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송신단(Tx)의 부반송파에 대한 주파수 스펙트럼 효율에 기반하여, 아날로그 프리코더의 주파수 스펙트럼 효율을 최대화 하기 위한 목적함수를 설정하는 목적함수 설정 단계;상기 송신단(Tx)의 부반송파에 대한 디지털 프리코딩 행렬을 이용하여, 상기 목적함수 설정 단계에서 설정한 목적함수를 변형하여 근사화 하는 근사화 단계;상기 근사화 단계를 통해 근사화 된 목적함수를 기반으로 아날로그 프리코딩 행렬의 각 열별로 계산하여 아날로그 프리코딩 행렬을 생성하는 아날로그 프리코딩 행렬 생성 단계;상기 아날로그 프리코딩 행렬 생성 단계에서 생성된 아날로그 프리코딩 행렬과 현재 아날로그 프리코더에 적용되어 있는 소정의 초기 아날로그 프리코딩 행렬 간 요소를 비교하여, 상기 생성된 아날로그 프리코딩 행렬과 상기 초기 아날로그 프리코딩 행렬 간의 오차가 소정의 오차 범위 내에 포함되는지에 따라 최적의 아날로그 프리코딩 행렬을 결정하는 최적의 아날로그 프리코딩 행렬 결정 단계;를 포함하여 구성되는 주파수 스펙트럼 향상을 위한 아날로그 프리코딩 행렬 획득 방법
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제1항에 있어서,상기 최적의 아날로그 프리코딩 행렬 결정 단계에서,상기 생성된 아날로그 프리코딩 행렬과 상기 초기 아날로그 프리코딩 행렬 간의 오차가 소정의 오차 범위 내에 포함되는 경우, 상기 생성된 아날로그 프리코딩 행렬을 주파수 스펙트럼 향상을 위한 최적의 아날로그 프리코딩 행렬로 판단하여 상기 초기 아날로그 프리코딩 행렬을 상기 최적의 아날로그 프리코딩 행렬로 갱신하는 것;을 특징으로 하는 주파수 스펙트럼 향상을 위한 아날로그 프리코딩 행렬 획득 방법
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제1항에 있어서,상기 최적의 아날로그 프리코딩 행렬 결정 단계에서,상기 생성된 아날로그 프리코딩 행렬과 상기 초기 아날로그 프리코딩 행렬 간의 오차가 소정의 오차 범위를 벗어나는 경우, 상기 소정의 오차 범위 내에 포함될 때까지 상기 아날로그 프리코딩 행렬 생성 단계 내지 상기 최적의 아날로그 프리코딩 행렬 결정 단계를 반복적으로 수행하여 최적의 아날로그 프리코딩 행렬을 도출하는 것;을 특징으로 하는 주파수 스펙트럼 향상을 위한 아날로그 프리코딩 행렬 획득 방법
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제1항에 있어서,상기 목적함수 설정 단계에서 설정하는 목적함수는, 아래의 (수학식 1)에 따르는 것을 특징으로 하는 주파수 스펙트럼 향상을 위한 아날로그 프리코딩 행렬 획득 방법
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제4항에 있어서,상기 (수학식 1)의 목적함수를 송신단(Tx)의 부반송파에 대한 디지털 프리코딩 행렬을 이용하여 근사화 된 목적함수는, 아래의 (수학식 2)로 도출되는 것을 특징으로 하는 주파수 스펙트럼 향상을 위한 아날로그 프리코딩 행렬 획득 방법
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제1항에 있어서,상기 아날로그 프리코딩 행렬 생성 단계에서, 상기 근사화 된 목적함수를 기반으로 하여 아날로그 프리코딩 행렬을 생성하는 것은, 아래의 (수학식 3)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 스펙트럼 효율 향상을 위한 아날로그 프리코딩 행렬 획득 방법
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개의 송신 안테나와 개의 RF 체인을 가진 기지국이 하나의 안테나를 갖는 개의 사용자 단말에게 개의 독립적인 데이터 스트림을 지원하는 다중 사용자 MIMO 기반의 하이브리드 빔포밍 시스템(단, )에 있어서,인가되는 복수의 데이터 스트림 신호의 진폭과 위상을 조절하는 디지털 프리코더;상기 데이터 스트림 신호에 대응하는 개수만큼 구비되어, 상기 디지털 프리코더에 의해 진폭과 위상이 조절된 신호를 RF 변환 처리하여 아날로그 프리코더로 전달하는 RF 체인;각각의 RF 체인을 통해 전달되는 디지털 프리코더로부터의 출력 신호에 소정의 아날로그 프리코딩 행렬들을 곱하는 연산을 하여 신호의 위상을 조절하고, 위상이 조절된 신호를 다중 경로를 통해 하나 이상의 사용자 단말에 방사하는 아날로그 프리코더;를 포함하여 구성되며,상기 아날로그 프리코더의 아날로그 프리코딩 행렬은, 각 사용자 단말로의 부반송파에 대한 주파수 스펙트럼 효율에 기반하여 상기 아날로그 프리코더의 주파수 스펙트럼 효율을 최대화 하도록 설정된 목적함수를 변형하여 근사화하고, 근사화 된 목적함수를 바탕으로 생성되는 최적의 아날로그 프리코딩 행렬로 적용되는 것; 을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제7항에 있어서,상기 최적의 아날로그 프리코딩 행렬은,상기 근사화 된 목적함수에 기반하여 생성된 아날로그 프리코딩 행렬과 상기 아날로그 프리코더의 소정의 초기 아날로그 프리코딩 행렬 간 오차가 소정의 오차 범위 조건을 충족하는지를 비교하여, 상기 오차 범위 조건을 충족하도록 생성된 아날로그 프리코딩 행렬로 결정되는 것; 을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제8항에 있어서,상기 아날로그 프리코더는, 개의 각각의 송신 안테나가 개의 모든 RF 체인에 연결되는 제1 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제8항에 있어서, 상기 아날로그 프리코더는, 개의 각각의 송신 안테나가 1개의 RF 체인에 연결되는 제2 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제9항 또는 제10항에 있어서,상기 아날로그 프리코더의 주파수 스펙트럼 효율을 최대화 하도록 설정된 목적함수는, 아래의 (수학식 1)에 따르는 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제11항에 있어서,상기 (수학식 1)의 목적함수를 근사화하는 것은, 송신단(Tx)의 부반송파에 대한 디지털 프리코딩 행렬을 이용하여 근사화 하며,상기 근사화 된 목적함수는, 아래의 (수학식 2)로 도출되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제12항에 있어서, 상기 근사화 된 목적함수에 기반하여 생성되는 아날로그 프리코딩 행렬은, 아래의 (수학식 3)에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제12항에 있어서, 상기 근사화 된 목적함수에 기반하여 생성되는 아날로그 프리코딩 행렬은,아래의 (수학식 4)에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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제5항에 있어서,상기 근사화 단계에서,상기 (수학식 1)의 목적함수를 송신단(Tx)의 부반송파에 대한 디지털 프리코딩 행렬을 이용하여 근사화 하는 것은, 아래의 (수학식 5)에 따라 근사화 하는 것을 특징으로 하는 아날로그 프리코딩 행렬 획득 방법
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제12항에 있어서,상기 (수학식 1)의 목적함수를 송신단(Tx)의 부반송파에 대한 디지털 프리코딩 행렬을 이용하여 근사화 하는 것은, 아래의 (수학식 5)에 따라 근사화 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 빔포밍 시스템
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