KR20080098610A

Downlink beam forming method and device of time division code division multiple access system

Abstract

The present invention provides a downlink beamforming method and apparatus for a time division-code division multiple access system, the method comprising the steps of: obtaining a spatial covariance matrix of all uplink time slot interfering user signals and downlink time slots in which the interfering user signals are located; obtaining an interference spatial covariance matrix of each downlink time slot based on the downlink time slot in which the interfering user signal is located and the spatial covariance matrix of the interfering user signal; determining a beamforming weighting coefficient of the downlink desired user signal based on the matrix; and performing beamforming based on the beamforming weighting coefficient of the downlink desired user signal. In the present invention, beamforming is performed by obtaining beamforming weighting coefficients of all downlink desired user signals by determining downlink time slots in which all interfering user signals are located and calculating the interference spatial covariance matrix of all downlink time slots. The shaping method is applied both when the time slots are symmetrical or asymmetrical.Time division, code division, multiple access, beamforming, upstream, slot, interference, spatial covariance matrix, downlink.

KR20080098610A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 104

Term

0.3 yearsto projected expiry

Projected expiry 9 January 2027, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

14 claims: 2 independent, 12 dependent

  1. 1
    시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법에 있어서, 모든 상향 타임 슬롯 간섭 사용자 신호의 공간 공분산 행렬과 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯을 획득하는 스텝과, 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯 및 상기 간섭 사용자 신호의 상기 공간 공분산 행렬에 근거하여 각각의 하향 타임 슬롯의 간섭 공간 공분산 행렬을 얻는 스텝과, 상기 각각의 하향 타임 슬롯의 상기 간섭 공간 공분산 행렬 및 하향 희망 사용자 신호의 공간 공분산 행렬에 근거하여 상기 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 확정하는 스텝과, 상기 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수에 근거하여 빔 성형을 진행하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법.
  2. 2
    제1항에 있어서, 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯을 획득하는 스텝은, 미리 설정한 모든 셀의 사용자 신호가 위치한 상향 타임 슬롯과 하향 타임 슬롯의 대응 관계로부터 획득하거나, 기지국이 무선 네트워크 제어기로부터 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯의 번호를 획득하거나, 상기 간섭 사용자 신호가 동일한 기지국에 의해 제어되는 셀에 모두 존재하는 경우, 상기 기지국이 테이블을 검색함으로써 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯의 번호를 획득하는 스텝인 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법.
  3. 3
    제1항에 있어서, 채널 추정기를 이용한 모든 상향 타임 슬롯 간섭 사용자 신호에 대한 채널 추정을 통해서 얻은 상기 간섭 사용자 신호의 공간 공분산 행렬은, 이고, 여기서, m은 간섭 사용자 신호의 번호이고, M은 모두 M개의 간섭 사용자 신호가 존재한다는 것을 표시하며, 은 m번째 간섭 사용자의 멀티 안테나 채널 추정을 표시하며, 은 의 공액 전치 연산을 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법.
  4. 4
    제1항에 있어서, 상기 하향 타임 슬롯의 간섭 공간 공분산 행렬을 계산하는 공식은, 이고, 그 중에서, m는 간섭 사용자 신호의 번호이고, u m 는 m번째 간섭 사용자 신호를 표시하며, t d (m)는 m번째 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯을 표시하며, n은 하향 타임 슬롯의 번호를 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법.
  5. 5
    제1항에 있어서, 상기 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 계산하는 공식은, 이고, 여기서 k는 양의 정수이고, w는 임의의 변수를 표시하며, w H 는 w의 공액 전치 연산을 표시하며, I는 안테나 차원수의 단위 행렬을 표시하며, λ는 잡음 전력이거나 간섭 전력과 일정한 비례를 이루는 상수 인자를 표시하며, w (k) 는 k번째 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법.
  6. 6
    제1항에 있어서, 상기 빔 성형을 진행하는 스텝은 모든 안테나에서의 상기 하향 희망 사용자 신호의 송신 시퀀스를 확정하는 스텝을 포함하며, 상기 송신 시퀀스를 계산하는 공식은, 이며, 여기서, 는 k번째 하향 희망 사용자 신호의 송신 데이터 시퀀스를 표시하며, k a 는 k a 번째 안테나를 표시하며, 는 k a 번째 안테나에서의 k번째 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법.
  7. 7
    제1항에 있어서, 상기 빔 성형을 진행하는 스텝은 멀티 사용자 신호 빔 성형기에 의해 이행되는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 방법.
  8. 8
    시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치에 있어서, 모든 상향 타임 슬롯 간섭 사용자 신호와 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯을 획득하는 간섭 사용자 정보 획득 모듈과, 상기 상향 간섭 사용자 신호의 공간 공분산 행렬을 획득하고, 상기 상향 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯에 근거하여 상기 하향 타임 슬롯의 간섭 공간 공분산 행렬을 획득하며, 하향 희망 사용자 신호의 공간 공분산 행렬을 획득하는 공간 공분산 행렬 획득 모듈과, 상기 각각의 하향 타임 슬롯의 간섭 공간 공분산 행렬 및 상기 하향 희망 사용자 신호의 공간 공분산 행렬에 근거하여 상기 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 확정하는 빔 성형 가중 계수 획득 모듈과, 상기 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수에 근거하여 빔 성형을 진행하는 빔 성형 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치.
  9. 9
    제8항에 있어서, 상기 간섭 사용자 정보 획득 모듈이 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯을 획득하는 방식은, 미리 설정한 모든 셀의 사용자 신호가 위치한 상향 타임 슬롯과 하향 타임 슬롯의 대응 관계로부터 획득하거나, 무선 네트워크 제어기로부터 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯의 번호를 획득하거나, 상기 간섭 사용자 신호가 동일한 기지국에 의해 제어되는 셀에 모두 존재하는 경우, 테이블을 검색함으로써 상기 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯의 번호를 획득하는 방식인 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치.
  10. 10
    제8항에 있어서, 상기 공간 공분산 행렬 획득 모듈은 채널 추정기를 이용한 모든 상향 타임 슬롯 간섭 사용자 신호에 대한 채널 추정을 통하여, 인 상기 간섭 사용자 신호의 공간 공분산 행렬을 얻고, 여기서, m은 간섭 사용자 신호의 번호이고, M은 모두 M개의 간섭 사용자 신호가 존재한다는 것을 표시하며, 은 m번째 간섭 사용자의 멀티 안테나 채널 추정을 표시하며, 은 의 공액 전치 연산을 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치.
  11. 11
    제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 공간 공분산 행렬 획득 모듈이 상기 하향 타임 슬롯의 간섭 공간 공분산 행렬을 획득할 때에 이용하는 계산 공식은, 이고, 여기서, m은 간섭 사용자 신호의 번호이고, u m 는 m번째 간섭 사용자 신호를 표시하며, t d (m)는 m번째 간섭 사용자 신호가 위치한 하향 타임 슬롯을 표시하며, n은 하향 타임 슬롯의 번호를 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치.
  12. 12
    제8항에 있어서, 상기 빔 성형 가중 계수 획득 모듈이 상기 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 획득할 때에 이용하는 계산 공식은, 이고, 여기서, k는 양의 정수이고, w는 임의의 변수를 표시하며, w H 는 w의 공액 전치 연산을 표시하며, I는 안테나 차원수의 단위 행렬을 표시하며, λ는 잡음 전력이거나 간섭 전력과 일정한 비례를 이루는 상수 인자를 표시하며, w (k) 는 k번째 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치.
  13. 13
    제8항에 있어서, 상기 빔 성형 모듈은 모든 안테나에서의 상기 하향 희망 사용자 신호의 송신 시퀀스를 확정하는데 사용되며, 상기 송신 시퀀스를 계산하는 공식은, 이며, 여기서, 는 k번째 하향 희망 사용자 신호의 송신 데이터 시퀀스를 표시하며, k a 는 k a 번째 안테나를 표시하며, 는 k a 번째 안테나에서의 k번째 하향 희망 사용자 신호의 빔 성형 가중 계수를 표시하는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치.
  14. 14
    제8항 또는 제13항에 있어서, 상기 빔 성형 모듈은 멀티 사용자 신호의 빔 성형기에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 시 분할-코드 분할 다중 접속(TD-CDMA) 시스템의 하향 빔 성형 장치.
Independent claims14