| 1 |
1
하이브리드 빔포밍 구조를 기반으로 하는 빔 계수 탐색 장치에 있어서,송신단의 아날로그 빔포머에 포함된 위상회전기에 임의의 각도 값들을 각각 할당하여 기 설정된 개수의 빔 계수 후보군을 생성하는 후보군 생성부;상기 생성된 빔 계수 후보군 각각에 대한 디지털 빔포밍 이득 값을 각각 연산하는 연산부;상기 연산 결과 이득 값이 높은 순으로 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 간 이득 값 차이가 기 설정된 조건을 만족하는지 판단하는 판단부; 및상기 판단 결과 기 설정된 조건이 만족되는 경우, 상기 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 중 이득 값이 가장 큰 빔 계수 후보를 선택하여 디지털 빔포머를 최적화하고, 상위 n개의 이득 값에 각각 대응하는 빔 계수 후보군들을 제외한 나머지 빔 계수 후보군들을 제거하는 제어부를 포함하고,상기 기 설정된 조건은,상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 간 이득 값 차이가 기 설정된 임계값 미만인 경우에 만족되는 것으로 설정되며,상기 후보군 생성부는,상기 판단 결과 상기 기 설정된 조건이 만족되지 않는 경우, 유전자 알고리즘을 이용하여 상기 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들의 결합을 통해 새로운 빔 계수 후보군들을 생성하되, 상기 기 설정된 조건을 만족할 때까지 빔 계수 후보군들을 생성하고, 상기 기 설정된 조건이 만족되지 않는 경우, 상기 제거된 개수와 동일한 개수의 새로운 빔 계수 후보군들을 생성하는 빔 계수 탐색 장치
|
| 2 |
2
삭제
|
| 3 |
3
제1항에 있어서,상기 후보군 생성부는,다음의 수학식을 이용하여 상기 임의의 각도 값들을 생성하고,다음의 수학식을 이용하여 상기 빔 계수 후보군의 행렬을 생성하는 빔 계수 탐색 장치:여기서, 은 디지털 빔포머의 출력 중 n번째 RF 체인의 출력에 적용되는 아날로그 빔 계수 벡터, λ는 전송되는 신호의 파장, d는 설치된 송신 안테나 간 간격, p는 복수의 위상회전기 중 해당 위상회전기가 설치된 송신 안테나의 위치, Nt는 송신 안테나의 개수, 는 m번 째 빔 계수 후보군의 행렬에서 n번 째 빔 계수 벡터에 해당하는 임의의 -90˚부터 90˚도 사이의 위상 값, 은 빔 계수 후보군의 행렬, 는 RF 체인의 개수이다
|
| 4 |
4
제3항에 있어서,상기 연산부는,상기 송신단의 디지털 빔포머로부터 송신 안테나의 신호가 전파되는 채널의 정보를 입력받아 상기 입력된 채널의 정보와, 상기 생성된 빔 계수 후보군들을 이용하여 상기 빔 계수 후보군 각각에 대한 이득 값을 연산하되, 다음의 수학식에 의해 표현되는 평가함수를 이용하여 상기 이득 값을 연산하는 빔 계수 탐색 장치:여기서, 는 채널 행렬(H)과 빔 계수 후보군의 행렬()에 대한 평가 함수, 는 특정 행렬 에 대해 대각에 위치한 요소들의 합을 계산하는 연산, G는 ZF(Zero Forcing) 빔포밍 행렬, GH는 G에 대한 허미션(Hermitian) 연산, 는 디지털 빔포밍 이득 값이다
|
| 5 |
5
제1항에 있어서,상기 후보군 생성부는,상기 유전자 알고리즘과 다음의 수학식을 이용하여 상기 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 간 결합을 수행하여 새로운 빔 계수 후보군들을 생성하는 빔 계수 탐색 장치:여기서, 는 새로운 빔 계수 후보군, 는 0과 1사이의 임의의 소수, , 는 n이 2일 때, 상위 2개의 이득 값에 각각 대응하는 빔 계수 후보군들의 행렬이다
|
| 6 |
6
제5항에 있어서,상기 제어부는,다음의 수학식을 이용하여 채널 행렬을 연산하고, 연산된 상기 채널 행렬을 최종 디지털 빔포밍 행렬에 반영하여 상기 디지털 빔포머를 최적화하는 빔 계수 탐색 장치:여기서, 는 디지털 빔포머를 최적화하기 위한 채널 행렬, 는 채널 행렬, 는, 상기 이득 값이 가장 큰 빔 계수 후보의 행렬이다
|
| 7 |
7
제1항에 있어서,상기 송신단은,디지털 변조 방식을 통해 변조된 복수개의 송신 데이터 신호를 입력받아 신호의 진폭과 위상을 조절하여 빔포밍을 수행하는 디지털 빔포머, 그리고 상기 위상회전기를 이용하여 RF 체인으로부터 입력된 신호의 위상을 조절하여 빔포밍을 수행하는 아날로그 빔포머를 포함하는 빔 계수 탐색 장치
|
| 8 |
8
하이브리드 빔포밍 구조 기반의 빔 계수 탐색 장치를 이용한 빔 계수 탐색 방법에 있어서,송신단의 아날로그 빔포머에 포함된 위상회전기에 임의의 각도 값들을 각각 할당하여 기 설정된 개수의 빔 계수 후보군을 생성하는 단계;상기 생성된 빔 계수 후보군 각각에 대한 디지털 빔포밍 이득 값을 각각 연산하는 단계;상기 연산 결과 이득 값이 높은 순으로 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 간 이득 값 차이가 기 설정된 조건을 만족하는지 판단하는 단계;상기 판단 결과 기 설정된 조건이 만족되는 경우, 상기 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 중 이득 값이 가장 큰 빔 계수 후보를 선택하여 디지털 빔포머를 최적화하는 단계; 및상위 n개의 이득 값에 각각 대응하는 빔 계수 후보군들을 제외한 나머지 빔 계수 후보군들을 제거하는 단계를 포함하고,상기 기 설정된 조건은,상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 간 이득 값 차이가 기 설정된 임계값 미만인 경우에 만족되는 것으로 설정되며,상기 후보군을 생성하는 단계는,상기 판단 결과 상기 기 설정된 조건이 만족되지 않는 경우, 유전자 알고리즘을 이용하여 상기 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들의 결합을 통해 새로운 빔 계수 후보군들을 생성하되, 상기 기 설정된 조건을 만족할 때까지 빔 계수 후보군들을 생성하고, 상기 제거된 개수와 동일한 개수의 새로운 빔 계수 후보군들을 생성하는 빔 계수 탐색 방법
|
| 9 |
9
삭제
|
| 10 |
10
제8항에 있어서,상기 빔 계수 후보군을 생성하는 단계는,다음의 수학식을 이용하여 상기 임의의 각도 값들을 생성하고,다음의 수학식을 이용하여 상기 빔 계수 후보군의 행렬을 생성하는 빔 계수 탐색 방법:여기서, 은 디지털 빔포머의 출력 중 n번째 RF 체인의 출력에 적용되는 아날로그 빔 계수 벡터, λ는 전송되는 신호의 파장, d는 설치된 송신 안테나 간 간격, p는 복수의 위상회전기 중 해당 위상회전기가 설치된 송신 안테나의 위치, Nt는 송신 안테나의 개수, 는 m번 째 빔 계수 후보군의 행렬에서 n번 째 빔 계수 벡터에 해당하는 임의의 -90˚부터 90˚도 사이의 위상 값, 은 빔 계수 후보군의 행렬, 는 RF 체인의 개수이다
|
| 11 |
11
제10항에 있어서, 상기 연산하는 단계는,상기 송신단의 디지털 빔포머로부터 송신 안테나의 신호가 전파되는 채널의 정보를 입력받아 상기 입력된 채널의 정보와, 상기 생성된 빔 계수 후보군들을 이용하여 상기 빔 계수 후보군 각각에 대한 이득 값을 연산하되, 다음의 수학식에 의해 표현되는 평가함수를 이용하여 상기 이득 값을 연산하는 빔 계수 탐색 방법:여기서, 는 채널 행렬(H)과 빔 계수 후보군의 행렬()에 대한 평가 함수, 는 특정 행렬 에 대해 대각에 위치한 요소들의 합을 계산하는 연산, G는 ZF(Zero Forcing) 빔포밍 행렬, GH는 G에 대한 허미션(Hermitian) 연산, 는 디지털 빔포밍 이득 값이다
|
| 12 |
12
제8항에 있어서,상기 빔 계수 후보군을 생성하는 단계는,상기 유전자 알고리즘과 다음의 수학식을 이용하여 상기 상위 n개의 이득 값에 대응하는 빔 계수 후보군들 간 결합을 수행하여 새로운 빔 계수 후보군들을 생성하는 빔 계수 탐색 방법: 여기서, 는 새로운 빔 계수 후보군, 는 0과 1사이의 임의의 소수, , 는 n이 2일 때, 상위 2개의 이득 값에 각각 대응하는 빔 계수 후보군들의 행렬이다
|
| 13 |
13
제12항에 있어서, 상기 최적화하는 단계는,다음의 수학식을 이용하여 채널 행렬을 연산하고, 연산된 상기 채널 행렬을 최종 디지털 빔포밍 행렬에 반영하여 상기 디지털 빔포머를 최적화하는 빔 계수 탐색 방법:여기서, 는 디지털 빔포머를 최적화하기 위한 채널 행렬, 는 채널 행렬, 는, 상기 이득 값이 가장 큰 빔 계수 후보의 행렬이다
|
| 14 |
14
제8항에 있어서,상기 송신단은,디지털 변조 방식을 통해 변조된 복수개의 송신 데이터 신호를 입력받아 신호의 진폭과 위상을 조절하여 빔포밍을 수행하는 디지털 빔포머, 그리고 상기 위상회전기를 이용하여 RF 체인으로부터 입력된 신호의 위상을 조절하여 빔포밍을 수행하는 아날로그 빔포머를 포함하는 빔 계수 탐색 방법
|
