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하이브리드 빔포밍을 수행하기 위해 수신기에서 채널을 추정하고 송신기로 추정 정보를 전달하는 장치에 있어서,적어도 둘 이상의 송신 안테나를 구비하며, 상기 구비된 송신 안테나 수와 동일한 수의 소정의 송신 파일럿 신호를 생성하여 수신기로 송신하고, 수신기에서 추정한 채널 정보를 전달 받아 채널 행렬을 복원하고, 상기 복원된 채널 행렬을 이용하여 하이브리드 빔포밍을 수행하는 송신기; 및단일 수신 안테나를 구비하며, 송신기로부터 전송되는 송신 파일럿 신호들에 기반하여 빔포밍을 위한 채널을 추정하고, 추정된 채널 정보를 비선형 코드북을 이용하여 양자화 하고, 양자화 된 채널 정보를 송신기로 피드백 하는 수신기;를 포함하여 구성되며, 상기 수신기는,송신기에서 송신한 부반송파를 수신하고, 수신기에서 추정한 채널 정보를 송신기로 전송하기 위한 개의 수신 안테나;송신기에서 수신한 DFT 행렬 기반의 아날로그 빔의 열벡터들 중에서 가장 강하게 신호를 합성하는 벡터(수신 파일럿 신호)를 선택하는 수신기의 아날로그 빔포머;상기 수신 파일럿 신호를 디지털 신호로 변경하기 위한 수신기의 RF 체인;상기 선택된 합성 벡터들에 대해, 상기 모든 부반송파 채널에 대해 공통으로 추정되는 spares 행렬을 검출하는 sparse 행렬 검출모듈;상기 공통의 sparse 행렬을 이용하여 각 부반송파의 채널마다 sparse 벡터를 검출하는 sparse 벡터 검출 모듈;상기 sparse 벡터의 특징을 고려해서 비선형 코드북을 생성하고 이용하여 상기 추정한 spares 벡터들을 양자화 하는 양자화 모듈;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍을 위한 채널 추정 장치
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제 1 항에 있어서,상기 하이브리드 빔포밍을 수행하는 송신기는,데이터를 무선 전송에 유리한 형태로 변조하는 개의 인코더;상기 인코더에서 출력된 무선 전송 신호에 대해 디지털 빔포밍을 수행하기 위한 송신기의 디지털 빔포머;상기 디지털 빔포머를 거쳐 빔포밍 된 신호에 대해 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 을 수행하여 부반송파(sub carrier)를 생성하기 위한 송신기의 OFDM 모듈;상기 OFDM 모듈에서 생성된 부반송파인 디지털 신호를 아날로그 파형(DFT 행렬 기반의 아날로그 빔)으로 변환하기 위한 개의 송신기의 RF 체인;상기 아날로그 빔에 대해 빔 스위핑을 수행하기 위한 송신기의 아날로그 빔포머;상기 빔 스위핑을 통해 수신기로 아날로그 빔(송신 파일럿 신호)를 전송하고, 수신기에서 추정한 채널 정보를 전달받는 개의 송신 안테나;상기 수신기에서 전달받은 채널 정보를 통해 채널 행렬을 복원하는 채널 행렬 복원모듈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍을 위한 채널 추정 장치
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제 1 항에 있어서, 상기 sparse 행렬 검출 모듈은,수신 파일럿 신호로부터 아래의 (수학식 1)를 이용하여 sparse 행렬의 열벡터를 검출하고 검출된 열벡터를 통해 sparse 행렬을 구성하는 것;을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍을 위한 채널 추정 장치
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제 1 항에 있어서,상기 sparse 벡터 검출 모듈은,상기 sparse 행렬에서 각 부반송파 채널마다 (수학식 2) 을 이용하여 추정되는 sparse 벡터를 검출하는 것;을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍을 위한 채널 추정 장치
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제 1 항에 있어서,상기 양자화 모듈은 LBG 클러스터링 모듈을 사용하여 비선형 양자화 코드북 벡터를 생성하고, 상기 코드북을 이용하여 상기 sparse 벡터를 양자화 하는 것;을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍을 위한 채널 추정 장치
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제 6 항에 있어서,상기 sparse 벡터를 양자화 하는 과정은 아래의 (수학식 3) 및 (수학식 4) 를 통해 수행되는 것;을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍을 위한 채널 추정 장치
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하이브리드 빔포밍을 수행하기 위해 수신기에서 채널을 추정하고 송신기로 추정 정보를 전달하는 방법에 있어서,송신기에서 DFT 행렬기반의 아날로그 빔들(부반송파)을 발생시켜, 빔 스위핑을 통해 수신기로 전송하는 단계;상기 DFT 행렬의 열벡터들 중 가장 강하게 신호를 합성하는 벡터(파일럿 신호)를 수신기에서 선택하는 단계;상기 선택된 합성 벡터들에 대해, 상기 모든 부반송파 채널에 대해 공통으로 추정되는 spares 행렬을 검출하는 단계;상기 공통의 sparse 행렬을 이용하여 각 부반송파의 채널마다 sparse 벡터를 검출하는 단계;sparse 벡터의 특징을 고려해서 비선형 코드북을 생성하고 이용하여 상기 추정한 spares 벡터들을 양자화 하는 단계;상기 spares 행렬과 상기 양자화된 spares 벡터들을 송신기로 전달하는 단계;송신기에서, 수신기로부터 전달받은 상기 spares 행렬과 상기 spares 벡터를 이용하여 채널행렬을 복원하는 단계;송신기가 상기 복원된 채널 행렬을 이용하여 신호처리 하는 단계;를 포함하는, 채널 추정 및 추정 정보 전달 방법
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제 8 항에 있어서,상기 빔 스위핑을 통해 송신되는 송신기의 파일럿 신호는 DFT 행렬의 각 열벡터들을 차례로 아날로그 빔포머를 이용하여 전송되는 것; 을 특징으로 하는 채널 추정 및 추정 정보 전달 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 선택된 합성 벡터들에 대해, 상기 모든 부반송파 채널에 대해 공통으로 추정되는 spares 행렬을 검출하는 과정은 수신 파일럿 신호로부터 아래의 (수학식 1)을 이용하여 sparse 행렬의 열벡터를 검출하고 검출된 열벡터를 통해 sparse 행렬을 구성하는 것;을 특징으로 하는 채널 추정 및 추정 정보 전달 방법
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제 8 항에 있어서,상기 공통의 sparse 행렬을 이용하여 각 부반송파의 채널마다 sparse 벡터를 검출하는 과정은 아래의 (수학식 2)을 만족하는 것;을 특징으로 하는 채널 추정 및 추정 정보 전달 방법
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제 8 항에 있어서,상기 sparse 벡터의 특징을 고려해서 비선형 코드북을 생성하고 이용하여 상기 추정한 spares 벡터들을 양자화 하는 과정은 아래의 (수학식 3) 및 (수학식 4)을 이용하여 수행하는 것;을 특징으로 하는 채널 추정 및 추정 정보 전달 방법
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