KR101617232B1 - 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 방법은 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정; 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정; 및 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함한다.
안테나 제어, 안테나 동작 모드, 안테나 운용, 방향성 안테나, 무방향성 안테나, SPA, 안테나 배열
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서 적어도 하나의 안테나를 제어하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 특히 다양한 동작 모드를 지원하는 안테나 제어 방법 및 장치에 대한 것이다.
과거 무선 이동 통신 시스템은 음성 서비스 위주이었으나 고품질의 멀티미디어 서비스에 대한 요구의 증대로 인해 데이터 서비스 위주로 서비스의 중심축이 이동하고 있고, 이로 인해 대용량 데이터를 신속하고, 더 신뢰성 있게 전송하기 위한 차세대 무선 전송 기술과 이를 지원하도록 방향성 빔을 형성하는 빔 형성 기술, 다이버시티 전송, 다중화 전송 기술 등 다양한 안테나 기술들이 제안되고 있다.
또한 셀룰러 기반의 이동 통신 시스템을 포함한 각종 무선 통신 시스템에서는 통신 시 주변 통신 장치들과 간섭이 발생되며, 이러한 간섭은 통신 신호의 신호 품질을 열화시킴은 물론 전송률을 떨어뜨리는 원인으로 작용된다. 또한 상기와 같이 다양한 안테나 기술은 존재하지만, 통신 상황에 따라 적절한 안테나 기술을 사용하기 위해서는 해당되는 안테나 기술을 통신 장치에 적용하기 위한 안테나 동작 모드의 전환 절차가 요구된다. 그러나 종래 안테나 동작 모드의 전환 절차는 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 다이버시티 모드, 다중화 모드 등 단순한 안테나 동작 모드들을 구성하고 이들을 선택함으로써 통신 단절 및 성능 저하의 원인이 된다. 예를 들어, 방향성 모드로 기지국과 통신 중인 단말기가 이동하는 경우 기지국과 단말기 사이의 방향이 변경되기 때문에 현재의 방향성 모드로는 신호 품질이 저하될 수 있다. 단말기는 신호 품질 향상을 위하여 추적 모드로 전환하여 기지국으로부터 오는 신호의 방향성을 추적한 후 다시 방향성 모드로 전환함으로써 통신을 지속할 수 있다. 이때, 단말기가 모드 전화 과정 동안 통신 단절과 성능 저하가 발생하게 된다.
따라서 통신 환경 등에 따라 적절한 안테나 동작 모드를 효율적으로 지원할 수 있고, 주변 통신 장치들과의 간섭 발생을 저감시킬 수 있으며, 단절없는 통신 성능을 제공할 수 있는 안테나 제어 방안이 요망된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 다양한 안테나 동작 모드를 지원하는 안테나 제어 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 적응적으로 안테나 동작 모드를 구성 및 운용하는 안테나 제어 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 복수의 안테나 동작 모드들을 복합적으로 구성 및 운용할 수 있는 안테나 제어 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 복수의 안테나들을 그룹핑하여 구성 및 운용할 수 있는 안테나 제어 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 무선 통신 시스템의 송/수신기에서 복수의 안테나들을 그룹핑하여 독립적으로 구성 및 운용할 수 있는 다중 모드의 안테나 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법은, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나의 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 조절하고, 상기 조절한 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정 및 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법은, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나로 구성되는 적어도 하나의 안테나 집합을 이용하여 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드 중 하나를 상기 안테나 동작 모드로 구성하는 과정 및 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정은, 각 안테나 집합에서 운용되는 제1 동작 모드를 구성하고, 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열에서 운용되는 제2 동작 모드를 구성하여 상기 복합 모드에 포함되는 결합 복합 모드를 구성하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법은, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 및/또는 수신되는 신호의 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정한 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정 및 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나의 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 조절하고, 상기 조절한 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하고, 여기서, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 또는 수신되는 신호들의 처리 방법, 처리 순서를 제어하는 모드 어댑터를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 시스템에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드 중 하나를 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하며, 여기서, 상기 제어부는, 각 안테나 집합에서 운용되는 제1 동작 모드를 구성하고, 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열에서 운용되는 제2 동작 모드를 구성하여 상기 복합 모드에 포함되는 결합 복합 모드를 구성한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 시스템에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 및/또는 수신되는 신호의 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정한 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법은, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 및/또는 수신되는 신호의 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정한 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정 및 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나의 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 조절하고, 상기 조절한 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하고, 여기서, 상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 또는 수신되는 신호들의 처리 방법, 처리 순서를 제어하는 모드 어댑터를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 시스템에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드 중 하나를 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하며, 여기서, 상기 제어부는, 각 안테나 집합에서 운용되는 제1 동작 모드를 구성하고, 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열에서 운용되는 제2 동작 모드를 구성하여 상기 복합 모드에 포함되는 결합 복합 모드를 구성한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 장치는, 상기 무선 통신 시스템에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 및/또는 수신되는 신호의 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정한 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나 제어 방법과 장치에 적용되는 기본 원리는 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 적어도 하나의 안테나를 갖춘 무선 통신 시스템에서 안테나별 동작 모드 결정 과정, 안테나 선택 과정, 안테나 결합 과정, 안테나 동작 모드 제어 과정 중 적어도 하나를 포함하는 안테나 제어 방법과, 상기 안테나 제어 방법이 적용된 안테나 제어 장치는 상기 적어도 하나의 안테나를 이용하여 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 중 적어도 한 개의 단일 모드 및/또는 적어도 두 개의 단일 모드를 결합한 복합 모드를 구성한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 적어도 하나의 안테나를 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하기 위한 안테나 제어 방법은 통신 환경과 통신 목적 중 적어도 하나를 고려하여 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고 구성하여 운용하도록 안테나를 제어한다. 이때, 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드는 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등), 적어도 두 개의 동일한 단일 모드를 포함하여 적어도 두 개의 단일 모드가 결합된 복합 모드, 적어도 두 개의 단일 모드 및/또는 복합 모드를 독립적으로 운용하는 다중 모드 중 하나의 안테나 동작 모드로 결정한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 한 개의 방향성 안테나를 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하기 위한 안테나 제어 방법은 적어도 한 개의 빔 스페이스를 형성하거나 빔 스페이스를 변경함으로써 빔 패턴을 형성하여 해당 안테나를 통하여 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등) 또는 단일 모드들을 결합한 기본 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드 등)가 구성되어 운용되도록 안테나를 제어한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 적어도 두 개의 방향성 안테나들로 구성된 방향성 안테나 배열을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하기 위한 안테나 제어 방법은 적어도 한 개의 빔 스페이스를 형성하거나 빔 스페이스를 변경함으로써 빔 패턴을 형성하여 각 방향성 안테나가 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등) 또는 기본 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드 등)가 구성되어 운용되도록 각 방향성 안테나를 제어한다. 이와 동시에 안테나 배열을 구성하는 안테나들의 안테나 별 결합 계수 조정을 통하여 안테나 배열 자체적으로 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등) 또는 기본 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드 등)가 구성되어 운용되도록 안테나 배열을 제어한다. 따라서, 각 안테나 별로 구성되는 안테나 별 동작 모드와 안테나 배열을 통하여 구성되는 안테나 배열 동작 모드가 결합된 복합 모드가 구성되어 운용되도록 안테나를 제어한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 적어도 두 개의 무방향성 안테나들로 구성된 무방향성 안테나 배열을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하기 위한 안테나 제어 방법은 안테나 배열을 구성하는 안테나 별 결합 계수 조정을 통하여 안테나 배열 자체적으로 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등) 또는 기본 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드 등)가 구성되어 운용되도록 안테나 배열을 제어한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 각각 적어도 두 개의 무방향성 안테나들로 구성된 적어도 두 개의 무방향성 안테나 그룹들을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하기 위한 안테나 제어 방법은 각 안테나 그룹을 구성하는 안테나 별 결합 계수 조정을 통하여 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등) 또는 기본 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드 등)가 구성되어 운용되도록 각 안테나 그룹을 제어한다. 이와 동시에 전체 안테나 배열을 구성하는 안테나 별 결합 계수 조정을 통하여 안테나 배열 자체적으로 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등) 또는 기본 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드 등)가 구성되어 운용되도록 전체 안테나 배열을 제어한다. 따라서, 각 안테나 그룹 별로 구성되는 안테나 그룹 별 동작 모드와 안테나 배열을 통하여 구성되는 안테나 배열 동작 모드가 결합된 복합 모드가 구성되어 운용되도록 안테나를 제어한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 각각 적어도 한 개의 방향성 안테나로 구성된 적어도 두 개의 방향성 안테나 그룹들을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하기 위한 안테나 제어 방법은 각 안테나 그룹이 독립적으로 단일 모드 또는 복합 모드로 구성되어 운용되도록 각 안테나 그룹을 제어함으로써 다중 모드를 구성하여 운용한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 각각 적어도 두 개의 무방향성 안테나들로 구성된 적어도 두 개의 무방향성 안테나 그룹들을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하기 위한 안테나 제어 방법은 각 안테나 그룹이 독립적으로 단일 모드 또는 복합 모드로 구성되어 운용되도록 각 안테나 그룹을 제어함으로써 다중 모드를 구성하여 운용한다.
또한 본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 안테나 제어 방법과 장치는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들을 이용하여 적어도 한 개의 단일 모드 또는 적어도 두 개의 단일 모드를 결합한 복합 모드를 구성하여 운용한다.
여기서 상기 non-SPA 안테나는 다이폴(dipole) 안테나와 같이 전방향으로 방사하는 빔을 형성하거나, 섹터(sector) 안테나와 같이 빔 패턴이 미리 정해진 형태만을 가지는 무방향성 안테나를 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 안테나 제어 방법과 장치는 적어도 두 개의 방향성 안테나로 구성된 안테나 배열을 이용하여 개별 안테나의 안테나 동작 모드와 안테나 배열을 이용한 안테나 동작 모드를 결합한 복합 모드를 구성하여 운용한다.
여기서 상기 방향성 안테나는 SPA 안테나 또는 ESPAR 안테나 등과 같이 다수의 빔 스페이스 구성이 가능하여 방향성 빔을 형성할 수 있어야 한다.
또한 본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 SPA 안테나로 구성된 안테나 배열을 이용하여 운용될 수 있는 복합 모드는 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 또 다른 스캔 모드로 운용한다. 이때 각 SPA 안테나의 스캔 모드와 안테나 배열을 이용한 스캔 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 스캔 모드들을 결합함으로써 다양한 스캔-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 방향성 모드와 안테나 배열을 이용한 방향성 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 방향성 모드들을 결합함으로써 다양한 방향성-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여서도 방향성 다이버시티 모드를 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나를 이용한 방향성 다이버시티 모드와 안테나 배열을 이용한 방향성 다이버시티 모드 사이에 다이버시티 방법 등을 다르게 운용하여 두 개의 방향성 다이버시티 모드들을 결합함으로써 다양한 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여서는 방향성 다중화 모드를 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여서도 방향성 다중화 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드와 안테나 배열을 이용한 방향성 다중화 모드 사이에 다중화 방법 등을 다르게 운용하여 두 개의 방향성 다중화 모드들을 결합함으로써 다양한 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여서도 추적 방향성 복합 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
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본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여서도 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 있어서, SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하는 무선 통신 시스템은 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 모드로 운용하면서 안테나 배열을 이용하여서도 추적 방향성 다중화 모드로 운용한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
또한 본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 SPA 안테나로 구성된 안테나 배열을 이용하여 운용될 수 있는 복합 모드는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나 그룹들로 구성된 안테나 배열을 이용하여 동일한 방식으로 운용될 수 있다. 여기서 각 non-SPA 안테나 그룹은 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성되어 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드, 추적 방향성 복합 모드, 추적 방향성 다이버시티 복합 모드, 추적 방향성 다중화 복합 모드 중 하나의 안테나 동작 모드로 구성되어 운용된다.
또한 본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 안테나 제어 방법 및 장치는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 non-SPA 안테나 배열에서 적어도 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 형성하여 각 non-SPA 안테나 그룹이 독립적으로 한 개의 동작 모드(단일 모드 또는 복합 모드)를 구성하여 동작하도록 함으로써 적어도 두 개의 독립적인 동작 모드(단일 모드 및/또는 복합 모드)를 다중 모드로 구성하여 운용한다. 이때, 적어도 두 개의 독립적인 동작 모드들은 서로 동일할 수 있음은 물론이다.
또한 발명의 실시 예에 있어서, 상기 안테나 제어 방법 및 장치는 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열에서 적어도 두 개의 SPA 안테나 그룹을 형성하여 적어도 한 개의 SPA로 구성된 각 SPA 안테나 그룹이 독립적으로 한 개의 동작 모드(단일 모드 또는 복합 모드)를 구성하여 동작하도록 함으로써 적어도 두 개의 독립적인 동작 모드(단일 모드 및/또는 복합 모드)를 다중 모드로 구성하여 운용한다. 이때, 적어도 두 개의 독립적인 동작 모드들은 서로 동일할 수 있다.
그리고 두 개 이상의 SPA 안테나로 각 SPA 안테나 그룹을 구성하거나, 세 개 이상의 SPA 안테나 그룹을 운용함에 있어서도 각 안테나 그룹 별로 독립적인 동작 모드(단일 모드, 복합 모드)를 구성하여 운용할 수 있다. 또한 각 SPA 안테나 그룹이 적어도 두 개의 SPA 안테나들로 구성된 SPA 안테나 배열을 형성하여 SPA 안테나 그룹을 통해 복합 모드로 운용되는 경우에는 각 SPA 안테나 그룹이 SPA 안테나 배열을 이용하여 운용 가능한 다수의 복합 모드들 중에서 하나의 동작 모드를 독립적으로 구성하여 운용할 수 있다.
상기한 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템의 송/수신기에서 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 또는 수신함으로써 주변 통신 장치들에게 미치는 간섭을 크게 감소시킬 수 있다. 특히 셀룰러 시스템에서는 해당 기지국과 단말이 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 또는 수신함으로써 인접 셀에 미치는 간섭을 크게 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 셀 용량을 크게 증대시킬 수 있다.
또한 상기한 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템의 송/수신기에서 통신하고자 하는 다른 통신 장치의 방향을 추적하여 방향성 빔을 형성하면서 다이버시티 전송 또는 다중화 전송이 가능하므로 주변 통신장치들에게 미치는 간섭을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 통신 신호 품질을 개선하거나 전송률을 향상시킬 수 있다.
또한 상기한 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템의 송/수신기에서 다수의 안테나 동작 모드를 수행하는 다양한 복합 모드를 운용할 수 있다. 따라서 안테나 동작 모드 전환을 위한 별도의 절차를 생략할 수 있으며, 기존 안테나 동작 모드 전환 시 발생되던 통신 중단 및/또는 시간 지연의 문제를 해결할 수 있다. 또한 하나의 안테나 동작 모드를 수행하면서 동시에 다른 안테나 동작 모드를 동시에 수행하는 것이 가능하다.
또한 상기한 본 발명에 의하면, 본 발명에 따라 설계된 적어도 두 개의 안테나를 갖춘 단말기는 현재 접속 중인 해당 기지국과의 통신을 유지하면서 동시에 또 다른 인접 기지국을 탐색하고, 인접 기지기국과 독립적으로 통신을 수행할 수 있기 때문에 효율적이고 안정된 핸드오버가 가능하다.
또한 상기한 본 발명에 의하면, 적어도 두 개의 안테나를 갖춘 단말기는 적어도 두 개의 기지국에 접속하여 각 기지국과 독립적인 통신이 가능하며, 단말기는 다수의 기지국들과 동시에 독립적으로 신호를 송수신하는 효율적인 멀티호밍 (multi-homing)을 수행할 수 있다.
또한 상기한 본 발명에 의하면, 적어도 두 개의 안테나를 갖춘 단말기는 적어도 두 개의 단일 모드 또는 복합 모드를 동시에 운용하여 다중 모드로 운용할 수 있기 때문에 다중 서비스를 동시에 제공받을 수 있다.
또한 상기한 본 발명에 의하면, 적어도 두 개의 안테나를 갖춘 단말기는 적어도 두 개의 안테나를 서로 연합하여 하나의 단일 모드 또는 복합 모드를 구성하여 운용할 수 있으며, 이를 통해 통신 시간을 단축할 수 있다. 예를 들어 스캔 모드 또는 추적 모드를 동시에 수행할 경우 스캔 영역 또는 추적 영역을 나누어 동시에 수행함으로써 스캔 시간 또는 추적 시간을 크게 단축할 수 있다.
또한 상기한 본 발명에 의하면, 일반적인 다중 안테나 시스템에서 발생되는 간섭을 방지할 수 있으며, 무선 통신 시스템에서 안테나 동작 모드를 다양한 형태로 재구성할 수 있다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 상기한 본 발명의 실시 예를 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저 본 명세서에서 사용되는 용어를 아래와 같이 정의한다. 본 발명의 실시 예에서 “안테나 동작 모드”라 함은 후술할 단일 모드, 복합 모드, 또는 다중 모드 중 하나로 이해될 수 있다.
상기 “단일 모드”는 하나의 안테나 또는 다수의 안테나로 구성된 안테나 배열 또는 안테나 그룹을 이용하여 무선 통신 시스템의 송/수신기에서 송수신 신호의 유무 확인, 방향성 추적, 또는 송수신을 위하여 운용하는 기본적인 안테나 동작 모드를 의미한다. 본 발명의 실시 예에서 상기 “단일 모드”는 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 단일 모드로 예시된 안테나 동작 모드들에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다. 상기 “복합 모드”는 상기 단일 모드로 예시된 안테나 동작 모드들 중에서 적어도 두 개의 안테나 동작 모드들을 결합하여 구성하거나, 하나의 안테나에서 운용될 수 있는 복합 모드와 상기 단일 모드를 결합하여 구성하거나 또는 하나의 안테나에서 운용될 수 있는 복합 모드들을 결합하여 구성될 수 있다. 상기 하나의 안테나에서 운용될 수 있는 복합 모드는 이하 “기본 복합 모드”라 정의한다. 상기 기본 복합 모드는 추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 그리고 추적 방향성 다중화 모드 중 적어도 하나를 포함하여, 상기 기본 복합 모드에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 후술할 적어도 하나의 안테나 집합을 이용하여 상기 복합 모드를 구성할 수 있으며, 상기 복합 모드는 상기 기본 복합 모드와 결합 복합 모드로 구성된다. 상기 결합 복합 모드는 상기 단일 모드 및/또는 기본 복합 모드에 포함되는 다수의 모드들 중에서 적어도 두 개의 모드들의 기능을 결합하여 구성된 복합 모드를 의미한다. 또한 상기 결합 복합 모드는 적어도 두 개의 동일한 모드들 또는 서로 다른 모드들을 결합하여 구성될 수 있다. 상기 결합 복합 모드를 구성하는 경우 안테나 집합 별 동작 모드는 같거나 또는 다르게 구성할 수 있다.
이하 본 발명의 실시 예에서 복합 모드라 함은 상기 기본 복합 모드와 상기 결합 복합 모드 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 이해하기로 한다.
그리고 상기 “다중 모드”는 다수의 안테나들 또는 다수의 안테나 그룹들에 대해 상기 단일 모드 및/또는 상기 복합 모드를 안테나별로 또는 안테나 그룹별로 독립적으로 운용하는 안테나 동작 모드를 의미한다. 또한 상기 다수의 안테나 그룹들은 동일한 동작 모드를 운용할 시 연합하여 동작될 수 있다.
본 명세서에서 상기 “안테나”는 넓은 의미에서 방향성 안테나, 무방향성 안테나, 안테나 배열, 또는 상기 안테나 그룹 중 하나로 정의될 수 있다. 상기 안테나 배열은 다수의 방향성 안테나들 또는 다수의 무방향성 안테나들로 구성된다. 또한 상기 안테나 배열은 적어도 하나의 안테나 그룹으로 구성될 수 있으며, 각 안테나 그룹은 적어도 하나의 방향성 안테나 또는 다수의 무방향성 안테나로 구성될 수 있다. 또한 다수의 안테나 그룹을 각각 안테나 배열로 구성할 수 있으며, 여기서 다수의 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 운용하는 경우 각 안테나 배열은 독립적으로 운용된다.
그리고 본 발명의 실시 예에서 방향성 빔을 형성할 수 있는 적어도 하나의 안테나는 적어도 하나의 방향성 안테나 및/또는 적어도 하나의 무방향성 안테나로 구성되는 안테나 집합으로 정의하기로 한다. 예를 들어 적어도 하나의 방향성 안테나, 적어도 두 개의 무방향성 안테나, 적어도 하나의 방향성 안테나와 적어도 하나의 무방향성 안테나로 상기 안테나 집합을 구성할 수 있다. 따라서 상기 안테나 집합은 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나의 단위로 이해될 수 있으며, 상기 안테나 배열과 상기 안테나 그룹은 적어도 하나의 안테나 집합으로 구성될 수 있다.
상기 방향성 안테나는 방향성 빔을 형성할 수 있은 안테나를 의미한다. 상기 방향성 안테나로는 예를 들어 SPA(switched parasitic antenna), ESPAR(electronically steerable passive array radiator) 안테나 등을 이용할 수 있으며, 이외에도 방향성 빔을 형성할 수 있는 각종 안테나들을 이용할 수 있다.
본 명세서에서 상기 무방향성 안테나는 다이폴(dipole) 안테나와 같이 전방향으로 방사하는 빔을 형성하거나, 섹터(sector) 안테나와 같이 빔 패턴이 미리 정해진 형태를 갖는 안테나를 의미한다. 상기 안테나 배열은 다수의 방향성 안테나들 또는 다수의 무방향성 안테나들로 구성된다. 본 명세서에서 정의된 용어 중에서 non-SPA 안테나는 상기 무방향성 안테나와 동일한 의미를 갖는 것으로 이해하기로 한다. 상기 안테나 배열을 구성하는 다수의 안테나들은 적용되는 안테나 동작 모드에 따라 적어도 하나의 안테나 그룹으로 구분될 수 있다.
하기 실시 예에서는 설명의 편의상 상기 방향성 안테나로 SPA 안테나의 예를 들어 설명하였으나, 본 발명에서 상기 방향성 안테나가 상기 SPA 안테나로 한정되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다. 그리고 이하 본 명세서에서 “SPA 안테나”라 함은 ESPAR 안테나 등 방향성 빔을 형성할 수 있는 각종 방향성 안테나를 포함하는 개념으로 이해하기로 한다. 그리고 하기 실시 예에서 방향성 안테나에서 빔 스페이스는 넓은 의미에서 방향성 빔과 동일한 것으로 이해될 수 있다.
또한 하기 실시 예에서 다수의 SPA 안테나들로 구성된 안테나 배열을 SPA 안테나 배열, 다수의 non-SPA 안테나들로 구성된 안테나 배열을 non-SPA 안테나 배열, 그리고 적어도 한 개의 SPA 안테나로 구성된 안테나 그룹을 SPA 안테나 그룹, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 안테나 그룹을 non-SPA 안테나 그룹이라 칭하기로 한다. 그리고 SPA 안테나 배열과 non-SPA 안테나 배열은 각각 적어도 하나의 안테나 그룹으로 구성될 수 있다.
상기 SPA 안테나의 구성을 간략히 설명하면, 상기 SPA 안테나는 가운데 위치한 하나의 능동 소자(active element)와, 기생 요소들(parasitic elements)로서 상기 능동 소자의 주위를 둘러싼 다수의 수동 소자(passive element)들을 포함한다. 상기 능동 소자는 무선 송/수신기(radio transceiver)와 연결되고, 다수의 수동 소자들은 핀 다이오드(pin diode)를 이용하여 개방(open) 또는 단락(short)됨으로써 빔의 방향성을 결정한다. 이외에도 상기 SPA 안테나는 RF 전단부(front-end)를 이용하여 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나를 포함한다.
도 1은 일반적인 SPA 안테나의 구성의 일 예를 나타낸 도면으로서, 이는 예컨대 하나의 능동 소자와 4 개의 수동 소자들로 구성된 모노폴(monopole) SPA 안테나의 구성을 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 가운데 위치한 능동 소자(101)는 도시되지 않은 무선 송/수신기와 연결되어 있으며, 능동 소자(101)의 주변을 둘러싸고 있는 4 개의 수동 소자들(103~109)은 핀 다이오드를 이용하여 개방 또는 단락됨으로써 빔의 방향성이 결정된다.
도 2는 도 1에서 설명한 일반적인 SPA 안테나의 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 SPA 안테나에서 방향성 빔의 방향에 따라 다수의 수동 소자들을 단락 또는 개방시킨 경우 안테나 방사 패턴을 나타낸 것이다. 예를 들어 도 1의 SPA 안테나는 방향성 빔(201)을 형성하고자 하는 방향의 수동 소자(203)를 개방시키고, 나머지 수동 소자들(205~209)을 단락 시킴으로써 원하는 방향성 빔을 생성한다. 또한 도 2의 SPA 안테나는 모든 수동 소자들(203~209)을 단락시키거나 개방시킴으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성할 수 있다.
상기 방향성 안테나의 다른 예로 ESPAR 안테나의 구성을 간략히 설명하면, 일반적인 ESPAR 안테나는 도 3에 도시된 것처럼 가운데 위치한 하나의 능동 소자(active element)(301)와 그 주위를 둘러싼 다수의 수동 소자(passive element)(303~307)로 구성되어 있다. 가운데 위치한 능동 소자(301)는 무선 송/수신기(radio transceiver)와 연결되고, 다수의 수동 소자들(303~307)은 단락시키거나 또는 수동 소자의 입력 임피던스의 허수부를 제어하도록 가변적인 리액터(309, 311)를 구비한다. 상기 ESPAR 안테나는 리액터(309, 311)의 값을 조절함으로써 원하는 방향으로 빔과 널(null)을 형성하도록 ESPAR 안테나의 방사 패턴을 제어할 수 있다. 도 3에서 d는 수동 소자들(303~307)간의 거리, l은 파장, y는 수동 소자들(303~307)간의 상호 커플링(mutual coupling)을 나타내는 어드미턴스(admittance) 행렬, x는 ESPAR 안테나의 패턴을 결정하는 리액턴스(reactance) 행렬이다.
이하 상기 안테나 동작 모드 중에서 단일 모드, 복합 모드, 그리고 다중 모드의 개념을 먼저 설명한 후, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 제어 방법과 장치의 구성을 설명하기로 한다.
본 발명의 안테나 동작 모드에서 상기 단일 모드는 신호의 유무 확인, 신호의 방향성 추적, 또는 신호의 송수신을 위하여 운용하는 기본적인 안테나 동작 모드로서, 한 개의 SPA 안테나 또는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 통해 운용될 수 있다. 그리고 다수의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 통해서도 상기 단일 모드는 운용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 상기 단일 모드는 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 등으로 예시되어 있다. 먼저 상기 단일 모드의 기본적인 동작을 SPA 안테나와 non-SPA 안테나 배열로 구분하여 설명하면, 아래와 같다.
1.스캔 모드
SPA 안테나는 상기 스캔 모드에서 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단하는 동작을 수행한다. non-SPA 안테나 배열은 상기 스캔 모드에서 주기적으로 또는 필요시마다 각 non-SPA 안테나의 결합 계수를 조절하는 방식으로 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단하는 동작을 수행한다.
2.추적 모드
SPA 안테나는 상기 추적 모드에서 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하는 동작을 수행한다. non-SPA 안테나 배열은 상기 추적 모드에서 주기적으로 또는 필요시마다 각 non-SPA 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 하나의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하는 동작을 수행한다. 또한 상기 추적 모드에서 non-SPA 안테나 배열은 주기적으로 인접한 방향성 빔을 형성함으로써 현재의 방향성 빔 신호와 비교하여 신호 세기 등과 같은 높은 품질을 갖는 방향으로 빔을 형성하는 방식으로 신호의 방향성을 추적할 수 있다.
3.전방향 모드
SPA 안테나는 상기 전방향 모드에서 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 또는 다른 방법으로는 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다. non-SPA 안테나 배열은 상기 전방향 모드에서 non-SPA 안테나 배열 중 적어도 하나의 non-SPA 안테나를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 non-SPA 안테나를 통해 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다. 또는 다른 방법으로 non-SPA 안테나 배열은 각각 다른 방향의 빔을 형성하는 다수의 섹터 안테나들을 이용하여 동시에 동일한 신호를 전송함으로써 전방향 빔 형성이 가능하다.
4.방향성 모드
SPA 안테나는 상기 방향성 모드에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 이용하여 특정 방향으로 방사하는 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다. non-SPA 안테나 배열은 상기 방향성 모드에서 각 non-SPA 안테나의 결합 계수를 조절하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
5.방향성 다이버시티 모드
SPA 안테나는 상기 방향성 다이버시티 모드에서 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 다이버시티 방법을 이용하여 신호를 방향성 다이버시티 전송한다. non-SPA 안테나 배열은 상기 방향성 다이버시티 모드에서 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 방향성 다이버시티 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법으로 수신된 신호들을 결합하는 방향성 다이버시티 수신 동작을 수행한다.
6.방향성 다중화 모드
SPA 안테나는 상기 방향성 다중화 모드에서 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 방향성 다중화 전송하는 동작을 수행한다. non-SPA 안테나 배열은 상기 방향성 다중화 모드에서 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
한편 본 발명의 실시 예에서 적어도 한 개의 SPA 안테나 또는 non-SPA 안테나 배열 또는 안테나 그룹을 통해 운용될 수 있는 복합 모드는 예컨대, 추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 그리고 추적 방향성 다중화 모드로 예시된 기본 복합 모드를 포함한다. 상기 기본 복합 모드에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. 한 개의 SPA 안테나는 하나의 RF 전단부(front-end)로 스위치 빔(switched beam)을 형성할 수 있으므로 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 단일 모드는 물론 상기 기본 복합 모드를 운용할 수 있다. 또한 non-SPA 안테나 배열의 예로 전방향(onmi-directional)으로 방사하는 다이폴(dipole) 안테나, 고정된 방향성 빔만 형성할 수 있는 섹터 안테나 등을 이용하는 경우에도 단일 모드는 물론 상기 기본 복합 모드를 운용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 상기 복합 모드는 단일 모드들을 결합하여 구성하거나, 상기 단일 모드와 상기 기본 복합 모드를 결합하여 구성하거나, 또는 상기 기본 복합 모드들을 결합하여 구성될 수 있다. 또한 적어도 하나의 안테나 집합을 이용하여 상기 복합 모드 중 상기 결합 복합 모드를 구성할 수 있으며, 이 경우 각 안테나 집합 별로 구성되는 안테나 집합 별 동작 모드와 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열을 통하여 구성되는 안테나 배열 동작 모드 기능을 결합하여 하나의 안테나 동작 모드로 구성할 수 있다. 그리고 본 발명에서는 상기 결합 복합 모드를 구성하는 경우 상기 각 안테나 집합 별로 상기 단일 모드 또는 상기 기본 복합 모드를 구성하여 안테나 집합 별 동작 모드를 생성하고, 상기 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열을 이용하여 또 다른 상기 단일 모드 또는 상기 기본 복합 모드를 구성하여 안테나 배열 동작 모드를 생성하며, 상기 적어도 두 개의 안테나 집합 별로 구성된 동작 모드들과 상기 안테나 배열 동작 모드 기능을 결합하여 하나의 안테나 동작 모드로 구성할 수 있다.
따라서 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열, 또는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나 그룹으로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하면 예시된 상기 6 개의 단일 모드와 상기 3 가지 기본 복합 모드를 이용하여 9n 개(n은 2 이상의 정수)의 모드로 구성된 복합 모드를 안테나 동작 모드로 운용할 수 있다.
하기 <표 1>은 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 이용하여 예컨대, 92 (=81) 개의 모드로 운용될 수 있는 복합 모드의 일 예를 나타낸 것이다. 하기 <표 1>를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 안테나 배열을 갖춘 무선 통신 시스템에서 개별 SPA 안테나의 안테나 동작 모드와, SPA 안테나 배열을 이용한 안테나 동작 모드를 결합한 복합 모드를 구성하여 운용할 수 있음을 알 수 있다.
<표 1>
또한 하기 <표 2>는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나 그룹으로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 예컨대, 92 (=81) 개의 모드로 운용될 수 있는 복합 모드의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 2>
또한 본 발명의 실시 예에서 다중 모드는 적어도 두 개의 SPA 안테나 또는 적어도 두 개의 안테나 그룹을 이용하여 각 SPA 안테나 또는 각 안테나 그룹이 각각 독립적으로 상기한 단일 모드 또는 복합 모드로 동작하는 방식으로 운용된다. 여기서 상기 각 안테나 그룹은 적어도 한 개의 SPA 안테나 또는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된다.
하기 <표 3>은 예컨대, 두 개의 SPA 안테나를 각각 독립적인 안테나 동작 모드로 운용하는 경우 가능한 다중 모드의 일 예를 나타낸 것이다. 여기서 운용 가능한 다중 모드의 개수는 독립적으로 동작되는 SPA 안테나의 개수에 비례하여 증가된다. 여기서 각 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성할 경우 두 개의 SPA 안테나는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 구성한다.
<표 3>
또한 하기 <표 4>는 예컨대, 두 개의 SPA 안테나 그룹 또는 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 각각 독립적인 안테나 동작 모드로 운용하는 경우 가능한 다중 모드의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 4>
상기 <표 4>의 다중 모드 구성은 일 예를 나타낸 것으로 본 발명에 따라 운용 가능한 다중 모드의 개수는 독립적으로 동작되는 SPA 안테나 그룹 또는 non-SPA 안테나 그룹의 개수에 비례하여 증가된다. 그리고 다중 모드에서 각 안테나 그룹을 적어도 한 개의 SPA 안테나를 갖는 SPA 안테나 그룹으로 구성하고, 각 SPA 안테나 그룹을 독립적인 복합 모드로 운용할 경우 상기 <표 1>의 복합 모드를 가정하였을 때, 상기 <표 4>와 같이 운용 가능한 다중 모드의 개수는 예컨대, 81×81 개와 같이 기하급수적으로 증가된다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 복합 모드 또는 다중 모드에 따라 안테나 동작 모드를 제어하는 경우 다양한 통신 환경에서 적응적으로 안테나를 운용할 수 있다. 본 발명의 안테나 동작 모드 제어 방법은 기지국과 단말기를 포함하는 일반적인 무선 통신 시스템은 물론 펨토셀 기지국, 중계기, 릴레이, 중계 전송 펨토셀 기지국, 또는 중계 전송 단말기 등을 포함하는 무선 통신 시스템에서 중계 전송을 수행하거나 또는 펨토셀을 운용하는 다양한 형태의 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 또한 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템뿐만 아니라, WMAN, WLAN, ad-hoc 등 다양한 무선 통신 환경에 적용이 가능하다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 제어 방법과 장치의 구성을 도 4 내지 도 12를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
아울러 하기 실시 예에서는 안테나 제어 장치가 한 개의 SPA 안테나 또는 안테나 배열을 운용하는 경우에도 안테나 그룹을 구성하는 것으로 예시하였으나, 이는 단지 일 실시 예를 나타낸 것이다. 즉 복수의 안테나들은 물론 한 개의 SPA 안테나도 안테나 그룹으로 구성할 수도 있으며, 한 개의 SPA 안테나 또는 안테나 배열을 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 안테나 동작 모드를 지원하는 안테나 제어 방법을 개념적으로 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하여 401 단계에서 무선 통신 시스템의 송/수신기는 안테나 구성 및/또는 운용 형태에 따라 상기한 단일 모드, 복합 모드 또는 다중 모드 중에서 적합한 안테나 동작 모드를 결정한다. 또한 상기 안테나 동작 모드의 결정은 채널 품질, 채널 상태, 수신 신호 세기 등의 통신 환경, 간섭 방지, 멀티 호밍(multi-homing) 등의 통신 목적 등을 고려하여 적합한 모드를 결정할 수 있다. 상기한 통신 환경과 통신 목적은 일 예를 든 것으로서, 본 발명에서 통신 환경이나 통신 목적이 상기 예시된 내용에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
403 단계에서 송/수신기는 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 적어도 하나의 안테나를 선택하며, 405 단계에서 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 적어도 하나의 안테나를 결합한다. 그리고 407 단계에서 송/수신기는 상기 401 단계에서 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 선택 및 결합된 적어도 하나의 안테나를 운용한다.
상기한 도 4의 안테나 제어 방법은 안테나 동작 모드를 결정하는 과정, 상기 결정된 안테나 동작 모드를 구성하는 과정, 및 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정으로 설명될 수 있다. 여기서 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정은 상기 403 단계와 상기 405 단계에 대응된다.
상기 401 단계 내지 407 단계에서 각 단계의 순서는 통신 환경, 통신 목적 등에 따라 변경될 수 있다. 또한 상기 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정은 상기 401 단계 내지 405 단계와 병행 또는 결합하여 수행될 수 있다. 도 4의 안테나 제어 방법에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 안테나 동작 모드를 지원하는 안테나 제어 장치(500)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 적어도 하나의 안테나를 이용하여 단일 모드, 복합 모드, 그리고 다중 모드 중 적어도 하나를 포함하는 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 다수의 안테나들(501)에 대응되는 다수의 안테나 구동부(5031~503L : 503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509), 및 제어부(511)를 포함한다. 그리고 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 송/수신기는 도 5의 안테나 제어 장치를 구비한다.
도 5에서 상기 안테나 구동부(503)는 제어부(511)를 통해 결정된 안테나 동작 모드에 따라 제어부(511)로부터 빔 생성 방법, 빔 스페이스 운용 등과 관련된 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달 받아 빔을 형성하고, 빔 스페이스를 운용한다. 본 발명의 실시 예에서 SPA 안테나와 같은 방향성 안테나를 이용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 빔 스페이스 운용을 위해 요구된다.
그러나 non-SPA 안테나와 같은 무방향성 안테나를 이용하는 경우 빔 스페이스 운용이 요구되지 않으므로 도 5의 장치 구성에서 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있으며, 상기 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 동작 시간, 동작 주기 등을 제어하는 용도로는 사용될 수 있다.
도 5에서 상기 안테나 선택부(505)는 제어부(511)를 통해 결정된 안테나 동작 모드에 따라 제어부(511)로부터 전달된 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 근거로 각 안테나의 사용 여부를 설정하고, 사용되는 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 배열 또는 안테나 그룹을 구성한다. 그리고 상기 안테나 그룹에서 사용되는 안테나들의 집합을 “안테나 집합”이라 정의하며, 상기 안테나 집합은 동일한 안테나 그룹에 속하는 안테나들의 집합을 의미한다.
또한 도 5에서 상기 안테나 결합부(507)은 제어부(511)를 통해 결정된 안테나 동작 모드에 따라 제어부(511)로부터 전달된 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 근거로 상기 안테나 선택부(505)로부터 선택된 안테나들이 상호 결합되도록 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 상기 설정된 결합 계수들을 이용하여 해당되는 안테나들과 스트림들을 결합한다. 도 5에서 상기 모드 어댑터(509)는 제어부(511)로부터 결정된 안테나 동작 모드에 따른 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 근거로 안테나 결합부(507)를 통해 결합되는 안테나들을 통해 송신 또는 수신되는 신호들의 처리 방법, 처리 순서 등을 제어한다. 그 제어 과정에서 상기 모드 어댑터(509)는 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹 내에 안테나들로부터 수신된 일부 또는 모든 신호들을 연합하여 판정하거나 일부 또는 모든 신호들을 독립적으로 판정한다.
또한 도 5에서 상기 제어부(511)는 통신 환경, 통신 목적 등을 고려하여 단일 모드, 복합 모드, 또는 다중 모드 중 적합한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 빔 형성과, 빔 스페이스의 운용을 제어하고, 다수의 안테나들(501) 중에서 적어도 하나의 안테나를 선택 및 결합하고, 송신 또는 수신되는 신호를 처리되도록 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)로 각각 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달한다. 또한 상기 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)는 각각 상기 제어 명령에 응답하여 해당되는 응답 신호와 응답 파라미터를 상기 제어부(511)로 전달할 수 있다.
상기 제어 명령을 구성하는 상기 제어 신호는 상기 결정된 안테나 동작 모드를 운용하기 위해 상기 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)를 제어하는데 필요한 신호들로서, 상기 제어 신호는 필요한 제어 파라미터와 함께 전달될 수 있다. 상기 제어 신호는 도 1의 안테나 제어 장치(500)의 초기화, 동작 모니터링, 안테나 동작 모드에 따른 도 1의 안테나 제어 장치(500)의 설정 및 제어, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어를 위한 각종 제어 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제어 파라미터는 결정된 안테나 동작 모드에 따라 안테나를 구성하고, 운용하기 위하여 필요한 각종 파라미터를 포함한다. 본 발명의 실시 예에서 상기 제어 명령은 상기 제어부(511)에서 생성됨을 가정하였으나, 상기 제어 명령을 생성하지 않고, 다수의 안테나 동작 모드들에 대응되는 제어 명령들을 테이블 정보로 미리 저장한 후, 이용하는 것도 가능할 것이다.
여기서 상기 안테나를 구성한다는 것은 안테나 동작 모드에 따라 적어도 하나의 안테나를 선택하고, 상기 선택된 안테나 중 적어도 하나의 안테나를 결합하는 것을 포함한다. 여기서 상기 적어도 하나의 안테나는 적어도 하나의 방향성 안테나 및/또는 적어도 하나의 무방향 안테나로 구성되는 안테나 집합을 이용할 수 있다.
도 1의 안테나 제어 장치(500)의 구성은 일 구성 예를 나타낸 것으로 도 1의 장치에서 구성 요소들(503~511)은 결정된 안테나 동작 모드에 따른 안테나 구동, 안테나 선택, 안테나 결합, 및 모드 어댑팅(adapting)을 수행하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 안테나를 운용하는 범위 내에서 다양한 형태로 변형하여 구성될 수 있다. 예를 들어 도 5의 장치 구성에서 구성 요소들(503~511)은 하나의 제어기로 구현하거나 또는 구성 요소들(503~511)의 기능 블록을 분할/통합하여 구현할 수 있다. 따라서 본 발명의 안테나 제어 장치(500)가 도 1의 구성으로 제한되어 해석되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 안테나 구동부(503)의 일 구성 예를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 각 안테나에 대응되는 안테나 구동부(503)는 제어부(511)로부터 입력되는 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 근거로 빔을 형성하고, 빔 스페이스를 운용한다. 상기 안테나 구동부(503)로 전달되는 제어 신호는 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어를 위한 각종 제어 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 안테나 구동부(503)로 전달되는 제어 파라미터는 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴을 위한 각종 제어 파라미터 중 적어도 하나를 포함한다.
도 6에서 각 안테나에 대응되는 안테나 구동부(503)는 SPA 안테나와 같은 방향성 안테나의 경우 원하는 방향의 빔 스페이스를 결정하도록 해당 안테나의 기생 요소들(parasitic elements), 예를 들어 수동 소자들을 선택적으로 개방/단락하여 원하는 방향의 빔 스페이스 또는 빔 패턴을 결정하거나 ESPAR 안테나와 같은 방향성 안테나의 경우 기생 요소들의 리액턴스(reactance)를 조절하여 빔 스페이스 패턴을 결정하는 기생 요소 조절 유닛(5031)을 포함한다. 그리고 각 안테나 구동부(503)는 해당 안테나와 연결되어 제어부(511)의 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 근거로 상기 기생 요소 조절 유닛(5031)에서 해당 안테나의 동작 모드 운용을 위한 빔 스페이스를 결정하고, 결정된 빔 스페이스를 통해 해당 안테나가 신호를 송신 또는 수신하도록 한다.
다른 실시 예로 안테나 구동부(503)내 일부 제어 기능을 둘 수 있으며 이 경우 안테나 구동부(503)내에서 해당 안테나의 동작 모드, 빔 스페이스 구성 등을 자체적으로 결정하거나, 상기한 제어 파라미터 중 일부 제어 파라미터를 조절할 수 있다. 예를 들어, 안테나 구동부(503)가 해당 안테나를 방향성 모드로 운용하는 경우 현재 이용하고 있는 빔 스페이스들에 인접한 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하고, 인접한 빔 스페이스 신호와 현재의 빔 스페이스 신호를 비교하여 신호 세기 등의 판정 기준에 따라 높은 품질을 갖는 빔 스페이스 방향으로 새로운 방향성 빔을 안테나 구동부(503)를 통해 자체적으로 형성하는 것도 가능하다. 이는 가능한 일 실시 예뿐이며, 안테나 구동을 위한 다양한 기준이나 방법으로 안테나 구동부(503)가 해당 안테나의 동작 모드, 빔 스페이스 구성 등을 자체적으로 결정하거나, 일부 파라미터를 조절할 수 있다.
도 5의 안테나 구동부(503)는 도 5의 안테나 제어 장치(500)에서 SPA 안테나와 같은 방향성 안테나를 운용하는 경우 일 구성 예를 나타낸 것으로서, 상기 안테나 구동부(503) 내에 유닛의 위치와 유닛의 기능은 변경될 수 있으며, 다른 기능 블록들이 추가될 수도 있다. 단, 본 발명의 실시 예에서 안테나 구동부(503)는 적어도 기생 요소 조절의 기능은 포함된다.
그러나 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 non-SPA 안테나 배열과 같은 무방향성 안테나를 운용하는 경우 빔 스페이스 운용이 요구되지 않으므로 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있으며, 이 경우 non-SPA 안테나의 구동은 안테나 선택부(505)에서 해당 non-SPA 안테나의 사용 여부를 선택하는 것으로 수행된다. 만약 상기 안테나 구동부(503)가 구비되는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 동작 시간, 동작 주기 등을 제어하는 용도로 사용될 수 있다.
도 7은 도 5에 도시된 안테나 선택부(505)의 일 구성 예를 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 안테나 선택부(505)는 결정된 안테나 동작 모드에 따라 제어부(511)로부터 전달된 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 각 안테나의 사용 여부를 설정하고, 사용되는 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹과 안테나 집합을 구성한다. 상기 제어 신호는 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어를 위한 각종 제어 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제어 파라미터는 안테나별 사용 여부 정보, 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 각 안테나의 소속 그룹, 동작 방법을 위한 각종 제어 파라미터 중 적어도 하나를 포함한다.
도 7을 참조하면, 안테나 선택부(505)는 제어부(511)를 통해 결정된 안테나 동작 모드에 따라 각 안테나의 사용 여부를 설정하는 안테나 스위치 유닛(5051)과, 사용되는 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹이나 안테나 집합을 구성하는 안테나 구성 유닛(5053)을 포함한다. 도 7에서 상기 안테나 스위치 유닛(5051)은 각 안테나 구동부(503)와 연결된 각스위치(7011~701L : 701)를 통해 각 안테나(501)와 안테나 결합부(507)간을 연결 또는 차단시켜 각 안테나(501)의 사용 여부를 결정한다. 또한 상기 안테나 구성 유닛(5053)은 동일한 안테나 그룹에 속하는 안테나들을 안테나 집합으로 묶어서 안테나 결합부(507)와 연결시키는 방식으로 안테나 동작 모드를 구성하여 운용할 수 있다. 도 7의 안테나 선택부(505)의 구성 예를 살펴보면, 제1 내지 제i 안테나 그룹(7001~700i : 700)에서 안테나들이 각각 하나의 안테나 그룹에 속하도록 안테나 그룹이 구성되어 있다.
도 8은 도 5에 도시된 안테나 선택부(505)의 다른 구성 예를 나타낸 블록도로서, 도 8의 구성은 안테나 그룹 및 안테나 집합의 구성 방식만 상이하고, 나머지 구성은 도 7의 구성과 동일한 동작을 수행한다. 도 8의 구성을 살펴보면, 제1 내지 제i 안테나 그룹(8001~800i : 800)에서 제1 안테나 그룹(8001)에 속하는 하나의 안테나가 제2 안테나 그룹(8002)에도 속하도록 안테나 그룹이 구성되어 있으며, 이와 같이 적어도 하나의 안테나가 두 개 이상의 안테나 그룹이나 안테나 집합에 중복되게 속하도록 안테나 그룹 또는 안테나 집합이 구성될 수 있다.
상기 안테나 구동부(503)와 상기 안테나 선택부(505)간에 전달되는 신호를 구동 신호, 상기 안테나 선택부(505)와 상기 안테나 결합부(507)간에 전달되는 신호를 결합 신호라고 하면, 송신 동작에서 상기 구동 신호와 상기 결합 신호간의 관계를 아래 <수학식 1>과 같이 정리할 수 있다.
<수학식 1>
상기 <수학식 1>에서 
는 안테나 선택 및 그룹화를 위한 선택 계수 행렬이고, 
는 
-번째 결합 신호를 
-번째 구동 신호로 연결할 것인가 여부를 결정하는 선택 계수이며, 상기 선택 계수는 0 또는 1의 값을 갖는다. 또한, 
는 구동 신호 벡터, 상기 구동 신호 벡터의 벡터 원소 
은 
-번째 구동 신호이며, 
는 결합 신호 벡터, 상기 결합 신호 벡터의 벡터 원소 
는 
-번째 그룹에 속한 
-번째 결합 신호이다.
예를 들어, 3 개의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 3 개의 안테나를 모두 이용하고, 안테나 각각이 하나의 안테나 그룹에 속하면서 상기 3 개의 안테나로 2 개의 안테나 그룹을 구성하여 신호를 송신하는 경우에는 아래 <수학식 2>와 같은 선택 계수 행렬 
를 이용하여 제1, 제2 결합 신호를 제1 안테나 그룹으로, 제3 결합 신호를 제2 안테나 그룹으로 구성할 수 있다.
<수학식 2>
또한 예를 들어, 3 개의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 2 개의 안테나를 이용하며, 나머지 하나의 안테나는 이용하지 않고, 상기 2 개의 안테나로 2 개의 안테나 그룹을 구성하여 신호를 송신하는 경우에는 아래 <수학식 3>과 같은 선택 계수 행렬 
를 이용하여 제1 결합신호를 제1 안테나 그룹으로, 제2 결합 신호를 제2 안테나 그룹으로 구성할 수 있다.
<수학식 3>
그리고 수신 동작의 경우 상기 구동 신호와 상기 결합 신호 사이의 관계를 아래<수학식 4>와 같이 정리할 수 있다.
<수학식 4>
상기 <수학식 4>에서 
는 안테나 선택 및 그룹화를 위한 선택 계수 행렬이고, 
는 
-번째 구동 신호를 
-번째 결합 신호로 연결할 것인가 여부를 결정하는 선택 계수로서 0 또는 1의 값을 갖는다. 예를 들어, 3 개의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 3 개의 안테나를 모두 이용하고, 안테나 각각이 하나의 그룹에만 속하면서 상기 3 개의 안테나로 2 개의 안테나 그룹을 구성하여 신호를 수신하는 경우에는 아래 <수학식 5>와 같은 선택 계수 행렬 
를 이용하여 제1, 제2 구동 신호를 제1 안테나 그룹으로, 제3 구동 신호를 제2 안테나 그룹으로 구성할 수 있다.
<수학식 5>
한편 적어도 하나의 안테나가 2 개 이상의 안테나 그룹에 중복되도록 할 수 있다. 예를 들어, 3 개의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 3 개의 안테나를 모두 이용하고, 3 개의 안테나 중에서 하나의 안테나가 2 개의 안테나 그룹에 중복되도록 2 개의 안테나 그룹을 구성하여 신호를 수신하는 경우 아래 <수학식 6>과 같은 선택 계수 행렬 
를 이용하여 제1, 제2 구동 신호를 제1 안테나 그룹으로, 제2, 제3 구동 신호를 제2 안테나 그룹으로 구성할 수 있다.
<수학식 6>
또한 예를 들어, 3 개의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 2 개의 안테나를 이용하고, 나머지 하나의 안테나는 이용하지 않도록 2 개의 안테나 그룹을 구성하여 신호를 수신하는 경우에는 아래 <수학식 7>과 같은 선택 계수 행렬 
를 이용하여 제1 구동 신호를 제1 안테나 그룹으로, 제3 구동 신호를 제2 안테나 그룹으로 구성하고, 제2 구동 신호는 사용하지 않을 수 있다.
<수학식 7>
상기 안테나 선택부(505)는 다수의 안테나들(501) 중에서 적어도 하나의 안테나를 선택한다. 따라서 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템의 경우 안테나 선택부(505)는 해당 안테나를 항상 선택하거나 또는 필요에 따라 선택 또는 차단을 할 수 있도록 운용이 가능하다. 상기 안테나 선택부(505) 내에 일부 제어 기능을 둘 수 있으며, 이 경우 안테나 선택부(505) 내에서 개별 안테나의 사용 여부를 결정하거나, 안테나 그룹이나 안테나 집합의 구성을 변경할 수 있다. 예를 들어, 안테나 선택 기준으로 신호 세기가 가장 큰 안테나를 하나만 선택하도록 한다면, 안테나 선택부(505)에서 안테나별 신호 세기를 평가하여 자체적으로 신호 세기가 가장 큰 안테나를 선택할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 이것은 일 실시 예일뿐 다양한 기준이나 방법으로 안테나 선택부(505)가 자체적으로 개별 안테나의 사용 여부를 결정하거나 안테나 그룹이나 안테나 집합의 구성을 변경할 수 있다.
또한 도 7 및 도 8에 도시된 안테나 선택부(505) 구성은 일 실시 예일뿐 적어도 안테나 스위치, 안테나 그룹 및 안테나 집합의 구성하는 기능을 수행할 수 있으면, 안테나 선택부(505) 내에 안테나 스위치 유닛(5051), 안테나 구성 유닛(5053)의 위치와 유닛별 기능은 변경될 수 있으며, 다른 기능 블록들이 추가될 수도 있다.
도 9는 도 5에 도시된 안테나 결합부(507)의 일 구성 예를 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 안테나 결합부(507)는 결정된 안테나 동작 모드에 따라 제어부(511)로부터 입력된 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 안테나 선택부(505)로부터 선택되는 안테나들이 상호 결합되도록 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수들을 설정하고 설정된 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수들을 이용하여 안테나들의 결합을 제어한다. 상기 안테나별 결합 계수는 복소수인 경우 빔의 방향성을 결정하는데 관련되며, 실수인 경우 송/수신 신호의 전력 결정에 관련된다. 상기 스트림별 결합 계수는 특히 방향성 빔을 형성하는데 관련되며, 후술할 송신/수신 결합 신호 벡터의 생성과 관련된다.
상기 제어 신호는 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간 및 주기에 대한 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어를 위한 각종 제어 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제어 파라미터는 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법을 위한 각종 제어 파라미터 중 적어도 하나를 포함한다.
도 9에서 상기 안테나 결합부(507)는 안테나 결합 유닛(5071)과 스트림 결합 유닛(5073)을 포함한다. 상기 안테나 결합 유닛(5071)은 상기 안테나 선택부(505)를 통해 구성된 각 안테나 그룹에 속하는 적어도 하나의 안테나의 안테나별 결합 계수를 조절하고, 이를 통해 각 안테나의 송신 또는 수신 신호의 전력을 독립적으로 제어하거나 안테나 배열에서 안테나들의 전체적인 방향성을 결정한다. 상기 스트림 결합 유닛(5073)은 각 안테나 그룹을 통해 송신 또는 수신되는 신호의 스트림별 결합 계수를 독립적으로 결정하고 조절한다. 따라서 상기 스트림 결합 유닛(5073)은 상기 스트림별 결합 계수의 조절을 통해 스트림별로 다양한 안테나 동작 모드를 구성하여 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
도 9의 구성 예에서는 안테나 결합 유닛(5071)과 스트림 결합 유닛(5073)이 각각 하나만 도시되어 있으나, 다수의 안테나 그룹이 구성된 경우 안테나 그룹별로 상기 안테나 결합 유닛(5071)과 스트림 결합 유닛(5073)을 구비하여 운용할 수 있다.
상기 안테나 결합 유닛(5071)은 안테나 선택부(505)에서 구성된 안테나 그룹 내에 속한 안테나들이 결정된 안테나 동작 모드로 운용되도록 안테나 그룹 차원에서 방향성을 유지하도록 하거나 또는 각 안테나의 송신 또는 수신 신호의 전력을 독립적으로 조절하기 위하여 각 안테나의 안테나별 결합 계수를 설정한다.
도 10은 도 9에 도시된 안테나 결합 유닛(5071)의 일 구성 예를 나타낸 블록도이다.
도 10을 참조하면, 안테나 결합 유닛(5071)은 신호를 송신하는 경우 <수학식 8>과 같이 각 안테나의 안테나별 결합 계수(a1~aN)를 설정하고, 곱셈기(10001~1000N)를 통해 스트림 결합 유닛(5073)의 출력 신호(x1~xN)에 상기 안테나별 결합 계수(a1~aN)를 곱하여 출력한다. 상기 안테나 결합 유닛(5071)의 출력 신호(y1~yN)는 안테나 선택부(505)로 전달되어 각 안테나를 통해 송신된다.
<수학식 8>
여기서 
는 안테나 결합 유닛(5071)과 스트림 결합 유닛(5073) 사이에 전달되는 신호 벡터이고, 
은 안테나 결합 유닛(5071)과 스트림 결합 유닛(5073) 사이에 전달되는 
-번째 신호 벡터이다. 또한 
은 상기 
-번째 신호 벡터에 곱해지는 안테나별 결합 계수이고, 
은 안테나 결합 유닛(5071)과 안테나 선택부(505) 사이에 전달되는 신호 벡터이다.
상기 안테나 결합 유닛(5071)은 신호를 수신하는 경우에는 <수학식 9>와 같이 각 안테나를 통해 수신되어 안테나 선택부(505)를 거쳐온 신호들에 안테나별 결합 계수를 곱하여 스트림 결합 유닛(5073)으로 전달한다.
<수학식 9>
이때, 상기 안테나 결합 유닛(5071)은 상기 안테나별 결합 계수를 복소수로 설정하여 안테나 배열을 통한 방향성을 결정하거나 또는 상기 안테나별 결합 계수를 실수로 설정하여 각 안테나의 송신 또는 수신 신호 전력을 결정한다. 만약 안테나 그룹 내에 속하는 안테나가 하나인 경우 상기 안테나 결합 유닛(701)에서 안테나별 결합 계수의 가중치 조절은 전력 제어를 위한 것이다.
도 9의 스트림 결합 유닛(5073)은 안테나 선택부(505)를 통해 구성된 안테나 그룹에 속하는 안테나를 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고, 운용하기 위하여 송신하거나 수신하는 데이터 스트림별로 독립적으로 스트림별 결합 계수를 설정한다.
도 11는 도 9에 도시된 안테나 결합부(507)의 송신 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 9에 도시된 안테나 결합부(507)의 수신 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 송신 동작을 설명하면, 안테나 결합부(507)는 
데이터 스트림들(s1~sM) 각각에 대하여 독립적인 가중치 벡터들(w1~wM)을 설정하고, 이 가중치 벡터들(w1~wM)을 해당하는 데이터 스트림(s1~sM)에 곱하여 벡터화(11001~1100M)하고 결합(참조 번호 1101)한다. 따라서 각 송신 안테나에서는 
데이터 스트림들로부터 해당 송신 안테나로 보내지는 
독립된 신호 벡터들을 합하여 전송함으로써 
데이터 스트림들을 동시에 전송할 수 있다. 상기 안테나 결합부(507)을 통한 데이터 스트림들의 결합은 송신 동작이므로 
가중치 벡터들(w1~wM)과 해당 데이터 스트림들(s1~sM)을 곱한 
개의 
벡터들(w1s1~wMsM), 즉 
행렬로 구성된 송신 결합 신호 벡터의 행렬이 생성되고, 상기 안테나 결합부(507)는 참조 번호 1101과 같이 상기 
벡터들(w1s1~wMsM)을 합하여 전송한다.
한편 데이터 스트림별 신호의 실질적인 분배 또는 송신 방법은 모드 어댑터(509)에서 수행된다. 여기서 상기 데이터 스트림별 신호의 실질적인 분배 또는 송신 방법은 상기 <표 1> 내지 <표 4>에서 예시한 단일 모드, 복합 모드 또는 다중 모드에 따라 정해진다.
도 12의 수신 동작을 참조하면, 안테나 결합부(507)는 
개의 안테나들로부터 스트림으로 수신된 
신호 벡터(y1~yN)에 각각 안테나별 결합 계수로서 
가중치 벡터(a1~aN)를 곱셈기(10001~1000N)를 통해 곱하고, 벡터화(1201)한 후, 그 벡터화 결과로부터 적어도 
개의 판정 변수들 또는 중간 신호들(
)을 추출하며 각각을 독립적으로 또는 연합하여 데이터 스트림으로 판정한다. 여기서 스트림별 결합 계수로서 가중치 벡터(v1~vM)를 가중하는 방식을 설명하면, 수신 결합 신호 벡터(x)와 각각의 판정 변수 또는 중간 신호(
)에 해당하는 가중치 벡터(
)의 벡터 내적(12001~1200M)을 구하거나 또는 상기 수신 결합 신호 벡터(x)의 각 구성 원소에 각각의 판정 변수 또는 중간 신호(
)에 해당하는 가중치 벡터(
)의 해당하는 요소를 곱하고, 
개의 요소별로 가중치 결합된 신호들을 합하는 방식을 이용할 수 있다.
상기 안테나 결합부(507)의 수신 동작에서 그 결합은 수신을 위한 것이므로 먼저 
개 안테나를 통해 수신된 신호에 대해 적어도 
개의 스트림별 결합 계수의 벡터들(v1~vM)을 이용하여 수신 결합 신호 벡터(x)와 적어도 
개의 스트림별 결합 계수의 벡터들(v1~vM) 각각의 벡터 내적(vector product)(12001~1200M)을 이용한 벡터 결합을 수행하고, 이를 통해 적어도 
개의 판정 변수 또는 중간 신호들(
)를 얻어 독립적으로 또는 연합하여 데이터 스트림으로 판정함으로써 
개의 데이터 스트림들을 동시에 수신한다. 여기서 실질적으로 데이터 스트림들에 대한 독립적인 판정이나 연합 판정은 모드 어댑터(509)에서 수행된다.
상기 판정 변수 또는 중간 신호(
)는 해당 수신 신호가 디코딩해야 하는 데이터 스트림인지를 판정하기 위한 신호로서 상기 판정 변수 또는 중간 신호(
)를 “데이터 스트림의 판정을 위한 중간 신호”라 통칭하기로 한다.
도 11 및 도 12에서 안테나 결합부(507)의 동작은 다수의 안테나를 운용하는 경우를 가정하였으나, 운용되는 안테나가 하나인 경우 안테나 결합 및 스트림 결합을 별도의 가중치는 사용하지 않을 수 있다.
그리고 다수의 안테나 그룹을 운용하는 경우 다수의 안테나 그룹을 이용하여 복합 모드 또는 다중 모드를 구성하는 것이 가능하며, 안테나 그룹별로 연합하거나 안테나 그룹별로 독립적인 운용이 가능하다. 또한 적어도 두 개의 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 운용하는 경우 각 안테나 그룹 별로 이용 가능한 빔 스페이스 및/또는 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 및/또는 방향성 빔 개수, 정밀도, 방향성 송수신 범위, 동작 주기, 동작 영역, 동작 시간, 동작 속도 중 적어도 하나를 연합하여 운용할 수 있으며, 안테나 그룹 별 안테나 동작 모드를 서로 다르게 하여 다중 모드를 운용하는 경우에도 상기 연합은 가능하다.
그리고 도 9의 안테나 결합부(507) 내에 일부의 제어 기능을 둘 수 있으며, 이 경우 안테나 결합부(507) 내에서 안테나별 결합 계수들 및/또는 스트림별 결합 계수들을 결정하거나 변경하는 방식으로 안테나 동작 모드를 제어할 수 있다. 예를 들어, 특정 신호 스트림의 신호 품질에 따라, 안테나 동작 모드를 방향성 다중화 모드, 방향성 다이버시티 모드 등으로 변경하여 스트림 개수를 늘리거나 줄일 수 있으며, 이에 따라서 안테나별 결합 및/또는 스트림별 결합 방법이나 이를 위한 가중치 벡터들을 재설정하거나 변경할 수 있다.
도 9 내지 도 12를 통해 설명한 안테나 결합부(507)의 구성과 동작은 일 실시 예를 나타낸 것으로서, 예를 들어 안테나 결합부(507)가 자체적으로 안테나별 결합 계수들 및/또는 스트림별 결합 계수들을 결정하거나 변경하여 안테나 그룹을 이용한 동작 모드를 제어하도록 구성하는 것도 가능할 것이다. 따라서 도 9 내지 도 12에서 설명한 안테나 결합부(507)는 적어도 안테나별 결합, 스트림별 결합 등의 기능을 수행할 수 있으면, 안테나 결합부(507)의 예시된 구성에서 각 유닛의 위치와 유닛별 기능은 변경될 수 있으며, 다른 기능 블록들이 추가될 수도 있다.
이하 도 5의 모드 어탭터(509)의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 안테나 결합부(507)에서 결정되는 송신을 위한 스트림별 결합 계수는 <수학식 10>과 같이 행렬 형태로 나타낼 수 있다.
<수학식 10>
여기서, 
는 송신 결합 신호 벡터 즉, 상기 안테나 결합부(507)의 안테나 결합 유닛(5071)을 거쳐 
개 안테나 각각을 통해 전송되는 결합 신호 벡터이고, 
는 
-번째 결합 신호의 구성 원소이다. 
는 스트림별 결합 계수 행렬로서, 행렬 원소 
는 
-번째 결합 신호의 구성원소에 
-번째 데이터 스트림을 결합하기 위한 스트림별 결합 계수이고, 
은 
-번째 데이터 스트림을 위한 
결합 벡터이다. 또한, 
는 
송신 데이터 스트림 벡터이고, 
은 
-번째 데이터 스트림의 구성 원소이다. 상기 송신 결합 신호 벡터를 다른 형태로 표현하면 <수학식 11>과 같다.
<수학식 11>
다시 말하면, 상기 송신 결합 신호 벡터는 
데이터 스트림들(s1~sM)에 해당하는 가중치 벡터들(w1~wM)을 곱하고 이들을 합하여 생성한다. 이때, 송신 시 안테나 동작 모드에 따라 도 9의 모드 어댑터(509)는 일부 또는 모든 스트림의 신호들을 동일하게 생성할 수도 있고, 일부 또는 모든 스트림의 신호들을 상이하게 생성할 수도 있음은 물론이다. 이러한 신호 분배 또는 송신 방법의 동작은 모드 어댑터(509)에서 수행된다.
예를 들어 3 개의 안테나로 구성된 안테나 그룹을 가정하면, 하나의 전방향 모드 안테나를 전방향 모드로 운용하는 경우 아래 <수학식 12>와 같은 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬 또는 상기 스트림별 결합 계수 행렬의 열 벡터를 이용하여 전방향 모드로 동작하게 한다.
<수학식 12>
또는
예를 들어, 
로 구성된 스트림별 결합 계수 행렬의 열 벡터를 이용하여 전방향 모드 안테나 한 개를 통해 전방향 모드를 구성하여 한 개의 데이터 스트림 
를 전송하는 경우 아래 <수학식 13>과 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성되고, 첫 번째 안테나를 통해 데이터 스트림 
을 전송하도록 한다.
<수학식 13>
이와 같은 방식으로, 적어도 하나의 전방향 모드 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 전방향 모드를 운용하도록 스트림별 결합 계수 행렬을 구성할 수 있다.
다른 실시 예로 모든 방향을 커버할 수 있는 소정의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로 동일한 신호가 전송 가능하도록 모든 방향에서 상기 소정의 방향성 빔을 동시에 선택하도록 함으로써 전방향 모드를 구성할 수 있다. 이를 위해서는 모든 방향을 커버할 수 있는 빔들을 구성하기 위한 가중치 벡터 집합들이 미리 정해져 있어야 한다. 예를 들어, 3 개의 전방향 모드 안테나로 구성된 안테나 그룹에서 전방향 모드를 운용하는 경우 모든 방향을 커버할 수 있도록 각각의 빔을 구성하는 
열 벡터 
, 
, 
를 미리 정해야 한다. 이 경우 전방향 모드는 <수학식 14>와 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 이용함으로써 구성이 가능하다.
<수학식 14>
이때, 도 5의 모드 어댑터(509)는 상기 <수학식 14>의 스트림별 결합 계수 행렬에서 2 개의 열 벡터들(이하, “결합 열 벡터”) 각각에 곱해지는 두 개의 스트림이 동일하도록 송신 신호를 생성하여야 한다. 다시 말하면, <수학식 14>와 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 전방향을 커버할 수 있는 2 개의 방향성 빔들을 형성하고, 그 방향성 빔들을 모두 선택함으로써 모든 방향으로 동일한 신호 
을 전송하는 전방향 모드로 운용하는 경우 모드 어댑터(509)에서 생성된 두 개의 동일한 신호 
은 결합 열 벡터 
, 
, 
과 곱해져서 <수학식 15>와 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성된다.
<수학식 15>
안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 가지고, 3 개의 안테나를 이용하여 2 개의 데이터 스트림을 전송하는 방향성 모드로 운용하는 경우 <수학식 16>과 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 모드로 동작하게 한다.
<수학식 16>
예를 들어, 각 데이트 스트림을 위한 결합 열 벡터는 서로 상이한 방향의 방향성 빔을 형성하도록 결정되어야 한다. 이를 위해서는 각각의 결합 열 벡터 
, 
가 선형적으로 독립이 되어야 한다. 다시 말하면, 스트림별 결합 계수 행렬이 풀 랭크(full rank)를 가져야 한다. 일 예로서, 2 개의 데이터 스트림을 상호 직교한 방향성 빔으로 전송하고자 하는 경우 2 개의 결합 열 벡터들이 직교하는 
의 조건을 만족하도록 스트리별 결합 계수 행렬을 구성함으로써 2 개의 데이터 스트림을 상호 직교한 방향성 빔으로 전송하는 방향성 모드를 운용할 수 있다. 다시 말하면, <수학식 16>과 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 2 개의 방향성 빔을 형성하고, 각각의 방향성 빔으로 독립적인 2 개의 데이터 스트림을 전송하는 방향성 모드로 운용하는 경우 모드 어댑터(509)에서 생성된 2 개의 서로 다른 신호 
, 
은 각각의 결합 열 벡터 
, 
와 곱해져서 <수학식 17>과 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성된다.
<수학식 17>
이 경우 필요에 따라 결합 열 벡터 
, 
는 변경이 가능하며 즉, 방향성 빔의 변경이 가능하며, 방향성 추적을 통해 추적 방향성 송신도 가능하다. 이때, 송신 모드에 따라 모드 어댑터(509)는 일부 또는 모든 스트림의 신호들을 동일하게 생성할 수도 있고, 일부 또는 모든 스트림의 신호들을 상이하게 생성할 수도 있음은 물론이다. 이러한 신호 분배 또는 송신 방법은 모드 어댑터(509)에서 이루어진다.
또는, 안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 가진 경우에 3 개의 안테나를 이용하여 한 개의 데이터 스트림을 전송하는 방향성 모드로 운용하는 경우 <수학식 18>과 같은 결합 열 벡터를 이용하여 방향성 모드로 동작하게 한다.
<수학식 18>
그리고, <수학식 18>과 같이 결합 열 벡터를 이용하여 한 개의 데이터 스트림 
을 전송하는 경우 <수학식 19>와 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성되고, 이는 안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 통해 각각 전송된다.
<수학식 19>
이외에도, <F. Rashid-Farrokhi, K. R. Liu, and L. Tassiulas, “Transit beamforming and power control for cellular wireless systems,” IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 16, pp. 1437-1450, Oct. 1998.>과 같은 연구를 참조하여 다양한 방법으로 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 적어도 한 개의 신호를 방향성 모드로 전송할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 적어도 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 방향성 모드를 구성하여 운용하도록 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 구성할 수 있다.
안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 가진 경우에 3 개의 안테나를 이용하여 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드를 운용하는 경우 안테나 결합부(507)에서 <수학식 20>과 같이 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 모드 어댑터(509)로부터 생성된 3 개의 데이터 스트림에 스트림별 결합 계수를 가중하면, <수학식 21>과 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성되고, 이 송신 결합 신호 벡터를 3 개의 안테나를 통해 각각 전송함으로써 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드로 동작하게 한다.
<수학식 20>
<수학식 21>
이때, 방향성 다이버시티 모드로 운용하는 경우 모드 어댑터(509)는 3 개의 데이터 스트림 
, 
, 
이 동일한 신호 
가 되도록 함으로써 
방향으로 
을, 
방향으로 다시 
을, 
방향으로 다시 
을 전송하여 
, 
, 
에 대한 서로 다른 방향성을 유지하면서 다이버시티를 얻음으로써 방향성 다이버시티를 얻을 수 있다. 또는, 방향성 다중화 모드로 운용하는 경우에는 3 개의 데이터 스트림 
, 
, 
이 상이한 신호 
가 되도록 함으로써 
방향으로는 
을, 
방향으로는 
를, 
방향으로는 
을 전송하여 
, 
, 
에 대한 서로 다른 방향성을 유지하면서 다중화 전송함으로써 방향성 다중화 전송을 할 수 있다. 여기서, 세 개의 데이터 스트림 중 일부만 동일한 신호가 되도록 하거나, 일부만 상이한 신호가 되도록 할 수 있음은 물론이다. 이러한 신호 분배 또는 송신 방법은 모드 어댑터(509)에서 수행된다.
예를 들어, 안테나 결합부(507)에서 <수학식 22>와 같은 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 모드 어댑터(509)로부터 생성된 세 개의 데이터 스트림에 스트림별 결합 계수를 가중함으로써 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드로 동작하게 한다.
<수학식 22>
예를 들어, 
로 구성된 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드로 신호를 전송하는 경우 <수학식 23>과 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성되고, 이는 3 개의 안테나를 통해 각각 전송된다.
<수학식 23>
이때, 방향성 다이버시티 모드로 운용하는 경우 모드 어댑터(509)는 3 개의 데이터 스트림 
, 
, 
이 동일한 신호가 되도록 하고, 방향성 다중화 모드로 운용하는 경우에는 3 개의 데이터 스트림이 상이한 신호가 되도록 한다. 세 개의 데이터 스트림 중 일부만 동일한 신호가 되도록 하거나, 일부만 상이한 신호가 되도록 할 수 있음은 물론이다. 이러한 신호 분배 또는 송신 방법은 모드 어댑터(509)에서 이루어진다.
또한, 안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 이용하여 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우 안테나 결합부(507)에서 송신 다이버시티 송신 방법을 이용하여 <수학식 24>와 같은 송신을 위한 결합 열 벡터를 이용하여 모드 어댑터(509)로부터 생성된 한 개의 데이터 스트림에 스트림별 결합 계수를 가중함으로써 방향성 다이버시티 모드로 동작하게 할 수도 있다.
<수학식 24>
또는
예를 들어, 
로 구성된 결합 열 벡터를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 전송하는 경우 <수학식 25>와 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성되고, 이는 3 개의 안테나를 통해 각각 전송된다.
<수학식 25>
또한, 안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 이용하여 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우 안테나 결합부(507)에서 송신 다이버시티 송신 방법을 이용하여 <수학식 26>과 같은 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 모드 어댑터(509)로부터 생성된 2 개의 데이터 스트림에 스트림별 결합 계수를 가중함으로써 방향성 다이버시티 모드로 동작하게 할 수도 있다.
<수학식 26>
예를 들어, 
로 구성된 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 전송하는 경우 <수학식 27>과 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성되고, 이는 3 개의 안테나를 통해 각각 전송된다.
<수학식 27>
즉, 
방향으로 
을 
방향으로 다시 
을 전송하여 
과 
에 대한 서로 다른 방향성을 유지하면서 다이버시티를 얻음으로써 방향성 다이버시티를 얻을 수 있다.
또한, 안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 이용하여 방향성 다중화 모드를 운용하는 경우 안테나 결합부(507)에서 공간 다중화 송신 방법을 이용하여 <수학식 26>과 같은 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 모드 어댑터(509)로부터 생성된 2 개의 데이터 스트림에 스트림별 결합 계수를 가중함으로써 방향성 다중화 모드로 동작하게 할 수도 있다.
예를 들어, 
로 구성된 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 다중화 모드로 신호를 전송하는 경우 <수학식 28>과 같은 송신 결합 신호 벡터 
가 생성되고, 이는 3 개의 안테나를 통해 각각 전송된다.
<수학식 28>
즉, 
방향으로 
을 
방향으로 
를 전송하여 
과 
에 대한 서로 다른 방향성을 유지하면서 다중화 전송함으로써 방향성 다중화 전송을 할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 적어도 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드를 운용하도록 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 구성할 수 있다.
다른 실시 예로 다이버시티 전송 또는 다중화 전송에 있어서 복소수의 결합 계수를 이용하여 다수의 방향성 빔을 형성하여 다이버시티 전송 또는 다중화 전송을 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 안테나 그룹 내에 4 개의 안테나를 가진 경우에 4 개의 안테나를 이용하여 2 개의 데이터 스트림을 전송하는 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드로 운용하는 경우 <수학식 29>와 같은 송신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작하게 할 수도 있다.
<수학식 29>
즉, 2 개의 데이터 스트림 
, 
가 각각 2 개의 상이한 안테나 그룹을 이용하여 형성된 방향성 빔을 통해 전송되도록 <수학식 30>과 같은 송신 결합 신호 벡터 
를 얻는다.
<수학식 30>
안테나 그룹 내에 적어도 두 개의 안테나를 가진 경우에 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 방향성 다중화 모드로 운용하는 경우 ZF(zero-forcing), MMSE(minimum mean square error), BD(block diagonalization), SMMSE(successive MMSE), PU-SMMSE(per-user SMMSE), SO-THP(successive optimization Tomlinson Harashima precoding) 등과 같은 다중 사용자 MIMO (multiple input multiple output) 프리 코딩 기법을 이용하여 스트림별 결합 계수 행렬을 구성함으로써 방향성 다중화 모드로 동작하게 할 수 있다. 상기 프리 코딩 기법에 대한 자세한 내용은 다음 연구들을 참고한다.
BD: [Q. H. Spencer, A. L. Swindlehurst, and M. Haardt, “Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multi-user MIMO channels,” IEEE Trans. Signal Processing, vol. 52, pp. 461-471, Feb. 2004.]
SMMSE: [V. Stankovic and M Haardt, “Multi-user MIMO downlink precoding for users with multiple antennas,” in Proc. 12th Wireless World Research Forum (WWRF), Toronto, ON, Canada, Nov. 2004.]
PU-SMMSE: [M. Lee and S. K. Oh, “A per-user successive MMSE precoding technique in multiuser MIMO systems,” in Proc. IEEE VTC2007-Spring, Dublin, Ireland, Apr. 2007.]
SO-THP: [V. Stankovic and M. Haardt, “Successive optimization Tomlinson-Harashima precoding (SO THP) for multi-user MIMO systems,” in Proc. IEEE ICASSP2005, Philadelphia, PA, Mar. 2005.]
수신을 위한 스트림별 결합 계수는 <수학식 31>과 같이 행렬(
) 형태로 나타낼 수 있다.
<수학식 31>
여기서, 
는 모드 어댑터(509)의 
개 입력으로 들어가는 판정 변수 또는 
개의 중간 신호의 벡터이고, 
은 
-번째 판정 변수 또는 중간 신호이다. 
는 스트림별 결합 계수 행렬로서, 
은 
-번째 수신 결합 신호 벡터에 관련된 
-번째 판정 변수 또는 중간 신호를 위한 스트림별 결합 계수이고, 
은 수신 결합 신호 벡터로부터 
-번째 판정 변수 또는 중간 신호(
)를 얻기 위한 
결합 열 벡터다. 또한 
는 
개 안테나를 통해 수신되어 안테나 선택부(505)를 거쳐온 수신 결합 신호 벡터고, 
은 
-번째 수신 결합 신호 벡터의 구성 원소이다. 즉 
개의 
가중치 벡터들(v1~vM) 각각을 
개의 수신 결합 신호 벡터(x)와 벡터 내적(1201)을 통해 결합함으로써 
개의 판정 변수 또는 중간 신호들(
)을 얻는다. 수신 모드에 따라 모드 어댑터(509)는 일부 또는 모든 판정 변수 또는 중간 신호들(
)을 연합하여 데이터 스트림으로 판정할 수 있고, 일부 또는 모든 판정 변수 또는 중간 신호들(
)을 독립적으로 데이터 스트림으로 판정할 수 있음은 물론이다. 이러한 신호 분배 또는 송신 방법은 모드 어댑터(509)에서 이루어진다.
안테나 그룹 내에 3 개의 전방향 모드 안테나를 가진 경우에 한 개의 전방향 모드 안테나를 이용하여 한 개의 데이터 스트림을 수신하는 전방향 모드로 운용하는 경우 <수학식 32>와 같은 수신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬(V)을 이용하여 전방향 모드로 동작하게 한다.
<수학식 32>
또는
예를 들어, 
로 구성된 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 전방향 모드로 신호를 수신하는 경우 <수학식 33>과 같은 첫 번째 안테나를 통해 수신 결합 신호 
이 중간 신호 
가 된다.
<수학식 33>
이와 같은 방식으로, 적어도 한 개의 전방향 모드 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 전방향 모드를 운용하도록 결합 행렬을 구성할 수 있다.
다른 실시 예로 모든 방향을 커버할 수 있는 소정의 방향성 빔을 미리 형성하여 모든 방향으로 수신이 가능하도록 상기 소정의 방향성 빔을 동시에 모두 선택하도록 함으로써 전방향 모드를 구성할 수 있다. 이를 위해서는 모든 방향을 커버할 수 있는 빔들을 구성하기 위한 가중치 벡터 집합들이 미리 정해져 있어야 하며, 이들을 모두 사용하여야 한다는 점에 유의해야 한다. 다시 말하면, 안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 이용하여 전방향 모드로 운용하는 경우 각각의 빔을 구성하는 
열 벡터 
, 
, 
를 모든 방향을 커버할 수 있도록 미리 빔을 형성하고 있어야 한다. 이 경우 전방향 모드는 <수학식 34>와 같은 행렬을 이용함으로써 구성이 가능하다.
<수학식 34>
이때, 안테나 결합부(507)에서 얻는 3 개의 판정 변수 또는 중간 신호들은 <수학식 35>와 같이 표현되며, 이들은 동일한 정보를 담고 있는 판정 변수 또는 중간 신호들이므로 모드 어댑터(509)에서 3 개의 중간 신호를 연합하여 디코딩함으로써 한 개의 데이터 스트림으로 판정해야 한다.
<수학식 35>
안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 가진 경우에 3 개의 안테나를 이용하여 안테나 결합부(507)에서 3 개의 판정 변수 또는 중간 신호를 수신하는 방향성 모드로 운용하는 경우 <수학식 36>과 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 모드로 동작하게 한다.
<수학식 36>
예를 들어, 3 개의 안테나를 이용하여 3 개의 데이터 스트림을 수신하는 방향성 모드로 운용하는 경우 ZF(zero-forcing) 방법을 이용하여 <수학식 37>과 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 구성할 수 있다.
<수학식 37>
여기서, 
는 송신기와 수신기 사이의 채널 이득 행렬이다. 이때, 안테나 결합부(507)에서 얻는 3 개의 판정 변수 또는 중간 신호들은 <수학식 38>과 같이 표현되며, 이들은 각각 독립적인 정보를 담고 있는 판정 변수 또는 중간 신호들이므로 모드 어댑터(509)에서는 각각의 판정 변수 또는 중간 신호를 독립적으로 각각의 데이터 스트림으로 판정해야 한다.
<수학식 38>
또는, 안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 가진 경우에 3 개의 안테나를 이용하여 한 개의 데이터 스트림을 수신하는 방향성 모드로 운용하는 경우 <수학식 39>와 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 모드로 동작하게 한다.
<수학식 39>
예를 들어, 3 개의 안테나를 이용하여 한 개의 데이터 스트림을 수신하는 방향성 모드로 운용하는 경우 MRC(maximum ratio combining) 방법을 이용하여 <수학식 40>과 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 구성할 수 있다.
<수학식 40>
여기서, 
는 
-번째 안테나의 채널 이득이고, *는 켤레(conjugate)이며, 
는 채널 이득 벡터이다. 이때, 안테나 결합부(507)에서 얻는 중간 신호 
는 <수학식 41>과 같이 나타난다.
<수학식 41>
이때, 각 안테나를 통해 수신된 신호 
, 
, 
는 서로 다른 채널을 경험하여 수신되었으므로 서로 다른 신호이지만, 동일한 데이터 스트림에 대한 정보를 담고 있는 판정 변수 또는 중간 신호들이므로 모드 어댑터(509)에서는 각각의 판정 변수 또는 중간 신호를 연합하여 하나의 데이터 스트림으로 판정해야 한다.
안테나 그룹 내에 3 개의 안테나를 가진 경우에 3 개의 안테나를 이용하여 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드를 운용하는 경우 <수학식 42>와 같은 수신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드로 동작하게 한다.
<수학식 42>
예를 들어, 
로 구성된 스트림별 결합 계수 행렬을 이용하여 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드로 신호를 수신하는 경우 3 개의 안테나를 통해 수신된 수신 결합 신호 벡터 
에 스트림별 결합 계수를 가중함으로써 <수학식 43>과 같은 판정 변수 또는 중간 신호를 얻는다.
<수학식 43>
이때, 방향성 다이버시티 모드로 운용하는 경우 안테나 결합부(507)로부터 들어온 3 개의 중간 신호 
, 
, 
가 동일한 정보를 담고 있는 경우에는 모드 어댑터(509)가 3 개의 중간 신호를 연합하여 한 개의 데이터 스트림으로 판정한다. 방향성 다중화 모드로 운용하는 경우 안테나 결합부(507)로부터 들어온 3 개의 중간 신호들이 상이한 정보를 담고 있는 경우에는 모드 어댑터(509)가 3 개의 중간 신호를 독립적으로 각각의 데이터 스트림으로 판정한다. 모드 어댑터(509)는 일부 또는 모든 중간 신호들을 연합하여 판정할 수 있고, 일부 또는 모든 중간 신호들을 독립적으로 판정할 수 있음은 물론이다. 이러한 신호 분배 또는 송신 방법은 모드 어댑터(509)에서 수행된다.
이와 같은 방식으로, 적어도 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에서 방향성 다이버시티 모드 또는 방향성 다중화 모드를 운용하도록 수신을 위한 스트림별 결합 계수 행렬을 구성할 수 있다.
또한 다른 실시 예로 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories-Layered-Space-Time)와 같은 다중화 모드로 운용하는 경우에 안테나 결합부(507)에서는 ZF 또는 MMSE 방법 등을 이용하여 수신을 위한 결합 행렬을 구성할 수 있다. [P. W. Wolniansky, G. J. Foschini, G. D. Golden, and R. A. Valenzuela, “V-BLAST: An architecture for realizing very high data rates over the rich-scattering wireless channel,” in Proc. URSI ISSSE “98, Pisa, Italy, 1998, pp. 295-300]
상기한 설명과 같이 도 5에서 모드 어댑터(509)는 제어부(511)로부터 결정된 안테나 동작 모드에 따른 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 안테나 결합부(507)에서 상호 결합되는 안테나들을 통해 송신 또는 수신되는 신호들의 처리 방법, 처리 순서 등을 제어함으로써 안테나 동작 모드를 구성할 수 있도록 한다. 여기서 상기 제어 신호는 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등의 제어를 위한 각종 제어 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제어 파라미터는 안테나 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등의 제어를 위한 각종 제어 파미미터 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 모드 어댑터(509)는 안테나 결합부(507)에서 상호 결합되는 안테나들을 통해 수신된 신호들을 처리함에 있어서 안테나 동작 모드에 따라 안테나 그룹 내에 안테나들로부터 수신된 일부 또는 모든 신호들을 연합하여 판정하거나 일부 또는 모든 신호들을 독립적으로 판정할 수 있음은 물론이다.
예를 들어, 송신 동작에서 한 개의 전방향 모드 안테나를 이용하거나 모든 방향을 커버할 수 있는 소정의 방향성 빔들을 이용하여 한 개의 데이터 스트림을 전방향 모드로 전송하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 한 개의 데이터 스트림을 생성하고, 이를 안테나 결합부(507)로 전달한다. 송신 다이버시티를 이용하여 한 개의 데이터 스트림을 방향성 모드로 전송하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 한 개의 데이터 스트림을 생성하고, 이를 안테나 결합부(507)로 전달한다.
또한 송신 동작에서 예를 들어 두 개의 안테나를 이용하여 알라무티 전송하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 제1 타임 슬롯에 제1 스트림으로 
, 제2 스트림으로 
를 전송하도록 하고, 제2 타임 슬롯에는 제1 스트림으로 
, 제2 스트림으로 
을 전송하도록 2 개의 출력 신호를 생성하고, 이를 안테나 결합부(507)로 전달한다. 두 개의 안테나를 이용하여 공간 다중화 전송을 하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 두 개의 독립적인 데이터 스트림들 생성하여 안테나 결합부(507)로 전달한다. 다중 사용자 MIMO 프리 코딩 기법을 이용한 방향성 다중화 전송을 하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 각 사용자의 독립적인 데이터 스트림들을 생성하여 안테나 결합부(507)로 전달한다.
예를 들어 수신 동작에서 한 개의 전방향 모드 안테나를 이용하여 한 개의 데이터 스트림을 전방향 모드로 수신하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 안테나 결합부(507)로부터 전달된 한 개의 판정 변수 또는 중간 신호를 한 개의 데이터 스트림으로 판정한다. 두 개의 안테나를 이용하여 수신 다이버시티를 통해 한 개의 데이터 스트림을 방향성 모드로 수신하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 안테나 결합부(507)로부터 전달된 두 개의 판정 변수 또는 중간 신호들을 연합하여 한 개의 데이터 스트림을 디코딩한다.
또한 수신 동작에서 예를 들어 두 개의 안테나를 이용하여 알라무티 수신을 하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 두 개의 타임 슬롯 동안에 안테나 결합부(507)로부터 전달된 두 개의 판정 변수 또는 중간 신호들을 연합하여 두 개의 데이터 스트림들을 디코딩한다. 두 개의 안테나를 이용하여 ZF 다중화 수신을 하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 안테나 결합부(507)로부터 두 개의 입력으로 들어온 중간 신호를 독립적으로 디코딩한다.
또한 수신 동작에서 예를 들어 V-BLAST 다중화 수신을 하는 경우에는 모드 어댑터(509)가 SIC(successive interference cancellation) 동작을 수행하기 위하여 안테나 결합부(507)와 연합하여 안테나 결합부(507)에서 스트림별 결합 계수를 통해 구분된 중간 신호 중 한 개의 중간 신호를 수신 신호로부터 제거하고, 다시 안테나 결합부(507)에서 한 개의 중간 신호가 제거된 수신 신호에 새로운 스트림별 결합 계수를 가중하여 수신 신호를 구분하고 순차적으로 제거함으로써 동시에 전송된 다수의 신호들을 디코딩한다.
다른 실시 예로 모드 어댑터(509) 내에 일부의 제어 기능을 둘 수 있으며, 이 경우 모드 어댑터(509) 내에서 송신할 데이터 스트림들과 수신된 수신 신호들의 처리 방법, 처리 순서 등을 결정하거나 변경하여 안테나 동작 모드를 제어할 수 있다. 예를 들어, 채널 상황에 따라 송신 순서나 송신 방법 또는 수신 순서나 수신 방법 등을 모드 어댑터(509) 내에서 자체적으로 조정할 수 있다. 이는 가능한 일 실시 예일뿐 다양한 방법으로 모드 어댑터(509)가 자체적으로 송신할 데이터 스트림들과 수신된 수신 신호들의 처리 방법, 처리 순서 등을 결정하거나 변경하여 안테나 동작 모드를 제어할 수 있다.
상기한 실시 예에서 모드 어댑터(509)의 구성은 일 실시 예일뿐 모드 어댑터(509)의 기능은 적어도 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등의 기능을 수행할 수 있다면, 이외의 모드 어댑터(509)의 기능은 변경될 수 있으며, 다른 기능 블록들이 추가될 수도 있다.
한편 도 6에서 제어부(511)는 적어도 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템에 적합한 적어도 하나의 안테나 동작 모드(예를 들어 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드)를 결정하거나 재구성하고, 결정된 안테나 동작 모드의 구성 및 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터들을 생성하며, 결정된 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하도록 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)에 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 각각 전달하여 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 동작을 제어한다.
상기 제어 신호는 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 대한 동작 시간, 동작 주기, 동작 파라미터 전달, 동작 방법, 성능 모니터링 등과 같이 결정된 안테나 동작 모드를 운용하기 위한 각종 제어 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서 상기 동작 주기는 후술할 스캔 주기, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 포함한다. 또한 상기 제어 파라미터는 동작 모드 정보, 각 안테나의 빔 스페이스 방향, 각 안테나의 빔 스페이스 개수, 각 안테나의 빔 스페이스 패턴, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 같이 결정된 안테나 동작 모드를 운용하기 위한 각종 제어 파라미터 중 적어도 하나를 포함한다.
도 5의 제어부(511)는 적어도 하나의 안테나 동작 모드를 결정하기 위하여 적어도 하나의 수신기로부터 수신한 피드백 정보를 이용할 수 있다. 상기 피드백 정보는 채널 품질 정보, 채널 상태 정보, 수신 신호 세기 등을 이용할 수 있다. 상기 제어부(511)는 피드백 정보를 이용하여 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 구성할 안테나 동작 모드를 결정하는 모드 제어부(5111)와, 상기 결정된 안테나 동작 모드를 운용하도록 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)에서 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 생성하고, 해당되는 제어 명령을 각각 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)로 전달하는 장치 제어부(5113)를 포함한다. 상기한 설명에서 상기 모드 제어부(5111)는 상기 피드백 정보를 이용하여 안테나 동작 모드를 결정하는 것으로 설명하였으나, 피드백 정보 없이도 상기 모드 제어부(5111)가 통신 환경을 나타내는 채널 품질, 채널 상태, 수신 신호 세기 중 적어도 하나를 추정하여 상기 안테나 동작 모드를 결정하는 것도 가능하다. 또한 상기 안테나 동작 모드를 결정할 때 상기 통신 환경 외에 간섭 방지, 멀티 호밍(multi-homing), 통신 서비스의 종류, 다중 경로 접속 등의 통신 목적를 고려하는 것도 가능하다. 여기서 상기 다중 경로 접속은 하나의 통신 장치가 다른 적어도 두 개의 통신 장치와 동시에 통신하는 경우를 포함한다. 예를 들어 본 발명의 안테나 제어 장치가 구비된 통신 장치가 서로 다른 두 개의 기지국과 동시에 통신을 수행하는 경우를 예로 들 수 있다.
여기서 상기 통신 서비스 종류는 트래픽의 종류, 다중 서비스 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 트래픽의 종류는 음성 트래픽, 비디오 스트리밍 트래픽, 파일 트래픽 등을 의미한다. 그리고 상기 다중 서비스는 동시에 적어도 두 개의 트래픽 서비스를 제공 받는 것을 의미한다.
상기 제어부(511)가 안테나 동작 모드에 따른 제어를 위해 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)로 전달하는 제어 신호와 제어 파라미터를 설명하면, 다음과 같다.
상기 제어부(511)는 안테나 구동부(503)에 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 각종 제어 신호 중 적어도 하나의 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등을 위한 각종 제어 파라미터 중 적어도 하나의 제어 파라미터를 전달하여 안테나 구동부(503)가 결정된 안테나 동작 모드에 따라 구동되도록 제어한다.
또한 상기 제어부(511)는 안테나 선택부(505)에 안테나의 사용/미사용 구성 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등과 같은 제어 신호와, 안테나별 사용/미사용 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등을 위한 각종 제어 파리미터 중 적어도 하나의 제어 파라미터를 전달하여 상기 안테나 선택부(505)가 각 안테나의 사용 여부를 설정하고 안테나 그룹과 안테나 집합을 구성하도록 제어한다.
또한 상기 제어부(511)는 안테나 결합부(507)에 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어와 관련된 각종 제어 신호 중 적어도 하나의 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법과 관련된 각종 제어 파라미터 중 적어도 하나의 제어 파라미터를 전달하여 안테나 결합부(507)가 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수들을 설정하도록 제어한다.
또한 상기 제어부(511)는 모드 어댑터(509)에 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호의 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등과 관련된 각종 제어 신호 중 적어도 하나의 제어 신호와, 안테나 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 각종 제어 파라미터 중 적어도 하나의 제어 제어 파라미터를 전달하여 모드 어댑터(509)가 송신 신호와 수신 신호를 처리하도록 제어한다.
또한 도 13의 제어부(511) 구성은 일 구성 예를 나타낸 것이며, 제어부(511)의 기능 블록의 구성은 적어도 안테나 동작 모드의 결정을 위한 모드 제어, 장치 제어 등의 기능을 수행할 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있으며, 다른 기능 블록들이 추가될 수도 있다. 또한 상기 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)의 기능을 포함하도록 상기 제어부(511)를 구성하는 것도 가능할 것이다.
이하 상기한 구성을 갖는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 수행되는 안테나 제어 방법을 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 안테나 제어 방법은 안테나 동작 모드 결정 과정(401 단계), 안테나 선택 과정(403 단계), 안테나 결합 과정(405 단계), 그리고 안테나 동작 모드 제어 과정(407 단계)을 포함한다.
먼저 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정을 설명하면, 상기 401 단계에서는 각 안테나가 수행해야 할 동작 모드(단일 모드 또는 복합 모드)를 결정하고, 결정된 안테나 동작 모드를 수행하기 위해 적어도 하나의 빔 스페이스를 형성하거나 빔 스페이스를 변경함으로써 빔 패턴을 변경하여 해당 안테나를 통해 단일 모드(예를 들어 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 또는 방향성 다중화 모드) 또는 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 또는 추적 방향성 다중화 모드)로 동작할 수 있도록 각 안테나를 제어한다.
상기 401 단계에서 상기 단일 모드는 신호의 존재 유무, 방향성 탐색 및 추적, 신호 송수신 등과 관련된 하나의 기본 기능을 수행하는 안테나 동작 모드이다. 한 개의 SPA 안테나 또는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 운용 가능한 단일 모드는 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드를 포함한다. 상기 복합 모드는 적어도 두 개의 기본 기능을 동시에 수행하기 위하여 적어도 두 개의 단일 모드 및/또는 기본 복합 모드가 결합되어 하나의 동작 모드로 운용되는 안테나 동작 모드이다. 한 개의 SPA 안테나 또는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 운용 가능한 상기 기본 복합 모드는 추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다중화 모드를 포함하며, SPA 안테나 배열을 이용하여 운용 가능한 복합 모드는 상기 <표 1>에 정리된 것과 같이 예컨대 81 개의 복합 모드를 운용할 수 있다.
상기 401 단계에서 안테나 동작 모드의 결정은 도 13의 모드 제어부(5111)에서 통신 환경, 통신 목적 등을 고려하여 수행되며, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 장치 제어부(5113)는 상기 결정된 안테나 동작 모드에 해당하는 제어 명령 즉, 제어 신호와 제어 파라미터를 안테나 구동부(503)에 전달하고, 안테나 구동부(503)는 그 제어 신호와 제어 파라미터에 따라 해당 안테나의 동작 모드를 구동시킨다. 여기서 각 안테나와 연결된 안테나 구동부(503)는 해당 안테나가 단일 모드(예를 들어 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 또는 방향성 다중화 모드) 또는 복합 모드(예를 들어 추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 또는 추적 방향성 다중화 모드)로 동작하도록 각 안테나를 제어한다.
상기 403 단계에서 안테나 선택 과정을 설명하면, 무선 통신 시스템의 송/수신기가 구비하는 안테나들 중에서 단일 모드, 복합 모드, 또는 다중 모드를 구성하는 안테나 또는 안테나 그룹이나 안테나 집합을 선택하고, 해당되는 안테나의 사용 여부를 결정한다. 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템의 경우 안테나 선택 과정에서는 해당 안테나를 항상 선택하도록 운용한다. 상기 안테나 선택 과정은 제어부(511)의 모드 제어부(5111)에서 안테나 동작 모드가 결정되면, 결정된 안테나 동작 모드로 동작하도록 장치 제어부(511)가 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 안테나 선택부(505)에 전달하고, 안테나 선택부(505)는 제어 신호와 제어 파라미터를 수신하고 이에 따라 사용/미사용되는 안테나를 선택함으로써 운용되는 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹, 안테나 집합을 구성한다.
상기 405 단계에서 안테나 결합 과정을 설명하면, 상기 403 단계의 안테나 선택 과정에서 선택된 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹, 안테나 집합의 결합 방법을 결정하고, 결합된 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹, 안테나 집합의 동작을 제어하는 과정이다. 여기서 상기 안테나 집합은 적어도 하나의 방향성 안테나 및/또는 적어도 하나의 무방향 안테나로 구성될 수 있으며, 방향성 빔을 형성할 수 있는 안테나의 단위를 의미한다.
만약 상기 403 단계에서 하나의 안테나가 선택된 경우에는 상기 405 단계의 안테나 결합 과정에서 실제 안테나 결합은 수행되지 않는다. 그러나 선택된 하나의 안테나가 SPA 안테나인 경우 SPA 안테나를 사용하여 구성 가능한 단일 모드 및/또는 복합 모드를 제어하는 동작을 상기 405 단계에서 수행한다. 또한 상기 405 단계에서 적어도 두 개의 안테나가 선택된 경우 안테나 그룹 또는 안테나 배열을 통해 구성이 가능한 동작 모드(단일 모드, 복합 모드, 또는 다중 모드)의 동작을 위한 결합 방법을 결정하는 동작을 제어한다.
상기 405 단계에 따른 안테나 결합 과정의 일 실시 예로서, non-SPA 안테나 배열을 사용하는 경우, 안테나 배열을 구성하는 안테나별 결합 계수의 조정을 통해 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 또는 방향성 모드를 구성하여 운용할 수 있으며, 안테나 배열을 구성하는 안테나들이 서로 독립적인 페이딩을 경험하는 통신 경로를 형성하는 경우에는 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드를 구성하여 운용할 수 있다. 또한 상기 안테나 결합 과정의 다른 실시 예로서, 방향성 송수신, 다이버시티 전송, 다중화 전송 등을 수행하면서 안테나 배열을 구성하는 안테나별 결합 계수를 조정함과 동시에 추적 기능을 수행하게 함으로써 추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 또는 추적 방향성 다중화 모드를 구성하여 운용할 수 있다.
상기 405 단계에 따른 안테나 결합 과정의 또 다른 실시 예로서, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 사용하여 다중 모드를 구성하는 경우에는 안테나 그룹별로 단일 모드 또는 복합 모드를 독립적으로 구성하여 운용함으로써 적어도 두 개의 독립된 안테나 동작 모드를 구성하여 운용하거나, 적어도 두 개의 안테나 그룹이 서로 연합하여 하나의 단일 모드 또는 복합 모드로 동작하도록 구성하여 운용할 수 있다. 예를 들어 각각 안테나 배열로 구성된 두 개의 안테나 그룹이 각각 스캔 영역을 나누어 동시에 스캔하도록 두 개의 안테나 그룹을 운용할 수 있다. 이 경우 스캔 시간 또는 스캔 정밀도 등 성능을 향상시킬 수 있다. 이외에도 각각의 안테나 그룹이 스캔 영역, 스캔 주기, 스캔 빔 폭 등을 다르게 할 수 있다.
상기한 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 사용하는 경우에는 <표 1>에서와 같이 SPA 안테나 배열을 이용하여 운용 가능한 복합 모드를 결정하고, 상기 복합 모드를 구성하는 각 모드별 동작을 제어한다. 상기 각 모드별 제어를 위하여 안테나 결합부(507)는 각 복합 모드에 해당하는 SPA 안테나별 동작과 SPA 안테나 배열을 구성하는 SPA 안테나들의 안테나별 결합 계수 조정 등 SPA 안테나 배열을 이용하여 구성이 가능한 각 복합 모드에서 안테나 결합을 제어한다. 이때 각 SPA 안테나를 위한 모드별 동작은 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 송수신, 방향성 송수신, 방향성 다이버시티 전송, 방향성 다중화 전송, 추적 방향성 송수신, 추적 방향성 다이버시티 전송, 추적 방향성 다중화 전송을 포함한다. 그리고 안테나별 결합 계수 조정을 통한 SPA 안테나 배열을 위한 모드별 동작은 스캔 동작, 추적 동작, 전방향 결합 동작, 방향성 결합 동작, 방향성 다이버시티 결합 동작, 방향성 다중화 결합 동작, 추적 방향성 결합 동작, 추적 방향성 다이버시티 결합 동작, 추적 방향성 다중화 결합을 포함한다.
그리고 상기 405 단계의 안테나 결합 과정에서는 상기 <표 1>에서 SPA 안테나 배열을 이용한 복합 모드의 구성을 위해 추가적인 동작을 제어한다. 적어도 두 개의 SPA 안테나 그룹을 사용하여 다중 모드를 구성하는 경우 SPA 안테나 그룹별로 하나의SPA 안테나를 사용하는 경우에는 단일 모드 또는 복합 모드, SPA 안테나 그룹별로 적어도 두 개의 SPA 안테나를 사용하는 경우에는 <표 1>에서 주어진 복합 모드를 독립적으로 구성하여 운용함으로써 적어도 두 개의 독립된 동작 모드를 구성하여 운용하거나, 적어도 두 개의 SPA 안테나 그룹이 서로 연합하여 하나의 단일 모드 또는 복합 모드로 동작하는 다중 모드의 구성과 이를 위한 안테나 결합 동작을 제어한다. 적어도 두 개의 안테나 그룹을 서로 연합하여 하나의 단일 모드 또는 복합 모드를 구성하는 일 예로서, 두 개의 SPA 안테나 그룹이 각각 추적 영역을 나누어 동시에 신호의 방향성을 추적할 수 있다. 이 경우 추적 시간 또는 추적 정밀도 등 성능을 향상시킬 수 있다. 이외에도 각각의 SPA 안테나 그룹이 추적 영역, 추적 주기, 빔 폭 등을 다르게 할 수 있다.
상기한 405 단계의 안테나 결합 과정에서 제어부(511)의 모드 제어부(5111)에서 안테나 동작 모드가 결정되면, 결정된 안테나 동작 모드로 동작하도록 장치 제어부(511)가 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 안테나 결합부(507)에 전달하고, 안테나 결합부(507)는 제어 신호와 제어 파라미터를 수신하고, 이에 따라 안테나 결합부(507)는 안테나별 결합 계수 및/또는 스트림별 결합 계수를 설정하고 조정하며, 송신 데이터 스트림을 생성하거나 수신 신호를 처리한다. 즉 상기 405 단계의 안테나 결합 과정에서는 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹이 단일 모드(스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드) 또는 복합 모드(추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다중화 모드)로 동작할 수 있도록 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수 및/또는 스트림별 결합 계수를 설정하고 제어한다.
또한 상기 405 단계의 안테나 결합 과정에서는 모드 어댑터(509)를 통해 적어도 하나의 안테나 또는 안테나 그룹으로 송신할 데이터 스트림과 수신 신호의 처리 방법, 처리 순서, 안테나 그룹간 연합 처리 방법 등을 제어한다.
이후 상기 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정을 설명하면, 적어도 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템의 송/수신기에서 적어도 하나의 안테나 동작 모드 (단일 모드, 복합 모드, 다중 모드)를 구성하고 운용하도록 상기한 401 단계 내지 405 단계의 안테나 동작 모드 결정, 안테나 선택, 안테나 결합을 위한 전반적인 제어를 수행한다. 즉, 안테나별 동작 모드(단일 모드, 복합 모드)와 안테나 그룹 또는 안테나 배열을 이용한 동작 모드(단일 모드, 복합 모드)를 결합하여 구성할 수 있는 안테나 동작 모드(단일 모드, 복합 모드, 다중 모드)를 구성하고 운용하도록 제어한다. 또한 상기 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서는 무선 통신 시스템의 필요에 따라 또는 주기적으로 안테나 동작 모드(단일 모드, 복합 모드, 다중 모드)를 재구성할 수 있도록 운용한다.
상기 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 모드 제어부(5111)는 적어도 하나의 안테나를 운용하는 무선 통신 시스템의 동작 모드를 결정하고, 결정된 안테나 동작 모드를 구성하여 운용하도록 장치 제어부(511)는 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509) 각각을 제어하기 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 생성하고, 각 구성 요소(503~509)에 해당되는 제어 명령을 전달하여 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 각 구성 요소(503~509)의 동작을 제어한다.
상기 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서는 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하도록 안테나 구동부(503)에 빔 생성 방법, 빔 스페이스 운용 등과 관련된 제어 신호와 제어 파라미터를 전달하여 각 안테나가 빔을 형성하도록 제어하고, 안테나 선택부(505)에 안테나 사용/미사용 구성, 안테나 그룹의 구성 등과 관련된 제어 신호와 제어 파라미터를 전달하여 안테나들의 사용/미사용 설정과 안테나 그룹의 구성을 제어한다. 또한 상기 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서는 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하도록 안테나 결합부(507)에 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수 등과 관련된 제어 신호와 제어 파라미터를 전달하여 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 조정하도록 제어하고, 모드 어댑터(509)에 송신 신호 처리 방법, 수신 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 신호와 제어 파라미터를 전달하여 상호 결합되는 안테나들을 통해 송신할 데이터 스트림들과 수신된 수신 신호들의 처리 방법, 처리 순서 등을 제어한다.
상기 401 단계 내지 407 단계의 순서는 시계열적으로 배치된 것이 아니라 설명의 편의를 위해 배치된 것이다. 즉 상기 401 단계 내지 405 단계에 따른 안테나 동작 모드 결정, 안테나 선택 및 안테나 결합 과정의 수행 시 각 단계별로 해당되는 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령이 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)로 전달되며, 결정된 안테나 동작 모드에 따른 각 안테나의 운용은 신호 송수신 시 계속적으로 수행된다. 안테나의 구성 방법은 통신 환경, 통신 목적 등에 따라 재구성될 수 있으므로 상기 401 단계 내지 407 단계에서 각 단계의 순서는 변경될 수 있다. 또한 상기 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정은 상기 401 단계 내지 405 단계와 병행하여 수행될 수 있으며, 또한 적어도 하나의 단계의 동작이 상호 결합되어 수행될 수 있음은 물론이다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 동작 모드를 설명한 후, 상기 안테나 동작 모드를 운용하는 무선 통신 시스템에서 통신 방법을 설명하기로 한다.
안테나 동작 모드의 실시 예
본 발명의 실시 예는 다음과 같은 네 가지 실시 예로 구분하여 기술하기로 한다.
본 발명의 제1 실시 예는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 복합 모드를 포함하는 안테나 동작 모드를 제어하는 방안이며, 제2 실시 예는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 복합 모드를 포함하는 안테나 동작 모드를 제어하는 방안이다. 또한 본 발명의 제3 실시 예는 SPA 안테나 배열을 이용하여 복합 모드를 포함하는 안테나 동작 모드를 제어하는 방안이고, 제4 실시 예는 다수의 안테나 그룹을 이용하여 복합 모드 및/또는 다중 모드를 포함하는 안테나 동작 모드를 제어하는 방안이다. 여기서 각 안테나 그룹은 적어도 한 개의 SPA 안테나 또는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나로 구성될 수 있다. 그리고 상기 제1 내지 제4 실시 예는 모두 기본적으로 단일 모드의 안테나 동작 모드를 수행할 수 있다.
<제1 실시 예>
본 발명의 제1 실시 예는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 복합 모드를 포함하는안테나 동작 모드를 제어하는 방안에 대한 것이다. 상기 한 개의 SPA 안테나는 기본적으로 단일 모드를 지원한다. 그리고 상기 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 운용되는 복합 모드는 예를 들어 추적 “추적 방향성 모드”, “추적 방향성 다이버시티 모드”, “추적 방향성 다중화 모드”의 세 가지 모드를 포함한다.
이하 제1 실시 예의 설명에서는 상기 세 가지 복합 모드의 기본 개념을 먼저 설명한 후, 한 개의 SPA 안테나를 이용하는 단일 모드와 복합 모드에서 안테나 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
제1 실시 예에서 상기 “추적 방향성 모드”는 한 개의 SPA 안테나를 이용하며, 단일 모드 중에서 추적 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드이다. 상기 추적 방향성 모드를 운용하는 무선 통신 시스템은 SPA 안테나에서 이용 가능한 빔 스페이스들 중에서 일부를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 추적 모드로 이용한다. 상기 추적 방향성 모드를 운용하면, 현재 이용하는 방향성 송수신 패턴의 적합성 판정과 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신할 수 있다.
또한 제1 실시 예에서 상기 “추적 방향성 다이버시티 모드”는 한 개의 SPA 안테나를 이용하며, 단일 모드 중에서 추적 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드이다. 상기 추적 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 무선 통신 시스템은 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하고, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 추적 모드로 이용한다. 상기 추적 방향성 다이버시티 모드를 운용하면, 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 전송할 수 있다.
또한 제1 실시 예에서 상기 “추적 방향성 다중화 모드”는 한 개의 SPA 안테나를 이용하며, 추적 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드이다. 제1 실시 예에서 상기 추적 방향성 다중화 모드를 운용하는 무선 통신 시스템은 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하고, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 추적 모드로 이용한다. 상기 추적 방향성 다중화 모드를 운용하면, 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 전송한다.
제1 실시 예에서 상기한 세 가지 복합 모드 즉, 추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다중화 모드는 모두 최적 빔 스페이스를 추적하여 더 높은 이득을 제공하는 방향성 빔을 형성하여 송수신할 수 있으며, 더 높은 이득 이외의 다른 목적을 위해 지속적인 방향성 추적을 할 수 있음은 물론이다.
이하 제1 실시 예에서 한 개의 SPA 안테나를 통해 운용되는 단일 모드와 복합 모드를 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
A-1. 스캔 모드
제1 실시 예의 스캔 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단하는 동작을 수행한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하도록 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 해당 SPA 안테나를 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 스캔 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 스캔 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 및 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하고, 이를 통해 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단하는 스캔 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고, 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔 모드의 제어에 필요한 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 스캔 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 스캔 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 1에 도시된 네 개의 빔 스페이스를 갖는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 스캔 모드를 운용하는 경우 네 개의 수동 소자(103~109) 중 한 개의 수동 소자를 개방하고 나머지 세 개의 수동 소자를 단락시키는 과정을 네 개의 수동 소자(103~109)에 대하여 순차적으로 수행하여 도 2에 도시된 것과 같은 각 방향의 빔 스페이스를 이용하여 모든 방향에 대해 신호를 스캔할 수 있다. 또한 한 개의 SPA 안테나에서 두 개 이상의 수동 소자를 동시에 개방시킴으로써 두 개 이상의 빔 스페이스를 동시에 이용하여 신호를 스캔할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 단일 SPA 안테나를 이용한 스캔 모드의 운용은 SPA 설계 방법을 달리하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등을 조정하는 것이 가능하며, 이용 가능한 빔 스페이스 수와, 동시 선택 빔 스페이스 수를 조절하여 다양한 스캔 모드를 운용할 수 있다. 그리고 스캔 모드를 주기적으로 수행하거나 또는 수신 신호의 세기가 일정값 이하가 되었을 경우 등과 같이 특정 이벤트(event) 발생 시 수행하는 방식으로 스캔 모드 운용 주기를 조절하여 다양한 스캔 모드 운용이 가능하다.
A-2. 추적 모드
제1 실시 예의 추적 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하는 동작을 수행한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하도록 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 해당 SPA 안테나를 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 추적 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 추적 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하는 추적 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 모드의 제어에 필요한 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 추적 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 추적 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 1에 도시된 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 추적 모드를 운용하는 경우 네 개의 수동 소자(103~109) 중 한 개의 수동 소자를 개방하고 나머지 세 개의 수동 소자를 단락시킴으로써 도 2에 도시된 것과 같은 빔 스페이스를 형성하여 원하는 신호의 방향성을 추적할 수 있다. 또한 주기적으로 인접한 빔 스페이스를 선택하고, 인접한 빔 스페이스의 신호와 현재의 빔 스페이스의 신호를 비교하여 신호 세기 등과 같은 높은 품질을 갖는 빔 스페이스 방향으로 빔을 형성하는 방식으로 신호의 방향성을 추적할 수 있다.
또한 한 개의 SPA 안테나에서 두 개 이상의 수동 소자를 동시에 개방시킴으로써 두 개 이상의 빔 스페이스를 동시에 이용하여 신호의 방향성을 추적할 수 있다. 단일 SPA 안테나를 이용한 추적 모드의 운용은 SPA 설계 방법을 달리하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등을 조정하는 것이 가능하며, 이용 가능한 빔 스페이스 수와 동시 선택 빔 스페이스 수를 조절하여 다양한 추적 모드를 운용할 수 있다. 그리고 추적 모드를 주기적으로 수행하거나 또는 수신 신호의 세기가 일정값 이하가 되었을 경우 등과 같이 특정 이벤트(event) 발생 시에 수행하는 방식으로 추적 모드 운용 주기를 조절하여 다양한 추적 모드 운용이 가능하다.
A-3. 전방향 모드
제1 실시 예의 전방향 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나에서 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 또는 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
도 4를 참조하여 상기 전방향 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나를 전방향 모드로 구성하여 운용하도록 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 해당 SPA 안테나를 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 전방향 모드로 동작하도록 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 또는 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향 모드를 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 또는 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 전방향 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 전방향 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 전방향 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 1에 도시된 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향 모드를 운용하는 경우 네 개의 수동 소자(103~109)를 모두 개방시키고, 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 다른 방법으로 한 개의 SPA 안테나에서 네 개의 수동 소자(103~109)를 모두 단락시킴으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 한 개의 SPA 안테나를 이용한 전방향 모드의 운용은 SPA 설계 방법을 달리하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등을 다르게 할 수 있으며, 이용 가능한 모든 빔 스페이스를 선택하여 이용하거나 모든 빔 스페이스를 이용하지 않음으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이외에도 안테나 설계 방법에 따라 다양한 빔 스페이스 패턴 설계 및 빔 스페이스 선택을 통해 전방향 방사 빔을 형성하여 이용할 수 있다.
A-4. 방향성 모드
제1 실시 예의 방향성 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 이용하여 특정 방향으로 방사하는 방향성 빔을 형성하고, 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 해당 SPA 안테나를 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 방향성 모드로 동작하도록 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 특정 방향으로 방사하는 방향성 빔을 형성하고, 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 방향성 모드를 구성하고 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 특정 방향으로 방사하는 방향성 빔을 형성하고, 신호를 송신 및/또는 수신하는 방향성 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 방향성 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 스캔 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 방향성 모드를 운용하는 경우 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드를 방향성 모드로 구성하여 운용하도록 결정하고, 장치 제어부(5113)는 방향성 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 모드의 제어에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 도 2의 예와 같이 SPA 안테나에서 네 개의 수동 소자(203~209) 중 한 개의 수동 소자(203)를 개방하고 나머지 세 개의 수동 소자(205~209)를 단락시켜 특정 방향으로 방사하는 빔 스페이스를 선택함으로써 방향성 빔을 형성한다. 또는 SPA 안테나에서 두 개 이상의 수동 소자를 동시에 개방시킴으로써 두 개 이상의 서로 다른 방향으로 방사되는 빔 스페이스를 동시에 이용하여 방향성 빔을 형성할 수 있다. 이외에도 SPA 설계 방법에 따라 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등은 달라질 수 있으며, 이용 가능한 빔 스페이스 수 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 선택하여 원하는 방향으로 방사하는 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한 방향성 빔 조정 주기, 빔 폭, 동시 선택 빔 스페이스 수 등에 따라서 다양한 방향성 모드 운용이 가능하다.
A-5. 방향성 다이버시티 모드
제1 실시 예의 방향성 다이버시티 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 다이버시티 방법을 이용하여 신호를 방향성 다이버시티 전송한다. 상기 방향성 다이버시티 모드의 운용 시 수신을 위하여는 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하도록 운용함으로써 수신 신호의 품질을 개선할 수 있다. 또한 두 개의 빔 스페이스를 이용하는 경우, 상기 두 개의 빔 스페이스를 통해 동일한 신호를 전송함으로써 송신 다이버시티 방법으로 신호를 전송하거나, 두 개의 빔 스페이스를 이용한 공간 코딩 전송과 추가적인 시간을 이용한 시간 코딩 전송을 통해 알라무티 다이버시티 방법 또는 STBC 방법으로 신호를 전송할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 해당 SPA 안테나를 단일 안테나로 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 방향성 다이버시티 모드로 동작하도록 방향성 다이버시티 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 적어도 두 개의 빔 스페이스들을 선정하고 이들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등을 이용하여 신호를 전송하도록 정보 신호에 따라 방사 패턴을 제어하는 방식으로 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 방향성 다이버시티 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 방향성 다이버시티 전송하는 방향성 다이버시티 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 방향성 다이버시티 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성 다이버시티 모드의 운용을 위한 일 예로서, 도 14는 3 개 소자 다이폴(dipole) SPA 안테나를 나타낸 것이다. 도 14를 참조하면, 3 개 소자 다이폴 SPA 안테나는 가운데에 위치한 한 개의 능동 소자(1403)와 양쪽에 위치한 두 개의 수동 소자(1401, 1403)로 구성된다. 상기 3 개 소자 다이폴 SPA 안테나는 양쪽의 수동 소자(1401, 1403)가 모두 개방되거나 모두 단락되는 경우 전방향으로 빔을 형성한다. 한편 어느 한 개의 수동 소자(1401 or 1403)가 단락되고 반대편의 수동 소자가 개방되면, 단락된 수동 소자의 방향으로 높은 안테나 이득을 갖는 하트 모양의 방향성 빔을 형성한다. 이러한 방사 패턴들을 이용하여 매 심볼마다 전송하려는 정보 값에 따라 방사 패턴을 변화시킴으로써 방향성 다이버시티 전송 또는 방향성 다중화 전송을 할 수 있다.
도 14에 도시된 3 개 소자 다이폴 SPA 안테나의 방사 패턴은 
로 표현할 수 있다. 여기서, 
는 기본 벡터 함수(basis vector functions)이고, 
는 입력 신호이고, 상기 
는 대표적으로 사용되는 <수학식 44>과 같이 정의된 카디오드 함수(cardioid functions)으로 표현될 수 있다.
<수학식 44>
도 14에서 설명한 것처럼 두 개의 빔 스페이스를 갖는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 송신 다이버시티 방법으로 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 동일한 신호 
을 전송하도록 <수학식 45>와 같이 정의된 입력신호 
를 전송함으로써 송신 다이버시티 전송이 가능하다.
<수학식 45>
이와 같은 방식으로, 이용 가능한 빔 스페이스 수 중 일부 또는 모든 빔 스페이스를 이용하여 동일한 신호를 동시에 전송하도록 함으로써 다양한 송신 다이버시티 전송이 가능하다. 이때, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등은 SPA 설계 방법에 따라 달라질 수 있다.
또한 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 대표적인 다이버시티 송신 방법인 알라무티 다이버시티 방법으로 <수학식 46>와 같이 정의된 입력신호 
를 전송함으로써 2×2 시공간(beamspace-time) 전송이 가능하다.
<수학식 46>
그리고, 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 STBC 방법으로 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우에는 이용 가능한 빔 스페이스 중 일부 또는 모든 빔 스페이스를 이용하여 시공간 부호화(beamspace-time coding) 방법으로 입력 신호를 전송함으로써 STBC 전송이 가능하다. <수학식 47>은 네 개의 빔 스페이스와 시간을 이용한 준직교(Quasi-orthogonal) STBC 방법으로 STBC 전송하기 위한 입력신호 
를 정의한 것이다.
<수학식 47>
이와 같은 방식으로, 이용 가능한 빔 스페이스 수 중 일부 또는 모든 빔 스페이스를 이용하여 STBC 전송에 필요한 빔 스페이스들을 선택하고 원하는 STBC 방법으로 선택된 빔 스페이스들을 이용하여 입력 신호를 전송함으로써 다양한 STBC 전송이 가능하다. 이때, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등은 SPA 설계 방법에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
A-6. 방향성 다중화 모드
제1 실시 예의 방향성 다중화 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 방향성 다중화 전송하는 동작을 수행한다. 상기 방향성 다중화 모드의 운용 시 수신 동작에서는 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하도록 운용함으로써 수신 신호의 품질을 개선할 수 있으며, 송신 동작에서는 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 각 빔 스페이스를 통해 서로 다른 신호를 동시에 전송함으로써 공간 다중화 방법으로 신호를 전송할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다중화 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 안테나 동작 모드를 방향성 다중화 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 해당 SPA 안테나를 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 방향성 다중화 모드로 동작하도록 방향성 다중화 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 적어도 두 개의 빔 스페이스들을 선정하고 이들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 정보 신호에 따라 방사 패턴을 제어하는 방식으로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 방향성 다중화 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 방향성 다중화 전송하는 방향성 다중화 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 방향성 다중화 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성 다중화 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 14에 도시된 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 방향성 다중화 모드를 운용하는 경우 두 개의 OOK(on-off keying) 변조 심볼을 다중화 전송하기 위하여 도 15와 같은 방사 패턴을 이용한다. 이 방사 패턴 
는 <수학식 48>과 같이 수식적으로 표현할 수 있다.
<수학식 48>
여기서, 
는 AOD(angle of departure)의 방향 벡터이다. 이때 
는 상기 다이버시티 전송을 위한 SPA 안테나의 베이시스 벡터 함수(basis vector functions)와 동일하다. 다른 실시 예로 ESPAR 안테나를 이용한 방향성 다중화 모드 운용도 가능하다. 도 16은 3 개 소자 ESPAR 안테나를 이용하여 두 개의 BPSK(binary phase shift keying) 변조 심볼을 방향성 다중화 전송하는 경우 가능한 방사 패턴을 나타낸 것이다. 이러한 방사 패턴은 <수학식 49>과 같이 수식적으로 표현할 수 있다.
<수학식 49>
이때 
는 상기 방향성 다이버시티 전송을 위한 SPA 안테나의 베이시스 벡터 함수(basis vector functions)와 동일하다. 여기서, 
와 
의 방사 패턴이 동일하고 
과 
의 방사 패턴이 동일하지만, 동일한 방사 패턴을 갖는 경우에는 두 개의 방사 패턴을 회전시켜서 구분하도록 할 수 있다. 도 16의 (a)는 
와 
의 방사 패턴과 같이 두 개의 심볼이 동일한 경우에 해당된다. 예를 들어, 두 개의 심볼이 상이한 
을 전송할 경우에는 도 16의 (b)와 같은 방사 패턴으로 전송하고, 
을 전송할 경우에는 도 16의 (b)와 같은 방사 패턴을 90도 회전시킨 모양의 방사 패턴으로 전송한다.
이와 같은 방식으로, 선택 가능한 빔 스페이스 수와 이를 이용하여 형성 가능한 빔 패턴을 이용하여 방향성 다중화 전송하려는 정보 조합에 따라 빔 패턴을 변경시킴으로써 다양한 방향성 다중화 전송이 가능하다. 이때 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 스페이스 모양, 빔 폭 등은 SPA 설계 방법에 따라 달라질 수 있다. 또한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 각 빔 스페이스를 통해 동시에 상이한 사용자 신호들을 전송함으로써 단일 사용자 방향성 다중화 전송뿐만 아니라 다중 사용자 방향성 다중화 전송도 가능하다.
A-7. 추적 방향성 모드
먼저 추적 방향성 복합 모드는 추적 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드이다. 따라서 본 명세서에서 “추적 방향성 복합 모드”라 함은 상기 추적 방향성 모드와 동일한 의미로 이해하기로 한다.
제1 실시 예의 추적 방향성 복합 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나에서 이용 가능한 빔 스페이스들 중에서 일부를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 추가로 이용하여 현재 이용하고 있는 방향성 송수신 패턴의 적합성 판정 및 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
상기 추적 방향성 복합 모드의 기본적인 동작은 주기적으로 현재 이용하고 있는 빔 스페이스들에 인접한 적어도 하나의 빔 스페이스를 추가로 선택한다. 그리고 인접한 빔 스페이스들을 현재의 빔 스페이스 신호와 비교하여 신호 세기 등의 판정 기준에 따라 높은 품질을 갖는 빔 스페이스 방향으로 새로운 방향성 빔을 형성하도록 함으로써 방향성 송수신을 함에 있어 주기적으로 또는 필요에 따라 판정 기준에 따라 최적의 방향으로 방향성 빔을 형성하여 신호를 방향성 송수신하는 방식으로 지속적으로 신호의 방향성을 추적하면서 방향성 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 복합 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 해당 SPA 안테나를 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하도록 적어도 하나의 빔 스페이스를 선정하고, 이들을 이용하여 방향성 송수신을 수행하면서, 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 갱신하며, 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하는 방식으로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나에서 이용 가능한 빔 스페이스들 중에서 일부를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 추가로 이용하여 현재 이용하고 있는 방향성 송수신 패턴의 적합성 판정 및 지속적인 방향성 추적을 수행하고, 이를 통해 새로운 방향성 빔을 형성하는 방식으로 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하는 추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 추적 방향성 복합 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 17은 도 12에서 설명한 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 추적 방향성 복합 모드를 운용하는 방법을 나타낸 것이다. 도 17을 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 갖춘 무선 통신 시스템의 송/수신기가 도 17의 (a)와 같이 0도 방향으로 방향성 빔을 형성하여 신호를 송수신하는 경우 상기 송/수신기가 이동하거나 주변 장애물에 의하여 수신 신호 세기가 약해지면 상기 송/수신기는 도 17의 (b)와 같이 현재 방향성 송수신하는 빔 스페이스에 인접한 적어도 하나의 방향의 빔 스페이스를 추가적으로 형성하여 수신 신호 세기를 측정한다. 이때 신호 세기 등 판정 기준에 따라 현재 보다 우수한 빔 패턴을 찾고 이에 따르는 방향성 빔을 형성함으로써 현재의 빔 패턴을 유지하여 신호를 송수신하거나 도 17의 (c)와 같이 새롭게 형성된 빔 스페이스만을 유지 또는 두 개의 빔 스페이스를 동시에 이용하여 신호를 송수신함으로써 추적 모드와 방향성 모드를 동시에 수행하는 추적 방향성 복합 모드를 운용한다. 이때 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등은 SPA 설계 방법에 따라 달라질 수 있으며, 추적을 위하여 추가적으로 형성하는 방향성 빔 판정 기준, 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 방법, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 방향성 송수신을 위하여 선택하는 빔 스페이스 수 등에 따라서 다양한 추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
A-8. 추적 방향성 다이버시티 모드
먼저 추적 방향성 다이버시티 모드는 단일 모드 중에서 추적 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드이다. 따라서 본 명세서에서 “추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 함은 상기 추적 방향성 다이버시티 모드와 동일한 의미로 이해하기로 한다.
제1 실시 예의 추적 방향성 다이버시티 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 추가로 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 전송하는 동작을 수행한다.
상기 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 기본적인 동작은 주기적으로 또는 필요에 따라 방향성 다이버시티 전송을 위하여 필요한 빔 패턴은 동일하게 유지하면서 인접한 빔 스페이스들을 선택한다. 그리고 인접한 빔 스페이스들을 현재 전송 중인 빔 스페이스들을 이용한 경우와 비교하여 신호 세기 등 판정 기준에 따라 높은 품질을 갖는 빔 스페이스 방향으로 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하는 방식으로 신호의 방향성을 추적하면서 방향성 다이버시티 전송을 할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 해당 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 해당 SPA 안테나를 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드를 운용함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 수행하고, 이를 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정하는 방식으로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드를 운용함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 추가로 이용하여 지속적인 방향성 추적을 수행하고, 이를 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 전송하는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 18은 도 2에서 설명한 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 방법을 나타낸 것이다. 한 개의 SPA 안테나를 이용한 방향성 다이버시티 송신 방법은 매 심볼마다 동시에 전송하고자 하는 정보 값에 따라 상이한 빔 패턴을 선택하여 전송함으로써 적어도 두 개의 정보를 동시에 전송할 수 있다. 이 경우 동시에 전송되는 정보는 서로 동일할 수 있음은 물론이다.
도 18을 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 구비하는 무선 통신 시스템의 송/수신기가 결합 심볼 XC,1을 전송하는 경우 도 18의 (a)와 같이 빔 스페이스간 90도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 형태의 빔 패턴을 사용한다고 가정한다. 이때 상기 무선 통신 시스템이 이동하거나 주변 장애물로 인하여 수신 신호 세기가 약해지면 무선 통신 시스템은 도 18의 (b)와 같이 90도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 패턴은 유지하되 방향을 달리한 빔 패턴을 형성하여 수신 신호 세기를 측정한다. 새로운 빔 패턴을 통한 신호 세기가 이전보다 커지면 새로운 빔 패턴을 유지하여 신호를 송수신한다. 또한 무선 통신 시스템의 송/수신기가 또 다른 결합 심볼 XC,2를 전송하는 경우 도 18의 (c)와 같이 빔 스페이스간 180도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 형태의 빔 패턴을 사용한다고 가정하면, 송/수신기가 이동하거나 주변 장애물로 인하여 수신 신호 세기가 약해지면 무선 통신 시스템은 도 18의 (d)와 같이 180도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 패턴은 유지하되 방향을 달리한 빔 패턴을 형성하여 수신 신호 세기를 측정한다. 이때, 새로운 빔 패턴을 통한 신호 세기가 이전보다 커지면 새로운 빔 패턴을 유지하여 신호를 송수신함으로써 추적 모드와 방향성 다이버시티 모드를 동시에 수행하는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다. 상기 실시 예들은 일부 예일뿐 다양한 방법으로 방향성 다이버시티 전송을 유지하면서 빔 패턴을 형성하고 기존의 빔 패턴과의 품질을 비교함으로써 또 다른 빔 패턴에 대한 추적도 수행할 수 있다. 이때 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등은 SPA 설계 방법에 따라 달라질 수 있으며, 추적을 위하여 추가적으로 형성하는 방향성 빔 판정 기준, 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 방법, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스 수, 빔 패턴 등에 따라서 다양한 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
A-9. 추적 방향성 다중화 모드
먼저 추적 방향성 다중화 모드는 추적 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드이다. 따라서 본 명세서에서 “추적 방향성 다중화 복합 모드”라 함은 상기 추적 방향성 다중화 모드와 동일한 의미로 이해하기로 한다.
제1 실시 예의 추적 방향성 다중화 모드에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 추가로 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 전송하는 동작을 수행한다.
상기 추적 방향성 다중화 복합 모드의 기본적인 동작은 주기적으로 또는 필요에 따라 방향성 다중화 전송을 위하여 필요한 빔 패턴은 동일하게 유지하면서 인접한 빔 스페이스들을 선택한다. 그리고 인접한 빔 스페이스들을 현재 전송 중인 빔 스페이스들을 이용한 경우와 비교하여 신호 세기 등 판정 기준에 따라 높은 품질을 갖는 빔 스페이스 방향으로 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하는 방식으로 신호의 방향성을 추적하면서 방향성 다중화 전송을 할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 결정하는 경우 해당 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, 403 단계의 안테나 선택 과정에서 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 운용되는 SPA 안테나가 하나이므로 다른 SPA 안테나와 결합없이 단일 안테나로 동작하게 하며, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나가 추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정하는 방식으로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 한 개의 SPA 안테나에서 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드를 운용함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 추가로 이용하여 지속적인 방향성 추적을 수행하고, 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 전송하는 추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나의 사용 여부를 결정하고, 해당 SPA 안테나를 한 개의 그룹으로 구성한다. 그러나 한 개의 SPA 안테나를 안테나 그룹으로 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 위한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 해당 SPA 안테나를 통해 추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 추적 방향성 다중화 복합 모드의 운용을 위한 일 예로서, 상기한 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용 방법과 동일한 방법으로 추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다. 다시 말하면, 한 개의 SPA 안테나를 이용한 방향성 다중화 송신 방법은 매 심볼마다 동시에 전송하고자 하는 정보 값에 따라 상이한 빔 패턴을 선택하여 전송함으로써 적어도 두 개의 정보를 동시에 전송할 수 있다.
도 18을 참조하면, 한 개의 SPA 안테나를 갖춘 무선 통신 시스템의 송/수신기가 결합 심볼 XC,1을 전송하는 경우 도 18의 (a)와 같이 빔 스페이스간 90도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 형태의 빔 패턴을 사용한다고 가정한다. 이때 상기 송/수신기가 이동하거나 주변 장애물로 인하여 수신 신호 세기가 약해지면 송/수신기는 도 18의 (b)와 같이 90도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 패턴은 유지하되 방향을 달리한 빔 패턴을 형성하여 수신 신호 세기를 측정한다. 새로운 빔 패턴을 통한 신호 세기가 이전보다 커지면 새로운 빔 패턴을 유지하여 신호를 송수신한다. 또한 무선 통신 시스템의 송/수신기가 또 다른 결합 심볼 XC,2를 전송하는 경우 도 18의 (c)와 같이 빔 스페이스간 180도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 형태의 빔 패턴을 사용한다고 가정하면, 송/수신기가 이동하거나 주변 장애물로 인하여 수신 신호 세기가 약해지면 송/수신기는 도 18의 (d)와 같이 180도 차이가 나는 두 개의 빔 스페이스가 결합된 패턴은 유지하되 방향을 달리한 빔 패턴을 형성하여 수신 신호 세기를 측정한다. 이때 새로운 빔 패턴을 통한 신호 세기가 이전보다 커지면 새로운 빔 패턴을 유지하여 신호를 송수신함으로써 추적 모드와 방향성 다중화 모드를 동시에 수행하는 추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다. 상기 실시 예들은 일부 예일뿐 다양한 방법으로 방향성 다중화 전송을 유지하면서 빔 패턴을 형성하고 기존의 방향성 다중화를 위하여 사용되는 빔 패턴과의 품질을 비교함으로써 또 다른 빔 패턴에 대한 추적도 수행할 수 있다. 이때 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭 등은 SPA 설계 방법에 따라 달라질 수 있으며, 추적을 위하여 추가적으로 형성하는 방향성 빔 판정 기준, 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 방법, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스 수, 빔 패턴 등에 따라서 다양한 추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
상기한 제1 실시 예에서 단일 모드 또는 복합 모드에 관한 설명에서 SPA 안테나, ESPAR 안테나 등을 이용하는 것은 일 실시 예일 뿐이며, 하나의 안테나를 이용하여 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술들을 사용하는 경우에도 상기한 제1 실시 예에 따른 본 발명이 적용이 가능함은 물론이다. 이 경우 안테나의 빔 패턴 조절을 통해 빔 스페이스 수, 빔 스페이스 방향, 빔 폭, 빔 스페이스 모양 중 적어도 두 개를 통합적으로 제어함으로써 SPA 안테나, ESPAR 안테나에서 빔 스페이스 수, 빔 스페이스 방향, 빔 폭, 빔 스페이스 모양(빔 패턴이라고도 함) 등을 조절하는 기능과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 빔 스페이스는 SPA 안테나 ESPAR 안테나 등에서 형성되는 고정적인 빔 스페이스뿐만 아니라 전기적인 또는 기계적인 방법 등으로 고정 또는 가변적인 빔 패턴으로 형성되는 방향성 빔을 총칭한다.
예를 들면 SPA 안테나, ESPAR 안테나의 경우에 안테나의 빔 스페이스 모양이 결정되어 있는 경우 총체적인 빔 폭과 빔 모양을 결정할 수 있는 빔 스페이스 수와 빔 스페이스 방향을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 방향, 빔 폭, 빔 모양을 동시에 조절하도록 하거나, SPA 안테나, ESPAR 안테나의 경우에 빔 스페이스 수와 빔 폭을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 폭, 빔 모양을 동시에 조절하도록 하거나, SPA 안테나, ESPAR 안테나의 경우에 빔 스페이스 방향과 빔 폭을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 방향, 빔 폭을 동시에 조절하도록 하거나, SPA, ESPAR의 경우에 빔 폭과 빔 스페이스 모양을 조절하는 빔 스페이스 수와 빔 스페이스 방향, 빔 폭을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 방향, 빔 폭, 빔 모양을 동시에 조절할 수 있도록 할 수 있다.
또한 기존의 SPA 안테나, ESPAR 안테나를 사용하는 경우에 안테나의 빔 스페이스 모양도 제어하는 경우에는 빔 스페이스 수와 빔 스페이스 방향, 빔 스페이스 모양을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 방향, 빔 폭, 빔 모양을 동시에 조절하도록 하거나, 기존의 SPA 안테나, ESPAR 안테나를 사용하는 경우에 빔 스페이스 수와 빔 폭, 빔 스페이스 모양을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 폭, 빔 모양을 동시에 조절하도록 하거나, 기존의 SPA 안테나, ESPAR 안테나를 사용하는 경우에 빔 스페이스 방향과 빔 폭, 빔 스페이스 모양을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 방향, 빔 폭, 빔 모양을 동시에 조절하도록 하거나, 기존의 SPA 안테나, ESPAR 안테나를 사용하는 경우에 빔 스페이스 수와 빔 스페이스 방향, 빔 폭, 빔 스페이스 모양을 통합적으로 제어함으로써 얻을 수 있는 빔 패턴들을 빔 패턴을 제어할 수 있는 다른 안테나 기술을 사용하여서는 빔 패턴 조절만으로 빔 방향, 빔 폭, 빔 모양을 동시에 조절할 수 있다. 또한 상기한 실시 예에서 빔 패턴 조절을 통해 빔 스페이스 수, 빔 스페이스 방향, 빔 폭, 빔 스페이스 모양 중 한 개만 조절할 수 있음은 물론이다.
<제2 실시 예>
본 발명의 제2 실시 예는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 복합 모드를 포함하는 안테나 동작 모드를 제어하는 방안에 대한 것이다. 상기 non-SPA 안테나 배열은 기본적으로 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드를 포함하는 단일 모드를 지원한다. 그리고 상기 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 운용되는 복합 모드는 “추적 방향성 모드”, “추적 방향성 다이버시티 모드”, “추적 방향성 다중화 모드”의 세 가지 모드를 포함한다.
먼저 적어도 두 개의 non-SPA 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 운용 가능한 단일 모드를 설명하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 도 19의 (a)와 같은 non-SPA 안테나 배열은 안테나 구성 요소들간 신호들의 경로 차이로 인한 위상 변화를 이용하고 이들을 결합함으로써 도 19의 (b)와 같은 방향성 빔을 형성할 수 있다. 도 19의 (a)는 선형 안테나 배열을 나타낸 것이고, 도 19의 (b)는 예컨대, 8 개 안테나 배열의 빔 패턴을 나타낸 것이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따라 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 각 안테나들의 신호들을 결합하는 송/수신기 구조를 나타낸 것이고, 도 20을 참조하면, 상기한 안테나 결합부(507)를 통해 non-SPA 안테나 배열을 구성하는 각 안테나 신호에 결합 계수(W1~WM)를 곱하여 방향성 빔을 형성함으로써 신호의 방향성을 이용하여 동일 채널 간섭을 줄일 수 있으며, SDMA(space-division multiple access)를 통한 자원 효율성을 높일 수 있고, 높은 신호 이득으로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한 상기 결합 계수(W1~WM)를 조절함으로써 모든 방향으로 방향성 빔을 형성하여 원하는 신호의 방향성을 결정하거나 존재 유무를 판단하는 스캔 동작을 수행하거나, 원하는 신호를 지속적으로 추적하는 추적 동작을 수행할 수 있다. 여기서 상기 결합 계수(W1~WM)는 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수 중 적어도 하나를 포함한다. 이외에도 안테나 구성 요소간 채널이 독립적인 페이딩을 받는 경우에는 다이버시티 전송이나 공간 다중화 전송이 가능하도록 안테나 신호들을 결합함으로써 신호의 품질을 높이거나 전송율을 크게 향상시킬 수 있다.
여기서, non-SPA 안테나는 다이폴(dipole) 안테나와 같이 전방향으로 방사하는 빔을 형성하거나, 섹터(sector) 안테나와 같이 빔 패턴이 미리 정해진 형태만을 가지는 모든 안테나를 칭한다. 도 21은 반파장 다이폴 안테나를 나타낸 것이고, 도 22는 반파장 다이폴 안테나의 빔 패턴을 나타낸 것이다. 다이폴 안테나는 도 21과 같이 두 개의 극이 다른 도선이 전체 길이가 반파장이 되도록 만들어진 가장 일반적인 안테나이다. 기본적인 다이폴 안테나는 도 22와 같이 수평 방향으로 전방향에 대하여 동일한 이득으로 방사하는 빔 패턴(2201)을 형성한다.
상기 섹터 안테나는 일정한 각도 범위에 대하여 신호를 송수신할 수 있도록 특정 방향으로 빔을 방사하는 빔 패턴을 형성한다. 섹터 안테나의 빔 패턴은 일반적으로 빔 중심에서 이득이 가장 높고, 빔 가장 자리로 갈수록 낮아진다. 일 예로, 도 23은 이동통신 분야의 표준화 단체인 3GPP2에서 제안하고 있는 섹터 안테나의 방사 패턴을 나타낸 것이다. 예를 들어 3GPP2에서 제안한 섹터 안테나 방사 패턴은 <수학식 50>와 수식적으로 정의되어 있으며, 이를 이용하면 섹터 안테나의 빔 패턴을 설계할 수 있다.
<수학식 50>
여기서, dB 단위로 주어지는 안테나 이득 
는 수평각 
에 의해 결정되는 값이며, 최소 
이하로 떨어지지 않는다. 3GPP2에서 3dB 빔 대역폭 
를 70도로 정하고 있으나, 이는 사용 목적에 따라 설계가 가능하다.
이하 제2 실시 예에서 non-SPA 안테나를 통해 운용되는 단일 모드와 복합 모드를 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
B-1. 스캔 모드
제2 실시 예의 스캔 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 non-SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단하는 동작을 수행한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 스캔 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)은 403 단계의 안테나 선택 과정에서 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 스캔 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 주기적으로 또는 필요시마다 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하고, 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단하는 스캔 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 상기 스캔 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔 모드의 제어에 필요한 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 non-SPA 안테나 배열을 통해 스캔 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 스캔 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 20에 나타낸 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔 모드를 운용하는 경우 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 모든 방향에 대하여 한 개의 방향성 빔을 미리 정해진 대로 순차적으로 형성함으로써 모든 방향으로부터의 신호를 스캔할 수 있다. 이때, 두 개 이상의 방향성 빔을 동시에 형성함으로써 두 개 이상의 방향성 빔을 동시에 이용하여 신호를 스캔할 수도 있다. non-SPA 안테나 배열을 이용한 스캔 모드의 운용은 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭 등을 조정하는 것이 가능하며, 이용 가능한 방향성 빔 개수와 동시 선택 방향성 빔 개수를 조절하여 다양한 스캔 모드를 운용할 수 있다. 그리고, 스캔 모드를 주기적으로 수행하거나 또는 수신 신호의 세기가 일정값 이하가 되었을 경우 등과 같이 특정 이벤트(event) 발생 시에 수행하는 등 스캔 모드 운용 주기를 조절하여 다양한 스캔 모드 운용이 가능하다.
B-2. 추적 모드
제2 실시 예의 추적 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 non-SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하는 동작을 수행한다. 주기적으로 인접한 방향성 빔을 형성함으로써 현재의 방향성 빔 신호와 비교하여 신호 세기 등과 같은 높은 품질을 갖는 방향으로 빔을 형성하는 방식으로 신호의 방향성을 추적할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 추적 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 추적 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 주기적으로 또는 필요시마다 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 결합 계수를 조정하는 방식으로 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하는 추적 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 모드의 제어에 필요한 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 non-SPA 안테나 배열을 통해 추적 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 추적 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 20에 나타낸 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 모드를 운용하는 경우 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호의 방향성을 추적할 수 있다. non-SPA 안테나 배열을 이용한 추적 모드의 운용은 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭 등을 조정하는 것이 가능하며, 이용 가능한 방향성 빔 개수와 동시 선택 방향성 빔 개수를 조절하여 다양한 추적 모드를 운용할 수 있다. 그리고, 추적 모드를 주기적으로 수행하거나 또는 수신 신호의 세기가 일정값 이하가 되었을 경우 등과 같이 특정 이벤트(event) 발생 시에 수행하는 등 추적 모드 운용 주기를 조절하여 다양한 추적 모드 운용이 가능하다.
B-3. 전방향 모드
제2 실시 예의 전방향 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열에서 적어도 하나의 안테나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하고, 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다. 또는 다른 방법으로 각각 다른 방향의 빔을 형성하는 다수의 섹터 안테나들을 통해 동시에 동일한 신호를 전송하는 방법 등을 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 전방향 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 전방향 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 non-SPA 안테나 배열 중 적어도 하나의 안테나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 전방향 모드로 동작하도록 선택된 적어도 하나의 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열 중 적어도 하나의 안테나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 전방향 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 non-SPA 안테나 배열을 통해 전방향 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 전방향 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 20에 나타낸 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향 모드를 운용하는 경우 non-SPA 안테나 배열 중 적어도 하나의 안테나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또는 도 24와 같이 각 섹터 안테나의 빔 폭이 120도며, 섹터 안테나들의 빔 방향간 120도 차이가 나는 세 개의 섹터 안테나들을 동시에 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이때, 섹터 안테나의 설계 방법에 따라 빔 폭, 빔 패턴 등이 조정될 수 있으며, 빔 폭, 섹터 안테나 개수 등에 따라서 다양한 전방향 모드 운용이 가능하다. 이외에도, 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법을 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신함으로써 다양한 전방향 모드 운용이 가능하다.
B-4. 방향성 모드
제2 실시 예의 방향성 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 방향성 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 방향성 모드로 동작하도록 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 결합 계수 조절를 조절하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하고 신호를 송신 및/또는 수신하는 방향성 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 non-SPA 안테나 배열을 통해 방향성 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 20에 나타낸 것과 같은 non-SPA 안테나 배열을 이용하며, 방향성 모드를 운용하는 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한 채널 상태 정보의 피드백이 존재하는 경우와 같이 채널 상태 정보를 이용할 수 있는 경우 그 채널 상태 정보를 이용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절함으로써 통신하고자 하는 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이외에도 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 빔의 방향, 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴 등을 제어할 수 있으며, 이를 통해 원하는 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한 방향성 조정 주기, 빔 폭, 방향성 빔 개수, 빔 패턴 등에 따라서 다양한 방향성 모드 운용이 가능하다.
B-5. 방향성 다이버시티 모드
제2 실시 예의 방향성 다이버시티 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 방향성 다이버시티 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 방향성 다이버시티 수신하는 동작을 수행한다.
두 개의 non-SPA 안테나를 이용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나를 통해 동일한 신호를 동시에 전송함으로써 송신 다이버시티 방법으로 신호를 전송하거나, 두 개의 non-SPA 안테나를 이용한 공간 코딩 전송과 추가적인 시간을 이용한 시간 코딩 전송을 통해 알라무티 다이버시티 방법 또는 STBC 방법으로 신호를 전송할 수 있다. 이때, 적어도 두 개의 전방향 안테나를 이용하여 방향성 없이 다이버시티 방법으로 신호를 송수신하는 경우에도 방향성 다이버시티 모드로 간주한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)은 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 non-SPA 안테나 배열을 결합한다. 그리고 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 방향성 다이버시티 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 방향성 다이버시티 수신하는 방향성 다이버시티 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 non-SPA 안테나 배열을 통해 방향성 다이버시티 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성 다이버시티 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 25는 두 개의 안테나를 이용하여 잘 알려진 알라무티 다이버시티 방법으로 신호를 다이버시티 송수신하는 방향성 다이버시티 모드 운용 방법을 나타낸 것이다. 도 25를 참조하면, 제1 타임 슬롯에서 제1 안테나를 통해 신호 
을 전송하고, 제2 안테나를 통해 신호 
를 전송한다. 이어지는 제2 타임 슬롯에서는 제1 안테나를 통해 
를 전송하고, 제2 안테나를 통해 
를 전송함으로써 신호들 간 상호 직교성이 유지되도록 신호를 전송하여 수신기에서 간단한 선형 디코딩 과정을 통해 송신 다이버시티 이득을 최대로 얻을 수 있다.
수신기에서의 디코딩 방법은 다음과 같다. 이어지는 두 개의 타임 슬롯(제1 타임 슬롯부터 제2 타임 슬롯까지) 동안 채널이 변하지 않는다고 가정하면, 제1 타임 슬롯과 제2 타임 슬롯 동안 수신된 신호를 각각 
, 
로 정의하면 <수학식 51>과 같이 표현할 수 있다.
<수학식 51>
이때, 제2 타임 슬롯 동안 수신된 신호에 컨주게이트(conjugate)를 취하여 벡터 형식으로 나타내면 <수학식 52>과 같이 표현할 수 있다.
<수학식 52>
여기서, 유효 채널 행렬 
는 
의 조건을 만족한다. 수신 신호 
에 유효 채널 행렬의 허미시안(Hermitian)을 곱하면 <수학식 53>과 나타낼 수 있다.
<수학식 53>
여기서, 
은 
의 조건을 만족한다. 따라서, 각 심볼은 <수학식 54>과 같이 나타낼 수 있고, 이로부터 원신호 
를 검출할 수 있다.
<수학식 54>
또한, 두 개의 안테나를 이용하여 송신 다이버시티 방법으로 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우 각 안테나를 통해 동일한 신호 
을 전송하도록 <수학식 55>와 같이 정의된 입력신호 
를 전송함으로써 송신 다이버시티 전송이 가능하다.
<수학식 55>
이와 같은 방식으로, 적어도 두 개의 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나를 이용하여 동일한 신호를 동시에 전송하도록 함으로써 다양한 송신 다이버시티 전송이 가능하다.
그리고, 적어도 두 개의 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 STBC 방법으로 방향성 다이버시티 모드를 운용하는 경우에는 적어도 두 개의 안테나와 시간을 이용한 시공간 부호화 방법으로 입력신호를 전송함으로써 STBC 전송이 가능하다. 일 실시 예로서, <수학식 56>는 네 개의 안테나와 시간을 이용한 준 직교(Quasi-orthogonal) STBC 방법으로 STBC 전송하기 위한 입력신호 
를 정의한 것이다.
<수학식 56>
이와 같은 방식으로, 적어도 두 개의 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나를 이용하여 STBC 방법에 필요한 안테나들을 선택하고 선택된 안테나들을 이용하여 원하는 STBC 방법으로 입력 신호를 전송함으로써 다양한 STBC 전송이 가능하다.
B-6. 방향성 다중화 모드
제2 실시 예의 방향성 다중화 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다. 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들을 이용하여 신호를 방향성 다중화 전송하는 경우에는 각 안테나를 통해 서로 다른 신호들을 동시에 전송함으로써 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하고, 방향성 다중화 수신하는 경우에는 각 안테나를 통해 수신된 신호를 ZF(zero-forcing), MMSE(minimum mean square error), V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) 등의 다중화 수신 방법으로 디코딩함으로써 공간 다중화 방법으로 신호를 수신할 수 있다. 이때, 적어도 두 개의 전방향 안테나를 이용하여 방향성 없이 다중화 방법으로 신호를 송수신하는 경우에도 방향성 다중화 모드로 간주한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다중화 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 방향성 다중화 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)은 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합한다. 그리고 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령의 전달과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하는 방향성 다중화 모드를 운용한다.
이를 위해 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 non-SPA 안테나 배열을 통해 방향성 다중화 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성 다중화 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 도 26은 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 갖춘 송신기와 수신기 사이에 MIMO(multiple input multiple output) 채널을 통해 다수의 신호를 동시에 송수신하는 공간 다중화 방법으로 방향성 다중화 모드를 운용하는 방법을 나타낸 것이다.
예를 들어 세 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 안테나 그룹을 이용하여 도 26과 같이 공간 다중화 방법으로 세 개의 독립된 데이터 스트림들을 동시에 송수신하는 경우 먼저 non-SPA 안테나 배열을 구비한 송신기가 방향성 다중화 모드를 운용하여 공간 다중화 전송을 하는 경우 송신기의 안테나 제어 장치(500)에서 제어부(511)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하도록 결정하고, 방향성 다중화 모드 동작에 필요한 제어신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 이때 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다. 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 세 개의 안테나들을 사용하도록 결정하고, 세 개의 안테나들을 하나의 안테나 그룹으로 구성한다. 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 제어한다. 이때, 안테나별 결합 계수는 각 안테나의 송신전력을 결정하는 역할을 하며, 각 안테나의 송신전력을 최대로 하는 경우 모든 안테나별 결합 계수를 예컨대, 1로 설정한다. 또한, 스트림별 결합 계수는 모드 어댑터(509)에서 생성된 세 개의 데이터 스트림 각각이 하나의 안테나를 통해 전송되도록 <수학식 57>과 같은 스트림별 결합 계수 행렬을 구성하고, 이를 각 데이터 스트림에 가중한다.
<수학식 57>
이러한 절차를 통해 송신기의 안테나 제어 장치(500)는 세 개의 독립된 데이터 스트림들을 방향성 다중화 모드로 전송하도록 운용한다.
다음으로, non-SPA 안테나 배열을 구비한 수신기가 방향성 다중화 모드를 운용하여 공간 다중화 수신을 하도록 수신기의 안테나 제어 장치(500)에서 제어부(511)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화 모드를 구성하여 운용하도록 결정하고, 방향성 다중화 모드 동작에 필요한 제어신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 이때 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다. 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 세 개의 안테나들을 사용하도록 결정하고, 세 개의 안테나들을 하나의 안테나 그룹으로 구성한다. 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화 모드의 제어에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 근거로 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 제어한다. 이때, 안테나별 결합 계수는 각 안테나를 통해 수신된 신호의 전력을 조절하는 역할을 하며, 각 안테나를 통해 수신된 신호 전력을 최대로 하는 경우 모든 안테나별 결합 계수를 예컨대, 1로 설정한다. 또한 스트림별 결합 계수는 MIMO 채널로 인하여 신호들 사이에 발생하는 간섭을 극복하기 위한 다중화 수신 방법을 수행하도록 설정되어야 한다. 여기서 잘 알려진 다중화 수신 방법으로는 ZF(zero-forcing), MMSE(minimum mean square error), V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time) 방법 등이 있다. 대표적인 선형 다중화 수신 방법인 ZF 방법을 이용하는 경우에는 <수학식 58>과 같이 MIMO 채널 
의 의사역행렬 (pseudo-inverse matrix)을 스트림별 결합 계수 행렬로 이용하여 안테나 배열을 통해 수신된 신호들에 곱하면, <수학식 59>과 같은 중간신호 벡터를 얻을 수 있다.
<수학식 58>
<수학식 59>
도 5의 모드 어댑터(509)에서는 중간 신호 벡터의 원소 각각을 독립적으로 판단하여 송신기가 전송한 세 개의 데이터 스트림들을 검출한다.
이와 같은 방식으로, 적어도 두 개의 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나를 이용하여 다중화 전송시 non-SPA 안테나 배열을 통해 서로 다른 신호들을 동시에 전송하고, 다중화 수신시 ZF, MMSE, V-BLAST 등의 다중화 수신 방법을 이용하여 수신 신호를 디코딩함으로써 다양한 공간 다중화 송신 및/또는 수신이 가능하다. 또한 적어도 두 개의 non-SPA 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 ZF, MMSE, BD(block diagonalization) 등과 같은 다중 사용자 MIMO 프리코딩 방법을 이용하여 다중 사용자 다중화 전송도 가능하다.
이하 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 운용 가능한 세 가지 복합 모드를 설명하기로 한다.
B-7. 추적 방향성 모드
먼저 추적 방향성 모드는 추적 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제2 실시 예의 추적 방향성 복합 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
상기 추적 방향성 복합 모드의 기본적인 동작은 주기적으로 현재 이용하고 있는 방향성 빔들에 인접한 방향으로 방향성 빔을 조정함으로써 기존 방향성 빔 신호와 비교하여 신호 세기 등 판정 기준에 따라 높은 품질을 갖는 방향으로 방향성 빔을 형성한다. 이를 통해 방향성 송수신을 함에 있어 주기적으로 또는 필요에 따라 판정 기준에 따라 최적의 방향으로 방향성 빔을 형성하게 함으로써 신호의 방향성을 지속적으로 추적하면서 방향성 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한 채널 정보 피드백이 존재하는 경우와 같이 채널 상태 정보를 이용할 수 있는 경우 주기적으로 또는 급격한 채널 상태 변화 등과 같은 특정 이벤트 발생시 채널 상태 정보를 이용하여 각 안테나의 결합 계수를 조정함으로써 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 신호를 송수신하고, 이를 통해 지속적으로 신호의 방향성을 추적하면서 방향성 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 추적 방향성 복합 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)은 403 단계의 안테나 선택 과정에서 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합한다. 그리고 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하고, 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수를 조절함으로써 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 수행한다. 이를 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하고, 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하고, 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하는 방식으로 새로운 방향성 빔을 형성하고, 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신하는 추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
non-SPA 안테나 배열을 이용한 추적 방향성 복합 모드에서 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴 등을 제어할 수 있으며, 이를 통해 원하는 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 방향성 송수신하면서 동시에 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하는 방식으로 다양한 추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다. 이때, 추적을 위하여 추가적으로 형성하는 방향성 빔 판정 기준, 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 방법, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 방향성 송수신을 위하여 선택하는 방향성 빔 개수 등에 따라서 다양한 추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
B-8. 추적 방향성 다이버시티 모드
먼저 추적 방향성 다이버시티 모드는 추적 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제2 실시 예의 추적 방향성 다이이버시티 복합 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열에서 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
상기 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 기본적인 동작은 주기적으로 현재 이용하고 있는 방향성 빔들에 인접한 적어도 한 개의 방향성 빔을 추가로 형성하고, 인접한 방향성 빔 신호와 현재의 방향성 빔 신호를 비교하여 신호 세기 등 판정 기준에 따라 높은 품질을 갖는 방향으로 새로운 방향성 빔을 형성하도록 함으로써 다이버시티 송수신한다. 또한 주기적으로 또는 필요에 따라 판정 기준에 따라 최적의 방향으로 방향성 빔을 형성하게 함으로써 신호의 방향성을 지속적으로 추적하면서 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한, 채널 정보 피드백이 존재하는 경우와 같이 채널 상태 정보를 이용할 수 있는 경우 주기적으로 또는 급격한 채널 상태 변화 등과 같은 특정 이벤트 발생시 채널 상태 정보를 이용하여 각 안테나의 결합 계수를 조정함으로써 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 신호를 송수신함으로써 지속적으로 신호의 방향성을 추적하면서 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)은 403 단계의 안테나 선택 과정에서 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
non-SPA 안테나 배열을 이용한 추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴 등을 제어할 수 있으며, 이를 통해 원하는 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 다이버시티 송수신하면서 동시에 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하는 방식으로 다양한 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다. 이때 추적을 위하여 추가적으로 형성하는 방향성 빔 판정 기준, 방향성 빔 개수, 추적 주기뿐만 아니라 다이버시티 송수신을 위한 안테나 수, 다이버시티 방법(송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등) 등에 따라서 다양한 추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
B-9. 추적 방향성 다중화 모드
먼저 추적 방향성 다중화 모드는 추적 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화 모드”라 칭하기로 한다.
제2 실시 예의 추적 방향성 다중화 복합 모드에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열에서 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하는 동작을 수행한다.
상기 추적 방향성 다중화 복합 모드의 기본적인 동작은 주기적으로 현재 이용하고 있는 방향성 빔들에 인접한 적어도 한 개의 방향성 빔을 추가로 형성하고, 인접한 방향성 빔 신호와 현재의 방향성 빔 신호를 비교하여 신호 세기 등 판정 기준에 따라 높은 품질을 갖는 방향으로 새로운 방향성 빔을 형성하여 다중화 송수신을 함에 있어 주기적으로 또는 필요에 따라 판정 기준에 따라 최적의 방향으로 방향성 빔을 형성하게 함으로써 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 방향성 다중화 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한, 채널 정보 피드백이 존재하는 경우와 같이 채널 상태 정보를 이용할 수 있는 경우 주기적으로 또는 급격한 채널 상태 변화 등과 같은 특정 이벤트 발생시 채널 상태 정보를 이용하여 각 안테나의 결합 계수를 조정함으로써 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 신호를 송수신함으로써 지속적으로 신호의 방향성을 추적하면서 방향성 다중화 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열의 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성한다. 이때 각 안테나에 대한 안테나별 동작 모드의 결정은 요구되지 않는다. 또한 안테나 제어 장치(500)은 403 단계의 안테나 선택 과정에서 non-SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 non-SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 적어도 두 개의 안테나를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나를 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하는 추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 non-SPA 안테나 배열의 각 안테나의 동작 시간, 동작 주기 등을 설정할 수 있으며, SPA 안테나에서와 같이 각 안테나에 대한 동작 모드를 설정하지는 않는다. 또한 전술한 것처럼 non-SPA 안테나 배열을 운용하는 경우 상기 안테나 구동부(503)는 생략될 수 있다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다. 그러나 non-SPA 안테나 배열에서 안테나 그룹을 구성하지 않고 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
non-SPA 안테나 배열을 이용한 추적 방향성 다중화 복합 모드에서 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴 등을 제어할 수 있으며, 이를 통해 원하는 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 다중화 송수신하면서 동시에 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하는 방식으로 다양한 추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다. 이때 추적을 위하여 추가적으로 형성하는 방향성 빔 판정 기준, 방향성 빔 개수, 추적 주기뿐만 아니라 다중화 송수신을 위한 안테나 수, 다중화 방법 (ZF, MMSE, V-BLSAT, 다중 사용자 MIMO 다중화 방법 등) 등에 따라서 다양한 추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
<제3 실시 예>
본 발명의 제3 실시 예는 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 이용하여 복합 모드를 포함하는 안테나 동작 모드를 제어하는 방안에 대한 것이다. 상기 SPA 안테나 배열은 기본적으로 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드를 포함하는 단일 모드를 지원한다. 그리고 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 이용하여 운용되는 복합 모드는, 상기 6 개의 단일 모드와, 추적 방향성 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다중화 모드를 포함하는 3 개의 기본 복합 모드를 이용하여 예컨대, 9n 개(n은 2 이상의 정수)의 모드로 구성될 수 있는 복합 모드를 안테나 동작 모드로 운용할 수 있다.
상기 <표 1>은 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 이용하여 예컨대, 92 (=81) 개의 모드로 운용될 수 있는 복합 모드의 일 구성 예를 나타낸 것으로서, <표 1>에서 가로 방향은 SPA 안테나 배열에서 개별 SPA 안테나의 동작 모드를 나타낸 것이고, <표 1>에서 세로 방향은 SPA 안테나 배열 전체의 동작 모드를 나타낸 것이다.
그리고 하기 C-1 내지 C-81로 예시된 SPA 안테나 배열을 이용하는 복합 모드 실시 예들에서는 SPA 안테나 배열을 해당 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹으로 구성함을 가정하였으나, SPA 안테나 배열을 안테나 그룹으로 구성하지 않고 SPA 안테나 배열을 그대로 운용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 안테나 그룹은 반드시 구성되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
이하 상기 <표 1>을 참조하여 제3 실시 예에 따라 SPA 안테나 배열을 이용하는 복합 모드를 구체적으로 설명하기로 한다.
C-1. 스캔-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-스캔 모드는 스캔 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드와 SPA 안테나 배열의 스캔 모드에서 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 스캔 모드들을 결합함으로써 다양한 스캔-스캔 복합 모드를 구성하여 운용할 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-스캔 복합 모드로 결정하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정함과 아울러 SPA 안테나 배열의 동작 모드를 스캔 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-스캔 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔-스캔 복합 모드로 동작하도록 운용한다.
도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 스캔-스캔 복합 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용은 주기적으로 수행하면서 SPA 안테나 배열의 스캔 모드 운용은 신호의 세기가 경계값 이하가 되었을 경우 수행하거나, 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용은 느린 주기로 수행하면서 SPA 안테나 배열의 스캔 모드 운용은 빠른 주기로 수행할 수 있다. 또한 상기 스캔-스캔 복합 모드의 운용을 위한 다른 실시 예로서, 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위한 빔 폭은 작게 형성하면서 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위한 빔 폭은 크게 형성하거나, 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스의 수는 많게 형성하고, 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수를 적게 할 수 있다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드와 SPA 안테나 배열을 이용한 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 독립적으로 조절하여 두 개의 스캔 모드들을 결합함으로써 다양한 스캔-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-2. 스캔-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-추적 모드는 스캔 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-추적 복합 모드로 결정하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-추적 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)은 안테나 동작 모드로 스캔-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔-추적 복합 모드를 운용한다.
도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-3. 스캔-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-추적 모드는 스캔 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-전방향 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔-전방향 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-전방향 복합 모드로 결정하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 전방향 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 SPA 안테나 배열 중 적어도 한 개의 SPA 안테나를 선택하고, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-전방향 복합 모드를 운용한다.
도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
그리고 상기 스캔-전방향 복합 모드는 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하면서 동시에 전방향 송수신이 가능하므로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 신호를 전방향 송신 및/또는 수신하는 중에 현재 신호 품질이 열악해지면 동시에 스캔 모드 운용을 통해 인접 신호의 방향성을 결정하거나 인접 신호의 존재 유무를 판단할 수 있으므로 안정적인 핸드오버가 가능하다.
C-4. 스캔-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-방향성 복합 모드는 스캔 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-방향성 복합 모드로 결정하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-방향성 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 SPA 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드로 스캔-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
그리고 상기 스캔-방향성 복합 모드는 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하면서 동시에 방향성 송수신이 가능하므로 본 발명의 실시 예의 안테나 제어 장치(500)는 신호를 방항성 송신 및/또는 수신하는 중에 현재 신호 품질이 열악해지면 동시에 스캔 모드 운용을 통해 인접 신호의 방향성을 결정하거나 인접 신호의 존재 유무를 판단할 수 있으므로 안정적인 핸드오버가 가능하다.
C-5. 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-방향성 다이버시티 모드는 스캔 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 SPA 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나의 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 SPA 안테나 배열을 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드로 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
그리고 상기 스캔-방향성 다이버시티 복합 모드는 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하면서 동시에 방향성 다이버시티 송수신이 가능하므로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하는 중에 현재 신호 품질이 열악해지면 동시에 스캔 모드 운용을 통해 인접 신호의 방향성을 결정하거나 인접 신호의 존재 유무를 판단할 수 있으므로 안정적인 핸드오버가 가능하다.
C-6. 스캔-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-방향성 다중화 모드는 스캔 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 SPA 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-방향성 다중화 복합 모드로 결정하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다중화 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 407 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
그리고 상기 스캔-방향성 다중화 복합 모드는 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하면서 동시에 방향성 다중화 송수신이 가능하므로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하는 중에 현재 신호 품질이 열악해지면 동시에 스캔 모드 운용을 통해 인접 신호의 방향성을 결정하거나 인접 신호의 존재 유무를 판단할 수 있으므로 안정적인 핸드오버가 가능하다.
C-7. 스캔-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-추적 방향성 모드는 스캔 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 모드로 설정한다.
또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 수행하도록 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하고, 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-8. 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-추적 방향성 다이버시티 모드는 스캔 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-9. 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 스캔-추적 방향성 다중화 모드는 스캔 모드와 추적 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다.
제3 실시 예의 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 스캔 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다중화 모드로 설정한다.
또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 선택하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-10. 추적-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-스캔 복합 모드는 추적 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 상기 추적-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 스캔 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-스캔 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-11. 추적-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-추적 복합 모드는 추적 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 SPA 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-추적 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기한 추적-추적 복합 모드 운용을 위한 일 실시 예로서, 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용은 신호의 세기가 경계값 이하가 되었을 경우 수행하면서 안테나 배열의 추적 모드 운용은 주기적으로 수행하거나, 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용은 빠른 주기로 수행하면서 SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용은 느린 주기로 수행한다.
또한 상기 추적-추적 복합 모드 운용을 위한 다른 실시 예로서, 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위한 빔 폭은 작게 형성하면서 SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위한 빔 폭은 크게 형성하거나, 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스의 수는 많게 형성하고 SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수를 적게 할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 SPA 안테나 배열을 이용한 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 독립적으로 조절하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
도 27을 참조하면, 제1 SPA(ANT1)와 제2 SPA 안테나(ANT2)를 추적 모드로 운용하여 추적을 위한 세부 방향을 결정하도록 각각 제1 빔 스페이스(B1)와 제2 빔 스페이스(B2)를 이용하면서, 동시에 안테나 제어 장치(500)는 제어부(511)의 제어 하에 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 추적을 위한 큰 방향을 결정하도록 각 안테나의 결합 계수(w1, w2) 조절을 통해 방향성 빔을 형성하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 이때, 각 SPA 안테나는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용함으로써 신호 추적을 위한 세부 방향을 결정하고, SPA 안테나 배열은 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 신호 추적을 위한 큰 방향을 결정한다.
C-12. 추적-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-전방향 모드는 스캔 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-전방향 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적-전방향 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 전방향 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 주기적으로 또는 필요시마다 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-전방향 복합 모드를 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-13. 추적-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-방향성 복합 모드는 추적 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-방향성 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
또한 추적-방향성 복합 모드는 원하는 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 방향성 송수신이 가능하므로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하는 중에 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 방향성을 조정하면서 방향성 송수신을 수행하므로 신호 품질을 유지할 수 있다.
C-14. 추적-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-방향성 다이버시티 모드는 추적 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-방향성 다이버시티 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-방향성 다이버시티 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
또한 추적-방향성 다이버시티 복합 모드는 원하는 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 방향성 다이버시티 송수신이 가능하므로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하는 중에 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 방향성을 조정하면서 방향성 송수신을 수행하므로 신호 품질을 유지할 수 있다.
C-15. 추적-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-방향성 다중화 모드는 추적 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다중화 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-다중화 복합 모드 운용이 가능하다. 상기한 추적-방향성 다중화 복합 모드는 원하는 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 방향성 다중화 송수신이 가능하므로 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하는 중에 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 방향성을 조정하면서 방향성 송수신을 수행하므로 신호 품질을 유지할 수 있다.
C-16. 추적-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-추적 방향성 모드는 추적 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “스캔-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 방향성 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-17. 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-추적 방향성 다이버시티 모드는 추적 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
이때 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 SPA 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-18. 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적-추적 방향성 다중화 모드는 추적 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 동시에 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 추적 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다중화 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 주기적으로 또는 필요시마다 각 SPA 안테나에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-19. 전방향-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-스캔 모드는 전방향 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 상기 전방향-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 스캔 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 동작하도록 설정하고, 안테나 선택 과정에서는 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-스캔 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-20. 전방향-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-추적 모드는 전방향 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다.
도 4를 참조하여 상기 전방향-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 동작하도록 설정하고, 안테나 선택 과정에서는 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-추적 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-21. 전방향-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-전방향 모드는 전방향 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-전방향 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 전방향-전방향 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 전방향 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 안테나 선택 과정에서는 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향 -전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-22. 전방향-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-방향성 모드는 전방향 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 전바향-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-23. 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-방향성 다이버시티 모드는 전방향 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-24. 전방향-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-방향성 다중화 모드는 전방향 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 전방향-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다중화 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나에서 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다. 또
한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-25. 전방향-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-추적 방향성 모드는 전방향 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 전방향-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-26. 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-추적 방향성 다이버시티 모드는 전방향 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-27. 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 전방향-추적 방향성 다중화 모드는 전방향 모드와 추적 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 스캔-추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하여 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드를 전방향 모드로 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다중화 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 모든 빔 스페이스를 동시에 이용하거나 전방향 빔을 형성하는 또 다른 방법으로 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 빔 패턴, 전방향 빔 형성 방법 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 전방향-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-28. 방향성-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-스캔 모드는 방향성 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 스캔 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-스캔 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-29. 방향성-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-추적 모드는 방향성 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 스캔-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-추적 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-30. 방향성-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-전방향 복합 모드는 방향성 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-전방향 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 전방향 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-31. 방향성-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-방향성 모드는 방향성 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 모드와 SPA 안테나 배열을 이용한 방향성 모드 사이에 방향성 조정 주기, 빔 폭, 선택된 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 방향성 모드들을 결합함으로써 다양한 방향성-방향성 다중화 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 방향성-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서는 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성-방향성 복합 모드의 동작 모드 운용을 위한 일 실시 예로서, 각 SPA 안테나를 이용한 방향성 모드의 방향성 조정은 빠른 주기로 수행하면서 SPA 안테나 배열을 이용한 방향성 모드의 방향성 조정은 느린 주기로 수행할 수 있다. 또한, 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위한 빔 폭은 작게 형성하면서 SPA 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위한 빔 폭은 크게 형성하거나, 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 두 개의 빔 스페이스를 이용하고 SPA 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 한 개의 방향성 빔을 이용할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 모드와 안테나 배열을 이용한 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 독립적으로 조절하여 두 개의 방향성 모드들을 결합함으로써 다양한 방향성-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
도 28을 참조하면, 제1 SPA와 제2 SPA 안테나(ANT1, ANT2)를 방향성 모드로 운용하여 방향성 송수신을 위한 세부 방향을 결정하도록 각각 제1 빔 스페이스(B1)와 제2 빔 스페이스(B2), 제3 빔 스페이스(B3)를 이용하면서, 동시에 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 방향성 송수신을 위한 큰 방향을 결정하도록 각 안테나의 결합 계수(w1, w2) 조절을 통해 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 각 SPA 안테나는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용함으로써 방향성 송수신을 위한 세부 방향을 결정하고, SPA 안테나 배열은 각 안테나의 결합 계수(w1, w2) 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 송수신을 위한 큰 방향을 결정한다.
C-32. 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-방향성 다이버시티 모드는 방향성 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-33. 방향성-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-방향성 다중화 복합 모드는 방향성 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정하면서 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-34. 방향성-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-추적 방향성 모드는 방향성 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성하는 방식으로 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-35. 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-추적 방향성 다이버시티 모드는 방향성 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-36. 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성-추적 방향성 다중화 모드는 방향성 모드와 추적 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 모드 운용을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-37. 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-스캔 모드는 방향성 다이버시티 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-38. 방향성 다이버시티-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-추적 모드는 방향성 다이버시티 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-추적 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-39. 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-전방향 모드는 방향성 다이버시티 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-40. 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-방향성 모드는 방향성 다이버시티 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-41. 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 모드는 방향성 다이버시티 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드와 SPA 안테나 배열을 이용한 방향성 다이버시티 모드 사이에 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 방향성 다이버시티 모드들을 결합함으로써 다양한 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 일 실시 예로서, 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드는 송신 다이버시티 방법을 이용하면서 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드는 알라무티 다이버시티 방법을 이용하여 신호를 전송하거나, 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드는 STBC 방법을 이용하면서 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드는 송신 다이버시티 방법을 이용하여 신호를 전송할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-42. 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-방향성 다중화 모드는 방향성 다이버시티 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-43. 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-추적 방향성 모드는 방향성 다이버시티 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-44. 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 모드는 방향성 다이버시티 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방햐성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-45. 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 모드는 방향성 다이버시티 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다이버시티 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-46. 방향성 다중화-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-스캔 모드는 방향성 다중화 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-스캔 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-47. 방향성 다중화-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-추적 모드는 방향성 다중화 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다중화-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-추적 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다. 또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-48. 방향성 다중화-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-전방향 복합 모드는 방향성 다중화 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-전방향 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 전방향 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-49. 방향성 다중화-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-방향성 모드는 방향성 다중화 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-50. 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-방향성 다이버시티 모드는 방향성 다중화 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-51. 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-방향성 다중화 모드는 방향성 다중화 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드와 안테나 배열을 이용한 방향성 다중화 모드 사이에 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 방향성 다중화 모드들을 결합함으로써 다양한 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 방향성 다중화 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
상기 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 운용을 위한 일 실시 예로서, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드는 빔 스페이스를 이용한 공간 다중화 방법을 이용하면서 SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드는 MIMO 공간 다중화 방법을 이용하여 신호를 전송할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-52. 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-추적 방향성 모드는 방향성 다중화 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 다중화-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 각 SPA 안테나를, 안테나 선택 과정에서는 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-53. 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 모드는 방향성 다중화 모드와 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-54. 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 모드는 방향성 다중화 모드와 추적 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하여 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하며, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 방향성 다중화 모드 전송을 위하여 필요한 빔 스페이스 수에 해당하는 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 이용 가능한 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-55. 추적 방향성-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-스캔 모드는 추적 방향성 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 스캔 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-스캔 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-56. 추적 방향성-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-추적 모드는 추적 방향성 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 이때, 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-추적 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-57. 추적 방향성-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-전방향 모드는 추적 방향성 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-전방향 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-전방향 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나를 추적 방향성 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-58. 추적 방향성-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-방향성 모드는 추적 방향성 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-59. 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-방향성 다이버시티 모드는 추적 방향성 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-60. 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-방향성 다중화 모드는 추적 방향성 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-61. 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-추적 방향성 모드는 추적 방향성 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다. 또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-62. 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 모드는 추적 방향성 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 다이버시티 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-추적 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-63. 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성-추적 방향성 다중화 모드는 추적 방향성 모드와 추적 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성-추적 다중화 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성-추적 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 방향성 송수신을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드의제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-64. 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-스캔 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다.
또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-65. 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 SPA 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-66. 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-전방향 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-67. 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-방향성 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-68. 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-69. 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정하면서 동시에 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-70. 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-71. 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-72. 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 모드는 추적 방향성 다이버시티 모드와 추적 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 방향성 다이버시티 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 다이버시티 전송을 위한 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다이버시티 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 다이버시티 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다이버시티-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-73. 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-스캔 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 스캔 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔함으로써 필요한 신호의 방향성을 결정하거나 필요한 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하여 모든 방향으로부터의 신호를 스캔하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 스캔 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 스캔 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 스캔 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-스캔 복합 모드 운용이 가능하다.
C-74. 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-추적 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 추적 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-추적 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하여 주기적으로 또는 필요시마다 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 추적 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 주기적으로 또는 필요시마다 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 원하는 신호의 방향성을 추적하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 추적 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-추적 복합 모드 운용이 가능하다.
C-75. 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-전방향 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 전방향 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하여 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 적어도 하나를 선택하여 이용함으로써 전방향으로 방사하는 빔 형성이 가능하도록 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 전방향 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드로 동작하도록 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열을 SPA 안테나 배열 중 선택된 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 전방향 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 전방향 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 전방향 송수신 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-전방향 복합 모드 운용이 가능하다.
C-76. 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-방향성 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)은 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 특정 방향으로 방사하는 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-77. 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 송신 다이버시티 방법, 알라무티 다이버시티 방법, STBC 방법 등의 방법으로 신호를 전송하며, 일반적인 수신 다이버시티 방법 등의 방법으로 수신된 신호들을 결합하여 다이버시티 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다이버시티 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다이버시티 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 다이버시티 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, 안테나 배열의 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-방향성 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-78. 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 안테나들을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 방향성 다중화 모드 동작을 위하여 필요한 SPA 안테나 수에 해당하는 방향성 다중화 전송에 적합한 SPA 안테나들의 조합을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 다중화 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩 방법을 수행하도록 결합함으로써 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
C-79. 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-추적 방향성 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 추적 방향성 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 송신 및/또는 수신한다.
이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드의제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 복합 모드 운용을 위하여 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 복합 모드 운용이 가능하다.
C-80. 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 추적 방향성 다이버시티 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다이버시티 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다이버시티 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-추적 다이버시티 복합 모드 운용이 가능하다.
C-81. 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드
먼저 <표 1>에서 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 모드는 추적 방향성 다중화 모드와 추적 방향성 다중화 모드를 결합하여 구성된 복합 모드로서, “추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드”라 칭하기로 한다. 제3 실시 예의 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드에서 SPA 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나를 추적 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 새로운 방향성 빔 스페이스들을 통해 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다중화 모드로 운용하여 각 안테나의 결합 계수를 조절하여 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 원하는 신호의 방향성을 지속적으로 추적하여 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔을 지속적으로 갱신하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 이때, 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 모드와 안테나 배열을 이용한 추적 모드 사이에 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 추적 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수) 등을 다르게 운용하여 두 개의 추적 모드들을 결합함으로써 다양한 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작이 가능하다.
도 4를 참조하여 상기 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용하는 경우 안테나 제어 방법을 설명하면, 401 단계의 안테나 동작 모드 결정 과정에서 SPA 안테나 배열을 운용하는 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 안테나 동작 모드를 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하는 경우 각 SPA 안테나의 동작 모드 설정 시 각 SPA 안테나에서 추적 방향성 다중화 모드로 운용하기 위하여 방향성 다중화 전송을 위한 빔 스페이스들을 설정하고, SPA 안테나 배열의 동작 모드를 추적 방향성 다이버시티 모드로 설정한다. 또한 안테나 제어 장치(500)는 403 단계의 안테나 선택 과정에서 SPA 안테나 배열 중 일부 또는 모든 안테나들의 사용을 결정하며, 405 단계의 안테나 결합 과정에서 SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 운용하도록 결합하고, 407 단계의 안테나 동작 모드 제어 과정에서 SPA 안테나 배열이 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드로 동작하도록 각 SPA 안테나를 적어도 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 동작함에 있어서, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔 스페이스들을 설정하여 신호를 방향성 다중화 전송하도록 조정한다. 동시에 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열에서 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 주기적으로 또는 필요에 따라 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향으로 방향성 빔을 형성하여 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방식으로 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용한다.
도 5를 참조하면, 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 SPA 안테나 배열을 운용하는 안테나 제어 장치(500)에서 모드 제어부(5111)는 안테나 동작 모드로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 구성하여 운용하도록 결정한다. 상기 결정된 안테나 동작 모드를 근거로 장치 제어부(5113)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용을 위한 제어 신호와 제어 파라미터를 생성하고, 안테나 구동부(503), 안테나 선택부(505), 안테나 결합부(507), 모드 어댑터(509)의 각각에 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작에 필요한 제어 신호와 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 전달하고, 장치내 각 구성 요소의 동작을 제어한다. 상기한 제어 명령과 동작 제어를 통해 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열을 이용하여 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용한다.
또한 도 5의 안테나 구동부(503)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 빔의 생성 방법, 빔의 구성 설정 및 운용 제어, 빔 성능 모니터링, 동작 시간의 설정 및 제어, 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어, 동작 방법의 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 각 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔 스페이스의 방향, 개수, 패턴 등에 해당하는 빔 스페이스를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 안테나 선택부(505)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나 사용 여부의 설정 및 운용 제어, 안테나별 또는 안테나 그룹별 성능 모니터링, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑 유지/재구성 시간 설정 및 제어, 사용/미사용되는 안테나 그룹의 그룹핑/재구성 동작 주기의 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 사용 여부 정보, 안테나 그룹별 사용 안테나 집합, 안테나 그룹의 개수, 안테나의 소속 그룹, 동작 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 동작을 위하여 필요한 안테나 수에 해당하는 안테나 그룹을 구성한다.
또한 도 5의 안테나 결합부(507)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 안테나별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 스트림별 결합 계수의 설정 및 운용 제어, 결합 계수의 동작 시간, 주기 설정 및 제어, 동작 파라미터의 전달, 설정 및 제어 등을 위한 제어 신호와, 안테나별 결합 계수, 스트림별 결합 계수, 각 결합 계수의 운용 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 선택된 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하기 위하여 필요한 빔의 방향, 방향성 빔 수, 방향성 빔 패턴 등에 해당하는 방향성 빔을 형성하도록 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동작 주기, 동작 시간 등에 따라 동작한다.
또한 도 5의 모드 어댑터(509)는 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드의 제어에 필요한 송신 순서, 송신 방법, 수신 순서, 수신 방법, 수신 신호 처리 방법, 안테나 그룹간 연합 방법 등을 위한 제어 신호와, 동작 모드 정보, 결합 데이터 집합 및 송신 순서, 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 신호 처리 방법 등과 관련된 제어 파라미터를 근거로 안테나 그룹을 통해 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드로 전송할 신호를 생성하거나 수신된 신호를 처리한다.
또한 본 발명의 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 다중화 방법, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 빔 스페이스 수 등을 조절하고, SPA 안테나 배열의 추적 방향성 다중화 모드 운용을 위하여 이용 가능한 안테나 수, 다중화 방법, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 추적 주기, 방향성 조정 주기, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수 등을 조절함으로써 다양한 방법으로 추적 방향성 다중화-추적 방향성 다중화 복합 모드 운용이 가능하다.
상기한 제3 실시 예는 <표 1>과 같이 SPA 안테나 배열을 이용하여 구성될 수 있는 다수의 복합 모드를 예시한 것이다. 만약 안테나 제어 장치(500)가 제어하는 안테나를 non-SPA 안테나 배열로 구성할 경우 non-SPA 안테나 배열에서 적어도 두 개의 안테나로 non-SPA 안테나 그룹을 구성하고, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나 그룹과 non-SPA 안테나 배열을 통해 <표 2>와 같은 다수의 복합 모드를 운용할 수 있다. 여기서 각 non-SPA 안테나 그룹은 제3 실시 예에서 각 SPA 안테나에 대응되고, non-SPA 안테나 배열은 제3 실시 예에서 non-SPA 안테나 배열에 대응된다.
그리고 <표 1>의 복합 모드와 <표 2>의 복합 모드는 이용되는 안테나의 종류만 상이할 뿐 동일하게 기능하는 복합 모드이다. 따라서 본 발명의 실시 예에서 안테나 제어 장치(500)는 SPA 안테나 배열은 물론 non-SPA 안테나 배열을 통해서도 복합 모드를 운용할 수 있음을 알 수 있다.
<제4 실시 예>
본 발명의 제4 실시 예는 다수의 안테나 그룹으로 구성된 안테나 배열을 이용하여 단일 모드는 물론 복합 모드 및/또는 다중 모드를 포함하는 안테나 동작 모드를 제어하는 방안에 대한 것이다. 여기서 각 안테나 그룹은 적어도 한 개의 SPA 안테나 또는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나로 구성될 수 있다. 상기 다중 모드에 따라 다수의 안테나 그룹을 운용하는 경우 안테나 그룹별로 독립적인 안테나 동작 모드를 구성하여 운용할 수 있다.
예를 들어 두 개의 안테나 그룹을 가정하면, 제1 및 제2 안테나 그룹이 서로 다른 단일 모드로 동작하도록 구성하거나, 또는 서로 다른 복합 모드로 동작하도록 안테나 동작 모드를 구성 및 운용할 수 있다. 또한 제1 안테나 그룹이 단일 모드로 동작하도록 구성하고, 제2 안테나 그룹이 복합 모드로 동작하도록 구성 및 운용하는 것도 가능하다.
제4 실시 예는 다음과 같은 4 가지 관점으로 구분하여 설명될 것이며, 설명의 편의를 위해 안테나 그룹의 개수는 두 개로 가정하지만, 본 발명에서 안테나 그룹의 개수가 두 개로 제한되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
D-1. 각각 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하여 운용 가능한 복합 모드
D-2. 각각 한 개의 SPA로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 운용 가능한 다중 모드
D-3. 각각 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하여 운용 가능한 다중 모드
D-4. 각각 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 운용 가능한 다중 모드
이하 상기 D-1 내지 D-4의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
D-1. 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하는 복합 모드
본 실시 예는 각각 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하여 복합 모드를 구성하여 운용하는 경우를 가정한 것이다. 본 실시 예에서 안테나 제어 장치(500)는 각 non-SPA 안테나 그룹을 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드, 추적 방향성 복합 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다중화 복합 모드 중 한 개의 동작 모드로 구성하고, 동시에 전체 안테나 배열을 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드, 추적 방향성 복합 모드, 추적 방향성 다이버시티 모드, 추적 방향성 다중화 복합 모드 중 한 개의 동작 모드로 구성하여 운용한다. 따라서 각 non-SPA 안테나 그룹은 non-SPA 안테나 배열로 구성이 가능한 9 개의 동작 모드를 구성하여 운용하는 것이 가능하면서, 동시에 전체 안테나 배열을 통해 9 개의 동작 모드를 구성하여 운용하는 것이 가능하므로, 상기한 <표 4>와 같이 81 (9×9) 개의 복합 모드 조합이 가능하다.
도 29는 본 발명의 실시 예에 따라 Non-SPA 안테나 배열을 이용한 방향성-방향성 복합 모드 운용 방법을 설명하기 위한 것으로서, 도 29를 참조하면, 안테나 제어 장치(500)는 각각 두 개의 non-SPA 안테나(ANT1 and ANT2, ANT3 and ANT4)로 구성된 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하여 방향성-방향성 복합 모드를 구성하여 운용하는 경우 제1 non-SPA 안테나 그룹과 제2 non-SPA 안테나 그룹을 방향성 모드로 운용하여 방향성 송수신을 위한 세부 방향을 결정하도록 각각 제1 방향성 빔(B1)과 제2 방향성 빔(B2)을 형성하면서, 동시에 전체 안테나 배열을 방향성 모드로 운용하여 방향성 송수신을 위한 큰 방향을 결정하도록 각 안테나의 결합 계수(w1, w2, w3, w4) 조절을 통해 방향성 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신한다.
이와 같은 방식으로, 안테나 제어 장치(500)는 적어도 두 개의 non-SPA 안테나 그룹으로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 복합 모드를 구성하여 운용하는 경우 각 non-SPA 안테나 그룹은 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔의 세부 방향을 결정하고, 전체 non-SPA 안테나 배열은 각 안테나의 결합 계수 조절을 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 빔의 큰 방향을 결정할 수 있다.
D-2. 각각 한 개의 SPA로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하는 다중 모드
본 실시 예는 각각 한 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 구성하여 운용하는 경우를 가정한 것이다. 본 발명의 안테나 제어 장치(500)은 각 SPA 안테나 그룹을 독립적으로 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드, 추적 방향성 복합 모드, 추적 방향성 다이버시티 복합 모드, 추적 방향성 다중화 복합 모드 중 한 개의 동작 모드로 구성하여 동시에 운용할 수 있다. 따라서, 각각의 SPA 안테나 그룹은 한 개의 SPA 안테나로 구성이 가능한 9 개의 동작 모드를 독립적으로 구성하여 운용하는 것이 가능하므로, 상기한 <표 3>과 같이 81 (9×9) 개의 다중 모드 조합이 가능하다.
또한 본 실시 예에서 안테나 제어 장치(500)는 각각 한 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 구성하여 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 아래와 같이 한 개의 단일 모드 또는 복합 모드로 동작하도록 구성하여 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나를 서로 연합하여 스캔 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나가 각각 스캔 영역을 나누어 동시에 스캔할 수 있다. 이 경우 도 5의 안테나 제어 장치(500)에서 안테나 구동부(503)는 제1 SPA 안테나를 좌측 180도 범위를 스캔하도록 제1 SPA에 대한 빔 스페이스를 설정하고, 동시에 안테나 구동부(503)에서 제2 SPA 안테나를 반대편 우측 180도 범위를 스캔하도록 제2 SPA에 대한 빔 스페이스를 설정할 수 있다. 이와 같은 방식으로 각 안테나 그룹의 스캔 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 스캔 정밀도, 스캔 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 스캔 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나를 서로 연합하여 추적 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나가 각각 추적 영역을 나누어 동시에 추적할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 추적 정밀도, 추적 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나를 서로 연합하여 전방향 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나가 각각 전방향 송수신 영역을 나누어 동시에 전방향 송수신할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 전방향 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나를 서로 연합하여 방향성 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나가 각각 방향성 송수신 영역을 나누어 동시에 방향성 송수신할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 방향성 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나를 서로 연합하여 추적 방향성 복합 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나가 각각 추적 영역 및/또는 방향성 송수신 영역을 나누어 동시에 추적 및/또는 방향성 송수신할 할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 복합 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나를 서로 연합하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나가 각각 추적 영역 및/또는 방향성 다이버시티 영역을 나누어 동시에 추적 및/또는 방향성 다이버시티 전송할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 다이버시티 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나를 서로 연합하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나가 각각 추적 영역 및/또는 방향성 다중화 영역을 나누어 동시에 추적 및/또는 방향성 다중화 전송할 수 있다 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 다중화 모드를 운용할 수 있다.
D-3. 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하는 다중 모드
본 실시 예는 각각 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 구성하여 운용하는 경우를 가정한 것이다. 본 실시 예에서 안테나 제어 장치(500)는 각 non-SPA 안테나 그룹을 독립적으로 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드, 추적 방향성 복합 모드, 추적 방향성 다이버시티 복합 모드, 추적 방향성 다중화 복합 모드 중 한 개의 동작 모드로 구성하여 동시에 운용한다. 따라서, 각각의 non-SPA 안테나 그룹은 non-SPA 안테나 배열로 구성이 가능한 9 개의 동작 모드를 독립적으로 구성하여 운용하는 것이 가능하므로, 상기한 <표 4>와 같이 81 (9×9) 개의 다중 모드 조합이 가능하다.
또한 본 실시 예에서 안테나 제어 장치(500)는 각각 적어도 두 개의 non-SPA 안테나들로 구성된 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 구성하여 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 한 개의 단일 모드 또는 복합 모드로 동작하도록 구성하여 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 스캔 모드로 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹이 각각 스캔 영역을 나누어 동시에 스캔할 수 있다. 이 경우 도 5의 안테나 제어 장치(500)에서 안테나 결합부(507)는 제1 non-SPA 안테나 그룹이 좌측 180도 범위를 스캔하도록 제1 non-SPA 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고, 동시에 제2 non-SPA 안테나 그룹이 반대편 우측 180도 범위를 스캔하도록 제2 non-SPA 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정할 수 있다. 이와 같은 방식으로 각 안테나 그룹의 스캔 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 스캔 정밀도, 스캔 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 스캔 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 모드로 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹이 각각 추적 영역을 나누어 동시에 추적할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 추적 정밀도, 추적 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 전방향 모드로 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹이 각각 전방향 송수신 영역을 나누어 동시에 전방향 송수신할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 정밀도, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 전방향 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 방향성 모드로 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹이 각각 방향성 송수신 영역을 나누어 동시에 방향성 송수신할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 정밀도, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 방향성 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 방향성 복합 모드로 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹이 각각 추적 영역 및/또는 방향성 송수신 영역을 나누어 동시에 추적 및/또는 방향성 송수신할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 복합 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 방향성 다이버시티 모드로 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹이 각각 추적 영역 및/또는 방향성 다이버시티 영역을 나누어 동시에 추적 및/또는 방향성 다이버시티 송수신할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 다이버시티 모드를 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 non-SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 방향성 다중화 모드로 운용하는 경우 두 개의 non-SPA 안테나 그룹이 각각 각각 추적 영역 및/또는 방향성 다중화 영역을 나누어 동시에 추적 및/또는 방향성 다중화 송수신할 수 있다. 이 경우 안테나 제어 장치(500)는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 다중화 모드를 운용할 수 있다.
D-4. 각각 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하는 다중 모드
본 실시 예는 각각 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 구성하여 운용하는 경우를 가정한 것이다. 본 실시 예에서 안테나 제어 장치(500)는 각 SPA 안테나 그룹을 독립적으로 <표 1>과 같은 81 개의 복합 모드 중 한 개의 동작 모드로 구성하여 동시에 운용한다. 따라서, 각각의 SPA 안테나 그룹은 SPA 안테나 배열로 구성이 가능한 81 개의 복합 모드를 독립적으로 구성하여 운용하는 것이 가능하므로, 6561 (81×81) 개의 다중 모드 조합이 가능하다.
또한 본 실시 예에서 안테나 제어 장치(500)는 각각 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 구성하여 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 한 개의 단일 모드 또는 복합 모드로 동작하도록 구성하여 운용할 수 있다.
일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 스캔-스캔 모드로 운용하는 경우 두 개의 SPA 안테나 그룹이 각각 스캔 영역을 나누어 동시에 스캔할 수 있다. 이 경우 도 5의 안테나 제어 장치(500)에서 안테나 결합부(507)는 제1 SPA 안테나 그룹을 이용하여 좌측 180도 범위를 스캔하도록 제1 SPA 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정하고 동시에 제2 SPA 안테나 그룹을 이용하여 반대편 우측 180도 범위를 스캔하도록 제2 SPA 안테나 그룹에 대한 안테나별 결합 계수와 스트림별 결합 계수를 설정할 수 있다. 이와 같은 방식으로 각 안테나 그룹의 스캔 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수, 빔 폭, 스캔 정밀도, 스캔 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 스캔-스캔 모드를 운용할 수 있다.
상기와 같은 방식으로 각각 적어도 두 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 다중 모드를 구성하여 운용하는 경우 적어도 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 스캔 영역, 추적 영역, 방향성 송수신 영역, 방향성 다이버시티 전송 영역, 방향성 다중화 영역 중 적어도 하나를 나누어 동시에 수행함으로써 한 개의 안테나 동작 모드로 운용할 수 있다.
그리고 상기한 제4 실시 예에서 다수의 안테나 그룹을 연합하여 운용하는 경우 상기 다수의 안테나 그룹의 동작 영역, 동작 시간, 동작 속도 중 적어도 하나를 각각 다르게 운용할 수 있다.
또한 상기 다수의 안테나 그룹을 연합하여 운용하는 경우 본 발명의 안테나 제어 장치를 구비하는 통신 장치는 상기 다수의 안테나 그룹을 각기 운용하여 적어도 두 개의 다른 통신 장치와 통신을 수행할 수 있다. 상기 다른 통신 장치는 해당 통시 신 시스템을 구성하는 예를 들어 기지국, 중계국, 펨토셀 기지국 등과 같은 무선 통신을 수행할 수 있는 각종 네트워크 엔터티(Network Entity)가 될 수 있다.
통신 방법의 실시 예
이하 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 동작 모드를 운용하는 무선 통신 시스템에서 통신 방법을 하기 도 30 내지 도 92를 참조하여 설명하기로 한다.
하기 통신 방법의 실시 예에서는 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하는 통신 방법을 먼저 설명한 후, 적어도 두 개의 non-SPA 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하는 통신 방법을 설명한다. 마지막으로 적어도 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하는 통신 방법을 설명하기로 한다.
도 30 내지 도 92를 참조하여 설명되는 아래 통신 방법들은 일 예를 나타낸 것으로, 본 발명의 안테나 제어 방법이 적용된 통신 방법이 도 30 내지 도 92의 실시 예로 제한되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다. 즉 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 방법은 상기한 단일 모드, 복합 모드 및 다중 모드의 다양한 구성 및 운용 방법에 따라 다양한 형태로 변형되어 수행될 수 있다.
또한 도 30 내지 도 92의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 한 개 또는 두 개의 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템을 예로 들었으나, 이용되는 안테나의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 도 30 내지 도 92의 실시 예에서 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템을 고려하여 적어도 하나의 안테나를 갖춘 단말기가 기지국들과 통신하는 시스템을 예로 들었으나, 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템뿐만 아니라, WMAN, WLAN, ad-hoc 등 다양한 무선 통신 환경에 적용이 가능하다.
한 개의 SPA 안테나를 운용하는 통신 방법
먼저 도 30 내지 도 38를 참조하여 한 개의 SPA 안테나를 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하는 통신 방법을 설명하기로 한다. 본 실시 예는 한 개의 SPA 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 상기한 6 개의 단일 모드와, 3 개의 기본 복합 모드를 운용하는 통신 방법을 제안한 것이다.
도 30은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 스캔 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 30을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 제1 기지국 또는 제2 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 31은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 추적 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 31을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 추적 모드로 운용하여 예를 들어 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적한다.
도 32는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 전방향 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 32를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하고, 이를 통해 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 33은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 방향성 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 33을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하고, 이를 통해 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 34는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 방향성 다이버시티 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 34를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 방향성 다이버시티 모드로 운용하고, 이를 통해 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송한다. 이때 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 35는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 35를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 방향성 다중화 모드로 운용하고, 이를 통해 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 36은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 36을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 추적 방향성 복합 모드로 운용하고, 이를 통해 SPA 안테나에서 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 37은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 37을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하고, 이를 통해 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 38은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 한 개의 SPA 안테나를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 38을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 한 개의 SPA 안테나(ANT1)를 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하고, 이를 통해 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하고, 이를 통해 제1 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
Non-SPA 안테나 배열을 운용하는 통신 방법
다음으로 도 39 내지 도 47을 참조하여 두 개의 non-SPA 안테나로 구성된 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하는 통신 방법을 설명하기로 한다. 본 실시 예는 non-SPA 안테나 배열을 이용하는 무선 통신 시스템에서 상기한 6 개의 단일 모드와 3 개의 기본 복합 모드를 운용하는 통신 방법을 제안한 것이다.
도 39는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 스캔 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 39를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 40은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 추적 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 40을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적한다.
도 41은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 41을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 전방향 모드로 운용하고, 이를 통해 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 42는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 방향성 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 42를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 방향성 모드로 운용하고, 이를 통해 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 43은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 방향성 다이버시티 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 43을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하고, 이를 통해 두 개의 안테나를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 44는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 44를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 방향성 다중화 모드로 운용하고, 이를 통해 두 개의 안테나를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 45는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 39를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하고, 이를 통해 적어도 한 개의 방향성 빔을 형성하여 방향성 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 신호의 방향성을 지속적으로 추적함으로써 새로운 방향성 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 46은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 39를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하고, 이를 통해 두 개의 안테나를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 신호의 방향성을 지속적으로 추적함으로써 새로운 방향성 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 47은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 non-SPA 안테나 배열을 스캔 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 47을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, non-SPA 안테나 배열(ANT1, ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하고, 이를 통해 두 개의 안테나를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 각 안테나의 결합 계수 조정을 통해 신호의 방향성을 지속적으로 추적함으로써 새로운 방향성 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
두 개의 SPA 안테나 그룹을 운용하는 통신 방법
마지막으로 도 48 내지 도 92를 참조하여 각각 한 개의 SPA 안테나로 구성된 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하여 안테나 동작 모드를 구성하고 운용하는 통신 방법을 설명하기로 한다. 본 실시 예는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 이용하는 무선 통신 시스템에서 <표 4>와 같은 다중 모드를 운용하는 통신 방법을 제안한 것이다. 그리고 본 실시 예의 경우 각 안테나 그룹이 한 개의 SPA 안테나로 구성되므로 <표 3>와 같이 두 개의 SPA 안테나를 이용하여 다중 모드를 운용하는 통신 방법에도 해당된다.
또한 본 실시 예에서 다중 모드를 통해 운용될 수 있는 통신 방법은 <표 4>와 같이 81 개이다. 상기 81 개의 실시 예에서 제1 SPA 안테나 그룹을 제1 동작 모드로 운용하고, 제2 SPA 안테나 그룹을 제2 동작 모드로 운용하는 실시 예와, 제1 SPA 안테나 그룹을 상기 제2 동작 모드로 운용하고, 제2 SPA 안테나 그룹을 상기 제1 동작 모드로 운용하는 실시 예는 해당 동작 모드가 운용되는 안테나 그룹만 다르며, 동일한 동작을 수행하므로 이러한 경우 중복되는 설명을 생략하도록 하나의 실시 예로 설명하기로 한다.
도 48은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 및 제2 SPA 안테나 그룹을 모두 스캔 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 48을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 각각 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단한다.
도 48의 실시 예에서 두 개의 SPA 안테나 그룹을 모두 스캔 모드로 구성하여 다중 모드를 운용하는 경우 단말기는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 스캔 영역을 나누어 동시에 스캔함으로써 한 개의 스캔 모드로 구성하여 운용할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 SPA 안테나 그룹을 좌측 180도 범위를 스캔하도록 하고 동시에 제2 SPA 안테나 그룹을 반대편 우측 180도 범위를 스캔하도록 운용할 수 있다.
또한 단말기는 각 SPA 안테나 그룹의 스캔 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 빔 폭, 스캔 정밀도, 스캔 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 스캔 모드를 운용할 수 있다.
도 49는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 추적 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 49를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제2 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적한다.
도 50은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 전방향 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 49를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 51은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 방향성 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 49를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 52는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 방향성 다이버시티 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 49를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 53은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 53을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 54는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 49를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 55는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 55를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 56은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 스캔 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹을 추적 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 56을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 스캔 모드로 운용하여 주변에 위치한 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 결정하거나 신호의 존재 유무를 판단하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 57은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 및 제2 SPA 안테나 그룹을 모두 추적 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 57을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제2 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적한다.
두 개의 SPA 안테나 그룹을 모두 추적 모드로 구성하여 다중 모드를 운용하는 경우 단말기는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 영역을 나누어 동시에 추적함으로써 한 개의 추적 모드로 구성하여 운용할 수 있다. 일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 한 개의 추적 모드로 운용하는 경우 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)이 좌측 180도 범위를 추적하도록 하고 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)이 반대편 우측 180도 범위를 추적하도록 운용할 수 있다.
또한 단말기는 각 안테나 그룹의 추적 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 빔 폭, 추적 정밀도, 추적 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 모드를 운용할 수 있다.
도 58은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹을 추적 모드로 구성하고, 제2 SPA 안테나 그룹을 전방향 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 58을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 59는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 59를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 60은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 60을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 61은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 61을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 62는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 62를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 63은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 63을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 64는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 64를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 모드로 운용하여 현재 접속중인 제1 기지국으로부터 전송된 신호의 방향성을 추적하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 65는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 모두 전방향 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 65를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 66은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 66을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 67은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 63을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 68은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 68을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 69는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 69를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 70은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 70을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 71은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 71을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 전방향 모드로 운용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 72는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 모두 방향성 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 72를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
두 개의 SPA 안테나 그룹을 모두 방향성 모드로 구성하여 다중 모드를 운용하는 경우 단말기는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 방향성 송수신 영역을 나누어 동시에 방향성 송수신함으로써 한 개의 방향성 모드로 구성하여 운용할 수 있다. 일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 한 개의 방향성 모드로 운용하는 경우 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)이 좌측 180도 범위의 신호를 방향성 송수신하도록 하고 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)이 반대편 우측 180도 범위의 신호를 방향성 송수신하도록 운용할 수 있다.
또한 단말기는 각 안테나 그룹의 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 빔 폭, 방향성 정밀도, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 방향성 모드를 운용할 수 있다.
도 73은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 73을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 74는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 74를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 75는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 75를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
도 76은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 76을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 77은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 77을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 모드로 운용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 78은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 모두 방향성 다이버시티 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 78을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)은 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 79는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 79를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)은 각각 방향성 다이버시티 전송과 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 80은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 80을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)은 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 81은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 81을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)은 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 82는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 82를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다이버시티 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)은 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 83은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 모두 방향성 다중화 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 83을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제2 기지국에게 신호를 전송한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)은 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 84는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다중화 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 84를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다. 이때, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)은 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 85는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다중화 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 85를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)은 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 86은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다중화 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 86을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 방향성 다중화 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 공간 다중화 송신 방법으로 제1 기지국에게 신호를 전송하면서 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 이때, 단말기는 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)은 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들을 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신이 가능하다.
도 87은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 모두 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 87을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 단말기는 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제2 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다.
두 개의 SPA 안테나 그룹을 모두 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 다중 모드를 운용하는 경우 단말기는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 방향성 송수신 영역을 나누어 동시에 추적함으로써 한 개의 추적 방향성 복합 모드로 구성하여 운용할 수 있다. 일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 한 개의 추적 방향성 복합 모드로 운용하는 경우 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)이 좌측 180도 범위를 추적하면서 방향성 송수신하도록 하고 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)이 반대편 우측 180도 범위를 추적하면서 송수신하도록 운용할 수 있다.
또한 단말기는 각 안테나 그룹의 추적 방향성 송수신 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 빔 폭, 추적 방향성 정밀도, 추적 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 복합 모드를 운용할 수 있다.
도 88은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 복합 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 88을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 단말기는 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
도 89는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 복합 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 89를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 복합 모드로 운용하여 일부의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신하면서 동시에 방향성 모드를 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성함으로써 방향성 추적을 통해 방향성 빔을 지속적으로 조정하면서 제1 기지국과 신호를 송신 및/또는 수신한다. 동시에 단말기는 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 90은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 모두 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 90을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 단말기는 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다.
두 개의 SPA 안테나 그룹을 모두 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 다중 모드를 운용하는 경우 단말기는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 방향성 다이버시티 전송 영역을 나누어 동시에 추적 방향성 다이버시티 전송함으로써 한 개의 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하여 운용할 수 있다. 일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 한 개의 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하는 경우 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)이 좌측 180도 범위를 추적하면서 방향성 다이버시티 전송하도록 하고 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)이 반대편 우측 180도 범위를 추적하면서 방향성 다이버시티 전송하도록 운용할 수 있다.
또한 단말기는 각 안테나 그룹의 방향성 빔 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 빔 폭, 추적 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 다이버시티 복합 모드를 운용할 수 있다.
도 91은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 구성하고 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 91을 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 다이버시티 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 방향성 다이버시티 송신 및/또는 수신한다. 동시에 단말기는 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
도 92는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)과 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)을 모두 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용하는 통신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 92를 참조하면, 단말기는 도 5의 안테나 제어 장치(500)를 포함하며, 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)을 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제1 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제1 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다. 동시에 단말기는 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)도 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하여 적어도 두 개의 빔 스페이스를 이용하여 방향성 다중화 모드로 제2 기지국과 신호를 송수신 하면서 동시에 방향성 다중화 전송을 위하여 사용되는 빔 스페이스들 이외의 나머지 빔 스페이스 중에서 적어도 한 개의 빔 스페이스를 이용하여 지속적인 방향성 추적을 통해 새로운 방향성 빔을 형성하여 제2 기지국과 신호를 방향성 다중화 송신 및/또는 수신한다.
두 개의 SPA 안테나 그룹을 모두 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 다중 모드를 운용하는 경우 단말기는 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 추적 방향성 다중화 전송 영역을 나누어 동시에 추적 방향성 다중화 전송함으로써 한 개의 추적 방향성 다중화 복합 모드로 구성하여 운용할 수 있다. 일 실시 예로서, 두 개의 SPA 안테나 그룹을 서로 연합하여 한 개의 추적 방향성 다중화 복합 모드로 운용하는 경우 제1 SPA 안테나 그룹(ANT1)이 좌측 180도 범위를 추적하면서 방향성 다중화 전송하도록 하고 동시에 제2 SPA 안테나 그룹(ANT2)이 반대편 우측 180도 범위를 추적하면서 방향성 다중화 전송하도록 운용할 수 있다.
또한 단말기는 각 안테나 그룹의 방향성 빔 범위, 이용 가능한 빔 스페이스 수(방향성 빔 개수), 빔 폭, 추적 정밀도, 추적 주기, 방향성 조정 주기 등을 조절하여 다양한 방식으로 추적 방향성 다중화 복합 모드를 운용할 수 있다.
도 1은 일반적인 SPA 안테나의 구성의 일 예를 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 설명한 일반적인 SPA 안테나의 방사 패턴을 나타낸 도면,
도 3은 일반적인 ESPAR 안테나의 구성의 일 예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 안테나 동작 모드를 지원하는 안테나 제어 방법을 개념적으로 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 다양한 안테나 동작 모드를 지원하는 안테나 제어 장치(500)의 구성을 나타낸 블록도,
도 6은 도 5에 도시된 안테나 구동부(503)의 일 구성 예를 나타낸 블록도,
도 7은 도 5에 도시된 안테나 선택부(505)의 일 구성 예를 나타낸 블록도,
도 8은 도 5에 도시된 안테나 선택부(505)의 다른 구성 예를 나타낸 블록도,
도 9는 도 5에 도시된 안테나 결합부(507)의 일 구성 예를 나타낸 블록도,
도 10은 도 9에 도시된 안테나 결합 유닛(5071)의 일 구성 예를 나타낸 블록도,
도 11은 도 9에 도시된 안테나 결합부(507)의 송신 동작을 설명하기 위한 도면,
도 12는 도 9에 도시된 안테나 결합부(507)의 수신 동작을 설명하기 위한 도면,
도 13은 도 5에 도시된 제어부(511)의 일 구성 예를 나타낸 도면,
도 14는 3 개 소자 다이폴(dipole) SPA 안테나를 나타낸 도면,
도 15는 OOK 변조 신호 MIMO 다중화 전송을 위한 전송 패턴을 나타낸 도면,
도 16은 MIMO 다중화 전송을 위한 방사 패턴을 나타낸 도면,
도 17은 본 발명의 실시 예에 따라 한 개의 SPA를 이용하는 추적 방향성 복합 모드의 운용 방법을 설명하기 위한 도면,
도 18은 본 발명의 실시 예에 따라 한 개의 SPA를 이용하는 추적 방향성 다이버시티 복합 모드의 운용 방법을 설명하기 위한 도면,
도 19는 non-SPA 안테나 배열의 구성과 빔 패턴을 나타낸 도면,
도 20은 본 발명의 실시 예에 따라 non-SPA 안테나 배열을 이용하여 각 안테나들의 신호들을 결합하는 송/수신기 구조를 나타낸 도면,
도 21은 반파장 다이폴 안테나를 나타낸 도면,
도 22는 반파장 다이폴 안테나의 빔 패턴을 나타낸 도면,
도 23은 섹터 안테나의 방사 패턴을 나타낸 도면,
도 24는 세 개의 섹터 안테나를 이용한 전방향 빔 형성의 일 예를 나타낸 도면,
도 25는 두 개의 안테나를 이용한 알라무티 다이버시티 송수신 방법을 나타낸 도면,
도 26은 안테나 배열을 이용한 공간 다중화 송수신 방법을 나타낸 도면,
도 27은 본 발명의 실시 예에 따른 추적-추적 복합 모드의 운영 방법을 설명하기 위한 도면,
도 28은 본 발명의 실시 예에 따른 방향성-방향성 복합 모드의 운영 방법을 설명하기 위한 도면,
도 29는 본 발명의 실시 예에 따라 Non-SPA 안테나 배열을 이용한 방향성-방향성 복합 모드 운용 방법을 설명하기 위한 도면,
도 30 내지 도 92는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 제어 방법이 적용된 통신 방법을 설명하기 위한 도면.
Claims (72)
- 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법에 있어서,상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정;상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나의 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 조절하고, 상기 조절한 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정; 및상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 제 1 항에 있어서,상기 다수의 안테나 동작 모드는 상기 적어도 하나의 안테나를 구성하는 적어도 하나의 안테나 집합 및/또는 운용 형태에 따른 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드를 포함하며,여기서, 상기 적어도 하나의 안테나 집합은 적어도 하나의 방향성 안테나 및/또는 적어도 하나의 무방향성 안테나로 구성되고,상기 단일 모드는 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 복합 모드는 기본 복합 모드, 결합 복합 모드 중 적어도 하나를 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 제 3 항에 있어서, 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정은,상기 적어도 하나의 방향성 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 조절하거나 적어도 두 개의 안테나들에서 안테나 별 결합 계수를 조절하여 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하는 과정; 및상기 무선 통신 디바이스가 구비하는 안테나 중에서 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 이용할 적어도 하나의 안테나를 선택하는 과정을 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 제 6 항에 있어서,상기 단일 모드에 대응하여, 상기 스캔 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 신호를 스캔하도록 구성하거나 운용하고, 상기 추적 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하도록 구성하거나 운용하고, 상기 전방향 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 방향성 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 방향성 다이버시티 모드는 상기 적어도 하나의 안테나 집합을 통해 형성되는 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 공간 다이버시티 방법으로 신호를 전송하고, 상기 공간 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 방향성 빔 중 전부 또는 일부를 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 방향성 다중화 모드는 상기 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하고, 상기 공간 다중화 전송을 위하여 사용되는 방향성 빔 중 전부 또는 일부를 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신하도록 구성하거나 운용하고,상기 복합 모드에 대응하여, 상기 기본 복합 모드는 추적 방향성 복합 모드, 추적 방향성 다이버시티 복합 모드, 추적 방향성 다중화 모드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 결합 복합 모드는 상기 단일 모드 및/또는 상기 기본 복합 모드에 포함되는 다수의 모드들 중에서 적어도 두 개의 모드들의 기능을 결합하여 구성하거나 운용하며,여기서, 상기 추적 방향성 복합 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 방향성 모드로 신호를 송신 및/또는 수신하는 중에 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하면서 신호를 방향성 모드로 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 추적 방향성 다이버시티 복합 모드는 상기 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송신 및/또는 수신하는 중에 적어도 하나의 다른 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하면서 신호를 방향성 다이버시티 모드로 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하며, 상기 추적 방향성 다중화 복합 모드는 상기 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송신 및/또는 수신하는 중에 적어도 하나의 다른 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하면서 신호를 방향성 다중화 모드로 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 제 3 항에 있어서, 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정은,각 안테나 집합 별로 구성되는 안테나 집합 별 동작 모드와 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열을 통하여 구성되는 안테나 배열 동작 모드 기능을 결합하여 상기 결합 복합 모드를 구성하는 과정을 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
- 제 14 항에 있어서, 상기 결합 복합 모드를 구성하는 과정은,상기 각 안테나 집합 별로 상기 단일 모드 또는 상기 기본 복합 모드를 구성하여 안테나 집합 별 동작 모드를 생성하는 과정;상기 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열을 이용하여 또 다른 상기 단일 모드 또는 상기 기본 복합 모드를 구성하여 안테나 배열 동작 모드를 생성하는 과정; 및상기 적어도 두 개의 안테나 집합 별로 구성된 동작 모드들과 상기 안테나 배열 동작 모드 기능을 결합하여 하나의 안테나 동작 모드로 구성하는 과정을 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정은,각 안테나 그룹별로 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수, 정밀도, 방향성 송수신 범위, 동작 주기, 동작 영역, 동작 시간, 동작 속도 중 적어도 하나를 연합하여 상기 다중 모드를 운용하는 과정; 및상기 적어도 하나의 안테나를 포함하는 적어도 두 개의 안테나 그룹을 구성한 경우, 상기 적어도 두 개의 안테나 그룹을 적어도 두 개의 통신 장치와 통신하도록 운용하는 과정을 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 안테나 동작 모드는 통신 환경과 통신 목적 중 적어도 하나를 고려하여 결정하거나 적어도 하나의 수신기로부터 전송된 피드백 정보를 이용하여 결정하고,여기서, 상기 통신 환경은 통신 품질, 채널 품질, 채널 환경, 통신 시스템의 종류 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 통신 목적은 신호 간섭 제어, 멀티 호밍, 핸드 오버, 통신 서비스의 종류, 다중 경로 접속 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 피드백 정보는 채널 품질 정보, 채널 상태 정보, 수신 신호 세기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 제 24 항에 있어서, 상기 안테나 동작 모드를 결정하는 과정은,상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 안테나 동작 모드를 구성 및 운용하기 위한 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 생성하는 과정을 더 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
- 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법에 있어서,상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정;상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나로 구성되는 적어도 하나의 안테나 집합을 이용하여 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드 중 하나를 상기 안테나 동작 모드로 구성하는 과정; 및상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함하며,여기서, 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정은,각 안테나 집합에서 운용되는 제1 동작 모드를 구성하고, 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열에서 운용되는 제2 동작 모드를 구성하여 상기 복합 모드에 포함되는 결합 복합 모드를 구성하는 과정을 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 결합 복합 모드를 구성하는 과정은,상기 제1 동작 모드를 상기 각 안테나 집합의 방향성 빔을 조정하여 구성하는 과정; 및상기 제2 동작 모드를 상기 안테나 집합들의 배열의 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 조정하여 구성하는 과정을 더 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 제1 동작 모드는 상기 제1 동작 모드에서 이용되는 상기 각 안테나 집합의 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수, 동작 주기 중 적어도 하나를 조절하여 구성하며,상기 제2 동작 모드는 상기 제2 동작 모드에서 이용되는 상기 안테나 집합들의 배열의 이용 가능한 방향성 빔 수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 수, 동작 주기 중 적어도 하나를 조절하여 구성하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법에 있어서,상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하는 과정;상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 및/또는 수신되는 신호의 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정한 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 과정; 및상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 과정을 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 방법.
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- 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치에 있어서,상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나의 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 조절하고, 상기 조절한 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
- 제 35 항에 있어서,상기 다수의 안테나 동작 모드는 상기 적어도 하나의 안테나를 구성하는 적어도 하나의 안테나 집합 및/또는 운용 형태에 따른 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드를 포함하며,여기서 상기 적어도 하나의 안테나 집합은 적어도 하나의 방향성 안테나 및/또는 적어도 하나의 무방향성 안테나로 구성되고,상기 단일 모드는 스캔 모드, 추적 모드, 전방향 모드, 방향성 모드, 방향성 다이버시티 모드, 방향성 다중화 모드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 복합 모드는 기본 복합 모드, 결합 복합 모드 중 적어도 하나를 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치
- 제 36 항에 있어서, 상기 제어부는,상기 적어도 하나의 안테나가 상기 적어도 하나의 방향성 안테나를 포함하는 경우, 상기 적어도 하나의 방향성 안테나의 빔 스페이스를 조절하는 안테나 구동부;상기 무선 통신 디바이스가 구비하는 안테나 중에서 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 이용할 적어도 하나의 안테나를 선택하여 사용 여부를 설정하는 안테나 선택부; 및상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하는 안테나 결합부;상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 또는 수신되는 신호들의 처리 방법, 처리 순서를 제어하는 모드 어댑터를 중 적어도 하나를 포함하고,여기서, 상기 제어부는,상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 안테나 동작 모드를 구성 및 운용하기 위한 제어 파라미터를 포함하는 제어 명령을 생성하여 상기 안테나 구동부, 상기 안테나 선택부, 상기 안테나 결합부, 및 상기 모드 어댑터 중 적어도 하나로 출력하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
- 제 36 항에 있어서, 상기 제어부는,상기 단일 모드에 대응하여, 상기 스캔 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 신호를 스캔하도록 구성하거나 운용하고, 상기 추적 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하도록 구성하거나 운용하고, 상기 전방향 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 전방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 방향성 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 특정 방향으로 방사하는 빔을 형성하여 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 방향성 다이버시티 모드는 상기 적어도 하나의 안테나 집합을 통해 형성되는 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 공간 다이버시티 방법으로 신호를 전송하고, 상기 공간 다이버시티 전송을 위하여 사용되는 방향성 빔 중 전부 또는 일부를 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 방향성 다중화 모드는 상기 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 공간 다중화 방법으로 신호를 전송하고, 상기 공간 다중화 전송을 위하여 사용되는 방향성 빔 중 전부 또는 일부를 이용하여 전방향 수신 또는 방향성 수신하도록 구성하거나 운용하고,상기 복합 모드에 대응하여, 상기 기본 복합 모드는 추적 방향성 복합 모드, 추적 방향성 다이버시티 복합 모드, 추적 방향성 다중화 모드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 결합 복합 모드는 상기 단일 모드 및/또는 상기 기본 복합 모드에 포함되는 다수의 모드들 중에서 적어도 두 개의 모드들의 기능을 결합하여 구성하거나 운용하며,여기서, 상기 추적 방향성 복합 모드는 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 방향성 모드로 신호를 송신 및/또는 수신하는 중에 상기 적어도 하나의 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하면서 신호를 방향성 모드로 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하고, 상기 추적 방향성 다이버시티 복합 모드는 상기 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 방향성 다이버시티 모드로 신호를 송신 및/또는 수신하는 중에 적어도 하나의 다른 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하면서 신호를 방향성 다이버시티 모드로 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하며, 상기 추적 방향성 다중화 복합 모드는 상기 적어도 두 개의 방향성 빔을 이용하여 방향성 다중화 모드로 신호를 송신 및/또는 수신하는 중에 적어도 하나의 다른 방향성 빔을 이용하여 신호의 방향성을 추적하면서 신호를 방향성 다중화 모드로 송신 및/또는 수신하도록 구성하거나 운용하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
- 제 35 항에 있어서, 상기 제어부는,상기 적어도 하나의 방향성 안테나에서 적어도 하나의 빔 스페이스를 조절하거나 적어도 두 개의 안테나들에서 안테나 별 결합 계수를 조절하여 적어도 하나의 방향성 빔을 형성하도록 상기 적어도 하나의 안테나 집합을 구성하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
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- 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치에 있어서,상기 무선 통신 디바이스에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하고,여기서, 상기 제어부는,상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 또는 수신되는 신호들의 처리 방법, 처리 순서를 제어하는 모드 어댑터를 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
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- 제 36 항에 있어서, 상기 제어부는,각 안테나 집합 별로 구성되는 안테나 집합 별 동작 모드와 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열을 통하여 구성되는 안테나 배열 동작 모드 기능을 결합하여 상기 결합 복합 모드를 하나의 안테나 동작 모드로 구성하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
- 제 53 항에 있어서, 상기 제어부는,상기 각 안테나 집합 별로 상기 단일 모드 또는 상기 기본 복합 모드를 구성하여 안테나 집합 별 동작 모드를 생성하고, 상기 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열을 이용하여 또 다른 상기 단일 모드 또는 상기 기본 복합 모드를 구성하여 안테나 배열 동작 모드를 생성하며, 상기 적어도 두 개의 안테나 집합 별로 구성된 동작 모드들과 상기 안테나 배열 동작 모드 기능을 결합하여 상기 결합 복합 모드를 하나의 안테나 동작 모드로 구성하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
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- 제 36 항에 있어서, 상기 제어부는,각 안테나 그룹 별로 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수, 정밀도, 방향성 송수신 범위, 동작 주기, 동작 영역, 동작 시간, 동작 속도 중 적어도 하나를 연합하여 상기 다중 모드를 운용하고,상기 적어도 하나의 안테나를 포함하는 적어도 두 개의 안테나 그룹을 구성한 경우, 상기 적어도 두 개의 안테나 그룹을 적어도 두 개의 통신 장치와 통신하도록 운용하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
- 제 36 항에 있어서, 상기 제어부는,통신 환경과 통신 목적 중 적어도 하나를 고려하여 상기 안테나 동작 모드를 결정하거나 적어도 하나의 수신기로부터 전송된 피드백 정보를 이용하여 결정하고,여기서, 상기 통신 환경은 통신 품질, 채널 품질, 채널 환경, 통신 시스템의 종류 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 통신 목적은 신호 간섭 제어, 멀티 호밍, 핸드 오버, 통신 서비스의 종류, 다중 경로 접속 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 피드백 정보는 채널 품질 정보, 채널 상태 정보, 수신 신호 세기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
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- 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 장치에 있어서,상기 무선 통신 시스템에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 단일 모드, 복합 모드, 다중 모드 중 하나를 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하며,여기서, 상기 제어부는,각 안테나 집합에서 운용되는 제1 동작 모드를 구성하고, 적어도 두 개의 안테나 집합들의 배열에서 운용되는 제2 동작 모드를 구성하여 상기 복합 모드에 포함되는 결합 복합 모드를 구성하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
- 제 67 항에 있어서, 상기 제어부는,상기 제1 동작 모드를 상기 각 안테나 집합의 방향성 빔을 조정하여 구성하고, 상기 제2 동작 모드를 상기 안테나 집합들의 배열의 안테나 별 결합 계수 및/또는 스트림 별 결합 계수를 조정하여 구성하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
- 제 67 항에 있어서, 상기 제어부는,상기 제1 동작 모드에서 이용되는 상기 각 안테나 집합의 이용 가능한 방향성 빔 개수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 개수, 동작 주기 중 적어도 하나를 조절하여 상기 제1 동작 모드를 구성하고, 상기 제2 동작 모드에서 이용되는 상기 안테나 집합들의 배열의 이용 가능한 방향성 빔 수, 빔 폭, 빔 패턴, 동시 선택 방향성 빔 수, 동작 주기 중 적어도 하나를 조절하여 상기 제2 동작 모드를 구성하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
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- 적어도 하나의 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에서 안테나 제어 장치에 있어서,상기 무선 통신 시스템에서 지원되는 다수의 안테나 동작 모드들 중에서 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하기 위한 안테나 동작 모드를 결정하고, 상기 결정된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 통해 송신 및/또는 수신되는 신호의 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정한 처리 방법과 처리 순서 중 적어도 하나를 기반으로 상기 적어도 하나의 안테나를 선택 및/또는 결합하여 상기 안테나 동작 모드를 구성하며, 상기 구성된 안테나 동작 모드에 따라 상기 적어도 하나의 안테나를 운용하는 제어부를 포함하는 무선 통신 디바이스에서의 안테나 제어 장치.
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