KR101524587B1 - 셀 탐색 시스템 - Google Patents

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KR101524587B1
KR101524587B1 KR1020140005565A KR20140005565A KR101524587B1 KR 101524587 B1 KR101524587 B1 KR 101524587B1 KR 1020140005565 A KR1020140005565 A KR 1020140005565A KR 20140005565 A KR20140005565 A KR 20140005565A KR 101524587 B1 KR101524587 B1 KR 101524587B1
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조용수
김규석
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중앙대학교 산학협력단
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Abstract

상향링크 레퍼런스 신호를 이용하여 셀탐색을 수행하는 시스템이 제시된다. 단말기는 복수의 단말기 안테나를 이용하여 단말기 빔을 형성하고, 형성된 단말기 빔을 이용하여 레퍼런스 신호를 전송한다. 단말기 주변의 복수의 기지국들은 복수의 기지국 안테나를 이용하여 기지국 빔을 형성하고, 형성된 기지국 빔을 이용하여 레퍼런스 신호를 수신한다. 각 기지국이 수신한 레퍼런스 신호의 품질에 기반하여 여러 기지국들 중에서 단말기가 접속하여 데이터를 수신할 서빙 기지국을 선택한다.

Description

셀 탐색 시스템{SYSTEM FOR SEARCH CELL}
하기의 실시예들은 이동통신 시스템에 관련된 것으로, 좀더 구체적으로는 단말기가 접속할 서빙 셀을 결정하는 기술에 관한 것이다.
셀 탐색은 이동통신 시스템에 접속하려는 단말기가 접속할 셀을 결정하는 절차이다. 셀 탐색에서는 단말기 주변의 여러 기지국들 중에서 단말기에게 접속 서비스를 제공할 수 있고, 최적의 접속 서비스를 제공할 수 있는 기지국을 해당 단말기에 대한 서빙 기지국으로 선택한다.
종래의 셀 탐색은 이동통신 시스템의 하향링크 신호를 이용하여 수행된다. 단말기는 단말기 주위의 복수의 기지국으로부터 레퍼런스 신호를 각각 수신한다. 단말기는 수신한 레퍼런스 신호의 품질을 산출하고, 가장 우수한 품질의 레퍼런스 신호를 전송한 기지국을 해당 단말기의 서빙 기지국으로 선택한다.
그러나, 스위치드 빔포밍 시스템에서는 각 기지국이 스위치드 빔을 이용하여 레퍼런스 신호를 전송한다. 따라서, 각 단말기는 각 기지국의 각 빔 별로 경로 손실 또는 품질을 측정한다. 따라서, 신속한 셀 탐색이 어려울 수 있다. 특히, 단말기가 핸드오버를 수행하는 경우 셀 탐색에 오랜 시간이 소요된다면, 핸드오버 성공률이 크게 감소할 수 있다.
하기의 실시예들은 셀 탐색에 관련된 것으로, 구체적으로는 상향링크 레퍼런스 신호를 이용하여 셀 탐색을 수행하는 이동통신 시스템에 관련된 것이다.
예시적 실시예에 따르면, 복수의 기지국으로 레퍼런스 신호를 전송하는 전송부 및 상기 각 기지국으로 전송된 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 복수의 기지국들 중에서 선택된 서빙 기지국에 대한 정보를 수신하는 수신부를 포함하고, 상기 수신부는 상기 서빙 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단말기.
여기서, 상기 전송부는 복수의 단말기 안테나를 이용하여 형성 가능한 단말기 빔들 중에서 전송 단말기 빔을 선택하고, 상기 선택된 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호를 상기 전송 단말기 빔을 이용하여 전송할 수 있다.
그리고, 상기 전송부는 레퍼런스 신호를 생성하고, 상기 생성된 레퍼런스 신호를 상기 전송 단말기 빔의 ID의 값에 따라 주파수 영역에서 순환 이동시켜 상기 레퍼런스 신호에 상기 전송 단말기 빔의 ID를 삽입하고, 상기 전송 단말기 빔의 ID가 삽입된 레퍼런스 신호를 전송할 수 있다.
또한, 상기 전송부는 상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호를 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access CHannel)을 이용하여 전송할 수 있다.
여기서, 상기 수신부는 상기 서빙 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔 들 중에서 선택된 데이터 전송 기지국 빔과 상기 단말기 빔들 중에서 선택된 데이터 전송 단말기 빔에 대한 정보를 추가적으로 수신하고, 상기 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 상기 서빙 기지국으로부터 전송된 데이터를 상기 데이터 전송 단말기 빔을 이용하여 수신할 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 단말기로 데이터를 전송하는 기지국에 있어서, 상기 단말기로부터 레퍼런스 신호를 수신하는 수신부 및 전송부를 포함하고, 상기 레퍼런스 신호 및 상기 단말기로부터 제2 기지국으로 전송된 제2 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 기지국이 상기 단말기에 대한 서빙 기지국으로 선택된 경우에, 상기 전송부는 상기 단말기로 데이터를 전송하는 기지국이 제공된다.
여기서, 상기 레퍼런스 신호는 상기 단말기의 복수의 단말기 안테나를 이용하여 형성 가능한 단말기 빔들 중에서 선택된 전송 단말기 빔을 이용하여 전송되고, 수신부는 상기 선택된 전송 단말기 빔의 ID를 추가적으로 수신할 수 있다.
그리고, 상기 수신부는 상기 전송 단말기 빔의 ID의 값에 따라 주파수 영역에서 순환 이동된 레퍼런스 신호를 상기 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 선택된 전송 기지국 빔을 이용하여 수신할 수 있다.
또한, 상기 수신부는 상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호를 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access CHannel)을 이용하여 수신할 수 있다.
여기서, 상기 수신된 레퍼런스 신호의 입사각(DoA: Direction of Arrival)을 추정하는 DoA 추정부, 상기 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 상기 추정된 입사각에 대응하는 전송 기지국 빔을 이용하여 상기 레퍼런스 신호에 대한 빔포밍을 수행하는 빔 형성부 및 상기 전송 단말기 빔의 ID를 추정하는 ID 감지부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전송 단말기 빔의 ID를 추정하는 ID 감지부, 상기 ID가 추정된 전송 단말기 빔을 이용하여 전송된 상기 레퍼런스 신호의 입사각(DoA: Direction of Arrival)을 추정하는 DoA 추정부 및 상기 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 상기 추정된 입사각에 대응하는 전송 기지국 빔을 이용하여 상기 레퍼런스 신호에 대한 빔포밍을 수행하는 빔 형성부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 수신된 레퍼런스 신호를 훈련신호로 사용하여 레퍼런스 신호의 입사각 방향으로 기지국의 복수의 기지국 안테나 가중치(weight)를 구하여 빔을 형성할 수 있다. MMSE(Minimum Mean Square Error), LS(Least Square) 방식, 또는 적응적인 방식으로 LMS(Least Mean Square), RLS(Recursive Least Square)를 사용하여 복수의 기지국 안테나 가중치(weight)를 구하여 상기 레퍼런스 신호 방향으로 빔포밍을 수행하는 빔 형성부 및 상기 전송 단말기 빔의 ID를 추정하는 ID 감지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전송부는 기지국 제어기로 상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호에 대한 정보를 전송하고, 상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호에 대한 정보는 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 정보 및 제2 기지국으로부터 상기 기지국 제어기로 전송된 제2 전송 단말기 빔의 ID와 비교되어 상기 서빙 기지국 및 상기 서빙 기지국의 데이터 전송 기지국 빔을 선택하기 위하여 사용될 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 복수의 기지국으로부터 상기 각 기지국이 단말기로부터 수신한 레퍼런스 신호에 대한 정보를 수신하는 수신부, 상기 각 기지국이 단말기로부터 수신한 레퍼런스 신호에 대한 정보를 비교하여 복수의 기지국 중에서 상기 단말기에 대한 서빙 기지국을 선택하는 선택부 및 상기 선택된 서빙 기지국에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 단말기는 상기 서빙 기지국으로부터 데이터를 수신하는 기지국 제어기가 제공된다.
여기서, 상기 레퍼런스 신호는 상기 단말기의 복수의 단말기 안테나를 이용하여 형성 가능한 단말기 빔들 중에서 선택된 전송 단말기 빔을 이용하여 전송되고, 상기 각 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 선택된 전송 기지국 빔을 이용하여 수신되고, 상기 선택부는 상기 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 복수의 단말기 빔들 중에서 데이터 전송 단말기 빔을 선택하고, 상기 복수의 기지국 빔들 중에서 데이터 전송 기지국 빔을 선택할 수 있다.
그리고, 상기 전송부는 상기 데이터 전송 단말기 빔에 대한 정보를 상기 단말기로 전송하고, 데이터 전송 기지국 빔에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하고, 상기 데이터 전송 기지국 빔은 상기 기지국으로부터 상기 데이터를 전송하기 위하여 사용되고, 상기 데이터 전송 단말기 빔은 상기 데이터를 수신하기 위하여 사용될 수 있다.
여기서, 상기 레퍼런스 신호에 대한 정보는 상기 각 기지국이 상기 레퍼런스 신호를 수신한 세기에 대한 정보, 상기 각 기지국이 수신한 레퍼런스 신호의 SNR에 대한 정보, 상기 각 기지국이 수신한 레퍼런스 신호의 SINR에 대한 정보, 상기 각 기지국이 수신한 레퍼런스 신호의 BER에 대한 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 상향링크 레퍼런스 신호를 이용하여 셀 탐색을 수행할 수 있다.
하기의 실시예들에 따르면, 스위치드 빔포밍을 이용하여 이동통신 시스템에서도 신속하게 셀 탐색을 수행할 수 있다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 셀 탐색의 개념을 설명한 도면이다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 상향링크 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 또 다른 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다.
도 6은 또 다른 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 기지국 제어기의 구조를 도시한 블록도이다.
이하, 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 예시적 실시예에 따른 셀 탐색의 개념을 설명한 도면이다.
셀 탐색은 단말기(110)와 기지국(120, 130, 140)이 통신을 시도하는 초기 또는 단말기(110)가 제1 기지국(120)으로부터 제2 기지국(130)으로 핸드오버하는 상황에서 서빙 기지국을 찾는 과정이다. 여기서, 서빙 기지국이란 단말기(110) 주변의 여러 기지국(120, 130, 140)들 중에서 단말기(110)와 직접적으로 데이터를 주고 받는 기지국으로 정의된다.
종래의 기술에 따르면, 단말기(110) 주변의 기지국(120, 130, 140)들은 단말기(110)로 하향링크 레퍼런스 신호를 전송한다. 단말기(110)는 각 기지국(120, 130, 140)으로부터의 하향링크 레퍼런스 신호를 수신하고, 수신된 각각의 하향링크 레퍼런스 신호의 품질을 측정한다. 여기서, 하향링크 레퍼런스 신호의 품질은 수신한 하향링크 레퍼런스 신호의 수신 세기, SNR, SINR, BER 등일 수 있다. 일측에 따르면, 각 기지국(120, 130, 140)은 동일한 세기로 하향링크 레퍼런스 신호를 전송하고, 단말기(110)는 하향링크 레퍼런스 신호의 수신 세기를 이용하여 각 기지국(120, 130, 140)으로부터의 경로 손실(path loss)를 추정할 수 있다. 단말기(110)는 하향링크 레퍼런스 신호의 수신 세기가 가장 큰 기지국, 또는 경로 손실이 가장 작은 기지국을 서빙 기지국으로 선택할 수 있다.
그러나, 최근 도입되는 스위치드 빔포밍 시스템에서는 단말기(110) 또는 기지국(120, 130, 140)이 빔을 이용하여 특정한 방향으로만 레퍼런스 신호를 전송하거나, 특정한 방향으로부터의 레퍼런스 신호만을 수신한다. 따라서, 단말기(110)의 단말기 빔 및 기지국(120, 130, 140)의 기지국 빔의 방향이 일치하는 경우에만 레퍼런스 신호가 송수신 될 수 있어 결과적으로는 셀 탐색 절차에 시간이 많이 소요된다.
예시적 실시예에 따른 단말기(110)는 단말기(110) 주변의 복수의 기지국(120, 130, 140)으로 상향링크 레퍼런스 신호를 전송한다. 각 기지국(120, 130, 140)은 단말기(110)로부터 상향링크 레퍼런스 신호를 수신하고, 수신된 상향링크 레퍼런스 신호에 대한 품질을 측정한다. 각 기지국(120, 130, 140)은 상향링크 레퍼런스 신호의 품질을 기지국 제어기(150, MME: Mobile Management Entity)로 전송한다. 기지국 제어기(150)는 상향링크 레퍼런스 신호의 품질에 기반하여 복수의 기지국(120, 130, 140)들 중에서 단말기(110)에 대한 서빙 기지국을 선택할 수 있다. 기지국 제어기(140)는 선택된 서빙 기지국에 대한 정보를 서빙 기지국으로 선택된 기지국(130)으로 전송하고, 기지국(130)은 서빙 기지국에 대한 정보를 단말기(110)로 전송할 수 있다. 단말기(110)는 서빙 기지국(130)에 접속하고, 서빙 기지국(130)으로부터 데이터를 수신하거나, 서빙 기지국(130)으로 데이터를 전송할 수 있다.
일측에 따르면, 단말기(110)는 복수의 단말기 안테나를 구비하고, 단말기 빔을 형성할 수 있다. 특히, 단말기(110)는 복수의 단말기 빔들 중에서 어느 하나의 빔을 선택하여 형성하는 스위치드 빔포밍 기법을 이용할 수 있다. 이 경우에, 단말기(110)는 단말기 빔을 이용하여 상향링크 레퍼런스 신호를 전송하며, 상향링크 레퍼런스 신호와 함께 단말기 빔의 ID를 함께 전송할 수 있다.
각 기지국(120, 130, 140)은 상향링크 레퍼런스 신호와 함께 단말기 빔의 ID를 함께 수신하고, 단말기 빔의 ID와 상향링크 레퍼런스 신호를 수신하기 위하여 사용한 기지국 빔의 ID를 기지국 제어기(150)로 전송할 수 있다. 기지국 제어기(150)는 단말기(110)에 대한 서빙 기지국뿐만 아니라, 단말기(110)가 데이터를 수신하기 위하여 사용해야 할 데이터 전송 단말기 빔의 ID, 서빙 기지국이 사용해야 할 데이터 전송 기지국 빔의 ID를 결정할 수 있다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 단말기의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 단말기(200)는 전송부(210) 및 수신부(220)를 포함한다.
전송부(210)는 복수의 기지국(240, 250)으로 레퍼런스 신호를 전송한다. 전송부(210)가 전송하는 레퍼런스 신호는 셀 탐색에 사용되는 일반적인 레퍼런스 신호와는 달리, 상향링크를 이용하여 전송되므로 이하 본 명세서에서는 상향링크 레퍼런스 신호라고 구분하여 사용한다.
일측에 따르면, 전송부(210)는 단말기(200)에 구비된 복수의 단말기 안테나(230)를 이용하여 상향링크 레퍼런스 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송부(210)는 단말기 안테나(230)를 이용하여 형성 가능한 복수의 단말기 빔들 중에서 전송 단말기 빔을 선택할 수 있다. 전송부(210)는 전송 단말기 빔을 이용하여 상향링크 레퍼런스 신호를 기지국(240, 250)으로 전송할 수 있다. 전송부(210) 상향링크 레퍼런스 신호와 함께 전송 단말기 빔의 ID를 함께 전송할 수 있다.
일측에 따르면, 전송부(210)는 전송 단말기 빔의 ID 및 상향링크 레퍼런스 신호를 도 3과 같이 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access CHannel)을 이용하여 전송할 수 있다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 상향링크 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 상향링크 프레임(300)은 랜덤 억세스 채널에 대응되는 프레임으로서, 랜덤 억세스 프리앰블(310, 240) 및 전송 단말기 빔의 ID(320, 350) 및 데이터(330, 360)를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 단말기(200)는 복수의 안테나 어레이를 구비할 수 있다. 이 경우에, 전송부(210)는 전송 단말기 빔의 ID 와 함께 안테나 어레이의 ID를 전송하여 각 기지국(240, 250) 또는 기지국 제어기(260)가 안테나 어레이를 구별할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 단말기(110)는 네트워크에서 ID를 할당 받기 이전에 사용하는 임시 ID(TSTID: Temporary Station ID)를 상향링크 레퍼런스 신호와 함께 전송하여 기지국(240, 250) 또는 기지국 제어기(260)이 해당 상향링크 레퍼런스 신호가 어느 단말기로부터 전송된 것인지 식별할 수 있도록 할 수 있다.
일측에 따르면, 전송부(210)는 도 3에 도시된 전송 단말기 빔의 ID(320, 350)를 이용하여 빔의 ID, 어레이 ID 및 TSTID를 전송할 수 있다. 일측에 따르면, 전송부(210)는 Chu 시퀀스를 이용하여 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 어레이 ID를 하나의 물리 채널로 전송할 수 있다. 전송부(210)는 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 어레이 ID를 이용하여 Chu 시퀀스를 하기 수학식 1과 같이 인코딩할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112014004621024-pat00001

여기서,
Figure 112014004621024-pat00002
와
Figure 112014004621024-pat00003
는 Zadoff-Chu 시퀀스의 길이와 최대공약수를 나타낸다.
Figure 112014004621024-pat00004
,
Figure 112014004621024-pat00005
,
Figure 112014004621024-pat00006
,
Figure 112014004621024-pat00007
이고,
Figure 112014004621024-pat00008
는 TSTID의 총 갯수,
Figure 112014004621024-pat00009
는 단말기 빔의 총 갯수,
Figure 112014004621024-pat00010
는 단말기의 어레이의 총 개수를 나타낸다. OFDM 시스템에서 위의 시퀀스는 주파수 축에 맵핑되어 전송되며, 각 기지국은 모든 단말기의 각 어레이에서 전송된 모든 단말기 빔에 해당하는 신호를 수신한다.
수학식 1을 참고하면, 전송부(210)는 Chu 시퀀스를 생성하고, 생성된 Chu 시퀀스를 전송 단말기 빔의 ID 값에 따라 주파수 영역에서 순환이동시킨다. Chu 시퀀스가 주파수 영역에서 순환이동되어 전송 단말기 빔의 ID가 삽입되면, 전송부(210)는 전송 단말기 빔의 ID가 삽입된 Chu 시퀀스를 전송할 수 있다.
하기의 수학식 2는 OFDM 시스템에서 j번째 기지국이 수학식 1의 시퀀스를 수신한 수신 신호를 나타낸다.
[수학식 2]
Figure 112014004621024-pat00011

여기서,
Figure 112014004621024-pat00012
와
Figure 112014004621024-pat00013
는 OFDM 시스템에서 j번째 기지국의 d 번째 안테나에서의 수신신호 및 백색 잡음의 주파수 축 수신 신호를 나타낸다. D는 기지국 안테나의 수,
Figure 112014004621024-pat00014
는 j번째 기지국의 d번째 안테나와 i번째 단말기의 a번째 어레이간의 다중 경로 채널을 나타내고,
Figure 112014004621024-pat00015
는 j번째 기지국과 i번째 단말기의 전송 지연에 의한 위상 회전을 나타낸다.
각 기지국(240, 250)은 단말기(200)로부터 상향링크 레퍼런스 신호를 수신하고, 수신된 상향링크 레퍼런스 신호에 대한 품질을 측정한다. 각 기지국(240 , 250)은 상향링크 레퍼런스 신호의 품질 및 단말기(200)의 TSTID, 안테나 어레이의 ID, 전송 단말기 빔의 ID를 기지국 제어기(260, MME: Mobile Management Entity)로 전송한다.
기지국 제어기(260)는 상향링크 레퍼런스 신호의 품질에 기반하여 복수의 기지국(240, 250)들 중에서 단말기(110)에 대한 서빙 기지국을 선택할 수 있다. 기지국 제어기(360)는 단말기(200)가 서빙 기지국으로부터 데이터를 수신하기 위하여 사용해야 할 데이터 전송 단말기 빔의 ID, 서빙 기지국이 단말기(200)로 데이터를 전송하기 위하여 사용해야 할 데이터 전송 기지국 빔의 ID를 추가적으로 결정할 수 있다.
기지국 제어기(260)는 서빙 기지국에 대한 정보, 데이터 전송 단말기 빔의 ID를 서빙 기지국을 경유하여 단말기(200)로 전송할 수 있다.
수신부(220)는 복수의 기지국(240, 250)들 중에서 선택된 서빙 기지국에 대한 정보, 데이터 전송 기지국 빔의 ID 및 데이터 전송 단말기 빔의 ID를 수신할 수 있다. 단말기(200)는 서빙 기지국에 접속하고, 수신부(220)는 데이터 전송 단말기 빔을 이용하여 서빙 기지국으로부터 데이터를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 기지국 제어기(260)는 협력 통신 기법을 적용하도록 서빙 기지국을 선택할 수 있다. 여기서, 협력 통신 기법은 복수의 기지국(240, 250)들이 서로 협력하여 단말기(200)로 데이터를 전송하는 통신 기법이다. 이 경우에, 기지국 제어기(260)는 단말기(200) 주위의 복수의 기지국(240, 250)을 모두 서빙 기지국으로 선택하고, 각 서빙 기지국이 데이터를 전송하기 위하여 사용하는 데이터 전송 기지국 빔을 선택할 수 있다. 기지국 제어기(260)는 결정된 데이터 전송 기지국 빔을 각각의 서빙 기지국으로 전송하고, 각 서빙 기지국들은 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 데이터를 단말기(200)로 전송한다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 기지국(300)은 수신부(410) 및 전송부(420)를 포함한다.
단말기(440)는 스위치드 빔포밍 기법을 이용하여 형성 가능한 복수의 단말기 빔들 중에서 어느 하나의 빔을 전송 단말기 빔으로 선택하고, 선택된 전송 단말기 빔을 이용하여 상향링크 레퍼런스 신호를 전송할 수 있다. 단말기(440)는 전송 단말기 빔을 달리하여 상향링크 레퍼런스 신호가 전송되는 방향을 변경할 수 있으며, 따라서 단말기(440)에 인접한 제2 기지국(450)도 단말기(440)로부터 상향링크 레퍼런스 신호를 수신할 수 있다.
수신부(410)는 단말기(440)로부터 상향링크 레퍼런스 신호를 수신한다. 일측에 따르면, 수신부(410)는 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 전송 단말기 빔을 형성한 안테나 어레이의 ID를 추가적으로 수신할 수 있다. 일측에 따르면, 수신부(410)는 전송 단말기 빔의 ID의 값에 따라 주파수 영역에서 순환 이동된 Chu 시퀀스를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 수신부(410)는 복수의 기지국 안테나(430)를 이용하여 상향링크 레퍼런스 신호를 수신할 수 있다. 수신부(410)는 복수의 기지국 안테나(430)를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 전송 기지국 빔을 선택하고, 선택된 전송 기지국 빔을 이용하여 상향링크 레퍼런스 신호를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 수신부(410)는 랜덤 억세스 채널을 이용하여 전송 단말기 빔의 ID 및 상향링크 레퍼런스 신호를 수신할 수 있다. 상향링크 레퍼런스 신호 및 전송 단말기 빔의 ID를 전송하는 상향링크 프레임 구조에 대해서는 이미 도 3에서 설명한 바 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
수신부(410)는 수신된 상향링크 레퍼런스 신호의 품질을 측정할 수 있다. 일측에 따르면, 수신부(410)가 생성하는 상향링크 레퍼런스 신호의 품질은 수신한 상향링크 레퍼런스 신호의 수신 세기, SNR, SINR, BER 등일 수 있다.
전송부(420)는 상향링크 레퍼런스 신호의 품질, 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 전송 단말기 빔을 형성한 안테나 어레이의 ID, 전송 기지국 빔의 ID를 기지국 제어기(460)로 전송할 수 있다.
제2 기지국(450)도 수신한 상향링크 레퍼런스 신호의 품질을 측정하고, 제2 기지국이 측정한 상향링크 레퍼런스 신호의 품질, 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 전송 단말기 빔을 형성한 안테나 어레이의 ID, 전송 기지국 빔의 ID를 기지국 제어기(460)로 전송할 수 있다.
기지국 제어기(460)는 단말기(440)가 기지국(400)으로 전송한 상향링크 레퍼런스 신호 및 단말기(440)가 제2 기지국(450)으로 전송한 제2 상향링크 레퍼런스 신호에 기반하여 복수의 기지국(400, 450)들 중에서 서빙 기지국을 선택할 수 있다. 뿐만 아니라, 기지국 제어기(460)는 단말기(440)가 데이터를 수신하기 위하여 사용해야 할 데이터 전송 단말기 빔의 ID, 서빙 기지국이 데이터를 전송하기 위하여 사용해야 할 데이터 전송 기지국 빔의 ID도 추가적으로 결정할 수 있다.
수신부(410))는 기지국 제어기(460)로부터 서빙 기지국에 대한 정보, 데이터 전송 단말기 빔의 ID, 데이터 전송 기지국 빔의 ID를 수신할 수 있다. 전송부(420)는 서빙 기지국에 대한 정보, 데이터 전송 단말기 빔의 ID를 단말기(440)로 전송할 수 있다.
만약 기지국(400)이 서빙 기지국으로 선택된 경우에, 전송부(420)는 데이터 전송 기지국 빔의 ID를 참조하여 데이터 전송 기지국 빔을 형성할 수 있다. 전송부(420)는 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 데이터를 단말기(440)로 전송할 수 있다.
단말기(440)는 데이터 전송 단말기 빔의 ID를 참조하여 데이터 전송 단말기 빔을 형성하고, 형성된 데이터 전송 단말기 빔을 이용하여 데이터를 서빙 기지국으로부터 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 기지국 제어기(460)는 협력 통신 기법을 적용하도록 서빙 기지국을 선택할 수 있다. 이 경우에, 기지국 제어기(460)는 단말기(440) 주위의 복수의 기지국(400, 450)을 모두 서빙 기지국으로 선택하고, 각 서빙 기지국이 데이터를 전송하기 위하여 사용하는 데이터 전송 기지국 빔을 선택할 수 있다. 기지국 제어기(460)는 결정된 데이터 전송 기지국 빔을 각각의 서빙 기지국으로 전송하고, 각 서빙 기지국들은 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 데이터를 단말기(440)로 전송한다.
도 5는 또 다른 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다. 또 다른 예시적 실시예에 따른 기지국(500)은 복수의 기지국 안테나(521, 522, 523, 524), 아날로그/디지털 변환기(511, 512, 513, 514), 시간 지연 추정기(530), DoA 추정기(540), 빔 형성기(550), FFT 수행기(560), ID 검출기(571), 다중 경로 검출기(572), 채널 추정기(573), 인포메이션 매퍼(574)를 포함할 수 있다.
아날로그/디지털 변환기(511, 512, 513, 514)는 복수의 기지국 안테나(521, 522, 523, 524)를 이용하여 수신한 아날로그 신호를 디지털로 변환한다.
시간 지연 추정기(530)는 단말기로부터의 전송 지연(Propagation Delay)를 추정한다. 일측에 따르면, 시간 지연 추정기(530)는 랜덤 억세스 프리앰블의 주파수 축 상관값을 이용하여 전송 지연을 추정할 수 있다. 상향링크 레퍼런스 신호가 다중 경로를 이용하여 전송된다면, 전송 지연은 각 다중 경로에 대하여 추정될 수 있다.
DoA 추정기(540)는 추정된 전송 지연의 값에 기반하여 각 다중 경로들에 대한 DoA(Direction of Arrival)를 추정한다. 일측에 따르면, DoA 추정기(540)는 지연합 방법(Delay and Sum) 또는 MUSIC(Multiple SIgnal Classification) 알고리즘을 이용하여 각 다중 경로의 DoA를 추정할 수 있다.
빔 형성기(550)는 추정된 DoA의 방향으로 전송 기지국 빔을 형성한다.
FFT 수행기(560)는 주파수 영역의 수신 신호를 시간 영역으로 변환한다.
ID 검출기(571)는 상향링크 레퍼런스 신호와 함께 단말기로부터 전송된 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 안테나 어레이의 ID를 검출한다. 일측에 따르면, ID 검출기는 하기 수학식 3을 이용하여 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 안테나 어레이의 ID를 검출할 수 있다. 하기의 수학식 3을 이용하여 표현된 메트릭은 하나의 BIDP와 하나의 ID 시퀀스의 가능한 시간 쉬프트(q-쉬프트)의 상관 값을 나타낸다. ID 검출기(571)는 모든 가능한 ID 시퀀스의 조합에 관하여 별개의 메트릭을 구성할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112014004621024-pat00016

여기서,
Figure 112014004621024-pat00017
이다. Q는 최대 경로 지연을 나타낸다.
Figure 112014004621024-pat00018
는 추정된 DoA
Figure 112014004621024-pat00019
에 해당하는 q번째 지연된 경로로 빔포밍된 수신 신호의 주파수 영역 신호와 ID 시퀀스
Figure 112014004621024-pat00020
와의 상관값을 나타낸다.
Figure 112014004621024-pat00021
는 추정된 DoA
Figure 112014004621024-pat00022
에 해당하는 경로 방향의 빔포밍 가중치를 표시한다. 위의 메트릭을 이용하여 단말기의 TSTTID, 전송 단말기 빔의 ID, 안테나 어레이의 ID는 수학식 4와 같이 추정될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112014004621024-pat00023

여기서,
Figure 112014004621024-pat00024
는
Figure 112014004621024-pat00025
번째 DoA에 해당하는 신호를 통해 추정된 TSTID, 안테나 어레이의 ID 및 단말기 빔의 ID 의 집합을 나타낸다. 기호
Figure 112014004621024-pat00026
는 프로베니우스 놈(Frobenius norm)을 나타낸다.
다중 경로 검출기(572)는 각 DoA에 해당하는 경로 지연 값을 추정한다.
채널 추정기(573)는 각 다중 경로에 해당하는 무선 채널의 값을 추정한다.
인포메이션 매퍼(574)는 동일한 TSTID에 해당하는 모든 다중 경로의 무선 채널의 값 또는 신호 전력을 취합하여 기지국 제어기(580)로 전송한다.
도 6은 또 다른 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다. 또 다른 예시적 실시예에 따른 기지국(600)은 복수의 기지국 안테나(621, 622, 623, 624), 아날로그/디지털 변환기(611, 612, 613, 614), 시간 지연 추정기(630), FFT 수행기(641, 642, 643, 644), ID 검출기(661), 다중 경로 검출기(662), DoA 추정기(663), 빔 형성기/채널 추정기(664)를 포함할 수 있다.
아날로그/디지털 변환기(611, 612, 613, 614)는 복수의 기지국 안테나(621, 622, 623, 624)를 이용하여 수신한 아날로그 신호를 디지털로 변환한다.
시간 지연 추정기(630)는 단말기로부터의 전송 지연(Propagation Delay)를 추정한다.
FFT 수행기(641, 642, 643, 644)는 주파수 영역의 수신 신호를 시간 영역으로 변환한다.
ID 검출기(661)는 상향링크 레퍼런스 신호와 함께 단말기로부터 전송된 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 안테나 어레이의 ID를 검출한다. 일측에 따르면, ID 검출기는 하기 수학식 5에 주어진 상관 메트릭을 이용하여 수학식 6과 같이 단말기의 TSTID, 전송 단말기 빔의 ID, 안테나 어레이의 ID를 검출할 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112014004621024-pat00027
Figure 112014004621024-pat00028

[수학식 6]
Figure 112014004621024-pat00029

수학식 6에서, ID 검출기(661)는 상관 메트릭의 값이 임계값
Figure 112014004621024-pat00030
보다 큰 경우에만, 해당하는 ID에 대한 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 수학식 5, 6에서 다른 변수는 수학식 3, 4와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다중 경로 검출기(662)는 하기 수학식 7과 같이 탐색된 각 ID에 해당하는 다중 경로를 탐색할 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112014004621024-pat00031

여기서,
Figure 112014004621024-pat00032
는 ID가 [i, a, b]에 해당하는 다중 경로의 시간 지연 값이며,
Figure 112014004621024-pat00033
는 다중 경로의 존재 여부를 판단하는 임계값이다. 즉, 다중 경로 검출기(662)는 ID가 [i, a, b]에 해당하는 신호의 시간 지연에 대한 상관 메트릭 값이 임계값
Figure 112014004621024-pat00034
보다 큰 경우에만 신호가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
DoA 추정기(663)은 ID [i, a, b]에 해당하는 모든 다중 경로에 대한 DoA를 추정한다. 즉, 도 6의 DoA 추정기(663)는 도 5에서의 DoA 추정기(540)와는 달리 선택된 ID에 대해서만 DoA를 추정한다.
빔 형성기/채널 추정기(664)는 추정된 DoA의 방향으로 전송 기지국 빔을 형성한다. 또한, 빔 형성기/채널 추정기(664)는 각 ID에 대응되는 전송 기지국 빔에 대한 무선 채널의 값을 추정한다.
빔 형성기/채널 추정기(664)는 검출된 ID들, 추정된 무선 채널의 값, 상향링크 레퍼런스 신호의 품질 등을 기지국 제어기(580)로 전송한다.
도 5 및 도 6에서는 기지국이 스위치드 빔포밍 기법을 이용하여 주어진 DoA의 방향으로 빔을 형성하는 실시예가 도시되었으나, 또 다른 실시예에 따르면, 기지국은 트랙킹 빔포밍 기법(Tracking Beam forming Scheme)을 이용하여 단말기의 방향 또는 단말기로부터 전송된 신호가 입사한 방향으로 빔을 형성할 수 있다.
트랙킹 빔포밍 기법의 일예로서, 기지국은 단말기로부터 훈련 신호(Training Sequence)를 수신하고, 수신된 훈련 신호를 이용하여 단말기의 방향 또는 훈련 신호가 입사한 방향으로 빔을 형성할 수 있다. 이 경우, 기지국은 MMSE(Minimum Mean Square Error) 또는 LS(Least Square) 방식을 이용하여 빔을 형성할 수 있으며, LMS(Least Mean Square) 또는 RLS(Recursive Least Square) 등의 적응적인 방법을 이용하여 빔을 형성할 수도 잇다.
트랙킹 빔포밍 기법의 또 다른 예로서, 기지국은 고유치 분해(eigen decomposition) 등의 블라인드 알고리즘을 이용하여, 단말기로부터의 훈련 신호 없이, 단말기 방향 또는 단말기로부터 전송된 신호가 입사한 방향으로 빔을 형성할 수 있다.
기지국이 트랙킹 빔포밍 기법을 이용하는 경우에도 기지국은 복수의 기지국 안테나, 아날로그/디지털 변환기, 복수의 안테나 가중치, 가중치 계산기, 시간 지연 추정기, 빔 형성기, FFT 수행기, ID 검출기, 다중 경로 검출기, 채널 추정기, 인포메이션 매퍼를 포함할 수 있다. 기지국이 트랙킹 빔 포밍 기법을 이용하는 경우, 기지국은 기지국 제어기로 전송 기지국 빔의 ID가 아니라, 전송 기지국 빔의 메인 로브(Main Lobe)가 향한 방향에 대한 정보 또는 전송 기지국 빔의 웨이팅 벡터에 대한 정보를 전송할 수 있다.
기지국 제어기는 전송 기지국 빔의 메인 로브(Main Lobe)가 향한 방향에 대한 정보 또는 전송 기지국 빔의 웨이팅 벡터에 대한 정보에 기반하여 서빙 기지국 및 서빙 기지국이 사용해야할 데이터 전송 기지국 빔에 대한 정보를 결정할 수 있다. 이 경우, 데이터 전송 기지국 빔에 대한 정보는 데이터 전송 기지국 빔의 메인 로브가 향해야할 방향에 대한 정보 또는 데이터 전송 기지국 빔의 웨이팅 벡터에 대한 정보일 수 있다.
기지국이 트랙킹 빔포밍 기법을 이용하는 경우에도 기지국의 각 블록은 도 5 내지 도 6에서의 동작과 유사한 동작을 수행하므로, 구체적인 설명은 생략한다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 기지국 제어기의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 기지국 제어기(670)는 수신부(710), 선택부(720) 및 전송부(730)를 포함한다.
수신부(710)는 복수의 기지국(740, 750)으로부터 각 기지국(740, 750)이 단말기(760)로부터 수신한 상향링크 레퍼런스 신호에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 레퍼런스 신호에 대한 정보는 각 기지국(740, 750)이 레퍼런스 신호를 수신한 세기에 대한 정보, 각 기지국(740, 750)이 수신한 레퍼런스 신호의 SNR에 대한 정보, 각 기지국(740, 750)이 수신한 레퍼런스 신호의 SINR에 대한 정보, 각 기지국(740, 750)이 수신한 레퍼런스 신호의 BER에 대한 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
선택부(720)는 수신한 레퍼런스 신호에 대한 정보를 비교하여 복수의 기지국(740, 750) 중에서 단말기(760)에 대한 서빙 기지국을 선택한다.
일측에 따르면, 단말기(760)는 복수의 단말기 안테나(761)를 구비하고, 단말기 빔을 형성할 수 있다. 특히, 단말기(760)는 복수의 단말기 빔들 중에서 어느 하나의 빔을 선택하여 형성하는 스위치드 빔포밍 기법을 이용할 수 있다. 이 경우에, 단말기(760)는 단말기 빔을 이용하여 상향링크 레퍼런스 신호를 전송하며, 상향링크 레퍼런스 신호와 함께 단말기 빔의 ID를 함께 전송할 수 있다. 또한, 단말기(760)는 복수의 안테나 어레이를 구비할 수 있다. 이 경우에, 단말기(760)는 상향링크 레퍼런스 신호를 전송하기 위하여 전송 단말기 빔을 형성한 안테나 어레이의 ID를 추가적으로 전송할 수 있다.
각 기지국(740, 750)은 각각 복수의 기지국 안테나(741, 751)를 구비할 수 있다. 각 기지국(740, 750)들은 기지국 안테나(741, 751)를 이용하여 기지국 빔을 형성할 수 있다. 각 기지국(740, 750)은 형성 가능한 복수의 기지국 빔들 중에서 어느 하나의 전송 기지국 빔을 선택하여 단말기(760)로부터의 상향링크 레퍼런스 신호를 수신할 수 있다.
이 경우에, 선택부(720)는 단말기(760)에 대한 서빙 기지국뿐만 아니라, 단말기(760)가 데이터를 수신하기 위하여 사용해야 할 데이터 전송 단말기 빔의 ID, 서빙 기지국이 사용해야 할 데이터 전송 기지국 빔의 ID를 결정할 수 있다.
전송부(730)는 선택된 서빙 기지국에 대한 정보를 서빙 기지국을 경유하여 단말기(760)로 전송할 수 있다. 또한, 전송부(730)는 데이터 전송 단말기 빔의 ID, 데이터 전송 기지국 빔의 ID를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 데이터 전송 단말기 빔의 ID는 서빙 기지국을 경유하여 단말기(760)로 전송될 수 있다.
일측에 따르면, 단말기(760)는 서빙 기지국에 접속할 수 있다. 서빙 기지국은 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 단말기(760)로 데이터를 전송하고, 단말기(760)는 데이터 전송 단말기 빔을 이용하여 서빙 기지국(760)으로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 선택부(720)는 협력 통신 기법을 적용하도록 서빙 기지국을 선택할 수 있다. 이 경우에, 선택부(720)는 복수의 기지국(740, 750)을 모두 서빙 기지국으로 선택하고, 각 서빙 기지국이 데이터를 전송하기 위하여 사용하는 데이터 전송 기지국 빔을 선택할 수 있다. 전송부(730)는 결정된 데이터 전송 기지국 빔을 각각의 서빙 기지국으로 전송하고, 각 서빙 기지국들은 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 데이터를 단말기(760)로 전송할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 단말기
120, 130, 140: 기지국
121, 131, 141: 셀
150: 기지국 제어기

Claims (17)

  1. 복수의 단말기 안테나를 이용하여 형성 가능한 단말기 빔들 중에서 전송 단말기 빔을 선택하고, 상기 선택된 전송 단말기 빔의 ID 및 레퍼런스 신호를 상기 전송 단말기 빔을 이용하여 복수의 기지국으로 레퍼런스 신호를 전송하는 전송부; 및
    상기 각 기지국으로 전송된 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 복수의 기지국들 중에서 선택된 서빙 기지국에 대한 정보를 수신하는 수신부
    를 포함하고,
    상기 수신부는 상기 서빙 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단말기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전송부는 Chu 시퀀스를 생성하고, 상기 생성된 Chu 시퀀스를 상기 전송 단말기 빔의 ID의 값에 따라 주파수 영역에서 순환 이동시켜 상기 Chu 시퀀스에 상기 전송 단말기 빔의 ID를 삽입하고, 상기 전송 단말기 빔의 ID가 삽입된 Chu 시퀀스를 전송하는 단말기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호를 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access CHannel)을 이용하여 전송하는 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 서빙 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔 들 중에서 선택된 데이터 전송 기지국 빔과 상기 단말기 빔들 중에서 선택된 데이터 전송 단말기 빔에 대한 정보를 추가적으로 수신하고,
    상기 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 상기 서빙 기지국으로부터 전송된 데이터를 상기 데이터 전송 단말기 빔을 이용하여 수신하는 단말기.
  6. 단말기로 데이터를 전송하는 기지국에 있어서,
    상기 단말기로부터 상기 단말기의 복수의 단말기 안테나를 이용하여 형성 가능한 단말기 빔들 중에서 선택된 전송 단말기 빔을 이용하여 전송된 레퍼런스 신호 및 상기 전송 단말기 빔의 ID를 를 상기 단말기로부터 수신하는 수신부; 및
    전송부
    를 포함하고,
    상기 레퍼런스 신호 및 상기 단말기로부터 제2 기지국으로 전송된 제2 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 기지국이 상기 단말기에 대한 서빙 기지국으로 선택된 경우에, 상기 전송부는 상기 단말기로 데이터를 전송하는 기지국.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 전송 단말기 빔의 ID의 값에 따라 주파수 영역에서 순환 이동된 Chu 시퀀스를 상기 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 선택된 전송 기지국 빔을 이용하여 수신하는 기지국.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호를 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access CHannel)을 이용하여 수신하는 기지국.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 수신된 레퍼런스 신호의 입사각(DoA: Direction of Arrival)을 추정하는 DoA 추정부;
    상기 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 상기 추정된 입사각에 대응하는 전송 기지국 빔을 이용하여 상기 레퍼런스 신호에 대한 빔포밍을 수행하는 빔 형성부; 및
    상기 전송 단말기 빔의 ID를 추정하는 ID 감지부
    를 더 포함하는 기지국.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 전송 단말기 빔의 ID를 추정하는 ID 감지부;
    상기 ID가 추정된 전송 단말기 빔을 이용하여 전송된 상기 레퍼런스 신호의 입사각(DoA: Direction of Arrival)을 추정하는 DoA 추정부; 및
    상기 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 상기 추정된 입사각에 대응하는 전송 기지국 빔을 이용하여 상기 레퍼런스 신호에 대한 빔포밍을 수행하는 빔 형성부
    를 포함하는 기지국.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 수신된 레퍼런스 신호를 사용하여 복수의 기지국 안테나에 해당하는 안테나 가중치 추정부;
    상기 추정된 기지국의 복수의 기지국 안테나 가중치를 사용하여 상기 레퍼런스 신호의 입사각 방향으로 빔포밍을 수행하는 빔 형성부; 및
    상기 전송 단말기 빔의 ID를 추정하는 ID 감지부
    를 더 포함하는 기지국.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 전송부는 기지국 제어기로 상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호에 대한 정보를 전송하고,
    상기 전송 단말기 빔의 ID 및 상기 레퍼런스 신호에 대한 정보는 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 정보 및 제2 기지국으로부터 상기 기지국 제어기로 전송된 제2 전송 단말기 빔의 ID와 비교되어 상기 서빙 기지국 및 상기 서빙 기지국의 데이터 전송 기지국 빔을 선택하기 위하여 사용되는 기지국.
  14. 복수의 기지국으로부터 상기 각 기지국이 단말기로부터 수신한 레퍼런스 신호에 대한 정보를 수신하는 수신부;
    상기 각 기지국이 단말기로부터 수신한 레퍼런스 신호에 대한 정보를 비교하여 복수의 기지국 중에서 상기 단말기에 대한 서빙 기지국을 선택하는 선택부; 및
    상기 선택된 서빙 기지국에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 전송부
    를 포함하고,
    상기 레퍼런스 신호는 상기 단말기의 복수의 단말기 안테나를 이용하여 형성 가능한 단말기 빔들 중에서 선택된 전송 단말기 빔을 이용하여 전송되고, 상기 각 기지국의 복수의 기지국 안테나를 이용하여 형성 가능한 기지국 빔들 중에서 선택된 전송 기지국 빔을 이용하여 수신되고,
    상기 선택부는 상기 레퍼런스 신호에 기반하여 상기 복수의 단말기 빔들 중에서 데이터 전송 단말기 빔을 선택하고, 상기 복수의 기지국 빔들 중에서 데이터 전송 기지국 빔을 선택하고,
    상기 단말기는 상기 서빙 기지국으로부터 상기 데이터 전송 기지국 빔을 이용하여 전송된 데이터를 상기 데이터 전송 단말기 빔을 이용하여 수신하는 기지국 제어기.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 데이터 전송 단말기 빔에 대한 정보를 상기 단말기로 전송하고, 데이터 전송 기지국 빔에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하고,
    상기 데이터 전송 기지국 빔은 상기 기지국으로부터 상기 데이터를 전송하기 위하여 사용되고, 상기 데이터 전송 단말기 빔은 상기 데이터를 수신하기 위하여 사용되는 기지국 제어기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 레퍼런스 신호에 대한 정보는 상기 각 기지국이 상기 레퍼런스 신호를 수신한 세기에 대한 정보, 상기 각 기지국이 수신한 레퍼런스 신호의 SNR에 대한 정보, 상기 각 기지국이 수신한 레퍼런스 신호의 SINR에 대한 정보, 상기 각 기지국이 수신한 레퍼런스 신호의 BER에 대한 정보 중에서 적어도 하나를 포함하는 기지국 제어기.
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