KR101775307B1

KR101775307B1 - 무선 네트워크들에서 통합된 안테나 빔 트레이닝에 의한 핸드오버

Info

Publication number: KR101775307B1
Application number: KR1020167036749A
Authority: KR
Inventors: 칼 조지 함펠; 준이 리; 빈센트 더글라스 파크
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2017-09-05
Also published as: EP3162117B1; BR112016030388B1; HUE049436T2; JP2017527166A; CA2950916A1; US9414285B2; US20150382268A1; JP6246955B2; WO2016003624A1; CA2950916C; BR112016030388A2; EP3162117A1; KR20170003731A; CN106664127A; CN106664127B; ES2793949T3

Abstract

무선 네트워크와의 링크를 유지하기 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 장치는, 제 1 기지국과 제 1 링크를 통하여 무선 네트워크와 데이터를 통신하고, 제 2 기지국과 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득하는 것으로서, 그 획득된 리소스는 데이터가 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 하는, 상기 리소스를 획득하고, 제 2 기지국에 대한 제 2 링크를 확립하기 위하여 리소스를 이용하여 제 2 기지국과 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하고, 빔 트레이닝 시퀀스에 기초한 제 2 링크의 링크 강도를 평가하고, 그 평가에 기초하여 제 1 링크로부터 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정한다.

Description

무선 네트워크들에서 통합된 안테나 빔 트레이닝에 의한 핸드오버{HANDOVER WITH INTEGRATED ANTENNA BEAM TRAINING IN WIRELESS NETWORKS}

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은 2014년 6월 30일자로 출원되고 발명의 명칭이 “HANDOVER WITH INTEGRATED ANTENNA BEAM TRAINING IN WIRELESS NETWORKS” 인 미국 특허 출원 번호 14/320,322 의 혜택을 주장하고, 이는 참조에 의해 본원에 전부 명시적으로 원용된다.

기술분야

본 개시는 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 좁은, 링크 특정 안테나 빔 쌍들을 이용하는 액세스 기술들을 위한 고속 핸드오버를 가능하게 하는 것에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은, 전화, 비디오, 데이터, 메시징, 브로드캐스트와 같은 다양한 전기통신 서비스들을 제공하도록 널리 전개되어 있다. 통상적인 무선 통신 시스템들은 이용가능한 시스템 리소스들 (예를 들어, 대역폭, 송신 전력) 을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 (multiple-access) 기술들을 채용할 수도 있다. 그러한 다중 액세스 기술들의 예들은, CDMA (code division multiple access) 시스템, TDMA (time division multiple access) 시스템, FDMA (frequency division multiple access) 시스템, OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA (single-carrier frequency division multiple access) 시스템, 및 TD-SCDMA (time division synchronous code division multiple access) 시스템을 포함한다.

이들 다중 액세스 기술들은 상이한 무선 디바이스들로 하여금 지방, 국가, 지역 그리고 심지어 국제적 수준으로 통신할 수 있게 하는 공통 프로토콜을 제공하기 위해 다양한 전기통신 표준들에서 채택되었다. 부상하고 있는 전기통신 표준의 일 예는 LTE (Long Term Evolution) 이다. LTE 는 제 3 세대 파트너십 프로젝트 (3GPP) 에 의해 반포되는 범용 이동 통신 시스템 (UMTS) 이동 표준에 대한 향상 세트이다. LTE 는, 다운링크 (DL) 상에서 OFDMA, 업링크 (UL) 상에서 SC-FDMA, 그리고 다중입력다중출력 (MIMO) 안테나 기술을 이용하여, 스펙트럼 효율을 향상시키고, 비용을 낮추고, 서비스를 향상시키고, 새로운 스펙트럼을 이용하고, 다른 개방형 표준과 더 잘 통합됨으로써 이동 광대역 인터넷 액세스를 더 잘 지원하도록 설계된다. 하지만, 이동 광대역 액세스에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, LTE 기술에서 추가 개선의 필요성이 존재한다. 바람직하게는, 이들 개선들은 다른 다중 액세스 기술들 및 이들 기술들을 채용하는 전기통신 표준들에 적용가능해야 한다.

밀리미터 파 (mmW) 범위에서의 무선 액세스 기술들은, 높은 전파 손실 및 감소된 다경로 다이버시티 (multipath diversity) 를 극복하기 위하여 좁은, 경로 특정 안테나 빔들 (예를 들어, 펜슬 빔들) 이 엔드 포인트들간에 통신될 것을 요구한다. 밀리미터 파에서의 단 파장 및 제한된 링크 마진 (link margin) 에 기인하여, 무선 채널은 그림자 효과 (shadowing effects) 에 민감해진다. 그러한 그림자 효과는 매크로 다이버시티를 통해 완화될 수도 있다. 예를 들어, 서빙 기지국에 의해 현재 서빙되고 있는 이동 단말은, 서빙 기지국에의 링크가 손상될 때 대안의 타깃 기지국으로 핸드오버할 수도 있다. 현재 이동성 프로토콜들, 예를 들어, 3GPP 또는 IETF (Internet Engineering Task Force) 에 의해 정의되는 프로토콜들은 일반적으로 너무 느려서 고속의 그림자 효과를 따라가지 못한다. 더욱이, 현재 이동성 프로토콜들에 따르면, 이동 단말이 참여하는 모든 핸드오버 동작은, 매칭 펜실 빔 쌍을 형성하기 위하여 이동 단말과 타깃 기지국 사이에서 트레이닝 시퀀스 (training sequence) 가 실시될 것을 요구하는데, 이는 전반적인 핸드오버 지연을 더하게 된다. 따라서, 좁은, 링크 특정 안테나 빔 쌍들을 이용하는 액세스 기술들을 위한 고속 핸드오버를 가능하게 하는 해법이 요망된다.

개요

본 개시의 일 양태에서, 무선 네트워크와의 링크를 유지하기 위한 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 및 장치가 제공된다. 장치는, 제 1 기지국과 제 1 링크를 통하여 무선 네트워크와 데이터를 통신하고, 제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득하는 것으로서, 그 획득된 리소스는 데이터가 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 하는, 상기 리소스를 획득하고, 제 2 기지국에의 제 2 링크를 확립하기 위하여 그 리소스를 이용하여 제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하고, 빔 트레이닝 시퀀스에 기초한 제 2 링크의 링크 강도를 평가하고, 그 평가에 기초하여 제 1 링크로부터 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정하는 UE 에서 구체화될 수도 있다.

도 1 은 네트워크 아키텍처의 일 예를 예시하는 도면이다.
도 2 는 액세스 네트워크의 일 예를 예시하는 도면이다.
도 3 은 액세스 네트워크에서의 진화된 노드 B (evolved Node B) 및 사용자 장비의 일 예를 예시하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c 는 LTE 시스템과 함께 사용되는 mmW 시스템의 예시적인 전개들을 예시하는 도면들이다.
도 5a 및 도 5b 는 접속점과 UE 사이의 빔포밍된 신호들의 송신의 예를 예시하는 도면들이다.
도 6 은 경로 특정 빔포밍을 갖는 mmW 액세스 네트워크의 아키텍처를 예시하는 도면이다.
도 7 은 어웨이 리소스 구조 (away-resource structure) 를 예시하는 도면이다.
도 8은 기지국 빔 스위프 (beam sweep) 및 이동국 빔 스위프를 예시하는 도면이다.
도 9는 상이한 타임슬롯들에 걸친 빔 트레이닝 시퀀스를 예시하는 도면이다.
도 10은 무선 네트워크와 링크를 유지하는 방법의 플로우차트이다.
도 11 은 예시적 장치에서 상이한 모듈들/수단들/컴포넌트들간의 데이터 흐름을 예시하는 데이터 흐름도이다.
도 12 는 처리 시스템을 채용하는 장치를 위한 하드웨어 구현의 일 예를 예시하는 도면이다.

상세한 설명

첨부된 도면과 관련하여 아래에 제시되는 상세한 설명은 다양한 구성들의 설명으로서 의도된 것이며 본원에 설명된 개념들이 실시될 수도 있는 구성들만을 나타내도록 의도된 것은 아니다. 상세한 설명은 다양한 개념들의 완전한 이해를 제공하는 목적을 위해 특정 상세들을 포함한다. 하지만, 이들 개념들은 이들 특정 상세들 없이 실시될 수도 있음이 당업자에게 분명할 것이다. 일부 사례에서, 잘 알려진 구조 및 컴포넌트들은 그러한 개념들을 모호하게 하는 것을 피하기 위해서 블록도 형태로 도시된다.

이제, 전기통신 시스템들의 여러 양태들이 다양한 장치 및 방법을 참조하여 제시될 것이다. 이들 장치 및 방법은, 다양한 블록들, 모듈들, 컴포넌트들, 회로들, 단계들, 프로세스들, 알고리즘들 등 ("엘리먼트들" 로 총칭된다) 에 의해, 다음 상세한 설명에서 설명되고 첨부 도면들에서 예시될 것이다. 이들 엘리먼트들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여 구현될 수도 있다. 그러한 엘리먼트들이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될지 여부는, 전체 시스템에 부과된 설계 제약 및 특정 응용에 달려 있다.

예로써, 엘리먼트, 또는 엘리먼트의 임의의 부분, 또는 엘리먼트들의 임의의 조합이, 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 "처리 시스템" 으로 구현될 수도 있다. 프로세서들의 예들은 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 상태 머신, 게이트 로직, 이산 하드웨어 회로, 및 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 다양한 기능성을 수행하도록 구성된 다른 적합한 하드웨어를 포함한다. 처리 시스템에서 하나 이상의 프로세서들은 소프트웨어를 실행할 수도 있다. 소프트웨어는 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어, 또는 다른 것으로 지칭되든지 간에, 명령들, 명령 세트들, 코드, 코드 세그먼트들, 프로그램 코드, 프로그램, 서브프로그램, 소프트웨어 모듈, 애플리케이션, 소프트웨어 애플리케이션, 소프트웨어 패키지, 루틴, 서브루틴, 오브젝트, 실행물 (executable), 실행의 스레드, 프로시저, 함수 (function) 등을 의미하는 것으로 폭넓게 해석되야 한다.

이에 따라, 하나 이상의 예시적 실시형태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 또는 인코딩될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 비한정적 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM (random-access memory), ROM (read-only memory), EEPROM (electrically erasable programmable ROM), CD-ROM (compact disk ROM) 또는 다른 광학 디스크 저장, 자성 디스크 저장 또는 다른 자성 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 나르거나 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 상기의 조합은 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.

도 1 은 LTE 네트워크 아키텍처 (100) 를 예시하는 도면이다. LTE 네트워크 아키텍처 (100) 는 진화된 패킷 시스템 (EPS) (100) 으로 지칭될 수도 있다. EPS (100) 는, 하나 이상의 사용자 장비 (UE) (102), E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) (104), EPC (Evolved Packet Core) (110), 및 오퍼레이터의 인터넷 프로토콜 (IP) 서비스들 (122) 을 포함할 수도 있다. EPS 는 다른 액세스 네트워크와 상호접속할 수 있지만, 단순화를 위해 그러한 엔티티들/인터페이스들은 도시되지 않는다. 도시된 바처럼, EPS 는 패킷 교환 서비스들을 제공하지만, 당업자가 용이하게 인식하게 될 바처럼, 본 개시 전체에 걸쳐 제시된 다양한 개념들은 회선 교환 서비스를 제공하는 네트워크들로 확장될 수도 있다.

E-UTRAN 는 진화된 Node B (eNB) (106) 및 다른 eNB (108) 들을 포함하고 MCE (Multicast Coordination Entity) (128) 를 포함할 수도 있다. eNB (106) 는 UE (102) 를 향한 사용자 및 제어 평면 프로토콜 터미네이션을 제공한다. eNB (106) 는 백홀 (예를 들어, X2 인터페이스) 를 통해 다른 eNB (108) 에 접속될 수도 있다. MCE (128) 는 eMBMS (evolved Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS)) 을 위한 시간/주파수 무선 리소스들을 할당하고, eMBMS 를 위한 무선 구성 (예를 들어, 변조 및 코딩 스킴 (MCS)) 을 결정한다. MCE (128) 는 별개의 엔티티 또는 eNB (106) 의 부분일 수도 있다. eNB (106) 는 또한, 기지국, 노드 B (Node B), 액세스 포인트, 기지 송수신기 국, 무선 기지국, 무선 송수신기, 송수신기 기능, BSS (basic service set), ESS (extended service set) 또는 기타 적합한 기술용어로 지칭될 수도 있다. eNB (106) 는 UE (102) 를 위해 EPC (110) 에 대한 액세스 포인트를 제공한다. UE (102) 의 예들은 셀룰러 폰, 스마트 폰, SIP (session initiation protocol) 폰, 랩톱, PDA (personal digital assistant), 위성 라디오, 위성 위치확인 시스템, 멀티미디어 디바이스, 비디오 디바이스, 디지털 오디오 플레이어 (예를 들어, MP3 플레이어), 카메라, 게임 콘솔, 태블릿, 또는 임의의 다른 유사한 기능 디바이스를 포함한다. UE (102) 는 또한, 이동국, 가입자국, 이동 유닛, 가입자 유닛, 무선 유닛, 원격 유닛, 이동 디바이스, 무선 디바이스, 무선 통신 디바이스, 원격 디바이스, 이동 가입자 국, 액세스 단말, 이동 단말, 무선 단말, 원격 단말, 핸드셋, 사용자 에이전트, 이동 클라이언트, 클라이언트, 또는 기타 적합한 기술용어로서 당업자에 의해 지칭될 수도 있다.

eNB (106) 는 EPC (110) 에 접속된다. EPC (110) 는 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity; MME) (112), 홈 가입자 서버 (HSS) (120), 다른 MME들 (114), 서빙 게이트웨이 (116), 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 (Multimedia Broadcast Multicast Service; MBMS) 게이트웨이 (124), 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터 (Broadcast Multicast Service Center; BM-SC) (126), 및 패킷 데이터 네트워크 (Packet Data Network; PDN) 게이트웨이 (118) 를 포함할 수도 있다. MME (112) 는 UE (102) 와 EPC (110) 사이의 시그널링을 처리하는 제어 노드이다. 일반적으로, MME (112) 는 베어러 (bearer) 및 접속 관리를 제공한다. 모든 사용자 IP 패킷들은 서빙 게이트웨이 (116) 를 통해 전송되고, 서빙 게이트웨이 (116) 그 자체는 PDN 게이트웨이 (118) 에 접속된다. PDN 게이트웨이 (118) 는 UE IP 어드레스 할당 그리고 다른 기능들을 제공한다. PDN 게이트웨이 (118) 및 BM-SC (126) 는 IP 서비스 (122) 에 접속된다. IP 서비스 (122) 는, 인터넷, 인트라넷, IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS), PS 스트리밍 서비스 (PSS), 및/또는 다른 IP 서비스들을 포함할 수도 있다. BM-SC (126) 는 MBMS 사용자 서비스 프로비저닝 및 전달을 위한 기능들을 제공할 수도 있다. BM-SC (126) 는 콘텐츠 제공자 MBMS 송신을 위한 엔트리 포인트의 역할을 할 수도 있고, PLMN 내에서의 MBMS 베어러 서비스들을 인가 및 개시하는데 이용될 수도 있고, 그리고 MBMS 송신들을 스케줄링 및 전달하는데 이용될 수도 있다. MBMS 게이트웨이 (124) 는 특정 서비스를 브로드캐스팅하는 멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크 (Multicast Broadcast Single Frequency Network; MBSFN) 영역에 속하는 eNB들 (예를 들어, 106, 108) 에 MBMS 트래픽을 분배하기 위해 사용될 수도 있고 세션 관리 (시작/정지) 와 eMBMS 관련 과금 정보를 수집하는 것을 담당할 수도 있다.

일 양태에서, UE (102) 는 LTE 네트워크 및 밀리미터파 (mmW) 시스템을 통해 신호들을 통신가능하다. 따라서, UE (102) 는 LTE 링크를 통해 eNB (106) 및/또는 다른 eNB (108) 들과 통신할 수도 있다. 부가적으로, UE (102) 는 mmW 링크를 통해 (mmW 시스템 통신이 가능한) 접속점 (CP) 또는 기지국 (BS) (130) 과 통신할 수도 있다.

추가 양태에서, 다른 eNB들 (108) 중 적어도 하나는 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신가능할 수도 있다. 그래서, eNB (108) 는 LTE + mmW eNB 로서 지칭될 수도 있다. 다른 양태에서, CP/BS (130) 는 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신가능할 수도 있다. 그래서, CP/BS (130) 는 LTE + mmW CP/BS 로서 지칭될 수도 있다. UE (102) 는 LTE 링크를 통해서 그리고 mmW 링크를 통해서 다른 eNB (108) 와 통신할 수도 있다.

또 다른 양태에서, 다른 eNB (108) 는 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신가능한 한편, CP/BS (130) 는 mmW 시스템만을 통해 신호들을 통신가능할 수도 있다. 따라서, LTE 네트워크를 통해 다른 eNB (108) 에 시그널링할 수 없는 CP/BS (130) 는 mmW 백홀 링크를 통해 다른 eNB (108) 와 통신할 수도 있다. EPS (100) 와 같은 지향성 무선 네트워크에서 UE (102) 와 CP (130) 사이의 링크를 유지하기 위한 기법들이 아래에서 더 상세하게 논의된다.

도 2 는 LTE 네트워크 아키텍처에서의 액세스 네트워크 (200) 의 일예를 예시하는 도면이다. 이 예에서, 액세스 네트워크 (200) 는 다수의 셀룰러 영역들 (셀들) (202) 로 분할된다. 하나 이상의 하위 전력 클래스 eNB 들 (208) 은 셀들 (202) 중 하나 이상과 오버랩하는 셀룰러 영역들 (210) 을 가질 수도 있다. 저전력 클래스 eNB (208) 는 펨토 셀 (예를 들어, 홈 eNB (HeNB)), 피코 셀, 마이크로 셀, 또는 원격 무선 헤드 (RRH) 일 수도 있다. 매크로 eNB들 (204) 각각은, 각각의 셀 (202) 에 할당되고 셀들 (202) 에서의 모든 UE들 (206) 을 위해 EPC (110) 에의 액세스 포인트를 제공하도록 구성된다. 액세스 네트워크 (200) 의 이 예에는 중앙형 제어기가 없지만, 대안의 구성들에서 중앙형 제어기가 사용될 수도 있다. eNB (204) 들은, 무선 베어러 제어, 수락 제어 (admission control), 이동성 제어, 스케쥴링, 보안 및 서빙 게이트웨이 (116) 에 대한 접속성을 포함하는 모든 무선 관련 기능들을 담당한다. eNB는 (섹터들로도 지칭되는) 하나 또는 다수 (예를 들어, 3 개) 의 셀들을 지원할 수도 있다. 용어 "셀" 은, 특정 커버리지 영역을 서빙하는 eNB 서브시스템 및/또는 eNB 의 가장 작은 커버리지 영역을 지칭할 수 있다. 또한, 용어들 "eNB", "기지국", 및 "셀" 은 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용될 수도 있다.

일 양태에서, UE (206) 는 LTE 네트워크 및 밀리미터파 (mmW) 시스템을 통해 신호들을 통신할 수도 있다. 따라서, UE (206) 는 LTE 링크를 통해 eNB (204) 와 통신할 수도 있고, mmW 링크를 통해 (mmW 시스템 통신이 가능한) 접속점 (CP) 또는 기지국 (BS) (212) 과 통신할 수도 있다. 추가 양태에서,eNB (204) 및 CP/BS (212) 는 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신할 수도 있다. 그래서, UE (206) 는 (eNB (204) 이 mmW 시스템 통신 가능할 때) LTE 링크 및 mmW 링크를 통해서 eNB (204) 와 통신하거나 또는 (CP/BS (212) 이 LTE 네트워크 통신이 가능할 때) mmW 링크 및 LTE 링크를 통해 CP/BS (212) 와 통신할 수도 있다. 또 다른 양태에서, eNB (204) 는 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 한편, CP/BS (212) 는 mmW 시스템만을 통해 신호들을 통신한다. 따라서, LTE 네트워크를 통해 eNB (204) 에 시그널링할 수 없는 CP/BS (212) 는 mmW 백홀 링크를 통해 eNB (204) 와 통신할 수도 있다.

액세스 네트워크 (200) 에 의해 채용되는 변조 및 다중 액세스 스킴은, 전개되는 특정 전기통신 표준에 따라 다를 수도 있다. LTE 응용들에서, OFDM 는 DL 상에서 사용되고 SC-FDMA 는 UL 상에서 사용되어 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 및 시간 분할 듀플렉스 (TDD) 양자 모두를 지원한다. 당업자가 다음의 상세한 설명으로부터 손쉽게 이해할 것처럼, 본원에 제시된 다양한 개념들은 LTE 응용들에 잘 맞는다. 그러나, 이들 개념들은, 다른 변조 및 다중 액세스 기법들을 채용하는 다른 전기통신 표준들에 손쉽게 확장될 수도 있다. 예로써, 이들 개념들은 EV-DO (Evolution-Data Optimized) 또는 UMB (Ultra Mobile Broadband) 에 확장될 수도 있다. EV-DO 및 UMB 는, CDMA2000 패밀리 표준의 일부로서 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) 에 의해 반포된 에어 인터페이스 표준이고, 이동국들에 대한 광대역 인터넷 액세스를 제공하기 위하여 CDMA 를 채용한다. 이들 개념들은 또한, W-CDMA (Wideband-CDMA) 및 TD-SCDMA 와 같은 CDMA 의 다른 변형들을 채용하는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access); TDMA 를 채용하는 GSM (Global System for Mobile Communications); 및 OFDMA를 채용하는 진화된 UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, 및 Flash-OFDM 에 확장될 수도 있다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE 및 GSM 은 3GPP 기구로부터의 문헌들에 기재되어 있다. CDMA2000 및 UMB 는 3GPP2 기구로부터의 문헌들에 기재되어 있다. 채용되는 실제 무선 통신 표준 및 다중 액세스 기술은 시스템에 부과되는 전반적인 설계 제약 및 특정 응용에 의존할 것이다.

eNB (204) 는 MIMO 기술을 지원하는 다수의 안테나들을 가질 수도 있다. MIMO 기술의 이용은 eNB (204) 로 하여금, 공간 멀티플렉싱, 빔포밍 및 송신 다이버시티 (diversity) 를 지원하기 위하여 공간 도메인을 활용할 수 있게 한다. 공간 멀티플렉싱은 동일한 주파수 상에서 동시에 데이터의 상이한 스트림들을 송신하는데 사용될 수도 있다. 데이터 스트림들은 데이터 레이트를 증가시키기 위해 단일의 UE (206) 에, 또는 전체 시스템 용량을 증가시키기 위해 다수의 UE들 (206) 에 송신될 수도 있다. 이것은, 각각의 데이터 스트림을 공간적으로 프리코딩 (precoding) 하는 것 (즉, 진폭 및 위상의 스케일링을 적용하는 것) 및 다음으로 DL 상의 다수의 송신 안테나들을 통해 각각의 공간적으로 프리코딩된 스트림을 송신하는 것에 의해 달성된다. 공간적으로 프리코딩된 데이터 스트림들은, UE(들) (206) 의 각각으로 하여금 그 UE (206) 에 대해 예정된 하나 이상의 데이터 스트림들을 복원하는 것을 가능하게 하는, 상이한 공간 시그너처들과 함께 UE(들) (206) 에 도달한다. UL 상에서, 각각의 UE (206) 는, eNB (204) 로 하여금 각각 공간적으로 프리코딩된 데이터 스트림의 소스를 식별하는 것을 가능하게 하는, 공간적으로 프리코딩된 데이터 스트림을 송신한다.

공간적 멀티플렉싱은 일반적으로, 채널 상태가 양호할 때 사용된다. 채널 상태가 덜 유리할 때, 하나 이상의 방향들에서 송신 에너지를 집속하기 위해 빔포밍이 사용될 수도 있다. 이것은 다수의 안테나들을 통한 송신을 위해 데이터를 공간적으로 프리코딩하는 것에 의해 달성될 수도 있다. 셀의 에지에서 양호한 커버리지를 달성하기 위하여, 단일 스트림 빔포밍 송신이 송신 다이버시티와 조합하여 사용될 수도 있다.

다음의 상세한 설명에서, 액세스 네트워크의 다양한 양태들이, DL 상에서 OFDM 를 지원하는 MIMO 시스템을 참조하여 설명될 것이다. OFDM 는 OFDM 심볼 내의 다수의 서브캐리어들 상에서 데이터를 변조하는 확산 스펙트럼 기법이다. 서브캐리어들은 정확한 주파수로 이격된다. 이격은, 수신기로 하여금 서브캐리어들로부터 데이터를 복원하는 것을 가능하게 하는 "직교성" (orthogonality) 을 제공한다. 시간 도메인에서, 가드 간격 (예를 들어, 순환 전치) 이, OFDM 심볼간 간섭을 방지하기 위하여 각각의 OFDM 심볼에 추가될 수도 있다. UL 은 높은 피크 대 평균 전력 비 (PAPR) 를 보상하기 위하여 DFT 확산 OFDM 신호 형태의 SC-FDMA 를 사용할 수도 있다.

도 3 은 액세스 네트워크에서 UE (350) 와 통신하는 eNB (310) 의 블록도이다. DL 에서, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷들이 제어기/프로세서 (375) 에 제공된다. DL 에서, 제어기/프로세서 (375) 는 헤더 압축, 암호화, 패킷 세그먼트화 및 리오더링, 논리 채널과 전송 채널간의 멀티플렉싱, 및 다양한 우선순위 메트릭에 기초한 UE (350) 에의 무선 리소스 할당을 제공한다. 제어기/프로세서 (375) 는 또한, HARQ 동작들, 손실 패킷들의 재송신, 및 UE (350) 에의 시그널링을 담당한다.

송신 (TX) 프로세서 (316) 는 다양한 신호 처리 기능들을 구현한다. 신호 처리 기능들은 UE (350) 에서 순방향 에러 정정 (FEC) 을 가능하게 하기 위한 코딩 및 인터리빙, 그리고 다양한 변조 스킴들 (예를 들어, 2진 위상 편이 키잉(BPSK), 직교 위상-편이 키잉 (QPSK), M 위상 편이 키잉 (M-PSK), M-직교 진폭 변조 (M-QAM)) 에 기초한 신호 성상도 (signal constellation) 로의 맵핑을 포함한다. 다음으로, 코딩 및 변조된 심볼들은 병렬 스트림들로 스플리팅된다. 다음으로, 각각의 스트림은 OFDM 서브캐리어로 맵핑되고, 시간 및/또는 주파수 도메인에서 기준 신호 (예를 들어, 파일롯) 으로 멀티플렉싱되고, 다음으로 역 고속 푸리어 변환 (IFFT) 을 이용하여 함께 조합되어 시간 도메인 OFDM 심볼 스트림을 반송하는 물리적 채널을 생성한다. OFDM 스트림은 공간적으로 프리코딩되어 다수의 공간적 스트림들을 생성한다. 채널 추정기 (374) 로부터의 채널 추정치들은, 공간적 처리를 위해서 뿐만 아니라 코딩 및 변조 스킴을 결정하는데 사용될 수도 있다. 채널 추정치는 UE (350) 에 의해 송신된 기준 신호 및/또는 채널 상태 피드백으로부터 도출될 수도 있다. 다음으로, 각각의 공간 스트림은 별개의 송신기 (318TX) 를 통해 상이한 안테나 (320) 에 제공될 수도 있다. 각각의 송신기 (318TX) 는 송신을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 캐리어를 변조할 수도 있다.

UE (350) 에서, 각각의 수신기 (354RX) 는 각각의 안테나 (352) 를 통해 신호를 수신한다. 각각의 수신기 (354RX) 는 RF 캐리어 상에 변조된 정보를 복원하고 그 정보를 수신 (RX) 프로세서 (356) 에 제공한다. RX 프로세서 (356) 는 다양한 신호 처리 기능들을 구현한다. RX 프로세서 (356) 는 UE (350) 를 위해 예정된 임의의 공간 스트림들을 복원하기 위해 정보에 대한 공간 처리를 수행할 수도 있다. 다수의 공간 스트림들이 UE (350) 에 대해 예정되면, 그것들은 단일 OFDM 심볼 스트림으로 RX 프로세서 (356) 에 의해 조합될 수도 있다. 다음으로, RX 프로세서 (356) 는 고속 푸리어 변환 (FFT) 을 이용하여 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 OFDM 심볼 스트림을 변환한다. 주파수 도메인 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브캐리어에 대해 별개의 OFDM 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들, 및 기준 신호는 eNB (310) 에 의해 송신되는 가장 가능성 있는 신호 성상도 포인트들을 결정하는 것에 의해 복원 및 복조된다. 이들 연판정 (soft decision) 들은 채널 추정기 (358) 에 의해 계산되는 채널 추정치들에 기초할 수도 있다. 다음으로, 연판정들은, 물리적 채널 상의 eNB (310) 에 의해 원래 송신된 데이터 및 제어 신호들을 복원하기 위해 디코딩 및 디인터리빙된다. 다음으로, 데이터 및 제어 신호들은 제어기/프로세서 (359) 에 제공된다.

제어기/프로세서 (359) 는, 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (360) 와 연관될 수 있다. 메모리 (360) 는 컴퓨터 판독가능 매체로 지칭될 수도 있다. UL 에서, 제어기/프로세서 (359) 는 전송 채널과 논리 채널 사이의 디멀티플렉싱, 패킷 리어셈블리, 해독, 헤더 압축해제, 제어 신호 처리를 제공하여 코어 네트워크로부터 상위 계층 패킷들을 복원한다. 다음으로 상위 계층 패킷들은 데이터 싱크 (362) 에 제공된다. 다양한 제어 신호들이 또한, 처리를 위해 데이터 싱크 (362) 에 제공될 수도 있다. 제어기/프로세서 (359) 는 또한, HARQ 동작들을 지원하기 위하여 ACK (acknowledgement) 및/또는 NACK (negative acknowledgement) 프로토콜을 이용하여 에러 검출을 담당한다.

UL 에서, 데이터 소스 (367) 는 제어기/프로세서 (359) 에 상위 계층 패킷들을 제공하는데 사용된다. eNB (310) 에 의한 DL 송신과 관련하여 설명된 기능성과 유사하게, 제어기/프로세서 (359) 는 헤더 압축, 암호화, 패킷 세그먼트화 및 리오더링, 그리고 eNB (310) 에 의한 무선 리소스 할당에 기초한 논리 채널과 전송 채널 사이의 멀티플렉싱을 제공한다. 제어기/프로세서 (359) 는 또한, HARQ 동작들, 손실 패킷들의 재송신, 및 eNB (310) 로의 시그널링을 담당한다.

기준 신호로부터 채널 추정기 (358) 에 의해 도출된 채널 추정치 또는 eNB (310) 에 의해 송신된 피드백은, 적절한 코딩 및 변조 스킴들을 선택하고 공간 처리를 가능하게 하기 위하여 TX 프로세서 (368) 에 의해 사용될 수도 있다. TX 프로세서 (368) 에 의해 생성된 공간 스트림들은 별개의 송신기들 (354TX) 을 통해 상이한 안테나 (352) 에 제공될 수도 있다. 각각의 송신기 (354TX) 는 송신을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 캐리어를 변조할 수도 있다.

UL 송신은 UE (350) 에서 수신기 기능과 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로 eNB (310) 에서 처리된다. 각각의 수신기 (318RX) 는 각각의 안테나 (320) 를 통해 신호를 수신한다. 각각의 수신기 (318RX) 는 RF 캐리어 상에 변조된 정보를 복원하고 그 정보를 RX 프로세서 (370) 에 제공한다.

제어기/프로세서 (375) 는, 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (376) 와 연관될 수 있다. 메모리 (376) 는 컴퓨터 판독가능 매체로 지칭될 수도 있다. UL 에서, 제어/프로세서 (375) 는 전송 채널과 논리 채널 사이의 디멀티플렉싱, 패킷 리어셈블리, 해독, 헤더 압축해제, 제어 신호 처리를 제공하여 UE (350) 로부터 상위 계층 패킷들을 복원한다. 제어기/프로세서 (375) 로부터의 상위 계층 패킷들이 코어 네트워크에 제공될 수도 있다. 제어기/프로세서 (375) 는 또한, HARQ 동작들을 지원하기 위하여 ACK 및/또는 NACK 를 이용하여 에러 검출을 담당한다.

극고주파 (EHF) 는 전자기 스펙트럼에서 RF 의 부분이다. EHF 는 30 GHz 내지 300 GHz 의 범위 그리고 1 밀리미터와 10 밀리미터 사이의 파장을 갖는다. 그 대역에 있는 라디오 파는 밀리미터파 (mmW) 로 지칭될 수도 있다. 근 mmW 는 아래로 100 밀리미터의 파장을 갖는 3 GHz 의 주파수까지 확장될 수도 있다 (초고주파 (SHF) 대역은 3 GHz 과 30 GHz 사이로 확장되며, 센티미터파로도 지칭된다). 여기서 본 개시는 mmW 를 언급하지만, 본 개시는 또한 근 mmW 에도 적용된다는 것이 이해되야 한다. 또한, 여기서 본 개시는 mmW 기지국을 나타내지만, 본 개시는 또한 근 mmW 기지국에도 적용된다는 것이 이해되야 한다. 밀리미터 파장 RF 채널은 극도로 높은 경로 손실 및 짧은 범위를 갖는다. 밀리미터 파장 스펙트럼에서 유용한 통신 네트워크를 구축하기 위하여, 빔 포밍 기술 (beam forming technique) 이 극도로 높은 경로 손실을 보상하는데 사용될 수도 있다. 빔 포밍 기법은 좁은 방향으로 RF 에너지를 집속시켜 RF 빔이 그 방향으로 더 멀리 전파될 수 있게 한다. 빔 포밍 기법을 이용하여, 밀리미터파 파장 스펙트럼에서의 비시선 (NLOS) RF 통신은 UE 에 도달하기 위해 빔의 반사 및/또는 회절에 의거할 수도 있다. 방향이 차단되는 경우, UE 이동 또는 환경의 변화 (예를 들어, 장애물, 습도, 비 등) 중 어느 일방 때문에, 빔은 UE 에 도달가능하지 않을 수도 있다. 따라서, UE 가 연속적인, 끈김없는 커버리지를 갖도록 보장하기 위하여, 가능한한 많은 상이한 방향들에서의 다수의 빔들이 이용가능할 수도 있다.

연속적으로 변화하는 무선 환경들에서 이동 UE 와 기지국 사이의 링크를 유지하기 위한 빔 포밍 기법들 및 방법들이 아래에 제공된다.

LTE 의 동기는 이동 데이터 수요를 위해 셀룰러 네트워크 대역폭을 증가시키는 것이다. 이동 데이터 수요가 증가함에 따라, 다양한 다른 기술들이 수요를 지탱하기 위하여 이용될 수도 있다. 예를 들어, 고속 이동 데이터는 밀리미터파 (mmW) 채널을 이용하여 전달될 수도 있다.

mmW 링크는 mmW 빔포밍이 가능한 송신기로부터 mmW 빔포밍이 가능한 수신기로의 베이스밴드 심볼들의 전달로서 정의될 수도 있다. mmW 리소스 유닛은 빔 폭, 빔 방향, 및 타임슬롯의 특정 조합을 포함할 수도 있다. 타임슬롯은 LTE 서브프레임의 일 부분일 수도 있고 LTE PDCCH (physical downlink control channel) 프레임 타이밍으로 정렬될 수도 있다. 송신기에서 송신 전력을 증가시킴이 없이 수신 mmW 신호 강도를 효과적으로 증가시키기 위하여, 빔포밍이 적용될 수도 있다. 수신기 이득은 송신기 및 수신기 중 어느 하나 또는 양자 모두의 mmW 빔 폭을 감소시킴으로써 증가될 수도 있다. 예를 들어, 빔 폭은 안테나 어레이에 페이즈 시프팅을 적용함으로써 변화될 수도 있다.

mmW 통신 시스템은 매우 높은 주파수 대역들 (예를 들어, 10 GHz 내지 300 GHz) 에서 동작될 수도 있다. 그러한 높은 캐리어 주파수들은 큰 대역폭의 사용을 가능하게 한다. 예를 들어, 60 GHz mmW 무선 네트워크는 대략 60 GHz 주파수 대역에서 큰 대역폭을 제공하고 매우 높은 데이터 레이트 (예를 들어, 6.7 Gbps 에 이르기까지) 를 지원할 수 있는 능력을 가진다. 매우 높은 주파수 대역들은 예를 들어, 백홀 통신에 또는 네트워크 액세스 (예를 들어, UE 들이 네트워크에 액세스하는 것) 에 사용될 수도 있다. mmW 시스템에 의해 지원되는 응용들은, 예를 들어, 비압축 비디오 스트리밍, 싱크 앤 고 (sync-n-go) 파일 전송, 비디오 게임들, 및 무선 디스플레이로의 프로젝션들을 포함할 수도 있다.

mmW 시스템은 많은 안테나들 및 빔포밍의 도움으로 낮은 이득을 갖는 채널을 극복하도록 동작할 수도 있다. 예를 들어, 높은 캐리어 주파수 대역들에서 심한 감쇠는 송신된 신호들의 범위를 수 미터 (예를 들어, 1 내지 3 미터) 로 제한할 수도 있다. 또한, 장애물 (예를 들어, 벽, 가구, 인간 등) 의 존재는 고 주파수 밀리미터 파의 전파를 차단할 수도 있다. 그래서, 고 캐리어 주파수들에서의 전파 특성들은 빔포밍이 손실을 극복하는 것을 필요하게 만든다. 빔포밍은 수신 디바이스들에 대해 특정 방향으로 고 주파수 신호를 빔포밍하고 따라서 신호의 범위를 확장시키도록 협력하는 안테나들의 어레이 (예를 들어, 위상 어레이들) 을 통해 구현될 수도 있다. mmW 시스템은 독립 방식 (stand-alone fashion) 으로 동작할 수도 있지만, mmW 시스템은 더 확립된 그러나 보다 낮은 주파수 (및 보다 낮은 대역폭) 시스템들, 이를테면 LTE 와 함께 구현될 수도 있다.

일 양태에서, 본 개시는 LTE 시스템과 mmW 시스템 사이의 협력 기법들을 제공한다. 예를 들어, 본 개시는 빔포밍, 동기화, 또는 기지국의 발견을 돕기 위하여 보다 강건한 시스템의 존재를 활용할 수도 있다. mmW 시스템과 보다 낮은 주파수 시스템 (예를 들어, LTE) 사이의 협력은 다음에 의해 가능해질 수도 있다: 1) mmW 채널 상의 발견, 동기화, 또는 연관 (association) 을 지원하는 시그널링의 유형들은 상이한 보다 낮은 주파수의 강건한 캐리어 (robust carrier) 를 통해 전송될 수 있다; 2) mmW 채널과 보다 낮은 주파수 캐리어 (예를 들어, LTE) 사이의 발견 및 동기화 시그널링을 전송하는 순서; 3) 기존 접속의 활용; 4) 송신된 메시지에서 기지국 (BS)/사용자 장비 (UE) 에 의해 포함될 정보; 및 5) LTE 시그널링에 포함될 정보.

일 양태에서, mmW 가능형 접속점 (CP) 또는 기지국 (BS) 들 (mmW 가능형 디바이스들을 위한 네트워크 액세스 포인트들) 은 라이트 폴, 빌딩 측면들 상에 탑재되거나, 및/또는 메트로 셀들과 코로케이트 (collocate) 된다. mmW 링크는 시선 (LOS) 또는 지배적 반사 경로 또는 장애물 주변 회절 경로를 따른 빔포밍에 의해 형성될 수도 있다. mmW 가능형 디바이스의 도전은 빔포밍을 위한 적절한 LOS 또는 반사 경로를 찾는 것이다.

도 4a 내지 도 4c 는 LTE 시스템과 함께 사용되는 mmW 시스템의 예시적인 전개들을 예시하는 도면들이다. 도 4a 에서, 도면 (400) 은 LTE 시스템이 mmW 시스템과 상관 없이, 그리고 병행하여 동작하는 전개를 예시한다. 도 4a 에 도시된 바처럼, UE (402) 는 LTE 시스템 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신가능하다. 따라서, UE (402) 는 LTE 링크 (410) 를 통해 eNB (404) 와 통신할 수도 있다. LTE 링크 (410) 와 병행하여, UE (402) 는 또한, 제 1 mmW 링크 (412) 를 통해 제 1 BS (406) 와 통신할 수도 있고 제 2 mmW 링크 (414) 를 통해 제 2 BS (408) 와 통신할 수도 있다.

도 4b 에서, 도면 (430) 은 LTE 시스템 및 mmW 시스템이 코로케이트되는 전개를 예시한다. 도 4b 에 도시된 바처럼, UE (432) 는 LTE 시스템 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신가능하다. 일 양태에서, BS (434) 는 LTE 시스템 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신가능한 LTE eNB 일 수도 있다. 그래서, BS (434) 는 LTE + mmW eNB 로서 지칭될 수도 있다. 다른 양태에서, BS (434) 는 LTE 시스템 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신가능한 mmW CP 일 수도 있다. 그래서, BS (434) 는 LTE + mmW BS 로서 지칭될 수도 있다. UE (432) 는 LTE 링크 (436) 를 통해 BS (434) 와 통신할 수도 있다. 한편, UE (432) 는 또한, mmW 링크 (438) 를 통해 BS (434) 와 통신할 수도 있다.

도 4c 에서, 도면 (470) 은 LTE 시스템 및 mmW 시스템 (LTE + mmW 기지국) 을 통해 신호들을 통신가능한 BS 가 mmW 시스템만을 통해 신호들을 통신가능한 BS들과 함께 존재하는 전개를 예시한다. 도 4c 에 도시된 바처럼, UE (472) 는 LTE 링크 (480) 를 통해 LTE + mmW BS (474) 와 통신할 수도 있다. LTE + mmW BS (474) 는 LTE + mmW eNB 일 수도 있다. LTE 링크 (480) 와 병행하여, UE (472) 는 또한, 제 1 mmW 링크 (482) 를 통해 제 2 BS (476) 와 통신할 수도 있고 제 2 mmW 링크 (484) 를 통해 제 3 BS (478) 와 통신할 수도 있다. 제 2 BS (476) 는 또한, 제 1 mmW 백홀 링크 (484) 를 통해 LTE + mmW BS (474) 과 통신할 수도 있다. 제 3 BS (478) 는 또한, 제 2 mmW 백홀 링크 (486) 를 통해 LTE + mmW BS (474) 와 통신할 수도 있다.

도 5a 및 도 5b 는 CP 와 UE 사이의 빔포밍된 신호들의 송신의 예를 예시하는 도면들이다. CP 는 mmW 시스템 (mmW BS) 에서 BS 로서 구체화될 수도 있다. 도 5a 를 참조하면, 도면 (500) 는 상이한 송신 방향들 (예를 들어, 방향들 A, B, C, 및 D) 로 빔포밍된 신호들 (506) (예를 들어, 동기화 신호들 또는 발견 신호들) 을 송신하는 mmW 시스템의 CP (504) 를 예시한다. 일 예에서, CP (504) 는 시퀀스 A-B-C-D 에 따라 송신 방향들을 스위프 (sweep through) 할 수도 있다. 다른 예에서, CP (504) 는 시퀀스 B-D-A-C 에 따라 송신 방향들을 스위프 할 수도 있다. 비록 4개의 송신 방향들 및 2개의 송신 시퀀스들이 도 5a 와 관련하여 설명되었지만, 임의의 수의 상이한 송신 방향들 및 송신 시퀀스들이 고려된다.

신호들을 송신한 후에, CP (504) 는 수신 모드로 스위칭할 수도 있다. 수신 모드에서, CP (504) 는, CP (504) 가 이전에 상이한 송신 방향들로 동기화/발견 신호들을 송신했던 시퀀스 또는 패턴에 대응하는 (맵핑되는) 시퀀스 또는 패턴으로 상이한 수신 방향들을 스위프할 수도 있다. 예를 들어, CP (504) 가 이전에 시퀀스 A-B-C-D 에 따라 송신 방향들로 동기화/발견 신호들을 송신했다면, CP (504) 는 UE (502) 로부터 연관 신호를 수신하기 위한 시도에서 시퀀스 A-B-C-D 에 따라 수신 방향들을 스위프할 수도 있다. 다른 예에서, CP (504) 가 이전에 시퀀스 B-D-A-C 에 따라 송신 방향들로 동기화/발견 신호들을 송신했다면, CP (504) 는 UE (502) 로부터 연관 신호를 수신하기 위한 시도에서 시퀀스 B-D-A-C 에 따라 수신 방향들을 스위프할 수도 있다.

각각의 빔포밍된 신호에 대한 전파 지연은 UE (502) 가 수신 (RX) 스위프를 수행하는 것을 허용한다. 수신 모드에 있는 UE (502) 는 동기화/발견 신호 (506) 를 검출하려는 시도로 상이한 수신 방향들을 스위프할 수도 있다 (도 5b 참조). 동기화/발견 신호들 (506) 중 하나 이상이 UE (502) 에 의해 검출될 수도 있다. 강한 동기화/발견 신호 (506) 가 검출될 때, UE (502) 는 강한 동기화/발견 신호에 대응하는 CP (504) 의 최적 송신 방향 및 UE (502) 의 최적 수신 방향을 결정할 수도 있다. 예를 들어, UE (502) 는 강한 동기화/발견 신호 (506) 의 예비 안테나 가중치/방향들을 결정할 수도 있고, 또한, CP (504) 가 빔포밍된 신호를 최적으로 수신할 것으로 예상되는 (예를 들어, 도 7과 관련하여 아래에서 논의되는 바처럼) 리소스를 결정할 수도 있다. 그 후에, UE (502) 는 빔포밍된 신호를 통해 CP (504) 와 연관하기를 시도할 수도 있다.

도 5b 의 도면 (520) 을 참조하면, UE (502) 는 상이한 수신 방향들 (예를 들어, 방향들 E, F, G, 및 H) 에서 빔포밍된 발견 신호들을 청취 (listen for) 할 수도 있다. 일 예에서, UE (502) 는 시퀀스 E-F-G-H 에 따라 수신 방향들을 스위프할 수도 있다. 다른 예에서, UE (502) 는 시퀀스 F-H-E-J 에 따라 수신 방향들을 스위프할 수도 있다. 비록 4개의 수신 방향들 및 2개의 수신 시퀀스들이 도 5b 와 관련하여 설명되었지만, 임의의 수의 상이한 수신 방향들 및 수신 시퀀스들이 고려된다.

UE (502) 는 상이한 송신 방향들 (예를 들어, 방향들 E, F, G, 및 H) 에서 빔포밍된 신호들 (526) (예를 들어, 연관 신호 (association signal)) 를 송신하는 것에 의해 연관을 시도할 수도 있다. 일 양태에서, UE (502) 는, CP (504) 가 연관 신호를 최적으로 수신할 것으로 예상되는 리소스/시간에서 UE (502) 의 최적 수신 방향을 따라 송신함으로써 연관 신호 (526) 를 송신할 수도 있다. 수신 모드에 있는 CP (504) 는 상이한 수신 방향들을 스위프할 수도 있고 수신 방향에 대응하는 하나 이상의 타임슬롯들 동안 UE (502) 로부터 연관 신호 (526) 를 검출할 수도 있다. 강한 연관 신호 (526) 가 검출될 때, CP (504) 는 강한 연관 신호에 대응하는 UE (502) 의 최적 송신 방향 및 CP (504) 의 최적 수신 방향을 결정할 수도 있다. 예를 들어, CP (504) 는 강한 연관 신호 (526) 의 예비 안테나 가중치/방향들을 결정할 수도 있고, 또한, UE (502) 가 빔포밍된 신호를 최적으로 수신할 것으로 예상되는 리소스 및/또는 시간을 결정할 수도 있다. 도 5a 및 도 5b 와 관련하여 위에서 논의된 프로세스들 중 임의의 프로세스는, UE (502) 및 CP (504) 가 서로 링크를 확립하기 위한 가장 최적의 송신 및 수신 방향들을 궁극적으로 학습하도록 경시적으로 정제 (refine) 또는 반복될 수도 있다. 그러한 정제 및 반복은 빔 트레이닝 (beam training) 으로 지칭될 수도 있다.

일 양태에서, CP (504) 는 빔포밍 방향들의 수에 따라 동기화/발견 신호들을 송신하기 위한 시퀀스 또는 패턴을 선택할 수도 있다. 다음으로, CP (504) 는 동기화/발견 신호를 검출하려는 시도로 다수의 빔포밍 방향들을 UE (502) 가 스위프하기에 충분히 긴 시간의 양 동안 신호들을 송신할 수도 있다. 예를 들어, CP 빔포밍 방향은 n 으로 표기될 수도 있고, 여기서 n은 0 내지 N 의 정수이고, N 은 송신 방향들의 최대 수이다. 더욱이, UE 빔포밍 방향은 k 로 표기될 수도 있고, 여기서 k은 0 내지 K 의 정수이고, K 은 수신 방향들의 최대 수이다. UE (502) 가 CP (504) 로부터 동기화/발견 신호를 검출할 시에, UE (502) 는, UE (502) 빔포밍 방향이 k = 2 이고 CP (504) 빔포밍 방향이 n = 3 일 때 가장 강한 동기화/발견 신호가 수신되는 것을 발견할 수도 있다. 따라서, UE (502) 는 대응하는 응답 타임슬롯에서 CP (504) 에 응답하는데 (빔포밍된 신호를 송신하는데) 동일한 안테나 가중치/방향들을 사용할 수도 있다. 즉, UE (502) 는, CP (504) 가 CP (504) 빔포밍 방향 n = 3 에서 수신 스위프를 수행할 것으로 예상되는 타임슬롯 동안 UE (502) 빔포밍 방향 k = 2 를 이용하여 CP (504) 로 신호를 전송할 수도 있다.

본 개시는 링크 특정 빔 트레이닝 (link-specific beam training) 과 메이크 비포 브레이크 이동성 (make-before-break mobility) 을 통합하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 일 양태에서, UE 는 서빙 기지국과 그리고 각각의 잠재적 타깃 기지국과 독립적으로 빔 트레이닝 시퀀스 (beam training sequence) 및/또는 빔 정제 시퀀스 (beam refinement sequence) 를 실시할 수도 있다. 시퀀스들은 각각의 UE 대 기지국 링크에 대한 별개의 빔 쌍을 확립할 수도 있다. 에어 인터페이스 리소스 (예를 들어, 어웨어 리소스) 는 잠재적인 타깃 기지국들과 데이터 교환 및 빔 트레이닝 노력들을 위해 UE 에 할당될 수도 있다. 링크 강도 메트릭은 빔 트레이닝/빔 정제 시퀀스로부터 도출될 수도 있으며 UE 가 대응하는 타깃 기지국을 위해 상태 정보 (시그널링 정보) 를 저장/캐싱해야 하는지를 결정하는데 사용될 수도 있다. UE 는 타깃 기지국과 통신하기 위하여 타깃 기지국 및 연관된 빔에 관한 정보를 저장/캐싱할 수도 있다. 일 양태에서, UE 는 2개의 기지국들과 데이터를 교환할 수도 있고, 여기서 일부 데이터는 어웨어 리소스를 이용하여 제 1 기지국과 교환될 수도 있고 다른 데이터는 다른 시간/주파수 리소스들을 이용하여 제 2 기지국과 교환될 수도 있다.

도 6 은 경로 특정 빔포밍을 갖는 mmW 액세스 네트워크의 아키텍처를 예시하는 도면 (600) 이다. 도 6을 참조하면, 4개의 기지국들 (BS1 (604), BS2 (606), BS3 (608), 및 BS4 (610)) 이 네트워크 (650) 에 접속된다. 이동 디바이스 (예를 들어, UE) (602) 는 BS4 (610) 와 활성 링크를 유지할 수도 있다. 이동 디바이스 (602) 및 BS4 (610) 는 링크의 경로 (경로 666) 와 정렬된 적절한 빔 쌍을 형성하기 위하여 빔 트레이닝/빔 정제 시퀀스를 실시할 수도 있다. 트래픽 데이터가 활성 링크 상에서 교환되는 동안, 이동 디바이스 (602) 는 경로 (660) 및/또는 경로 (662) 와 정렬된 적절한 빔 쌍을 형성하기 위하여 BS1 (604) 과 빔 트레이닝/빔 정제 시퀀스들을 실시할 수도 있다. 도 6에서, 제 1 장애물 (652) 이 빔들을 반사시키는 것이 가능할 수도 있다. 그러므로, 경로 (660) 를 따라 이동 디바이스 (602) 와 BS1 (604) 사이에서 진행하는 빔들은 그들의 의도된 목적지에 도달하기 위하여 제 1 장애물 (652) 로부터 반사될 수도 있다. 이동 디바이스 (602) 는 또한, 경로 (664) 와 정렬된 적절한 빔 쌍을 형성하기 위하여 BS2 (606) 와 빔 트레이닝/빔 정제 시퀀스들을 실시할 수도 있다. 이동 디바이스 (602) 는 각각의 BS 에 대하여 형성된 빔 쌍들에 관한 정보를 저장/캐싱할 수도 있다. 제 2 장애물 (654) 은 이동 디바이스 (602) 와 BS3 (608) 사이의 시선을 차단할 수도 있다. 따라서, 이동 디바이스 (602) 는 BS3 (608) 과 빔 트레이닝/빔 정제 시퀀스들을 실시가능하지 않을 수도 있다.

일 양태에서, 본 개시는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 액세스 네트워크들에 적용된다. 이동 디바이스는 무선 에어 인터페이스를 이용하여 기지국들 중의 하나 이상을 통해 네트워크에 액세스하고 트래픽 데이터를 교환할 수 있다. 에어 인터페이스는 주파수 범위에서 동작하고, 여기서 이동 디바이스와 기지국 사이의 링크는 각각의 엔드 포인트가 상호접속 전파 경로를 따라 포인팅하는 전용 안테나 빔을 형성할 것을 요구할 수도 있다. 이것은 5 내지 6 GHz 를 넘는 (즉, 본 셀룰러 시스템들에 사용되는 주파수 대역들을 넘는) 주파수 범위에 적용될 수도 있다. 이것은 또한, 매우 좁은 안테나 빔들의 형성이 전파 손실을 극복하기 위해 요망되는 10 mm 이상의 파장을 갖는 주파수 범위 (밀리미터파 범위) 에 적용될 수도 있다.

빔 트레이닝 시퀀스는 이동 디바이스-기지국 링크를 위한 빔 쌍을 확립하기 위해 이동 디바이스와 기지국 사이에서 수행될 수도 있다. 채널 다이내믹스 (channel dynamics) 및 사용자 이동성의 존재하에서 링크를 유지하기 위하여, 이동 디바이스 및 기지국은 주기적 빔 정제 시퀀스를 수행하거나 및/또는 궁극적으로 새로운 빔 트레이닝 시퀀스를 수행할 수도 있다. 빔 트레이닝 및 빔 정제 시퀀스들은 양자 모두의 엔드 포인트들 (이동 디바이스와 기지국) 사이 정보의 교환을 수반할 수도 있다. 정보 교환의 결과로 2개의 엔드 포인트들 중 하나가 2개의 엔드 포인트들 중 다른 하나로부터 상태 정보 (시그널링 정보) 를 획득하게 된다. 상태 정보는 링크의 원격 엔드 포인트 및 링크 상의 통신을 위한 빔 유형에 관한 정보를 포함할 수도 있다. 빔 트레이닝 및 빔 정제 시퀀스들과 연관된 시그널링의 일 예는 IEEE 802.11ad 표준 규격에서 찾아볼 수도 있다.

이동 디바이스 및 기지국은 링크를 형성하고 유지하기 위하여 빔 트레이닝 및/또는 빔 정제 시퀀스들을 사용할 수도 있지만, 이동성 및 채널 다이내믹스는 이동 디바이스로 하여금 다른 기지국으로 핸드오버하도록 강요할 수도 있다. 기지국들 사이의 핸드오버는 셀룰러 기술들로부터 일반적으로 알려져 있지만, 빔 트레이닝 및/또는 빔 정제의 필요성은 고유한 장애들을 추가한다. 특히, 핸드오버를 위한 후보로서 다른 기지국들을 찾는 법은, 이동 디바이스에게, 그의 라디오를 이용하여 서빙 기지국과 트래픽 데이터를 교환하는 동안에, 명확하지 않을 수도 있다. 또한, 고주파수 대역들에서 무선 링크들은 그림자 효과에 취약할 수도 있고 급속히 실패할 수 있다. 급속한 무선 링크 실패에 신속하게 대응하기 위하여, 핸드오버 준비, 즉 이동 디바이스를 위한 대안의 기지국의 식별은 일찍 일어나야 하고 핸드오버는 빨리 실행되야 한다. 그렇지 않으면, 핸드오버는 무선 링크를 이용하는 애플리케이션들에 뚜렷한 인터럽션을 불러일으킨다. 하지만, 고속 핸드오버의 요건은, 각각의 링크 상에서 시그널링 교환을 위한 상당한 시간량을 요구할 수도 있는, 빔 트레이닝 및/또는 빔 정제 시퀀스들에 대한 필요성과 충돌하다.

핸드오버 속도를 높이는 것이 바람직할 수도 있지만, 빠른 핸드오버는 셀 에지에서 2개의 기지국들간의 빈번한 핸드오버 (예를 들어, 핑퐁 (ping-ponging)) 을 야기할 수도 있다. 이것은 높은 시그널링 오버헤드를 야기하고 상위 계층 성능을 저해시킬 수도 있다. 그러므로, 메이크 비포 브레이크 방식으로 핸드오버를 실시하는 것, 예를 들어, 기지국들 중 하나로의 핸드오버를 완료하기 전에 약간의 시간량 동안 2개 또는 다수의 독립적인 기지국들을 통해 트래픽이 라우팅될 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이것은 빔 트레이닝 및/또는 빔 정제가 적어도 2개의 기지국들과 동시에 수행될 것을 요구할 수도 있다.

일 양태에서, 이동 디바이스 (예를 들어, UE) 는 서빙 기지국과 링크를 유지하고 그 링크를 사용하여 네트워크와 트래픽 데이터를 교환하며 서빙 기지국과 주기적 빔 정제 및/또는 빔 트레이닝을 실시할 수도 있다. 링크 강도 메트릭은 서빙 기지국과 수행되는 빔 트레이닝 및/또는 빔 정제 시퀀스들로부터 도출될 수도 있다.

주기적으로, 에어 인터페이스 리소스 (이하 "어웨이 리소스" 라고 한다) 가 이동 디바이스에 할당될 수도 있다. 이동 디바이스는 어웨이 리소스를 이용하여 서빙 기지국과의 트래픽 교환을 중지 (suspend) 하고 기지국 후보 관리를 수행할 수도 있다. 어웨이 리소스는 예를 들어, 타임슬롯일 수도 있다. 기지국 후보 관리는, 핸드오버를 위한 후보가 될 수도 있는 다른 기지국들을 검색하는 것, 기존 기지국 후보들을 리어써팅 (reasserting) 하는 것, 및/또는 기지국 후보로의 핸드오버를 개시하는 것을 포함할 수도 있다. 기지국은, 이동 디바이스가 그 기지국에 관한 상태 정보 (시그널링 정보) 및 그 기지국과 통신을 위한 적어도 하나의 빔에 관한 정보를 지닐 때 기지국 후보로 지칭될 수도 있다. 기지국 후보에 관한 상태 정보는 기지국 식별자 (ID) 또는 셀 (ID) 및 다른 기지국 정보, 이를테면 타이밍 정보를 포함할 수도 있다. 상태 정보는 또한, 예를 들어, 세션 키와 같은 링크 특정 정보를 포함할 수도 있다. 어웨이 리소스는 또한, 후보 기지국과 트래픽 데이터를 교환하기 위해 이동 디바이스에 의해 사용될 수도 있다. 이런 식으로, 이동 디바이스는 서빙 기지국과의 데이터 및 시그널링 교환, 기지국 후보 관리, 및 기지국 후보들과의 데이터 및 시그널링 교환에 동일한 라디오를 사용할 수도 있다.

새로운 기지국 후보들을 위한 검색은 이동 디바이스와 현재 후보 또는 서빙 기지국이 아닌 임의의 다른 기지국 사이의 적어도 하나의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하는 것을 수반한다. 이동 디바이스는 연관된 시그널링 교환을 실시하기 위하여 할당된 어웨이 리소스를 사용한다. 시그널링 교환으로부터, 링크 강도 메트릭이 도출될 수도 있으며, 그의 값은 기지국이 후보가 되는지 결정한다. 이 경우에, 이동 디바이스는 후보 자격 (candidacy) 과 연관된 모든 상태 정보 (시그널링 정보) 를 교환할 수도 있다. 예를 들어, 이동 디바이스는 그 자신의 상태 정보를 BS 에 송신할 수도 있다. 이동 디바이스는 또한, BS 상태 정보를 BS 로부터 수신할 수도 있다. 상태 정보를 교환하는데 필요한 추가적인 시그널링은 또한, 어웨이 리소스를 이용하여 실시될 수도 있다. 링크 강도 메트릭은 이동 디바이스 또는 기지국에 의해 독립적으로 도출될 수도 있거나, 또는 이동 디바이스 및 기지국 양자 모두에서 실시된 측정들을 통해 일제히 도출될 수도 있다. 기지국을 후보로 지정할지 여부의 판단은 이동 디바이스, 네트워크, 또는 양자 모두에 의해 내려질 수도 있다. 기지국을 후보로 지정할지 여부를 판단하는 목적을 위해 교환되는 임의의 정보는 빔 트레이닝 시퀀스의 부분으로 고려될 수도 있다.

기지국 후보 자격의 리어써션은 적어도 하나의 빔 정제 시퀀스 또는 빔 트레이닝 시퀀스를 이동 디바이스와 후보 기지국 사이에 실시하는 것을 수반한다. 이동 디바이스는 연관된 시그널링 교환을 수행하기 위하여 어웨이 리소스를 사용한다. 시그널링 교환으로부터, 링크 강도 메트릭이 도출될 수도 있으며, 그의 값은 기지국이 후보로 남는지 결정한다. 기지국이 더 이상 후보가 아니라고 결정되면, 이동 디바이스는 그 기지국에 관한 모든 상태 정보 (시그널링 정보) 를 제거할 수도 있다. 그렇지 않다면, 이동 디바이스는, 예를 들어, 기지국에의 링크를 위해 더 정확한 빔을 포함할 수도 있는, 기지국에 관한 상태 정보를 업데이트할 수도 있다.

주기적으로, 핸드오버 상황들 (handover conditions) 은 기지국 후보들 및/또는 서빙 기지국에 대해 획득된 링크 강도 값들을 이용하여 평가된다. 판단 프로세스는 다양한 링크 강도 값들을 서로, 또는 임계 값과 아날로그 방식으로 비교하는 것에 기초할 수도 있다. 핸드오버를 진행하기 위한 판단은 이동 디바이스 또는 네트워크에 의해 내려질 수도 있다. 핸드오버를 실시하는데 필요한 모든 시그널링은 이동 디바이스와 서빙 기지국 사이에서 교환될 수도 있다. 시그널링은 또한, 어웨이 리소스를 이용하여 핸드오버를 위해 선택된 기지국 후보와 이동 디바이스 사이에서 교환될 수도 있다.

도 6을 참조하면, 일 예로, 서빙 기지국 BS4 (610) 으로부터 기지국 후보 BS2 (606) 로의 핸드오버가 실시될 때, 기지국 후보 BS2 (606) 는 새로운 서빙 기지국이 된다. 새로운 서빙 기지국 BS2 (606) 로의 링크는 트래픽 데이터를 교환하기 위해 이동 디바이스 (602) 에 의해 이용되는 새로운 활성 링크가 된다. 새로운 활성 링크는 또한, 기지국 BS2 (606) 과 주기적 빔 트레이닝 및/또는 빔 정제 시퀀스들을 위해 이동 디바이스 (602) 에 의해 이용된다. 새로운 어웨이 리소스는 다른 기지국들 (예를 들어, BS1 (604)) 과 후보 관리를 수행하기 위해 이동 디바이스 (602) 에 할당될 수도 있다.

어웨이 리소스는 또한, 기지국 후보와 데이터를 교환하기 위해 이동 디바이스에 의해 사용될 수도 있다. 이것은 메이크 비포 브레이크 핸드오버를 가능하게 하고, 여기서 인-플라이트 데이터 (in-flight data) 는 서빙 기지국과의 링크 상에서 전달되는 한편, 새로 도착하는 데이터는 기지국 후보를 통해 포워딩된다. 다경로 멀티플렉싱이 또한 가능해지고, 여기서 이동 디바이스와 네트워크 사이의 데이터 교환은 서빙 기지국에의 링크와 기지국 후보에의 링크 사이에 나누어질 수도 있다. 이들 경우들을 위해, 이동 디바이스는, 어웨이 리소스를 이용하지 않고서 서빙 기지국과 데이터를 교환할 때 서빙 기지국을 위해 저장/캐싱된 빔을 형성할 수도 있다. 이동 디바이스는 또한, 어웨이 리소스를 이용하여 기지국 후보와 데이터를 교환할 때 기지국 후보를 위해 저장/캐싱된 빔을 형성할 수도 있다. 이동 디바이스는 2개 상이한 링크들 상에서 수신된 데이터를 하나의 데이터 스트림 상으로 결합할 수도 있다. 동일한 방식으로, 이동 디바이스는 2개의 상이한 링크들 사이에서 발신 데이터 스트림 (outgoing data stream) 을 나누기 위한 스케쥴러를 유지할 수도 있다.

도 7 은 어웨이 리소스 구조 (away-resource structure) 를 예시하는 도면 (700) 이다. 어웨이 리소스는 하나 이상의 타임슬롯들, 예를 들어, 타임슬롯-1 (702), 타임슬롯-2 (704), 타임슬롯-3 (706), 및 타임슬롯-4 (708) 를 포함할 수도 있다. 타임슬롯들의 각각은 다수의 서브 타임슬롯들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 타임슬롯-1 (702) 은 N개의 서브 타임슬롯들 (예를 들어, 서브 타임슬롯-1 (702(1)), 서브 타임슬롯-2 (702(2)), …, 서브 타임슬롯-i (702(i)), …, 및 서브 타임슬롯-N (702(N)) 을 포함할 수도 있다. 다른 예에서, 타임슬롯-2 (704) 는 M 개의 서브 타임슬롯들 (예를 들어, 서브 타임슬롯-1 (704(1)), 서브 타임슬롯-2 (704(2)), …, 서브 타임슬롯-j (704(j)), …, 및 서브 타임슬롯-M (702(M)) 을 포함할 수도 있다. 타임슬롯들은, 예를 들어, LTE 에 의해 지원되는 프레임, 서브프레임, 또는 슈퍼프레임 구조 내에서 할당될 수도 있다. 어웨이 리소스는 또한, OFDMA 시스템에서 서브캐리어들 또는 톤들의 서브세트 또는 별개의 주파수 대역으로서 정의될 수도 있다. 일 양태에서, 특정 코드 확산 시퀀스 (specific code-spreading sequence) 들이 어웨이 리소스로서 배정될 수도 있다. 어웨이 리소스들은 네트워크의 범위에 걸쳐, 셀의 범위에 걸쳐, 또는 각 이동 디바이스에 대하여/각 기지국 레벨에 대하여 구성될 수도 있다. 어웨이 리소스는, 세분화, 예를 들어 업링크 및 다운링크 섹션으로 분할될 수도 있다. 대안적으로, 독립적인 어웨이 리소스들은 업링크 및 다운링크를 위해 할당될 수도 있다. 어웨이 리소스는 이동 디바이스와 서빙 기지국이 아닌 기지국들 사이의 시그널링 및 데이터 교환에 사용될 수도 있다. 어웨이 리소스는, 미리구성, 스케쥴링, 또는 경합 기반 방식으로 다수의 모바일 디바이스들 또는 다수의 기지국들 중에서 공유될 수도 있다.

도 8은 기지국 빔 스위프 (810) 및 이동국 빔 스위프 (850) 를 예시하는 도면 (800) 이다. 기지국 빔 스위프 (810) 을 참조하면, 기지국의 각도 범위는 부호 (812) 로 표기된다. 기지국은 각도 범위 내의 섹터들의 수에 대응하는 수의 빔들을 송신할 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 제 1 섹터 (814(1)), 제 2 섹터 (814(2)), …, 제 (i-1) 섹터 (814(i-1)), 제 i 섹터 (814(i)), 제 (i+1) 섹터 (814(i+1)), …, 제 (N-1) 섹터 (814(N-1)), 및 제 N 섹터 (814(N)) 를 따라 빔을 송신할 수도 있다. 이동국 빔 스위프 (850) 와 관련하여, 이동국은 이동국의 각도 범위 내의 섹터들의 수에 대응하는 수의 빔들을 송신할 수도 있다. 예를 들어, 이동국은 제 1 섹터 (854(1)), 제 2 섹터 (854(2)), 제 j 섹터 (854(j)), 제 (j+1) 섹터 (854(j+1)), 제 (M-1) 섹터 (854 (M-1)), 및 제 M 섹터 (854(M)) 를 따라 빔을 송신할 수도 있다. 도 8 에 도시된 예에서, j 는 3과 동일할 수도 있고 M 은 6 과 동일할 수도 있다.

도 9는 상이한 타임슬롯들에 걸친 빔 트레이닝 시퀀스를 예시하는 도면 (900) 이다. 일 양태에서, 네트워크에 있는 모든 기지국들은 시간 동기화될 수도 있고 시간 도메인에서 네트워크의 범위에 걸친 프레임 구조를 유지할 수도 있다. 따라서, 프레임의 일 부분과 같은 시간 리소스들의 고정된 부분이 네트워크의 범위에 걸친 어웨이 리소스로서 할당될 수도 있다. 리소스는 타임슬롯들로 세분화될 수 있고, 여기서 제 1 타임슬롯은 기지국 빔 스위프를 지원할 수도 있고, 제 2 타임슬롯은 이동국 빔 스위프를 지원할 수도 있고, 제 3 타임 슬롯은 기지국에의 이동국에 의한 액세스 요청들을 지원할 수도 있고, 제 4 타임 슬롯은 이동국의 요청들에 응답하는 기지국을 지원할 수도 있다.

이동국 (MS) (예를 들어, UE) 와 기지국 (BS) 사이의 빔 트레이닝 시퀀스는 도 7 내지 도 9 와 관련하여 설명될 수도 있다. 일 양태에서, BS 및 MS 가 충분히 시간 동기화되고 그들간의 채널은, 시간 분할 듀플렉스 (TDD) 시스템들에서와 같이, 상호적 (reciprocal) 이다. 시간 동기화는 MS 및 BS 가 시간 정렬된 프레임들 및 타임슬롯들을 가질 수 있게 한다. 더욱이, 프레임 구조 내의 타임슬롯들 1 내지 4의 발생은 일부 방식으로 BS 와 MS 사이에서 공유되거나 또는 미리정의될 수도 있다.

도 9 를 참조하면, BS 는 수평 각도 커버리지 범위를 N 개의 섹터들로 세분화하고 (도 8) 제 1 타임 슬롯 (920) (타임슬롯 1) 을 동일한 양의 서브 타임슬롯들로 세분화할 수도 있다 (도 7). BS 가 비콘 스위프 (922) 를 송신하므로, BS 는 각각의 섹터에서 좁은 빔 상에서 비콘을 송신하는 미리정의된 시퀀스에서 섹터들을 스텝 스루 (step through) 할 수도 있다. 각각의 비콘은 BS 식별자 (BS ID) 와 같은 시그널링 정보를 포함할 수도 있다. BS 의 송신 비콘 스위프 (922) 동안, MS 는 MS 가 모든 잠재적인 방향들로부터 BS 비콘들을 수신할 수 있도록 개방 빔 (924) 으로 수신기를 활성화한다. BS 비콘 신호의 수신시, MS 는 비콘 신호가 최강 신호 강도로 수신되었던 서브 타임슬롯 (예를 들어, 도 7 에서 제 i 서브 타임슬롯 및 도 8 에서 제 i 섹터) 뿐만 아니라 BS ID 를 디코딩 및 저장/캐싱한다.

여전히 도 9를 참조하면, 제 2 타임슬롯 (940) (타임슬롯 2) 에서, BS 는 개방 안테나 빔 (962) 으로 비콘을 송신하는 한편, MS 는 그의 수신기 상에서 M 개의 섹터들을 통해 M 개의 서브 타임슬롯들을 이용하여 수신 빔 스위프 (964) 를 수행할 수도 있다. 이것은 MS 가 BS 와 통신하는데 가장 좋은 MS 빔 (예를 들어, 도 7 에서 제 j 서브 타임슬롯 그리고 도 8 에서 제 j 섹터) 을 결정할 수 있게 한다. BS 섹터들의 개수인 N 은 MS 섹터들의 개수인 M 과는 상이할 수도 있다.

제 3 타임슬롯 (960) (타임슬롯 3) 에서, BS 는 그의 수신기로, 제 1 타임슬롯 (920) (타임슬롯 1) 과 동일한 섹터들 및 동일한 시퀀스를 이용하여 수신 빔 스위프 (962) 를 수행할 수도 있다. BS 에 도달하는데 가장 좋은 서브 타임슬롯을 이전에 결정한 MS 는, BS 를 위한 가장 좋은 MS 송신 빔 (964) (예를들어, 도 8에서 제 j 빔) 으로 서브 타임슬롯에서 액세스 신호를 송신할 수도 있다. MS 는 액세스 신호에 MS 식별자 (MS ID) 를 삽입할 수도 있다. 액세스 신호를 수신하는 BS 는 MS ID 그리고 대응하는 BS 빔을 도출하여 MS 와 통신할 수도 있다.

제 4 타임 슬롯 (980) (타임슬롯 4) 에서, 액세스 신호를 전송한 후에, MS 는 BS 로부터 응답을 예상할 것이고 따라서 BS 응답을 수신하기 위해 대응하는 MS 수신 빔 (984) 을 형성한다. BS 는 적절한 BS 송신 빔 (982) (예를 들어, 도 8 에서 제 i 빔) 을 이용하여 액세스 신호에 대한 응답을 송신할 수도 있다. 액세스 및 응답 신호 (핸드쉐이크) 의 교환을 통해, MS 및 BS 는 서로 통신하는데 가장 좋은 빔 쌍을 상호 발견했다. 또한 타임 슬롯들은 추가적인 정보를 교환하기 위해 할당될 수도 있다.

일 양태에서, MS 는 서빙 BS 로부터 어웨이 리소스를 요청할 수도 있다. 서빙 BS 는 백홀을 통해 이웃 BS들과 조정하여 어웨이 리소스를 할당하고 결과를 MS 에 포워딩할 수도 있다.

다른 양태에서, MS 는 리슨 비포 토크 절차 (Listen-Before-Talk procedure; LBT) 를 통해 어웨이 리소스를 자가 할당할 수도 있다. 여기서, MS 는 채널이 클리어 (clear) 해질 때까지 청취 및 대기한 다음, 이웃 BS 들에 비콘 신호 빔 스위프를 브로드캐스트할 수도 있다. 서빙 BS 는 또한, LBT 절차를 실시할 수도 있으므로, 서빙 BS 는 MS 가 브로드캐스트 모드에 있다고 관측할 때 데이터를 MS 에 포워딩하지 않을 것이다. 서빙 BS 는 또한, 서빙 BS 가 추가 데이터 송신을 시작하기 전에 (예를 들어, 이웃 BS 들 자신의 스위프를 통해) MS 스위프에 응답하기에 충분한 시간을 이웃 BS 들에 제공할 수도 있다. 유사하게, 서빙 BS 는 클리어 채널 평가 후 송신 빔 스위프를 개시할 수도 있다. 그러한 BS 에 의해 서빙되는 MS들은, 이웃 셀 MS 들이 그들 자신의 스위프 또는 BS 에의 랜덤 액세스 시도를 수행할 수 있도록 BS 의 송신 스위프가 완료되는 후까지 데이터 송신을 홀드 (hold) 할 수도 있다. 위에서 논의된 절차들은 캐리어 감지 다중 접속 (CSMA) 유형 에어 인터페이스 프로토콜들을 준수한다.

빔 트레이닝 시퀀스는 각각의 MS 및 BS 가 다수의 안테나 빔들간에 스위치할 수 있다는 가정에 기초한다. 각각의 빔은 적절한 진폭 및 위상 벡터를 선택함으로써 다수의 안테나 엘리먼트들을 통해 생성될 수도 있다. 대안적으로, 빔들은, Butler 매트릭스와 같은 다수의 안테나들에 접속된 스위칭 매트릭스를 이용하거나 또는 개개의 안테나들간에 스위칭함으로써 스위칭될 수도 있다. 빔 정제 시퀀스는, 예를 들어, 일 서브세트의 이용가능한 빔들, 또는 더 미세한 스텝 사이즈를 갖는 스위치 빔들간에 스위칭할 수도 있다. 빔 트레이닝 또는 빔 정제 시퀀스에 의해 만들어진 최상의 빔은, 예를 들어, 안테나 어레이의 위상 설정 및 진폭을 나타내는 벡터 또는 빔 식별자 (ID) 를 통해, 간결한 형태로 표현될 수도 있다.

일 양태에서, 빔 트레이닝 및 빔 정제 시퀀스는 IEEE 802.11ad 기술 규격에 설명된 프로토콜들에 따라 구현될 수도 있다. 추가의 양태에서, 링크 강도 메트릭은 신호 강도 측정, 신호 대 잡음 비 (SNR) 측정, 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 (SINR) 측정, 데이터 레이트 추정치 등에 기초할 수도 있다. 다른 양태에서, 기지국 후보들을 위한 상태 정보 (시그널링 정보) 는 셀 ID, 타이밍 오프셋, 세션 키, 셀 구성 설정, 액세스를 위한 전용 프리엠블, 또는 기지국 후보에 액세스하기 위한 어웨이 리소스들에 관한 정보를 포함할 수도 있다.

일 양태에서, 빔 트레이닝 시퀀스는 다수의 빔 쌍들을 만들 수도 있고 여기서 각각의 빔 쌍은 MS 와 BS 사이의 전파 경로와 정렬된다. MS 는 빔 쌍들과 연관된 모든 또는 서브세트의 상태 정보를 캐싱할 수도 있다. MS 는 MS 가 서빙 BS 와 유지하는 링크들에 대응하는 빔 쌍들 및 MS 가 임의의 후보 BS 와 유지하는 링크들에 대응하는 빔 쌍들의 상태 정보를 캐싱할 수도 있다. 링크별 빔 관리 (Beam-per-link management) 는, 예를 들어, 빔 트레이닝 시퀀스들에 사용되는 시그널링 주기들 동안, 수행될 수도 있다. 링크별 빔 관리는 엔드 노드들 (MS 및 BS) 가 경로들 중 하나를 선택하거나, 경로들 간에 스위칭하거나, 또는 데이터 멀티플렉싱을 위해 다수의 경로들을 이용하기 위한 메카니즘을 적용하는 것을 허용할 수도 있다.

일 양태에서, 비록 위에 언급된 절차들 중 대부분이 이동 디바이스/MS 와 관련하여 설명되었지만, 그 절차들은 동등하게 BS 에 적용될 수도 있다. 그래서, 어웨이 리소스는 BS 에 할당될 수도 있고, 그를 이용하여 BS 는, 이웃 BS 들에 의해 서빙되는 잠재적인 MS 후보들과 통신한다. 빔 트레이닝 및 빔 정제 시퀀스들은 MS 와 동일한 방식으로 BS 에 의해 적용될 수도 있다. 또한, BS 는 MS 가 BS 후보들을 위해 상태 정보를 생성하는 방식과 유사하게 MS 후보들을 위한 상태 정보를 생성할 수도 있다. MS 를 후보로 지정하거나, MS 의 후보 자격을 중단하거나, 및/또는 핸드오버를 개시할지 여부를 판단하기 위해 BS 에 의해 적용되는 링크 메트릭 기반 판단들은 MS 에 의해 적용되는 링크 메트릭 기반 판단들에 유사할 수도 있다. 일 양태에서, MS 후보와 BS 후보 사이에 일 대 일 대응관계가 있을 수도 있다. 그래서, MS 의 후보인 BS 는 또한 MS 를 후보로 지정해야 한다 (그 역 또한 마찬가지이다).

도 10은 무선 네트워크와 링크를 유지하는 방법의 플로우차트 (1000) 이다. 방법은 UE (예를 들어, 도 6 에서 이동 디바이스 또는 도 8 및 도 9 에서 이동국) 에 의해 수행될 수도 있다. 블록 (1002) 에서, UE 는 제 1 기지국과의 제 1 링크를 통해 무선 네트워크와 데이터를 통신한다.

블록 (1004) 에서, UE 는 제 2 기지국과 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득한다. 획득된 리소스는 데이터가 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 한다. 일 양태에서, 리소스는 타임슬롯 또는 주파수 대역 중 적어도 하나이다. 리소스는 제 1 기지국 또는 제 2 기지국 중 적어도 하나로부터 리소스 할당을 통해 획득될 수도 있다. 대안적으로, 리소스는 UE 에 의해 독립적으로 획득될 수도 있다.

블록 (1006) 에서, UE 는 제 2 기지국에의 제 2 링크를 확립하기 위해 리소스를 이용하여 제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환한다. 시그널링 정보는, 예를 들어, 기지국 ID, 셀ID, 타이밍 정보, 링크 특정 정보 (예를 들어, 세션 키), 및/또는 제 2 링크 상에서 통신하기 위한 빔의 유형을 포함할 수도 있다. 일 양태에서, 데이터는 제 1 링크를 통해 제 1 기지국과 통신되는 한편, 제 2 데이터는 제 2 링크를 통해 제 2 기지국과 통신된다. 제 1 링크를 통해 수신된 데이터 및 제 2 링크를 통해 수신된 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로 결합될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제 1 링크를 통해 송신된 데이터 및 제 2 링크를 통해 송신된 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로부터 생성될 수도 있다.

블록 (1008) 에서, UE 는 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 제 2 링크의 링크 강도를 평가한다. 블록 (1010) 에서, UE 는 제 2 링크의 링크 강도가 임계치보다 높을 때 제 2 기지국과 교환된 시그널링 정보를 저장/캐싱할 수도 있다.

블록 (1012) 에서, UE 는 평가에 기초하여 제 1 링크로부터 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정한다. 일 양태에서, UE 는 먼저, 다른 리소스를 이용하여 제 1 기지국과 빔 정제 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환함으로써 스위칭할지 여부를 결정할 수도 있다. 빔 트레이닝 시퀀스 및 빔 정제 시퀀스는 단일 라디오를 통해 수행될 수도 있다. 다음으로 UE 는 빔 정제 시퀀스에 기초하여 제 1 링크의 링크 강도를 평가하고 제 1 링크의 링크 강도 또는 제 2 링크의 링크 강도 중 적어도 하나를 임계치에 비교한다. 데이터 통신은, 제 1 링크의 링크 강도가 임계치보다 작거나, 또는 제 2 링크의 링크 강도가 임계치보다 클 때 제 1 링크로부터 제 2 링크로 스위칭될 수도 있다.

다른 양태에서, UE 는 먼저, 제 1 기지국 또는 제 2 기지국을 통해 무선 네트워크에 제 1 링크의 링크 강도, 제 2 링크의 링크 강도, 또는 임계치에 대한 비교 중 적어도 하나를 보고함으로써 스위칭할지 여부를 결정할 수도 있다. 그 후에, UE 는, 그 보고에 응답하여, 제 1 기지국 또는 제 2 기지국을 통하여 무선 네트워크로부터 스위칭 메시지를 수신할 수도 있다. 따라서, UE 는 수신된 스위칭 메시지에 기초하여 제 1 링크로부터 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할 수도 있다.

블록 (1014) 에서, UE 는 데이터 통신이 제 2 링크로 스위칭될 때 제 2 기지국과 통신하기 위해 저장된 시그널링 정보를 이용할 수도 있다.

도 11 은 예시적 장치 (1102) 에서 상이한 모듈들/수단들/컴포넌트들간의 데이터 흐름을 예시하는 데이터 흐름도 (1100) 이다. 장치는 무선 네트워크 (1180) 와의 링크를 유지하기 위한 UE (예를 들어, 도 6 에서의 이동 디바이스 또는 도 8 및 도 9에서의 이동국) 일 수도 있다. 그 장치는 수신 모듈 (1104), 데이터 통신 모듈 (1106), 리소스 획득 모듈 (1108), 빔 트레이닝/정제 모듈 (1110), 링크 강도 평가 모듈 (1112), 메모리 (1114), 및 송신 모듈 (1116) 을 포함한다.

데이터 통신 모듈 (1106) 은 제 1 기지국과의 제 1 링크를 통해 무선 네트워크 (1180) 와 데이터를 통신한다. 리소스 획득 모듈 (1108) 은 제 2 기지국 (1160) 과 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득한다. 획득된 리소스는 데이터가 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 제 2 기지국 (1160) 과의 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 한다. 일 양태에서, 리소스는 타임슬롯 또는 주파수 대역 중 적어도 하나이다. 리소스는 제 1 기지국 (1150) 또는 제 2 기지국 (1160) 중 적어도 하나로부터 리소스 할당을 통해 획득될 수도 있다. 대안적으로, 리소스는 리소스 획득 모듈 (1108) 에 의해 독립적으로 획득될 수도 있다.

빔 트레이닝/정제 모듈 (1110) 은 제 2 기지국 (1160) 에의 제 2 링크를 확립하기 위한 리소스를 이용하여 제 2 기지국 (1160) 과 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하며 (수신 모듈 (1104) 및 송신 모듈 (1116) 을 통해) 시그널링 정보를 교환한다. 시그널링 정보는, 예를 들어, 기지국 ID, 셀ID, 타이밍 정보, 링크 특정 정보 (예를 들어, 세션 키), 및/또는 제 2 링크 상에서 통신하기 위한 빔의 유형을 포함할 수도 있다. 일 양태에서, 데이터는 제 1 링크를 통해 제 1 기지국 (1150) 과 통신되는 한편, 제 2 데이터는 제 2 링크를 통해 제 2 기지국 (1160) 과 통신된다. 제 1 링크를 통해 수신된 데이터 및 제 2 링크를 통해 수신된 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로 결합될 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제 1 링크를 통해 송신된 데이터 및 제 2 링크를 통해 송신된 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로부터 생성될 수도 있다.

링크 강도 평가 모듈 (1112) 은 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 제 2 링크의 링크 강도를 평가한다. 메모리는 제 2 링크의 링크 강도가 임계치보다 높을 때 제 2 기지국 (1160) 과 교환된 시그널링 정보를 저장/캐싱할 수도 있다.

데이터 통신 모듈 (1106) 은 평가에 기초하여 제 1 링크로부터 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정한다. 일 양태에서, 데이터 통신 모듈 (1106) 은 먼저, 다른 리소스를 이용하여 제 1 기지국 (1150) 과 빔 정제 시퀀스를 수행하며 (수신 모듈 (1104) 및 송신 모듈 (1116) 을 통해) 시그널링 정보를 교환하도록 빔 트레이닝/정제 모듈 (1110) 을 가능하게 함으로써 스위칭할지 여부를 결정할 수도 있다. 빔 트레이닝 시퀀스 및 빔 정제 시퀀스는 단일 라디오를 통해 수행될 수도 있다. 다음으로 링크 강도 평가 모듈 (1112) 은 빔 정제 시퀀스에 기초하여 제 1 링크의 링크 강도를 평가하고 제 1 링크의 링크 강도 또는 제 2 링크의 링크 강도 중 적어도 하나를 임계치에 비교한다. 데이터 통신 모듈 (1106) 은, 제 1 링크의 링크 강도가 임계치보다 작거나, 또는 제 2 링크의 링크 강도가 임계치보다 클 때 제 1 링크로부터 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할 수도 있다.

다른 양태에서, 데이터 통신 모듈 (1106) 은 먼저, 제 1 기지국 (1150) 또는 제 2 기지국 (1160) 을 통해 무선 네트워크 (1180) 에 제 1 링크의 링크 강도, 제 2 링크의 링크 강도, 또는 임계치에 대한 비교 중 적어도 하나를 (송신 모듈 (1116) 을 이용하여) 보고함으로써 스위칭할지 여부를 결정할 수도 있다. 그 후에, 데이터 통신 모듈 (1106) 은, 그 보고에 응답하여, 제 1 기지국 (1150) 또는 제 2 기지국 (1160) 을 통하여 무선 네트워크 (1180) 로부터 스위칭 메시지를 (수신 모듈 (1104) 을 통하여) 수신할 수도 있다. 따라서, 데이터 통신 모듈 (1106) 은 수신된 스위칭 메시지에 기초하여 제 1 링크로부터 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할 수도 있다. 데이터 통신 모듈 (1106) 은 데이터 통신이 제 2 링크로 스위칭될 때 제 2 기지국 (1160) 과 통신하기 위해 메모리 (1114) 에 저장된 시그널링 정보를 이용할 수도 있다.

장치는 도 10의 전술된 플로우차트에서 알고리즘 블록들의 각각을 수행하는 추가 모듈들을 포함할 수도 있다. 그래서, 도 10의 전술된 플로우 차트에서 각각의 블록은 모듈에 의해 수행될 수도 있고 그 장치는 이들 모듈들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 모듈들은 진술된 프로세스들/알고리즘을 수행하도록 특별히 구성된 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트들이거나, 진술된 프로세스들/알고리즘을 수행하도록 구성된 프로세서에 의해 구현되거나, 프로세서에 의한 구현을 위해 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장되거나, 또는 이들의 일부 조합일 수도 있다.

도 12 는 처리 시스템 (1214) 을 채용하는 장치 (1102') 를 위한 하드웨어 구현의 일 예를 예시하는 도면 (1200) 이다. 처리 시스템 (1214) 은, 일반적으로 버스 (1224) 로 표현되는, 버스 아키텍처로 구현될 수도 있다. 버스 (1224) 는 처리 시스템 (1214) 의 특정 응용 및 전체 설계 제약들에 따라 임의의 수의 상호접속 버스 및 브리지들을 포함할 수도 있다. 버스 (1224) 는, 프로세서 (1204), 모듈 (1104, 1106, 1108, 1110, 1112, 1114, 1116), 및 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1206) 에 의해 나타내어지는, 하나 이상의 프로세서들 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함한 다양한 회로들을 함께 링크한다. 버스 (1224) 는 또한, 타이밍 소스, 주변기기, 전압 레귤레이터, 및 전력 관리 회로 등의 다양한 다른 회로들을 링크할 수도 있는데, 이들은 업계에 잘 알려져 있으므로, 더 이상 설명되지 않을 것이다.

처리 시스템 (1214) 은 송수신기 (1210) 에 연결될 수도 있다. 송수신기 (1210) 는 하나 이상의 안테나들 (1220) 에 연결된다. 송수신기 (1210) 는 송신 매체를 통해 다양한 다른 장치와 통신하는 수단을 제공한다. 트랜시버 (1210) 는 하나 이상의 안테나들 (1220) 로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호로부터 정보를 추출하고, 그리고 추출된 정보를 처리 시스템 (1214), 구체적으로는 수신 모듈 (1104) 에 제공한다. 또한, 트랜시버 (1210) 는 처리 시스템 (1214), 구체적으로는 송신 모듈 (1116) 로부터 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여, 하나 이상의 안테나들 (1220) 에 적용될 신호를 생성한다. 처리 시스템 (1214) 은 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1206)에 연결된 프로세서 (1204) 를 포함한다. 프로세서 (1204) 는, 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1206) 에 저장된 소프트웨어의 실행을 포함한, 일반적인 처리를 담당한다. 소프트웨어는, 프로세서 (1204) 에 의해 실행될 때, 처리 시스템 (1214) 으로 하여금 임의의 특정 장치에 대해 위에 설명된 다양한 기능들을 수행하게 한다. 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1206) 는 또한, 소프트웨어를 실행할 때, 프로세서 (1204) 에 의해 다루어지는 데이터를 저장하는데 사용될 수도 있다. 처리 시스템은 모듈들 (1104, 1106, 1108, 1110, 1112, 1114, 및 1116) 중의 적어도 하나를 더 포함한다. 모듈들은 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1206) 에 상주/저장된, 프로세서 (1204) 에서 실행되는 소프트웨어 모듈들, 프로세서 (1204) 에 연결된 하나 이상의 하드웨어 모듈들, 또는 이들의 일부 조합일 수도 있다. 처리 시스템 (1214) 은 UE (350) 의 컴포넌트일 수도 있고, 메모리 (360) 및/또는 TX 프로세서 (368), RX 프로세서(356), 및 제어기/프로세서 (359) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

일 구성에서, 무선 통신을 위한 장치 (1102/1102') 는 제 1 기지국과의 제 1 링크를 통해 무선 네트워크와 데이터를 통신하는 수단, 제 2 기지국과 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득하는 수단으로서, 획득된 리소스는 데이터가 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 하는, 상기 리소스를 획득하는 수단, 제 2 기지국에의 제 2 링크를 확립하기 위한 리소스를 이용하여 제 2 기지국과 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하는 수단, 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 제 2 링크의 링크 강도를 평가하는 수단, 평가에 기초하여 제 1 링크로부터 제 2 링크로의 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정하는 수단, 제 2 링크의 링크 강도가 임계치보다 높을 때 제 2 기지국과 교환된 시그널링 정보를 저장하는 수단, 및 데이터 통신이 제 2 링크로 스위칭될 때 제 2 기지국과 통신하기 위하여 저장된 시그널링 정보를 사용하는 수단을 포함한다.

전술한 수단은 전술한 수단에 의해 열거된 기능들을 수행하도록 구성된 장치 (1102') 의 처리 시스템 (1214) 및/또는 장치 (1102) 의 전술한 모듈들 중 하나 이상일 수도 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 처리 시스템 (1214) 은 TX 프로세서 (368), RX 프로세서 (356), 및 제어기/프로세서 (359) 를 포함할 수도 있다. 그래서, 하나의 구성에서, 전술한 수단은 전술한 수단에 의해 열거된 기능들을 수행하도록 구성된 TX 프로세서 (368), RX 프로세서 (356), 및 제어기/프로세서 (359) 일 수도 있다.

개시된 프로세스들 / 플로우 차트들에서 단계들의 특정 순서 또는 체계 (hierarchy) 는 예시적인 접근법들의 예시라는 것이 이해된다. 설계 선호들에 기초하여, 프로세스들 / 플로우 차트들에서 단계들의 특정 순서 또는 계층은 재배열될 수도 있다는 것이 이해된다. 일부 단계들은 조합 또는 생략될 수도 있다. 수반하는 방법 청구항들은, 샘플 순서에서 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제시하고, 제시된 특정 순서 또는 체계에 한정하는 것을 의미하지는 않는다.

이전의 설명은 당업자가 본원에 기재된 다양한 양태들을 실시하는 것을 가능하게 하기 위해서 제공된다. 이들 양태들에 대한 다양한 변경들이 당업자에게 손쉽게 분명해질 것이고, 본원에 정의된 일반 원리들은 다른 양태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구항들은 여기에 보여진 다양한 양태들에 한정되는 것으로 의도된 것이 아니라, 청구항 문언에 부합하는 전체 범위가 부여되야 하고, 단수형 엘리먼트에 대한 언급은, 특별히 그렇게 진술되지 않았으면 "하나 및 오직 하나만" 을 의미하도록 의도된 것이 아니라 오히려 "하나 이상" 을 의미하도록 의도된다. "예시적" 이라는 용어는 "예, 실례, 또는 예시의 역할을 하는 것" 을 의미하는 것으로 여기에서 사용된다. "예시적" 으로서 여기에 설명된 임의의 양태는 반드시 다른 양태들보다 바람직하거나 또는 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 명확하게 달리 언급되지 않으면, 용어 "일부"는 하나 이상을 나타낸다. "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, C, 또는 그 임의의 조합" 과 같은 조합들은 A, B, 및/또는 C 의 임의의 조합을 포함하고, A 의 배수들, B 의 배수들, 또는 C 의 배수들을 포함할 수도 있다. 구체적으로, "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, C, 또는 그 임의의 조합" 과 같은 조합들은 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 또는 A 및 B 및 C 일수도 있고, 임의의 이러한 조합들은 A, B, 또는 C 의 하나 이상의 멤버 또는 멤버들을 포함할 수도 있다. 당업자에게 알려져 있거나 나중에 알려지게 될 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 다양한 양태들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물들은 참조에 의해 본원에 명시적으로 포함되고 청구항들에 의해 포함되도록 의도된다. 또한, 여기에 개시된 어느 것도 그러한 개시가 명시적으로 청구항들에 인용되는지에 상관 없이 공중에 바쳐지는 것으로 의도되지 않았다. 청구항 엘리먼트는, 엘리먼트가 어구 "하는 수단" 을 이용하여 명시적으로 인용되지 않는다면, 기능식 (means plus function) 으로서 해석되지 않아야 한다.

Claims

무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법으로서,
제 1 기지국과의 제 1 링크를 통해 상기 무선 네트워크와 데이터를 통신하는 단계;
제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득하는 단계로서, 획득된 상기 리소스는 상기 데이터가 상기 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 하는, 상기 리소스를 획득하는 단계;
상기 제 2 기지국에의 제 2 링크를 확립하기 위해 상기 리소스를 이용하여 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하는 단계;
상기 제 1 기지국과 연관된 빔 정제 시퀀스에 기초하여 상기 제 1 링크의 링크 강도를 평가하는 단계;
상기 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 상기 제 2 링크의 링크 강도를 평가하는 단계; 및
상기 제 1 링크의 링크 강도의 평가 또는 상기 제 2 링크의 링크 강도의 평가 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정하는 단계
를 포함하는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 링크의 상기 링크 강도가 임계치보다 높을 때 상기 제 2 기지국과 교환된 상기 시그널링 정보를 저장하는 단계; 및
상기 데이터 통신이 상기 제 2 링크로 스위칭될 때 상기 제 2 기지국과 통신하기 위해 저장된 상기 시그널링 정보를 이용하는 단계를 더 포함하는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 리소스 이외의 다른 리소스를 이용하여 상기 제 1 기지국과 상기 빔 정제 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하는 단계; 및
상기 제 1 링크의 링크 강도 또는 상기 제 2 링크의 링크 강도 중 적어도 하나를 임계치에 비교하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 상기 데이터 통신을 스위칭할지 여부의 결정은 상기 비교에 기초하는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 링크의 링크 강도가 상기 임계치보다 작은 경우; 또는
상기 제 2 링크의 링크 강도가 상기 임계치보다 큰 경우
에 상기 데이터 통신은 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 스위칭되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 방법은
상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국을 통해 상기 무선 네트워크에 상기 제 1 링크의 링크 강도, 상기 제 2 링크의 링크 강도, 또는 상기 임계치에 대한 비교 중 적어도 하나를 보고하는 단계; 및
상기 보고에 응답하여, 상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국을 통하여 상기 무선 네트워크로부터 스위칭 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 데이터 통신은 수신된 상기 스위칭 메시지에 기초하여 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 스위칭되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 빔 트레이닝 시퀀스 및 상기 빔 정제 시퀀스는 단일 라디오를 통해 수행되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 제 1 링크를 통해 상기 제 1 기지국과 통신되는 한편, 제 2 데이터는 상기 제 2 링크를 통해 상기 제 2 기지국과 통신되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 링크를 통해 수신된 상기 데이터 및 상기 제 2 링크를 통해 수신된 상기 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로 결합되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 링크를 통해 송신된 상기 데이터 및 상기 제 2 링크를 통해 송신된 상기 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로부터 생성되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 리소스는
타임슬롯 또는 주파수 대역 중 적어도 하나이고; 그리고
상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국 중 적어도 하나로부터 리소스 할당을 통해 획득되거나 또는 상기 UE 에 의해 독립적으로 획득되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 의 방법.
무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 로서,
제 1 기지국과의 제 1 링크를 통해 상기 무선 네트워크와 데이터를 통신하는 수단;
제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득하는 수단으로서, 획득된 상기 리소스는 상기 데이터가 상기 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 하는, 상기 리소스를 획득하는 수단;
상기 제 2 기지국에의 제 2 링크를 확립하기 위해 상기 리소스를 이용하여 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하는 수단;
상기 제 1 기지국과 연관된 빔 정제 시퀀스에 기초하여 상기 제 1 링크의 링크 강도를 평가하는 수단;
상기 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 상기 제 2 링크의 링크 강도를 평가하는 수단; 및
상기 제 1 링크의 링크 강도의 평가 또는 상기 제 2 링크의 링크 강도의 평가 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정하는 수단
을 포함하는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 링크의 상기 링크 강도가 임계치보다 높을 때 상기 제 2 기지국과 교환된 상기 시그널링 정보를 저장하는 수단; 및
상기 데이터 통신이 상기 제 2 링크로 스위칭될 때 상기 제 2 기지국과 통신하기 위해 저장된 상기 시그널링 정보를 이용하는 수단을 더 포함하는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 링크의 링크 강도를 평가하는 수단은 상기 리소스 이외의 다른 리소스를 이용하여 상기 제 1 기지국과 상기 빔 정제 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하도록 구성되고,
상기 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정하는 수단은 상기 제 1 링크의 링크 강도 또는 상기 제 2 링크의 링크 강도 중 적어도 하나를 임계치에 비교하도록 구성되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 링크의 링크 강도가 상기 임계치보다 작은 경우; 또는
상기 제 2 링크의 링크 강도가 상기 임계치보다 큰 경우
에 상기 데이터 통신은 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 스위칭되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 13 항에 있어서,
상기 결정하는 수단은 또한,
상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국을 통해 상기 무선 네트워크에 상기 제 1 링크의 링크 강도, 상기 제 2 링크의 링크 강도, 또는 상기 임계치에 대한 비교 중 적어도 하나를 보고하고; 그리고
상기 보고에 응답하여, 상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국을 통하여 상기 무선 네트워크로부터 스위칭 메시지를 수신하도록 구성되고,
상기 데이터 통신은 수신된 상기 스위칭 메시지에 기초하여 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 스위칭되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 13 항에 있어서,
상기 빔 트레이닝 시퀀스 및 상기 빔 정제 시퀀스는 단일 라디오를 통해 수행되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 11 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 제 1 링크를 통해 상기 제 1 기지국과 통신되는 한편, 제 2 데이터는 상기 제 2 링크를 통해 상기 제 2 기지국과 통신되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 링크를 통해 수신된 상기 데이터 및 상기 제 2 링크를 통해 수신된 상기 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로 결합되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 링크를 통해 송신된 상기 데이터 및 상기 제 2 링크를 통해 송신된 상기 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로부터 생성되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 11 항에 있어서,
상기 리소스는
타임슬롯 또는 주파수 대역 중 적어도 하나이고; 및
상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국 중 적어도 하나로부터 리소스 할당을 통해 획득되거나 또는 상기 UE 에 의해 독립적으로 획득되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE) 로서,
메모리; 및
상기 메모리에 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는
제 1 기지국과의 제 1 링크를 통해 상기 무선 네트워크와 데이터를 통신하고,
제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득하는 것으로서, 획득된 상기 리소스는 상기 데이터가 상기 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 하는, 상기 리소스를 획득하고,
상기 제 2 기지국에의 제 2 링크를 확립하기 위해 상기 리소스를 이용하여 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하고,
상기 제 1 기지국과 연관된 빔 정제 시퀀스에 기초하여 상기 제 1 링크의 링크 강도를 평가하고,
상기 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 상기 제 2 링크의 링크 강도를 평가하고,
상기 제 1 링크의 링크 강도의 평가 또는 상기 제 2 링크의 링크 강도의 평가 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정하도록 구성된, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 21 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는 또한
상기 제 2 링크의 상기 링크 강도가 임계치보다 높을 때 상기 제 2 기지국과 교환된 상기 시그널링 정보를 저장하고; 그리고
상기 데이터 통신이 상기 제 2 링크로 스위칭될 때 상기 제 2 기지국과 통신하기 위해 저장된 상기 시그널링 정보를 이용하도록 구성된, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 21 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는 또한,
상기 리소스 이외의 다른 리소스를 이용하여 상기 제 1 기지국과 빔 정제 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하고;
상기 제 1 링크의 링크 강도 또는 상기 제 2 링크의 링크 강도 중 적어도 하나를 임계치에 비교하도록 구성되고,
상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 상기 데이터 통신을 스위칭할지 여부의 결정은 상기 비교에 기초하는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 23 항에 있어서,
상기 제 1 링크의 링크 강도가 상기 임계치보다 작은 경우; 또는
상기 제 2 링크의 링크 강도가 상기 임계치보다 큰 경우
에 상기 데이터 통신은 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 스위칭되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 23 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는 또한
상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국을 통해 상기 무선 네트워크에 상기 제 1 링크의 링크 강도, 상기 제 2 링크의 링크 강도, 또는 상기 임계치에 대한 비교 중 적어도 하나를 보고하는 것; 및
상기 보고에 응답하여, 상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국을 통하여 상기 무선 네트워크로부터 스위칭 메시지를 수신하는 것
에 의해 결정하도록 구성되고,
상기 데이터 통신은 수신된 상기 스위칭 메시지에 기초하여 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 스위칭되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 23 항에 있어서,
상기 빔 트레이닝 시퀀스 및 상기 빔 정제 시퀀스는 단일 라디오를 통해 수행되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 21 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 제 1 링크를 통해 상기 제 1 기지국과 통신되는 한편, 제 2 데이터는 상기 제 2 링크를 통해 상기 제 2 기지국과 통신되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 27 항에 있어서,
상기 제 1 링크를 통해 수신된 상기 데이터 및 상기 제 2 링크를 통해 수신된 상기 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로 결합되거나; 또는
상기 제 1 링크를 통해 송신된 상기 데이터 및 상기 제 2 링크를 통해 송신된 상기 제 2 데이터는 단일 데이터 스트림으로부터 생성되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
제 21 항에 있어서,
상기 리소스는
타임슬롯 또는 주파수 대역 중 적어도 하나이고; 및
상기 제 1 기지국 또는 상기 제 2 기지국 중 적어도 하나로부터 리소스 할당을 통해 획득되거나 또는 상기 UE 에 의해 독립적으로 획득되는, 무선 네트워크와 링크를 유지하기 위한 사용자 장비 (UE).
사용자 장비 (UE) 에 의한 무선 통신을 위한 컴퓨터 실행가능 코드를 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
제 1 기지국과의 제 1 링크를 통해 무선 네트워크와 데이터를 통신하고,
제 2 기지국과의 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하기 위한 리소스를 획득하는 것으로서, 획득된 상기 리소스는 상기 데이터가 상기 제 1 링크를 통해 통신되는 동안 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스가 수행될 수 있게 하는, 상기 리소스를 획득하고;
상기 제 2 기지국에의 제 2 링크를 확립하기 위해 상기 리소스를 이용하여 상기 제 2 기지국과의 상기 빔 트레이닝 시퀀스를 수행하고 시그널링 정보를 교환하고;
상기 제 1 기지국과 연관된 빔 정제 시퀀스에 기초하여 상기 제 1 링크의 링크 강도를 평가하고;
상기 빔 트레이닝 시퀀스에 기초하여 상기 제 2 링크의 링크 강도를 평가하고; 그리고
상기 제 1 링크의 링크 강도의 평가 또는 상기 제 2 링크의 링크 강도의 평가 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제 1 링크로부터 상기 제 2 링크로 데이터 통신을 스위칭할지 여부를 결정하기 위한
코드를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.