KR20230048025A - 다중 안테나용 빔포밍 회로 - Google Patents

Abstract

다중-안테나 무선 통신을 위한 장치 및 방법이 제공된다. 일 양태에서, 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들이 선택된다. 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 상기 제어 신호가 인가된다. 그리고 나서, 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들이 송신 또는 수신되며, 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관된다.

Description

다중 안테나용 빔포밍 회로

관련 출원(들)에 대한 상호 참조

본 출원은 "BEAMFORMING CIRCUIT FOR MULTIPLE ANTENNAS" 라는 명칭으로 2020년 8월 14일에 출원된 미국 특허출원 16/993,903 의 이익을 주장하고, 이는 여기의 양수인에게 양도되고 그 전체가 참조에 의해 포함된다.

본 개시는 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 빔포밍에 관한 기법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 텔레포니, 비디오, 데이터, 메시징, 및 브로드캐스트와 같은 다양한 텔레통신 서비스를 제공하기 위해 널리 전개된다. 통상의 무선 통신 시스템들은 이용가능한 시스템 리소스들을 공유함으로써 다중의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 기술들을 채용할 수도 있다. 그러한 다중-액세스 기술들의 예들은, 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 시스템들, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템들, 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템들, 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 시스템들, 및 시간 분할 동기식 코드 분할 다중 액세스 (TD-SCDMA) 시스템들을 포함한다.

이들 다중 액세스 기술들은 상이한 무선 디바이스들로 하여금 지방, 국가, 지역 그리고 심지어 국제적 수준으로 통신할 수 있게 하는 공통 프로토콜을 제공하기 위해 다양한 텔레통신 표준들에서 채택되었다. 예시적인 텔레통신 표준은 5G NR (New Radio) 이다. 5G NR 은 레이턴시, 신뢰성, 보안성, (예를 들어, 사물 인터넷 (Internet of Things; IoT) 으로의) 스케일가능성, 및 다른 요건들과 연관된 새로운 요건들을 충족시키기 위해 3GPP (Third Generation Partnership Project) 에 의해 공표된 연속적인 모바일 브로드밴드 진화의 부분이다. 5G NR 은 강화된 모바일 브로드밴드 (eMBB), 매시브 머신 타입 통신 (mMTC), 및 초고 신뢰가능 저 레이턴시 통신 (URLLC) 과 연관된 서비스들을 포함한다. 5G NR 의 일부 양태들은 4G 롱 텀 에볼루션 (LTE) 표준에 기초할 수도 있다. 5G NR 기술에서의 추가 개선들에 대한 필요성이 존재한다. 이들 개선들은 또한 다른 멀티-액세스 기술들 및 이들 기술들을 채용하는 텔레통신 표준들에 적용 가능할 수도 있다.

다음은 그러한 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위하여 하나 이상의 양태의 간략한 개요를 제시한다. 이 개요는 모든 고려된 양태들의 철저한 개관은 아니며, 모든 양태들의 핵심적인 또는 중요한 엘리먼트들을 식별하지도 않고, 임의의 또는 모든 양태들의 범위를 묘사하지도 않도록 의도된 것이다. 그 유일한 목적은 이후에 제시되는 보다 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 양태들의 일부 개념들을 제시하는 것이다.

본 개시의 양태들에서, 방법들, 컴퓨터 판독가능 매체들, 및 장치들이 제공된다.

일 양태에서, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치가 제 1 계층 입력 포트들 및 제 1 계층 출력 포트들을 갖는 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스를 포함한다. 장치는 제 2 계층 입력 포트들 및 제 2 계층 출력 포트들을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스를 더 포함한다. 장치는 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치로서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한, 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치를 더 포함한다.

다른 양태에서, 다중-안테나 무선 통신 방법이 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 단계를 포함한다. 방법은 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하는 단계를 더 포함한다. 방법은 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 단계로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 단계를 더 포함한다.

일 양태에서, 무선 통신을 위한 장치가 트랜시버, 명령들을 저장하도록 구성된 메모리, 및 상기 트랜시버 및 상기 메모리와 통신가능하게 커플링된 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 하나 이상의 프로세서들은, 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 것; 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하는 것; 및 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것으로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것을 포함하는 다중-안테나 무선 통신을 수행하기 위해 상기 명령들을 실행하도록 구성된다.

추가의 양태에서, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치가 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하기 위한 수단을 포함한다. 장치는 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하기 위한 수단을 더 포함한다. 장치는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하기 위한 수단으로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하기 위한 수단을 더 포함한다.

다른 양태에서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가, 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 것; 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하는 것; 및 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것으로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것을 포함하는 다중-안테나 무선 통신을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능한 코드를 포함한다.

전술한 목적 및 관련 목적의 달성을 위해, 하나 이상의 양태들이 이하에 충분히 설명되고 청구항들에서 특별히 적시된 특징들을 포함한다. 다음의 설명 및 부속된 도면들은 하나 이상의 양태의 소정의 예시적인 특징들을 상세하게 기재한다. 그러나, 이들 특징들은, 다양한 양태들의 원리들이 채용될 수도 있는 다양한 방식들 중 단지 몇몇만을 나타내며, 이 설명은 모든 그러한 양태들 및 그들의 균등물들을 포함하도록 의도된다.

도 1 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 빔포밍을 위한 컴포넌트들을 포함하는 액세스 네트워크 및 무선 통신 시스템의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 2a 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 제 1 프레임의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 2b 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 서브프레임 내의 DL 채널들의 일 예를 예시하는 다이어그램이다
도 2c 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 제 2 프레임의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 2d 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 서브프레임 내의 UL 채널들의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 3 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 제 1 예시적인 빔포밍 회로를 예시하는 개략적인 다이어그램이다.
도 4 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 제 2 예시적인 빔포밍 회로를 예시하는 개략적인 다이어그램이다.
도 5 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 도 4 의 제 2 예시적인 빔포밍 회로에서 입력 포트들의 활성화에 응답하여 어레이 안테나에 의해 생성된 예시적인 빔 패턴들을 예시하는 다이어그램이다.
도 6 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 제 3 예시적인 빔포밍 회로를 예시하는 개략적인 다이어그램이다.
도 7 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 제 4 예시적인 빔포밍 회로를 예시하는 개략적인 다이어그램이다.
도 8 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 제 5 예시적인 빔포밍 회로를 예시하는 개략적인 다이어그램이다.
도 9 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 다중-안테나 무선 통신을 위한 예시적인 방법을 예시하는 플로우 차트이다.
도 10 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 예시적인 UE 의 예시적인 컴포넌트들을 예시하는 블록 다이어그램이다.
도 11 은 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 액세스 네트워크에서 기지국 및 UE 의 예시적인 컴포넌트들을 예시하는 다이어그램이다.
도 12 는 본 개시의 다양한 양태들에 따른, 예시적인 기지국의 예시하는 컴포넌트들을 예시하는 블록 다이어그램이다.

첨부된 도면들과 관련하여 하기에 기술되는 상세한 설명은 다양한 구성들의 설명으로서 의도된 것이며 본 명세서에 설명된 개념들이 실시될 수도 있는 구성들만을 나타내도록 의도된 것은 아니다. 상세한 설명은 다양한 개념들의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 상세들을 포함한다. 그러나, 이 개념들은 이 특정 상세들 없이 실시될 수도 있음이 당업자들에게 명백할 것이다. 일부 사례들에서는, 이러한 개념들을 모호하게 하는 것을 회피하기 위하여, 잘 알려진 구조들 및 컴포넌트들이 블록 다이어그램 형태로 나타낸다. 다음의 설명은 5G NR 에 초점이 맞춰질 수도 있지만, 본 명세서에 설명된 개념들은 LTE, LTE-A, CDMA, GSM 및 다른 무선 기술들과 같은, 다른 유사한 영역들에 적용 가능할 수도 있다.

본 양태들은 어레이 안테나를 통한 빔 조향을 위해 구성된 3차원 (3D) 버틀러 매트릭스에 관한 것이다. 3D 버틀러 매트릭스는 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스, 및 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스를 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스에 선택적으로 연결하는 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치를 포함한다. 보다 구체적으로, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치는, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호를 통해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 제어 가능하고, 여기서 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 각각의 출력 포트는 2D 어레이 안테나 내의 하나의 안테나 엘리먼트와 연관된다. 일부 양태들에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 각각의 입력 포트는 원하는 빔 방위각 또는 고도와 연관되고, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 각각의 제어 신호 값은 또한 원하는 빔 방위각 또는 고도와 연관된다. 일부 양태들에서, 예를 들어, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 및 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 각각은 하나 이상의 회로들 및/또는 무선 주파수 (RF) 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 3D 버틀러 매트릭스의 추가 상세들은 다양한 양태들을 참조하여 아래에서 설명된다.

이제, 텔레통신 시스템들의 여러 양태들이 다양한 장치 및 방법들을 참조하여 제시될 것이다. 이들 장치 및 방법들은 다양한 블록들, 컴포넌트들, 회로들, 프로세스들, 알고리즘들 등 ("엘리먼트들" 로서 총칭됨) 에 의해 다음의 상세한 설명에서 설명되고 첨부 도면들에서 예시될 것이다. 이들 엘리먼트들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수도 있다. 그러한 엘리먼트들이 하드웨어로서 구현되는지 소프트웨어로서 구현되는지는, 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 의존한다.

예로서, 엘리먼트, 또는 엘리먼트의 임의의 부분, 또는 엘리먼트들의 임의의 조합은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 "프로세싱 시스템" 으로서 구현될 수도 있다. 프로세서들의 예들은 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 그래픽 프로세싱 유닛들 (GPU들), 중앙 프로세싱 유닛들 (CPU들), 애플리케이션 프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), RISC (reduced instruction set computing) 프로세서들, SoC (systems on a chip), 베이스밴드 프로세서들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 프로그래밍가능 로직 디바이스들 (PLD들), 상태 머신들, 게이티드 로직, 이산 하드웨어 회로들, 및 본 개시 전반에 걸쳐 설명된 다양한 기능성을 수행하도록 구성된 다른 적합한 하드웨어를 포함한다. 프로세싱 시스템에 있어서의 하나 이상의 프로세서들은 소프트웨어를 실행할 수도 있다. 소프트웨어는, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어, 또는 다른 것으로서 지칭되든 간에, 명령들, 명령 세트들, 코드, 코드 세그먼트들, 프로그램 코드, 프로그램들, 서브프로그램들, 소프트웨어 컴포넌트들, 애플리케이션들, 소프트웨어 애플리케이션들, 소프트웨어 패키지들, 루틴들, 서브루틴들, 오브젝트들, 실행가능물들, 실행 스레드들, 절차들, 함수들 등을 의미하는 것으로 폭넓게 해석될 수도 있다.

따라서, 하나 이상의 예시적인 양태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장 또는 인코딩될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 한정이 아닌 예시로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 랜덤 액세스 메모리 (random-access memory; RAM), 판독 전용 메모리 (read-only memory; ROM), 전기적 소거가능 프로그램가능 ROM (electrically erasable programmable ROM; EEPROM), 광학 디스크 저장, 자기 디스크 저장, 다른 자기 저장 디바이스들, 전술한 타입의 컴퓨터 판독가능 매체들의 조합들, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 명령들 또는 데이터 구조들 형태로 컴퓨터 실행가능 코드를 저장하는데 사용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다.

도 1 은 다중-안테나 무선 통신에서 빔포밍을 위해 구성된 UE들 (104) 및/또는 기지국들 (102) 을 포함하는 무선 통신 시스템 및 액세스 네트워크 (100) 의 일 예를 예시하는 다이어그램이다. 보다 구체적으로, UE (104) 또는 기지국 (102) 은 2D 어레이 안테나 (144) 를 통해 빔 조향을 구현하도록 구성된 3D 버틀러 매트릭스 (145) 를 제어하는 모뎀 (140) 을 포함할 수도 있다. 3D 버틀러 매트릭스 (145) 는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (141), 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (142) 및 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (143) 를 포함한다. 모뎀 (140) 은 (제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (142) 의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호를 통해) 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (142) 를 제어하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (141) 의 출력 포트들을 적어도 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (143) 의 입력 포트들의 서브세트에 선택적으로 연결시키며, 여기서 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (143) 의 각각의 출력 포트는 2D 어레이 안테나 (144) 내의 하나의 안테나 엘리먼트와 연관된다. 본 양태들의 추가 상세는 아래에서 설명된다.

무선 통신 시스템 (무선 광역 네트워크 (WWAN) 로도 지칭됨) 은 기지국들 (102), UE들 (104), 진화된 패킷 코어 (EPC) (160), 및 다른 코어 네트워크 (190) (예를 들어, 5GC (5G Core)) 를 포함한다. 기지국들 (102) 은 매크로셀들 (고 전력 셀룰러 기지국) 및/또는 소형 셀들 (저 전력 셀룰러 기지국) 을 포함할 수도 있다. 매크로셀들은 기지국들을 포함한다. 소형 셀들은 펨토셀들, 피코셀들, 및 마이크로셀들을 포함한다.

4G LTE 를 위해 구성된 기지국들 (102) (Evolved Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) 로서 총칭됨) 은 백홀 링크들 (132) (예컨대, S1 인터페이스) 을 통해 EPC (160) 와 인터페이싱할 수도 있다. 5G NR 을 위해 구성된 기지국들 (102)(차세대 RAN (NG-RAN) 으로서 총칭됨) 은 백홀 링크들 (184) 을 통해 코어 네트워크 (190) 와 인터페이싱할 수도 있다. 다른 기능들에 더하여, 기지국들 (102) 은 다음의 기능들 중 하나 이상을 수행할 수도 있다: 사용자 데이터의 전송, 무선 채널 암호화 및 복호화, 무결성 보호, 헤더 압축, 이동성 제어 기능들 (예를 들어, 핸드오버, 이중 접속성), 셀간 간섭 조정, 접속 설정 및 해제, 로드 밸런싱 (load balancing), NAS (non-access stratum) 메시지들에 대한 분배, NAS 노드 선택, 동기화, 무선 액세스 네트워크 (RAN) 공유, 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 (MBMS), 가입자 및 장비 트레이스, RAN 정보 관리 (RIM), 페이징, 포지셔닝, 및 경고 메시지들의 전달. 기지국들 (102) 은 백홀 링크들 (134) (예컨대, X2 인터페이스) 을 통해 서로 직접 또는 간접적으로 (예를 들어, EPC (160) 또는 코어 네트워크 (190) 를 통해) 통신할 수도 있다. 백홀 링크들 (132, 134 및 184) 은 유선 또는 무선일 수도 있다.

기지국들 (102) 은 UE들 (104) 과 무선으로 통신할 수도 있다. 기지국들 (102) 각각은 개개의 지리적 커버리지 영역 (110) 에 대한 통신 커버리지를 제공할 수도 있다. 오버랩하는 지리적 커버리지 영역들 (110) 이 있을 수도 있다. 예를 들어, 소형 셀 (102') 은 하나 이상의 매크로 기지국 (102) 의 커버리지 영역 (110) 과 오버랩하는 커버리지 영역 (110') 을 가질 수도 있다. 소형 셀 및 매크로셀들 양자 모두를 포함하는 네트워크는 이종 네트워크로서 알려질 수도 있다. 이종 네트워크는 또한, CSG (closed subscriber group) 로서 알려진 제한된 그룹에 서비스를 제공할 수도 있는 홈 진화된 노드 B들 (eNB들) (HeNB들) 을 포함할 수도 있다. 기지국들 (102) 과 UE들 (104) 사이의 통신 링크들 (120) 은 UE (104) 로부터 기지국 (102) 으로의 업링크 (UL) (역방향 링크로서 또한 지칭됨) 송신들 및/또는 기지국 (102) 으로부터 UE (104) 로의 다운링크 (DL) (순방향 링크로서 또한 지칭됨) 송신들을 포함할 수도 있다. 통신 링크들 (120) 은 공간 멀티플렉싱, 빔포밍, 및/또는 송신 다이버시티를 포함한, 다중 입력 및 다중 출력 (MIMO) 안테나 기술을 사용할 수도 있다. 통신 링크들은 하나 이상의 캐리어들을 통할 수도 있다. 기지국들 (102)/UE들 (104) 은, 각각의 방향에서의 송신을 위해 사용된 총 Yx MHz (x 개 컴포넌트 캐리어들) 까지의 캐리어 집성에서 할당된 캐리어 당 Y MHz (예를 들어, 5, 10, 15, 20, 100, 400 등의 MHz) 까지의 대역폭의 스펙트럼을 사용할 수도 있다. 캐리어들은 서로에 인접할 수도 있거나 또는 인접하지 않을 수도 있다. 캐리어들의 할당은 DL 및 UL 에 대하여 비대칭적일 수도 있다 (예를 들어, UL 에 대해서보다 더 많거나 또는 더 적은 캐리어들이 DL 에 대해 할당될 수도 있음). 컴포넌트 캐리어들은 프라이머리 컴포넌트 캐리어 및 하나 이상의 세컨더리 컴포넌트 캐리어들을 포함할 수도 있다. 프라이머리 컴포넌트 캐리어는 프라이머리 셀 (PCell) 로서 지칭될 수도 있고 세컨더리 컴포넌트 캐리어는 세컨더리 셀 (SCell) 로서 지칭될 수도 있다.

소정의 UE들 (104) 은 예컨대, 동기화 신호들을 포함하는, 디바이스-대-디바이스 (디바이스-to-디바이스; D2D) 통신 링크 (158) 를 사용하여 서로 통신할 수도 있다. D2D 통신 링크 (158) 는 DL/UL WWAN 스펙트럼을 사용할 수도 있다. D2D 통신 링크 (158) 는 물리 사이드링크 브로드캐스트 채널 (PSBCH), 물리 사이드링크 발견 채널 (PSDCH), 물리 사이드링크 공유 채널 (PSSCH), 및 물리 사이드링크 제어 채널 (PSCCH) 과 같은 하나 이상의 사이드링크 채널을 사용할 수도 있다. D2D 통신은 예를 들어, FlashLinQ, WiMedia, 블루투스 (Bluetooth), 지그비 (ZigBee), IEEE 802.11 표준에 기초한 Wi-Fi, LTE, 또는 NR 과 같은 다양한 무선 D2D 통신 시스템들을 통한 것일 수도 있다.

무선 통신 시스템은 5 GHz 비허가 주파수 스펙트럼 등에서 통신 링크들 (154) 을 통해 Wi-Fi 스테이션들 (STA들) (152) 과 통신하는 Wi-Fi 액세스 포인트 (AP) (150) 를 더 포함할 수도 있다. 비허가 주파수 스펙트럼에서 통신할 때, STA들 (152)/AP (150) 는 채널이 이용가능한지 여부를 결정하기 위해 통신하기 전에 클리어 채널 평가 (clear channel assessment; CCA) 를 수행할 수도 있다.

소형 셀 (102') 은 허가 및/또는 비허가 주파수 스펙트럼에서 동작할 수도 있다. 비허가 주파수 스펙트럼에서 동작할 때, 소형 셀 (102') 은 NR 을 채용하고 Wi-Fi AP (150) 에 의해 사용될 수도 있는 바와 동일한 (예컨대, 5 GHz 등) 비허가 주파수 스펙트럼을 사용할 수도 있다. 비허가 주파수 스펙트럼에서 NR 을 채용하는 소형 셀 (102') 은 액세스 네트워크에 대한 커버리지를 부스팅 (boost) 시킬 수도 있고 및/또는 액세스 네트워크의 용량을 증가시킬 수도 있다.

전자기 스펙트럼은 종종 주파수/파장에 기초하여, 다양한 클래스들, 대역들, 채널들 등으로 세분화된다. 5G NR 에서, 2 개의 초기 동작 대역들은 주파수 범위 지정들 FR1 (410 MHz - 7.125 GHz) 및 FR2 (24.25 GHz - 52.6 GHz) 로서 식별되었다. FR1 과 FR2 사이의 주파수들은 종종 중간-대역 주파수들로서 지칭된다. FR1 의 부분이 6 GHz 를 초과하지만, 여러 문헌들 및 논문들에서 FR1 은 "서브-6 GHz" 대역으로서 (상호교환적으로) 종종 지칭된다. 유사한 명명법 문제가 때때로 FR2 에 관하여 발생하며, 이는 "밀리미터파" 대역으로서 국제 원격통신 연합 (ITU) 에 의해 식별되는 극고 주파수 (EHF) 대역 (30 GHz - 300 GHz) 과는 상이함에도 불구하고, 문서들 및 기사들에서 "밀리미터파" 대역으로서 종종 (상호교환가능하게) 지칭된다.

상기의 양태들을 염두에 두고, 달리 구체적으로 서술되지 않으면, 본 명세서에서 사용되는 경우 용어 "서브-6 GHz" 등은 6 GHz 미만일 수도 있거나, FR1 내일 수도 있거나, 또는 중간 대역 주파수들을 포함할 수도 있는 주파수들을 광범위하게 나타낼 수도 있음이 이해되어야 한다. 또한, 달리 구체적으로 서술되지 않으면, 본 명세서에서 사용되는 경우 용어 "밀리미터파" 등은 중간-대역 주파수들을 포함할 수도 있거나, FR2 내일 수도 있거나, 또는 EHF 대역 내일 수도 있는 주파수들을 광범위하게 나타낼 수도 있음이 이해되어야 한다.

기지국 (102) 은, 소형 셀 (102') 이든 또는 대형 셀 (예를 들어, 매크로 기지국) 이든, eNB, gNodeB (gNB), 또는 다른 타입의 기지국을 포함할 수도 있다. gNB (180) 와 같은 일부 기지국들은 UE (104) 와의 통신 시 종래의 서브 -6 GHz 스펙트럼에서, 밀리미터 파 주파수들에서, 및/또는 근 밀리미터 파 주파수들에서 동작할 수도 있다. gNB (180) 가 밀리미터 파 또는 근 밀리미터 파 주파수들에서 동작할 때, gNB (180) 는 밀리미터 파 기지국으로서 지칭될 수도 있다. 밀리미터 파 기지국 (180) 은 경로 손실 및 짧은 범위를 보상하기 위해 UE (104) 로 빔포밍 (182) 을 활용할 수도 있다.

기지국 (180) 은 하나 이상의 송신 방향들 (182') 에서 UE (104) 로 빔포밍된 신호를 송신할 수도 있다. UE (104) 는 하나 이상의 수신 방향들 (182'') 에서 기지국 (180) 으로부터 빔포밍된 신호를 수신할 수도 있다. UE (104) 는 또한, 하나 이상의 송신 방향들에서 기지국 (180) 으로 빔포밍된 신호를 송신할 수도 있다. 기지국 (180) 은 하나 이상의 수신 방향들에서 UE (104) 으로부터 빔포밍된 신호를 수신할 수도 있다. 기지국 (180)/UE (104) 은 기지국 (180)/UE (104) 의 각각에 대한 최상의 수신 및 송신 방향을 결정하기 위해 빔 트레이닝을 수행할 수도 있다. 기지국 (180) 에 대한 송신 및 수신 방향들은 동일할 수도 있거나 동일하지 않을 수도 있다. UE (104) 에 대한 송신 및 수신 방향들은 동일할 수도 있거나 동일하지 않을 수도 있다.

EPC (160) 는 이동성 관리 엔티티 (MME)(162), 다른 MME 들 (164), 서빙 게이트웨이 (166), 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 게이트웨이 (168), 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터 (BM-SC)(170), 및 패킷 데이터 네트워크 (PDN) 게이트웨이 (172) 를 포함할 수도 있다. MME (162) 는 홈 가입자 서버 (HSS)(174) 와 통신할 수도 있다. MME (162) 는 UE들 (104) 과 EPC (160) 사이의 시그널링을 프로세싱하는 제어 노드이다. 일반적으로, MME (162) 는 베어러 (bearer) 및 접속 관리를 제공한다. 모든 사용자 인터넷 프로토콜 (IP) 패킷들은 서빙 게이트웨이 (166) 를 통해 전송되고, 서빙 게이트웨이 (166) 그 자체는 PDN 게이트웨이 (172) 에 접속된다. PDN 게이트웨이 (172) 는 UE IP 어드레스 할당 뿐만 아니라 다른 기능들을 제공한다. PDN 게이트웨이 (172) 및 BM-SC (170) 는 IP 서비스 (176) 에 접속된다. IP 서비스들 (176) 은 인터넷, 인트라넷, IP 멀티미디어 서브시스템 (IP Multimedia Subsystem; IMS), PS 스트리밍 서비스, 및/또는 다른 IP 서비스들을 포함할 수도 있다. BM-SC (170) 는 MBMS 사용자 서비스 프로비저닝 (provisioning) 및 전달을 위한 기능들을 제공할 수도 있다. BM-SC (170) 는 콘텐츠 제공자 MBMS 송신을 위한 엔트리 포인트로서 기능할 수도 있고, 공중 육상 모바일 네트워크 (PLMN) 내에서 MBMS 베어러 서비스들을 인가 및 개시하는데 사용될 수도 있고, MBMS 송신들을 스케줄링하는데 사용될 수도 있다. MBMS 게이트웨이 (168) 는 특정 서비스를 브로드캐스팅하는 멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크 (MBSFN) 영역에 속하는 기지국들 (102) 에 MBMS 트래픽을 분배하는데 사용될 수도 있으며, 세션 관리 (시작/중지) 를 책임지고 eMBMS 관련 충전 정보를 수집하는 것을 책임질 수도 있다.

코어 네트워크 (190) 는 액세스 및 이동성 관리 기능 (Access and Mobility Management Function; AMF) (192), 다른 AMF들 (193), 세션 관리 기능 (Session Management Function; SMF) (194), 및 사용자 평면 기능 (User Plane Function; UPF) (195) 을 포함할 수도 있다. AMF (192) 는 UDM (Unified Data Management) (196) 과 통신할 수도 있다. AMF (192) 는 UE들 (104) 과 코어 네트워크 (190) 사이의 시그널링을 프로세싱하는 제어 노드이다. 일반적으로, AMF (192) 는 QoS 플로우 및 세션 관리를 제공한다. 모든 사용자 인터넷 프로토콜 (IP) 패킷들은 UPF (195) 를 통해 전송된다. UPF (195) 는 UE IP 어드레스 할당 뿐만 아니라 다른 기능들을 제공한다. UPF (195) 는 IP 서비스들 (197) 에 접속된다. IP 서비스들 (197) 은 인터넷, 인트라넷, IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS), PS 스트리밍 서비스, 및/또는 다른 IP 서비스들을 포함할 수도 있다.

기지국 (102) 은 또한, gNB, 노드 B, 진화형 노드 B (eNB), 액세스 포인트, 베이스 트랜시버 스테이션, 무선 기지국, 무선 트랜시버, 트랜시버 기능부, 기본 서비스 세트 (BSS), 확장형 서비스 세트 (ESS), 송신 수신 포인트 (TRP), 또는 기타 다른 적합한 용어로서 지칭될 수도 있다. 기지국 (102) 은 액세스 포인트를 UE (104) 에 대한 EPC (160) 또는 코어 네트워크 (190) 에 제공한다. UE들 (104) 의 예들은 셀룰러 폰, 스마트 폰, 세션 개시 프로토콜 (SIP) 폰, 랩탑, 개인 디지털 보조기 (PDA), 위성 라디오, 글로벌 포지셔닝 시스템, 멀티미디어 디바이스, 비디오 디바이스, 디지털 오디오 플레이어 (예를 들어, MP3 플레이어), 카메라, 게임 콘솔, 태블릿, 스마트 디바이스, 웨어러블 디바이스, 차량, 전기 미터, 가스 펌프, 대형 또는 소형 주방 가전제품, 헬스케어 디바이스, 임플란트, 센서/액추에이터, 디스플레이, 또는 임의의 다른 유사한 기능 디바이스를 포함한다. UE들 (104) 중 일부는 IoT 디바이스들 (예를 들어, 파킹 미터, 가스 펌프, 토스터, 차량들, 심장 모니터 등) 로 지칭될 수도 있다. UE (104) 는 또한, 스테이션, 이동국, 가입자국, 모바일 유닛, 가입자 유닛, 무선 유닛, 원격 유닛, 모바일 디바이스, 무선 디바이스, 무선 통신 디바이스, 원격 디바이스, 모바일 가입자국, 액세스 단말기, 모바일 단말기, 무선 단말기, 원격 단말기, 핸드셋, 사용자 에이전트, 모바일 클라이언트, 클라이언트, 또는 기타 다른 적합한 용어로서 지칭될 수도 있다.

도 2a 내지 도 2d 를 참조하면, 하나 이상의 예시적인 프레임 구조들, 채널들, 및 리소스들이 도 1 의 기지국들 (102) 과 UE들 (104) 사이의 통신을 위해 사용될 수도 있다. 도 2a 는 5G/NR 프레임 구조 내의 제 1 서브프레임의 예를 예시하는 다이어그램 (200) 이다. 도 2b 는 5G/NR 서브프레임 내의 DL 채널들의 예를 예시하는 다이어그램 (230) 이다. 도 2c 는 5G/NR 프레임 구조 내의 제 2 서브프레임의 예를 예시하는 다이어그램 (250) 이다. 도 2d 는 5G/NR 서브프레임 내의 UL 채널들의 예를 예시하는 다이어그램 (280) 이다. 5G/NR 프레임 구조는, 서브캐리어들의 특정 세트 (캐리어 시스템 대역폭) 에 대해, 서브캐리어들의 세트 내의 서브프레임들이 DL 또는 UL 중 어느 하나에 대해 전용인 FDD 일 수도 있거나, 또는 서브캐리어들의 특정 세트 (캐리어 시스템 대역폭) 에 대해, 서브캐리어들의 세트 내의 서브프레임들이 DL 및 UL 양자 모두에 대해 전용인 TDD 일 수도 있다. 도 2a, 도 2c 에 의해 제공된 예들에서, 5G/NR 프레임 구조는 TDD 인 것으로 가정되고, 서브프레임 4 는 슬롯 포맷 28 (대부분 DL) 로 구성되며, 여기서 D 는 DL 이고, U 는 UL 이며, X 는 DL/UL 사이에서 사용하기에 유연하며, 서브프레임 3 은 슬롯 포맷 34 (대부분 UL) 로 구성된다. 서브프레임들 3, 4 가 각각 슬롯 포맷들 34, 28 로 나타나 있지만, 임의의 특정 서브프레임은 다양한 가용 슬롯 포맷들 0-61 중 임의의 것으로 구성될 수도 있다. 슬롯 포맷들 0, 1 은 각각 모두 DL, UL 이다. 다른 슬롯 포맷들 2-61 은 DL, UL 및 유연성 심볼들의 혼합을 포함한다. UE들은 수신된 슬롯 포맷 표시자 (SFI) 를 통해 슬롯 포맷으로 (DL 제어 정보 (DCI) 를 통해 동적으로, 또는 무선 리소스 제어 (RRC) 시그널링을 통해 반정적으로/정적으로) 구성된다. 하기의 설명은 또한 TDD 인 5G/NR 프레임 구조에도 적용됨을 유의한다.

다른 무선 통신 기술들은 상이한 프레임 구조 및/또는 상이한 채널들을 가질 수도 있다. 프레임 (10 ms) 은 10 개의 동일하게 사이징된 서브프레임들 (1 ms) 로 분할될 수도 있다. 각각의 서브프레임은 하나 이상의 시간 슬롯들을 포함할 수도 있다. 서브프레임들은 또한, 7, 4, 또는 2 개의 심볼들을 포함할 수도 있는 미니-슬롯들을 포함할 수도 있다. 각각의 슬롯은 슬롯 구성에 의존하여 7 개 또는 14 개 의 심볼들을 포함할 수도 있다. 슬롯 구성 0 에 대해, 각각의 슬롯은 14 개의 심볼들을 포함할 수도 있고, 슬롯 구성 1 에 대해, 각각의 슬롯은 7 개의 심볼들을 포함할 수도 있다. DL 상의 심볼들은 사이클릭 프리픽스 (CP) OFDM (CP-OFDM) 심볼들일 수도 있다. UL 상의 심볼들은 CP-OFDM 심볼들 (높은 스루풋 시나리오들에 대해) 또는 이산 푸리에 변환 (DFT) 확산 OFDM (DFT-s-OFDM) 심볼들 (또한 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 심볼들로서 칭함)(전력 제한된 시나리오들에 대해; 단일 스트림 송신으로 제한됨) 일 수도 있다. 서브프레임 내의 슬롯들의 수는 슬롯 구성 및 뉴머롤로지에 기초한다. 슬롯 구성 0 에 대해, 상이한 뉴머롤로지들 μ 0 내지 5 는 서브프레임 당 각각 1, 2, 4, 8, 16, 및 32 개의 슬롯들을 허용한다. 슬롯 구성 1 에 대해, 상이한 뉴머롤로지들 0 내지 2 는 서브프레임 당 각각, 2, 4, 및 8 개의 슬롯들을 허용한다. 따라서, 슬롯 구성 0 및 뉴머롤로지 μ 에 대해, 14 개의 심볼들/슬롯 및 2μ 개의 슬롯들/서브프레임이 있다. 서브캐리어 간격 및 심볼 길이/지속기간은 뉴머롤로지의 함수이다. 서브캐리어 간격은 2^μ * 15 kHz 와 동일할 수도 있으며, 여기서, μ 는 뉴머롤로지 0 내지 5 이다. 이와 같이, 뉴머롤로지 μ=0 은 15 kHz 의 서브캐리어 간격을 갖고, 뉴머롤로지 μ=5 는 480 kHz 의 서브캐리어 간격을 갖는다. 심볼 길이/지속기간은 서브캐리어 간격과 반비례 관계이다. 도 2a 내지 도 2d 는 슬롯 당 14 개의 심볼들을 갖는 슬롯 구성 0 및 서브프레임 당 1 개의 슬롯을 갖는 뉴머롤로지 μ=0 의 예를 제공한다. 서브캐리어 간격은 15 kHz 이고, 심볼 지속기간은 약 66.7 μs 이다.

리소스 그리드는 프레임 구조를 나타내는데 사용될 수도 있다. 각각의 시간 슬롯은 12 개의 연속적인 서브캐리어들을 확장하는 리소스 블록 (RB) (물리 RB들 (PRB들) 로서 또한 지칭됨) 을 포함한다. 리소스 그리드는 다중의 리소스 엘리먼트들 (RE들) 로 분할된다. 각각의 RE 에 의해 반송된 비트들의 수는 변조 방식에 의존한다.

도 2A 에 예시된 바와 같이, RE들 중 일부는 UE 에 대한 레퍼런스 (파일럿) 신호들 (RS) 을 반송한다. RS 는 UE 에서의 채널 추정을 위한 채널 상태 정보 레퍼런스 신호들 (CSI-RS) 및 복조 RS (DM-RS) (하나의 특정 구성에 대해 Rx 로서 표시됨, 여기서 100x 는 포트 번호이지만, 다른 DM-RS 구성들이 가능함) 를 포함할 수도 있다. RS 는 또한 빔 측정 RS (BRS), 빔 리파인먼트 RS (BRRS), 및 위상 추적 RS (PT-RS) 를 포함할 수도 있다.

도 2b 는 프레임의 서브프레임 내의 다양한 DL 채널들의 예를 예시한다. 물리 다운링크 제어 채널 (PDCCH) 은 하나 이상의 제어 채널 엘리먼트 (CCE) 들 내의 DCI 를 반송하며, 각각의 CCE 는 9 개의 RE 그룹들 (REG들) 을 포함하고, 각각의 REG 는 OFDM 심볼에서 4 개의 연속적인 RE들을 포함한다. 프라이머리 동기화 신호 (PSS) 는 프레임의 특정 서브프레임들의 심볼 2 내에 있을 수도 있다. PSS 는 서브프레임/심볼 타이밍 및 물리 계층 아이덴티티를 결정하기 위해 UE (104) 에 의해 사용된다. 세컨더리 동기화 신호 (SSS) 는 프레임의 특정 서브프레임들의 심볼 4 내에 있을 수도 있다. SSS 는 물리 계층 셀 아이덴티티 그룹 번호 및 무선 프레임 타이밍을 결정하기 위해 UE 에 의해 사용된다. 물리 계층 아이덴티티 및 물리 계층 셀 아이덴티티 그룹 번호에 기초하여, UE 는 물리 셀 식별자 (PCI) 를 결정할 수 있다. PCI 에 기초하여, UE 는 전술한 DM-RS 의 위치들을 결정할 수 있다. 마스터 정보 블록 (MIB) 을 반송하는 물리 브로드캐스트 채널 (PBCH) 은 동기화 신호 (SS)/PBCH 블록을 형성하기 위해 PSS 및 SSS 와 논리적으로 그룹화될 수도 있다. MIB 는 시스템 대역폭에서의 RB들의 수 및 시스템 프레임 번호 (SFN) 를 제공한다. 물리 다운링크 공유 채널 (PDSCH) 은 사용자 데이터, 시스템 정보 블록들 (SIB들) 과 같은 PBCH 를 통해 송신되지 않은 브로드캐스트 시스템 정보, 및 페이징 메시지들을 반송한다.

도 2c 에 도시된 바와 같이, RE들 중 일부는 기지국에서의 채널 추정을 위해 DM-RS (하나의 특정 구성에 대해 R 로서 표시되지만, 다른 DM-RS 구성들이 가능함) 를 반송한다. UE 는 물리 업링크 제어 채널 (PUCCH) 에 대한 DM-RS 및 물리 업링크 공유 채널 (PUSCH) 에 대한 DM-RS 를 송신할 수도 있다. PUSCH DM-RS 는 PUSCH 의 처음 1 개 또는 2 개의 심볼들에서 송신될 수도 있다. PUCCH DM-RS 는 짧은 또는 긴 PUCCH들이 송신되는지 여부에 의존하여 그리고 사용된 특정 PUCCH 포맷에 의존하여 상이한 구성들로 송신될 수도 있다. 도시되지는 않았지만, UE 는 사운딩 참조 신호들 (SRS) 을 송신할 수도 있다. SRS 는 UL 상에서 주파수 의존 스케줄링을 가능하게 하도록 채널 품질 추정을 위해 기지국에 의해 사용될 수도 있다.

도 2D 는 프레임의 서브프레임 내의 다양한 UL 채널들의 예를 예시한다. PUCCH 는 하나의 구성에서 표시된 바와 같이 위치될 수도 있다. PUCCH 는 업링크 제어 정보 (UCI), 이를 테면 스케줄링 요청들, 채널 품질 표시자 (CQI), 프리코딩 매트릭스 표시자 (PMI), 랭크 표시자 (RI), 및 HARQ ACK/NACK 피드백을 반송한다. PUSCH 는 데이터를 반송하고, 추가적으로 버퍼 상태 리포트 (BSR), 전력 헤드룸 리포트 (PHR), 및/또는 UCI 를 반송하는데 사용될 수도 있다.

일부 양태들에서, 더 낮은 비용으로 더 높은 스루풋을 제공하기 위해, 패널당 (예를 들어, 안테나들의 영역당) 다수의 링크들이 사용될 수도 있으며, 여기서 각각의 링크는 상이한 평면파 도달 각도에 의해 다른 링크들로부터 분리된다. 이 양태들은, 예를 들어, 서브THz 통신 (예를 들어, 140GHz 또는 300GHz) 에서 적용 가능할 수도 있으며, 여기서 상대적으로 낮은 파장들은 상대적으로 더 작은 안테나들 및 안테나들 사이의 상대적으로 더 작은 거리들을 사용하는 것을 허용하며, 이는 더 많은 수의 안테나들을 갖는 것을 허용하고 더 좁은 빔들 및 빔들 사이의 더 높은 공간 분리를 갖는 더 많은 링크들을 지원하는 것을 허용하며, 이는 더 양호한 스펙트럼 효율을 허용한다. 하나의 비제한적인 양태에서, 예를 들어, 패널과 연관된 모든 링크들은 직교 패턴들을 갖도록 구성될 수도 있다. 일 구현에서, 이러한 링크들은 인접한 안테나 엘리먼트들 사이의 균일한 분포 및 일정한 위상 차를 갖는 어레이 안테나를 공급하도록 구성된 빔포머 회로인 버틀러 매트릭스를 사용하여 제공될 수도 있다.

일 양태에서, 버틀러 매트릭스는 상호접속된 위상 시프터들 및 하이브리드 커플러들을 사용하여 실현될 수도 있다. 그러나, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않으며, 버틀러 매트릭스는 대안적인 양태들에서 더 적은 컴포넌트 타입들을 사용하여 (예를 들어, 하이브리드 커플러들만을 사용하여) 또는 더 많은 컴포넌트 타입들을 사용하여 (예를 들어, 위상 시프터들, 하이브리드 커플러들, 및 크로스오버 회로들을 사용하여) 실현될 수도 있다. 일 양태에서, 예를 들어, 어레이 안테나를 통해 RF 신호들을 송신하기 위해, 모뎀은 버틀러 매트릭스가 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 포트들 상에서 하나 이상의 신호들을 수신하고 대향 포트들과 커플링된 다수의 안테나 엘리먼트들을 통한 송신을 위해 대향 포트들 상에서 상이한 위상들을 갖는 출력 신호들을 생성하도록 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 포트들을 선택할 수도 있다. 또한, 버틀러 매트릭스는 RF 신호들을 수신하기 위한 상호관계 기능성(reciprocity functionality)을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 버틀러 매트릭스는 다수의 안테나 엘리먼트들과 커플링된 다수의 포트들을 통해 상이한 위상들을 갖는 RF 신호들을 수신할 수도 있고, 그 후, 이들을 위상 시프트 및 결합하여, 신호 수신을 위해 모뎀에 의해 선택된 하나 이상의 반대 포트들 상에서 하나 이상의 신호들을 제공할 수도 있다. 일 양태에서, 어레이 안테나의 각각의 안테나 엘리먼트는 삽입 손실을 보상하기 위해, 예를 들어, 하나 이상의 저잡음 증폭기들 (LNA들), 전력 증폭기들 (PA들) 등을 통해 버틀러 매트릭스의 하나의 포트와 커플링될 수도 있다. 버틀러 매트릭스 내의 위상 시프터들은 (전력 공급부에 대한 접속을 요구하는) 능동 위상 시프터들 또는 (전력 공급부에 대한 접속을 요구하지 않는) 수동 위상 시프터들일 수 있다. 비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 버틀러 매트릭스에서의 위상 시프터는 지연 라인을 사용하여 실현될 수도 있다.

일 양태에서, 무선 통신 디바이스의 모뎀 및/또는 다른 컴포넌트는, RF 신호를 송신하기 위한 원하는 빔을 형성하고/하거나 원하는 빔을 통해 RF 신호를 수신하기 위해, 버틀러 매트릭스 및/또는 다른 연관된 컴포넌트들을 제어 (예를 들어, 버틀러 매트릭스의 출력 포트를 안테나 엘리먼트와 연결하는 증폭기의 이득을 제어) 할 수도 있다. 일 양태에서, 예를 들어, 무선 통신 디바이스의 모뎀 및/또는 다른 컴포넌트는, 어레이 안테나의 다수의 안테나 엘리먼트들을 통한 그러한 신호들의 송신에 의해 빔을 생성하기 위해, 서로의 위상-시프트된 버전들인 다수의 신호들을 생성하도록 버틀러 매트릭스 및/또는 다른 연관된 컴포넌트들을 제어할 수도 있다.

비제한적인 일 예시적인 양태에서, 원하는 빔을 송신하기 위해, 다수 (N) 의 입력 포트들 및 동일한 수 (N) 의 출력 포트들을 갖는 버틀러 매트릭스는 N 개의 안테나 엘리먼트들을 갖는 어레이 안테나에서 인접한 안테나 엘리먼트들 사이의 위상 차이를 갖는 어레이 안테나를 피딩하는 것을 허용할 수도 있고, 버틀러 매트릭스의 N 개의 입력 포트들 각각은 어레이 안테나에 의해 생성될 상이한 원하는 빔과 연관될 수도 있다. 일 양태에서, 예를 들어, 버틀러 매트릭스는

의 평면 각도를 갖는 다수 (N) 의 직교 이격된 빔들을 생성하도록 구성될 수도 있고, 여기서 λ 는 캐리어 주파수의 역수와 동일한 파장이고, d 는 인접한 안테나들 사이의 거리 (예를 들어, ∼=λ/2 일 수 있음) 이며, k 는 다음과 같으며:

이러한 빔 구성은

의 인접한 안테나 위상 차에 의해 생성된다. 일 양태에서, 예를 들어,

하이브리드 커플러들 및

고정 위상 시프터들이 버틀러 매트릭스를 실현하기 위해 사용될 수도 있다.

예를 들어, 도 3 을 참조하면, 비제한적인 일 양태에서, 어레이 안테나 (314) 의 다수의 안테나 엘리먼트들 (312) 을 통한 원하는 빔 (316) 의 송신을 위해, 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 가 구현될 수 있다. 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 는 4 개의 입력 포트들 (308) 및 4 개의 출력 포트들 (310) 을 갖는 버틀러 매트릭스이며, 여기서 각각의 출력 포트 (310) 는 어레이 안테나 (314) 내의 하나의 안테나 엘리먼트 (312) 와 연관된다. 본 양태들 중 일부는 본 명세서에서 버틀러 매트릭스를 사용하여 원하는 빔의 송신을 위해 설명되지만, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않으며, 각각의 양태는 또한 원하는 빔의 수신을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 3 은 본 명세서에서 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 를 사용하여 원하는 빔 (316) 의 송신에 대해 설명되지만, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않으며, 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 는 또한 원하는 빔 (316) 의 수신을 위해 사용될 수도 있으며, 이 경우 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 는 출력 포트들 (310) 상에서 신호들을 수신하고, 그 후 하나 이상의 입력 포트들 (308) 상에서 신호를 생성한다.

예시적인 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 는 2 개의 45°위상 시프터 (302), 4 개의 3dB 90°하이브리드 커플러들 (304), 및 2 개의 크로스오버들 (306) 을 포함한다. 각각의 45°위상 시프터 (302) 는 하나의 포트 상에서 신호를 수신하고 다른 포트 상에서 그 신호의 45°위상 시프트된 버전을 출력하는 2포트 회로이다. 각각의 3dB 90°하이브리드 커플러 (304) 는 2 개의 입력 포트들 및 2 개의 출력 포트들을 갖는 회로이다. 3dB 90°하이브리드 커플러 (304) 는 입력 포트 상에서 수신된 입력 신호의 전력을 2 개의 출력 포트들 상에서 생성된 2 개의 출력 신호들 사이에서 분할하고, 또한 2 개의 출력 포트들 상에서 생성된 2 개의 출력 신호들 사이에서 90°위상 시프트를 야기한다. 각각의 크로스오버 (306) 는 하나의 도체 (제 1 입력 포트를 제 1 출력 포트에 연결함) 가 에어 갭을 사이에 두고 다른 도체 (제 2 입력 포트를 제 2 출력 포트에 연결함) 를 가로지르는 4포트 회로이다.

45°위상 시프터들 (302), 3dB 90°하이브리드 커플러들 (304), 및 크로스오버들 (306) 은, 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 의 입력 포트 (308) 의 활성화가 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 의 모든 출력 포트들 (310) 의 활성화를 야기하지만 서로에 대해 위상 시프트들을 변화시켜, 출력 포트들 (314) 에 의해 피딩되는 안테나 엘리먼트들 (312) 의 RF 송신들의 상호작용들이 활성화된 입력 포트 (308) 에 대응하는 빔 (316) 을 생성하도록 구성 및 배열된다. 표 1 은 빔 (316) 을 생성하기 위해 하나의 입력 포트 (308) 의 활성화가 주어진 예시적인 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 의 각각의 출력 포트 (310) 상의 예시적인 위상들을 제공한다.

따라서, 버틀러 매트릭스는 통합된 어레이 안테나들 (URA들) 에 대한 빔 조향 능력들을 수동 피딩 NxN 네트워크 (N 개의 입력 포트들 및 N 개의 출력 포트들) 에 제공하도록 구현될 수도 있으며, 여기서 버틀러 매트릭스의 N 개의 출력 포트들은 개별 안테나 엘리먼트들에 연결되고, 버틀러 매트릭스의 N 개의 입력 포트들은 N 개의 직교 빔 포트들을 나타낸다. 빔포밍을 위해 N 개의 위상 어레이들을 사용하는 것과 비교하여, 버틀러 매트릭스는 더 낮은 전력 소비, 복잡성, 및/또는 비용을 가질 수도 있다. 또한, NxN 버틀러 매트릭스는 NxN 빔 직교 평면파를 생성하기 위해 NxN URA 에 연결된 3D 버틀러 매트릭스를 실현하도록 설계, 복제, 연결 등이 될 수도 있다.

비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 2ⁿ 개의 입력 포트들 및 2ⁿ 개의 출력 포트들을 각각 갖는 다수의 버틀러 매트릭스들은 2ⁿx2ⁿ 빔 직교 평면파들을 생성하기 위해 2ⁿx2ⁿ 안테나 엘리먼트들을 갖는 URA 에 연결된 3D 버틀러 매트릭스를 실현하도록 구성 및 배열될 수도 있다. 예를 들어, 도 4 를 참조하면, 비제한적인 일 예시적인 양태에서, 16 개의 입력 포트들 및 16 개의 출력 포트들을 갖는 3D 버틀러 매트릭스 (400) 는 4 개의 행(row)들로 배열된 16 개의 안테나 엘리먼트들 (403) 을 갖는 4x4 어레이 안테나 (402) 에 대한 수동 피딩을 제공하도록 구성될 수도 있으며, 여기서 각각의 행은 4 개의 안테나 엘리먼트들 (403) 을 포함한다. 즉, 4x4 안테나 엘리먼트들 (403) 이 도 1 에서 하나의 행으로 개략적으로 예시되지만, 어레이 안테나 (402) 는 2D 이고 안테나 엘리먼트들 (403) 의 4x4 매트릭스를 포함한다.

이러한 비제한적인 예시적인 양태에서, 3D 버틀러 매트릭스 (400) 는 16 개의 입력 포트들 및 16 개의 출력 포트들을 갖는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 및 16 개의 입력 포트들 및 16 개의 출력 포트들을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 를 포함하며, 여기서 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 및 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 각각은 4 개의 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 을 포함한다. 비제한적인 일 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 또는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 각각은, 각각의 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 입력 포트의 활성화가 그 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 모든 출력 포트들을 활성화시키도록, 예를 들어 위상 시프터들 및 하이브리드 커플러들을 사용하여, 도 3 을 참조하여 전술한 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 와 유사하게 실현될 수도 있다.

일 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 의 출력 포트들은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 의 입력 포트들에 연결되어, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 각각의 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 4 개의 출력 포트들이 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 내의 4 개의 상이한 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 의 4 개의 입력 포트들에 연결된다. 따라서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 의 출력 포트의 활성화는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 내의 각 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 내의 하나의 입력 포트를 활성화시켜, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 의 모든 출력 포트를 활성화시킨다. 따라서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 의 출력 포트의 활성화는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 의 모든 출력 포트를 활성화시킨다. 따라서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 의 입력 포트가 활성화되면, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 의 모든 출력 포트가 활성화되어 4x4 어레이 안테나 (402) 내의 모든 안테나 엘리먼트들 (403) 이 활성화된다.

또한, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 이 서로 동일하고, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 또한 서로 동일하다고 가정하면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 의 출력 포트들은, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 선택이 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 각각의 동일한 입력 포트의 선택을 야기하도록 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 의 입력 포트들에 연결된다. 예를 들어, 일 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 에서의 제 1 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 선택은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 에서의 각각의 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 제 1 입력 포트의 선택을 야기하는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 에서의 제 2 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 선택은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (406) 에서의 각각의 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 제 2 입력 포트의 선택을 야기하는 등이다.

비제한적인 일 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 상이한 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 은 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 4 개의 버틀러 매트릭스들 (408) 은 4 개의 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 4 개의 입력 포트들은 4 개의 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 달성하기 위해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 버틀러 매트릭스 (408) 의 입력 포트가 활성화되고, 여기서 입력 포트는 원하는 방위각과 연관되고, 버틀러 매트릭스 (408) 는 원하는 빔 고도와 연관된다.

그러나, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 대안적인 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 상이한 4x4 버틀러 매트릭스들 (408) 은 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (408) 의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있다. 이 경우, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 달성하기 위해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 내의 버틀러 매트릭스 (408) 의 입력 포트가 활성화되고, 여기서 입력 포트는 원하는 고도와 연관되고, 버틀러 매트릭스 (408) 는 원하는 빔 방위각과 연관된다.

비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 의 16 개의 입력 포트들 각각의 활성화에 응답하는 4x4 어레이 안테나 (402) 의 활성화는 도 5 에서와 같은 2D 패턴의 빔들 (500) 을 제공하며, 여기서 각각의 빔은 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (404) 의 하나의 입력 포트의 활성화에 대응한다.

도 4 에서의 4x4 어레이 안테나 (402) 는 대칭이지만, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 3D 버틀러 매트릭스는 크기 AxB 의 어레이 안테나를 피딩하도록 구성될 수도 있으며, 여기서 A 는 B 와 상이하다. 예를 들어, AxB 어레이 안테나를 피딩하기 위해, 3D 버틀러 매트릭스는 B 개의 AxA 버틀러 매트릭스 (A 입력 포트들 및 A 출력 포트들을 각각 갖는 B 개의 버틀러 매트릭스들) 를 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스를 포함할 수도 있다.

예를 들어, 도 6 을 참조하면, 비제한적인 일 양태에서, 16x4 URA (602)(예를 들어, 각각의 행에 16 개의 안테나 엘리먼트들 (603) 을 갖는, 안테나 엘리먼트들 (603) 의 4 개의 행들을 갖는 URA) 를 피딩하기 위해, 16x4 출력 포트들을 갖는 3D 버틀러 매트릭스 (600) 가 구현될 수 있다. 일 양태에서, 예를 들어, 3D 버틀러 매트릭스 (600) 는 4 개의 16x16 버틀러 매트릭스들 (608)(16 개의 입력 포트들 및 16 개의 출력 포트들을 각각 갖는 4 개의 버틀러 매트릭스들) 을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (604), 및 16 개의 4x4 버틀러 매트릭스들 (610)(4 개의 입력 포트들 및 4 개의 출력 포트들을 각각 갖는 16 개의 버틀러 매트릭스들) 을 갖는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (606) 를 포함할 수도 있다. 그러나, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 또 다른 대안적인 양태에서, 16x4 URA 는 4 개의 16x16 버틀러 매트릭스들 (16 개의 입력 포트들 및 16 개의 출력 포트를 각각 갖는 4 개의 버틀러 매트릭스들) 을 갖는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 및 16 개의 4x4 버틀러 매트릭스들 (4 개의 입력 포트들 및 4 개의 출력 포트들을 각각 갖는 16 개의 버틀러 매트릭스들) 을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스를 포함하는 3D 버틀러 매트릭스에 의해 피딩될 수도 있다.

도 7 을 참조하면, 대안적인 비제한적 예시적인 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 는, 3D 버틀러 매트릭스 (400)(도 4) 에 비교하여 더 적은 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 을 포함하지만 3D 버틀러 매트릭스 (400) 와 동일한 빔 조향 기능을 제공하는 3D 버틀러 매트릭스 (700) 를 실현하기 위해 사용될 수도 있다. 즉, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 도 또한 16 개의 출력 포트들을 가지며, 3D 버틀러 매트릭스 (400) 와 동일한 출력 신호를 생성하므로, 16 개의 출력 포트는 4x4 어레이 안테나 (702) 에 대한 수동 피딩을 제공한다. 따라서, 3D 버틀러 매트릭스 (400) 에 비교하여 더 적은 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 을 사용하는 것으로 인해, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 는 3D 버틀러 매트릭스 (400) 보다 감소된 비용, 크기 및/또는 복잡성으로 동일한 빔포밍 기능 및 동일한 빔 각도들을 제공할 수도 있다.

비제한적인 일 예시적 양태에서, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 는 4 개의 입력 포트들 및 4 개의 출력 포트들을 갖는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 및 16 개의 입력 포트들 및 16 개의 출력 포트들을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 를 포함한다. 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 는 단 하나의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 를 포함하는 반면, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 는 4 개의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 를 포함한다. 다시, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 각각은, 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 입력 포트의 활성화가 그 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 모든 출력 포트들을 활성화시키도록 (예를 들어, 위상 시프터들 및 하이브리드 커플러들을 사용하여) 도 3 을 참조하여 전술한 4x4 버틀러 매트릭스 (300) 와 유사하게 실현될 수도 있다.

일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 는, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 핀 (712) 에 인가되는 제어 신호 (713) 를 통해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 의 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 제어가능하여, 임의의 주어진 시간에, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 각각의 출력 포트가 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 각각의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 내의 하나의 선택된 입력 포트에 연결되도록 한다. 따라서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 입력 포트가 활성화되면, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 의 모든 출력 포트가 활성화되어 4x4 어레이 안테나 (702) 내의 모든 안테나 엘리먼트들 (703) 이 활성화된다.

일 양태에서, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 이 서로 동일하다고 가정하면, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (702) 는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 4 개의 출력 포트들 중 하나에 연결되도록 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 각각의 동일한 입력 포트를 선택하도록 제어가능하다. 보다 구체적으로, 예를 들어, 일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 는, 제 1 신호 값을 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가하는 것이 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 각각의 출력 포트로의 접속을 위해 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 각각의 제 1 입력 포트를 선택하는 한편, 제 2 신호 값을 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가하는 것이 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 각각의 출력 포트로의 접속을 위해 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 각각의 제 2 입력 포트를 선택하는 것 등이도록 구성될 수도 있다.

보다 구체적으로, 예를 들어, 일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 는, 제 1 신호 값을 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가하는 것이 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 출력 포트를 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 버틀러 매트릭스 (708) 의 제 1 입력 포트에 각각 연결하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 제 2 신호 값을 인가하는 것은 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 출력 포트를 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 버틀러 매트릭스 (708) 의 제 2 입력 포트에 각각 연결하는 등등이다.

보다 구체적으로, 제 1 신호 값을 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가하는 것은 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 로 하여금 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 제 1 출력 포트를 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 제 1 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 제 1 입력 포트에 연결하게 하고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 제 2 출력 포트를 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 제 2 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 제 1 입력 포트에 연결하게 하는 등등이다. 또한, 예를 들어, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (708) 의 제어 입력 (708) 에 제 2 신호 값을 인가하는 것은 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (708) 로 하여금, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 제 1 출력 포트를 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 제 1 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 제 2 입력 포트에 연결하게 하고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 제 2 출력 포트를 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 내의 제 2 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 제 2 입력 포트에 연결하게 하는 등등이다.

비제한적인 일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가되는 상이한 신호 값들은 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가되는 4 개의 상이한 신호 값들은 4 개의 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 4 개의 입력 포트들은 4 개의 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 달성하기 위해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 버틀러 매트릭스 (708) 의 입력 포트가 활성화되고, 여기서 입력 포트는 원하는 방위각과 연관되고, 원하는 빔 고도와 연관된 신호 값은 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 적용된다.

그러나, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 대안적인 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가되는 상이한 신호 값들은 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 인가되는 4 개의 상이한 신호 값들은 4 개의 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 4 개의 입력 포트들은 4 개의 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 달성하기 위해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 버틀러 매트릭스 (708) 의 입력 포트가 활성화되고, 여기서 입력 포트는 원하는 고도와 연관되고, 원하는 빔 방위각과 연관된 신호 값은 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 (712) 에 적용된다.

제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 를 사용함으로써, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 는 더 적은 총 수의 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 로 3D 버틀러 매트릭스 (400)(도 4) 와 동일한 빔포밍 기능성을 제공할 수도 있으며, 이는 예를 들어, 고차원 다중-안테나 통신에서, 비용, 크기 및/또는 복잡성을 감소시킬 수도 있다.

일 양태에서, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 는, 예를 들어, 다수의 상이한 방위각들에 대응하는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 하나 초과의 입력 포트를 활성화시킴으로써, 다수의 링크들을 지원하는 데 사용될 수도 있다. 다수의 링크들은 원하지 않는 빔들을 회피하기 위해 하나의 차원 (방위각 또는 고도) 상의 다수의 빔들에 대응할 수도 있다. 예를 들어, 일 예시적인 양태에서, 2 개의 링크들은 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 의 2 개의 입력 포트를 활성화시킴으로써 사용될 수도 있으며, 여기서 2 개의 입력 포트들은 2 개의 상이한 방위각들과 연관된다. 대안적으로, 일부 양태들에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 는 2 개의 4x4 버틀러 매트릭스들을 포함할 수도 있으며, 여기서 각각의 4x4 버틀러 매트릭스는 하나의 스트림을 지원한다. 이 경우, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 내의 2 개의 4x4 버틀러 매트릭스 (708) 각각의 하나의 입력 포트를 활성화시킴으로써 2 개의 링크를 지원하는 데 사용될 수도 있다.

일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 는, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 가 업링크 및 다운링크 통신 쌍방을 지원할 수도 있도록 상호성을 유지한다.

도 4 의 3D 버틀러 매트릭스 (400) 에 비해 3D 버틀러 매트릭스 (700) 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 (708) 의 수를 감소시키기 위해 도 7 에서는 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 가 사용되지만, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 8 을 참조하면, 다른 비제한적인 양태에서, 4 개의 입력들 및 16x4 출력들을 갖는 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 는, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 에서 단 하나의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 를 갖지만 그렇지 않으면 도 6 의 3D 버틀러 매트릭스 (600) 와 동일한 빔 출력들을 제공할 수 있는 3D 버틀러 매트릭스 (800) 를 실현하기 위해 제어 입력 핀 (814) 에 인가되는 제어 신호를 통해 구성가능할 수도 있다. 구체적으로, 각각 16 개의 안테나 엘리먼트들 (803) 을 포함하는 4 개의 행을 갖는 16x4 URA (802) 는 3D 버틀러 매트릭스 (800) 의 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 의 출력 포트들에 의해 피딩될 수도 있다. 도 6 의 3D 버틀러 매트릭스 (600) 와 유사하게, 3D 버틀러 매트릭스 (800) 의 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 는 4 개의 16x16 버틀러 매트릭스 (808)(16 개의 입력 포트 및 16 개의 출력 포트를 각각 갖는 4 개의 버틀러 매트릭스) 를 포함한다. 그러나, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 를 사용함으로써, 3D 버틀러 매트릭스 (800) 는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 에서의 단 하나의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 로 3D 버틀러 매트릭스 (600)(도 6) 와 동일한 빔포밍 기능성을 제공할 수도 있으며, 이는 비용, 크기, 및/또는 복잡성을 감소시킬 수도 있다.

일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 는, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 핀 (814) 에 인가되는 제어 신호 (815) 를 통해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 의 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 의 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 제어가능하다. 비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 핀 (814) 에 인가되는 상이한 신호 값들은 상이한 빔 고도들과 연관될 수 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 16 개의 상이한 빔 고도들을 선택하기 위해 16 개의 상이한 신호 값들이 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 (814) 에 인가될 수도 있고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 의 4 개의 입력 포트들은 4 개의 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 달성하기 위해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 버틀러 매트릭스 (810) 의 입력 포트가 활성화되고, 여기서 입력 포트는 원하는 방위각과 연관되고, 원하는 빔 고도와 연관된 신호 값은 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 핀 (814) 에 적용된다.

그러나, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 대안적인 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 핀 (814) 에 인가되는 상이한 신호 값들은 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 16 개의 상이한 빔 방위각들을 선택하기 위해 16 개의 상이한 신호 값들이 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 (814) 에 인가될 수도 있고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 의 4 개의 입력 포트들은 4 개의 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 달성하기 위해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 버틀러 매트릭스 (810) 의 입력 포트가 활성화되고, 여기서 입력 포트는 원하는 고도와 연관되고, 원하는 빔 방위각과 연관된 신호 값은 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (708) 의 제어 입력 (814) 에 적용된다.

비제한적인 일 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 의 입력 포트의 활성화에 응답하여, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 4 개의 입력들이 활성화되고, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 16x4 출력들 중 단지 4 개의 출력들이 활성화(인에이블)된다.

비제한적인 일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 는 4 개의 1x16 스위치들을 사용하여 실현될 수도 있으며, 여기서 각각의 1x16 스위치는 하나의 입력 및 16 개의 출력들을 갖고, 입력을 16 개의 출력들 중 하나에 연결하도록 (제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 핀 (814) 에 인가되는 제어 신호 (815) 를 통해) 제어가능하다. 일 양태에서, 1x16 스위치들 각각은 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 의 출력 포트들 중 하나 및 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 내의 16x16 버틀러 매트릭스들 (808) 중 하나와 연관된다. 보다 구체적으로, 1x16 스위치들 각각의 입력은 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 내의 4x4 버틀러 매트릭스 (810) 의 출력 포트들 중 하나에 연결되고, 1x16 스위치들 각각의 16 개의 출력들은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 내의 16x16 버틀러 매트릭스들 (808) 중 하나의 버틀러 매트릭스의 16 개의 입력 포트들에 연결된다.

비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 각각의 1x4 스위치는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 내의 16x16 버틀러 매트릭스 (808) 의 하나의 입력 포트를 선택하도록 (제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 핀 (814) 에 인가되는 제어 신호 (815) 를 통해) 제어가능하고, 여기서 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 내의 16x16 버틀러 매트릭스 (808) 의 선택된 입력 포트는 원하는 빔 방위각 또는 고도에 대응한다. 이 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 4 개의 입력들이 활성화될 때, 각각의 1x16 스위치의 단 하나의 출력만이 활성화되고, 따라서 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 16x4 출력들 중 단 4 개의 출력들이 활성화(인에이블)된다. 또한, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 4 개의 활성화된 출력은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 내의 16x16 버틀러 매트릭스 (808) 내의 동일한 입력 포트 번호에 연결된다. 즉, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 4 개의 입력이 활성화될 때, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (804) 내의 16x16 버틀러 매트릭스들 (808) 각각에서 동일한 입력 포트 번호가 예를 들어 원하는 빔 방위각 또는 고도를 선택하도록 활성화된다.

일 양태에서, 하나 초과의 스트림＼링크를 지원하기 위해, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 는 하나 초과의 버틀러 매트릭스를 포함할 수도 있고, 여기서 각각의 버틀러 매트릭스는 하나의 스트림/링크를 지원한다. 예를 들어, 비제한적인 일 대안적 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (806) 는 크기 4x4 의 2 개의 버틀러 매트릭스들을 포함할 수도 있으며, 이 경우 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 는 8개의 입력들 및 16X4 출력들을 가질 것이고, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 16x4 출력들 중 8 개의 출력들만이 임의의 주어진 시간에 활성화(인에이블)된다.

또 다른 대안적인 양태에서, 16x4 URA 를 피딩하도록 동작가능한 3D 버틀러 매트릭스는 하나의 16x16 버틀러 매트릭스 (16 개의 입력 포트 및 16 개의 출력 포트를 갖는 버틀러 매트릭스) 를 갖는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스, 16 개의 4x4 버틀러 매트릭스 (각각 4 개의 입력 포트 및 4 개의 출력 포트를 갖는 16 개의 버틀러 매트릭스) 를 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스, 및 16 개의 입력들 및 16x4 출력들을 갖고 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 입력 포트들에 선택적으로 연결하기 위해 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호를 통해 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치를 포함할 수도 있다. 비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (812) 의 제어 입력 핀에 인가되는 4 개의 상이한 신호 값들은 4 개의 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 16x16 버틀러 매트릭스의 16 개의 입력 포트들은 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있다. 대안적인 비제한적인 양태에서, 예를 들어, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 의 제어 입력에 인가된 4 개의 상이한 신호 값들은 4 개의 상이한 빔 방위각들과 연관될 수도 있는 반면, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 16x16 버틀러 매트릭스의 16 개의 입력 포트들은 상이한 빔 고도들과 연관될 수도 있다.

비제한적인 일 양태에서, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 16x16 버틀러 매트릭스의 입력 포트의 활성화에 응답하여, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 16 개의 입력들이 활성화되고, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 16x4 출력들 중 단지 4 개의 출력들이 활성화(인에이블)된다.

비제한적인 일 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치는 16 개의 1x4 스위치들을 사용하여 실현될 수도 있으며, 여기서 각각의 1x4 스위치는 하나의 입력 및 4 개의 출력들을 갖고, 입력을 4 개의 출력들 중 하나에 연결하도록 (제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호를 통해) 제어가능하다. 일 양태에서, 1x4 스위치들 각각은 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 16x16 버틀러 매트릭스의 출력 포트들 중 하나 및 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 중 하나와 연관된다. 보다 구체적으로, 1x4 스위치들 각각의 입력은 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 16x16 버틀러 매트릭스의 출력 포트들 중 하나에 연결되고, 1x4 스위치들 각각의 4 개의 출력들은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 중 하나의 버틀러 매트릭스의 4 개의 입력 포트들에 연결된다.

비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 각각의 1x16 스위치는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 4x4 버틀러 매트릭스의 하나의 입력 포트를 선택하도록 (제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호를 통해) 제어가능하고, 여기서 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 4x4 버틀러 매트릭스의 선택된 입력 포트는 원하는 빔 방위각 또는 고도에 대응한다. 이 양태에서, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 16 개의 입력들이 활성화될 때, 각각의 1x4 스위치의 단 하나의 출력만이 활성화되고, 따라서 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 16x4 출력들 중 단 4 개의 출력들이 활성화(인에이블)된다. 또한, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 16 개의 활성화된 출력은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 4x4 버틀러 매트릭스 내의 동일한 입력 포트 번호에 연결된다. 즉, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 4 개의 입력이 활성화될 때, 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 4x4 버틀러 매트릭스들 각각에서 동일한 입력 포트 번호가 예를 들어 원하는 빔 방위각 또는 고도를 선택하도록 활성화된다.

상기 양태들에서 각각의 버틀러 매트릭스의 입력 포트들 및 출력 포트들의 수는 서로 동일하고 2 의 거듭제곱 (예를 들어, 4 개의 입력 포트들 및 4 개의 출력 포트들, 16 개의 입력 포트들 및 16 개의 출력 포트들 등) 과 동일하지만, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 일부 대안적인 양태들에서, 3D 버틀러 매트릭스는 N 개의 입력 포트 및 M 개의 출력 포트를 각각 갖는 버틀러 매트릭스들을 포함할 수도 있고, 여기서 N 및 M 은 서로 동일하지 않거나, 또는 N 및/또는 M 은 2 의 거듭제곱이 아니다.

비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 3D 버틀러 매트릭스는 N 개의 안테나 엘리먼트들을 각각 포함하는 N 개의 행들을 갖는 NxN 어레이 안테나의 수동 피딩을 위해 구성될 수도 있다. 3D 버틀러 매트릭스는 N 개의 MxM 버틀러 매트릭스 (N>M>=1) 를 갖는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스, NxM 입력을 NxN 출력에 선택적으로 연결하는 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 및 N 개의 NxN 버틀러 매트릭스를 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스를 포함할 수도 있다. 따라서, 3D 버틀러 매트릭스는 방위각 및 고도의 NxM 개의 상이한 조합들 (예를 들어, N 개의 상이한 방위각 x M 개의 상이한 고도들, 또는 M 개의 상이한 방위각 x N 개의 상이한 고도들) 을 갖는 NxM 개의 상이한 빔들을 허용할 수도 있다. 일 양태에서, 빔 활성화 정보는 (제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호에 의해) 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치에 삽입되어 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 입력-출력 접속성을 제어할 수도 있다. 비제한적인 일 양태에서, 예를 들어, 원하는 빔은 NxM 개의 상이한 빔들 중 하나로부터 선택되고, 여기서 제 1 층 내지 제 2 층 스위치의 제어 입력 핀에 대한 각각의 상이한 입력 값은 상이한 고도를 선택하고, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 각각의 입력 포트는 상이한 방위각을 선택한다.

또 다른 비제한적인 양태에서, 예를 들어, 3D 버틀러 매트릭스는 N 개의 MxP 버틀러 매트릭스들을 갖는 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호에 기초하여 NxP 입력 핀들을 NxPxQ 출력 핀들에 선택적으로 연결하는 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치, 및 NxP 개의 QxT 버틀러 매트릭스들을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스를 포함할 수도 있고, 여기서 N, M, P, Q 및 T 는 양의 정수 값이다. 따라서, 3D 버틀러 매트릭스는 방위각 및 고도의 NxMxQ 개의 상이한 조합들을 갖는 NxMxQ 개의 상이한 빔들을 허용할 수도 있다.

도 9 는 다중-안테나 무선 통신을 위한 예시적인 방법 (900) 의 플로우 차트를 예시한다. 일 양태에서, 예를 들어, UE (104) 는 도 1 에서 전술한 또는 도 11 에서 후술하는 컴포넌트들 (예를 들어, 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 프로세서 (1012), 및/또는 메모리 (1016)) 중 하나 이상을 사용하여 방법 (900) 에서 설명된 기능들을 수행할 수도 있다. 다른 양태에서, 기지국 (102) 은 도 1 에서 전술한 또는 도 11 및 도 12 에서 후술하는 컴포넌트들 (예를 들어, 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 프로세서 (1212), 및/또는 메모리 (1216)) 중 하나 이상을 사용하여 방법 (900) 에서 설명된 기능들을 수행할 수도 있다.

902 에서, 방법 (900) 은 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 일 양태에서, UE (104), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 프로세서 (1012), 및/또는 메모리 (1016) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택할 수도 있다. 따라서, 일 양태에서, UE (104), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 프로세서 (1012), 및/또는 메모리 (1016) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하기 위한 수단을 제공할 수도 있다. 다른 양태에서, 기지국 (102), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 프로세서 (1212), 및/또는 메모리 (1216) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택할 수도 있다. 따라서, 일 양태에서, 기지국 (102), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 프로세서 (1212), 및/또는 메모리 (1216) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하기 위한 수단을 제공할 수도 있다.

예를 들어, 일 양태에서, 도 1 및 도 7 을 참조하면, 기지국 (102) 또는 UE (104) 의 모뎀 (140) 은 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나 (702) 에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 하나 이상의 입력 포트들을 선택할 수도 있다. 예를 들어, 모뎀 (140) 은 원하는 빔 고도 또는 방위각과 연관된 입력 포트들을 선택할 수도 있어서, 이들 입력 포트들에 하나 이상의 스트림들을 적용하는 것은 제 2 계층 2D 매트릭스 (706) 의 출력 포트들 상의 스트림들의 위상 시프트된 버전들의 생성을 야기하고 원하는 방위각 또는 고도를 갖는 빔들을 통해 어레이 안테나 (702) 의 안테나 엘리먼트들 (703) 에 의한 하나 이상의 신호들의 송신을 야기한다.

904 에서, 방법 (900) 은 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 일 양태에서, UE (104), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 프로세서 (1012), 및/또는 메모리 (1016) 는 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가할 수도 있다. 따라서, 일 양태에서, UE (104), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 프로세서 (1012), 및/또는 메모리 (1016) 는 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하기 위한 수단을 제공할 수도 있다. 다른 양태에서, 기지국 (102), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 프로세서 (1212), 및/또는 메모리 (1216) 는 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가할 수도 있다. 따라서, 일 양태에서, 기지국 (102), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 프로세서 (1212), 및/또는 메모리 (1216) 는 제어 신호에 기초하여, 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하기 위한 수단을 제공할 수도 있다.

예를 들어, 일 양태에서, 도 1 및 도 7 을 참조하면, 기지국 (102) 또는 UE (104) 의 모뎀 (140) 은, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 가 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 입력 포트에 인가된 스트림에 응답하여 원하는 방위각 또는 고도를 갖는 빔을 생성하기 위해 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 의 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록, 제어 신호 (713) 를 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 핀 (712) 에 인가할 수도 있다. 예를 들어, 기지국 (102) 또는 UE (104) 의 모뎀 (140) 은, 하나 이상의 스트림들을 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 (704) 의 입력 포트에 인가하는 것이 제 2 계층 2D 매트릭스 (706) 의 출력 포트들 상의 스트림들의 위상 시프트된 버전들의 생성을 야기하고 원하는 방위각 또는 고도를 갖는 빔들을 통해 어레이 안테나 (702) 의 안테나 엘리먼트들 (703) 에 의한 하나 이상의 신호들의 송신을 야기하도록, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 접속성을 제어하기 위해 원하는 빔 고도 또는 방위각과 연관된 제어 신호 (712) 를 인가할 수도 있다.

906 에서, 방법 (900) 은 하나 이상의 빔을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 단계를 포함하고, 여기서 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관된다. 예를 들어, 일 양태에서, UE (104), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 프로세서 (1012), 및/또는 메모리 (1016) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신할 수도 있고, 여기서 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관된다. 따라서, 일 양태에서, UE (104), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 프로세서 (1012), 및/또는 메모리 (1016) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하기 위한 수단을 제공할 수도 있고, 여기서 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관된다. 다른 양태에서, 기지국 (102), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 프로세서 (1212), 및/또는 메모리 (1216) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신할 수도 있고, 여기서 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관된다. 따라서, 일 양태에서, 기지국 (102), 모뎀 (140), 3D 버틀러 매트릭스 (145), 어레이 안테나 (144), RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 프로세서 (1212), 및/또는 메모리 (1216) 는 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하기 위한 수단을 제공할 수도 있고, 여기서 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관된다.

예를 들어, 일 양태에서, 도 1 및 도 7 을 참조하면, UE (104) 또는 기지국 (102) 은 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나 (702) 에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신할 수도 있고, 여기서 어레이 안테나 (702) 는 복수의 안테나 엘리먼트들 (703) 을 포함하고, 복수의 안테나 엘리먼트들 (703) 의 각각의 안테나 엘리먼트는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 (706) 의 하나의 출력 포트와 연관된다.

예를 들어, 비제한적인 일 예시적인 양태에서, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 통해 스트림을 송신하기 위해, 모뎀 (140) 은 제 1 계층 버틀러 매트릭스 (704) 의 입력 포트를 선택할 수도 있으며, 여기서 입력 포트는 원하는 빔 방위각과 연관된다. 모뎀 (140) 은 또한 제어 신호 (713) 를 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치 (710) 의 제어 입력 핀 (712) 에 인가할 수도 있으며, 여기서 제어 신호 (713) 는 원하는 빔 고도와 연관된다. 원하는 빔 방위각과 연관된 입력 포트의 선택 및 빔 고도와 연관된 제어 신호 (713) 의 선택은, 3D 버틀러 매트릭스 (700) 로 하여금, 어레이 안테나 (702) 가 원하는 방위각 및 고도를 갖는 빔을 생성하게 하는 서로에 대한 상대적 위상 시프트들을 갖는 신호들을 제 2 계층 버틀러 매트릭스 (706) 의 출력 포트들 상에 생성하게 한다. 3D 버틀러 매트릭스 (700) 는 또한 상호관계 기능성을 제공한다. 즉, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 통한 스트림의 송신을 위해 모뎀 (140) 에 의해 이루어진 동일한 선택은 또한 3D 버틀러 매트릭스 (700) 로 하여금, 원하는 방위각 및 원하는 고도를 갖는 빔을 통해 스트림을 수신하기 위해 수신 모드에서 동작하게 할 것이다.

도 10 을 참조하면, UE (104) 의 구현의 일 예는 다양한 컴포넌트들을 포함할 수도 있으며, 이의 일부는 이미 위에서 설명되었고 본 명세서에서 후술되며, 하나 이상의 버스 (1044) 를 통해 통신하는 하나 이상의 프로세서들 (1012) 및 메모리 (1016) 및 트랜시버 (1002) 와 같은 컴포넌트들을 포함하고, 이들은 다중-안테나 무선 통신에서 빔포밍과 관련된 본 명세서에 설명된 기능들 중의 하나 이상을 이네이블하게 하기 위해 모뎀(140), 어레이 안테나 (144) 및/또는 3D 버틀러 매트릭스 (145) 와 함께 동작할 수도 있다. 도 10 에서, 3D 버틀러 매트릭스 (145) 는 어레이 안테나 (144) 를 UE (104) 의 RF 프론트 엔드 (1088) 와 커플링하도록 구성 및 배열된다. 그러나, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 대안적인 양태에서, 3D 버틀러 매트릭스 (145) 는 RF 프론트 엔드 (1088) 를 트랜시버 (1002) 와 커플링하도록 구성 및 배열될 수도 있다.

일 양태에서, 하나 이상의 프로세서 (1012) 는 하나 이상의 모뎀 프로세서를 사용하는 모뎀 (140) 을 포함할 수 있고/있거나 모뎀 (140) 의 일부일 수 있다. 따라서, 빔포밍에 관련하여 본 명세서에서 설명된 다양한 기능들은 모뎀 (140) 및/또는 프로세서들 (1012) 에 포함될 수도 있으며, 일 양태에서, 단일 프로세서에 의해 실행될 수 있는 한편, 다른 양태들에서, 그 기능들 중 상이한 기능들은 2 개 이상의 상이한 프로세서들의 조합에 의해 실행될 수도 있다. 예를 들어, 일 양태에서, 하나 이상의 프로세서 (1012) 는 모뎀 프로세서, 또는 기저대역 프로세서, 또는 디지털 신호 프로세서, 또는 송신 프로세서, 또는 수신 프로세서, 또는 트랜시버 (1002) 와 연관된 트랜시버 프로세서 중 어느 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 다른 양태들에서, 빔포밍에 관련하여 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 프로세서 (1012) 및/또는 모뎀 (140) 의 특징들 중 일부는 트랜시버 (1002) 에 의해 수행될 수도 있다.

또한, 메모리 (1016) 는 여기서 사용되는 데이터 및/또는 적어도 하나의 프로세서 (1012) 에 의해 실행되는 애플리케이션들 (1075) 의 로컬 버전들을 저장하도록 구성될 수도 있다. 메모리 (1016) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 리드 온리 메모리 (ROM), 테이프들, 자기 디스크들, 광학 디스크들, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 및 이들의 임의의 조합과 같은, 컴퓨터 또는 적어도 하나의 프로세서 (1012) 에 의해 사용가능한 임의의 타입의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 일 양태에 있어서, 예를 들어, 메모리 (1016) 는, UE (104) 가 본 명세서에서 설명된 빔포밍 기능성을 실행하기 위해 적어도 하나의 프로세서 (1012) 를 동작시키고 있을 때, 하나 이상의 컴퓨터 실행가능 코드들 및/또는 그와 연관된 데이터를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체일 수도 있다.

트랜시버 (1002) 는 적어도 하나의 수신기 (1006) 및 적어도 하나의 송신기 (1008) 를 포함할 수도 있다. 수신기 (1006) 는 데이터를 수신하기 위한 프로세서에 의해 실행가능한 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어 코드를 포함할 수도 있으며, 그 코드는 명령들을 포함하고 메모리 (예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체) 에 저장된다. 수신기 (1006) 는 예를 들어 무선 주파수 (RF) 수신기일 수 있다. 일 양태에서, 수신기 (1006) 는 적어도 하나의 기지국 (102) 에 의해 송신된 신호들을 수신할 수도 있다. 추가적으로, 수신기 (1006) 는 그러한 수신된 신호들을 프로세싱할 수도 있고, Ec/Io, 신호 대 잡음비 (SNR), 참조 신호 수신 전력 (RSRP), 수신 신호 강도 표시자 (RSSI) 등과 같지만 이에 제한되지 않는 신호들의 측정들을 획득할 수도 있다. 송신기 (1008) 는 데이터를 송신하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어 코드를 포함할 수도 있으며, 그 코드는 명령들을 포함하고 메모리 (예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체) 에 저장된다. 송신기 (1008) 의 적합한 예는 RF 송신기를 포함할 수도 있지만, 이에 한정되지는 않는다.

더욱이, 일 양태에서, UE (104) 는, 무선 송신물들, 예를 들어, 적어도 하나의 기지국 (102) 에 의해 송신된 무선 통신들 또는 UE (104) 에 의해 송신된 무선 송신물들을 수신 및 송신하기 위한 트랜시버 (1002) 및 하나 이상의 안테나들 (144), 3D 버틀러 매트릭스 (145) 와 통신하여 동작할 수도 있는 RF 프론트 엔드 (1088) 를 포함할 수도 있다. RF 프론트 엔드 (1088) 는 3D 버틀러 매트릭스 (145) 를 통해 하나 이상의 안테나들 (144) 에 접속될 수도 있고, RF 신호들을 송신 및 수신하기 위해 하나 이상의 저 잡음 증폭기들 (LNA들) (1090), 하나 이상의 스위치들 (1092), 하나 이상의 전력 증폭기들 (PA들) (1098), 및 하나 이상의 필터들 (1096) 을 포함할 수 있다.

일 양태에 있어서, LNA (1090) 는 수신된 신호를 원하는 출력 레벨로 증폭할 수 있다. 일 양태에 있어서, 각각의 LNA (1090) 는 명시된 최소 및 최대 이득 값들을 가질 수도 있다. 일 양태에서, RF 프론트 엔드 (1088) 는 특정 애플리케이션에 대한 원하는 이득 값에 기초하여 특정 LNA (1090) 및 그 특정된 이득 값을 선택하기 위해 하나 이상의 스위치들 (1092) 을 사용할 수도 있다.

또한, 예를 들어, 하나 이상의 PA(들) (1098) 는 RF 출력을 위한 신호를 원하는 출력 전력 레벨로 증폭하기 위해 RF 프론트 엔드 (1088) 에 의해 사용될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 각각의 PA (1098) 는 명시된 최소 및 최대 이득 값들을 가질 수도 있다. 일 양태에서, RF 프론트 엔드 (1088) 는 특정 애플리케이션에 대한 원하는 이득 값에 기초하여 특정 PA (1098) 및 그 특정된 이득 값을 선택하기 위해 하나 이상의 스위치들 (1092) 을 사용할 수도 있다.

또한, 예를 들어, 하나 이상의 필터들 (1096) 이 입력 RF 신호를 획득하기 위해 수신된 신호를 필터링하도록 RF 프론트 엔드 (1088) 에 의해 사용될 수 있다. 유사하게, 일 양태에 있어서, 예를 들어, 개별 필터 (1096) 는 송신을 위한 출력 신호를 생성하기 위해 개별 PA (1098) 로부터의 출력을 필터링하기 위해 사용될 수 있다. 일 양태에 있어서, 각각의 필터 (1096) 는 특정 LNA (1090) 및/또는 PA (1098) 에 접속될 수 있다. 일 양태에 있어서, RF 프론트 엔드 (1088) 는, 트랜시버 (1002) 및/또는 프로세서 (1012) 에 의해 명시된 바와 같은 구성에 기초하여, 명시된 필터 (1096), LNA (1090), 및/또는 PA (1098) 를 사용하여 송신 또는 수신 경로를 선택하기 위해 하나 이상의 스위치들 (1092) 을 사용할 수 있다.

이와 같이, 트랜시버 (1002) 는 3D 버틀러 매트릭스 (145) 및 RF 프론트 엔드 (1088) 를 경유하여 하나 이상의 안테나 (144) 를 통해 무선 신호들을 송신 및 수신하도록 구성될 수도 있다. 일 양태에서, 트랜시버 (1002) 는, UE (104) 가 예를 들어 하나 이상의 기지국들 (102) 또는 하나 이상의 기지국들 (102) 과 연관된 하나 이상의 셀들과 통신할 수 있도록, 명시된 주파수들에서 동작하도록 튜닝될 수도 있다. 일 양태에서, 예를 들어 모뎀 (140) 은 모뎀 (140) 에 의해 사용된 통신 프로토콜 및 UE (104) 의 UE 구성에 기초하여 특정된 주파수 및 전력 레벨에서 동작하도록 트랜시버 (1002) 를 구성할 수 있다.

일 양태에서, 모뎀 (140) 은 디지털 데이터가 트랜시버 (1002) 를 사용하여 전송 및 수신되도록 디지털 데이터를 프로세싱하고 트랜시버 (1002) 와 통신할 수 있는 다중대역-다중모드 모뎀일 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 (140) 은 다중대역일 수 있고 특정 통신 프로토콜에 대한 다중 주파수 대역들을 지원하도록 구성될 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 (140) 은 다중모드일 수 있고 다중 동작 네트워크들 및 통신 프로토콜들을 지원하도록 구성될 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 (140) 은 특정 모뎀 구성에 기초하여 네트워크로부터의 신호들의 송신 및/또는 수신을 가능하게 하기 위해 UE (104) 의 하나 이상의 컴포넌트 (예를 들어, RF 프론트 엔드 (1088), 트랜시버 (1002), 3D 버틀러 매트릭스 (145)) 를 제어할 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 구성은 모뎀의 모드 및 사용중인 주파수 대역에 기초할 수 있다. 다른 양태에 있어서, 모뎀 구성은 셀 선택 및/또는 셀 재선택 동안 네트워크에 의해 제공되는 바와 같이 UE (104) 와 연관된 UE 구성 정보에 기초할 수 있다.

일 양태에 있어서, 프로세서(들) (1012) 는 도 11 의 UE (1150) 와 관련하여 후술된 프로세서들 중 하나 이상에 대응할 수도 있다. 유사하게, 메모리 (1016) 는 도 11 의 UE (1150) 와 관련하여 후술된 메모리에 대응할 수도 있다.

일 구성에서, UE (104) 또는 UE (1150) 는 UE 에 의한 다중-안테나 무선 통신을 위해 첨부된 청구항들 중 임의의 것을 수행하기 위한 수단을 포함하는 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치일 수도 있다. 전술된 수단은 전술된 수단에 의해 언급된 기능들을 수행하도록 구성된 UE (104) 의 프로세서 (1012) 및/또는 UE (104) 의 상기한 컴포넌트들 중 하나 이상일 수도 있다. 전술한 바와 같이, 프로세서 (1012) 는, 도 11 을 참조하여 후술하는 TX 프로세서(1168), RX 프로세서(1156), 및 UE (1150) 의 제어기/프로세서 (1159) 를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 일 구성에서, 상기한 수단은 상기한 수단에 의해 언급된 기능들을 수행하도록 구성된 TX 프로세서 (1168), RX 프로세서 (1156), 및 제어기/프로세서 (1159) 일 수도 있다.

도 11 은 액세스 네트워크에서 UE (1150) 와 통신하는 기지국 (1110) 의 블록도이며, 여기서 기지국 (1110) 은 기지국 (102) 의 예시적인 실현일 수도 있고, UE (1150) 는 UE (104) 의 예시적인 실현일 수도 있다. 도 11 에 예시되지 않았지만, 일부 양태들에서, 기지국 (1110) 은, 다양한 양태들을 참조하여 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 기지국 (1110) 의 다수의 안테나들 (1120) 을 기지국 (1110) 의 트랜시버 (1118) 와 커플링하도록 구성 및 배열되는 3D 버틀러 매트릭스 및/또는 RF 프론트 엔드를 포함할 수도 있다. 유사하게, 도 11 에 예시되지는 않았지만, 일부 양태들에서, UE (1150) 는, 다양한 양태들을 참조하여 본 명세서에서 설명된 바와 같이, UE (1150) 의 다수의 안테나들 (1152) 을 UE (1150) 의 트랜시버 (1154) 와 커플링하도록 구성 및 배열되는 3D 버틀러 매트릭스 및/또는 RF 프론트 엔드를 포함할 수도 있다.

DL 에 있어서, EPC (160) 로부터의 IP 패킷들이 제어기/프로세서 (1175) 에 제공될 수도 있다. 제어기/프로세서 (1175) 는 계층 3 및 계층 2 기능성을 구현한다. 계층 3 은 무선 리소스 제어 (RRC) 계층을 포함하고, 계층 2 는 서비스 데이터 적응화 프로토콜 (SDAP) 계층, 패킷 데이터 수렴 프로토콜 (PDCP) 계층, 무선 링크 제어 (RLC) 계층, 및 매체 액세스 제어 (MAC) 계층을 포함한다. 제어기/프로세서 (1175) 는 시스템 정보 (예컨대, MIB, SIB들) 의 브로드캐스팅, RRC 접속 제어 (예컨대, RRC 접속 페이징, RRC 접속 확립, RRC 접속 수정, 및 RRC 접속 해제), 무선 액세스 기술 (RAT) 간 이동성, 및 UE 측정 리포팅을 위한 측정 구성과 연관된 RRC 계층 기능성; 헤더 압축/압축해제, 보안성 (암호화, 암호해독, 무결성 보호, 무결성 검증), 및 핸드오버 지원 기능들과 연관된 PDCP 계층 기능성; 상위 계층 패킷 데이터 유닛들 (PDU들) 의 전송, ARQ 를 통한 에러 정정, RLC 서비스 데이터 유닛들 (SDU들) 의 연접, 세그먼트화, 및 재-어셈블리, RLC 데이터 PDU들의 재-세그먼트화, 및 RLC 데이터 PDU들의 재순서화와 연관된 RLC 계층 기능성; 및 논리 채널들과 전송 채널들 간의 맵핑, 전송 블록들 (TB들) 상으로의 MAC SDU들의 멀티플렉싱, TB들로부터의 MAC SDU들의 디멀티플렉싱, 스케줄링 정보 리포팅, HARQ 를 통한 에러 정정, 우선순위 핸들링, 및 논리 채널 우선순위화와 연관된 MAC 계층 기능성을 제공한다.

송신 (TX) 프로세서 (1116) 및 수신 (RX) 프로세서 (1170) 는 다양한 신호 프로세싱 기능들과 연관된 계층 1 기능성을 구현한다. 물리 (PHY) 계층을 포함하는 계층 1 은, 전송 채널들 상의 에러 검출, 전송 채널들의 순방향 에러 정정 (FEC) 코딩/디코딩, 인터리빙, 레이트 매칭, 물리 채널들 상으로의 맵핑, 물리 채널들의 변조/복조, 및 MIMO 안테나 프로세싱을 포함할 수도 있다. TX 프로세서 (1116) 는 다양한 변조 방식들 (예를 들어, 바이너리 위상 시프트 키잉 (BPSK), 쿼드러처 위상 시프트 키잉 (QPSK), M-위상 시프트 키잉 (M-PSK), M-쿼드러처 진폭 변조 (M-QAM)) 에 기초한 신호 콘스텔레이션들로의 맵핑을 핸들링한다. 그 후 코딩된 및 변조된 심볼들은 병렬 스트림들로 스플리팅될 수도 있다. 다음으로, 각각의 스트림은 OFDM 서브 캐리어에 맵핑되고, 시간 및/또는 주파수 도메인에서 참조 신호 (예를 들어, 파일럿) 으로 멀티플렉싱되고, 다음으로 역 고속 푸리에 변환 (IFFT) 을 이용하여 함께 조합되어 시간 도메인 OFDM 심볼 스트림을 반송하는 물리 채널을 생성할 수도 있다. OFDM 스트림은 다중 공간 스트림들을 생성하기 위하여 공간적으로 프리코딩된다. 채널 추정기 (1174) 로부터의 채널 추정들은 공간적 프로세싱을 위해서 뿐만 아니라 코딩 및 변조 스킴을 결정하는데 사용될 수도 있다. 채널 추정은 UE (1150) 에 의해 송신된 참조 신호 및/또는 채널 조건 피드백으로부터 도출될 수도 있다. 그 후, 각각의 공간 스트림은 별도의 송신기 (1118TX) 를 통해 상이한 안테나 (1120) 에 제공될 수도 있다. 각각의 송신기 (1118TX) 는 송신을 위한 개개의 공간적 스트림으로 RF 캐리어를 변조할 수도 있다.

UE (1150) 에서, 각각의 수신기 (1154RX) 는 그 개별의 안테나 (1152) 를 통해 신호를 수신한다. 각각의 수신기 (1154RX) 는 RF 캐리어 상으로 변조된 정보를 복구하고, 정보를 수신 (RX) 프로세서 (1156) 에 제공한다. TX 프로세서 (1168) 및 RX 프로세서 (1156) 는 다양한 신호 처리 기능들과 연관된 계층 1 기능성을 구현한다. RX 프로세서 (1156) 는 UE (1150) 에 대해 예정된 임의의 공간 스트림들을 복원하기 위해 정보에 대해 공간 처리를 수행할 수도 있다. 다수의 공간 스트림들이 UE (1150) 에 대해 예정되면, 그것들은 RX 프로세서 (1156) 에 의해 단일 OFDM 심볼 스트림으로 결합될 수도 있다. RX 프로세서 (1156) 는 그 후 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 사용하여 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 OFDM 심볼 스트림을 컨버팅한다. 주파수 도메인 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브캐리어에 대한 별도의 OFDM 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들, 및 레퍼런스 신호는, 기지국 (1110) 에 의해 송신된 가장 가능성있는 신호 콘스텔레이션 포인트들을 결정함으로써 복구 및 복조된다. 이들 소프트 판정 (soft decision) 들은 채널 추정기 (1158) 에 의해 컴퓨팅된 채널 추정치들에 기초할 수도 있다. 소프트 판정들은 그 후 기지국 (1110) 에 의해 물리 채널 상에서 원래 송신되었던 데이터 및 제어 신호들을 복구하기 위해 디코딩 및 디인터리빙된다. 그 후, 데이터 및 제어 신호들은, 계층 3 및 계층 2 기능성을 구현하는 제어기/프로세서 (1159) 에 제공된다.

제어기/프로세서 (1159) 는, 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (1160) 와 연관될 수도 있다. 메모리 (1160) 는 컴퓨터 판독가능 매체로 지칭될 수도 있다. UL 에서, 제어기/프로세서 (1159) 는 전송 채널과 논리 채널 사이의 역다중화, 패킷 재조립, 해독, 헤더 압축해제, 및 제어 신호 처리를 제공하여, EPC (160) 로부터 IP 패킷들을 복원한다. 제어기/프로세서 (1159) 는 또한, HARQ 동작들을 지원하기 위해 ACK 및/또는 NACK 프로토콜을 이용한 에러 검출을 담당한다.

기지국 (1110) 에 의한 DL 송신과 관련하여 설명된 기능성과 유사하게, 제어기/프로세서 (1159) 는 시스템 정보 (예컨대, MIB, SIB들) 획득, RRC 접속들, 및 측정 보고와 연관된 RRC 계층 기능성; 헤더 압축/압축해제, 및 보안성 (암호화, 암호해독, 무결성 보호, 무결성 검증) 과 연관된 PDCP 계층 기능성; 상위 계층 PDU들의 전송, ARQ 를 통한 에러 정정, RLC SDU들의 연결, 세그먼트화, 및 재조립, RLC 데이터 PDU들의 재세그먼트화, 및 RLC 데이터 PDU들의 리오더링과 연관된 RLC 계층 기능성; 및 논리 채널들과 전송 채널들 간의 맵핑, TB들 상으로의 MAC SDU들의 다중화, TB들로부터의 MAC SDU들의 역다중화, 스케줄링 정보 보고, HARQ 를 통한 에러 정정, 우선순위 핸들링, 및 논리 채널 우선순위화와 연관된 MAC 계층 기능성을 제공한다.

기지국 (1110) 에 의해 송신된 기준 신호 또는 피드백으로부터 채널 추정기 (1158) 에 의해 도출된 채널 추정치들은, 적합한 코딩 및 변조 스킴들을 선택하고, 공간 처리를 용이하게 하기 위해서 TX 프로세서 (1168) 에 의해 사용될 수도 있다. TX 프로세서 (1168) 에 의해 생성된 공간 스트림들은 별도의 송신기들 (1154TX) 을 통해 상이한 안테나 (1152) 에 제공될 수도 있다. 각각의 송신기 (1154TX) 는 송신을 위해 개개의 공간 스트림으로 RF 캐리어를 변조할 수도 있다.

UL 송신은 UE (1150) 에서의 수신기 기능과 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로 기지국 (1110) 에서 프로세싱된다. 각각의 수신기 (1118RX) 는 그 개별의 안테나 (1120) 를 통해 신호를 수신한다. 각각의 수신기 (1118RX) 는 RF 캐리어 상으로 변조된 정보를 복구하고 정보를 RX 프로세서 (1170) 에 제공한다.

제어기/프로세서 (1175) 는 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 (1176) 와 연관될 수 있다. 메모리 (1176) 는 컴퓨터-판독가능 매체로서 지칭될 수도 있다. UL 에서, 제어기/프로세서 (1175) 는 전송 채널과 논리 채널 사이의 디멀티플렉싱, 패킷 재어셈블리, 복호화, 헤더 압축해제, 제어 신호 프로세싱을 제공하여, UE (1150) 로부터 IP 패킷들을 복구한다. 제어기/프로세서 (1175) 로부터의 IP 패킷들이 EPC (160) 에 제공될 수도 있다. 제어기/프로세서 (1175) 는 또한, HARQ 동작들을 지원하기 위해 ACK 및/또는 NACK 프로토콜을 사용한 에러 검출을 책임진다.

TX 프로세서 (1168), RX 프로세서 (1156) 및 제어기/프로세서 (1159) 중 적어도 하나는 도 1 의 다중-안테나 무선 통신에서 빔포밍과 관련하여 양태들을 수행하도록 구성될 수도 있다.

TX 프로세서 (1116), RX 프로세서 (1170) 및 제어기/프로세서 (1175) 중 적어도 하나는 도 1 의 다중-안테나 무선 통신에서 빔포밍과 관련하여 양태들을 수행하도록 구성될 수도 있다.

도 12 를 참조하면, 기지국 (102) 의 구현의 일 예는 다양한 컴포넌트들을 포함할 수도 있으며, 이의 일부는 이미 위에서 설명되었고 본 명세서에서 후술되며, 하나 이상의 버스 (1244) 를 통해 통신하는 하나 이상의 프로세서들 (1212) 및 메모리 (1216) 및 트랜시버 (1202) 와 같은 컴포넌트들을 포함하고, 이들은 멀티-안테나 무선 통신에서 빔포밍과 관련된 본 명세서에 설명된 기능들 중의 하나 이상을 이네이블하게 하기 위해 모뎀(140), 어레이 안테나 (144) 및/또는 3D 버틀러 매트릭스 (145) 와 함께 동작할 수도 있다. 도 12 에서, 3D 버틀러 매트릭스 (145) 는 어레이 안테나 (144) 를 기지국 (102) 의 RF 프론트 엔드 (1288) 와 커플링하도록 구성 및 배열된다. 그러나, 본 양태들은 그렇게 제한되지 않는다. 예를 들어, 대안적인 양태에서, 3D 버틀러 매트릭스 (145) 는 RF 프론트 엔드 (1288) 를 트랜시버 (1202) 와 커플링하도록 구성 및 배열될 수도 있다.

일 양태에서, 하나 이상의 프로세서 (1212) 는 하나 이상의 모뎀 프로세서를 사용하는 모뎀 (140) 을 포함할 수 있고/있거나 모뎀 (140) 의 일부일 수 있다. 따라서, 빔포밍에 관련하여 본 명세서에서 설명된 다양한 기능들은 모뎀 (140) 및/또는 프로세서들 (1212) 에 포함될 수도 있으며, 일 양태에서, 단일 프로세서에 의해 실행될 수 있는 한편, 다른 양태들에서, 그 기능들 중 상이한 기능들은 2 개 이상의 상이한 프로세서들의 조합에 의해 실행될 수도 있다. 예를 들어, 일 양태에서, 하나 이상의 프로세서 (1212) 는 모뎀 프로세서, 또는 기저대역 프로세서, 또는 디지털 신호 프로세서, 또는 송신 프로세서, 또는 수신 프로세서, 또는 트랜시버 (1202) 와 연관된 트랜시버 프로세서 중 어느 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수도 있다. 다른 양태들에서, 빔포밍에 관련하여 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 프로세서 (1212) 및/또는 모뎀 (140) 의 특징들 중 일부는 트랜시버 (1202) 에 의해 수행될 수도 있다.

또한, 메모리 (1216) 는 여기서 사용되는 데이터 및/또는 적어도 하나의 프로세서 (1212) 에 의해 실행되는 애플리케이션들 (1275) 의 로컬 버전들을 저장하도록 구성될 수도 있다. 메모리 (1216) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 리드 온리 메모리 (ROM), 테이프들, 자기 디스크들, 광학 디스크들, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 및 이들의 임의의 조합과 같은, 컴퓨터 또는 적어도 하나의 프로세서 (1212) 에 의해 사용가능한 임의의 타입의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 일 양태에 있어서, 예를 들어, 메모리 (1216) 는, 기지국 (102) 이 본 명세서에서 설명된 빔포밍 기능성을 실행하기 위해 적어도 하나의 프로세서 (1212) 를 동작시키고 있을 때, 하나 이상의 컴퓨터 실행가능 코드들 및/또는 그와 연관된 데이터를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체일 수도 있다.

트랜시버 (1202) 는 적어도 하나의 수신기 (1206) 및 적어도 하나의 송신기 (1208) 를 포함할 수 있다. 수신기 (1206) 는 데이터를 수신하기 위한 프로세서에 의해 실행가능한 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어 코드를 포함할 수도 있으며, 그 코드는 명령들을 포함하고 메모리 (예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체) 에 저장된다. 수신기 (1206) 는, 예를 들어, 무선 주파수 (RF) 수신기일 수도 있다. 일 양태에서, 수신기 (1206) 는 적어도 하나의 UE (104) 에 의해 송신된 신호들을 수신할 수 있다. 추가적으로, 수신기 (1206) 는 그러한 수신된 신호들을 프로세싱할 수도 있고, Ec/Io, 신호 대 잡음비 (SNR), 참조 신호 수신 전력 (RSRP), 수신 신호 강도 표시자 (RSSI) 등과 같지만 이에 제한되지 않는 신호들의 측정들을 획득할 수도 있다. 송신기 (1208) 는 데이터를 송신하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 소프트웨어 코드를 포함할 수도 있으며, 그 코드는 명령들을 포함하고 메모리 (예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체) 에 저장된다. 송신기 (1208) 의 적합한 예는 RF 송신기를 포함할 수도 있지만 이에 제한되지 않는다.

더욱이, 일 양태에서, 기지국 (102) 은, 무선 송신물들, 예를 들어, 다른 기지국들 (102) 에 의해 송신된 무선 통신들 또는 UE (104) 에 의해 송신된 무선 송신물들을 수신 및 송신하기 위한 트랜시버 (1202) 및 하나 이상의 안테나들 (144), 3D 버틀러 매트릭스 (145) 와 통신하여 동작할 수도 있는 RF 프론트 엔드 (1288) 를 포함할 수도 있다. RF 프론트 엔드 (1288) 는 3D 버틀러 매트릭스 (145) 를 통해 하나 이상의 안테나들 (144) 에 접속될 수도 있고, RF 신호들을 송신 및 수신하기 위해 하나 이상의 저 잡음 증폭기들 (LNA들) (1290), 하나 이상의 스위치들 (1292), 하나 이상의 전력 증폭기들 (PA들) (1298), 및 하나 이상의 필터들 (1296) 을 포함할 수 있다.

일 양태에 있어서, LNA (1290) 는 수신된 신호를 원하는 출력 레벨로 증폭할 수 있다. 일 양태에 있어서, 각각의 LNA (1290) 는 명시된 최소 및 최대 이득 값들을 가질 수도 있다. 일 양태에 있어서, RF 프론트 엔드 (1288) 는 특정 어플리케이션에 대한 원하는 이득 값에 기초하여 특정 LNA (1290) 및 그 명시된 이득 값을 선택하기 위해 하나 이상의 스위치들 (1292) 을 사용할 수도 있다.

추가로, 예를 들어, 하나 이상의 PA(들) (1298) 는 RF 출력에 대한 신호를 원하는 출력 전력 레벨로 증폭하기 위해 RF 프론트 엔드 (1288) 에 의해 사용될 수도 있다. 일 양태에서, 각각의 PA (1298) 는 지정된 최소 및 최대 이득 값들을 가질 수도 있다. 일 양태에서, RF 프론트 엔드 (1288) 는 특정 애플리케이션에 대한 원하는 이득 값에 기초하여 특정 PA (1298) 및 그 특정된 이득 값을 선택하기 위해 하나 이상의 스위치들 (1292) 을 사용할 수도 있다.

또한, 예를 들어, 하나 이상의 필터들 (1296) 은 입력 RF 신호를 획득하기 위해 수신된 신호를 필터링하도록 RF 프론트 엔드 (1288) 에 의해 사용될 수 있다. 유사하게, 일 양태에서, 예를 들어, 개개의 필터 (1296) 는 송신을 위한 출력 신호를 생성하기 위해 개개의 PA (1298) 로부터의 출력을 필터링하는데 사용될 수 있다. 일 양태에 있어서, 각각의 필터 (1296) 는 특정 LNA (1290) 및/또는 PA (1298) 에 접속될 수 있다. 일 양태에서, RF 프론트 엔드 (1288) 는 트랜시버 (1202) 및/또는 프로세서 (1212) 에 의해 특정된 바와 같은 구성에 기초하여, 특정된 필터 (1296), LNA (1290), 및/또는 PA (1298) 를 사용하여 송신 또는 수신 경로를 선택하기 위해 하나 이상의 스위치들 (1292) 을 사용할 수 있다.

이와 같이, 트랜시버 (1202) 는 3D 버틀러 매트릭스 (145) 및 RF 프론트 엔드 (1288) 를 경유하여 하나 이상의 안테나 (144) 를 통해 무선 신호들을 송신 및 수신하도록 구성될 수도 있다. 일 양태에서, 트랜시버 (1202) 는 기지국 (102) 이 예를 들어, 하나 이상의 다른 기지국들 (102) 과 연관된 하나 이상의 셀들 또는 하나 이상의 UE들과 통신할 수 있도록 특정된 주파수로 동작하도록 튜닝될 수도 있다. 일 양태에서, 예를 들어 모뎀 (140) 은 모뎀 (140) 에 의해 사용된 통신 프로토콜 및 기지국 (102) 의 기지국 구성에 기초하여 특정된 주파수 및 전력 레벨에서 동작하도록 트랜시버 (1202) 를 구성할 수 있다.

일 양태에서, 모뎀 (140) 은 디지털 데이터가 트랜시버 (1202) 를 사용하여 전송 및 수신되도록 디지털 데이터를 프로세싱하고 트랜시버 (1202) 와 통신할 수 있는 멀티대역-멀티모드 모뎀일 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 (140) 은 멀티대역일 수 있고 특정 통신 프로토콜에 대한 다중 주파수 대역들을 지원하도록 구성될 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 (140) 은 멀티모드일 수 있고 다중 동작 네트워크들 및 통신 프로토콜들을 지원하도록 구성될 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 (140) 은 특정 모뎀 구성에 기초하여 네트워크로부터의 신호들의 송신 및/또는 수신을 가능하게 하기 위해 기지국 (102) 의 하나 이상의 컴포넌트 (예를 들어, RF 프론트 엔드 (1288), 트랜시버 (1202), 3D 버틀러 매트릭스 (145)) 를 제어할 수 있다. 일 양태에서, 모뎀 구성은 모뎀의 모드 및 사용중인 주파수 대역에 기초할 수 있다. 다른 양태에서, 모뎀 구성은 기지국 (102) 과 연관된 기지국 구성 정보에 기초할 수도 있다.

일 양태에 있어서, 프로세서(들) (1212) 는 도 11 의 기지국 (1110) 과 관련하여 전술한 프로세서들 중 하나 이상에 대응할 수도 있다. 유사하게, 메모리 (1216) 는 도 11 의 기지국 (1110) 과 관련하여 전술한 메모리에 대응할 수도 있다.

일 구성에서, 기지국 (102) 또는 기지국 (1110) 은 기지국에 의한 다중-안테나 무선 통신을 위해 첨부된 청구항들 중 임의의 것을 수행하기 위한 수단을 포함하는 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치일 수도 있다. 상기한 수단은 상기한 수단에 의해 언급된 기능들을 수행하도록 구성된 기지국 (102) 의 프로세서 (1212) 및/또는 기지국 (102) 의 상기한 컴포넌트들 중 하나 이상일 수도 있다. 전술한 바와 같이, 프로세서 (1212) 는, 도 11 을 참조하여 전술한 TX 프로세서 (1116), RX 프로세서 (1170), 및 기지국 (1110) 의 제어기/프로세서 (1175) 를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 일 구성에서, 상기한 수단은 상기한 수단에 의해 언급된 기능들을 수행하도록 구성된 TX 프로세서 (1116), RX 프로세서 (1170), 및 제어기/프로세서 (1175) 일 수도 있다.

일부 추가의 예시적인 구현들

다중-안테나 무선 통신을 위한 예시적인 장치로서, 제 1 계층 입력 포트들 및 제 1 계층 출력 포트들을 갖는 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스; 제 2 계층 입력 포트들 및 제 2 계층 출력 포트들을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스; 및 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 상기 제 1 계층 출력 포트들을 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 상기 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록, 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호에 기초하여, 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치를 포함하는, 장치.

상기 예시적인 장치로서, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 및 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 각각은 입력 포트들 및 출력 포트들을 갖는 적어도 하나의 버틀러 매트릭스를 포함하고, 상기 적어도 하나의 버틀러 매트릭스는, 상기 입력 포트들 각각의 활성화에 응답하여, 인접한 출력 포트들 사이의 일정한 위상 차이 및 균일한 위상 분포를 갖는 출력 포트들 모두를 활성화시키도록 동작가능하고, 상기 적어도 하나의 버틀러 매트릭스의 상이한 입력 포트들은, 활성화될 때, 상기 적어도 하나의 버틀러 매트릭스의 출력 포트들 상에 상이한 위상 패턴을 야기하는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 어레이 안테나를 더 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 하나 이상의 스위치들 또는 증폭기들을 포함하는 구성가능한 회로를 통해 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 출력 포트와 커플링되며, 상기 구성가능한 회로는 상기 어레이 안테나에 의한 신호 수신을 위해 수신 모드로 구성가능하고, 또한 상기 어레이 안테나에 의한 신호 송신을 위해 송신 모드로 구성가능한, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 하나 이상의 빔들을 통해 상기 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하도록 동작가능한 모뎀을 더 포함하는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 하나 이상의 스트림들을 출력하기 위한 송신기로서 동작가능한 또는 상기 하나 이상의 스트림들을 입력하기 위한 수신기로서 동작가능한 트랜시버를 더 포함하는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 방위각들 또는 고도들에 대응하고, 상기 모뎀은 원하는 빔 방위각 또는 고도와 연관되는 상기 하나 이상의 입력 포트들을 선택하도록 추가로 동작가능한, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 모뎀은 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하도록 추가로 동작가능하고, 상기 제어 신호는 원하는 빔 방위각 또는 고도와 연관되는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스는 단일 버틀러 매트릭스를 포함하고, 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스는 복수의 버틀러 매트릭스들을 포함하며, 상기 단일 버틀러 매트릭스의 각각의 입력 포트는 상이한 빔 방위각 또는 고도와 연관되는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 모뎀은, 제어 신호를 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 인가하도록 추가로 동작가능하고, 상기 제어 신호는 원하는 빔 방위각 또는 고도를 나타내며, 상기 제어 신호는 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 출력 포트들을 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 각각의 버틀러 매트릭스의 하나의 선택된 입력 포트에 연결하도록 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치를 제어하는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 모뎀은, 임의의 주어진 시간에, 단지 하나의 빔 방위각 또는 고도에 대응하는 상기 단일 버틀러 매트릭스의 단지 하나의 입력 포트를 선택하도록 동작가능한, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 모뎀은 하나 초과의 빔 방위각 또는 고도에 대응하는 상기 단일 버틀러 매트릭스의 입력 포트들 중 하나 초과의 입력 포트들을 선택하도록 동작가능한, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 모뎀은 제어 신호를 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 인가하도록 동작가능하고, 상기 제어 신호는 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 각각의 버틀러 매트릭스 내의 단지 하나의 입력 포트와 연관된 단지 하나의 빔 방위각 또는 고도를 나타내는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 모뎀은, 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하도록 추가로 동작가능하고, 상기 제어 신호는, 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 각각의 버틀러 매트릭스 내의 하나 초과의 입력 포트와 연관된 하나 초과의 빔 방위각 또는 고도를 나타내는, 장치.

상기 예시적인 장치들 중 임의의 장치로서, 상기 장치는 기지국 또는 사용자 장비 (UE) 를 포함하는, 장치.

다중-안테나 무선 통신의 예시적인 방법으로서, 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 단계; 제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하는 단계; 및 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 단계로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 단계를 포함하는, 방법.

상기 예시적인 방법으로서, 다중-안테나 무선 통신을 위한 상기 장치들 중 임의의 장치의 작동을 더 포함하는, 방법.

장치로서, 트랜시버; 명령들을 저장하도록 구성된 메모리; 및 상기 트랜시버 및 상기 메모리와 통신가능하게 커플링된 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은 상기한 다중-안테나 무선 통신 방법들 중 임의의 방법의 작동들을 수행하기 위해 상기 명령들을 실행하도록 구성되는, 장치.

무선 통신을 위한 장치로서, 상기한 다중-안테나 무선 통신 방법들 중 임의의 방법의 작동들을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 장치.

상기한 다중-안테나 무선 통신 방법들 중 임의의 방법의 작동들을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능한 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.

개시된 프로세스들/플로우차트들에서 블록들의 특정 순서 또는 계위 (hierarchy) 는 예시적인 접근법들의 예시임이 이해된다. 설계 선호도들에 기초하여, 프로세스들/플로우차트들에서 블록들의 특정 순서 또는 계위는 재배열될 수도 있음이 이해된다. 또한, 일부 블록들은 결합 또는 생략될 수도 있다. 첨부 방법 청구항들은 다양한 블록들의 엘리먼트들을 샘플 순서로 제시하며, 제시된 특정 순서 또는 계위로 제한되도록 의도되지 않는다.

이전의 설명은 임의의 당업자로 하여금 본 명세서에서 설명된 다양한 양태들을 실시할 수 있게 하도록 제공된다. 이들 양태들에 대한 다양한 수정들은 당업자에게 쉽게 자명할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 다른 양태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구항들은 본원에 기재된 다양한 양태들로 한정되는 것으로 의도되지 않으며, 청구항 문언에 부합하는 전체 범위가 부여되어야 하고, 단수형 엘리먼트에 대한 언급은, 특별히 그렇게 언급되지 않으면 "하나 및 오직 하나" 를 의미하도록 의도된 것이 아니라 오히려 "하나 이상" 을 의미하도록 의도된다. 단어 "예시적인" 은 본 명세서에서 "예, 실례, 또는 예시의 역할을 하는 것" 을 의미하도록 사용된다. "예시적인"것으로서 본 명세서에서 설명된 임의의 양태는 다른 양태들에 비해 반드시 선호되거나 유리한 것으로서 해석될 필요는 없다. 명확하게 달리 언급되지 않는 한, 용어 "몇몇" 은 하나 이상을 나타낸다. "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 또는 C 중 하나 이상", "A, B, 및 C 중 적어도 하나", "A, B, 및 C 중 하나 이상", 및 "A, B, C, 또는 이들의 임의의 조합" 과 같은 조합들은 A, B, 및/또는 C 의 임의의 조합을 포함하고, A 의 배수들, B 의 배수들, 또는 C 의 배수들을 포함할 수도 있다. 구체적으로, "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 또는 C 중 하나 이상", "A, B, 및 C 중 적어도 하나", "A, B, 및 C 중 하나 이상", 및 "A, B, C, 또는 이들의 임의의 조합" 과 같은 조합들은 오직 A, 오직 B, 오직 C, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 또는 A 와 B 와 C 일 수도 있고, 여기서 임의의 그러한 조합들은 A, B, 또는 C 의 하나 이상의 멤버 또는 멤버들을 포함할 수도 있다. 당업자들에게 알려지거나 또는 나중에 알려지게 될 본 개시 전반에 걸쳐 설명된 다양한 양태들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물들은 본 명세서에 참조로 명백히 통합되고 청구항들에 의해 포괄되도록 의도된다. 또한, 본 명세서에 개시된 어느 것도 그러한 개시가 명시적으로 청구항들에 인용되는지 여부에 관계없이 공중에 전용되는 것으로 의도되지 않는다. "모듈", "메커니즘", "엘리먼트", "디바이스” 등의 단어는 "수단" 이라는 단어의 대체물이 아닐 수도 있다. 이로써, 어떠한 청구항 엘리먼트도, 그 엘리먼트가 어구 "위한 수단" 을 사용하여 분명히 인용되지 않는다면 기능식 (means plus function) 으로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (20)

1. 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치로서,
   제 1 계층 입력 포트들 및 제 1 계층 출력 포트들을 갖는 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스;
   제 2 계층 입력 포트들 및 제 2 계층 출력 포트들을 갖는 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스; 및
   제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치로서, 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 인가되는 제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 상기 제 1 계층 출력 포트들을 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 상기 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한, 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치
   를 포함하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스 및 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 각각은 입력 포트들 및 출력 포트들을 갖는 적어도 하나의 버틀러 매트릭스를 포함하고, 상기 적어도 하나의 버틀러 매트릭스는, 상기 입력 포트들 각각의 활성화에 응답하여, 인접한 출력 포트들 사이의 일정한 위상 차이 및 균일한 위상 분포를 갖는 출력 포트들 모두를 활성화시키도록 동작가능하고, 상기 적어도 하나의 버틀러 매트릭스의 상이한 입력 포트들은, 활성화될 때, 상기 적어도 하나의 버틀러 매트릭스의 출력 포트들 상에 상이한 위상 패턴을 야기하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 어레이 안테나를 더 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 하나 이상의 스위치들 또는 증폭기들을 포함하는 구성가능한 회로를 통해 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 출력 포트와 커플링되며, 상기 구성가능한 회로는 상기 어레이 안테나에 의한 신호 수신을 위해 수신 모드로 구성가능하고, 또한 상기 어레이 안테나에 의한 신호 송신을 위해 송신 모드로 구성가능한, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   하나 이상의 빔들을 통해 상기 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하도록 동작가능한 모뎀을 더 포함하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 스트림들을 출력하기 위한 송신기로서 동작가능한 또는 상기 하나 이상의 스트림들을 입력하기 위한 수신기로서 동작가능한 트랜시버를 더 포함하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 상이한 입력 포트들은 상이한 빔 방위각들 또는 고도들에 대응하고, 상기 모뎀은 원하는 빔 방위각 또는 고도와 연관되는 상기 하나 이상의 입력 포트들을 선택하도록 추가로 동작가능한, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 모뎀은 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하도록 추가로 동작가능하고, 상기 제어 신호는 원하는 빔 방위각 또는 고도와 연관되는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스는 단일 버틀러 매트릭스를 포함하고, 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스는 복수의 버틀러 매트릭스들을 포함하며, 상기 단일 버틀러 매트릭스의 각각의 입력 포트는 상이한 빔 방위각 또는 고도와 연관되는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 모뎀은, 제어 신호를 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 인가하도록 추가로 동작가능하고, 상기 제어 신호는 원하는 빔 방위각 또는 고도를 나타내며, 상기 제어 신호는 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 출력 포트들을 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 각각의 버틀러 매트릭스의 하나의 선택된 입력 포트에 연결하도록 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치를 제어하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 모뎀은, 임의의 주어진 시간에, 단지 하나의 빔 방위각 또는 고도에 대응하는 상기 단일 버틀러 매트릭스의 단지 하나의 입력 포트를 선택하도록 동작가능한, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 모뎀은 하나 초과의 빔 방위각 또는 고도에 대응하는 상기 단일 버틀러 매트릭스의 입력 포트들 중 하나 초과의 입력 포트들을 선택하도록 동작가능한, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 모뎀은 제어 신호를 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 인가하도록 동작가능하고, 상기 제어 신호는 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 각각의 버틀러 매트릭스 내의 단지 하나의 입력 포트와 연관된 단지 하나의 빔 방위각 또는 고도를 나타내는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
14. 제 9 항에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 상기 제어 입력 핀에 제어 신호를 인가하도록 추가로 동작가능하고, 상기 제어 신호는, 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스 내의 각각의 버틀러 매트릭스 내의 하나 초과의 입력 포트와 연관된 하나 초과의 빔 방위각 또는 고도를 나타내는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 기지국을 포함하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 사용자 장비 (UE) 를 포함하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.
17. 다중-안테나 무선 통신 방법으로서,
    하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 단계;
    제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 상기 제어 신호를 인가하는 단계; 및
    하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 단계로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 단계
    를 포함하는, 다중-안테나 무선 통신 방법.
18. 장치로서,
    트랜시버;
    명령들을 저장하도록 구성된 메모리; 및
    상기 트랜시버 및 상기 메모리와 통신가능하게 커플링된 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 것;
    제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 상기 제어 신호를 인가하는 것; 및
    하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것으로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것
    을 포함하는 다중-안테나 무선 통신을 수행하기 위해 상기 명령들을 실행하도록 구성되는, 장치.
19. 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하는 것;
    제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 상기 제어 신호를 인가하는 것; 및
    하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것으로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하는 것
    을 포함하는 다중-안테나 무선 통신을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능한 코드를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
20. 하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의한 하나 이상의 스트림들의 통신을 위해 제 1 계층 2차원 (2D) 버틀러 매트릭스의 하나 이상의 입력 포트들을 선택하기 위한 수단;
    제어 신호에 기초하여, 상기 제 1 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 1 계층 출력 포트들을 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 제 2 계층 입력 포트들의 적어도 서브세트에 선택적으로 연결하도록 구성가능한 제 1 계층 내지 제 2 계층 스위치의 제어 입력 핀에 상기 제어 신호를 인가하기 위한 수단; 및
    하나 이상의 빔들을 통해 어레이 안테나에 의해 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하기 위한 수단으로서, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 각각은 상기 제 2 계층 2D 버틀러 매트릭스의 하나의 출력 포트와 연관되는, 상기 하나 이상의 스트림들을 송신 또는 수신하기 위한 수단
    을 포함하는, 다중-안테나 무선 통신을 위한 장치.

Images