KR102481291B1 - 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치 - Google Patents

비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102481291B1
KR102481291B1 KR1020160117606A KR20160117606A KR102481291B1 KR 102481291 B1 KR102481291 B1 KR 102481291B1 KR 1020160117606 A KR1020160117606 A KR 1020160117606A KR 20160117606 A KR20160117606 A KR 20160117606A KR 102481291 B1 KR102481291 B1 KR 102481291B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
calibration
processing time
lbt
antenna
phase
Prior art date
Application number
KR1020160117606A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180029536A (ko
Inventor
심세준
양하영
김종돈
최찬호
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to KR1020160117606A priority Critical patent/KR102481291B1/ko
Priority to EP17849169.2A priority patent/EP3496302B1/en
Priority to US16/331,906 priority patent/US10541473B2/en
Priority to PCT/KR2017/009989 priority patent/WO2018048285A1/ko
Priority to CN201780055170.1A priority patent/CN109690981B/zh
Publication of KR20180029536A publication Critical patent/KR20180029536A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102481291B1 publication Critical patent/KR102481291B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11—Monitoring; Testing of transmitters for calibration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11—Monitoring; Testing of transmitters for calibration
    • H04B17/12—Monitoring; Testing of transmitters for calibration of transmit antennas, e.g. of the amplitude or phase
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/21—Monitoring; Testing of receivers for calibration; for correcting measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치의 동작 방법은, LBT(listen before talk)를 수행하는 동안 LBT 처리 시간을 계산하는 단계와, 상기 LBT 처리 시간에 기반하여 안테나 간 위상을 교정(calibration)하기 위한 교정 모드를 선택하는 단계와, 선택된 교정 모드에 따라 상기 안테나 간 위상을 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING PHASE OF ANTENNA IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING UNLICENSED BAND}
본 발명은 비면허 대역(unlicensed band)을 사용하는 LTE(long term evolution) 시스템에서 빔포밍(beam-forming) 서비스를 사용하기 위한 안테나 교정 방안 및 구조를 제안한다. 이때, 비면허 대역 LTE 시스템은 LAA(license assisted access)또는 LTE-U(LTE in unlicensed spectrum)를 포함할 수 있다.
안테나 교정(antenna calibration)은 안테나 간 위상(phase) 정보를 사전에 획득하여 안테나 간 위상 정렬(phase alignment)을 수행하는 기술로 빔포밍(beam-forming)과 같이 안테나의 위상 정보를 활용하는 전송 기법을 위해서 필요한 기술이다. 안테나 교정 기법을 위해서는 미리 정해진 교정 신호(calibration signal)를 전송하여 안테나 별 위상 정보를 추정하는 과정이 필요하다.
면허 대역(licensed band) 통신 시스템에서 빔포밍을 사용하기 위해 교정(calibration)을 수행할 때는 데이터 서비스를 중단(off-service)하거나 TDD(time division duplexing) 가드 구간(guard period)를 이용해서 데이터 전송의 중단 없이(on-service) 서비스를 제공함으로써 데이터 전송에 영향을 받지 않도록 교정을 수행한다.
데이터 전송에 영향 없이 교정을 수행하는 이유는 교정 수행 시 모뎀에서 생성하는 교정 신호(calibration singal)를 Rx 수신기로 루프-백(loop-back)해서 안테나 간 위상(phase) 추정을 해야 하는데, 데이터 전송과 동시에 위상 추정을 수행하게 되면 교정 신호를 추정할 때 데이터 간섭의 영향으로 위상 추정 성능이 열화되기 때문이다.
비 면허 대역 통신은 기존 면허 대역 통신과 달리 캐리어 센싱(carrier sensing) 후 데이터를 전송하는 과정이 필요하다. 따라서, 캐리어 센싱을 고려해서 비 면허 대역 통신에 적합하게 안테나 위상을 교정하는 방법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 성능 열화 없이 안테나 간 위상을 교정할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치의 동작 방법은, LBT(listen before talk)를 수행하는 동안 LBT 처리 시간을 계산하는 단계와, 상기 LBT 처리 시간에 기반하여 안테나 간 위상을 교정(calibration)하기 위한 교정 모드를 선택하는 단계와, 선택된 교정 모드에 따라 상기 안테나 간 위상을 교정하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 교정 모드는 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위한 안테나 별 교정 신호가 안테나 모듈과 모뎀 사이의 미리 설정된 경로를 통해 전송되는 방식일 수 있다.
실시예들에 따라, 상기 교정 모드는, 안테나 별로 서로 다른 시간에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 시분할 교정 모드, 안테나 별로 서로 다른 주파수에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 주파수 분할 교정 모드, 또는 안테나 별로 서로 다른 직교 코드 시퀀스를 이용하여 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 코드 분할 교정 모드 중에서 어느 하나일 수 있다.
상기 교정 모드를 선택하는 단계는, 상기 LBT 처리 시간과 제1 교정 처리 시간을 비교하는 단계와, 상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간보다 크면 상기 시분할 교정 모드 또는 상기 주파수 분할 교정 모드를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 교정 모드를 선택하는 단계는, 상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간 이하이면, 상기 LBT 처리 시간과 제2 교정 처리 시간을 비교하는 단계와, 상기 LBT 처리 시간이 상기 제2 교정 처리 시간보다 크면 상기 코드 분할 교정 모드를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 코드 분할 교정 모드는, 월시 코드(Walsh code), 하다마드 시퀀스(Hadamard sequence), 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence), 및 기타 직교성을 갖는 코드 중에서 어느 하나와 관련될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 LBT 처리 시간은 LBT 우선순위 클래스(LBT priority class)에 따라 결정될 수 있다.
상기 제1 교정 처리 시간은 송신 안테나들의 개수, 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고, 상기 제1 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브캐리어(subcarrier) 단위일 수 있다.
상기 제2 교정 처리 시간은 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고, 상기 제2 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브밴드(subband) 단위일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치는, 신호를 송수신하는 송수신부, 및 LBT(listen before talk)를 수행하는 동안 LBT 처리 시간을 계산하고, 상기 LBT 처리 시간에 기반하여 안테나 간 위상을 교정(calibration)하기 위한 교정 모드를 선택하고, 선택된 교정 모드에 따라 상기 안테나 간 위상을 교정하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치는, 비 면허 대역에서 성능 열화 없이 안테나 간 위상을 교정할 수 있고, LBT(listen before talk)를 수행하는 동안 안테나 간 위상을 교정할 수 있다.
도 1은 LAA(license assisted access)에서 LBT(listen-before-talk) 과정을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비 면허 대역 LTE 시스템에서 상향링크 교정(uplink calibration)에 관한 데이터 플로우를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비 면허 대역 LTE 시스템에서 하향링크 교정(downlink calibration)에 관한 데이터 플로우를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시분할 교정 신호 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 분할 교정 신호 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코드 분할 교정 신호 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치의 동작 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 보정 모드를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G, new radio, NR)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
안테나 교정(antenna calibration)은 안테나 간 위상(phase) 정보를 사전에 획득하여 안테나 간 위상 정렬(phase alignment)을 수행하는 기술로 빔포밍(beam-forming)과 같이 안테나의 위상 정보를 활용하는 전송 기법을 위해서 필요한 기술이다. 안테나 교정 기법을 위해서는 미리 정해진 교정 신호(calibration signal)를 전송하여 안테나 별 위상 정보를 추정하는 과정이 필요하다.
본 발명은 비면허 대역(unlicensed band) LTE(long term evolution) 시스템에서 빔포밍(beam-forming) 서비스를 사용하기 위한 안테나 교정 방안 및 구조를 제안한다. 이때, 비면허 대역 LTE 시스템은 LAA(license assisted access)또는 LTE-U(LTE in unlicensed spectrum)를 포함할 수 있다.
LAA 시스템은 타입 3 프레임 구조(type 3 frame structure)를 이용하여 비 면허 대역에서 데이터를 송수신하는 시스템으로서, 데이터 송신시 에너지(energy) 및 와이파이 프리앰블(Wi-Fi preamble) 탐지 후 전송 채널이 비어 있는 경우 데이터를 송신하는 시스템이다. 따라서, LBT(listen-before-talk) 동작을 통해서 ㅋ캐캐리어(carrier)를 센싱하는 고유의 동작이 사용되어야 한다. 이러한 LAA 에서는 상향링크(uplink)/하향링크(downlink)에 대한 대역(band) 구분이 없고 TM (transmission mode) 8/9/10과 같은 BF 계열의 전송 모드로 데이터 전송하는 데 규격 상의 제약이 없다. 따라서 BF 계열의 전송 모드를 사용하기 위해서는 송신(Tx) 안테나 간 위상 교정(phase calibration)이 수반되어야 한다.
LTE-U 시스템도 Wi-Fi 공존(coexistence)를 위해서 데이터 전송 전에 LBT 과정을 수행하거나 Wi-Fi 기기들의 데이터 전송을 위해서 일정 시간 동안 LTE 데이터를 전송하지 않는 송신 오프(transmission off) 구간이 있다. LTE-U 경우도 BF 전송에 특별한 제약이 없으므로 BF과 같은 TM을 전송할 때는 송신(Tx) 안테나 간 위상 교정(phase calibration)이 수반되어야 한다.
본 발명에서는 LAA 또는 LTE-U와 같이 LBT 과정이 필요한 시스템에서 안테나 교정 방안 및 구조를 제안한다.
도 1은 LAA에서 LBT 과정을 설명하는 도면이다.
비 면허 대역에서 LBT(listen-before-talk)는 ECCA(extended clear channel assessment) 9us 단위로 캐리어 센싱(carrier sensing)을 진행하고 무작위로 선택된 BO(back-off) 카운터(counter)가 데이터 전송에 필요한 시간을 결정하게 된다.
이러한 LBT 과정은 비 면허 대역에서 데이터를 보내기 위해서 사전에 반드시 진행해야 하는 프로토콜(protocol)이다. 따라서, LAA와 같은 비 면허 대역을 이용한 통신 시스템에서의 교정(calibration)은 LBT 과정을 고려하여 수행해되어야 할 필요성이 있다. 또한, 기존 면허 대역에서와 교정 수행 시 상기 교정 동작은 기존 데이터 전송과 충돌이 발생하지 않도록 수행되어야 한다.
본 발명에서는 비 면허 대역 LTE 통신 시스템, 예컨대 LAA 또는 LTE-U와 같은 통신 시스템에서 안테나 교정을 캐리어 센싱 중에 수행하는 방식을 제안한다. 캐리어 센싱 중에는 수신 안테나를 통해서 데이터 전송 유무를 모니터링(monitoring)하고 있어야 하므로 해당 수신 안테나 경로(path)는 교정이 필요한 안테나 경로와 별도로 다른 경로를 갖도록 구조화 해야 한다.
LAA 및 LTE-U와 같은 시스템은 LTE와 동일한 심볼 지속시간(symbol duration) 및 서브캐리어 톤 스페이싱(sub-carrier tone spacing)을 갖는다. 즉, 최소 교정 심볼(calibration symbol)의 지속 시간은 70us 수준이다. 그런데, LAA 시스템의 LBT 과정에 필요한 시간은 디퍼 주기(defer period) 및 백-오프 카운트(BO count)에 따라서 가변적이고 최소 27us 부터 수 ms 까지 분포한다.
따라서, LBT 과정 중에서 교정(calibration)을 수행하기 위해서는 교정 동작이 제한된 시간 동안 다수의 안테나에 대해서 수행될 수 있어야 하고 교정에 필요한 시간을 미리 고려하여 LBT 수행에 필요한 시간이 교정에 소요되는 시간보다 큰 경우 교정 동작을 진행하는 방안에 대한 검토가 필요하다.
도 1은 LAA에서 LBT를 수행하는 장치의 동작 방법을 나타낸다. 상기 장치는 기지국을 의미할 수 있고, 단말을 의미할 수도 있다.
S100 단계에서, LBT를 수행하는 장치는 데이터를 전송할 수 있다. S110 단계에서, 상기 장치는 또 다른 데이터를 전송할지 여부를 결정할 수 있다.
S110 단계에서 상기 장치가 또 다른 데이터를 전송하지 않으면, S120 단계에서 상기 장치는 데이터 전송 모드를 아이들 모드(idle mode)로 설정할 수 있다.
S110 단계에서 상기 장치가 또 다른 데이터를 전송하면, S130 단계에서 상기 장치는 기설정된 범위에서 랜덤하게 백-오프 카운터 값을 선택할 수 있다. 이때, S140 단계에서 상기 기설정된 범위는 애크/내크(A/N) 피드백에 따라 업데이트될 수 있다. 상기 기설정된 범위는 컨텐션 윈도우 사이즈(contention window size)일 수 있고, [0, Q-1]의 범위를 갖을 수 있다.
S150 단계에서 연기된 주기(defer period)에서 ECCA 슬롯들 내에서 데이터 전송 모드가 아이들 모드인지 확인할 수 있다. S160 단계에서 ECCA 슬롯들 내에서 데이터 전송 모드가 아이들 모드이면 백-오프 카운터 값을 '1' 만큼 감소시킬 수 있다. S170 단계에서 ECCA 슬롯들 내에서 데이터 전송 모드가 아이들 모드가 아니면 상기 백-오프 카운터 값이 '0' 인지 판단할 수 있다. 이때, 상기 백-오프 카운터 값이 '0'이면 상기 장치는 S100 단계로 돌아가서 데이터를 전송할 수 있다.
S170 단계에서 상기 백-오프 카운터 값이 '0'이 아니면, S180 단계에서 상기 장치는 하나의 ECCA 슬롯에 대한 매체(medium)를 감지할 수 있다. 즉, 비 면허 대역에서 LBT(listen-before-talk)는 ECCA(extended clear channel assessment) 9us 단위로 캐리어 센싱(carrier sensing)을 진행할 수 있다.
S190 단계에서 상기 장치는 데이터 전송 모드가 비지 모드(busy mode)인지 확인할 수 있다. 상기 데이터 전송 모드가 비지 모드이면, 상기 장치는 S150 단계로 되돌아가 이후 동작을 수행할 수 있다.
S190 단계에서 데이터 전송 모드가 비지 모드가 아니면, S175 단계에서 상기 장치는 백-오프 카운터 값을 '1' 만큼 감소시키고 S170 단계로 되돌아가 이후 동작을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비 면허 대역 LTE 시스템에서 상향링크 교정(uplink calibration)에 관한 데이터 플로우를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비 면허 대역 LTE 시스템에서 하향링크 교정(downlink calibration)에 관한 데이터 플로우를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 안테나 모듈(200, 300)은 복수의 안테나 포트(#0 ~ #3), 교정 포트(#CAL), 및 캐리어 센싱 포트(#CS)를 구비할 수 있다. 본 명세서에서 교정 포트(#CAL)와 모뎀(250, 350) 사이의 경로는 교정 경로(calibration path)로 불릴 수 있다.
캐리어 센싱 포트(#CS)는 LBT 볼록(220)과 연결되고, LBT 볼록(220)은 에너지 검출(energy detection), 파워 검출(power detection) 등을 수행하여 LBT를 제어(또는 처리)할 수 있다.
이외에, 안테나 모듈(200, 300)과 모뎀(250, 350) 사이에는 복수의 Tx/Rx SW, DUC(digital up converter), DAC(digital analog converter), DDC(digital down converter), ADC(analog digital converter)가 구현될 수 있다.
Tx 빔포밍(beamforming)을 적용하기 위해서는 채널 상호성(channel reciprocity)을 적용하여 상향링크(uplink)로 추정된 채널 정보를 이용하여 Tx BF weight를 계산해야 하므로 Tx 안테나 간 교정(calibration)을 위한 하향링크 교정(DL calibration) 외에도 Rx 안테나 간 교정(calibration)을 위한 상향링크 교정(UL calibration)도 필요하다.
상향링크 교정(UL calibration)은 도 2와 같이 모뎀(250)에서 전송한 교정 신호가 교정 경로(calibration path)로 전송되어 각 안테나(200에서 #0 ~ #3)로 분기되어 루프-백(loop-back) 되고 루프-백된 신호를 각 안테나로 수신할 수 있다.
모뎀(250)은 각 안테나(200에서 #0 ~ #3)로 루프-백된 신호를 통해서 각 안테나(200에서 #0 ~ #3) 간 위상(phase)을 계산한다. 따라서, UL calibration 과정에서는 각 안테나 간 루프-백된 교정 신호의 구분이 명확하기 때문에 송신 교정 신호에 대한 시간(time), 주파수(frequency), 혹은 코드(code) 상의 제약 조건이 따로 필요하지 않다.
반면, 도 3의 하향링크 교정(DL calibration)에서는 예컨대, 각 Tx 안테나(300에서 #0 ~ #3) 교정(antenna calibration)을 위해서 DL 교정 신호 1, 2, 3, 4가 필요하고 이는 안테나 모듈(300)에서 루프-백되어 교정용 수신 경로(#CAL -> 350)를 통해 합쳐져서 모뎀(350)으로 전송된다.
모뎀(350)은 이렇게 루프-백된 교정 신호를 이용해서 안테나 위상(antenna phase)을 추정한다. 따라서, 모뎀(350)에서 각 안테나(300에서 #0 ~ #3)로부터 전송된 교정(calibration) 신호를 구분하기 위해서 신호 1,2,3,4는 시간(time), 주파수(frequenncy), 또는 코드(code) 등으로 구분이 가능한 특성을 가져야 한다.
즉, 교정 신호가 시간 도메인(time domain)으로 다른 타임 슬롯(time slot)으로 전송되거나, 주파수 도메인(frequency domain)으로 서로 다른 서브밴드(subband)로 전송되거나 아니면 코드 도메인(code domain) 상으로 직교하는(orthogonal) 코드 시퀀스(code sequence)로 전송 되어야 한다.
본 발명에서는 DL calibration 신호 구조로 시간 분할(time division), 주파수 분할(frequency division), 또는 코드 분할(code division) 교정 신호(calibration signal) 구조를 제안하고 각 교정 신호 구조에 따를 때 필요한 LBT 처리 시간(processing time)을 산출한다. 각 DL calibration signal 구조는 도 4 내지 도 6을 통해 설명된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시분할 교정 신호 구조를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 시분할 교정 신호(time division calibration signal) 구조는 DL calibration 전송할 때 각 Tx 안테나 별로 서로 다른 타임 슬롯(time slot)에 교정 신호를 전송하는 구조이다. 각각의 교정 신호는 전 대역(full bandwidth) 교정이 가능한 신호로 전송하고 안테나 별로 시간 차이를 두고 교정하는 구조이다.
이러한 교정 구조를 적용할 때 필요한 LBT 처리 시간(LBT processing time)은 아래의 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
LBT processing time ≥ (# of Tx antennas) × (calibration phase calculation time + calibration verification time ) = calibration processing time
이때, '# of Tx antennas'는 Tx 안테나들의 개수이고, 'calibration phase calculation time'은 교정 신호 전송 및 모뎀으로 루프-백 이후 위상(phase)을 계산하는 과정에 소요되는 시간을 의미하고, 'calibration verification time'은 위상 계산 및 모뎀에서 수행되는 위상 보상 이후에 교정이 제대로 되었는지 검증하는 과정에 소요되는 시간을 의미한다.
즉, 시분할 교정 신호(time division calibration signal) 구조에서 LBT 처리 시간(LBT processing time)은 교정 처리 시간(calibration processing time) 이상이여야 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 분할 교정 신호 구조를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 주파수 분할 교정 신호(Frequency division calibration signal) 구조는 DL calibration 전송할 때 각 Tx 안테나 별로 서로 다른 주파수 서브밴드(frequency subband)에 교정 신호를 전송하는 구조이다. 각각의 교정(calibration)은 서브밴드 교정(subband calibration)이 가능한 신호로 전송되고 안테나 별로 동일 시간에 다른 서브밴드를 교정하는 구조이다. 이러한 교정 구조를 적용할 때 필요한 LBT 처리 시간(LBT processing time)은 아래의 수학식 2와 같고 도 4에 도시된 시분할(time division) 방식과 유사한 처리 시간이 필요하다.
[수학식 2]
LBT processing time ≥ ((# of Tx antennas)/(# of subbands))×# of subbands×(calibration phase calculation time + calibration verification time ) = # of Tx antennas× (calibration phase calculation time + calibration verification time ) = calibration processing time
이때, '# of Tx antennas'는 Tx 안테나들의 개수이고, '# of subbands'는 서브밴드들의 개수이고, 'calibration phase calculation time'은 교정 신호 전송 및 모뎀으로 루프-백 이후 위상(phase)을 계산하는 과정에 소요되는 시간을 의미하고, 'calibration verification time'은 위상 계산 및 모뎀에서 수행되는 위상 보상 이후에 교정이 제대로 되었는지 검증하는 과정에에 소요되는 시간을 의미한다.
즉, 주파수 분할 교정 신호(Frequency division calibration signal) 구조에서 LBT 처리 시간(LBT processing time)은 교정 처리 시간(calibration processing time) 이상이여야 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 코드 분할 교정 신호 구조를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 코드 분할 교정 신호(code division calibration signal) 구조는 DL calibration 전송할 때 각 Tx 안테나 별로 서로 다른 직교 코드 시퀀스(orthogonal code sequence)를 이용해서 동일 시간 및 전 대역(full band) 교정 신호를 전송하는 구조이다. 각각의 교정 신호(calibration signal)는 전 대역 (full bandwidth) 교정이 가능한 신호로 전송한다. 동일 시간에 안테나 별 교정 신호를 전송하고 동일 시간에 교정 신호를 수신하고 이를 코드 직교(code orthogonal) 특성을 이용해서 안테나 별로 교정하는 구조이다. 이러한 교정 구조를 적용할 때 필요한 LBT 처리 시간(LBT processing time)은 아래의 수학식 3과 같다.
[수학식 3]
LBT processing time ≥ (calibration phase calculation time+ calibration verification time) = calibration processing time
이때, 'calibration phase calculation time'은 교정 신호 전송 및 모뎀으로 루프-백 이후 위상(phase)을 계산하는 과정에 소요되는 시간을 의미하고, 'calibration verification time'은 위상 계산 및 모뎀에서 수행되는 위상 보상 이후에 교정이 제대로 되었는지 검증하는 과정에에 소요되는 시간을 의미한다.
즉, 코드 분할 교정 신호(code division calibration signal) 구조에서 LBT 처리 시간(LBT processing time)은 교정 처리 시간(calibration processing time) 이상이여야 한다.
다만, 동일한 타임 슬롯(time slot)에 안테나 별 교정 신호를 동시에 전송하기 때문에 상기 수학식 3과 같은 LBT 처리 시간(LBT processing time)이 필요하고 시간 및 주파수분할 방식에 비해서 가장 적은 LBT 처리 시간이 필요하다.
다만, 코드 분할 교정 방식은 LBT 처리 시간이 적은 반면에 코드 직교(code orthogonal) 특성을 이용하기 때문에 교정 신호로 전송할 수 있는 신호 시퀀스(signal sequence)에 제약이 있고 직교 특성을 이용해서 안테나 별 멀티플렉싱(multiplexing)된 신호를 구분해야 하므로 복잡한 교정(calibration) 과정이 요구된다. 또한, 특정 서브밴드(subband) 동안 안테나의 주파수 특성이 플랫(flat)해야 서브밴드 누적을 통한 코드 구분이 가능하므로 안테나 위상 응답이 주파수 선택적(frequency-selective)인 경우는 사용이 어렵다. 이는 시간 및 주파수 분할 교정 방식과 비해 기술 사용의 융통성이 떨어지는 단점이 된다.
코드 분할 교정 신호(code division calibration signal)로 사용할 수 있는시퀀스(sequence)에 요구되는 특징은 다음과 같다.
- 서브밴드 별 누적 시 코드 직교 특성에 의해서 안테나 별 시퀀스 구분이 가능해야 함
- 최소 서브밴드 별로 교정할 안테나 개수 분할 만큼의 코드 직교(code orthogonality)가 필요함
상기 코드 시퀀스 특징을 만족하면 코드 분할 교정 신호로 사용 가능하고 상기 특징에 맞는 코드로는 예컨대, 월시 코드(Walsh code), 하다마드 시퀀스(Hadamard sequence), 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence), 및 기타 직교성을 갖는 코드 등이 사용될 수 있다. 이러한 특징을 갖는 시퀀스를 이용해서 안테나 별 위상 응답은 다음과 같이 계산할 수 있다.
[수학식 4]
Z(k)= ∑ hm(k) * Xm(k)
이때, Xm(k)는 교정 시퀀스 신호(calibration sequence signal) 중에서 m번째 안테나의 k번째 주파수에 해당하는 교정 신호이고, hm(k)는 m 번째 안테나의 k번째 서브캐리어(subcarrier)에 해당하는 위상(phase) 응답이다. 각 안테나에서 동일 시간에 전송되는 Xm(k)는 수신단에서 안테나 별로 합쳐져서 k번째 주파수에 수신되는 신호는 Z(k)로 표시한다.
여기서 코드 시퀀스(code sequence) 특징에 따라서
Figure 112016089154952-pat00001
이 성립하므로 상기 수학식 4는 아래의 수학식 5와 같이 m번째 k번째 서브캐리어( subcarrier)의 응답 R_m (k)을 계산할 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112016089154952-pat00002

단, Rm(k)는 서브밴드 누적에 의해서 계산된 값이므로 Ntone 개의 서브캐리어는 동일한 응답 Rm(k)를 적용해야 한다. 즉, 안테나 위상 특성이 subband Ntone 내에서는 플랫(flat)하다는 가정이 필요하다.
위와 같은 3 가지 교정(calibration) 방식에 대한 구분되는 특징은 아래의 표 1과 같다.
[표 1]
Figure 112016089154952-pat00003

상기 표 1과 같이 시간/주파수 분할 방식은 코드 분할 방식에 비해서 교정 처리 시간(calibration processing time)이 많이 소요되지만 전체 대역에 대해서 서브캐리어(subcarrier) 단위로 교정을 적용할 수 있으므로 좀 더 정밀한 교정이 가능하기 때문에, 충분한 LBT 시간이 확보되고 정밀한 교정이 필요한 경우에 적용 가능하다.
반면, 코드 분할 방식은 교정 처리 시간(calibration processing time)은 상대적으로 적게 필요하지만 서브밴드(subband) 단위의 교정이 가능하므로 짧은 LBT 시간에 서브밴드 단위의 안테나 위상 트래킹(antenna phase tracking) 용도로 적합하다.
규격적으로 LAA 및 LTE-U에서 LBT를 통한 캐리어 센싱(carrier sensing)에 필요한 시간은 전송할 데이터의 종류에 따라서 미리 정해져 있다. LAA의 경우 LBT 우선순위 클래스(LBT priority class)에 의해서 최소/최대 LBT 소요 시간이 정해져 있고, 각 LBT 우선순위 클래스 별 최소/최대 LBT 소요 시간은 아래의 표 2와 같다. 즉, LBT 우선순위 클래스와 같이 최소/최대 LBT 소요 시간이 정해져 있고 백-오프 카운트(BO count)라는 랜덤(random) 변수에 의해서 LBT 시간이 정해진다.
[표 2]
Figure 112016089154952-pat00004

LTE-U의 경우는 Wi-Fi 공존(coexistence)을 위해 CSAT(carrier sensing adaptation transmission)이라는 방식으로 채널(channel)에 존재하는 기기 및 데이터 양에 따라 LTE transmission on/off 구간을 가변적으로 정해진다.
본 발명에서 제안하는 방안은 LBT 수행 시간이나 off-transmission 구간이 모든 안테나 교정에 필요한 총 교정 처리 시간(calibration processing time)보다 큰 경우 교정을 진행하는 것이다. LAA의 경우는 LBT 에 필요한 시간을 전송 데이터의 LBT 우선순위 클래스(LBT priority class)에 따라서 미리 계산하고 LBT 소요 시간에 따라서 교정 모드를 선택할 수 있다. LTE-U의 경우도 CSAT 과정에 의해서 off-transmission 시간 구간에 따라서 필요한 교정 모드를 선택할 수 있다.
이러한 일련의 과정은 도 7의 LAA 교정(calibration) 절차와 같다. LTE-U의 경우 도 8의 'LBT processing time'이 'off-transmission time'으로 교체하면 동일하게 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치의 동작 방법을 나타내는 도면이다. 도 7에서 안테나 간 위상 교정 장치는 LAA에서 교정(calibration) 절차를 수행할 수 있다.
이때, 안테나 간 위상 교정 장치는 기지국 내부에 구현될 수 있다. 다른 실시예에 따라 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 단말 내부에 구현될 수도 있다.
S700 단계에서, 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 교정 모드(calibration mode)를 선택할 수 있다. 이때, 상기 교정 모드는 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위한 안테나 별 교정 신호가 안테나 모듈과 모뎀 사이의 미리 설정된 경로를 통해 전송되는 방식을 의미한다.
실시예들에 따라, 상기 교정 모드는 안테나 별로 서로 다른 시간에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 시분할 교정 모드, 안테나 별로 서로 다른 주파수에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 주파수 분할 교정 모드, 또는 안테나 별로 서로 다른 직교 코드 시퀀스를 이용하여 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 코드 분할 교정 모드 중에서 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 코드 분할 교정 모드는 월시 코드(Walsh code), 하다마드 시퀀스(Hadamard sequence), 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence), 및 기타 직교성을 갖는 코드 중에서 어느 하나와 관련될 수 있다.
S710 단계에서, 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 내부에 구현된 모뎀으로 교정 신호를 전송할 수 있다.
S720 단계에서, 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 안테나 교정 및 검증을 수행할 수 있다. 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 상기 교정 신호를 이용하여 안테나 간 위상을 계산하고, 상기 안테나 간 위상을 보상한 후 이를 검증할 수 있다.
S730 단계에서, 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 LBT 완료 여부를 판단하고, LBT가 완료되면 S740 단계에서 데이터를 전송할 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 보정 모드를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
S800 단계에서, 안테나 간 위상 교정 장치는 LBT 처리 시간을 계산할 수 있다. 이때, 상기 LBT 처리 시간은 LBT 우선순위 클래스(LBT priority class)에 따라 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 LBT 처리 시간은 LBT 우선순위 클래스(LBT priority class)에 따른 최소 LBT 시간을 고려하여 결정될 수 있다.
S810 단계에서, 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 상기 LBT 처리 시간과 제1 보정 처리 시간을 비교하고, 상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간보다 크면 S820 단계에서 시분할 교정 모드 또는 주파수 분할 교정 모드를 선택할 수 있다.
이때, 상기 제1 교정 처리 시간은 송신 안테나들의 개수, 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고, 상기 제1 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브캐리어(subcarrier) 단위일 수 있다.
S830 단계에서, 상기 안테나 간 위상 교정 장치는 상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간 이하이면, 상기 LBT 처리 시간과 제2 교정 처리 시간을 비교하고, S840 단계에서, 상기 LBT 처리 시간이 상기 제2 교정 처리 시간보다 크면 상기 코드 분할 교정 모드를 선택할 수 있다.
이때, 상기 제2 교정 처리 시간은 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고, 상기 제2 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브밴드(subband) 단위일 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 안테나 간 위상 교정 장치(900)는 송수신부(910), 제어부(920), 및 저장부(930)를 포함할 수 있다.
송수신부(910)는 안테나 간 위상 교정 장치(900)의 무선 통신을 위한 해당 데이터의 송수신 기능을 수행한다. 송수신부(910)는 다른 노드 또는 장치와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(910)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다.
또한, 송수신부(910)는 무선 채널을 통해 데이터를 수신하여 제어부(920)로 출력하고, 제어부(920)로부터 출력된 데이터를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(920)는 안테나 간 위상 교정 장치(900)가 본 발명의 실시예들에 따라 동작하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(920)는 LBT(listen before talk)를 수행하는 동안 LBT 처리 시간을 계산하고, 상기 LBT 처리 시간에 기반하여 안테나 간 위상을 교정(calibration)하기 위한 교정 모드를 선택하고, 선택된 교정 모드에 따라 상기 안테나 간 위상을 교정할 수 있다.
상기 교정 모드는, 안테나 별로 서로 다른 시간에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 시분할 교정 모드, 안테나 별로 서로 다른 주파수에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 주파수 분할 교정 모드, 또는 안테나 별로 서로 다른 직교 코드 시퀀스를 이용하여 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 코드 분할 교정 모드 중에서 어느 하나일 수 있다.
제어부(920)는 상기 기능을 수행하기 위해, 교정 모드 선택부(921)를 더 구비할 수 있다.
교정 모드 선택부(921)는 상기 LBT 처리 시간과 제1 교정 처리 시간을 비교하고, 비교 결과 상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간보다 크면 상기 시분할 교정 모드 또는 상기 주파수 분할 교정 모드를 선택할 수 있다.
또한, 교정 모드 선택부(921)는 상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간 이하이면, 상기 LBT 처리 시간과 제2 교정 처리 시간을 비교하고, 비교 결과 상기 LBT 처리 시간이 상기 제2 교정 처리 시간보다 크면 상기 코드 분할 교정 모드를 선택할 수 있다.
저장부(930)는 안테나 간 위상 교정 장치(900)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행하며, 프로그램 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
200, 300, 400, 500, 600: 안테나 모듈
250, 350: 모뎀
910: 송수신부
920: 제어부
921: 교정 모드 선택부
930: 저장부

Claims (18)

  1. 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치의 동작 방법에 있어서,
    LBT(listen before talk)를 수행하는 동안 LBT 처리 시간을 계산하는 단계; 및
    상기 LBT 처리 시간에 기반하여 안테나 간 위상을 교정(calibration)하기 위한 교정 모드를 선택하는 단계; 및
    선택된 교정 모드에 따라 상기 안테나 간 위상을 교정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 교정 모드는,
    상기 안테나 간 위상을 교정하기 위한 안테나 별 교정 신호가 안테나 모듈과 모뎀 사이의 미리 설정된 경로를 통해 전송되는 방식인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 교정 모드는,
    안테나 별로 서로 다른 시간에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 시분할 교정 모드;
    안테나 별로 서로 다른 주파수에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 주파수 분할 교정 모드; 또는
    안테나 별로 서로 다른 직교 코드 시퀀스를 이용하여 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 코드 분할 교정 모드 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 교정 모드를 선택하는 단계는,
    상기 LBT 처리 시간과 제1 교정 처리 시간을 비교하는 단계; 및
    상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간보다 크면 상기 시분할 교정 모드 또는 상기 주파수 분할 교정 모드를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 교정 모드를 선택하는 단계는,
    상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간 이하이면, 상기 LBT 처리 시간과 제2 교정 처리 시간을 비교하는 단계; 및
    상기 LBT 처리 시간이 상기 제2 교정 처리 시간보다 크면 상기 코드 분할 교정 모드를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 코드 분할 교정 모드는 직교성을 갖는 코드를 사용하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 LBT 처리 시간은 LBT 우선순위 클래스(LBT priority class)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 교정 처리 시간은 송신 안테나들의 개수, 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고,
    상기 제1 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브캐리어(subcarrier) 단위인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2 교정 처리 시간은 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고,
    상기 제2 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브밴드(subband) 단위인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 간 위상 교정 장치에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    LBT(listen before talk)를 수행하는 동안 LBT 처리 시간을 계산하고, 상기 LBT 처리 시간에 기반하여 안테나 간 위상을 교정(calibration)하기 위한 교정 모드를 선택하고, 선택된 교정 모드에 따라 상기 안테나 간 위상을 교정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 교정 모드는,
    상기 안테나 간 위상을 교정하기 위한 안테나 별 교정 신호가 안테나 모듈과 모뎀 사이의 미리 설정된 경로를 통해 전송되는 방식인 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 교정 모드는,
    안테나 별로 서로 다른 시간에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 시분할 교정 모드;
    안테나 별로 서로 다른 주파수에 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 주파수 분할 교정 모드; 또는
    안테나 별로 서로 다른 직교 코드 시퀀스를 이용하여 상기 미리 설정된 경로를 통해 상기 교정 신호를 전송하는 코드 분할 교정 모드 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 LBT 처리 시간과 제1 교정 처리 시간을 비교하고, 비교 결과 상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간보다 크면 상기 시분할 교정 모드 또는 상기 주파수 분할 교정 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 LBT 처리 시간이 상기 제1 교정 처리 시간 이하이면, 상기 LBT 처리 시간과 제2 교정 처리 시간을 비교하고, 비교 결과 상기 LBT 처리 시간이 상기 제2 교정 처리 시간보다 크면 상기 코드 분할 교정 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 코드 분할 교정 모드는 직교성을 갖는 코드를 사용하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 LBT 처리 시간은 LBT 우선순위 클래스(LBT priority class)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 교정 처리 시간은 송신 안테나들의 개수, 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고,
    상기 제1 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브캐리어(subcarrier) 단위인 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제2 교정 처리 시간은 상기 안테나 간 위상을 교정하기 위해 소요되는 시간, 및 상기 교정을 검증하기 위해 소요되는 시간에 기반하여 결정되고,
    상기 제2 교정 처리 시간의 교정 단위는 서브밴드(subband) 단위인 것을 특징으로 하는 장치.

KR1020160117606A 2016-09-12 2016-09-12 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치 KR102481291B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160117606A KR102481291B1 (ko) 2016-09-12 2016-09-12 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치
EP17849169.2A EP3496302B1 (en) 2016-09-12 2017-09-12 Method and device for calibrating antenna phase in wireless communication systems using unlicensed band
US16/331,906 US10541473B2 (en) 2016-09-12 2017-09-12 Method and device for calibrating antenna phase in wireless communication systems using unlicensed band
PCT/KR2017/009989 WO2018048285A1 (ko) 2016-09-12 2017-09-12 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치
CN201780055170.1A CN109690981B (zh) 2016-09-12 2017-09-12 在使用未许可频带的无线通信系统中校准天线相位的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160117606A KR102481291B1 (ko) 2016-09-12 2016-09-12 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180029536A KR20180029536A (ko) 2018-03-21
KR102481291B1 true KR102481291B1 (ko) 2022-12-26

Family

ID=61562161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160117606A KR102481291B1 (ko) 2016-09-12 2016-09-12 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10541473B2 (ko)
EP (1) EP3496302B1 (ko)
KR (1) KR102481291B1 (ko)
CN (1) CN109690981B (ko)
WO (1) WO2018048285A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102520406B1 (ko) * 2016-12-23 2023-04-12 삼성전자 주식회사 대용량 안테나 시스템에서 안테나 위상 보정 방법 및 장치
US11777618B2 (en) * 2021-09-14 2023-10-03 Hughes Network Systems, Llc Amplitude and phase calibration for phased array antennas

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150146584A1 (en) 2013-11-26 2015-05-28 Magnolia Broadband Inc. System and method for transmit and receive antenna patterns calibration for time division duplex (tdd) systems
US20150250002A1 (en) 2014-03-03 2015-09-03 Futurewei Technologies, Inc. System and method for reserving a channel for coexistence of u-lte and wifi

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7558557B1 (en) * 1991-11-12 2009-07-07 Broadcom Corporation Low-power messaging in a network supporting roaming terminals
US7769107B2 (en) * 2004-06-10 2010-08-03 Intel Corporation Semi-blind analog beamforming for multiple-antenna systems
US7630343B2 (en) * 2005-04-08 2009-12-08 Fujitsu Limited Scheme for operating a wireless station having directional antennas
US7821378B2 (en) * 2005-09-29 2010-10-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for receiving tag signal in mobile RFID reader
US8519847B2 (en) * 2005-11-24 2013-08-27 Nokia Corporation Methodology, module, terminal, and system enabling scheduled operation of a radio frequency identification (RFID) subsystem and a wireless communication subsystem
US8045926B2 (en) 2008-10-15 2011-10-25 Nokia Siemens Networks Oy Multi-transceiver architecture for advanced Tx antenna monitoring and calibration in MIMO and smart antenna communication systems
US8774209B2 (en) * 2009-12-02 2014-07-08 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for spectrum sharing using listen-before-talk with quiet periods
CN103001760B (zh) 2011-09-09 2017-07-21 瑞昱半导体股份有限公司 数据和时钟间的相位差的校正装置
US8611842B2 (en) 2011-11-04 2013-12-17 Broadcom Corporation Apparatus and method for fast phase locked loop (PLL) settling for cellular time-division duplex (TDD) communications systems
EP2976840B1 (en) * 2013-03-20 2018-02-28 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and arrangement for phase calibration of transmit and/or receive paths of an antenna array
KR102327462B1 (ko) * 2014-09-26 2021-11-17 한국전자통신연구원 무선 채널 액세스 방법 및 장치
CN107113881B (zh) 2014-09-26 2021-01-15 韩国电子通信研究院 无线电信道接入方法和设备
EP3509380A1 (en) * 2014-12-25 2019-07-10 Nec Corporation Radio terminal, radio station, and method performed thereby
CN104579518B (zh) * 2015-01-30 2017-01-11 深圳酷派技术有限公司 Csi测量及反馈方法、csi测量及反馈系统和基站
US10285067B2 (en) * 2015-03-22 2019-05-07 Lg Electronics Inc. Method for transmitting data in unlicensed band and device using same
US10893428B2 (en) * 2016-01-08 2021-01-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods for adapting UE measurement period to conditions
JP6561867B2 (ja) * 2016-02-15 2019-08-21 株式会社デンソー 複数の送信アンテナの位相校正装置
CN105916171A (zh) * 2016-03-30 2016-08-31 深圳市金立通信设备有限公司 一种接入控制方法、接入设备及终端设备
US10631172B2 (en) * 2016-07-13 2020-04-21 Apple Inc. License assisted access communication with dynamic use of request-to-send and clear-to-send messages

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150146584A1 (en) 2013-11-26 2015-05-28 Magnolia Broadband Inc. System and method for transmit and receive antenna patterns calibration for time division duplex (tdd) systems
US20150250002A1 (en) 2014-03-03 2015-09-03 Futurewei Technologies, Inc. System and method for reserving a channel for coexistence of u-lte and wifi

Also Published As

Publication number Publication date
CN109690981B (zh) 2022-04-26
EP3496302B1 (en) 2020-12-23
US20190207309A1 (en) 2019-07-04
EP3496302A4 (en) 2019-07-17
US10541473B2 (en) 2020-01-21
KR20180029536A (ko) 2018-03-21
WO2018048285A1 (ko) 2018-03-15
CN109690981A (zh) 2019-04-26
EP3496302A1 (en) 2019-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11979347B2 (en) Systems and methods for adaptive pilot allocation
KR101992407B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 csi 보고를 수행하기 위한 방법 및 이를 위한장치
US10091818B2 (en) User equipment configured to provide synchronization information for sidelink D2D communications using allocated resource units
KR102598626B1 (ko) 2 차 셀 빔 복구
US11800390B2 (en) Cross-link interference measurements for NR
CN110431901B (zh) 终端装置、基站装置、通信方法以及集成电路
US10212646B2 (en) Method for cell discovery
KR20210029278A (ko) Nr 비면허의 프레임 기반 장비 동작을 위한 방법 및 장치
US20150223241A1 (en) Scanning Secondary Cells in Cellular Communications System
US11622386B2 (en) Terminal apparatus, base station apparatus, and communication method
KR20180063225A (ko) 신호를 송수신하는 방법 및 디바이스
US10917274B2 (en) Transmitting radio equipment, receiving radio equipment and corresponding methods for communicating using a reference signal
EP3852429B1 (en) Base station device, terminal device, and communications method
CN112335276A (zh) 通信装置以及通信方法
CN106851660B (zh) 一种信号干扰测量方法、基站及用户设备
KR102481291B1 (ko) 비 면허 대역을 사용하는 무선 통신 시스템에서 안테나 위상을 교정하는 방법 및 장치
KR20220002569A (ko) 단말 디바이스로부터의 기준 신호들의 송신
KR101656527B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 사운딩 신호 송/수신 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
GRNT Written decision to grant