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지능형 반사 표면을 이용한 무선 전력 전송 시스템의 채널 추정 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2022011119
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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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 IRS의 반사 소자의 개수나 단말의 개수에 무관하게 송신기에서 전송되는 측정 신호에 대해 단말이 수신한 수신 신호의 세기를 확인하고, 확인된 수신 신호의 세기를 기반으로 송신기와 IRS 사이의 채널과 IRS와 단말 사이의 채널을 추정할 수 있으므로 저전력 단말을 포함하는 무선 전력 전송 시스템에서도 효율적으로 채널 정보를 획득하는 지능형 반사 표면을 이용한 무선 전력 전송 시스템의 채널 추정 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
Int. CL H02J 50/20 (2016.01.01) H04B 7/06 (2017.01.01) H04B 5/00 (2006.01.01) H02J 50/80 (2016.01.01)
CPC H02J 50/20(2013.01) H04B 7/0617(2013.01) H04B 5/0037(2013.01) H02J 50/80(2013.01)
출원번호/일자 1020200150352 (2020.11.11)
출원인 연세대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0064154 (2022.05.18) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.11.11)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이충용 서울특별시 서대문구
2 정상원 서울특별시 서대문구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 민영준 대한민국 서울특별시 강남구 남부순환로 ****, *층(도곡동, 차우빌딩)(맥스국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2020.11.11 수리 (Accepted) 1-1-2020-1208020-32
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2021.12.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2022.04.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0061014-70
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2022.04.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0268046-06
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2022.05.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0552713-34
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2022.05.25 수리 (Accepted) 1-1-2022-0552730-11
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
무선 전력 전송 시스템의 송신기가 측정 신호를 전송하기 위해 생성한 측정 빔포밍 벡터와 상기 송신기에서 전송된 신호를 반사하여 다수의 단말로 전달하는 지능형 반사표면(이하 IRS)이 측정 신호를 반사하면서 조절하는 위상을 지정하기 위해 생성된 측정 위상 변화 행렬 및 상기 측정 신호를 수신한 다수의 단말 각각에서 피드백된 수신 신호 세기(이하 RSS)를 인가받고, 최대 우도 추정 기법에 따라 추정되어야 하는 상기 다수의 단말 각각에 수신된 측정 신호의 위상을 나타내는 위상 변수와 상기 IRS와 상기 다수의 단말 사이의 채널인 반사표면 채널 및 상기 송신기와 상기 IRS 사이의 채널인 송신 채널 중 반사표면 채널과 송신 채널을 고정하고, 고정된 반사표면 채널과 송신 채널과 인가된 측정 빔포밍 벡터와 측정 위상 변화 행렬 및 RSS를 기반으로 위상 변수를 계산하여 업데이트하는 위상 변수 업데이트부; 상기 송신 채널과 업데이트된 위상 변수를 기반으로 반사표면 채널을 계산하여 업데이트하는 반사표면 채널 업데이트부; 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널을 기반으로 연속 컨벡스 근사 기법에 따라 송신 채널을 획득하여 업데이트하는 송신 채널 업데이트부; 및 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널의 수렴 여부를 판별하여, 수렴되면 최종 업데이트된 반사표면 채널 및 송신 채널을 추정된 채널 정보로 획득하는 수렴 판별부를 포함하는 채널 추정 장치
2 2
제1항에 있어서, 상기 위상 변수 업데이트부는 측정 빔포밍 벡터와 측정 위상 변화 행렬 및 RSS를 인가받고, 반사표면 채널과 송신 채널과 인가된 측정 빔포밍 벡터와 측정 위상 변화 행렬 및 RSS를 기반으로 수학식 (여기서 hk 는 이전 기지정된 L개의 타임 슬롯 구간 동안 IRS와 다수의 단말 중 제k 단말 사이의 제k 반사표면 채널이고, φk는 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 K개의 단말에서 피드백된 RSS에 위상() 정보를 추가하기 위해 적용되는 위상 변수이며, MG 는 현지 타임 슬롯(T)로부터 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 송신기로부터 IRS가 반사할 때까지의 측정 빔포밍 벡터(w)와 송신 채널(G) 및 측정 위상 변화 행렬(Θ)에 의한 송신 반사 채널로서 수학식 으로 계산된다
3 3
제2항에 있어서, 상기 반사표면 채널 업데이트부는 송신 채널과 업데이트된 위상 변수를 기반으로 수학식 (여기서 βk는 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 제k 단말의 속도에 따라 결정되는 채널 상관 계수이고, rk 는 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 제k 단말로부터 피드백된 RSS이며, ㅀ는 하다마드 곱셈 기호이다
4 4
제3항에 있어서, 상기 반사표면 채널 업데이트부는 상기 근사 공분산 행렬을 수학식 (여기서, p와 q는 각각 공분산 행렬(Rk)의 행과 열을 나타낸다
5 5
제4항에 있어서, 상기 송신 채널 업데이트부는 업데이트된 위상 변수와 업데이트된 반사표면 채널을 기반으로 수학식 (여기서 는 업데이트되기 이전 송신 채널이고, 는 역추적 라인 탐색법으로 획득 스텝 사이즈이며, 는 송신 채널(G)에 따른 반사표면 채널(h)의 기울기를 나타낸다
6 6
제5항에 있어서, 상기 송신 채널 업데이트부는 반사표면 채널(h)의 기울기()를 수학식 (여기서 송신기와 제k 단말 사이의 가우시안 노이즈의 표준 편차를 나타낸다
7 7
제6항에 있어서, 상기 수렴 판별부는 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널의 누적 변화를 분석하여 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널과 이전 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널 사이의 편차가 기지정된 범위 이내로 수렴되는 것으로 판별되면, 최종 업데이트된 반사표면 채널 및 송신 채널을 추정된 채널 정보로 획득하고, 수렴되지 않는 것으로 판별되면, 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널이 반복 업데이트되도록 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널을 상기 위상 변수 업데이트부로 전달하는 채널 추정 장치
8 8
제7항에 있어서, 상기 위상 변수 업데이트부는 현재 타임 슬롯에서 가장 최근 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널을 이용하여 업데이트되는 위상 변수를 계산하고, 현재 타임 슬롯에서 이전 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널이 존재하지 않으면, 이전 타임 슬롯에서 최종 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널을 이용하여 업데이트되는 위상 변수를 계산하는 채널 추정 장치
9 9
제1항에 있어서, 상기 측정 빔포밍 벡터는 상기 송신기에 의해 평균이 0이고, 평균 측정 전력과 송신기 안테나 개수의 비에 따른 분산을 갖는 복소 가우시안 분포를 따르도록 임의로 생성되는 채널 추정 장치
10 10
제1항에 있어서, 상기 측정 위상 변화 행렬은 상기 IRS를 제어하는 컨트롤러에 의해 IRS의 N개의 반사 소자에 따른 측정 신호의 위상 변화가 시간에 독립적으로 0 ~ 2π의 범위에서 균일하게 분포하도록 임의로 생성되는 채널 추정 장치
11 11
컨트롤러의 제어에 따라 송신기에서 전송된 무선 전력 신호를 반사하여 다수의 단말로 전달하는 지능형 반사표면(이하 IRS)을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 채널 추정 방법에 있어서, 상기 송신기가 측정 신호를 전송하기 위해 생성한 측정 빔포밍 벡터와 상기 IRS가 측정 신호를 반사하면서 조절하는 위상을 지정하기 위해 생성된 측정 위상 변화 행렬을 획득하는 단계; 상기 측정 신호를 수신한 다수의 단말 각각에서 피드백된 수신 신호 세기(이하 RSS)를 인가받는 단계; 최대 우도 추정 기법에 따라 추정되어야 하는 상기 다수의 단말 각각에 수신된 측정 신호의 위상을 나타내는 위상 변수와 상기 IRS와 상기 다수의 단말 사이의 채널인 반사표면 채널 및 상기 송신기와 상기 IRS 사이의 채널인 송신 채널 중 반사표면 채널과 송신 채널을 고정하고, 고정된 반사표면 채널과 송신 채널과 인가된 측정 빔포밍 벡터와 측정 위상 변화 행렬 및 RSS를 기반으로 위상 변수를 계산하여 업데이트하는 단계; 상기 송신 채널과 업데이트된 위상 변수를 기반으로 반사표면 채널을 계산하여 업데이트하는 단계; 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널을 기반으로 연속 컨벡스 근사 기법에 따라 송신 채널을 획득하여 업데이트하는 단계; 및 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널의 수렴 여부를 판별하여, 수렴되면 최종 업데이트된 반사표면 채널 및 송신 채널을 추정된 채널 정보로 획득하는 단계를 포함하는 채널 추정 방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 위상 변수를 계산하여 업데이트하는 단계는 측정 빔포밍 벡터와 측정 위상 변화 행렬 및 RSS를 인가받는 단계; 및 반사표면 채널과 송신 채널과 인가된 측정 빔포밍 벡터와 측정 위상 변화 행렬 및 RSS를 기반으로 수학식 (여기서 hk 는 이전 기지정된 L개의 타임 슬롯 구간 동안 IRS와 다수의 단말 중 제k 단말 사이의 제k 반사표면 채널이고, φk는 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 K개의 단말에서 피드백된 RSS에 위상() 정보를 추가하기 위해 적용되는 위상 변수이며, MG 는 현지 타임 슬롯(T)로부터 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 송신기로부터 IRS가 반사할 때까지의 측정 빔포밍 벡터(w)와 송신 채널(G) 및 측정 위상 변화 행렬(Θ)에 의한 송신 반사 채널로서 수학식 으로 계산된다
13 13
제12항에 있어서, 상기 반사표면 채널을 계산하여 업데이트하는 단계는 송신 채널과 업데이트된 위상 변수를 기반으로 수학식 (여기서 βk는 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 제k 단말의 속도에 따라 결정되는 채널 상관 계수이고, rk 는 이전 L개의 타임 슬롯 구간 동안 제k 단말로부터 피드백된 RSS이며, ㅀ는 하다마드 곱셈 기호이다
14 14
제13항에 있어서, 상기 근사 공분산 행렬은 수학식 (여기서, p와 q는 각각 공분산 행렬(Rk)의 행과 열을 나타낸다
15 15
제14항에 있어서, 상기 송신 채널을 획득하여 업데이트하는 단계는 업데이트된 위상 변수와 업데이트된 반사표면 채널을 기반으로 수학식 (여기서 는 업데이트되기 이전 송신 채널이고, 는 역추적 라인 탐색법으로 획득 스텝 사이즈이며, 는 송신 채널(G)에 따른 반사표면 채널(h)의 기울기를 나타낸다
16 16
제15항에 있어서, 상기 반사표면 채널(h)의 기울기()는 수학식 (여기서 송신기와 제k 단말 사이의 가우시안 노이즈의 표준 편차를 나타낸다
17 17
제16항에 있어서, 상기 추정된 채널 정보로 획득하는 단계는 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널의 누적 변화를 분석하여 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널과 이전 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널 사이의 편차가 기지정된 범위 이내로 수렴되는지 판별하는 단계; 수렴되는 것으로 판별되면, 최종 업데이트된 반사표면 채널 및 송신 채널을 추정된 채널 정보로 획득하는 단계; 및 수렴되지 않는 것으로 판별되면, 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널을 반복 업데이트하는 단계를 포함하는 채널 추정 방법
18 18
제17항에 있어서, 상기 위상 변수를 계산하는 단계는 현재 타임 슬롯에서 가장 최근 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널을 이용하여 업데이트되는 위상 변수를 계산하고, 현재 타임 슬롯에서 이전 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널이 존재하지 않으면, 이전 타임 슬롯에서 최종 업데이트된 위상 변수와 반사표면 채널 및 송신 채널을 이용하여 업데이트되는 위상 변수를 계산하는 채널 추정 방법
19 19
제11항에 있어서, 상기 측정 빔포밍 벡터는 상기 송신기에 의해 평균이 0이고, 평균 측정 전력과 송신기 안테나 개수의 비에 따른 분산을 갖는 복소 가우시안 분포를 따르도록 임의로 생성되는 채널 추정 방법
20 20
제11항에 있어서, 상기 측정 위상 변화 행렬은 상기 컨트롤러에 의해 상기 IRS의 N개의 반사 소자에 따른 측정 신호의 위상 변화가 시간에 독립적으로 0 ~ 2π의 범위에서 균일하게 분포하도록 임의로 생성되는 채널 추정 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.