다중 입출력 안테나 시스템에서 최적 빔 결정 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 방법은, 송신단의 총 안테나 수 보다 작은 미리 설정된 수의 송신 안테나수 및 수산단의 총 안테나로부터 미리 설정된 수의 수신 안테나수에 기초하여 빔 스위핑을 수행하는 단계(a); 상기 단계(a)의 빔 스위핑 과정에서 수신하는 기준 신호들을 이용하여 하위 채널을 추정하는 단계(b); 상기 하위 채널을 이용하여 추가적인 빔 탐색을 수행하는 단계(c); 및 상기 빔 탐색을 통해 최적의 송신 빔 및 최적의 수신 빔을 결정하는 단계(d)를 포함한다. 개시된 장치 및 방법에 의하면, 송수신단의 안테나의 수에 비해 적은 수의 기준 신호를 전송하면서 최적의 빔을 결정할 수 있으며, 하위 채널을 이용하여 수신단 내부에서의 추가적인 빔 탐색을 통해 기존 빔 스위핑 시스템에 비해 더 많은 빔을 탐색하여 결정할 수 있는 장점이 있다.