KR102144035B1 - 무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법 - Google Patents

무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법에 관한 것으로, 개시된 무선 통신 장치는 다수의 지향성 빔을 발생시키는 안테나와, 안테나를 이용하는 빔 스캐닝을 통해 커버리지 내의 무선 통신 노드를 탐색하며, 탐색된 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득하고, 탐색된 상기 무선 통신 노드와의 통신을 위한 빔포밍 파라미터를 이동 속도에 따라 조절하여 결정하는 제어기와, 결정된 상기 빔포밍 파라미터를 저장하는 메모리를 포함한다. 따라서, 이동성 있는 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 빔포밍 파라미터를 조절하여 주변 무선 환경의 변화에 따라 적응적인 빔포밍을 수행할 수 있기 때문에, 고정된 위치의 무선 통신 노드 뿐만 아니라 이동성 있는 무선 통신 노드에도 적용하여 무선 링크를 구성 및 운용할 수 있으며, 비용효율적이며 유연한 무선 네트워크를 구성할 수 있는 이점이 있다.

Description

무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS AND METHOD OF OPERATING RADIO LINK}
본 발명은 무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동성 있는 무선 통신 노드 또는 고정된 위치의 무선 통신 노드로 이용할 수 있는 무선 통신 장치와 주변의 무선 통신 노드들과의 무선 링크를 구성하여 운용하는 방법에 관한 것이다.
현재 이동통신 네트워크에서는 고성능 장치 및 멀티미디어 서비스의 보편화로 인하여 모바일 데이터 트래픽이 폭증하고 있기 때문에, 이에 대응하기 위한 셀 용량 증대가 지속적으로 필요하다. 이를 위해, 이동통신 망은 셀의 크기를 줄이고, 펨토(femto) 기지국 등을 촘촘하게 설치하는 스몰 셀(Small Cell) 방향으로 진화하고 있다.
그런데 이러한 스몰 셀 구조의 이동통신 네트워크에서 각 기지국들을 연결하는 백홀(Backhaul) 망을 유선으로 구성한다면, 백홀 설치 비용이 증가하게 되며, 망 구성의 변경(예컨대, 기지국의 생성/소멸, 기지국간 연결 변경 등)이 있을 때에 능동적인 대처가 어렵다. 따라서, 이러한 스몰 셀 환경에서는 무선 백홀의 중요성이 증가하게 된다.
그러나 기지국이 촘촘하게 설치됨에 따라 백홀 링크 간 거리가 가까워지면 무선 백홀 링크 사이에 간섭이 발생할 수 있다. 그 이유는 무선 백홀은 유선 백홀처럼 케이블에 의해 서로 분리되어 있지 않기 때문이다.
종래에는 이러한 백홀 링크 간의 간섭 문제를 해결하기 위하여, 빔포밍(Beamforming)을 통해 빔을 원하는 방향으로 지향시켜 무선 백홀을 구성함으로써, 백홀 링크를 공간적으로 분리하여 서로 간에 간섭을 회피할 수 있으며, 기지국의 생성/소멸에 따른 대처가 용이하도록 하였다.
그러나 이러한 종래 기술은 고정된 기지국 상황만을 고려하고 있기 때문에 이동성을 가지는 무선 통신 노드에는 적용이 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 10-1292367, 등록일자 2013년 07월 26일.
본 발명의 실시예에 따르면, 이동성 있는 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 빔포밍 파라미터를 조절하여 주변 무선 환경의 변화에 따라 적응적인 빔포밍을 수행할 수 있도록 한 무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법을 제공한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 관점으로서 무선 통신 장치는, 다수의 지향성 빔을 발생시키는 안테나와, 상기 안테나를 이용하는 빔 스캐닝을 통해 커버리지 내의 무선 통신 노드를 탐색하며, 탐색된 상기 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득하고, 탐색된 상기 무선 통신 노드와의 통신을 위한 빔포밍 파라미터를 상기 이동 속도에 따라 조절하여 결정하는 제어기와, 상기 제어기에 의해 결정된 상기 빔포밍 파라미터가 저장되는 메모리를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점으로서 무선 통신 장치의 무선 링크 운용 방법은, 빔 스캐닝을 통해 커버리지 내의 무선 통신 노드를 탐색하는 단계와, 탐색된 상기 무선 통신 노드와의 통신을 위한 빔포밍 파라미터를 획득하는 단계와, 탐색된 상기 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득하는 단계와, 획득된 상기 이동 속도에 따라 상기 빔포밍 파라미터를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 이동성 있는 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 빔포밍 파라미터를 조절하여 주변 무선 환경의 변화에 따라 적응적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
따라서, 고정된 위치의 무선 통신 노드 뿐만 아니라 이동성 있는 무선 통신 노드에도 적용하여 무선 링크를 구성 및 운용할 수 있으며, 비용효율적이며 유연한 무선 네트워크를 구성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 링크 운용 방법을 수행할 수 있는 무선 통신 장치를 무선 통신 노드로 이용할 수 있는 무선 백홀 네트워크의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 링크 운용 방법을 수행할 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 링크 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 링크 운용 방법을 수행할 수 있는 무선 통신 장치를 무선 통신 노드로 이용할 수 있는 무선 백홀 네트워크의 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 무선 백홀 네트워크는 다수의 무선 통신 노드들이 일종의 그물망처럼 연결되며, 커버리지 내의 주변 무선 통신 노드들과 무선 링크를 구성하여 운용한다.
도 1에서 도면부호 101은 고주파수 빔 분할 다중 접속 링크(high frequency BDMA link)이며, 103은 저주파수 빔 분할 다중 접속 링크(low frequency BDMA link)이고, 105는 기지국(Base Station)이며, 107은 스몰 셀 기지국이고, 109는 무빙 네트워크(moving network)이며, 111은 중계 노드(relay node)이고, 113은 빌딩(building)이며, 115는 노마딕 유저(nomadic user)이고, 117은 무빙 유저(moving user)이며, 119는 이동통신 단말(cell phone)이다.
이러한 도 1에 나타낸 바와 같이, 하나의 스몰 셀 기지국(107)은 고주파수 빔 분할 다중 접속 링크(101)를 통해 중계 노드(111), 빌딩(113), 노마딕 유저(115) 등과 함께 이너 셀(inner cell)(201)을 형성할 수 있다. 또, 저주파수 빔 분할 다중 접속 링크(103)을 통해 무빙 유저(117), 이동통신 단말(119) 등과 함께 아우터 셀(outer cell)(203)을 형성할 수 있다.
도 1에 나타낸 무선 백홀 네트워크의 예시에서, 고주파수 빔 분할 다중 접속 링크(101)를 통해 이너셀(201)을 형성하고, 저주파수 빔 분할 다중 접속 링크(103)를 통해 아우터 셀(203)을 형성하는 것으로 나타내었지만, 빔포밍이 주파수에 의존적이지 않기 때문에 해당 주파수는 서로 바뀔 수도 있다. 예컨대, 저주파수 빔 분할 다중 접속 링크(103)를 통해 이너셀(201)을 형성하고, 고주파수 빔 분할 다중 접속 링크(101)를 통해 아우터 셀(203)을 형성할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 이동성 있는 무선 통신 노드 또는 고정된 위치의 무선 통신 노드로 이용할 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도이다. 이러한 무선 통신 장치(300)는 도 1의 기지국(105), 스몰 셀 기지국(107), 중계 노드(111), 노마딕 유저(115), 무빙 유저(117), 이동통신 단말(119) 등으로 이용할 수 있다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 무선 통신 장치(300)는 안테나(310), 제어기(320) 및 메모리(330) 등을 포함한다.
이 중에서, 안테나(310)는 제어기(320)의 제어에 따라 다수의 지향성 빔을 발생시키는 빔포밍을 수행하며, 제어기(320)의 빔 스캐닝을 위한 제어에 따라 빔을 360도의 전체 방향으로 회전시킨다.
제어기(320)는 노드 탐색부(321), 이동 속도 획득부(323), 파라미터 결정부(325) 및 안테나 제어부(327) 등을 포함한다.
노드 탐색부(321)는 안테나(310)가 빔 스캐닝을 수행할 때에 커버리지 내에서 무선 통신 노드를 탐색한다.
이동 속도 획득부(323)는 노드 탐색부(321)에 의해 탐색된 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득한다. 예컨대, 이동 속도 획득부(323)는 무선 통신 노드의 이동에 의한 빔의 각도 변화 값과 수신전계강도(RSSI, Received Signal Strength Indicator) 변화 값에 따라 이동 속도를 산출할 수 있다.
파라미터 결정부(325)는 노드 탐색부(321)에 의해 탐색된 무선 통신 노드와의 통신을 위한 빔포밍 파라미터, 나아가 통신 신호품질의 최적화를 위한 빔포밍 파라미터를 이동 속도에 따라 조절하여 결정한다. 예컨대, 파라미터 결정부(325)에 의해 결정되는 빔포밍 파라미터는 무선 통신 노드와의 통신에 이용하는 빔의 폭 조절을 위한 빔 폭 정보, 빔포밍 파라미터의 갱신을 위한 파라미터 갱신 주기 정보 등을 포함한다. 아울러, 빔포밍 파라미터에는 주변의 무선 통신 노드들로부터 수신되는 신호의 신호 대 간섭 잡음 비(signal to interference noise ratio)를 최대화할 수 있는 빔 방향 정보 및 빔 패턴 정보가 더 포함될 수 있다. 여기서, 파라미터 결정부(325)는 이동 속도의 증감에 비례하게 빔포밍 파라미터 중에서 빔 폭을 증감 조절하거나, 이동 속도의 증감에 반비례하게 증감하도록 빔포밍 파라미터 중에서 파라미터 갱신 주기를 조절할 수 있다.
안테나 제어부(327)는 안테나(310)를 제어하여 다수의 지향성 빔을 발생시키는 빔포밍을 수행하며, 빔을 360도의 전체 방향으로 회전시키는 빔 스캐닝을 수행하고, 메모리(330)에 기 저장된 무선 통신 노드의 위치 정보와 빔포밍 파라미터를 읽어 들이며, 읽어 들인 위치 정보와 빔포밍 파라미터에 따라 주변의 특정 무선 통신 노드와의 무선 링크를 구성하여 무선 백홀 네트워크를 구성한다.
메모리(330)에는 제어기(320)에 의해 조절 및 결정된 빔포밍 파라미터가 저장될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 링크 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법은, 빔 스캐닝을 통해 커버리지 내의 무선 통신 노드를 탐색하는 단계(S410)를 포함한다.
그리고, 탐색된 무선 통신 노드와의 통신 신호품질의 최적화를 위한 빔포밍 파라미터를 획득하는 단계(S420)를 더 포함한다. 예컨대, 빔포밍 파라미터는 무선 통신 노드와의 통신에 이용하는 빔의 폭 조절을 위한 빔 폭 정보, 빔포밍 파라미터의 갱신을 위한 파라미터 갱신 주기 정보, 주변의 무선 통신 노드들로부터 수신되는 신호의 신호 대 간섭 잡음 비를 최대화할 수 있는 빔 방향 정보 및 빔 패턴 정보 등을 포함할 수 있다.
아울러, 탐색된 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득하는 단계(S430)를 더 포함한다. 예컨대, 무선 통신 노드의 이동 속도는 무선 통신 노드의 이동에 의한 빔의 각도 변화 값과 수신전계강도 변화 값에 따라 산출할 수 있다.
또, 획득된 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 빔포밍 파라미터를 조절하는 단계(S440)를 더 포함한다. 예컨대, 이동 속도의 증감에 비례하게 빔포밍 파라미터 중에서 빔 폭을 증감 조절하거나, 이동 속도의 증감에 반비례하게 증감하도록 빔포밍 파라미터 중에서 파라미터 갱신 주기를 조절할 수 있다.
아울러, 기 설정되거나 조절된 빔포밍 파라미터의 갱신 주기가 경과하면 빔포밍 파라미터의 갱신 절차를 수행하는 단계(S450, S460)를 더 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 무선 백홀 네트워크 등과 같은 무선 통신 네트워크의 무선 통신 노드로 이용할 수 있는 무선 통신 장치가 무선 링크를 구성 및 운용하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.
먼저, 무선 통신 장치(300)의 제어기(320)를 구성하는 안테나 제어부(327)의 제어에 따라 안테나(310)는 다수의 지향성 빔을 발생시키는 빔포밍을 수행하며, 빔을 360도의 전체 방향으로 회전시키는 빔 스캐닝을 수행한다.
그러면, 제어기(320)를 구성하는 노드 탐색부(321)는 안테나(310)의 커버리지 내에서 무선 통신 노드들을 탐색한다. 여기서, 노드 탐색부(321)는 주변의 무선 통신 노드들을 파악하기 위하여 주변 기지국의 프리엠블(preamble) 정보 등을 활용할 수 있다(S410).
여기서, 제어기(320)를 구성하는 파라미터 결정부(325)는 노드 탐색부(321)에 의해 탐색된 무선 통신 노드, 예컨대 주변의 기지국과 통신할 때 어떤 빔포밍 방향의 빔을 사용하면 가장 신호품질이 좋은지를 판단한다. 그리고 가장 신호품질이 좋은 것으로 판단된 빔포밍의 방향 정보가 포함된 빔포밍 파라미터를 획득하며, 획득된 빔포밍 파라미터를 메모리(330)에 저장한다. 이때, 탐색된 무선 통신 노드의 위치 정보가 메모리(330)에 함께 저장된다(S420).
그러면, 안테나 제어부(327)는 주변의 특정 무선 통신 노드와 무선 링크를 구성할 때에는 메모리(330)에 기 저장된 무선 통신 노드의 위치 정보와 빔포밍 파라미터를 읽어 들이며, 읽어 들인 위치 정보와 빔포밍 파라미터에 따라 주변의 특정 무선 통신 노드와의 무선 링크를 구성하여 무선 백홀 네트워크를 초기 구성할 수 있다.
한편, 고정된 위치의 무선 통신 노드가 아니라 이동성 있는 무선 통신 노드의 이동성을 지원하기 위해서는 메모리(330)에 저장된 빔포밍 파라미터를 주기적으로 갱신할 필요가 있다. 또, 메모리(330)에 저장된 빔포밍 파라미터는 빔의 패턴 정보, 빔 폭 정보 등을 더 포함하며, 이러한 빔포밍 파라미터를 얼마만큼의 시간 간격으로 갱신할지를 나타내는 파라미터 갱신 주기를 더 포함할 수 있다.
이러한 빔포밍 파라미터 중에서 빔포밍의 방향 정보와 빔 패턴 정보는 파라미터 결정부(325)에 의해 신호 대 간섭 잡음 비를 최대화할 수 있는 값으로 결정된다. 예컨대, 파라미터 결정부(325)는 계속 변화하는 무선 환경에서 주변 무선 통신 노드들에서 수신되는 신호의 신호 대 간섭 잡음 비를 최대화할 수 있는 빔 방향 및 빔 패턴을 결정한다. 이때, 빔 방향 및 빔 패턴은 원하는 신호의 세기는 최대화 하고, 간섭 신호는 널링(nulling)할 수 있는 방향 및 패턴으로 선택된다. 예컨대, 위상 배열 안테나를 사용할 경우에 빔 방향 및 빔 패턴은 위상(phase) 및 감쇄기(attenuator)를 조절하여 신호 대 간섭 잡음 비가 최대화되는 값을 결정된다.
아울러, 파라미터 결정부(325)는 빔포밍 파라미터 중에서 빔의 폭 조절을 위한 빔 폭 정보, 빔포밍 파라미터의 갱신을 위한 파라미터 갱신 주기 정보 등은 무선 통신 노드의 이동 속도를 고려하여 조절 및 결정하게 된다.
이를 위해, 제어기(320)를 구성하는 이동 속도 획득부(323)는 노드 탐색부(321)에 의해 탐색된 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득한다.
예컨대, 이동 속도 획득부(323)는 무선 통신 노드의 이동에 의한 빔의 각도 변화 값과 수신전계강도(RSSI) 변화 값에 따라 이동 속도를 산출할 수 있다. 이동 중인 무선 통신 노드와 통신을 지속적으로 수행하기 위하여 빔의 방향을 조정할 때에 빔의 각도 변화가 크면 그만큼 무선 통신 노드의 이동 속도가 빠르다는 것을 의미한다. 또, 수신전계강도가 높으면 그만큼 이동 중인 무선 통신 노드가 가까이 위치하는 것을 의미할 뿐만 아니라 동일한 빔의 각도 변화를 가질 때에는 수신전계강도가 높을수록 그만큼 이동 속도가 느리다는 것을 의미한다. 따라서, 이동 속도 획득부(323)는 무선 통신 노드의 이동에 의한 빔의 각도 변화 값과 수신전계강도 변화 값에 따라 무선 통신 노드의 이동 속도를 산출할 수 있다. 또는, 이동 속도 획득부(323)는 주변의 무선 통신 노드로부터 이동 속도 값을 수신 받을 수도 있으며, 다른 원리 및 방법으로 무선 통신 노드의 이동 속도 값을 산출할 수도 있다(S430).
이렇게, 이동 속도 획득부(323)에 의해 무선 통신 노드의 이동 속도가 획득되면, 파라미터 결정부(325)는 획득된 이동 속도의 증감에 비례하게 빔포밍 파라미터 중에서 빔 폭을 증감 조절하거나, 이동 속도의 증감에 반비례하게 증감하도록 빔포밍 파라미터 중에서 파라미터 갱신 주기를 조절할 수 있다. 예컨대, 파라미터 결정부(325)는 이동 속도에 대응하는 적절한 파라미터 갱신 주기가 저장된 룩업테이블(lookup table)을 이용할 수 있다.
만약, 무선 통신 장치(300)가 이동하는 기지국에 연결되어 있을 때에, 계속적인 접속 유지를 위해 빔 추적(beam tracking) 기능이 필요하다. 또한, 성능을 최대화 하기 위해 이동하는 기지국의 이동 속도에 따른 빔 폭 조절이 필요하다. 일반적으로 기지국의 송신 전력은 제한되어 있기 때문에, 빔 폭을 줄이면 특정 방향으로 신호의 신호 대 간섭 잡음 비를 높일 수 있지만, 이동하는 기지국에 대한 빔 추적 성능이 떨어지므로 결국 스루풋(throughput)이 떨어질 수 있다. 반대로, 빔 폭을 넓히면 특정 방향으로 신호의 신호 대 간섭 잡음 비는 낮아지지만, 이동하는 기지국에 대한 빔 추적 성능이 향상되므로 결국 스루풋이 높아질 수 있다. 하지만, 이동하는 기지국의 속도가 낮다면 빔 폭을 줄이는 것이 신호 대 간섭 잡음 비 측면에서 더 유리하다. 그러므로 파라미터 결정부(325)는 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 빔 폭을 적절하게 증감 조절한다.
또한, 메모리(330)에 저장되는 빔포밍 파라미터는 주변의 무선 통신 노드와의 연결 시에 사용되는 빔 방향, 빔 패턴, 빔 폭, 물리적 속도(physical rate) 등을 포함한다. 그리고, 빔포밍 파라미터를 자주 갱신하면 부하를 주게 되므로, 해당 링크의 패킷 에러 율(PER, packet error ratio), 수신 신호 세기(예컨대, 수신전계강도), 신호 대 간섭 잡음 비 등이 특정 임계치(threshold) 이상으로 변경되면 갱신을 수행할 필요가 있다. 예컨대, 이를 위한 임계치들은 시스템 운영자 등에 의해 각 파라미터마다 설정되어 운영되거나, 하나의 임계치로 통합되어 운영될 수 있으며, 그 값은 무선 백홀이 설치된 주변 환경에 따라 가변적으로 운영될 수 있다. 이러한 빔포밍 파라미터의 갱신은 새로운 기지국의 생성될 때와 기존 기지국의 소멸이 발생할 경우에 수행될 수 있다. 아울러, 파라미터 결정부(325)는 무선 통신 노드의 이동 속에 따라 파라미터 갱신 주기를 적절하게 조절할 수 있다. 즉, 이동하는 기지국의 속도가 높다면 빔포밍 파라미터의 갱신 주기를 더 짧게 조절할 수 있다(S440).
이후, 파라미터 결정부(325)는 단계 S440에서 조절된 빔포밍 파라미터의 갱신 주기가 경과하는지를 판정하며(S450), 설정된 갱신 주기가 경과하면 빔포밍 파라미터의 갱신 절차를 수행한다. 여기서, 빔포밍 파라미터의 갱신 절차라 함은 단계 S410 내지 S440을 반복하여 수행하는 것을 의미할 수 있다(S460).
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면 이동성 있는 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 빔포밍 파라미터를 조절하기 때문에 주변 무선 환경의 변화에 따라 적응적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이동성 있는 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 빔포밍 파라미터를 조절하여 주변 무선 환경의 변화에 따라 적응적인 빔포밍을 수행할 수 있기 때문에, 고정된 위치의 무선 통신 노드 뿐만 아니라 이동성 있는 무선 통신 노드에도 적용하여 무선 링크를 구성 및 운용할 수 있으며, 비용효율적이며 유연한 무선 네트워크를 구성할 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치와 그 무선 링크 운용 방법은 무선 백홀 네트워크를 구성 및 운용할 때에 이용할 수 있다. 또, 기지국과 이동통신 단말 간의 무선 네트워크, 무선 통신 노드 간의 와이파이(Wi-Fi) 통신 네트워크 등과 같은 일반적인 무선 통신 네트워크를 구성 및 운용할 때에도 이용할 수 있다.
300 : 무선 통신 장치 310 : 안테나
320 : 제어기 321 : 노드 탐색부
323 : 이동 속도 획득부 325 : 파라미터 결정부
327 : 안테나 제어부 330 : 메모리

Claims (10)

  1. 다수의 지향성 빔을 발생시키는 안테나와,
    상기 안테나를 이용하는 빔 스캐닝을 통해 커버리지 내의 무선 통신 노드를 탐색하며, 탐색된 상기 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득하고, 탐색된 상기 무선 통신 노드와의 통신을 위한 빔포밍 파라미터를 상기 이동 속도에 따라 조절하여 결정하는 제어기와,
    상기 제어기에 의해 결정된 상기 빔포밍 파라미터가 저장되는 메모리를 포함하되,
    상기 빔포밍 파라미터는 빔 방향 정보 및 빔 패턴 정보를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 무선 통신 노드의 이동속도에 따라 상기 빔포밍 파라미터의 갱신 주기를 조절하며,
    조절된 상기 빔포밍 파라미터의 갱신 주기가 경과하면 상기 빔포밍 파라미터의 빔 방향 정보 및 빔 패턴 정보를 갱신하고,
    상기 제어기는 상기 이동 속도를 상기 빔 스캐닝의 결과를 기초로 획득하고, 상기 빔 스캐닝은 상기 안테나에서 발생되는 지향성 빔을 회전시키면서 수행되고,
    상기 안테나는 상기 제어기의 제어에 의해 상기 다수의 지향성 빔을 발생시키고, 상기 빔을 회전시키는 무선 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 무선 통신 노드의 이동에 의한 빔의 각도 변화 값과 수신전계강도 변화 값에 따라 상기 이동 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔포밍 파라미터는 상기 무선 통신 노드와의 통신에 이용하는 빔의 폭 조절을 위한 빔 폭 정보 또는 상기 빔포밍 파라미터의 갱신을 위한 파라미터 갱신 주기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 이동 속도의 증감에 비례하게 상기 빔포밍 파라미터 중에서 빔 폭을 증감 조절하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 이동 속도의 증감에 반비례하게 증감하도록 상기 빔포밍 파라미터 중에서 파라미터 갱신 주기를 조절하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
  6. 빔 스캐닝을 통해 커버리지 내의 무선 통신 노드를 탐색하는 단계와,
    탐색된 상기 무선 통신 노드와의 통신을 위한 빔포밍 파라미터를 획득하는 단계와,
    탐색된 상기 무선 통신 노드의 이동 속도를 획득하는 단계와,
    획득된 상기 이동 속도에 따라 상기 빔포밍 파라미터를 조절하는 단계와,
    상기 조절된 빔 포밍 파라미터의 갱신 주기가 경과하면 상기 빔포밍 파라미터의 갱신 절차를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 빔포밍 파라미터는 빔 방향 정보 및 빔 패턴 정보를 포함하며,
    상기 빔포밍 파라미터를 조절하는 단계는 상기 무선 통신 노드의 이동 속도에 따라 상기 빔포밍 파라미터의 갱신 주기를 조절하며,
    상기 빔포밍 파라미터의 갱신 절차를 수행하는 단계는 상기 빔포밍 파라미터의 상기 빔 방향 정보 및 상기 빔 패턴 정보를 갱신하고,
    상기 이동 속도는 상기 빔 스캐닝의 결과를 기초로 획득하고, 상기 빔 스캐닝은 안테나에서 발생되는 지향성 빔을 회전시키면서 수행되는 무선 통신 장치의 무선 링크 운용 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이동 속도를 획득하는 단계는, 상기 무선 통신 노드의 이동에 의한 빔의 각도 변화 값과 수신전계강도 변화 값에 따라 상기 이동 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치의 무선 링크 운용 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 빔포밍 파라미터는 상기 무선 통신 노드와의 통신에 이용하는 빔의 폭 조절을 위한 빔 폭 정보 또는 상기 빔포밍 파라미터의 갱신을 위한 갱신 주기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치의 무선 링크 운용 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 빔포밍 파라미터를 조절하는 단계는, 상기 이동 속도의 증감에 비례하게 상기 빔포밍 파라미터 중에서 빔 폭을 증감 조절하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치의 무선 링크 운용 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 빔포밍 파라미터를 조절하는 단계는, 상기 이동 속도의 증감에 반비례하게 증감하도록 상기 빔포밍 파라미터 중에서 파라미터 갱신 주기를 조절하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치의 무선 링크 운용 방법.
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