KR102399317B1 - 무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102399317B1
KR102399317B1 KR1020190092338A KR20190092338A KR102399317B1 KR 102399317 B1 KR102399317 B1 KR 102399317B1 KR 1020190092338 A KR1020190092338 A KR 1020190092338A KR 20190092338 A KR20190092338 A KR 20190092338A KR 102399317 B1 KR102399317 B1 KR 102399317B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
window
beams
optimal beam
base station
terminal
Prior art date
Application number
KR1020190092338A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210014366A (ko
Inventor
김선우
강정완
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020190092338A priority Critical patent/KR102399317B1/ko
Priority to US16/821,304 priority patent/US11265072B2/en
Publication of KR20210014366A publication Critical patent/KR20210014366A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102399317B1 publication Critical patent/KR102399317B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H04L5/0051—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver of dedicated pilots, i.e. pilots destined for a single user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/19—Connection re-establishment

Abstract

무선 통신 시스템에서 위치 인식을 통한 빔 정렬 장치 및 방법이 개시된다. 본 개시에 따른 빔 정렬 방법은, 단말에 대한 상대적인 위치 정보를 기반으로 복수의 빔들을 포함하는 빔 집합을 구성하는 제1과정과, 상기 단말로부터 RS들을 상기 복수의 빔들을 이용하여 수신하는 제2과정과, 상기 빔 집합에 포함되는 빔들 중 최적의 빔을 결정하는 제3과정을 포함하며, 상기 제3과정은, 상기 빔 집합에서 복수의 인접한 빔을 포함하는 윈도우를 설정하는 과정과 상기 RS들을 이용하여 상기 윈도우 내의 빔들을 측정하는 과정과 측정된 상기 빔들 중 로컬 최적 빔을 결정하는 과정과 상기 로컬 최적 빔에 기반하여 윈도우를 재설정하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BEAM ALIGNMENT BASED ON LOCATION INFORMATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법에 관한 것이다.
5G(5th Generation) 통신 시스템에서, 밀리미터 파(millimeter wave) 주파수 대역이 사용된다. 밀리미터 파 주파수 대역을 사용함으로써 발생하는 높은 경로 손실을 보상하기 위해 대형 어레이 안테나가 사용될 수 있다. 그러나, 대형 어레이 안테나를 사용하면 빔 폭이 좁아지므로, 빔 정렬 오류로 인해 5G 네트워크의 성능이 저하될 수 있다. 빔 정렬 오류 문제를 극복하기 위해 몇 가지 빔 검색 알고리즘이 제안되었다.
예를 들어, 기지국(base station, BS)과 사용자 장비(user equipment, UE)가 광범위한 각도 빔 공간을 철저하게 검색함으로써 최적의 빔 쌍을 결정할 수 있게 하는 전수 검색 알고리즘(exhaustive search algorithm)이 있다. 전수 검색 알고리즘을 이용한 방법은 고정된 BS(base station) 및 UE(user equipment)에 대한 최적의 빔 쌍 선택을 보장할 수 있지만, 밀리미터 파 채널의 동적 특성으로 인해 모바일 시나리오에서는 적합하지 않을 수 있다. 또한, 좁은 빔 폭으로 인해 코드북 크기가 증가함에 따라, 전수 검색 알고리즘은 높은 계산 복잡도를 요구할 수 있다. 따라서, 전체 코드북을 검색하는 것은 많은 시간과 비용이 소요될 수 있다.
빔 검색 알고리즘의 다른 예로, 계층적 빔 검색 알고리즘(hierarchical beam search algorithm)이 있다. 계층적 빔 검색 알고리즘의 경우, 기지국 또는 UE는 빔 폭이 큰 빔을 사용하여 빔 정렬을 수행한 다음 미세 조정을 수행하여 빔 폭이 좁은 빔을 선택한다. 계층적 빔 검색 알고리즘의 복잡성은 전수 검색보다 높을 수 있지만, 정렬을 위한 오버헤드는 여전히 높을 수 있다.
종래의 빔 정렬 알고리즘들의 주요 단점은 계산 복잡도, 빔 정렬 오버헤드 및 모바일 환경에 적합하지 않은 소요 시간이다. 빔 정렬을 수행하는 데 걸리는 시간이 길면, 빔 정렬 과정에서 통신 네트워크에 병목 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 보다 효율적인 빔 정렬 방식이 필요하다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 효과적으로 빔을 정렬하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 검색할 빔들의 개수를 제한하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에 사용되는 제1 장치의 빔 정렬 방법은, 제2 장치에 대한 위치 정보를 기반으로 복수의 빔들을 포함하는 빔 집합을 구성하는 과정과, 상기 복수의 빔들 중 윈도우에 포함되는 복수의 인접한 빔들을 이용하여 상기 제2 장치로부터 RS(reference signal)들을 수신하는 과정과, 상기 빔 집합에 포함되는 빔들 중 최적의 빔을 결정하는 과정을 포함한다.
본 개시의 다른 실시예에 의할 때, 무선 통신 시스템에 사용되는 제1 장치는, 송수신부와, 상기 송수신부와 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제2 장치에 대한 위치 정보를 기반으로 복수의 빔들을 포함하는 빔 집합을 구성하고, 상기 복수의 빔들 중 윈도우에 포함되는 복수의 인접한 빔들을 이용하여 상기 제2 장치로부터 RS(reference signal)들을 수신하고, 상기 빔 집합에 포함되는 빔들 중 최적의 빔을 결정한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 최적의 빔을 적은 오버헤드(overhead)로 검색할 수 있게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬 절차를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬 시 사용되는 윈도우의 개념을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우를 이용한 빔 검색의 개념을 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬을 위한 장치의 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 위한 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 최적의 빔을 결정하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 통해 빔 조향 벡터의 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 동작들의 예를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 통해 빔 조향 벡터의 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 동작들의 다른 예를 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 통해 빔 조향 벡터의 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 동작들의 또 다른 예를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 위치 인식을 통한 빔 정렬 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 위치 정보를 통해 빔 집합을 구성함으로써, 최적의 빔을 적은 오버헤드로 검색할 수 있게 하기 위한 기술을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용되었으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)을 예시한다. 도 1은 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국(110)과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.
기지국(110)은 단말들(120, 130)에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '지노드비(next generation nodeB, gNB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
단말(120) 및 단말(130) 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말(120) 및 단말(130) 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말(120) 및 단말(130) 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말(120) 및 단말(130) 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
기지국(110) 또는 단말(120 또는 130)은 제1장치 또는 제2장치로 지칭될 수 있다. 제1 장치와 제2 장치는, 기지국과 단말 또는 단말과 기지국과 같이, 상호 간 무선 통신 네트워크를 형성할 수 있고, 데이터를 송신 및 수신할 수 있다.
기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 밀리미터 파(mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이때, 채널 이득의 향상을 위해, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 송신 신호 또는 수신 신호에 방향성(directivity)을 부여할 수 있다. 이를 위해, 기지국(110) 및 단말들(120, 130)은 빔 검색(beam search) 또는 빔 관리(beam management) 절차를 통해 서빙(serving) 빔들(112, 113, 121, 131)을 선택할 수 있다. 서빙 빔들(112, 113, 121, 131)이 선택된 후, 이후 통신은 서빙 빔들(112, 113, 121, 131)을 송신한 자원과 QCL(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 통해 수행될 수 있다.
제1 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널의 광범위한(large-scale) 특성들이 제2 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널로부터 추정될(inferred) 수 있다면, 제1 안테나 포트 및 제2 안테나 포트는 QCL 관계에 있다고 평가될 수 있다. 예를 들어, 광범위한 특성들은 지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 쉬프트(doppler shift), 평균 이득(average gain), 평균 지연(average delay), 공간적 수신 파라미터(spatial receiver parameter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 기지국(110)의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 기지국은 무선통신부(210), 백홀통신부(220), 저장부(230), 제어부(240)를 포함한다.
무선통신부(210)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부(210)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부(210)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부(210)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
또한, 무선통신부(210)는 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 이를 위해, 무선통신부(210)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부(210)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부(210)는 다수의 안테나 요소들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다.
하드웨어의 측면에서, 무선통신부(210)는 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예: DSP(digital signal processor))로 구현될 수 있다.
무선통신부(210)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부(210)의 전부 또는 일부는 '송신부(transmitter)', '수신부(receiver)' 또는 '송수신부(transceiver)'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부(210)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
백홀통신부(220)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(220)는 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
저장부(230)는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(230)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(230)는 제어부(240)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부(240)는 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(240)는 무선통신부(210)를 통해 또는 백홀통신부(220)을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(240)는 저장부(230)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(240)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 다른 구현 예에 따라, 프로토콜 스텍은 무선통신부(210)에 포함될 수 있다. 이를 위해, 제어부(240)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(240)는 저장부(230)에 이미 저장된 단말의 위치 정보에 관한 데이터를 검색 및 이를 이용하도록 명령할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 기지국이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 기지국이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다. 도 3에 예시된 구성은 단말(120)의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말은 통신부(310), 저장부(320), 제어부(330)를 포함한다.
통신부(310)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부(310)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(310)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부(310)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부(310)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부(310)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(Digital to Analog Convert), ADC(Anlaog to Digital Convert) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(310)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(310)는 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부(310)는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부(310)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(310)는 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신부(310)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부(310)의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부(310)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부(320)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(320)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(320)는 제어부(330)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부(330)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(330)는 통신부(310)를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(330)는 저장부(320)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(330)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(330)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부(310)의 일부 및 제어부(330)는 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(330)는 저장부(320)에 기 저장된 기지국의 위치에 관한 정보를 검색 및 이용하도록 명령할 수 있다. 예를 들어, 제어부(330)는 단말이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
기지국과 단말 간, 초기 접속 절차 후, 연결이 형성되고, 신호의 교환이 발생할 수 있다. 본 개시에서, 이 상태는 초기 상태라 지칭될 수 있다. 초기 상태에 기지국과 단말 간에 교환되는 신호는 위치 정보를 포함할 수 있다. 위치 정보는 기지국과 단말 사이의 절대적인 위치 또는 상대적인 위치를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 위치 정보는 GPS(global positioning system) 정보일 수 있다. 다른 예로, 위치 정보는 기지국과 단말 사이의 거리에 관한 정보, 방향에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 위치 정보의 교환은 실시간으로 이루어질 수 있고, 각각의 위치 정보는 단말의 저장부 또는 기지국의 저장부에 저장될 수 있다. 기지국 및 단말은 제공되는 위치 정보를 저장할 수 있다. 초기 상태에서, 기지국과 단말은 서로의 위치를 파악하고 있으며, 신호의 송수신을 위해 빔포밍을 수행할 수 있다. 최적의 빔을 이용함으로써, 기지국 및 단말은 빔포밍 이득을 획득할 수 있다.
통신을 수행하는 중, 단말의 이동, 장애물의 등장 등의 요인에 의해 통신이 단절되거나 통신 품질이 저하될 수 있다. 이때, 기지국과 단말 간의 신호의 교환은 일시적으로 중단될 수 있다. 즉, 통신을 위해 사용하던 송신 빔 및 수신 빔은 더 이상 최적의 빔이 아닐 수 있다. 이러한 상황은 빔 오류(beam failure) 상태라 지칭될 수 있다. 빔 오류 상태에서 다시 최적의 빔들을 결정하는 절차는 빔 회복(beam recovery) 절차 또는 빔 정렬(beam alignment) 절차라 지칭될 수 있다. 사용자의 체감 통신 품질의 열화를 최소화하기 위해, 빔 오류 발생 상태에서 빔 회복 또는 빔 정렬이 최대한 빨리 이루어지는 것이 바람직하다.
본 개시는, 빔 오류 발생 상태에서 빔 회복 상태로 도달하는 시간을 단축하기 위한 효율적인 빔 정렬에 대한 실시 예들을 설명한다. 일단 빔 오류가 발생한 경우, 기지국은 이미 획득된 단말의 위치 정보를 통해, 단말의 가장 최근 위치 정보를 확인한다. 이때, 최근 위치 정보는, 기지국으로부터 단말까지 떨어진 거리에 관한 정보, 기지국을 지나는 가상의 선을 기준으로 단말과 기지국 간의 최단 거리를 지나는 직선이 이루는 각도, 즉 방향에 관한 정보를 포함할 수 있다. 그 밖에 기지국을 기준으로 단말의 상대적인 위치를 결정하기 위한 요소에 관한 모든 정보를 포함할 수 있다. 가령, GPS 등을 통하여 기 확인된 단말의 위치 정보를 이용할 수 있다. 기지국은 단말의 위치 정보를 이용하여, 단말의 최근 위치 정보와 해당 위치 정보가 기록된 시간을 확인할 수 있다. 해당 위치 정보가 기록된 시간에 기반하여 후술하는 단말의 불확실 영역을 정의할 수도 있을 것이다. 단말은 기지국의 위치에 관한 정보를 확인한다. 기지국은 이동성이 없으므로, 단말의 저장부에 저장된 최근 위치 정보를 통하여 단말의 위치를 계산할 수 있다. 추가적으로, 단말 이동에 따라 발생하는 위치 변화가 고려될 수 있다.
최근의 3GPP 규격에서, 기지국은 주기적으로 PSS(primary synchronization signal), SSS(secondary synchronization signal) 및 PBCH(Pphysical broadcast channel)를 운반하는 SSB(synchronization signal block)들을 전송한다. 기지국의 위치 정보는 부가 정보로서 공유될 수 있으며, 단말은 GNSS(global navigation satellite system) 또는 다른 위치 추정 기술을 사용하여 자신의 위치 정보를 추정할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예는 이러한 방식을 통해 취득한 위치 정보가 정확하지 않을 수 있다는 사실을 고려하여, 위치 정보에 오차가 존재하는 상황을 고려한다. 본 개시의 일 실시 예에서 사용되는 위치 추정 기법의 최대 위치 오차는 기지국 및 단말에 알려진 것으로 가정된다.
기지국은 단말의 이전 위치 정보를 통하여 신호의 출발각(angle of departure, AOD)과 도달각(angle of arrival, AOA)을 추정할 수 있다. 또한, 위치 정보에 관한 추정 오차 분포(distribution of the estimation error)가 존재할 수 있는데, 추정 오차 분포는 통계적으로 얻어지거나, 위치 추정 정보 오차 마진(localization information error margin)의 하나로 포함될 수 있다.
단말과 기지국 상호간의 정밀한 위치 정보의 파악을 위해서, 위치 정보에 관한 추정 오차 분포가 고려되는 것이 바람직하다. 예를 들어, GNSS는 개방된 공간에서 약 3 미터의 위치 오류를 가질 수 있다. 5G 통신 네트워크는 사용자에게 열린 공간에서 약 1 미터의 위치 정밀도를 가진다. 고정밀 위치 정보 기술을 사용하여, 이동 장치는 BS와 교환 될 수 있는 위치 정보를 추정 할 수 있다. 그러나, 빔 오류가 발생하는 경우, 빔 복원을 달성하기 위해 넓은 각 공간을 철저하게 검색하는 대신, BS는 빔 검색에 사용되는 빔을 제한하기 위해 일부 위치 불확실성을 갖는 UE의 이전 위치 정보를 사용할 수 있다.
이전 위치 정보를 통해 산출된 AOD 및 AOA, 위치 정보에 관한 추정 오차 분포를 이용하여 단말의 현재 위치가 예상되는 불확실 영역(uncertainty region)을 특정할 수 있다. 불확실 영역은 통계적으로 얻어질 수 있다. 또한, 기지국과 단말은 각각 빔 조향 벡터들(beam steering vectors)의 집합으로 구성되는 코드북을 사용할 수 있다. 본 개시에서, 기지국의 코드북은 V, 단말의 코드북은 U로 표현될 수 있다.
기지국과 단말의 빔 조향 벡터들의 집합은 빔 조향 벡터들의 하위 집합을 포함할 수 있다. 이 하위 집합들은 Bbs, Bms로 각각 표현될 수 있다. 이때, Bbs는 V에 포함되며, Bms는 U에 포함되는 개념으로 이해되어야 한다. Bbs와 Bms는 전술한 불확실 영역에 대응되는 빔들로 구성될 수 있다. 새로 형성된 빔들의 하위 집합은 코드북의 전체 빔 조향 벡터들보다 더 적은 수로 구성될 수 있다. 따라서 최적의 빔을 재검색하는데 소요되는 시간이 줄어든다.
구체적으로, 기지국은 단말의 이전 위치 정보를 통해 AOA 및 AOD를 계산하고, 통계적으로 얻어진 위치 정보의 추정 오차 분포를 통하여 불확실 영역에 의해 커버되는 각도 공간을 정의할 수 있다. 이때, 상기 각도 공간에 대응되는 빔들을 빔 조향 벡터들의 하위 집합이라 정의할 수 있다. 따라서, 빔 정렬은 이 하위 집합에 속한 빔 조향 벡터들에 대해서만 이루어짐으로써, 무선 통신 네트워크를 재개하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 빔의 하위 집합에 대한 빔 정렬을 통해서 하위 집합 내의 빔 중 최적의 빔을 결정할 수 있고, 이 최적의 빔을 통해 통신 수행이 재개된다.
빔 조향 벡터의 하위 집합에서 최적의 빔을 결정하는 과정에서, 하위 집합 내에 속하며, 인접한 빔들의 집합으로 이루어진 윈도우를 설정함으로써, 하위 집합 내의 최적의 빔을 보다 효율적으로 결정할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 무선 통신 시스템에서 따른 빔 정렬 절차를 개략적으로 도시한다. 도 4는 기지국(110) 및 단말(120) 간 빔 정렬 절차를 예시한다.
도 4를 참고하면, 401 단계에서, 기지국(110) 및 단말(120)은, 상호간에 최적의 빔이 설정된 상태에서 데이터 전송을 수행한다. 구체적으로, 기지국과 단말 간에는 무선 통신 네트워크가 형성되어 신호의 교환이 발생할 수 있다. 이때, 기지국과 단말 간에 위치 정보가 교환될 수 있다.
403 단계에서, 기지국(110)은 윈도우를 설정한다. 이를 통해, 기지국(110)은 최적의 빔을 효율적으로 검색할 수 있다. 이때, 윈도우는 하위 집합에 속한 빔들 중 인접한 복수의 빔들을 포함할 수 있다. 윈도우를 통해 단계적으로 빔 정렬이 수행될 수 있다. 이때, 빔 정렬은 최적의 빔을 검색하는 동작으로 이해될 수 있다. 윈도우로 정의되는 영역을 특정하는 것을 윈도우 설정이라 할 수 있다.
405 단계에서, 기지국(110)은 최적의 빔을 결정한다. 구체적으로, 기지국(110)은 윈도우 내의 빔들을 이용하여 측정을 수행하고, 필요에 따라 윈도우를 재설정함으로써 빔 측정 영역을 이동시키며 단계적인 측정을 수행할 수 있다. 이를 통하여, 기지국(110)은 하위 집합 전체에서 최적의 빔을 결정할 수 있다. 윈도우는 해당 윈도우 내의 로컬 빔에 기반하여 재설정될 수 있다. 유사하게, 단말(120)도 윈도우를 이용하여 최적의 빔을 결정할 수 있다.
407 단계에서, 기지국(110)은 단말(120)과 통신을 수행한다. 구체적으로, 405 단계를 통해 최적의 빔이 결정되면, 기지국(110) 및 단말(120)은 결정된 최적의 빔을 이용하여 통신을 재개할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬 시 사용되는 윈도우의 개념을 도시한다. 도 5는 위치 좌표가 x 및 y로 주어지는 기지국(110) 및 단말(120)에 대한 시나리오를 예시한다. 도 5와 같은 윈도우(515)를 이용함으로써, 전수 검색과 같이 전체 각도 공간(entire angular space)(501)을 고려하는 대신, 기지국(110) 또는 단말(120)은 위치 정보 및 위치 정보 오차 분포를 사용하여 불확실 영역(503)을 제한할 수 있다. 불확실 영역(530)을 커버하는 빔들은 빔 정렬이 수행되는 새로운 빔 서브 세트(510)가 된다. 윈도우(515)는 빔 회복 동작을 빠르게 수행하기 위해, 즉, 측정할 빔들의 개수를 줄이기 위해 사용된다. 빔 서브 세트(510) 내의 일부 빔들을 포함하도록 윈도우(515)가 구성될 수 있으며, 윈도우(515)에 포함되는 빔들에 따라 빔 검색 범위가 결정될 수 있다. 빔 검색 범위가 결정됨으로써, 불확실 영역(503)의 일부 빔들만이 빔 정렬을 위해 사용된다. 이를 통해, 빔 정렬 시간이 단축될 수 있다.
도 5를 참고하면, 기지국(110)은 단말(120)의 이전 위치 정보 (xi, yi) 및 위치 정보 오차 분포에 기반하여 전체 각도 공간(510) 중 불확실 영역(503)을 특정할 수 있다. 이에 따라, 불확실 영역에 대응되는 빔들의 하위 집합(510)이 구성될 수 있고, 하위 집합(510)에 포함되는 빔들 중 이전 위치 정보 (xi, yi)에 대응하는 빔은 초기 추정 빔(initial estimated beam)(530)라 지칭된다. 초기 추정 빔(530)를 중심으로, 미리 정의된 개수의 인접한 빔들을 포함하는 윈도우(515)가 형성된다. 그리고, 윈도우(515)에서 가장 우수한 성능을 가지는 빔은 로컬 최적 빔(local optimal beam)(550)라 지칭된다. 윈도우(515) 내에서 로컬 최적 빔(550)의 위치에 따라, 윈도우(515)는 재설정될 수 있다. 윈도우(515) 내에서의 측정 및 윈도우(515)의 재설정을 반복하면, 최종적으로 단말(120)의 실제 위치 (xk, yk)에 대응하는 실제 최적 빔(actual optimal beam)(570)가 결정될 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우를 이용한 빔 검색의 개념을 도시한다. 도 6은 제1 장치(예: 기지국 또는 단말)가 측정을 수행하는 경우를 예시한다.
첫 번째 검색(first search)에서, 초기 추정 빔(610) 주변에 윈도우(630a)가 구성된다. 윈도우(630a)은 복수의 인접한 빔들(631 내지 639)을 포함한다. 여기서, 9개의 빔들은 설명의 편의를 위한 일 예일 뿐이며, 본 예가 윈도우에 포함되는 인접한 빔들의 수를 9개로 제한한다는 의미로 해석되어서는 아니된다. 윈도우(630a)는 초기 추정 빔(610)을 기준으로 결정될 수 있고, 도 6의 초기 추정 빔(610)은 윈도우 내의 5번째 빔(635)이다.
제1 장치는 제2 장치로부터 수신되는 RS들을 이용하여 윈도우(630a) 내의 빔들(631 내지 639)에 대한 측정들을 수행하고, 다음 검색(next search)를 위한 빔 검색 방향(direction of search)(690)을 결정한다. 빔 검색의 방향(690)은 로컬 최적 빔(650)에 의해 결정된다. 로컬 최적 빔(650)가 목표 품질(예: 데이터 전송률)을 충족시키지 못하면 다음 검색에서 빔 정렬을 유도하기 위해 윈도우(630a)가 재설정되며, 윈도우가 재설정되는 방향이 빔 검색의 방향(690)이라 지칭된다. 도 6의 경우, 윈도우(630a) 내의 가장 오른쪽 빔(639)이 로컬 최적 빔(630a)로 확인된다. 이에 따라, 윈도우(630a)의 오른쪽 외부에 더 우수한 빔이 존재할 것으로 기대되므로, 윈도우(630a)가 오른쪽으로 이동, 즉, 빔 검색 방향(690)이 오른쪽으로 결정된다.
이에 따라, 다음 검색에서, 재설정된 윈도우(630b)는 실제 빔(670)을 포함하게 된다. 제1 장치는 재설정된 윈도우(630b) 내의 빔들에 대해 측정을 수행함으로써, 실제 최적 빔(670)에 대한 측정을 수행한다. 실제 최적 빔(670)는 목표 품질을 만족하는 품질(예: 수신 신호 세기)를 제공할 것이므로, 빔 정렬 절차는 완료될 수 있다.
도 6을 참고하여 설명한 실시 예에서, 실제 최적 빔(670)는 목표 품질을 만족함에 의해, 빔 정렬 절차가 완료될 수 있다. 그러나, 다른 실시 예에 따라, 실제 최적 빔(670)가 목표 품질을 만족하더라도, 빔 검색이 더 수행될 수 있다. 실제 최적 빔(670)가 재설정된 윈도우(630b)의 가장 오른쪽에 존재하므로, 더 우수한 품질을 제공하는 빔이 존재할 가능성이 배제될 수 없다. 따라서, 제1 장치는 윈도우(630b)를 더 오른쪽으로 이동시킨 후, 추가적인 검색을 수행할 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 정렬을 위한 장치의 흐름도(700)이다. 도 7은 기지국(110)의 동작 방법을 예시한다. 하지만, 도 7의 동작들은 단말(120)에 의해서 수행될 수 있다.
도 7을 참조할 때, 701 단계에서, 기지국은 단말의 위치 정보에 기반하여 윈도우를 설정한다. 구체적으로, 기지국은 단말의 이전 위치 정보, 바람직하게는 최근 위치 정보를 이용하여 신호의 출발각과 도달각을 계산하고, 기 저장된 정보 또는 통계적으로 산출된 정보를 통해 위치 정보 오차 분포를 결정한다. 계산된 출발각과 도달각 및 결정된 위치 정보 오차 분포에 기반하여, 기지국은 단말의 현재 위치를 예상할 수 있는 불확실 영역을 정의한다. 또한, 기지국은 해당 불확실 영역에 대응되는 빔들로 구성된 빔들의 하위 집합을 정의한다. 하위 집합에 속한 빔들 중 최적의 빔을 검색하는데 있어서, 검색의 효율성을 더하기 위해, 하위 기지국은 집합 내부에서 복수의 인접한 빔들로 이루어진 윈도우를 설정한다.
703 단계에서, 기지국은 윈도우 내 로컬 최적 빔을 결정한다. 로컬 최적 빔은 윈도우 내에서 가장 우수한 채널 품질을 제공하는 빔을 의미한다. 기지국은 단말로부터 수신되는 RS들(예: SRS(sounding RS)들)을 윈도우 내의 빔들로 수신 및 측정한 후, 측정 결과를 비교함으로써 로컬 최적 빔을 결정할 수 있다.
705 단계에서, 기지국은 로컬 최적 빔을 통해 RS들을 송신한다. 즉, 기지국은 단말의 로컬 최적 빔 결정을 위해, RS들을 송신할 수 있다. 여기서, 송신되는 RS들의 개수는 단말에서 설정된 윈도우에 포함되는 빔들의 개수 이상일 수 있다.
707 단계에서, 기지국은 실제 최적 빔의 발견 여부를 확인한다. 구체적으로, 기지국이 윈도우에 속한 복수의 빔들 중 최적의 빔, 즉 로컬 최적 빔을 결정하면, 기지국은 로컬 최적 빔이 실제 최적 빔인지 확인한다. 예를 들어, 실제 최적 빔인지 여부는 로컬 최적 빔의 윈도우 내에서의 위치, 로컬 최적 빔에 대한 측정 값 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 로컬 최적 빔의 위치가 윈도우의 끝단일 경우, 로컬 최적 빔은 실제 최적 빔이 아닌 것으로 판단될 수 있다. 다른 예로, 로컬 최적 빔의 측정 값이 임계치 미만인 경우, 로컬 최적 빔은 실제 최적 빔이 아닌 것으로 판단될 수 있다.
로컬 최적 빔이 실제 최적 빔이 아니면, 709 단계에서, 기지국은 로컬 최적 빔을 기준으로 윈도우를 재설정한다. 이후, 기지국은 703 단계, 705 단계, 707 단계를 반복한다. 즉, 기지국은 재설정된 윈도우에 속한 빔들에 대한 측정을 수행하고, 재설정된 윈도우 내의 로컬 최적 빔을 선택 후, 로컬 최적 빔이 실제 최적 빔인지 여부를 판단할 수 있다.
도 7을 참고하여 설명한 실시 예에서, 로컬 최적 빔이 실제 최적 빔인지 여부는 로컬 최적 빔의 윈도우 내에서의 위치, 로컬 최적 빔에 대한 측정 값 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 여기서, 측정 값이 사용되는 경우, 측정 값은 임계치와 비교된다. 이때, 일 실시 예에 따라, 측정 값과 비교되는 임계치는 로컬 최적 빔의 윈도우 내 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 로컬 최적 빔이 윈도우의 끝단에 위치한 경우의 임계치는 로컬 최적 빔이 윈도우의 끝단이 아닌 다른 자리에 위치한 경우보다 크게 정의될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 위한 흐름도(800)이다. 도 8은 기지국(110)의 동작 방법을 예시한다. 하지만, 도 8의 동작들은 단말(120)에 의해서 수행될 수 있다.
도 8을 참고하면, 801 단계에서, 기지국은 빔 오류의 발생을 검출한다. 빔 오류로 인해, 기지국과 단말 간의 무선 통신이 일시적으로 중단 또는 제한될 수 있다.
803 단계에서, 기지국은 단말의 이전 위치 정보를 확인한다. 기지국 및 단말 각각에 포함된 저장부에 이전 위치 정보가 실시간으로 저장되고, 기지국은 기지국의 저장부에 이전 위치 정보에 관한 검색 명령을 부여할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 저장부에 저장된 최근 위치 정보 또는 최근 위치 정보와 해당 위치 정보가 저장된 시간에 관한 정보를 확인할 수 있다.
805 단계에서, 기지국은 AOA 및 AOD를 계산한다. AOA 및 AOD는 단말의 위치 정보를 통해 계산할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 확인된 이전 위치 정보에 기반하여 기지국으로부터 송신되는 신호의 출발각과 도달각을 계산할 수 있다.
807 단계에서, 기지국은 윈도우를 설정한다. 기지국은 AOD 및 AOA에 관한 정보, 이미 알려진 위치 정보의 추정 오차 분포에 관한 정보를 통하여 단말이 위치하는 것으로 예상되는 영역을 결정할 수 있다. 위치 정보의 추정 오차 분포는 통계적으로 얻어지거나 이미 정해진 값일 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 최적의 빔을 결정하기 위한 흐름도(900)이다. 도 9는 기지국(110)의 동작 방법을 예시한다. 하지만, 도 9의 동작들은 단말(120)에 의해서 수행될 수 있다.
도 9을 참고하면, 901 단계에서, 기지국은 윈도우를 설정한다. 구체적으로, 단말의 이전 위치 정보를 통해 불확실 영역이 정해지고, 불확실 영역에 대응하는 빔 조향 벡터들의 하위 집합이 정의되면, 하위 집합 내의 빔들 중 최적의 빔을 검색하기 위해 하위 집합 내의 인접한 복수개의 빔들을 포함하는 영역을 설정한다.
903 단계에서, 기지국은 윈도우 내의 빔들을 측정한다. 구체적으로, 빔들의 측정은 단말로부터 RS신호들을 수신함으로써 이루어진다. 빔들이 수신 빔을 형성하는 속도 또는 수신 빔의 효율에 관한 측정을 포함하는 의미일 수 있다. 단말로부터 수신한 복수의 RS들을 통해 윈도우 내의 복수개의 빔들 모두에 대해 측정을 수행한다.
905 단계에서, 기지국은 로컬 최적 빔을 결정한다. 구체적으로, 기지국은 빔들의 측정 값에 기반하여 가장 최적의 빔을 결정할 수 있다. 해당 윈도우 내에서 가장 최적의 빔을 로컬 최적 빔 또는 국부 최적 빔이라 정의한다. 로컬 최적 빔이 윈도우 내 어디에 위치하는지에 관한 정보가 기지국에 포함된 저장부에 별도로 저장될 수 있다.
907 단계에서, 기지국은 결정된 로컬 최적 빔을 통해 RS들을 송신한다. 로컬 최적 빔을 통해 송신되는 RS들은 단말의 로컬 최적 빔 결정을 위해 사용될 수 있다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 통해 빔 조향 벡터의 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 동작들의 예를 도시한다. 도 10은, 총 10회에 걸쳐(n=1~10) RS들의 송수신을 통해 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 과정을 도시한다. 기지국과 단말간의 연결이 끊어지면, 기지국은 단말의 이전 위치 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하고, 추정된 방향으로 초기 추정 빔을 송신한다. 단말은 빔 집합을 형성하여 기지국으로부터 초기 추정 빔을 수신하고, 초기 추정 빔을 수신한 빔을 기준으로 윈도우를 설정한다. 초기 추정 빔은 복수회의 RS들일 수 있다. 이 RS들을 통해 단말은 윈도우 내의 빔 중 최적의 빔을 결정한다. 도 10을 참조할 때, n이 1일 때, 최적의 빔은 단말의 윈도우에서 가장 우측에 존재하는 빔임을 확인할 수 있다. 이를 제1 로컬 최적 빔이라 지칭한다.
단말은 결정된 제1 로컬 최적 빔을 이용하여 기지국으로 RS들을 송신한다. 기지국으로 송신하는 RS들의 초기 방향은, 기지국의 알려진 위치 정보를 통해 결정할 수 있다. 단말로부터 RS들을 수신한 기지국은, 이를 수신한 빔을 기준으로 윈도우를 형성한다. 기지국은 해당 윈도우 내에서 최적의 제2 로컬 빔을 결정하고 결정된 제2 로컬 최적 빔을 통해 단말로 RS들을 다시 송신한다. 단말이 제1 로컬 최적 빔을 통해 기지국으로 RS들을 전송하거나, 기지국이 제2 로컬 최적 빔을 통해 단말로 RS들을 송신할 경우, 윈도우는 재설정된다. 기지국 또는 단말의 윈도우는 각각 로컬 최적 빔을 기준으로 재설정되며, 재설정의 기준은 각각의 로컬 최적 짐이 윈도우 내의 벡터들 중 가장 중앙에 위치하도록 설정될 수 있다.
n=3에서, 단말은 재설정된 윈도우를 통해 기지국으로부터 다시 RS들을 수신한다. RS들을 수신한 단말은, 재설정된 윈도우 내에서 최적의 윈도우를 검색하여 제3 로컬 최적 빔을 결정한다. 이러한 방법으로 검색을 계속하여, 로컬 최적 빔이 해당 윈도우의 끝단에 위치할 경우, 수신한 빔에서 로컬 최적 빔의 방향으로 최적 빔의 검색일 계속하고, 해당 윈도우의 끝단이 아닌 곳에서 로컬 최적 빔이 발견되는 경우, 검색을 종료한다.
다만, 단말에서 최적의 빔(실제 최적 빔이라고 표현할 수 있다)을 결정한 경우에도, 기지국에서 최적의 빔이 결정되지 않았다면, 검색 작업(빔 정렬 또는 빔 회복 작업이라고 표현할 수 있다)은 계속된다. 이때, 이미 최적의 빔이 결정된 단말은 윈도우 재설정 없이 최적의 빔을 이용해 RS들을 기지국으로 송신하기만 하면 된다. 기지국에서 먼저 최적의 빔이 결정된 경우에도 이와 같다.
도 10을 참고하면, n=7일 때, 단말의 실제 최적 빔이 결정되고, n=8에서 기지국의 실제 최적 빔이 결정됨으로써, 빔 정렬 작업은 종료되고, 결정된 최적 빔을 통해 데이터 송수신이 이루어진다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 통해 빔 조향 벡터의 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 동작들의 다른 예를 도시한다. 도 11은, 총 7회에 걸쳐(n=1~7) RS들의 송수신을 통해 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 과정을 도시한다.
기지국과 단말간의 연결이 끊어지면, 기지국은 단말의 이전 위치 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하고, 추정된 방향으로 초기 추정 빔을 송신한다. 단말은 빔 집합을 형성하여 기지국으로부터 초기 추정 빔을 수신하고, 초기 추정 빔을 수신한 빔을 기준으로 윈도우를 설정한다. 초기 추정 빔은 복수회의 RS들일 수 있다. 이 RS들을 통해 단말은 윈도우 내의 빔 중 최적의 빔을 결정한다. 도 11을 참조할 때, n이 1일 때, 윈도우 내 최적의 빔은 단말의 윈도우에서 가장 좌측에 존재하는 빔임을 확인할 수 있다. 이를 제1 로컬 최적 빔이라 지칭한다.
단말은 결정된 제1 로컬 최적 빔을 이용하여 기지국으로 RS들을 송신한다. 기지국으로 송신하는 RS들의 초기 방향은, 기지국의 알려진 위치 정보를 통해 결정할 수 있다. 단말로부터 RS들을 수신한 기지국은, 이를 수신한 빔을 기준으로 윈도우를 형성한다. 기지국은 해당 윈도우 내에서 최적의 제2 로컬 빔을 결정하고 결정된 제2 로컬 최적 빔을 통해 단말로 RS들을 다시 송신한다. 단말이 제1 로컬 최적 빔을 통해 기지국으로 RS들을 전송하거나, 기지국이 제2 로컬 최적 빔을 통해 단말로 RS들을 송신할 경우, 윈도우는 재설정된다. 기지국 또는 단말의 윈도우는 각각 로컬 최적 빔을 기준으로 재설정되며, 재설정의 기준은 각각의 로컬 최적 짐이 윈도우 내의 벡터들 중 가장 중앙에 위치하도록 설정될 수 있다.
n=3에서, 단말은 재설정된 윈도우를 통해 기지국으로부터 다시 RS들을 수신한다. RS들을 수신한 단말은, 재설정된 윈도우 내에서 최적의 윈도우를 검색하여 제3 로컬 최적 빔을 결정한다. 이러한 방법으로 검색을 계속하여, 로컬 최적 빔이 해당 윈도우의 끝단에 위치할 경우, 수신한 빔에서 로컬 최적 빔의 방향으로 최적 빔의 검색일 계속하고, 해당 윈도우의 끝단이 아닌 곳에서 로컬 최적 빔이 발견되는 경우, 검색을 종료한다.
다만, 단말에서 최적의 빔(실제 최적 빔이라고 표현할 수 있다)을 결정한 경우에도, 기지국에서 최적의 빔이 결정되지 않았다면, 검색 작업(빔 정렬 또는 빔 회복 작업이라고 표현할 수 있다)은 계속된다. 이때, 이미 최적의 빔이 결정된 단말은 윈도우 재설정 없이 최적의 빔을 이용해 RS들을 기지국으로 송신하기만 하면 된다. 기지국에서 먼저 최적의 빔이 결정된 경우에도 이와 같다. 도 11을 참고하면, n=3에서 단말의 실제 최적 빔이 결정되고, n=7에서 기지국의 실제 최적 빔이 결정됨으로써 빔 정렬 작업은 종료된다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 윈도우 설정을 통해 빔 조향 벡터의 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 동작들의 또 다른 예를 도시한다. 도 12은, 총 5회에 걸쳐(n=1~5) RS들의 송수신을 통해 하위 집합 내에서 최적의 빔을 검색하는 과정을 도시한다.
기지국과 단말간의 연결이 끊어지면, 기지국은 단말의 이전 위치 정보를 이용하여 단말의 위치를 추정하고, 추정된 방향으로 초기 추정 빔을 송신한다. 단말은 빔 집합을 형성하여 기지국으로부터 초기 추정 빔을 수신하고, 초기 추정 빔을 수신한 빔을 기준으로 윈도우를 설정한다. 초기 추정 빔은 복수회의 RS들일 수 있다. 이 RS들을 통해 단말은 윈도우 내의 빔 중 최적의 빔을 결정한다. 도 12을 참조할 때, n이 1일 때, 윈도우 내 최적의 빔은 단말의 윈도우에서 중앙에 존재하는 빔임을 확인할 수 있다. 이를 로컬 최적 빔이라 지칭한다. 로컬 최적 빔이 해당 윈도우의 끝단에 위치할 경우, 수신한 빔에서 로컬 최적 빔의 방향으로 최적 빔의 검색일 계속하고, 해당 윈도우의 끝단이 아닌 곳에서 로컬 최적 빔이 발견되는 경우, 검색을 종료한다. 다만, 단말에서 최적의 빔(실제 최적 빔이라고 표현할 수 있다)을 결정한 경우에도, 기지국에서 최적의 빔이 결정되지 않았다면, 검색 작업(빔 정렬 또는 빔 회복 작업이라고 표현할 수 있다)은 계속된다. 이때, 이미 최적의 빔이 결정된 단말은 윈도우 재설정 없이 최적의 빔을 이용해 RS들을 기지국으로 송신하기만 하면 된다. 기지국에서 먼저 최적의 빔이 결정된 경우에도 이와 같다. 도 12를 참고하면, n=1에서 단말의 실제 최적 빔이 결정되고, n=5에서 기지국의 실제 최적 빔이 결정됨으로써 빔 정렬 작업은 종료된다.
편의상 실제 최적 빔, 로컬 최적 빔, 초기 추정 빔이라고 표현하였으나, 실제 최적 빔 방향, 로컬 최적 빔 방향, 초기 추정 빔 방향으로 이해될 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에 사용되는 제1 장치의 빔 정렬 방법에 있어서,
    제2 장치에 대한 위치 정보를 기반으로 복수의 빔들을 포함하는 빔 집합을 구성하는 과정과,
    상기 복수의 빔들 중 윈도우에 포함되는 복수의 인접한 빔들을 이용하여 상기 제2 장치로부터 RS(reference signal)들을 수신하는 과정과,
    상기 빔 집합에 포함되는 빔들 중 최적의 빔을 결정하는 과정을 포함하고,
    상기 최적의 빔을 결정하는 과정은,
    상기 빔 집합에서 상기 복수의 인접한 빔들을 포함하는 상기 윈도우를 설정하는 과정과,
    상기 RS들을 이용하여 상기 윈도우 내의 빔들에 대한 측정을 수행하는 과정과,
    상기 측정의 결과에 기반하여 상기 빔들 중 로컬 최적 빔을 결정하는 과정과,
    상기 로컬 최적 빔에 기반하여 윈도우를 재설정하는 과정을 포함하되,
    상기 로컬 최적 빔이 상기 윈도우의 끝단에 위치하는지 판단하는 과정과,
    상기 끝단에 위치하는 경우, 상기 로컬 최적 빔에 기반하여 윈도우를 재설정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 장치로부터 상기 RS들을 수신하는 과정은,
    상기 재설정된 윈도우에 포함된 복수의 빔들을 이용하여 상기 RS를 수신하는 과정을 포함하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 로컬 최적 빔을 통해 적어도 하나의 RS를 상기 제2 장치로 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 최적의 빔을 결정하는 과정은,
    상기 로컬 최적 빔의 측정값이 임계치 미만인지 판단하는 과정과,
    상기 로컬 최적 빔의 측정값이 상기 임계치 미만인 경우, 상기 로컬 최적 빔에 기반하여 윈도우를 재설정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치 정보는,
    상기 제2 장치로부터 기 수신한 데이터에 기반한 상기 제2 장치의 이전 위치에 관한 정보인 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 빔 집합에 포함되는 빔들의 개수는, 상기 위치 정보의 오차 분포 및 상기 빔들의 빔폭에 기반하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 빔들을 포함하는 빔 집합을 구성하는 과정은,
    상기 위치 정보를 통하여 상기 제2장치의 위치가 예상되는 불확실 영역을 결정하는 과정과
    상기 불확실 영역에 대응되는 빔 집합을 구성하는 과정을 포함하는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에 사용되는 제1 장치에 있어서,
    송수신부와,
    상기 송수신부와 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제2 장치에 대한 위치 정보를 기반으로 복수의 빔들을 포함하는 빔 집합을 구성하고,
    상기 복수의 빔들 중 윈도우에 포함되는 복수의 인접한 빔들을 이용하여 상기 제2 장치로부터 RS(reference signal)들을 수신하고,
    상기 빔 집합에 포함되는 빔들 중 최적의 빔을 결정하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 빔 집합에서 상기 복수의 인접한 빔들을 포함하는 상기 윈도우를 설정하고,
    상기 RS들을 이용하여 상기 윈도우 내의 빔들에 대한 측정을 수행하고,
    상기 측정의 결과에 기반하여 상기 빔들 중 로컬 최적 빔을 결정하고,
    상기 로컬 최적 빔에 기반하여 윈도우를 재설정하되,
    상기 로컬 최적 빔이 상기 윈도우의 끝단에 위치하는지 판단하고,
    상기 끝단에 위치하는 경우, 상기 로컬 최적 빔에 기반하여 윈도우를 재설정하는 제1장치.
  11. 삭제
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 재설정된 윈도우에 포함된 복수의 빔들을 이용하여 RS를 수신하는 제1장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 로컬 최적 빔을 통해 RS들을 상기 제2장치로 전송하는 제1장치.
  14. 삭제
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 로컬 최적 빔의 측정값이 임계치 미만인지 판단하고,
    상기 로컬 최적 빔의 측정값이 임계치 미만인 경우, 상기 로컬 최적 빔에 기반하여 윈도우를 재설정하는 제1장치.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 위치 정보는,
    상기 제2장치로부터 기 수신한 데이터에 기반한 상기 제2장치의 이전 위치에 관한 정보인 것을 특징으로 하는 제1장치.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 위치 정보는,
    위치 정보 오차 분포를 포함하는 정보인 것을 특징으로 하는 제1장치.
  18. 청구항 10에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 위치 정보를 통하여 상기 제2장치의 위치가 예상되는 불확실 영역을 결정하고,
    상기 불확실 영역에 대응되는 빔 집합을 구성하는 제1장치.
KR1020190092338A 2019-07-30 2019-07-30 무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법 KR102399317B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190092338A KR102399317B1 (ko) 2019-07-30 2019-07-30 무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법
US16/821,304 US11265072B2 (en) 2019-07-30 2020-03-17 Apparatus and method for beam alignment based on location information in wireless communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190092338A KR102399317B1 (ko) 2019-07-30 2019-07-30 무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210014366A KR20210014366A (ko) 2021-02-09
KR102399317B1 true KR102399317B1 (ko) 2022-05-18

Family

ID=74258462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190092338A KR102399317B1 (ko) 2019-07-30 2019-07-30 무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11265072B2 (ko)
KR (1) KR102399317B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021066406A1 (en) * 2019-10-03 2021-04-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and systems for reducing beam search space for selection of an optimal beam
CN115395995A (zh) * 2021-05-24 2022-11-25 北京三星通信技术研究有限公司 波束确定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
WO2022255704A1 (en) * 2021-05-29 2022-12-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for managing beam alignment in a wireless communication system
EP4241391A4 (en) 2021-05-29 2024-05-15 Samsung Electronics Co Ltd METHOD AND APPARATUS FOR MANAGING BEAM POINTING IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7013165B2 (en) 2000-08-16 2006-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna array apparatus and beamforming method using GPS signal for base station in mobile telecommunication system
TW595857U (en) 2001-11-29 2004-06-21 Us 091219345
CA2858171C (en) 2011-12-15 2017-12-05 Intel Corporation Use of location information in multi-radio devices for mmwave beamforming
KR20130123087A (ko) 2012-05-02 2013-11-12 한국전자통신연구원 단말 위치 추적 방법 및 장치
CN103052086B (zh) 2013-01-22 2016-09-07 华为技术有限公司 一种毫米波相控阵波束对准方法及通信设备
KR101517904B1 (ko) 2013-09-27 2015-05-06 한국철도기술연구원 철도 차량의 운영 패턴에 따른 빔 포밍 장치 및 그 방법
US10355761B2 (en) * 2014-10-07 2019-07-16 Mediatek Inc. Beam administration methods for cellular/wireless networks
US20160118716A1 (en) 2014-10-23 2016-04-28 Huawei Technologies Co., Ltd. System and Method for Beam Alignment
EP3229380B1 (en) 2014-12-31 2019-05-29 Huawei Technologies Co. Ltd. Antenna alignment method and system
WO2016141975A1 (en) * 2015-03-10 2016-09-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Uncertainty dependent beamforming configuration control
KR102109606B1 (ko) 2015-07-16 2020-05-12 에스케이텔레콤 주식회사 빔포밍 기반 무선 백홀 형성 방법, 이를 위한 장치
US10122426B2 (en) * 2015-07-20 2018-11-06 Centre Of Excellence In Wireless Technology Method for beam steering in multiple-input multiple-output system
KR102250946B1 (ko) 2015-08-21 2021-05-12 한국전자통신연구원 위치기반 빔포밍 장치 및 그 방법
KR101742421B1 (ko) 2016-01-12 2017-05-31 한국과학기술원 송신 장치의 이동성 지원을 위한 송수신 빔 형성 방법 및 장치
KR101881166B1 (ko) 2016-05-17 2018-07-23 한국전자통신연구원 이동무선백홀 네트워크의 빔 포밍 통신 장치 및 방법
KR102616419B1 (ko) * 2016-10-12 2023-12-21 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나 구성에 기반한 빔 탐색 장치 및 방법
CN109391311A (zh) * 2017-08-10 2019-02-26 株式会社Ntt都科摩 一种用于波束管理的参考信号发送与接收方法及装置
US11096176B2 (en) * 2019-05-24 2021-08-17 Huawei Technologies Co., Ltd. Location-based beam prediction using machine learning

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Igbafe Orikumhi et al, "Location-aware Beam Alignment for mmWave Communications", 2018 56th Annual Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, October 2-5, 2018 (2018.10.02.)*
Igbafe Orikumhi et al, "Location-aware Beam Alignment for mmWave Communications", Computer Science, Engineering, Mathematics, ArXiv, 2019(2019.07.04.)*
Maurizio Rea et al, "Statistical Location and Rotation-Aware Beam Search for MillimeterWave Networks," eprint arXiv:1812.08464, (2018.12.20.)*
Nil Gracia et al, "Locatio-Aided mm-Wave Channel Estimation for Vehicular Communication,"2016 IEEE 17th International Workshop on Signal Processing Advances in Wireless Communications (SPAWC)*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210014366A (ko) 2021-02-09
US11265072B2 (en) 2022-03-01
US20210036760A1 (en) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102399317B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 위치 정보에 기반한 빔 정렬 장치 및 방법
CN111406434B (zh) 用于无线网络的联合波束报告的方法、装置和介质
KR102525770B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말의 측위를 위한 장치 및 방법
KR102347722B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 위치 측정을 위한 장치 및 방법
US10925030B2 (en) Apparatus and method for controlling directivity in wireless communication system
US10768268B2 (en) Apparatus and method for determining properties of channel
US20170317729A1 (en) Wireless communication apparatus and wireless communication control method
US20220376768A1 (en) Beam alignment verification for wireless networks
EP3336578B1 (en) Device and method for estimating position of terminal in wireless communication system
Patra et al. Smart mm-wave beam steering algorithm for fast link re-establishment under node mobility in 60 GHz indoor WLANs
KR20180027305A (ko) 무선 통신 시스템에서 셀을 선택하기 위한 장치 및 방법
WO2018060315A1 (en) Beam management for interference mitigation for wireless networks
JP7388609B2 (ja) ビーム構成方法および装置
US20200288370A1 (en) Device and method for performing measurement related to handover in wireless communication system
WO2018034713A1 (en) Multi-cell multi-beam adaptation techniques
WO2022082757A1 (zh) 通信方法和装置
EP2911435B1 (en) Apparatuses, methods and computer programs for determining information related to a path direction and for a transceiver of a communication device
US11218211B2 (en) Iterative beam training method for accessing a mm-wave network
WO2022263883A1 (en) Spatial audio assisted beamforming for communications in safe mode
WO2021012118A1 (zh) 通信方法、装置、设备、系统及存储介质
KR102480041B1 (ko) 무선 링크 재설정 방법, 이를 이용하는 무선통신 디바이스
GB2514548A (en) Method of configuring a high-frequency radio module, associated multiband radio communication device and system
KR20190095071A (ko) 무선 통신 시스템에서 주파수 스캐닝을 위한 장치 및 방법
US11178511B2 (en) Method and device for positioning communication device
Wang et al. Reconfigurable Intelligent Surface Aided Joint Communication And Positioning

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right