KR102217774B1 - 빔 생성 장치 및 이를 이용한 빔 생성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 장치는 베이스 밴드를 기준으로 각도를 조절하여 빔을 생성하는 아날로그 빔 생성부를 복수로 포함하는 하이브리드 빔 생성부, 상기 빔의 품질을 측정하는 품질 측정부 및 상호 간에 최대 이격 각도를 갖도록 생성된 복수의 제1 빔들 중에서 상기 복수의 제1 빔들의 품질을 기초로 적합 빔(fine beam)를 선택하며, 상기 적합 빔을 기초로 생성된 복수의 제2 빔들 중에서 상기 복수의 제2 빔들의 품질을 기초로 최적 빔(best beam)을 선택하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

빔 생성 장치 및 이를 이용한 빔 생성 방법{APPARATUS FOR GENERATING BEAM AND METHOD FOR GENERATING BEAM WITH THE SAME}
본 발명은 빔 생성 장치 및 이를 이용한 빔 생성 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 최대 이격 각도를 갖는 복수의 빔을 동시에 생성하여 그 중에서 어느 하나의 빔을 선택하고, 선택된 빔의 각도를 기준으로 일정 각도 이내에서 다시 복수의 빔을 동시에 생성하여 그 중에서 어느 하나의 빔을 최종적으로 선택함으로써, 빔 탐색(beam searching)에 소요되는 시간을 최소화할 수 있는 빔 생성 장치 및 빔 생성 방법에 관한 것이다.
빔포밍(beamforming)이란 여러 개의 송/수신 안테나를 이용하여 원하는 방향으로 신호를 전송하거나 원하는 방향의 신호만을 전송받는 공간 필터링 기술을 지칭한다. 빔포밍의 방식에는 예를 들면 디지털 빔포밍(digital beamforming)과 아날로그 빔포밍(analog beamforming)이 있는데, 각각에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 1a는 디지털 빔포밍이 수행되는 것을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 1a를 참조하면, 디지털 빔포밍을 위해서는 복수의 안테나(11) 및 이러한 복수의 안테나(11) 각각과 연결되는 디지털 베이스 밴드부(13)가 구비된다. 디지털 빔포밍에서는 서로 상이한 크기와 각도(또는 위상이라고 지칭될 수 있음)를 갖는 빔이 각 디지털 베이스 밴드부(13)에 의하여 동시에 생성될 수 있다. 아울러, 이러한 빔의 크기와 각도는 기 정의된 값일 수 있다.
반면, 도 1b는 아날로그 빔포밍이 수행되는 것을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 1b를 참조하면, 아날로그 빔포밍을 위해서는 복수의 안테나(21) 및 이러한 복수의 안테나(21)와 연결되는 하나의 디지털 베이스 밴드부(23)가 구비된다. 아날로그 빔포밍에서는 디지털 빔포밍과는 달리 하나의 디지털 베이스 밴드부(23)에 의하여 1개의 빔이 생성되어 복수의 안테나(21) 중 어느 하나를 통해 전송되며, 이 때 생성되는 빔은 감쇄기(attenuator) 및 위상 변환부(phase shifter)의 역할을 수행하는 조절부(22)에 의하여 그 크기와 각도가 조절될 수 있다. 이러한 아날로그 빔포밍은 밀리미터파 등 고주파 이동 통신에 활용될 수 있다.
이하에서는 아날로그 빔포밍이 활용되는 것에 대하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다. 5G와 같은 차세대 이동 통신에서는 Gbps 이상의 속도를 갖는 무선 전송이 요구된다. 이에, 수백 MHz의 대역폭 확보가 용이한 밀리미터파 대역이 주목받고 있다. 여기서, 밀리미터파는 30GHz 이상의 주파수를 갖는 전자기파를 지칭한다.
밀리미터파 대역은 기존 4G 주파수 대역에 비하여 대기 중 전송 손실이 높고 전파의 회절성이 떨어진다. 따라서, 생성되는 빔의 크기와 각도를 조절하는 빔포밍 기술이 필수적으로 적용되어야 한다. 이 때, 밀리미터파 대역에 대해서는 전술한 바와 같이 아날로그 빔포밍이 활용될 수 있는데, 이는 RF단이나 베이스 밴드단의 복잡성 또는 소비 전력 등이 그 이유이다.
아날로그 빔포밍에서 빔은 도 1b에 도시된 감쇄기 및 위상 변환부의 역할을 수행하는 조절부(22)를 통해 각도를 달리하여 기지국과 단말 간에 전송된다. 아울러, 크기와 각도를 달리하여 빔을 전송했을 때 이러한 빔의 품질을 기초로 기지국과 단말 간의 최적 빔(best beam)을 찾는 빔 탐색(beam searching)이 수행된다. 여기서, 크기와 각도를 달리하여 순차적으로 빔을 전송함으로써 빔을 탐색하는 방법은 전역 탐색(exhaustive search)이라고 지칭된다.
그런데, 이러한 전역 탐색은 빔 탐색에 많은 시간이 소요(latency의 발생)될 수 있다. 각도를 달리하여 순차적으로 빔을 전송해야 하기 때문이다. 특히, 저지연 서비스(low latency service)를 목표로 하고 있는 5G와 같은 밀리미터파 대역에서의 이동 통신 시스템에서, 빔 탐색에 많은 시간이 소요되는 것은 문제가 될 수 있다.
한국공개특허공보, 2009-0088193 (2009.08.19.공개)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 5G와 같은 밀리미터파 대역에서의 이동 통신 시스템에서, 빔 탐색에 소요되는 시간인 지연(latency)을 감소시키는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다만, 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 양상에 따른 빔 생성 장치는 베이스 밴드를 기준으로 각도를 조절하여 빔을 생성하는 아날로그 빔 생성부를 복수로 포함하는 하이브리드 빔 생성부, 상기 빔의 품질을 측정하는 품질 측정부 및 상호 간에 최대 이격 각도를 갖도록 생성된 복수의 제1 빔들 중에서 상기 복수의 제1 빔들의 품질을 기초로 적합 빔(fine beam)를 선택하며, 상기 적합 빔을 기초로 생성된 복수의 제2 빔들 중에서 상기 복수의 제2 빔들의 품질을 기초로 최적 빔(best beam)을 선택하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 빔 생성 방법은 서로 상이한 베이스 밴드를 기준으로 상호 간에 최대 이격 각도를 갖는 복수의 제1 빔들을 생성하는 단계, 상기 제1 빔들의 품질을 측정하는 단계, 측정된 상기 제1 빔들의 품질을 기초로 상기 제1 빔들 중 어느 하나인 적합 빔을 선택하는 단계, 상기 적합 빔의 각도를 기초로 복수의 제2 빔들을 생성하는 단계, 상기 제2 빔들의 품질을 측정하는 단계 및 측정된 상기 제2 빔들의 품질을 기초로 상기 제2 빔들 중 어느 하나인 최적 빔을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래에 순차적으로 수행되었던 빔 탐색이 2번의 탐색으로 완료될 수 있으므로 빔 탐색에 소요되는 지연(latency)을 감소시킬 수 있으며, 따라서 5G와 같은 밀리미터파 대역에서의 이동 통신 시스템에서 저지연 서비스(low latency service)가 보다 용이하게 구현되도록 할 수 있다.
도 1a는 디지털 빔포밍이 수행되는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1b는 아날로그 빔포밍이 수행되는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 절차를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 탐색 과정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 방법의 순서를 도시한 도면이다.
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 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
먼저, 도 2a에 도시된 일 실시예에 따른 빔 생성 장치(100)는 이동 통신 시스템에서 단말과 통신을 수행하는 기지국의 내부에 장착되거나 또는 기지국과 연결되는 형태로 구현될 수 있으며, 이와 달리 기지국(220) 자체에 그 기능이 구현되는 형태일 수도 있는데, 다만 이는 예시적인 것이므로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2a를 참조하면, 빔 생성 장치(100)는 하이브리드 빔 생성부(110), 품질 측정부(130) 및 제어부(150)를 포함할 수 있으며, 다만 이는 일 실시예에 따른 것이므로 이 중 적어도 하나 이상의 구성을 포함하지 않거나 여기서 언급하지 않은 다른 구성을 더 포함할 수도 있다.
하이브리드 빔 생성부(110)는 도 1a의 디지털 빔포밍과 도 1b의 아날로그 빔포밍을 결합(하이브리드)한 구조를 갖는다. 이러한 하이브리드 빔 생성부(110)의 구조는 도 2b를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 2b는 일 실시예에 따른 하이브리드 빔 생성부의 구조를 도시한 도면이다. 도 2b에서 점선으로 표시된 부분(114a)은 1개의 빔을 생성하는 1개의 디지털 베이스 밴드부(또는 베이스 밴드부라고 지칭될 수도 있음)(113a), 빔의 각도를 변환하는 위상 변환부(112a) 그리고 이와 같이 각도가 변환된 빔을 송수신하는 복수의 안테나(111a)를 포함할 수 있다. 즉, 점선으로 표시된 부분(114a)은 아날로그 빔포밍의 구조를 가지며, 이하에서는 이를 아날로그 빔 생성부(114a)라고 지칭하기로 한다.
하이브리드 빔 생성부(110)는 전술한 아날로그 빔 생성부(114a)를 복수 개(114a 내지 114n)로 포함할 수 있다. 이 때, 아날로그 빔 생성부(114a 내지 114n)는 각각 서로 상이한 베이스 밴드에서 동시에 빔을 생성할 수 있는데, 이처럼 서로 상이한 베이스 밴드에서 동시에 빔을 생성하는 것은 디지털 빔포밍에서의 특징이다.
즉, 하이브리드 빔 생성부(110)는 아날로그 빔 생성부(114a 내지 114n)를 포함한다는 점에서 아날로그 빔포밍의 특징을 포함하고 있으며, 또한 이러한 아날로그 빔 생성부(114a 내지 114n) 각각이 서로 상이한 베이스 밴드에서 동시에 빔을 생성한다는 점에서 디지털 빔포밍의 특징도 포함하고 있다. 즉, 하이브리드 빔 생성부(110)는 아날로그 빔포밍과 디지털 빔포밍을 하이브리드한 특징을 포함한다.
한편, 도 2b에는 도시되지 않았지만 아날로그 빔 생성부(114a)는 저잡음 증폭부(Low Noise Amplifier, LNA), 주파수를 낮춰주기 위한 믹서부 또는 ADC(analog to digital converter)를 더 포함할 수도 있는데, 이러한 각각의 구성은 빔포밍 관련 분야에서 이미 적용중인 일반적인 구성에 해당하므로 이들 구성에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
다시 도 2a로 돌아와서 살펴보면, 품질 측정부(130)는 하이브리드 빔 생성부(110)가 생성한 빔의 품질을 측정한다. 이 때, 품질 측정부(130)가 측정하는 품질은 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 또는 서비스 품질(Quality of Service, QoS)을 예로 들 수 있으며 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 빔의 품질을 측정하는 이러한 품질 측정부(130) 자체의 구조는 이미 공지되었으므로 품질 측정부(130)의 구조 자체에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(150)는, 하이브리드 빔 생성부(110)가 생성한 빔에 대하여 품질 측정부(130)가 품질을 측정하면, 이러한 품질을 기초로 빔 탐색을 수행한다. 이러한 제어부(150)는 명령어를 포함하는 프로세서 또는 이러한 프로세서를 포함하는 연산 장치일 수 있으며, 하이브리드 빔 생성부(110) 및 품질 측정부(130)와 연결된다.
제어부(150)에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 하이브리드 빔 생성부(110)에 포함된 복수의 아날로그 빔 생성부(114) 각각이 빔을 생성하도록 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(150)는 단말(이동 통신 단말기)로부터 RACH 프리앰블(Random Access CHannel preamble, 이하 프리앰블이라고 지칭)이 수신된 것을 감지하면 전술한 빔이 생성되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 아날로그 빔 생성부(114) 각각이 동시에 빔을 생성하도록 제어할 수 있다.
아울러, 제어부(150)는 기 설정된 각도 범위 이내에서 상호 간에 최대 이격 각도를 갖는 빔이 생성되도록 제어할 수 있다. 이를 위하여 제어부(150)는 빔의 각도와 크기에 대한 정보를 미리 저장하고 있을 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 아날로그 빔 생성부(114) 각각이 상호 간에 최대 이격 각도를 갖는 빔을 생성하도록 제어할 수 있다. 여기서 상호 간에 최대 이격 각도란 복수의 빔이 모든 방향에 대하여 최대한 넓은 각도로 이격되었을 때의 각도를 의미할 수 있다. 다만, 이와 달리 제어부(150)는 복수의 빔이 모든 방향이 아닌 기 설정된 각도 범위 이내에서 상호 간에 최대 이격 각도를 갖는 빔을 생성하도록 제어할 수도 있다.
뿐만 아니라, 제어부(150)는 품질 측정부(130)가 측정한 품질을 기초로 복수의 빔 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다. 이 때, 제어부(150)는 품질이 상대적으로 우수한 빔을 선택할 수 있다.
여기서, 제어부(150)가 복수의 빔 중에서 어느 하나를 선택하는 것은 일 실시예에 불과한 것이며 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제어부(150)는 품질 측정부(130)가 측정한 품질을 기초로 가장 품질이 좋은 각도를 산출할 수 있으며 이와 같이 산출된 각도를 기초로 빔이 생성되도록 제어할 수도 있다. 다만, 이하에서는 제어부(150)가 복수의 빔 중에서 어느 하나를 선택하는 것을 전제로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 절차를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 빔 생성 절차(200)는 이동 통신 시스템에서 단말(210)과 기지국(220) 간에 빔을 생성하는 절차일 수 있다.
아울러, 도 2a 및 2b에서 언급하였던 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 장치(100)는 도 3에는 도시되어 있지 않지만 단말(210)과 통신을 수행하는 이러한 기지국(220)의 내부에 장착되거나 또는 기지국(220)과 연결되는 형태로 구현될 수 있으며 이와 달리 기지국(220) 자체에 그 기능이 구현되는 형태일 수도 있는데, 다만 이는 예를 든 것에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니다. 이를 토대로 살펴보면 비록 도 3에서는 빔 생성 절차(200)가 기지국(220)에 의하여 수행되는 것으로 도시되어 있지만, 실질적으로는 기지국(220)과 연관된 빔 생성 장치(100)에 의하여 수행되는 것이다.
빔 생성 절차(200)에 대하여 살펴보면, 먼저 단말(210)은 기지국(220)에 프리앰블을 전송한다(S10).
이 때의 프리앰블은 기지국(220)과 단말(210) 간의 빔포밍을 위하여 단말(210)이 최초로 전송하는 프리앰블이며, 이하에서는 제1 프리앰블이라고 지칭하기로 한다.
제1 프리앰블의 수신이 감지되면, 제어부(150)는 하이브리드 빔 생성부(110)에 포함된 복수의 아날로그 빔 생성부(114) 각각이 복수의 제1 빔들을 생성하도록 제어한다(S20). 이 경우, 제어부(150)는 이러한 복수의 제1 빔들이 동시에 생성되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 복수의 제1 빔들이 모든 방향에 대하여 상호 간에 최대 이격 각도를 갖도록 제어할 수 있다. 도 4a는 복수의 제1 빔들(321 내지 324)이 상호 간에 최대로 이격되는 각도로 생성된 것을 에시적으로 도시한 도면이다. 다만 여기서 도 4a는 제1 빔들이 생성된 각도를 예시적으로 도시한 것에 불과하므로 제1 빔들이 생성되는 각도가 도 4a에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.
이 후, 품질 측정부(130)는 제1 빔들에 대한 품질을 측정한다(S21). 품질 측정부(130)가 측정하는 품질은 신호 대 잡음비(SNR) 또는 서비스 품질(QoS)을 예로 들 수 있으며 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
이 후, 제어부(150)는 품질 측정부(130)가 측정한 품질을 기초로 제1 빔들 중에서 어느 하나를 선택한다. 선택된 빔을 적합(fine) 빔이라고 지칭하기로 한다. 도 4a에서는, 제1 빔들(321 내지 324) 중에서 빔(322)이 적합 빔으로 선택되었다.
적합 빔은 제1 빔들 중에서 품질이 우수한(적합한) 빔이다. 그러나, 도 4a에 도시된 것과 같이 적합 빔은 적합 빔의 양 측면에 있는 제1 빔들과 비교적 넓은 각도로 이격되어 있다. 따라서, 적합 빔의 각도를 기준으로 적합 빔의 양 측면에 있는 제1 빔들과의 사이에서 최적의 빔, 즉 최적(best) 빔을 탐색할 필요가 있다.
이를 위하여 단말(210)은 기지국(220)에 다시 한번 프리앰블을 전송한다(S30). 이러한 프리앰블은 제1 프리앰블과 구분하기 위하여 제2 프리앰블이라고 지칭하기로 한다.
제2 프리앰블의 수신이 감지되면, 제어부(150)는 하이브리드 빔 생성부(110)에 포함된 복수의 아날로그 빔 생성부(114) 각각이 복수의 제2 빔들을 생성하도록 제어한다(S40). 이 경우, 제어부(150)는 이러한 복수의 제2 빔들이 동시에 생성되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 복수의 제2 빔들이 일정한 각도 이내에서 상호 간에 최대 이격 각도를 갖도록 제어할 수 있다. 여기서, 일정한 각도는 예를 들면 적합 빔(322)의 각도를 중심으로 적합 빔의 양 측면에 있는 제1 빔들과의 사이에 있는 각도 범위이거나 또는 적합 빔(322)의 각도를 중심으로 기 설정된 각도 범위 이내일 수 있다.
도 4b는 적합 빔(322)의 각도를 중심으로 일정한 각도 이내에서 제2 빔들이 최대 이격 각도를 갖도록 생성된 것을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 4b를 참조하면, 복수의 제2 빔들(401 내지 404)은 적합 빔(322)의 각도를 중심으로 상호 간에 최대로 이격된 각도로 형성되어 있다. 여기서, 도 4b는 제2 빔들의 생성된 각도를 예시적으로 도시한 것이므로 제2 빔들이 생성되는 각도가 도 4b에 도시된 것으로 한정해석되는 것은 아니다.
이 후, 품질 측정부(130)는 제2 빔들에 대한 품질을 측정한다(S41). 품질 측정부(130)가 측정하는 품질은 신호 대 잡음비(SNR) 또는 서비스 품질(QoS)을 예로 들 수 있으며 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
이 후, 제어부(150)는 품질 측정부(130)가 측정한 품질을 기초로 제2 빔들 중에서 어느 하나를 선택한다. 선택된 빔을 최적(best) 빔이라고 지칭하기로 한다. 도 4b에서는, 제2 빔들(401 내지 404) 중에서 빔(403)이 최적 빔으로 선택되었다.
최적 빔(403)은 적합 빔(322)를 중심으로 일정한 각도 범위 이내에서 생성된 제2 빔들 중에서 선택된 빔이다. 따라서, 최적 빔의 각도는 단말(210)과 기지국(220) 간의 빔 탐색에 있어서 가장 적합한 빔의 각도일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 빔 탐색이 2번의 탐색(제1 빔들의 생성과 선택, 제2 빔들의 생성과 선택)으로 완료될 수 있으므로, 빔 탐색에 소요되는 지연(latency)이 감소될 수 있다 . 따라서 5G와 같은 밀리미터파 대역에서의 이동 통신 시스템에서 저지연 서비스(low latency service)가 보다 용이하게 구현되도록 할 수 있다.
한편, 도 3에서는 단말(210)이 제1 프리앰블과 제2 프리앰블을 각각 1번씩 전송하는 것으로 도시(S10, S30)하고 있다. 이는 단말(210)과 기지국(220) 간에 초저지연 서비스(extremely low latency service)가 요구되는 경우를 전제하고 있는 것이며, 이 경우 단말(210)은 전방향(omni-direction)으로 제1 프리앰블과 제2 프리앰블을 1번씩 전송한다.
다만, 이는 일 실시예에 따른 것이므로 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 실시예에 따라서 단말(210)은 어느 하나의 방향으로 제1 프리앰블과 제2 프리앰블을 전송한 뒤 기지국(220)으로 하여금 최적 빔을 찾도록 할 수 있으며, 이 후 다른 방향으로 제1 프리앰블과 제2 프리앰블을 전송한 뒤 기지국(220)으로 하여금 최적 빔을 찾도록 할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 방법의 순서를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 생성 방법의 순서를 도시한 도면이다.
먼저, 일 실시예에 따른 빔 생성 방법은 도 2a 및 2b에서 언급한 빔 생성 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 빔 생성 방법은 서로 상이한 베이스 밴드를 기준으로 상호 간에 최대 이격 각도를 갖는 복수의 제1 빔들을 생성하는 단계(S100), 제1 빔들의 품질을 측정하는 단계(S110), 측정된 제1 빔들의 품질을 기초로 제1 빔들 중 어느 하나인 적합 빔을 선택하는 단계(S120), 적합 빔의 각도를 기초로 복수의 제2 빔들을 생성하는 단계(S130), 제2 빔들의 품질을 측정하는 단계(S140) 및 측정된 제2 빔들의 품질을 기초로 제2 빔들 중 어느 하나인 최적 빔을 선택하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 제2 빔들을 생성하는 단계(S130)는 복수의 제2 빔들이 적합 빔의 각도를 기준으로 기 설정된 각도 범위 이내에서 생성되도록 제어할 수 있다.
또한, 제1 빔들의 품질을 측정하는 단계(S110)는 제1 빔들에 대한 신호 대 잡음비 또는 서비스 품질을 측정하고, 제2 빔들의 품질을 측정하는 단계(S140)는 제2 빔들에 대한 신호 대 잡음비 또는 서비스 품질을 측정할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 종래에 순차적으로 수행되었던 빔 탐색이 2번의 탐색으로 완료될 수 있으므로 빔 탐색에 소요되는 지연(latency)을 감소시킬 수 있으며, 따라서 5G와 같은 밀리미터파 대역에서의 이동 통신 시스템에서 저지연 서비스(low latency service)가 보다 용이하게 구현되도록 할 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 품질에서 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 일 실시예에 따르면, 5G와 같은 밀리미터파 대역에서의 이동 통신 시스템에서 저지연 서비스(low latency service)가 보다 용이하게 구현되도록 할 수 있다.
100: 빔 생성 장치
110: 하이브리드 빔 생성부
130: 품질 측정부
150: 제어부

Claims (6)

  1. 베이스 밴드를 기준으로 각도를 조절하여 빔을 생성하는 아날로그 빔 생성부를 복수로 포함하는 하이브리드 빔 생성부;
    상기 빔의 품질을 측정하는 품질 측정부; 및
    상호 간에 최대 이격 각도인 제1 이격 각도를 갖도록 생성된 복수의 제1 빔들 중에서 상기 복수의 제1 빔들의 품질을 기초로 적합 빔(fine beam)를 선택하며, 상기 적합 빔을 기초로 생성된 복수의 제2 빔들 중에서 상기 복수의 제2 빔들의 품질을 기초로 최적 빔(best beam)을 선택하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 적합 빔의 양 측에 있는 상기 제1 빔들 사이의 각도 범위 내에서 상기 제1 이격 각도 보다 작은 제2 이격 각도를 갖도록 상기 복수의 제2 빔들을 생성하도록 제어하고,
    상기 제어부는 단말로부터 제1 프리앰블이 수신되면, 상기 복수의 제1 빔들을 동시에 생성하도록 제어하고, 상기 단말로부터 제2 프리앰블이 수신되면, 상기 복수의 제2 빔들을 동시에 생성하도록 제어하는 빔 생성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 품질 측정부는,
    상기 빔에 대한 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 또는 서비스 품질(Quality of Service, QoS)을 기초로 상기 빔의 품질을 특정하는
    빔 생성 장치.
  4. 단말로부터 제1 프리앰블이 수신되면 서로 상이한 베이스 밴드를 기준으로 상호 간에 최대 이격 각도인 제1 이격 각도를 갖는 복수의 제1 빔들을 동시에 생성하는 단계;
    상기 제1 빔들의 품질을 측정하는 단계;
    측정된 상기 제1 빔들의 품질을 기초로 상기 제1 빔들 중 어느 하나인 적합 빔을 선택하는 단계;
    상기 단말로부터 제2 프리앰블이 수신되면 상기 적합 빔의 각도를 기초로 복수의 제2 빔들을 동시에 생성하는 단계;
    상기 제2 빔들의 품질을 측정하는 단계; 및
    측정된 상기 제2 빔들의 품질을 기초로 상기 제2 빔들 중 어느 하나인 최적 빔을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 제2 빔들을 생성하는 단계에서,
    상기 적합 빔의 양 측에 있는 상기 제1 빔들 사이의 각도 범위 내에서 상기 제1 이격 각도 보다 작은 제2 이격 각도를 갖도록 상기 복수의 제2 빔들을 생성하는 빔 생성 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 빔들의 품질을 측정하는 단계는 상기 제1 빔들에 대한 신호 대 잡음비 또는 서비스 품질을 측정하고,
    상기 제2 빔들의 품질을 측정하는 단계는 상기 제2 빔들에 대한 신호 대 잡음비 또는 서비스 품질을 측정하는
    빔 생성 방법.
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