경로 환경에서 하향링크 빔형성을 위한 별도의 연산 또는 프로세싱이 요구되지 않도록 하는데 적당한 안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 빔형성 방법의 제1 특징은, 상향링크 다중경로(multipath)에서 각 경로별 가중치 벡터(PPPW : Per-path-per-weight)들을 계산하는 단계와, 상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터(PPPW)들을 상기 상향링크 및 하향링크의 해당 경로에 할당하여 각 경로별 빔 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다는 것이다.
보다 바람직하게, 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 서로 다른 반송 주파수(Carrier frequency)가 사용되는 경우 즉, 주파수 분할 다중 모드(FDD mode : Frequency Division Duplex mode)의 경우에는, 상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터(PPPW)들을 상기 상향링크와 하향링크 간의 반송 주파수 차이만큼 보상하여 상기 하향링크의 해당 경로에 각각 할당하며, 반면에 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 동일한 반송 주파수가 사용되는 경우 즉, 시간 분할 다중 모드(TDD mode : Time Division Duplex mode)의 경우에는, 상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터(PPPW)들을 상기 상향링크 및 하향링크의 해당 경로에 동일한 값으로 할당한다.
보다 바람직하게, 상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터(PPPW)들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 일반화하고, 상기 일반화된 하나의 가중치 벡터를 상기 하향링크의 경로들에 할당하는 단계를 더 포함하는 것이 특징이다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 빔형성 방법의 제2 특징은, 각 경로별 피겨(figure)를 구비한 수신기가 미리 설정된 가중치 벡터 생성 알고리즘을 통해 상향링크 피겨(figure)들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)를 각각 계산하는 단계와, 상기 계산된 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 하향링크 피겨(figure)들에 대한 적어도 하나의 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)로 변환하는 단계와, 상기 변환된 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)를 사용하여 해당 하향링크 피겨(figure)들의 빔 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다는 것이다.
보다 바람직하게, 상기 계산된 상향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 하나의 일반화된(normalized) 빔형성 가중치 벡터로 변환하며, 이 때 상기 변환된 일반화된 빔형성 가중치 벡터를 상기 하향링크 피겨들에 동일하게 사용한다.
보다 바람직하게, 상기 계산된 상향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 상기 하향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들로 어떠한 변경없이 사용한다.
보다 바람직하게, 상기 계산된 상향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들에 상기 상향링크와 하향링크의 반송 주파수(carrier frequency) 차이만큼을 보상하여 상기 하향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들로 변환한다. 선택적으로, 상기 보상을 통해 변환된 하향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 하나의 일반화된(normalized) 빔형성 가중치 벡터로 변환한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 빔형성 장치의 특징은, 상향링크 경로(path)들에서 각 경로별 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)를 각각 구하고, 상기 각 경로별 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 하향링크 빔형성을 위한 적어도 하나의 가중치 벡터(downlink PPPW)로 변환하는 가중치 벡터 생성부(weight vector generator)와, 상기 변환된 가중치 벡터를 사용하여 상기 하향링크의 경로들에 대한 빔 패턴을 형성하는 빔형성 모듈(beamforming module)을 포함하여 구성되는 것이다.
보다 바람직하게, 상기 가중치 벡터 생성부는, 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 서로 다른 반송 주파수가 사용되는 경우 즉, 주파수 분할 다중 모드(FDD mode : Frequency Division Duplex mode)인 경우에, 상기 구해진 상향링크의 각 경로별 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)에 상기 상향링크와 하향링크 간의 반송 주파수 차이만큼 보상하여 상기 하향링크 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)로 변환하며, 반면에 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 동일한 반송 주파수가 사용되는 경우 즉, 시간 분할 다중 모드(TDD mode : Time Division Duplex mode)인 경우에, 상기 구해진 상향링크의 각 경로별 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)를 상기 하향링크의 각 경로별 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)로 어떠한 변경없이 사용한다.
보다 바람직하게, 상기 가중치 벡터 생성부는 상기 변환된 하향링크 각 경로별 가중치 벡터(downlink PPPW)를 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 일반화하고, 상기 일반화된 하나의 가중치 벡터를 상기 하향링크의 각 경로들에 동일하게 사용한다.
상기한 특징들은 갖는 본 발명에 따른 안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치는 스마트 안테나(Smart Antenna) 기술을 활용하는 다중경로(multipath) 환경의 코드분할다중접속 방식(Code Division Multiple Access : CDMA)의 시스템이나 앞으로 상용화될 차세대 통신 시스템(e.g. IMT2000 system) 등에 사용한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 본 발명에 따른 안테나의 빔형성 방법 및 그를 위한 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 빔형성을 위한 장치 구성을 나타낸 도면이다.
도 1은 특히 스마트 안테나(Smart antenna)를 구비한 기지국 시스템에서 빔형성을 위한 수신기의 내부 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 하향링크 빔형성을 위한 수신기의 내부는 빔형성 모듈(10)과 가중치 벡터 생성부(20)를 포함하여 구성된다. 그리고 다중경로(multipath)를 제공하는 수신기는 각 경로에 따른 다수의 피겨(figure)들로 구분된다.
가중치 벡터 생성부(20)는 각 피겨(figure)들에 사용될 가중치 또는 가중치 벡터를 생성하여 빔형성 모듈(10)에 제공한다. 그러면 빔형성 모듈(10)은 각 피겨(figure)들의 갱신된 가중치 또는 가중치 벡터를 사용하여 빔 패턴을 형성한다.
본 발명은 상기한 구성을 기반으로 다중경로 환경에서 상향링크의 성능 향상을 위해 각 피겨마다 구해진 상향링크 빔형성 가중치 정보로부터 특정 이동 단말기를 위한 하향링크 빔형성 가중치 또는 가중치 벡터를 구한다. 이와 관련된 각 구성요소들의 동작을 이하 설명한다.
가중치 벡터 생성부(20)는 상향링크 경로(path)들 또는 피겨들에서 각 경로별 또는 각 피겨별 빔형성 가중치 벡터(Per-path-per-weight ; 이하, PPPW 라 약칭함)를 각각 계산한다. 그리고 그 계산된 상향링크의 각 경로별 또는 각 피겨별 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 하향링크 빔형성을 위한 적어도 하나의 가중치 벡터(downlink PPPW)로 변환한다. 이 때 그 변환의 절차 또는 방법은 도 2를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.
빔형성 모듈(beamforming module)(10)은 변환된 가중치 벡터를 가중치 벡터 생성부(20)로부터 제공받아 하향링크의 경로들 또는 피겨들에 대한 빔 패턴을 형성한다.
특히 주파수 분할 다중 모드(FDD mode : Frequency Division Duplex mode)와 같이 상향링크와 하향링크에서 서로 다른 반송 주파수가 사용되는 경우에, 가중치 벡터 생성부(20)는 하향링크 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)로 변환할 때 미리 계산된 상향링크의 각 경로별 또는 각 피겨별 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)에 상향링크와 하향링크 간의 반송 주파수 차이만큼 보상한다. 이후에 하향링크 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들은 각 해당 경로 또는 피겨에서 빔형성을 위해 사용된다.
그러나 시간 분할 다중 모드(TDD mode : Time Division Duplex mode)와 같이 상향링크와 하향링크에서 동일한 반송 주파수가 사용되는 경우에, 가중치 벡터 생성부(20)는 미리 계산된 상향링크의 각 경로별 또는 각 피겨별 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)를 하향링크의 각 경로별 또는 각 피겨별 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)로 어떠한 변경없이 그대로 사용한다. 즉 특정 상향링크 경로 또는 피겨에 대해 계산된 상향링크 빔형성 가중치를 그 상향링크 경로 또는 피겨와 맵핑(mapping)되는 하향링크 경로 또는 피겨의 빔형성 가중치로 사용한다.
또한 본 발명의 별도의 예로써, 가중치 벡터 생성부(20)는 상향링크의 경로 또는 피겨에 일대일 대응되는 하향링크의 각 경로 또는 각 피겨들에 서로 다른 가중치를 사용하지 않고 하나의 가중치 벡터를 하향링크의 각 경로들 또는 각 피겨들에 동일하게 사용한다. 보다 상세하게, 가중치 벡터 생성부(20)는 하향링크 각 경로별 또는 각 피겨별 가중치 벡터(downlink PPPW)를 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 일반화한다. 그리고 그 일반화된 하나의 가중치 벡터를 하향링크의 각 경로들 또는 각 피겨들에 동일하게 사용한다. 이와 같은 별도의 예는 선택적 사항으로써, 하나의 예를 들면 다중경로의 환경이 상향링크 및 하향링크에서 우수할 때만 적용한다. 보다 구체적으로 수신기는 상향링크 및 하향링크의 서비스 품질을 측정하여 그 측정된 서비스 품질이 일정 수준 이상일 경우에 일반화된 가중치 벡터를 하향링크의 각 경로들 또는 가 피겨들에 동일하게 사용한다.
다음은 안테나의 빔형설 절차에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 하향링크 빔형성 절차를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 각 경로별 피겨(figure)를 구비한 수신기는 가중치 벡터 생성 알고리즘을 통해 상향링크 성능 향상을 위한 가중치 벡터를 계산하는 가중치 벡터 생성부를 구비한다.
수신기의 가중치 벡터 생성부는 미리 설정된 가중치 벡터 생성 알고리즘을 통해 상향링크 각 경로들 또는 각 피겨(figure)들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)를 각각 계산한다(S10).
이어서 가중치 벡터 생성부는 계산된 상향링크의 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 하향링크 경로들 또는 피겨(figure)들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들로 일대일 맵핑 형식으로 변환한다(S11). 이러한 변환 과정은 주파수 분할 다중 모드(FDD mode : Frequency Division Duplex mode)와 같이 상향링크와 하향링크에서 사용되는 반송 주파수가 서로 다른 경우이다. 따라서 가중치 벡터 생성부는 미리 계산된 상향링크 각 경로들 또는 각 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들에 상향링크와 하향링크의 반송 주파수(carrier frequency) 차이만큼을 보상하여 하향링크 경로들 또는 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들로 변환한다.
그러나 가중치 벡터 생성부는 시간 분할 다중 모드(TDD mode : Time Division Duplex mode)와 같이 상향링크와 하향링크에서 동일한 반송 주파수가 사용되는 경우에, 미리 계산된 상향링크 각 경로들 또는 각 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 하향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들로 일대일 맵핑하여 어떠한 변경없이 그대로 사용한다. 이는 수신기가 다중경로 환경이 일정 수준 이상일 때 사용하는 방식으로, 하나의 예로써 수신기는 상향링크 및 하향링크의 서비스 품질을 측정하여, 그 서비스 품질이 일정 수준 이상일 때, 상기와 같이 상향링크 각 경로들 또는 각 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 계산하여 그들을 하향링크 경로들 또는 피겨(figure)들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)로 사용한다. 한마디로 주파수 분할 다중 모드(FDD mode)와 달리 전술된 변환 과정을 거치지 않는다.
상기에서 하향링크 경로들 또는 피겨(figure)들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들로 결정된 값을 사용하여 최종적인 하향링크 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)를 계산한다(S12).
그 최종 값의 계산 과정은 다음과 같이 구분된다.
첫 째, 미리 계산된 상향링크 경로들 또는 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 하나의 일반화된(normalized) 빔형성 가중치 벡터를 계산한다. 이 때 계산된 일반화된 빔형성 가중치 벡터는 하향링크 경로들 피겨들에 동일하게 사용된다. 이는 시간 분할 다중 모드(TDD mode : Time Division Duplex mode)의 경우에 사용되는 것이 바람직하나 본 발명에서는 그에 한정하지는 않는다.
둘 째, 반송 주파수(carrier frequency) 차이의 보상을 통해 변환된 하향링크 경로들 또는 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터(downlink PPPW)들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 하나의 일반화된(normalized) 빔형성 가중치 벡터를 계산한다. 이 때 계산된 일반화된 빔형성 가중치 벡터는 하향링크 경로들 피겨들에 동일하게 사용된다. 이는 주파수 분할 다중 모드(FDD mode : Frequency Division Duplex mode)의 경우에 사용되는 것이 바람직하나 본 발명에서는 이에 한정하지는 않는다.
상기의 균등 이득 조합(equal-gain combining)을 통한 일반화 과정의 실시 여부는 다중경로의 환경을 고려한다. 즉 상향링크와 하향링크의 서비스 품질을 고려하여 그 일반화 과정의 실시 여부를 결정한다.
마지막으로 가중치 벡터 생성부는 최종 가중치의 갱신 값을 빔형성 모듈에 제공하며, 빔형성 모듈은 제공받은 소정 이동 단말기의 하향링크 빔형성 가중치 벡터(PUPW : Per-user-per-weight)를 사용하여 그 이동 단말기의 해당 하향링크 경로들 또는 피겨(figure)들의 빔 패턴을 형성한다(S13).
상기한 도 2의 절차를 정리하면, 본 발명에서는 상향링크 다중경로(multipath)에서 각 경로별 또는 각 피겨별 가중치 벡터(PPPW)들을 계산하여, 그 계산된 각 경로별 또는 각 피겨별 가중치 벡터(PPPW)들을 상향링크 및 하향링크의 해당 경로 또는 해당 피겨에 할당한다.
그러나 상향링크 가중치 벡터(uplink PPPW)들을 하향링크 가중치 벡터(downlink PPPW)로 할당할 때는 상향링크와 하향링크의 반송 주파수 차이만큼 보상하여 하향링크의 해당 경로에 각각 할당한다. 물론 상향링크와 하향링크가 동일한 반송 주파수가 사용되는 경우에는 반송 주파수 차이의 보상을 생략한다.
또한 균등 이득 조합(equal-gain combining)을 통해 일반화된 하나의 가중치 벡터를 하향링크의 경로들에 동일하게 할당한다.
이상에서 설명된 본 발명에 따르면 다중경로 환경에서 이미 구해진 상향링크 빔형성 가중치 벡터를 이용하여 하향링크 빔형성 가중치 벡터를 간단히 계산할 수 있으므로, 안테나 특히 스마트 안테나를 이용하는 통신 시스템의 하향링크의 성능(downlink capacity)을 향상시킬 수 있다.
또한 다중경로 환경에서 스마트 안테나 모뎀의 하향링크 빔형성 가중치 벡터를 구하는 본 발명을 앞으로 상용화될 차세대 이동통신 시스템(e.g. IMT2000 system)의 수신기에 적용하면, 그 통신 시스템의 하향링크 성능 및 용량 증대에 기여할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 빔형성을 위한 장치 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 하향링크 빔형성 절차를 나타낸 도면.
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명
10 : 빔형성 모듈 20 : 가중치 벡터 생성부

Claims (14)

  1. 상향링크 다중경로에서 각 경로별 가중치 벡터들을 계산하는 단계와;
    상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터들을 상기 상향링크 및 하향링크의 해당 경로에 할당하여 각 경로별 빔 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 서로 다른 반송 주파수가 사용되는 경우에, 상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터들을 상기 상향링크와 하향링크 간의 반송 주파수 차이만큼 보상하여 상기 하향링크의 해당 경로에 각각 할당하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 동일한 반송 주파수가 사용되는 경우에, 상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터들을 상기 상향링크 및 하향링크의 해당 경로에 동일한 값으로 할당하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 계산된 각 경로별 가중치 벡터들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 일반화하는 단계와,
    상기 일반화된 하나의 가중치 벡터를 상기 하향링크의 경로들에 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  5. 각 경로별 피겨(figure)를 구비한 수신기가 미리 설정된 가중치 벡터 생성 알고리즘을 통해 상향링크 피겨(figure)들에 대한 빔형성 가중치 벡터를 각각 계산하는 단계와;
    상기 계산된 빔형성 가중치 벡터들을 하향링크 피겨(figure)들에 대한 적어도 하나의 빔형성 가중치 벡터로 변환하는 단계와;
    상기 변환된 빔형성 가중치 벡터를 사용하여 해당 하향링크 피겨(figure)들의 빔 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 계산된 상향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 하나의 일반화된(normalized) 빔형성 가중치 벡터로 변환하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 변환된 일반화된 빔형성 가중치 벡터를 상기 하향링크 피겨들에 동일하게 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 계산된 상향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터들을 상기 하향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터들로 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 계산된 상향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터들에 상기 상향링크와 하향링크의 반송 주파수(carrier frequency) 차이만큼을 보상하여 상기 하향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터들로 변환하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 보상을 통해 변환된 하향링크 피겨들에 대한 빔형성 가중치 벡터들을 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 하나의 일반화된(normalized) 빔형성 가중치 벡터로 변환하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  11. 상향링크 경로(path)들에서 각 경로별 빔형성 가중치 벡터를 각각 구하고, 상기 각 경로별 빔형성 가중치 벡터들을 하향링크 빔형성을 위한 적어도 하나의 가중치 벡터로 변환하는 가중치 벡터 생성부(weight vector generator)와;
    상기 변환된 가중치 벡터를 사용하여 상기 하향링크의 경로들에 대한 빔 패턴을 형성하는 빔형성 모듈(beamforming module)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 가중치 벡터 생성부는, 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 서로 다른 반송 주파수가 사용되는 경우에, 상기 구해진 상향링크의 각 경로별 빔형성 가중치 벡터에 상기 상향링크와 하향링크 간의 반송 주파수 차이만큼 보상하여 상기 하향링크 빔형성 가중치 벡터로 변환하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 가중치 벡터 생성부는, 상기 상향링크와 상기 하향링크의 각 경로에서 동일한 반송 주파수가 사용되는 경우에, 상기 구해진 상향링크의 각 경로별 빔형성 가중치 벡터를 상기 하향링크의 각 경로별 빔형성 가중치 벡터로 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 가중치 벡터 생성부는, 상기 변환된 하향링크 각 경로별 가중치 벡터를 균등 이득 조합(equal-gain combining)하여 일반화하고, 상기 일반화된 하나의 가중치 벡터를 상기 하향링크의 각 경로들에 동일하게 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나의 빔형성 방법.
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