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OFDM/TDD 방식의 하향링크용 고유빔을 형성하기위한 스마트 안테나 시스템 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2015079974
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 모든 부반송파가 공간 공분산을 갖는 OFDM 시스템 및 채널 가역성을 갖는 TDD 시스템에 있어서, OFDM/TDD 방식의 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, OFDM 시스템의 모든 부반송파가 동일한 공간 공분산을 갖는다는 점과 TDD 시스템이 채널 가역성(reciprocity)을 갖는다는 점을 이용하여 통신 시스템의 복잡도를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 한 사용자를 위하여 할당된 상향 링크의 모든 부반송파의 파일롯들을 이용하여 고유 빔 형성을 위한 공간 공분산 행렬을 궤환 없이 직접 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 필요한 하향링크의 순시 공간 공분산을 상향 링크의 부반송파의 순시 공간 공분산의 보간(interpolation)을 이용하여 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 최적 고유빔의 선택이 부정확하여 랜덤하게 발생하는 에러는 수신기 후단에 있는 채널 디코더에 의해 대부분 복구할 수 있다. 스마트 안테나, 고유빔 형성, 하향링크, 기지국, OFDM, TDD
Int. CL H04W 16/28 (2010.01) H04B 7/06 (2010.01)
CPC
출원번호/일자 1020040031658 (2004.05.06)
출원인 한국전자통신연구원, 에스케이텔레콤 주식회사, 주식회사 케이티프리텔, 삼성전자주식회사, 에스케이브로드밴드주식회사, 주식회사 케이티
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2005-0106658 (2005.11.11) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 거절
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2004.05.06)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 삼성전자주식회사 대한민국 경기도 수원시 영통구
3 주식회사 케이티 대한민국 경기도 성남시 분당구
4 주식회사 케이티프리텔 대한민국 서울특별시 송파구
5 에스케이텔레콤 주식회사 대한민국 서울특별시 중구
6 에스케이브로드밴드주식회사 대한민국 서울특별시 중구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김성락 대한민국 대전광역시유성구
2 최인경 대한민국 대전광역시서구
3 권동승 대한민국 대전광역시유성구
4 황승구 대한민국 서울특별시강남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2004.05.06 수리 (Accepted) 1-1-2004-0190114-93
2 출원인정보변경(경정)신고서
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2004.06.23 수리 (Accepted) 4-1-2004-0026741-90
3 출원인정보변경(경정)신고서
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2004.11.08 수리 (Accepted) 4-1-2004-0044150-38
4 출원인정보변경(경정)신고서
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2004.12.29 수리 (Accepted) 4-1-2004-0050739-16
5 출원인정보변경(경정)신고서
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2005.01.12 수리 (Accepted) 4-1-2005-0001305-12
6 출원인정보변경(경정)신고서
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2005.01.13 수리 (Accepted) 4-1-2005-0001514-47
7 출원인정보변경(경정)신고서
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2005.02.18 수리 (Accepted) 4-1-2005-0006203-14
8 출원인정보변경(경정)신고서
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2005.02.18 수리 (Accepted) 4-1-2005-0006083-21
9 출원인정보변경(경정)신고서
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2005.07.15 수리 (Accepted) 4-1-2005-5072608-11
10 출원인정보변경(경정)신고서
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2005.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2005-5079334-14
11 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2005.10.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
12 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2005.11.23 수리 (Accepted) 9-1-2005-0077975-91
13 출원인정보변경(경정)신고서
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2005.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2005-0039354-62
14 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2006.01.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0052781-38
15 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2006.04.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0232174-12
16 출원인정보변경(경정)신고서
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2006.05.03 수리 (Accepted) 4-1-2006-5060961-22
17 출원인정보변경(경정)신고서
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2008.10.06 수리 (Accepted) 4-1-2008-5157397-02
18 출원인정보변경(경정)신고서
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2009.01.23 수리 (Accepted) 4-1-2009-5016183-55
19 출원인정보변경(경정)신고서
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2009.03.13 수리 (Accepted) 4-1-2009-5047686-24
20 출원인정보변경(경정)신고서
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2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
21 출원인정보변경(경정)신고서
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2010.04.19 수리 (Accepted) 4-1-2010-5068437-23
22 출원인정보변경(경정)신고서
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2012.01.10 수리 (Accepted) 4-1-2012-5005621-98
23 출원인정보변경(경정)신고서
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2012.03.21 수리 (Accepted) 4-1-2012-5058926-38
24 출원인정보변경(경정)신고서
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2012.06.08 수리 (Accepted) 4-1-2012-5122434-12
25 출원인정보변경(경정)신고서
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2012.06.21 수리 (Accepted) 4-1-2012-5132663-40
26 출원인정보변경(경정)신고서
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2012.07.31 수리 (Accepted) 4-1-2012-5163428-43
27 출원인정보변경(경정)신고서
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2013.07.31 수리 (Accepted) 4-1-2013-5106568-91
28 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.09.05 수리 (Accepted) 4-1-2013-5121625-03
29 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5018159-78
30 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
31 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.06.03 수리 (Accepted) 4-1-2016-0041895-23
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
직교주파수 분할 다중화(OFDM)/시분할 다중화(TDD) 방식의 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템에 있어서, 각각의 OFDM 심볼을 단말기 수신단으로 전송하거나, 단말기 수신단으로부터 전송되는 각각의 OFDM 심볼을 수신하는 다중 안테나; 상기 다중 안테나를 통해 소정 개수만큼 각각 수신되는 OFDM 심볼들을 퓨리에 변환하여 병렬 신호로 각각 출력하고, 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 채널을 추정하며, 상기 채널 추정 결과를 이용하여, 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 심볼을 검출하여 일련의 직렬 신호로 변환한 후, 디코딩된 신호를 출력하는 기지국 수신단; 및 직렬로 입력되는 채널 부호화된 심볼들을 소정 개수의 병렬 신호로 변환하고, 상기 기지국 수신단의 채널 추정 결과에 따른 각 부반송파의 각 파일롯별 채널로부터 각각의 빔 가중치를 발생시켜, 고유빔이 형성된 각각의 OFDM 심볼을 생성하여 출력하는 기지국 송신단 을 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 장치
2 2
제1항에 있어서, 상기 기지국 송신단은, 상기 직렬로 입력되는 채널 부호화된 심볼들을 소정 개수의 병렬 신호로 변환하는 직렬/병렬(S/P) 변환기; 상기 병렬 신호를 상기 다중 안테나 수만큼 복사하는 신호 복사기; 상기 채널 추정 결과에 따라 각 부반송파의 각 파일롯별 채널로부터 각각의 고유빔 가중치를 발생하는 빔 가중치 발생기; 상기 신호 복사기의 출력에 상기 빔 가중치 발생기로부터 발생된 빔 가중치를 각각 곱하여 출력하는 빔 가중치 곱셈기; 및 상기 소정 개수의 병렬 신호를 입력하여 각각 하나의 OFDM 심볼을 생성하여 출력하는 복수의 역퓨리에 변환기 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 장치
3 3
제2항에 있어서, 상기 빔 가중치 발생기는, 상기 채널 추정 결과에 따른 각 파일롯별 채널 행렬을 입력하여 각 부반송파의 파일롯별 공간 공분산 행렬을 발생하는 파일롯별 공간 공분산 행렬 발생기; 하나의 부반송파에 존재하는 소정 개수의 파일롯을 이용하여, 상기 파일롯별 공간 공분산 행렬을 입력하여 각각의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 발생하는 부반송파별 공간 공분산 행렬 발생기; 상향링크 부반송파가 모두 동일한 공간 공분산 행렬을 갖는 것을 이용하여, 상기 부반송파별 공간 공분산 행렬을 각각 입력하여 단기 공간 공분산 행렬을 발생하는 단기 공간 공분산 행렬 발생기; 상기 단기 공간 공분산 행렬을 입력하여 장기 공간 공분산 행렬을 출력하는 장기 공간 공분산 행렬 발생기; 상기 상향링크를 통해 얻어진 상향링크의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 입력하여 소정 개수의 하향링크의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 출력하는 부반송파간 공간 공분산 행렬 보간기; 상기 장기 공간 공분산 행렬을 입력하여, 각각의 고유빔(eigenbeam)으로 분할하여 출력하는 고유 분할기; 및 상기 분할된 고유빔과 상기 하향링크의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 입력하여 각 부반송파별 빔 가중치를 출력하는 빔 가중치 선택기 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 장치
4 4
제3항에 있어서, 상기 단기 공간 공분산 행렬은, 수신되는 패킷의 길이가 짧은 경우에 상기 장기 공간 공분산 행렬과 동일한 행렬인 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 장치
5 5
제3항에 있어서, 상기 고유 분할기의 고유빔은 소정 개수의 고유벡터 중 큰 고유치에 해당하는 고유벡터로 정의되며, 복수의 고유빔 중에서 단말기의 수신 전력이 최대가 되게 하는 고유빔으로 분할되는 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 장치
6 6
제1항에 있어서, 상기 기지국 수신단은, 상기 다중 안테나를 통해 각각 수신되는 OFDM 심볼들을 입력하여 상기 안테나 수만큼 퓨리에 변환하여 병렬 신호를 출력하는 복수의 퓨리에 변환기; 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 채널을 추정하는 채널 추정기; 상기 채널 추정기의 결과를 이용하여 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 심볼을 검출하여 소정 개수의 검파된 병렬 신호를 출력하는 신호 검파기; 상기 검파된 병렬 신호를 일련의 직렬 신호로 변환하여 출력하는 병렬/직렬(P/S) 변환기; 및 상기 직렬로 변환된 신호를 디코딩하여 출력하는 채널 디코더 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 장치
7 7
제6항에 있어서, 상기 채널 추정기는 빔 형성 가중치 계산을 위하여 각 부반송파별 각 파일롯의 채널 행렬을 출력하는 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 장치
8 8
OFDM/TDD 방식의 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템에 있어서, 기지국 송신단으로부터 송신되는 각각의 OFDM 심볼을 수신하거나, 각각의 OFDM 심볼을 기지국 수신단으로 각각 전송하는 다중 안테나; 상기 기지국 송신단으로부터 각각 고유빔을 형성하여 송신되는 OFDM 심볼들을 입력하여 각각 퓨리에 변환하여 병렬 신호로 출력하고, 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 심볼을 검출하여 일련의 직렬 신호로 변환한 후, 디코딩된 신호를 출력하는 단말기 수신단; 및 각각 직렬로 입력되는 채널 부호화된 심볼들을 소정 개수의 병렬 신호로 각각 변환하고, 복수의 사용자 신호가 다중화된 N개의 병렬 신호로 입력되는 상기 다중 안테나 수만큼 상기 N개의 병렬 신호를 복사하여, 각각의 OFDM 심볼을 생성하여 출력하는 단말기 송신단 을 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 장치
9 9
제8항에 있어서, 상기 단말기 수신단은, 상기 다중 안테나를 통해 각각 수신되는 OFDM 심볼들을 입력하여 상기 다중 안테나 수만큼 각각 퓨리에 변환하여 병렬 신호를 출력하는 복수의 퓨리에 변환기; 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 심볼을 검출하여 소정 개수의 검파된 병렬 신호를 출력하는 신호 검파기; 상기 검파된 병렬 신호를 일련의 직렬 신호로 변환하여 출력하는 P/S 변환기; 및 상기 직렬로 변환된 신호를 디코딩하여 출력하는 채널 디코더 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 장치
10 10
제9항에 있어서, 상기 채널 디코더는, 상향링크의 부반송파 간격이 채널 대역폭을 넘어서 보간이 부정확하거나 상기 단말기의 이동 속도가 빨라서 최적 고유빔 선택이 부정확해지는 경우, 랜덤하게 발생하는 에러를 복구하는 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 장치
11 11
제8항에 있어서, 상기 단말기 송신단은, 각각 직렬로 입력되는 채널 부호화된 심볼들을 소정 개수의 병렬 신호로 각각 변환하는 복수의 기지국 안테나 수만큼의 복수의 S/P 변환기; 복수의 사용자 신호가 다중화되어 N개의 병렬 신호로 입력되는 경우, 상기 복수의 기지국 안테나 수만큼 상기 N개의 병렬 신호를 복사하는 신호 복사기; 및 상기 N개의 병렬 신호를 각각 입력하여 각각 하나의 OFDM 심볼을 생성하는 상기 복수의 기지국 안테나 수만큼의 복수의 역퓨리에 변환기 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 장치
12 12
OFDM/TDD 방식의 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법에 있어서, a) 상향링크를 통해 단말기 송신단으로부터 전송되는 각각의 OFDM 심볼을 수신하는 단계; b) 상기 각각 수신되는 OFDM 심볼들을 퓨리에 변환하여 병렬 신호로 각각 출력하고, 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 채널을 추정하는 단계; c) 직렬로 입력되는 채널 부호화된 심볼들을 소정 개수의 병렬 신호로 변환하는 단계; d) 상기 채널 추정 결과에 따른 각 부반송파의 각 파일롯별 채널로부터 각각의 빔 가중치를 발생시키는 단계; 및 e) 상기 각각의 빔 가중치에 따라 고유빔을 형성하고, 각각의 OFDM 심볼을 생성하여 상향링크를 통해 단말기 수신단으로 전송하는 단계 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
13 13
제12항에 있어서, 상기 d) 단계는, ⅰ) 상기 채널 추정 결과에 따른 각 파일롯별 채널 행렬을 입력하여 각 부반송파의 파일롯별 공간 공분산 행렬을 발생하는 단계; ⅱ) 하나의 부반송파에 존재하는 소정 개수의 파일롯을 이용하여, 상기 파일롯별 공간 공분산 행렬을 입력하여 각각의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 발생하는 단계; ⅲ) 하나의 사용자에게 수신되는 소정 개수의 상향링크 부반송파가 모두 동일한 공간 공분산 행렬을 갖는 것을 이용하여, 상기 부반송파별 공간 공분산 행렬을 각각 입력하여 단기 공간 공분산 행렬을 발생하는 단계; ⅳ) 상기 단기 공간 공분산 행렬을 입력하여 장기 공간 공분산 행렬을 출력하는 단계; ⅴ) 상기 상향링크를 통해 얻어진 상향링크의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 입력하여 소정 개수의 하향링크의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 출력하는 단계; ⅵ) 상기 장기 공간 공분산 행렬을 입력하여, 각각의 고유빔(eigenbeam)으로 분할하여 출력하는 단계; 및 ⅶ) 상기 분할된 고유빔과 상기 상향링크의 부반송파별 공간 공분산 행렬을 입력하여 각 부반송파별 빔 가중치를 출력하는 단계 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
14 14
제13항에 있어서, 상기 ⅰ) 단계는, 수학식 을 이용하여 각 부반송파의 파일롯별 공간 공분산 행렬을 구하며, 여기서, 는 c번째 부반송파의 번째 파일롯 톤으로 얻어지는 순시 공간 공분산 행렬인 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 ⅱ) 단계는 한 부반송파에 존재하는 개의 파일롯을 이용하여 수학식 와 같이 정의되는 부반송파 c의 공간 공분산 행렬을 구하는 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 ⅲ) 단계는 한 사용자에 할당된 상향 링크의 C개의 부반송파가 모두 동일한 공간 공분산 행렬을 가지므로, 수학식 을 이용하여 단기 공간 공분산 행렬( R ST )을 구하는 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
17 17
제16항에 있어서, 상기 ⅳ) 단계는 수학식 를 이용하여 장기 공간 공분산 행렬( R LT )을 구하며, 여기서, 는 프레임 수이며, 는 포겟팅 팩터(forgetting factor)인 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
18 18
제17항에 있어서, 상기 ⅵ) 단계는 수학식 를 이용하여 고유 분할을 수행하며, 여기서,로서 고유치(eigenvalue)를 요소로 갖는 대각선 행렬이며, 이고, v L은 λL에 대응하는 고유벡터인 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
19 19
제18항에 있어서, 상기 ⅶ) 단계는, 수학식 를 이용하여 각 부반송파별 빔 가중치를 출력하며, 여기서, 는 하향 링크의 k번째 부반송파인 것을 특징으로 하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 기지국 송수신 방법
20 20
OFDM/TDD 방식의 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 방법에 있어서, a) 기지국 송신단으로부터 전송되는 고유빔이 형성된 각각의 OFDM 심볼을 수신하는 단계; b) 상기 각각 수신되는 OFDM 심볼들을 각각 퓨리에 변환하여 병렬 신호로 출력하는 단계; c) 상기 퓨리에 변환된 병렬 신호로부터 심볼을 검출하여 일련의 직렬 신호로 변환한 후, 디코딩된 신호를 출력하는 단계; d) 각각 직렬로 입력되는 채널 부호화된 심볼들을 소정 개수의 병렬 신호로 각각 변환하는 단계; e) 복수의 사용자 신호가 다중화된 N개의 병렬 신호로 입력되는 복수의 단말기 안테나 수만큼 상기 N개의 병렬 신호를 복사하여, 각각의 OFDM 심볼을 생성하는 단계; 및 f) 상기 각각의 OFDM 심볼을 기지국 수신단으로 각각 전송하는 단계 를 포함하는 하향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 방법
21 21
제20항에 있어서, 상기 c) 단계는, 상향링크의 부반송파 간격이 채널 대역폭을 넘어서 보간이 부정확하거나, 상기 단말기의 이동 속도가 빨라서 최적 고유빔 선택이 부정확해지는 경우, 랜덤하게 발생하는 에러를 복구하는 단계를 추가로 포함하는 상향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 방법
22 21
제20항에 있어서, 상기 c) 단계는, 상향링크의 부반송파 간격이 채널 대역폭을 넘어서 보간이 부정확하거나, 상기 단말기의 이동 속도가 빨라서 최적 고유빔 선택이 부정확해지는 경우, 랜덤하게 발생하는 에러를 복구하는 단계를 추가로 포함하는 상향링크용 고유빔을 형성하기 위한 스마트 안테나 시스템의 단말기 송수신 방법
지정국 정보가 없습니다
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1 WO2005109677 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

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