KR100693020B1 - 지향성 안테나 제어 장치, 그에 이용하는 빔 선택 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 - Google Patents

지향성 안테나 제어 장치, 그에 이용하는 빔 선택 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

지향성 안테나 제어 장치는 멀티빔의 전력 검출 및 선택에 필요한 처리량과 처리 시간을 단축시킬 수 있다. 빔 전력 검출부는 초기빔 전환을 위한 단위 시간(unit time period)에서 M개의 모든 빔의 전력 레벨을 검출한다. 빔 출력 선택 합성부는 상기 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 갖는 빔을 선택하고 이 선택된 빔에 기초하여 수신 데이터를 출력한다. 검출 빔 선택부는 두 번째 빔 전환을 위한 단위 시간에서 상기 선택된 빔, 그 선택된 빔에 인접한 m개의 빔, 및 상기 선택된 빔과 상기 m개의 빔을 제외한 모든 빔 중 n개의 빔의 빔 번호를 상기 빔 전력 검출부에 통지한다. 상기 빔 전력 검출부는 상기 통지된 빔 번호를 가진 빔만 그 전력 레벨을 검출한다.
지향성 안테나, 빔 전력 검출부, 빔 출력 선택 합성부, 검출 빔 선택부

Description

지향성 안테나 제어 장치, 그에 이용하는 빔 선택 방법, 및 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체{DIRECTIONAL ANTENNA CONTROL DEVICE, BEAM SELECTING METHOD THEREFOR, AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIA FOR RECORDING PROGRAM}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지향성 안테나 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 도 1의 빔 형성기의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 1의 수신 빔 선택 유닛의 동작을 나타낸 플로 차트.
도 4는 종래의 지향성 안테나 제어 장치의 구성의 일 예를 나타낸 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 수신 어레이 안테나 유닛
2 : A/D 변환 유닛
3 : 수신빔 합성 유닛
4 : 수신빔 선택 유닛
31 : 빔 형성기
41 : 빔전력 검출부
42 : 빔출력 선택 합성부
본 발명은 지향성 안테나 제어 장치, 그에 이용하는 빔 선택 방법 및 그 프로그램에 관한 것으로, 특히, 입수되는 무선파를 수신하는 기지국에 설치된 복수의 어레이 안테나의 지향성을 제어하는 방법에 관한 것이다.
CDMA(code division multiple access) 시스템에서 가장 주목되고 있는 것은 차세대 이동 통신 셀룰러 시스템에 대한 무선 액세스 시스템인데 그 이유는 가입자수가 크게 증가할 수 있기 때문이다.
그러나 이러한 CDMA 시스템에서는, 동일한 시간에 동일한 캐리어로 액세스하는 다른 사용자로부터의 신호에 기인하여 기지국 수신측에서 간섭이 발생되고 또한 기지국으로부터 다른 사용자로 전송된 신호에 기인하여 이동국 수신측에서 간섭이 발생되는 경향이 있다. 이러한 간섭을 제거하기 위한 것으로, 어레이 안테나 기반 기술(예를 들면, Keiji Tachikawa에 의해서 편집되고 2001년 6월 25일자로 MARUZEN사에 의해서 발행된 "W-CDMA Mobile Communication System"의 페이지 79 내지 86 참조)이 개시되어 있다.
복수의 안테나 소자에 의한 어레이 안테나 수신 신호는, 각 안테나로부터 수신 신호의 진폭과 위상을 제어하여 지향성 빔을 형성하도록 복소수 웨이트를 수신 신호에 인가하고 그 결과 신호를 합성함으로써 다른 사용자의 신호와의 간섭을 억제시키도록 한다. 멀티빔 시스템은 이러한 어레이 안테나를 위한 제어 방법의 일 예이다. 도 4는 멀티빔 시스템을 사용한 종래의 지향성 제어 장치를 나타낸 블록 도이다.
도 4의 멀티빔 시스템에 따르면, 수신 어레이 안테나 유닛(1)은 서로 인접하여 배열되는 N개의 안테나 소자(11 내지 1N)(N은 1보다 큰 정수)에 의해서 신호를 수신하고 그 다음 수신된 신호를, A/D(아날로그/디지털) 변환 유닛(2)의 안테나 소자(11 내지 1N) 각각에 대응하는 A/D 변환기(21 내지 2N)에서 아날로그로부터 디지털로 변환한다.
상기 수신 신호는 M개의 고정빔을 형성하기 위해 수신 빔 형성 유닛(3)에서, 빔 형성기(31 내지 3M)(여기서 M은 1보다 큰 정수) 각각에 설치된 승산기(도시되지 않음)에 의해 미리 계산된 웨이팅 계수(weighting factor)를 승산한다. 이 곱(product)은 합성된 후에 미리 계산된 웨이팅 계수에 의해서 승산되고, 다시 합성하여 상기 수신된 신호의 위상과 진폭이 제어됨으로써 특정 방향으로 형성된 빔을 형성한다.
M개의 고정빔은 섹터 등의 소정의 공간 영역을 가능한 한 균일하게 커버하도록 배치된다. 빔 전력 검출 유닛(5)은 빔 전력 검출부(51 내지 5M)에서 빔 형성기(31 내지 3M)로부터의 빔의 전력 레벨을 측정하고, 상기 측정된 전력 레벨과 그의 빔 번호 둘 다를 빔 출력 선택 합성 유닛(6)에 통지한다. 빔 출력 선택 합성 유닛(6)은 상기 측정된 전력 레벨을 참조하여 전력 레벨이 큰 하나 이상의 빔을 선택하여 합성하고, 그 합성된 빔을 수신 데이터로서 출력한다.
상술한 종래 멀티빔 시스템을 참조하면, 빔 전력 검출 유닛(5)은 모든 고정빔의 전력 레벨을 측정하고, 그리고 나서 수신될 빔이 상기 전력 레벨에 기초하여 결정된다. 이 때, 수신 신호의 입수 방향의 해상도는 고정빔의 수에 의존한다.
따라서, 상기 해상도는 고정빔의 수를 증가시킴으로써 향상될 수도 있다. 그러나 이는 빔 형성기(31 내지 3M)와 빔 전력 검출 유닛(5) 둘 다의 연산량을 필연적으로 증가시킨다.
본 발명의 목적은 멀티빔의 전력 검출 및 선택에 필요한 처리량과 처리 시간을 간단한 방식으로 단축시킬 수 있는 지향성 안테나 제어 장치 및 그 장치를 이용한 빔 선택 방법 및 그 프로그램을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 지향성 안테나 제어 장치는, 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 전력 레벨을 검출하고 상기 검출된 전력 레벨에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치이고, 이 장치는 빔 전환을 위한 단위 시간(unit time period)마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 전력 레벨, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 전력 레벨, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 수단; 및 상기 검출 수단에 의해서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 다른 지향성 안테나 제어 장치는, 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 SIR(signal-to-interference power ratios)을 검출하고 상기 검출된 SIR에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치이고, 이 장치는 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 SIR, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 SIR, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 SIR을 검출하는 검출 수단; 및 상기 검출 수단에 의해서 검출된 SIR에 따라 가장 큰 SIR 값을 가진 고정빔을 선택하는 선택 수단을 포함한다.
본 발명에 따른 빔 선택 방법은, 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 전력 레벨을 검출하고 상기 검출된 전력 레벨에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법이고, 이 방법은 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 전력 레벨, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 전력 레벨, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 단계; 및 상기 검출 단계에서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 빔 선택 방법은 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 SIR(signal-to-interference power ratios)을 검출하고 상기 검출된 SIR에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법이고, 이 방법은 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 SIR, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 SIR, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 SIR을 검출하는 검출 단계; 및 상기 검출 단계에서 검출된 SIR에 따라 가장 큰 SIR 값을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 프로그램은, 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 전력 레벨을 검출하고 상기 검출된 전력 레벨에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법을 컴퓨터에 의해서 실행하게 하는 프로그램이고, 이 프로그램은 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 전력 레벨, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 전력 레벨, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 단계; 및 상기 검출 단계에서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 프로그램은, 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 SIR(signal-to-interference power ratios)을 검출하고 상기 검출된 SIR에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법을 컴퓨터에 의해서 실행하게 하는 프로그램이고, 이 프로그램은 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 SIR, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 SIR, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 SIR을 검출하는 검출 단계; 및 상기 검출 단계에서 검출된 SIR에 따라 가장 큰 SIR 값을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함한다.
본 발명의 일 예는 복수의 어레이 안테나 소자, 상기 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하는 수단, 상기 고정빔의 전력 레벨을 검출하고 상기 검출된 전력 레벨에 따라 고정빔을 선택하는 수단을 구비하는 지향성 안테나 제어 장치이고, 이 제어 장치는 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성한다.
상기 고정빔 선택 수단은, 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 전력 레벨, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 전력 레벨, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 수단; 및 상기 검출 수단에 의해서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 예는 복수의 어레이 안테나 소자, 상기 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하는 수단, 상기 고정빔의 SIR(signal-to-interference power ratios)을 검출하고 상기 검출된 SIR에 따라 고정빔을 선택하는 수단을 구비하는 지향성 안테나 제어 장치이고, 이 제어 장치는 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성한다.
상기 고정빔 선택 수단은, 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 SIR, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 SIR, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 수단; 및 상기 검출 수단에 의해서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 수단을 포함한다.
따라서, 결과적으로 구성된 본 발명의 지향성 안테나 제어 장치는 멀티빔의 전력 검출 및 선택에 필요한 처리량과 처리 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지향성 안테나 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 지향성 안테나 제어 장치는 서로 인접하여 배치된 N개의 안테나 소자(11 내지 1N)(여기서 N은 1보다큰 정수)를 구비하는 수신 어레이 안테나 유닛(1), 안테나 소자(11 내지 1N)에 각각 설치되는 A/D 변환기(21 내지 2N)를 구비하는 A/D(아날로그/디지털) 변환 유닛(2), M개의 고정빔(fixed beam)을 형성하는 빔 형성기(31 내지 3M)(M은 1보다 큰 정수)를 갖는 수신 빔 형성 유닛(3), 및 수신 빔 선택 유닛(4)을 포함한다. 본 실시예에서, 수신 빔 선택 유닛(4)을 제외한 구성요소는 도 4에 나타낸 종래 지향성 안테나 제어 장치의 구성요소와 동일하고 동일한 참조 번호가 부여된다.
수신 빔 선택 유닛(4)은 빔 전력 검출부(41), 빔 출력 선택 합성부(42), 검출 빔 선택부(43), 및 기록 매체(44)를 포함한다. 빔 전력 검출부(41)는 빔의 전력 레벨을 검출하고 빔 출력 선택 합성부(42)는 검출된 빔 전력 레벨에 따라 최대 전력을 가진 빔을 선택한다. 검출 빔 선택부(43)는 두 번째 이 후의 빔 전환을 위해 단위 시간마다 상기 빔 출력 선택 합성부(42)에 의해서 선택된 빔과 그 선택된 빔에 인접하는 m개의 빔(여기서 m은 양의 정수임) 둘 다의 빔 번호뿐만 아니라 상기 m+1개의 빔을 제외한 모든 빔 중에서 n개의 빔(여기서 n은 양의 정수임)의 빔 번호를 빔 전력 검출부(41)에 통지한다. 기록 매체(44)에는 각 부의 동작을 구현하기 위한 (컴퓨터에서 동작 가능한) 프로그램이 저장되어 있다.
도 2는 도 1의 빔 형성기(31)의 구성을 나타낸 블록도이다. 빔 형성기(31)는 A/D 변환기(21 내지 2N)에 각각 대응하는 승산기(311-1 내지 311-N)를 구비하는 승산부(311)를 구비하고 여기서 신호 웨이팅(weighting) 및 합성은 M개의 멀티빔 출력을 제공하기 위해 미리 계산된 웨이팅 계수에 기초하여 수행된다. 비록 도시되어 있지는 않지만, 다른 빔 형성기(32 내지 3M)는 빔 형성기(31)와 동일한 구성을 가지고 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 지향성 안테나 제어 장치의 동작에 대하여 설명한다.
N개의 어레이 안테나 소자(11 내지 1N)에서 수신되는 신호는 A/D 변환기(21 내지 2N)에서 변환된다. 수신된 신호는 A/D 변환기(21 내지 2N)로부터 M개의 빔 형성기(31 내지 3M)의 각각에 입력된다.
빔 형성기(31 내지 3M)는 각각 도 2에 나타낸 바와 같이 승산기(311-1 내지 311-N)에서 미리 계산된 웨이팅 계수로 수신 신호의 웨이팅 및 합성을 수행하여 M개의 멀티빔이 출력된다. 빔 형성기(31 내지 3N)로부터 출력되는 M개의 빔은 수신 빔 선택 유닛(4)으로 입력된다.
빔 출력의 수신 시, 빔 전력 검출부(41)는 최초 빔 전환을 위한 단위 시간에 M개의 모든 빔 출력의 빔 전력 레벨을 검출하고 그 결과와 빔 출력을 상기 빔 출력 선택 합성부(42)에 입력한다. 빔 출력 선택 합성부(42)는 검출된 빔 전력 레벨에 따라 가장 큰 빔 전력을 갖는 빔 출력을 선택하고 그 선택된 빔을 수신 데이터로서 출력하고 또한 상기 선택된 빔의 빔 번호를 검출 빔 선택부(43)에 입력한다.
검출 빔 선택부(43)는 두 번째 이 후의 빔 전환을 위해 단위 시간마다 상기 빔 출력 선택 합성부(42)에 의해서 선택된 빔과 그 선택된 빔에 인접하는 m개의 빔 둘 다의 빔 번호와 상기 m+1개의 빔을 제외한 모든 빔 중에서 n개의 빔(여기서 n은 양의 정수임)의 빔 번호를 빔 전력 검출부(41)에 통지한다. 소정의 시간(predetermined time period) 내에 모든 빔의 전력 레벨을 측정하기 위해서, n개의 빔의 조합은 빔 전환을 위한 단위 시간마다 n개의 빔의 다른 조합으로 변경된다.
빔 전력 검출부(41)는 검출 빔 선택부(43)에 의해서 통지된 빔 번호를 가진 빔만 그 전력 레벨을 검출한다. 따라서, 전력 계산시 처리량이 감소될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 검출 안테나 제어 장치의 동작을 더 상세하게 설명한다. 수신 어레이 안테나 유닛(1)은 CDMA(code division multiple access)를 수신하는 어레이 안테나 소자(11 내지 1N)를 구비한다.
A/D 변환 유닛(2)은 어레이 안테나 소자(11 내지 1N)로부터의 출력의 A/D 변환을 수행하는 N개의 A/D 변환기(21 내지 2N)를 구비한다. 수신 빔 형성 유닛(3)은 A/D 변환 유닛(2)의 출력에 따라 멀티빔의 빔 형성을 수행하고 M개의 빔 출력을 제공하는 M개의 빔 형성기(31 내지 3M)를 구비한다. 빔 형성기(31 내지 3M)로부터의 출력을 수신시, 수신 빔 선택 유닛(4)은 각 빔의 전력 레벨을 검출하고 가장 큰 전력을 가지는 빔 출력에 기초하여 수신 데이터를 생성한다.
도 3은 수신 빔 선택 유닛(4)에서의 동작 흐름을 나타낸 플로차트이다. 이하, 도 1 내지 3을 참조하면, 수신 빔 선택 유닛(4)의 동작을 더 상세하게 설명한다. 도 3에 나타낸 동작은 컴퓨터(도시되지 않음)가 기록 매체(44)에 저장된 프로 그램을 실행할 때 실현된다.
수신 빔 선택 유닛(4)이 빔 형성기(31 내지 3M)로부터 출력되는 빔을 수신하는 경우, 빔 전력 검출부(41)는 최초 빔 전환을 위한 단위 시간에 빔 형성기(31 내지 3M)으로부터 출력되는 모든 빔의 전력 레벨을 검출한다(단계 S1).
빔 출력 선택 합성부(42)는 상기 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 빔 전력을 가진 빔을 선택하고 선택된 빔에 기초하여 수신 데이터를 생성한다(단계 S2). 상기 선택된 빔의 빔 번호는 검출 빔 선택부(43)에 입력된다.
빔 변환의 두 번째 단위 시간에서, 검출 빔 선택부(43)는 단계 S2에서 선택된 빔, 이 선택된 빔에 인접하는 m개의 빔, 및 이들 m+1개의 빔을 제외한 모든 빔 중 n개의 빔을 선택하고 이들 m+n+1개의 빔에 대한 빔 번호를 빔 전력 검출부(41)에 통지한다(단계 S4). 빔 전력 검출부(41)는 m+1개의 빔과 n개의 빔 둘 다의 전력 레벨을 검출한다(단계 S5). 빔 출력 선택 합성부(42)는 검출된 전력 레벨에 기초하여 가장 큰 전력을 가진 빔을 선택하고 그 선택된 빔에 기초하여 수신 데이터를 생성한다(단계 S6). 선택된 빔의 빔 번호는 검출 빔 선택부(43)에 입력된다.
빔 전환의 세 번째 단위 시간에서(단계 S3), 검출 빔 선택부(43)는 단계 S6에서 선택된 빔, 그 선택된 빔에 인접하는 m개의 빔, 및 이들 m+1개의 빔을 제외한 모든 빔 중 n개의 빔의 빔 번호를 빔 전력 검출부(41)에 통지한다(단계 S4). 빔 전력 검출부(41)는 이들 m+n+1 빔의 전력 레벨을 검출하고(단계 S5), 빔 출력 선택 합성부(42)는 검출 전력 레벨에 기초하여 가장 큰 전력을 가진 빔을 선택한다(단계 S6). 또한, 네 번째 이후의 빔 전환을 위한 단위 시간마다, 상술한 단계 S3 및 단계 S4에서의 처리 동작이 수행된다.
n개의 빔의 조합은 모든 빔의 전력 레벨이 소정의 시간 내에 측정되도록 빔 전환을 위한 단위 시간마다 n개의 빔의 다른 조합으로 변경된다.
상술한 바와 같이, 빔 전력 검출부(41)는 M개의 모든 고정빔으로부터, 가장 큰 빔 전력을 가진 고정빔과 상기 가장 큰 빔 전력을 가진 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔의 전력 레벨을 검출한다. 또한, 빔 전력 검출부(41)는 이들 m+1개의 빔을 제외한 M개의 모든 고정빔 중 n개의 고정빔의 전력 레벨을 검출한다. 다음으로, 빔 출력 선택 합성부(42)는 이들 m+n+1개의 빔의 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 빔 전력을 가진 빔을 선택한다. 이에 의해서 멀티빔의 전력 검출 및 선택에 필요한 처리량과 처리 시간이 단축될 수 있다.
본 실시예의 상기 설명은 빔 전력을 참조하여 빔이 선택되는 경우에 대한 것이지만, 각 빔의 SIR(signal-to-interference power ratio)은 선택 기준으로서 적용가능한데 여기서 동작은 도 3에 나타낸 동작과 동일하다.
또한, 본 발명은 CDMA 시스템뿐만 아니라 TDMA(time division multiple access) 시스템 및 FDMA(frequency division multiple access) 시스템을 채용한 것들을 포함하는 일반적인 멀티빔 장치에 적용 가능하다.
또한, 본 발명은 상술한 기술에 한정되지 않으며 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고 변경 및 수정이 적절하게 이루어질 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 복수의 수신 어레이 안테나 소자로부터의 각 수신 신호를 미리 설정된 웨이팅 계수로 합성하여 수신 멀티빔을 생성하고, 이 수신 멀티빔의 출력으로부터 각 전력을 검출하고, 그 검출 전력에 따라 고정빔을 선택하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치에 있어서, 고정빔을 선택할 때에, M개의 고정빔 중 전력이 가장 큰 고정빔과 그 전력이 가장 큰 고정빔을 포함하여 인접하는 m개의 고정빔으로부터 빔 전환 단위 시간마다 출력을 검출하고, m개 이외의 고정빔 중 n개의 고정빔을 m개의 고정빔과 동시에 그 전력을 검출하고, m+n개의 빔으로 검출된 전력으로부터 전력이 최대가 되는 빔을 선택함으로써, 멀티빔의 전력 검출 및 선택 처리의 처리량 및 처리시간을 간단한 방법으로 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 전력 레벨을 검출하고 상기 검출된 전력 레벨에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치로서,
    빔 전환을 위한 단위 시간(unit time period)마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 전력 레벨, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 전력 레벨, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 수단; 및
    상기 검출 수단에 의해서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 수단을 포함하고,
    상기 복수의 모든 고정빔의 전력 레벨이 소정 시간(predetermined time period) 내에 측정되도록, 상기 n개의 고정빔의 조합은 빔 전환을 위한 단위 시간마다 변경되는 것을 특징으로 하는 지향성 안테나 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 SIR(signal-to-interference power ratios)을 검출하고 상기 검출된 SIR에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치로서,
    빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 SIR, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 SIR, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 SIR을 검출하는 검출 수단; 및
    상기 검출 수단에 의해서 검출된 SIR 값에 따라 가장 큰 SIR을 가진 고정빔을 선택하는 선택 수단을 포함하고,
    상기 복수의 모든 고정빔의 SIR이 소정 시간 내에 측정되도록, 상기 n개의 고정빔의 조합은 빔 전환을 위한 단위 시간마다 변경되는 것을 특징으로 하는 지향성 안테나 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 전력 레벨을 검출하고 상기 검출된 전력 레벨에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법으로서,
    빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 전력 레벨, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 전력 레벨, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 단계; 및
    상기 검출 단계에서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함하고,
    상기 복수의 모든 고정빔의 전력 레벨이 소정 시간 내에 측정되도록, 상기 n개의 고정빔의 조합은 빔 전환을 위한 단위 시간마다 변경되는 것을 특징으로 하는 빔 선택 방법.
  6. 삭제
  7. 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 SIR(signal-to-interference power ratios)을 검출하고 상기 검출된 SIR에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법으로서,
    빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 SIR, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 SIR, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 SIR을 검출하는 검출 단계; 및
    상기 검출 단계에서 검출된 SIR에 따라 가장 큰 SIR 값을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함하고,
    상기 복수의 모든 고정빔의 SIR이 소정 시간 내에 측정되도록, 상기 n개의 고정빔의 조합은 빔 전환을 위한 단위 시간마다 변경되는 것을 특징으로 하는 빔 선택 방법.
  8. 삭제
  9. 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 전력 레벨을 검출하고 상기 검출된 전력 레벨에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법을 컴퓨터에 의해서 실행하게 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서,
    빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 전력 레벨, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 전력 레벨, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 전력 레벨을 검출하는 검출 단계; 및
    상기 검출 단계에서 검출된 전력 레벨에 따라 가장 큰 전력을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함하고,
    상기 복수의 모든 고정빔의 전력 레벨이 소정 시간 내에 측정되도록, 상기 n개의 고정빔의 조합은 빔 전환을 위한 단위 시간마다 변경되는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
  10. 복수의 어레이 안테나 소자에 의해서 수신되는 신호에 기초하여 복수의 고정빔을 형성하고 상기 고정빔의 SIR(signal-to-interference power ratios)을 검출하고 상기 검출된 SIR에 따라 고정빔을 선택하고 상기 선택된 빔에 기초하여 수신 신호를 생성하는 지향성 안테나 제어 장치의 빔 선택 방법을 컴퓨터에 의해서 실행하게 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서,
    빔 전환을 위한 단위 시간마다, 이전 단위 시간에서 선택된 고정빔의 SIR, 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔에 인접하는 m개의 고정빔(여기서 m은 양의 정수)의 SIR, 및 상기 이전 단위 시간에서 선택된 상기 고정빔과 상기 m개의 고정빔을 제외한 복수의 고정빔 중 n개의 고정빔(여기서 n은 양의 정수)의 SIR을 검출하는 검출 단계; 및
    상기 검출 단계에서 검출된 SIR에 따라 가장 큰 SIR 값을 가진 고정빔을 선택하는 선택 단계를 포함하고,
    상기 복수의 모든 고정빔의 SIR이 소정 시간 내에 측정되도록, 상기 n개의 고정빔의 조합은 빔 전환을 위한 단위 시간마다 변경되는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
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