KR102448674B1 - Method for supporting beamforming in communication network - Google Patents

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KR102448674B1 KR1020180006943A KR20180006943A KR102448674B1 KR 102448674 B1 KR102448674 B1 KR 102448674B1 KR 1020180006943 A KR1020180006943 A KR 1020180006943A KR 20180006943 A KR20180006943 A KR 20180006943A KR 102448674 B1 KR102448674 B1 KR 102448674B1
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Abstract

통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 방법 및 장치 가 개시된다. 본 발명에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 방법은 통신 네트워크에서 빔포밍을 수행하는 다중 안테나에서 수행되는 동작 방법으로서, 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머들 중 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔을 생성하는 빔포머를 선택하는 단계, 선택된 빔포머에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 복수의 통신 노드들 각각에 상응하는 적어도 하나의 안테나 패널을 선택하는 단계, 선택된 적어도 하나의 안테나 패널을 기반으로 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위한 파라미터를 설정하는 단계 및 설정된 파라미터에 기초하여 복수의 안테나 패널들을 통한 송신 빔을 이용하여 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.Disclosed are a method and an apparatus for performing communication based on multiple antennas in a communication network. The method for performing communication based on multiple antennas in a communication network according to the present invention is an operation method performed by multiple antennas performing beamforming in a communication network, and includes in the communication network among a plurality of beamformers included in the multiple antennas. selecting a beamformer that generates a transmission beam for transmitting data to the plurality of communication nodes, at least one antenna panel corresponding to each of the plurality of communication nodes among the plurality of antenna panels included in the selected beamformer selecting , setting a parameter for allocating an independent transmission beam to each of a plurality of communication nodes based on the selected at least one antenna panel, and setting a transmission beam through a plurality of antenna panels based on the set parameter and transmitting data to a plurality of communication nodes using

Description

통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법 및 장치{METHOD FOR SUPPORTING BEAMFORMING IN COMMUNICATION NETWORK}Method and apparatus for supporting beamforming in a communication network

본 발명은 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 네트워크에서 다중 안테나 기반의 빔포밍(beamforming)을 통해 통신을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for supporting beamforming in a communication network, and more particularly, to a method and apparatus for performing communication through multi-antenna-based beamforming in a communication network.

통신 네트워크에서 단말(user equipment)은 일반적으로 기지국(base station)을 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 단말로 전송될 데이터가 존재하는 경우, 제1 단말은 제2 단말로 전송될 데이터를 포함하는 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 메시지를 자신이 속한 제1 기지국에 전송할 수 있다. 제1 기지국은 제1 단말로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지의 목적지가 제2 단말인 것을 확인할 수 있다. 제1 기지국은 확인된 목적지인 제2 단말이 속한 제2 기지국에 메시지를 전송할 수 있다. 제2 기지국은 제1 기지국으로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지의 목적지가 제2 단말인 것을 확인할 수 있다. 제2 기지국은 확인된 목적지인 제2 단말에 메시지를 전송할 수 있다. 제2 단말은 제2 기지국으로부터 메시지를 수신할 수 있고, 수신된 메시지에 포함된 데이터를 획득할 수 있다.In a communication network, a user equipment may generally transmit/receive data through a base station. For example, if there is data to be transmitted to the second terminal, the first terminal may generate a message including the data to be transmitted to the second terminal, and transmit the generated message to the first base station to which it belongs have. The first base station may receive the message from the first terminal, and may confirm that the destination of the received message is the second terminal. The first base station may transmit the message to the second base station to which the second terminal, which is the confirmed destination, belongs. The second base station may receive the message from the first base station, and may confirm that the destination of the received message is the second terminal. The second base station may transmit the message to the second terminal that is the confirmed destination. The second terminal may receive the message from the second base station, and may obtain data included in the received message.

한편, 통신 네트워크를 이용하는 모바일 인터넷 사용자가 증가하면서, 다양한 이동 통신 사업자들은 통신 네트워크를 통해 제공되는 서비스의 향상을 위한 효율적인 방안을 모색하고 있다. 구체적으로, 통신 네트워크를 통해 제공되는 서비스의 향상을 위해 방안이 모색되어야 하는 다양한 문제들은 데이터 전송의 지연을 감소시키기 위한 방법, 데이터 전송 및 재전송을 통한 신뢰성의 제공 및 향상을 위한 방법, 사용자 단말의 특성 및 서비스의 특성을 고려하여 유연하고 확장성이 용이한 서비스를 제공하기 위한 방법, 주파수 운용에 따른 주파수 운용 규제 및 주파수 특징이 반영된 서비스를 제공하기 위한 방법 및 사용자의 요구에 따라 고속(또는, 고용량)의 데이터를 제공하기 위한 방법 등이 있을 수 있다.On the other hand, as the number of mobile Internet users using communication networks increases, various mobile communication operators are seeking efficient methods for improving services provided through communication networks. Specifically, various problems that need to be explored for improvement of services provided through a communication network are a method for reducing the delay of data transmission, a method for providing and improving reliability through data transmission and retransmission, and the A method for providing a service that is flexible and easily scalable in consideration of characteristics and service characteristics, a method for providing a service reflecting frequency operation regulations and frequency characteristics according to frequency operation, and a method for providing a service reflecting the frequency characteristics and high-speed (or, There may be a method for providing high-capacity data).

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 통신 네트워크에서 통신 네트워크에서 다중 안테나 기반의 빔포밍(beamforming)을 통해 통신을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for performing communication through multi-antenna-based beamforming in a communication network in a communication network.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 장치는 통신 네트워크에서 빔포밍(beamforming)을 수행하는 다중 안테나로서, 상기 빔포밍을 위한 신호를 방사하는 복수의 안테나 소자(antenna element)들을 포함하는 복수의 안테나 패널(antenna panel)들 및 상기 복수의 안테나 패널들을 포함하는 복수의 빔포머(beamformer)들을 포함하고, 상기 복수의 빔포머들은 상기 다중 안테나의 상단, 중단 및 하단 각각 포함되어 서로 다른 방향을 향하도록 형성된다.In order to achieve the above object, an apparatus supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention is a multi-antenna for performing beamforming in a communication network, and includes a plurality of antennas for emitting signals for beamforming. a plurality of antenna panels including antenna elements and a plurality of beamformers including the plurality of antenna panels, wherein the plurality of beamformers are at an upper end of the multi-antenna; The middle and lower ends are included, respectively, and are formed to face different directions.

여기서, 상기 복수의 빔포머들은 상기 다중 안테나의 빔포밍을 통해 형성되는 빔 영역인 데이터 서비스 영역을 구성하는 복수의 섹터(sector)들과 매핑(mapping)될 수 있다.Here, the plurality of beamformers may be mapped with a plurality of sectors constituting a data service area, which is a beam area formed through beamforming of the multiple antennas.

여기서, 상기 복수의 빔포머들은 상기 다중 안테나를 중심으로 수평으로 서로 다른 방향을 향하도록 형성되는 복수의 수평 빔포머(horizontal beamformer)들을 포함할 수 있다.Here, the plurality of beamformers may include a plurality of horizontal beamformers formed to horizontally face different directions with respect to the multi-antenna.

여기서, 상기 복수의 빔포머들은 상기 다중 안테나를 중심으로 수직으로 서로 다른 방향을 향하도록 형성되는 수직 빔포머(elevation beamformer)를 포함할 수 있다.Here, the plurality of beamformers may include an elevation beamformer formed to vertically face different directions with respect to the multi-antenna.

여기서, 상기 복수의 안테나 패널들은 상기 복수의 안테나 패널들이 포함된 빔포머의 영역 내에서 인접한 안테나 패널과 미리 설정된 동일한 이격 거리를 가지도록 형성될 수 있다.Here, the plurality of antenna panels may be formed to have the same predetermined separation distance from an adjacent antenna panel within an area of a beamformer including the plurality of antenna panels.

여기서, 상기 복수의 안테나 패널들 각각은 적어도 하나의 RF 체인(RF chain)이 상기 복수의 안테나 패널들 각각에 포함된 복수의 안테나 소자들과 연결될 수 있다.Here, each of the plurality of antenna panels may have at least one RF chain connected to a plurality of antenna elements included in each of the plurality of antenna panels.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법은 통신 네트워크에서 빔포밍을 수행하는 다중 안테나에서 수행되는 동작 방법으로서, 상기 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머(beamformer)들 중 상기 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔을 생성하는 빔포머를 선택하는 단계, 상기 선택된 빔포머에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 상기 복수의 통신 노드들 각각에 상응하는 적어도 하나의 안테나 패널을 선택하는 단계, 상기 선택된 적어도 하나의 안테나 패널을 기반으로 상기 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위한 파라미터(parameter)를 설정하는 단계 및 상기 설정된 파라미터에 기초하여 상기 복수의 안테나 패널들을 통한 송신 빔을 이용하여 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.A method for supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is an operating method performed by multiple antennas performing beamforming in a communication network, and a plurality of beams included in the multiple antennas selecting a beamformer that generates a transmission beam for transmitting data to a plurality of communication nodes included in the communication network from among beamformers, the plurality of antenna panels included in the selected beamformer selecting at least one antenna panel corresponding to each of the communication nodes of and transmitting data to the plurality of communication nodes using a transmission beam through the plurality of antenna panels based on the setting and the set parameter.

여기서, 상기 파라미터는 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서, 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스(beam index) 및 빔폭(beamwidth) 중 하나일 수 있다.Here, the parameter is one of an order in which data is transmitted to each of the plurality of communication nodes through a transmission beam, a beam index and a beamwidth of a transmission beam through which data is transmitted to each of the plurality of communication nodes. can be one

여기서, 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는 상기 파라미터가 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서인 경우, 상기 데이터를 전송하는 순서에 따라 순차적으로 상기 복수의 통신 노드들로 송신 빔을 통해 데이터를 전송할 수 있다.Here, in the step of transmitting data to the plurality of communication nodes, when the parameter is an order of transmitting data through a transmission beam to each of the plurality of communication nodes, the plurality of communication nodes are sequentially transmitted according to the data transmission order. Data may be transmitted to communication nodes through a transmit beam.

여기서, 상기 빔 인덱스는 및 상기 빔폭은 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다.Here, the beam index and the beam width may be set differently according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes.

여기서, 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는 상기 파라미터가 상기 빔 인덱스인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, in the step of transmitting data to the plurality of communication nodes, when the parameter is the beam index, set differently according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes Data may be transmitted to each of the plurality of communication nodes through a transmission beam having a beam index.

여기서, 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는 상기 파라미터가 상기 빔폭인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔폭을 가지는 송신 빔을 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, in the step of transmitting data to the plurality of communication nodes, when the parameter is the beamwidth, a beamwidth set differently according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes It is possible to transmit data to each of the plurality of communication nodes using a transmission beam having .

여기서, 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는 상기 적어도 하나의 안테나 패널에 포함된 복수의 안테나 소자들에 의해 생성되는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송할 수 있다.Here, the transmitting of data to the plurality of communication nodes may include transmitting data to the plurality of communication nodes through a transmission beam generated by a plurality of antenna elements included in the at least one antenna panel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 장치는 통신 네트워크에서 빔포밍을 수행하는 다중 안테나로서, 프로세서(processor) 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머(beamformer)들 중 상기 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔을 생성하는 빔포머를 선택하고, 상기 선택된 빔포머에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 상기 복수의 통신 노드들 각각에 상응하는 적어도 하나의 안테나 패널을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 안테나 패널을 기반으로 상기 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위한 파라미터(parameter)를 설정하고, 그리고 상기 설정된 파라미터에 기초하여 상기 복수의 안테나 패널들을 통한 송신 빔을 이용하여 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하도록 실행된다.In order to achieve the above object, an apparatus supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention is a multi-antenna for performing beamforming in a communication network, and includes a processor and at least one executed through the processor. for transmitting data to a plurality of communication nodes included in the communication network among a plurality of beamformers included in the multi-antenna, wherein the at least one command is for transmitting data to a plurality of communication nodes included in the communication network among a plurality of beamformers included in the multi-antenna selecting a beamformer generating a transmission beam, selecting at least one antenna panel corresponding to each of the plurality of communication nodes from among a plurality of antenna panels included in the selected beamformer, and selecting the selected at least one antenna panel sets a parameter for allocating an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes based on is executed to transmit data to communication nodes.

여기서, 상기 파라미터는 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서, 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스(beam index) 및 빔폭(beamwidth) 중 하나일 수 있다.Here, the parameter is one of an order in which data is transmitted to each of the plurality of communication nodes through a transmission beam, a beam index and a beamwidth of a transmission beam through which data is transmitted to each of the plurality of communication nodes. can be one

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 과정에서 상기 파라미터가 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서인 경우, 상기 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서에 따라 순차적으로 상기 복수의 통신 노드들로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하도록 실행될 수 있다.Here, the at least one command transmits data through the transmission beam when the parameter is an order of transmitting data to each of the plurality of communication nodes through the transmission beam in the process of transmitting data to the plurality of communication nodes. The data may be sequentially transmitted through the transmission beam to the plurality of communication nodes according to the transmission order.

여기서, 상기 빔 인덱스는 및 상기 빔폭은 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다.Here, the beam index and the beam width may be set differently according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes.

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 과정에서 상기 파라미터가 상기 빔 인덱스인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, when the parameter is the beam index in the process of transmitting data to the plurality of communication nodes, the at least one command may include a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes. Data may be transmitted to each of the plurality of communication nodes through a transmission beam having a beam index set differently according to one.

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 과정에서 상기 파라미터가 상기 빔폭인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔폭을 가지는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송할 수 있다.Here, the at least one command is one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes when the parameter is the beamwidth in the process of transmitting data to the plurality of communication nodes. Data may be transmitted to each of the plurality of communication nodes through transmission beams having beamwidths set differently according to the .

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 과정에서 상기 적어도 하나의 안테나 패널에 포함된 복수의 안테나 소자들에 의해 생성되는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송할 수 있다.Here, the at least one command is transmitted to the plurality of communication nodes through a transmission beam generated by a plurality of antenna elements included in the at least one antenna panel in the process of transmitting data to the plurality of communication nodes. data can be transmitted.

본 발명에 의하면, 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 향상된 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있으며, 통신 네트워크에서 사용 가능한 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of providing an improved service based on multiple antennas in a communication network, and there is an effect of efficiently using radio resources available in the communication network.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 통한 빔포밍의 공간을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 빔포머에 상응하는 섹터를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 구조를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 기하 분포를 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 빔포밍에 대한 이득 및 빔폭을 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 이동하는 통신 노드에 대한 빔포밍을 지원하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 이동하는 통신 노드에 대한 빔포밍을 지원하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나 및 통신 노드 간의 거리 및 속도에 따른 빔 변경 시간을 도시한 그래프이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 속도에 따른 빔 정렬의 불량률을 도시한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 패널화 빔포밍에 따른 안테나 패널 및 빔 변경의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 패널화 빔포밍에 따른 안테나 패널 및 빔 변경의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 수행되는 뮤팅 기반의 빔 할당을 도시한 개념도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나의 인접 빈 간의 간섭 여부를 도시한 개념도이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍 기반의 서비스 제공 방식을 도시한 개념도이다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍 기반의 서비스 토폴로지를 도시한 개념도이다.
1 is a block diagram illustrating an apparatus for performing communication based on multiple antennas in a communication network according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a space of beamforming through multiple antennas in a communication network according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating multiple antennas supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating a sector corresponding to a beamformer of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a structure of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a geometric distribution of multiple antennas supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph illustrating a gain and a beamwidth for beamforming of multiple antennas supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method for supporting beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method for supporting beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a method for supporting beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
12 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a method for supporting beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
13 is a conceptual diagram illustrating a fifth embodiment of a method for supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention.
14 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method for supporting beamforming for a communication node moving in a communication network according to another embodiment of the present invention.
15 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method for supporting beamforming for a communication node moving in a communication network according to another embodiment of the present invention.
16 is a graph illustrating a beam change time according to a distance and speed between multiple antennas and a communication node in a communication network according to another embodiment of the present invention.
17 is a graph illustrating a beam alignment defect rate according to a speed of a communication node in a communication network according to another embodiment of the present invention.
18 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of an antenna panel and beam change according to panelized beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
19 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of an antenna panel and beam change according to panelized beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
20 is a conceptual diagram illustrating muting-based beam allocation performed in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
21 is a conceptual diagram illustrating whether there is interference between adjacent bins of multiple antennas in a communication network according to another embodiment of the present invention.
22 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method for allocating beam resources in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
23 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method for allocating beam resources in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
24 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a method for allocating beam resources in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
25 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a method for allocating beam resources in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.
26 is a conceptual diagram illustrating a beamforming-based service providing method in a communication network according to another embodiment of the present invention.
27 is a conceptual diagram illustrating a service topology based on beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for performing communication based on multiple antennas in a communication network according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치(100)는 적어도 하나의 프로세서(110), 메모리(120) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 장치(100)는 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 장치(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 장치(100)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(170)가 아니라, 프로세서(110)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 메모리(120), 송수신 장치(130), 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150) 및 저장 장치(160) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.Referring to FIG. 1 , an apparatus 100 for performing communication based on multiple antennas in a communication network according to an embodiment of the present invention is connected to at least one processor 110 , a memory 120 and a network to perform communication. It may include a transceiver 130 to perform. Also, the device 100 may further include an input interface device 140 , an output interface device 150 , a storage device 160 , and the like. Each component included in the device 100 may be connected by a bus 170 to communicate with each other. However, each of the components included in the device 100 may not be connected to the common bus 170 but to the processor 110 as the center through an individual interface or an individual bus. For example, the processor 110 may be connected to at least one of the memory 120 , the transceiver 130 , the input interface device 140 , the output interface device 150 , and the storage device 160 through a dedicated interface. .

프로세서(110)는 메모리(120) 및 저장 장치(160) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(120) 및 저장 장치(160) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.The processor 110 may execute a program command stored in at least one of the memory 120 and the storage device 160 . The processor 110 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed. Each of the memory 120 and the storage device 160 may be configured as at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium. For example, the memory 120 may be configured as at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).

본 발명의 명세서 상에서 설명되는 본 발명에 따른 방법들은 도 1을 참조하여 설명된 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치(100)의 구조와 유사 또는 동일한 구조를 가질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 방법은 도 1을 참조하여 설명된 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치(100)에서 수행될 수 있고, 더욱 상세하게는 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치(100)에 포함된 프로세서(110)에 의해 수행되는 프로그램 명령을 통해 수행될 수 있다.The methods according to the present invention described in the specification of the present invention may have a structure similar to or identical to that of the apparatus 100 for performing communication based on multiple antennas in the communication network described with reference to FIG. 1 . That is, the method for performing communication based on multiple antennas in a communication network according to the present invention may be performed in the apparatus 100 for performing communication based on multiple antennas in the communication network described with reference to FIG. 1 , and further In detail, it may be performed through a program command executed by the processor 110 included in the apparatus 100 for performing communication based on multiple antennas in a communication network.

본 발명에 따른 통신 네트워크에서 무선 자원(radio resource)을 사용하여 향상된 서비스를 제공하기 위한 장치는 고용량 데이터 제공이 요구되는 eMBB(enhanced Mobile Broadband) 기반의 장치, 전송 지연 감소가 요구되는 LL(Low Latency enabled) 기반의 장치, 향상된 전송 거리의 제공이 요구되는 CE(Coverage Enhanced) 기반의 장치 및 복잡도 개선이 요구되는 LC(Low complexity) 기반의 장치를 포함할 수 있다.An apparatus for providing an improved service using a radio resource in a communication network according to the present invention is an enhanced Mobile Broadband (eMBB)-based device requiring high-capacity data provision, and a low latency (LL)-based device requiring transmission delay reduction. enabled) based device, CE (Coverage Enhanced) based device requiring improved transmission distance, and LC (Low complexity) based device requiring improved complexity.

본 발명에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치는 향상된 서비스 제공을 위한 장치(S-device)라 할 수 있고, eMBB 기반의 장치, LL 기반의 장치, CE 기반의 장치 및 LC 기반의 장치에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치는 향상된 서비스 제공을 위한 장치는 전송 장치, 수신 장치 및 중계 장치 등의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 통신 네트워크에서 하향링크는 기지국에서 단말로의 전송을 의미할 수 있고, 상향링크는 단말에서 기지국으로의 전송을 의미할 수 있다.A device for performing communication based on multiple antennas in a communication network according to the present invention can be referred to as an S-device for providing an improved service, and includes an eMBB-based device, an LL-based device, a CE-based device, and an LC device. It can be applied to the base device. In addition, an apparatus for performing communication based on multiple antennas in a communication network according to the present invention may perform functions such as a transmitting apparatus, a receiving apparatus, and a relay apparatus as an apparatus for providing an improved service. In addition, in the communication network of the present invention, downlink may mean transmission from a base station to a terminal, and uplink may mean transmission from a terminal to a base station.

이와 같은 통신 네트워크에서 향상된 서비스 제공을 위한 방법은 다양한 방법이 있을 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크에서 향상된 서비스 제공을 위한 방법은 전송률을 향상시키는 방법, 스펙트럼의 효율을 향상시키는 방법, 서비스 요구에 맞는 시스템 대역을 제공하는 방법, 서비스 요구에 맞는 연결을 제공하는 방법, 신뢰성 향상을 위한 재전송 및 향상된 전송을 통한 재전송을 회피하는 방법, 넓은 커버리지를 제공하는 방법 및 운용 주파수 특징을 반영하여 전송하는 방법 등이 있을 수 있다. 이하에서는, 통신 네트워크에서 향상된 서비스 제공을 위한 방법으로 예를 들어 설명된 복수의 방법들이 구체적으로 설명될 수 있다.There may be various methods for providing an improved service in such a communication network. For example, a method for providing an improved service in a communication network is a method for improving a transmission rate, a method for improving spectrum efficiency, a method for providing a system band for a service demand, a method for providing a connection for a service demand, a method for providing a reliability There may be retransmission for enhancement and a method of avoiding retransmission through enhanced transmission, a method of providing wide coverage, and a method of transmitting by reflecting characteristics of an operating frequency. Hereinafter, a plurality of methods described for example as a method for providing an improved service in a communication network may be specifically described.

먼저, 통신 네트워크에서 향상된 서비스를 제공하기 위한 방법 중 전송률을 향상시키는 방법은 신호 처리의 성능을 향상시킴으로써 전송률을 향상시키는 방법을 의미할 수 있다. 이때, 통신 네트워크에서 스펙트럼 사용에 따른 주파수 운용에 대한 규제가 있는 경우, 규제를 만족하는 범위 내에서 서비스가 제공될 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크에서 전송률은 성능이 향상된 신호 처리 기술인 High MCS(예를 들어, 1024 QAM)를 적용함으로써 향상될 수 있다.First, among methods for providing an improved service in a communication network, the method of improving the transmission rate may refer to a method of improving the transmission rate by improving the performance of signal processing. In this case, if there is a regulation on frequency operation according to spectrum use in a communication network, a service may be provided within a range that satisfies the regulation. For example, in a communication network, a transmission rate may be improved by applying High MCS (eg, 1024 QAM), which is a signal processing technology with improved performance.

그러나, 통신 네트워크에서 무선 신호는 자유 공간 손실, 강우 및 대기 등과 같은 환경에 의해 손실이 발생할 수 있다. 특히, 6GHz의 주파수를 가지는 마이크로파(micro wave) 및 밀리미터파(millimeter wave)(이하, 주파수가 6GHz 이상인 경우 밀리미터파(mmWave) 주파수라 함)인 경우, 무선 신호는 환경에 의한 영향을 크게 받을 수 있다. 따라서, 밀리미터파 기반의 통신 네트워크에서 High MCS를 적용하기 위해서는 환경에 따라 적응적인 MCS가 적용될 필요가 있다. 예를 들어, 밀리미터파 기반의 통신 네트워크는 특정 시간(또는, 특정 기간)을 기준으로 강우에 따른 가용률(예를 들어, 99.5%, 99.9%, 99.95%, 99.995%, 99.999% 등)에 따라 링크 적응(link adaptation) 여부 및 최대 MCS 등을 설정 및 운용할 수 있다.However, in a communication network, a radio signal may be lost due to an environment such as free space loss, rain, and air. In particular, in the case of microwaves and millimeter waves having a frequency of 6 GHz (hereinafter, referred to as mmWave frequency when the frequency is 6 GHz or higher), the wireless signal may be greatly affected by the environment. have. Therefore, in order to apply High MCS in a mmWave-based communication network, it is necessary to apply an adaptive MCS according to an environment. For example, mmWave-based telecommunication networks are linked according to availability (e.g., 99.5%, 99.9%, 99.95%, 99.995%, 99.999%, etc.) Whether or not link adaptation is performed and the maximum MCS may be configured and operated.

또한, 밀리미터파 기반의 통신 네트워크는 2개 이상의 반송파(carrier)를 동시에 사용하는 반송파 집성 방식과 유사하게 2개 이상의 무선 링크를 결합하여 사용하는 방식을 기반으로 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 밀리미터파 기반의 통신 네트워크는 고주파 및 저주파를 결합하여 각각의 링크 별 채널 특징이 반영된 하나의 무선 링크의 전송 품질이 저하되는 경우, 이외의 무선 링크를 기반으로 통신을 수행할 수 있도록 설정될 수 있다. In addition, the mmWave-based communication network may provide a service based on a method of combining and using two or more radio links similar to a carrier aggregation method using two or more carriers at the same time. For example, a millimeter wave-based communication network combines high and low frequencies so that when the transmission quality of one wireless link reflecting the channel characteristics of each link is degraded, communication can be performed based on other wireless links. can be set.

한편, 통신 네트워크에서 향상된 서비스를 제공하기 위한 방법 중 스펙트럼의 효율을 향상시키는 방법은 다중화(multiplexing)를 기반으로 스펙트럼의 효율을 향상시키는 방법을 의미할 수 있다. 다중화는 복수의 레이어들 및 링크들을 통해서 이루어질 수 있으며, 이는 다중 안테나 및 다중 전송점을 기반으로 제공될 수 있다. 다중 안테나는 운용 주파수 및 복수의 레이어들 및 링크들을 형성하기 위해 적절한 배치 및 이격이 요구될 수 있다. 또한, 다중 안테나는 다중 전송점을 위해 다중 전송점 간의 신속 및 정확한 제어 및 협력이 요구될 수 있다. Meanwhile, a method of improving spectrum efficiency among methods for providing an improved service in a communication network may refer to a method of improving spectrum efficiency based on multiplexing. Multiplexing may be achieved through a plurality of layers and links, which may be provided based on multiple antennas and multiple transmission points. Multiple antennas may require proper placement and spacing to form an operating frequency and multiple layers and links. In addition, multiple antennas may require fast and accurate control and cooperation between multiple transmission points for multiple transmission points.

또한, 통신 네트워크에서 향상된 서비스를 제공하기 위한 방법 중 서비스 요구에 맞는 시스템 대역을 제공하는 방법을 살펴보면, 고용량의 데이터를 제공하기 위해서는 비교적 넓은 시스템 대역이 요구될 수 있다. 시스템 대역은 2개 이상의 무선 링크들을 결합하는 방식과 스펙트럼을 넓힘으로써 넓힐 수 있다. 무선 접속 시스템은 일반적으로 6GHz 이하의 대역을 특정 시스템으로 미리 정의되어 사용되었으나, 비면허 대역이나 공용 주파수 대역(예를 들어, 5GHz, mmWave)은 2개 이상의 시스템이 공존하여 주파수 운용 규제에 준용하여 서비스를 제공할 수 있다. 특히, 비면허 대역 및 공용 주파수 대역은 상대적으로 풍부한 스펙트럼을 제공할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 비교적 넓은 시스템 대역을 통해 고용량 데이터의 제공이 가능할 수 있다. 이때, 최대 시스템 대역은 하드웨어의 한계로 인해 소정의 대역폭(예를 들어, 1 또는 2GHz) 이하로 제한될 수 있으며, 다른 시스템 또는 동일한 시스템의 타 장치 등의 공존으로 인해 시스템 대역을 보다 분할(예를 들어, 채널화)하여 제공될 수 있다.In addition, looking at a method of providing a system band that meets a service demand among methods for providing an improved service in a communication network, a relatively wide system band may be required to provide high-capacity data. System bandwidth can be widened by combining two or more radio links and broadening the spectrum. In general, the wireless access system uses a band below 6 GHz as a specific system, but in an unlicensed band or a public frequency band (eg, 5 GHz, mmWave), two or more systems coexist in accordance with the frequency operation regulations. can provide In particular, the unlicensed band and the public frequency band have the advantage of providing a relatively rich spectrum, and it may be possible to provide high-capacity data through a relatively wide system band. At this time, the maximum system band may be limited to a predetermined bandwidth (for example, 1 or 2 GHz) or less due to hardware limitations, and the system band is further divided (e.g., due to the coexistence of other systems or other devices in the same system) For example, channelization) may be provided.

또한, 통신 네트워크에서 향상된 서비스를 제공하기 위한 방법 중 서비스 요구에 맞는 연결을 제공하는 방법에 따르면, 무선 접속 시스템은 점대점(point-to-point) 통신이 아닌 점대다중점(point-to-multipoint) 통신(또는, 다중 접속(multiple access)) 서비스가 요구될 수 있다. 또한, 무선 접속 시스템은 한정된 무선 자원을 통해 보다 많은 연결의 제공이 요구될 수 있다.In addition, according to a method of providing a connection that meets a service demand among methods for providing an improved service in a communication network, a wireless access system is a point-to-multipoint (point-to-multipoint) communication system rather than a point-to-point communication. ) communication (or multiple access) service may be required. In addition, the radio access system may be required to provide more connections through limited radio resources.

또한, 통신 네트워크에서 향상된 서비스를 제공하기 위한 방법 중 신뢰성을 향상시키기 위한 방법에 따르면, 무선 통신은 데이터의 전송이 실패하는 경우 또는 에러가 발생하는 경우가 존재할 수 있으며, 이는 신뢰성 있는 전송, 데이터 전송 에러의 정정 및 송신 장치 측에서의 재전송을 통해 극복될 수 있다. 이때, 통신 네트워크에서 송신 장치는 데이터를 수신하는 수신 장치로부터 전달되는 피드백(또는, 애크(acknowledgment))을 통해 데이터의 전송 경과를 판단할 수 있다. 또한, 통신 네트워크에서 송신 장치는 수신 장치의 피드백 없이 동일한 데이터를 재전송하거나 둘 이상의 링크들 또는 전송점을 통해 데이터 전송에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to a method for improving reliability among methods for providing an improved service in a communication network, a case in which data transmission fails or an error occurs may exist in wireless communication, which is a reliable transmission, data transmission It can be overcome by correcting the error and retransmission at the transmitting device side. In this case, the transmitting device in the communication network may determine the progress of data transmission through feedback (or acknowledgment) transmitted from the receiving device receiving the data. In addition, in a communication network, a transmitting device may retransmit the same data without feedback from a receiving device or may improve reliability of data transmission through two or more links or transmission points.

또한, 통신 네트워크에서 향상된 서비스를 제공하기 위한 방법 중 넓은 커버리지를 제공하는 방법에 따르면, 통신 네트워크는 넓은 커버리지를 제공하기 위해 송신 장치에서 높은 전력의 신호를 전송하거나 수신 장치에서 신호 감쇠로 인해 낮은 전력의 신호까지 수신하도록 제어함으로써 상대적으로 채널의 품질이 낮거나 송신 장치와 거리가 먼 수신 장치에 향상된 서비스를 제공할 수 있다. 통신 네트워크에서 넓은 커버리지를 제공하기 위한 방법은 신호의 통달 거리에 대한 제한을 중계기를 이용한 다중 홉 전송을 통해 극복할 수 있다. 또한, 통신 네트워크에서 넓은 커버리지를 제공하기 위한 방법은 모든 방향으로 신호를 전송하는 대신에 공간적으로 신호를 분리할 수 있고, 이를 통해 특정 방향으로 신호를 강하게 방사함으로써 커버리지를 확장시킬 수 있다. 이때, 통신 네트워크는 지향성 안테나를 이용하거나 복수의 안테나들의 배치를 통해 빔을 형성하거나 간섭을 제거하는 기술을 적용 및 운용할 수 있다.Further, according to a method for providing a wide coverage among methods for providing an improved service in a communication network, the communication network transmits a high-power signal from a transmitting device or a low-power signal due to signal attenuation at a receiving device to provide a wide coverage By controlling to receive a signal of , it is possible to provide an improved service to a receiving device having a relatively low channel quality or a distance from the transmitting device. A method for providing a wide coverage in a communication network can overcome the limitation on the propagation distance of a signal through multi-hop transmission using a repeater. In addition, a method for providing a wide coverage in a communication network can spatially separate a signal instead of transmitting a signal in all directions, and through this, the coverage can be extended by strongly radiating the signal in a specific direction. In this case, the communication network may apply and operate a technique for forming a beam or removing interference by using a directional antenna or by disposing a plurality of antennas.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 통한 빔포밍의 공간을 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나를 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 빔포머에 상응하는 섹터를 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a space of beamforming through multiple antennas in a communication network according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention. 4 is a conceptual diagram illustrating a sector corresponding to a beamformer of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 빔포밍은 특정 방향으로 신호를 강하게 방사하는 지향성 안테나를 통해 빔을 형성하거나, 안테나의 배치와 안테나의 빔 방사를 적절히 제어하여 빔을 형성하는 것을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나는 특정 방향으로 신호를 강하게 방사함으로써 특정 방향에 대한 빔포밍을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 2 , in a communication network according to an embodiment of the present invention, multiple antennas may perform beamforming. For example, beamforming may mean forming a beam through a directional antenna that strongly radiates a signal in a specific direction, or forming a beam by appropriately controlling antenna arrangement and beam radiation of the antenna. The multi-antenna according to an embodiment of the present invention may perform beamforming in a specific direction by strongly radiating a signal in a specific direction.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나는 도 2에 도시된 바와 같이 신호가 방사되는 방향을 공간적으로 구분하여 빔포밍을 수행할 수 있고, 공간적으로 구분되어 있는 각 공간 별로 독립적인 빔포밍을 수행할 수 있다. 이와 같이 빔포밍을 수행하는 다중 안테나의 구조는 이하에서 도 3을 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.Specifically, the multi-antenna according to an embodiment of the present invention can perform beamforming by spatially dividing a direction in which a signal is radiated as shown in FIG. 2, and an independent beam for each spatially divided space. Foaming can be performed. The structure of the multi-antenna for performing beamforming as described above may be described in detail with reference to FIG. 3 below.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 수행하는 다중 안테나는 빔포밍을 위한 신호를 방사하는 복수의 안테나 소자(antenna element)들을 포함하는 복수의 안테나 패널(antenna panel)들 및 복수의 안테나 패널들을 포함하는 복수의 빔포머(beamformer)들을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 빔포머들은 다중 안테나의 상단, 중단 및 하단 각각 포함되어 서로 다른 방향을 향하도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , a multi-antenna performing beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention includes a plurality of antenna panels including a plurality of antenna elements emitting a signal for beamforming. panel) and a plurality of beamformers including a plurality of antenna panels. In this case, the plurality of beamformers may be formed to face different directions by being included in the upper, middle, and lower ends of the multi-antenna, respectively.

여기서, 복수의 빔포머들은 상기 다중 안테나의 빔포밍을 통해 형성되는 빔 영역인 데이터 서비스 영역을 구성하는 복수의 섹터(sector)들을 의미할 수 있다. 즉, 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머들 각각은 다중 안테나의 빔포밍을 통해 형성되는 빔에 의한 데이터 서비스 영역을 구성하는 복수의 섹터 각각과 매핑(mapping)될 수 있다. 이에 따라, 이하에서 설명되는 빔포머는 섹터와 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머들은 복수의 수평 빔포머(horizontal beamformer) 및 복수의 수직 빔포머(elevation beamformer)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 수평 빔포머들은 다중 안테나에서 수평으로 서로 다른 방향을 향하도록 형성된 빔포머를 의미할 수 있다. 또한, 복수의 수직 빔포머들은 다중 안테나에서 수직으로 서로 다른 방향을 향하도록 형성되는 빔포머를 의미할 수 있다.Here, the plurality of beamformers may refer to a plurality of sectors constituting a data service area, which is a beam area formed through beamforming of the multi-antenna. That is, each of the plurality of beamformers included in the multi-antenna may be mapped to each of a plurality of sectors constituting a data service area by a beam formed through beamforming of the multi-antenna. Accordingly, the beamformer described below may be used interchangeably with the sector. Also, the plurality of beamformers included in the multi-antenna may include a plurality of horizontal beamformers and a plurality of vertical beamformers. Here, the plurality of horizontal beamformers may refer to beamformers formed to horizontally face different directions in multiple antennas. Also, the plurality of vertical beamformers may refer to beamformers formed to vertically face different directions in a multi-antenna.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나에서 복수의 수평 빔포머들은 다중 안테나의 높이와 동일하거나 유사한 높이에 위치하는 통신 노드와의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수 있고, Nh개라 가정할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나에서 복수의 수직 빔포머들은 다중 안테나의 높이와 다른 높이에 위치하는 통신 노드(예를 들어, 기지국, 중계기 및 가로등 등)나 이동하는 통신 노드(예를 들어, 버스, 기차, 드론, 사용자 단말 등)와의 데이터 송신 및 수신을 수행할 수 있고, Nv개라 가정할 수 있다.For example, in the multi-antenna according to an embodiment of the present invention, a plurality of horizontal beamformers may perform data transmission and reception with a communication node located at the same or similar height as that of the multi-antenna, and there are N h . can be assumed In addition, in the multi-antenna according to an embodiment of the present invention, the plurality of vertical beamformers is located at a height different from that of the multi-antenna communication node (eg, a base station, repeater, street lamp, etc.) or a moving communication node (eg, For example, data transmission and reception with a bus, train, drone, user terminal, etc.) may be performed, and N v may be assumed.

이와 같은 환경에서, 다중 안테나의 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역을 구의 형태로 가정하는 경우, 다중 안테나의 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역은 복수의 수평 빔포머들에 상응하는 섹터인 수평 섹터 및 복수의 수직 빔포머들에 상응하는 섹터인 수직 섹터 중 적어도 하나의 섹터를 기반으로 구성될 수 있다.In such an environment, when it is assumed that the area where the service is provided based on the beamforming of multiple antennas has a spherical shape, the area where the service is provided based on the beamforming of the multiple antennas is a sector corresponding to a plurality of horizontal beamformers. It may be configured based on at least one of a horizontal sector and a vertical sector corresponding to the plurality of vertical beamformers.

구체적으로, 다중 안테나에서 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역을 복수의 수평 빔포머들에 상응하는 섹터인 수평 섹터(horizontal sector)로 구성하는 경우, 하나의 수평 섹터는 2π/Nh의 수평 각도(천정각(zenith angle) 또는 천저각(nadir angle)에 상응하는 각도로 변환 가능)를 가질 수 있다. 예를 들어, 기준점인 0°를 기준으로 수평 섹터는

Figure 112018006514302-pat00001
와 같은 좌표에 기초하여 구분될 수 있다.Specifically, when a multi-antenna service is provided based on beamforming in a horizontal sector that is a sector corresponding to a plurality of horizontal beamformers, one horizontal sector is a horizontal sector of 2π/N h It can have an angle (which can be converted to an angle corresponding to a zenith angle or a nadir angle). For example, with respect to the reference point 0°, the horizontal sector is
Figure 112018006514302-pat00001
It can be distinguished based on coordinates such as

또한, 다중 안테나에서 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역을 복수의 수직 빔포머들에 상응하는 섹터인 수직 섹터(elevation/vertical sector)로 구성하는 경우, 하나의 수직 섹터는 2π/Nv의 수직 각도(방위각(azimuth angle)에 상응하는 각도로 변환 가능)를 가질 수 있다. 예를 들어, 기준점인 0°를 기준으로 수직 섹터는

Figure 112018006514302-pat00002
와 같은 좌표에 기초하여 구분될 수 있다.In addition, when a multi-antenna service is provided based on beamforming in a vertical sector that is a sector corresponding to a plurality of vertical beamformers, one vertical sector is 2π/N v It can have a vertical angle (which can be converted to an angle corresponding to an azimuth angle). For example, the vertical sector with respect to the reference point 0° is
Figure 112018006514302-pat00002
It can be distinguished based on coordinates such as

이와 관련하여, 도 4(a)는 다중 안테나에서 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역이 3개의 수평 섹터로 구성되는 경우를 나타낼 수 있다. 도 4(b)는 다중 안테나에서 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역이 3개의 수직 섹터로 구성되는 경우를 나타낼 수 있다. 도 4(c)는 다중 안테나에서 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역이 3개의 수평 섹터 및 3개의 수직 섹터로 구성되는 경우를 나타낼 수 있다. 즉, 도 4(c)는 다중 안테나에서 빔포밍을 기반으로 서비스가 제공되는 영역이 9개의 섹터로 구분되는 경우를 나타낼 수 있다. In this regard, FIG. 4(a) may show a case in which an area in which a service is provided based on beamforming in a multi-antenna consists of three horizontal sectors. FIG. 4(b) may show a case in which an area in which a service is provided based on beamforming in a multi-antenna consists of three vertical sectors. FIG. 4( c ) may show a case in which an area in which a service is provided based on beamforming in a multi-antenna consists of three horizontal sectors and three vertical sectors. That is, FIG. 4(c) may represent a case in which an area in which a service is provided based on beamforming in a multi-antenna is divided into nine sectors.

상술한 바와 같이 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머들(즉, 복수의 섹터들) 각각에 의해 서비스가 제공되는 영역이 설정되는 경우, 복수의 빔포머들 각각에 의해 서비스가 제공되는 영역은 안테나 패널에 의해 서비스가 제공되는 영역으로 설정(빔포머의 서비스 영역=안테나 패널의 서비스 영역)되거나, 복수의 안테나 패널들 각각에 의해 서비스가 제공되는 영역으로 설정(빔포머의 서비스 영역/안테나 패널의 서비스 영역)으로 설정될 수 있다.As described above, when an area provided with a service by each of a plurality of beamformers (ie, a plurality of sectors) included in the multi-antenna is configured, an area provided with a service by each of the plurality of beamformers is an antenna. It is set as an area in which a service is provided by the panel (service area of the beamformer = service area of the antenna panel) or is set as an area in which a service is provided by each of a plurality of antenna panels (service area of the beamformer/service area of the antenna panel) service area).

한편, 도 3을 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머들, 복수의 빔포머들 각각에 포함된 복수의 안테나 패널들 및 복수의 안테나 패널들 각각에 포함된 복수의 안테나 소자들은 이하에서 도 5 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.On the other hand, a plurality of beamformers included in the multi-antenna according to an embodiment of the present invention described with reference to FIG. 3, a plurality of antenna panels included in each of the plurality of beamformers, and each of the plurality of antenna panels The included plurality of antenna elements may be described in detail below with reference to FIGS. 5 to 6 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 구조를 도시한 개념도이다. 5 is a conceptual diagram illustrating a structure of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 구조를 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 5(a)를 참조하면 다중 안테나는 상단, 중단 및 하단에 복수의 섹터들(복수의 빔포머들을 의미할 수 있음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5(a)에 도시된 다중 안테나의 중단에 포함된 복수의 섹터들은 도 4를 참조하여 설명된 수평 섹터를 의미할 수 있다. 또한, 도 5(b)를 참조하면 다중 안타나에 포함된 복수의 섹터들 각각은 복수의 패널들을 포함할 수 있다. 이때, 다중 안테나의 복수의 빔 섹터들 각각에 포함된 복수의 안테나 패널들은 복수의 안테나 패널들이 포함된 빔포머의 영역 내에서 인접한 안테나 패널과 미리 설정된 동일한 이격 거리를 가지도록 형성될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the structure of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention can be confirmed. Specifically, referring to FIG. 5A , the multi-antenna may include a plurality of sectors (which may mean a plurality of beamformers) at the top, the middle, and the bottom. For example, a plurality of sectors included in the middle of the multi-antenna shown in FIG. 5A may mean the horizontal sector described with reference to FIG. 4 . Also, referring to FIG. 5B , each of a plurality of sectors included in a multi-antana may include a plurality of panels. In this case, the plurality of antenna panels included in each of the plurality of beam sectors of the multi-antenna may be formed to have the same predetermined separation distance from the adjacent antenna panel within the area of the beamformer including the plurality of antenna panels.

예를 들어, 다중 안테나에 포함된 복수의 빔 섹터들 중 하나의 빔 섹터는 수평으로 위치하는

Figure 112018006514302-pat00003
개의 안테나 패널들 및 수직으로
Figure 112018006514302-pat00004
개의 안테나 패널들을 포함할 수 있다. 즉, 다중 안테나에 포함된 복수의 빔 섹터들 중 하나의 빔 섹터는 총
Figure 112018006514302-pat00005
개의 안테나 패널을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 안테나 패널들 각각은 적어도 하나의 RF 체인(RF chain)이 복수의 안테나 패널들 각각에 포함된 복수의 안테나 소자들과 연결된 것을 특징으로 하는 다중 안테나. 또한, 복수의 안테나 패널들은 수평으로
Figure 112018006514302-pat00006
의 이격 거리를 가질 수 있고, 수직으로
Figure 112018006514302-pat00007
의 이격 거리를 가질 수 있다.For example, one beam sector among a plurality of beam sectors included in the multi-antenna is horizontally located.
Figure 112018006514302-pat00003
antenna panels and vertically
Figure 112018006514302-pat00004
It may include two antenna panels. That is, one beam sector among the plurality of beam sectors included in the multi-antenna is a total
Figure 112018006514302-pat00005
It may include two antenna panels. Here, each of the plurality of antenna panels has at least one RF chain connected to a plurality of antenna elements included in each of the plurality of antenna panels. In addition, the plurality of antenna panels are horizontally
Figure 112018006514302-pat00006
can have a separation distance of
Figure 112018006514302-pat00007
can have a separation distance of .

또한, 도 5(c)를 참조하면 다중 안테나의 복수의 안테나 패널들 각각에 포함된 복수의 안테나 소자들은 수평으로 위치하는

Figure 112018006514302-pat00008
개의 안테나 소자들 및
Figure 112018006514302-pat00009
개의 안테나 소자들을 포함할 수 있다. 즉, 다중 안테나에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 하나의 안테나 패널은 총
Figure 112018006514302-pat00010
개의 안테나 소자들을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 안테나 소자들은 수평으로
Figure 112018006514302-pat00011
의 이격 거리를 가질 수 있고, 수직으로
Figure 112018006514302-pat00012
의 이격 거리를 가질 수 있다. 이때, 복수의 안테나 패널들 각각은 최대
Figure 112018006514302-pat00013
(예를 들어, 102°)만큼 다운 틸팅(downtilting) 및 업 틸팅(uptilting)될 수 있고,
Figure 112018006514302-pat00014
만큼 수평 틸팅(horizontal tilting)될 수 있다.In addition, referring to FIG. 5( c ), the plurality of antenna elements included in each of the plurality of antenna panels of the multi-antenna are horizontally positioned.
Figure 112018006514302-pat00008
antenna elements and
Figure 112018006514302-pat00009
It may include two antenna elements. That is, one antenna panel among the plurality of antenna panels included in the multi-antenna is a total
Figure 112018006514302-pat00010
It may include two antenna elements. Here, the plurality of antenna elements are horizontally
Figure 112018006514302-pat00011
can have a separation distance of
Figure 112018006514302-pat00012
can have a separation distance of . At this time, each of the plurality of antenna panels is
Figure 112018006514302-pat00013
(for example, 102 °) down tilting (downtilting) and up tilting (uptilting) can be,
Figure 112018006514302-pat00014
It can be horizontally tilted as much as

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나에의 안테나 패널에 포함된 안테나 소자의 방사 패턴에 대하여 설명될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나의 빔포밍을 통해 서비스의 제공이 가능한 공간적인 영역을 위해 빔 패턴이 정의될 수 있다. 여기서, 빔폭은 빔이 방사되는 경우, 메인 로브(main lobe)에 대비하여 1/2의 세기를 가지는 절반 세기의 빔폭(half-power beam width)으로 가정하여 설명될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나의 방사 패턴은 이하의 표 1에 기초하여 생성될 수 있다.Hereinafter, a radiation pattern of an antenna element included in an antenna panel of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention may be described. In a communication network according to an embodiment of the present invention, a beam pattern may be defined for a spatial area in which a service can be provided through beamforming of multiple antennas. Here, when the beam is radiated, the beam width may be described by assuming that it is a half-power beam width having a half intensity compared to a main lobe. A radiation pattern of multiple antennas in a communication network according to an embodiment of the present invention may be generated based on Table 1 below.

Figure 112018006514302-pat00015
Figure 112018006514302-pat00015

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 기하 분포를 도시한 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a geometric distribution of multiple antennas supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 안테나 패널에 포함된 안테나 소자는 2D URA(uniform rectangular array) 방식을 기반으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나에 포함된 안테나 소자의 가하 분포를 참조하면, y축은 수평으로 위치하는

Figure 112018006514302-pat00016
개의 안테나 소자를 나타낼 수 있고, x 축은 수직으로 위치하는
Figure 112018006514302-pat00017
개의 안테나 소자를 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 6 , an antenna element included in an antenna panel of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention may be configured based on a 2D uniform rectangular array (URA) scheme. Specifically, referring to the applied distribution of the antenna elements included in the multi-antenna according to an embodiment of the present invention, the y-axis is horizontally located.
Figure 112018006514302-pat00016
can represent two antenna elements, and the x-axis is located vertically
Figure 112018006514302-pat00017
Antenna elements can be represented.

이와 같은 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 소자는 안테나 소자의 배치 방식에 기초하여 안테나 어레이 요인(array factor)인

Figure 112018006514302-pat00018
를 적용할 수 있다. 구체적으로, 2D URA 방식의 안테나 소자는 이하의 수학식 1에 기초하여 위상 변이(phase shift)를 적응적 빔 형성(ABF, adaptive beamforming)에 적용할 수 있다.In this case, the antenna element according to an embodiment of the present invention is an antenna array factor based on the arrangement method of the antenna element.
Figure 112018006514302-pat00018
can be applied. Specifically, the 2D URA type antenna element may apply a phase shift to adaptive beamforming (ABF) based on Equation 1 below.

Figure 112018006514302-pat00019
Figure 112018006514302-pat00019

이때, 다중 안테나의 안테나 패널 또는 안테나 소자는 지향점(boresight)을 기준으로 최대 수평 및 수직 방향으로

Figure 112018006514302-pat00020
까지 스티어링(steering)될 수 있다. 또한, 다중 안테나의 안테나 패널 또는 안테나 소자는 기계적인 틸팅을 수행하는 경우, 틸팅이 수행되는 각도에 기초하여 지향점이 변경되는 것과는 달리 전기적인 틸팅을 고려할 수 있다. 이와 같은 경우, 다중 안테나의 기저대역(baseband)에서 이하의 수학식 2를 적용할 수 있다. 수학식 2에서
Figure 112018006514302-pat00021
전기적 수평 틸팅 각을 의미할 수 있고,
Figure 112018006514302-pat00022
는 전기적 다운 틸팅 각을 의미할 수 있다.At this time, the antenna panel or antenna element of the multi-antenna is aligned in the maximum horizontal and vertical directions with respect to the boresight.
Figure 112018006514302-pat00020
It can be steered up to In addition, when the antenna panel or the antenna element of the multi-antenna performs mechanical tilting, electric tilting may be considered, unlike the direction point being changed based on the angle at which the tilting is performed. In this case, the following Equation 2 can be applied to the baseband of the multi-antenna. in Equation 2
Figure 112018006514302-pat00021
It may mean an electrical horizontal tilting angle,
Figure 112018006514302-pat00022
may mean an electrical down tilting angle.

Figure 112018006514302-pat00023
Figure 112018006514302-pat00023

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 빔포밍에 대한 이득 및 빔폭을 도시한 그래프이다.7 is a graph illustrating a gain and a beamwidth for beamforming of multiple antennas supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나의 빔포밍에 대한 이득 및 빔폭을 도시한 그래프의 x축은 각(angle)을 나타낼 수 있고, y축은 안테나 이득을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 7 , an x-axis of a graph showing a gain and a beamwidth for beamforming of a multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention may represent an angle, and the y-axis may be It can represent the antenna gain.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 다중 안테나는 데이터 전송에 대한 높은 전송률을 위해 안테나 정렬(antenna alignment) 및 빔 성형을 통한 빔포밍을 수행할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나는 도 7에 도시된 그래프와 같이 안테나 이득을 제공할 수 있으나, 다중 안테나를 통한 빔 성형은 상대적으로 좁은 빔폭을 가지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 다중 안테나는 빔 패턴(beam pattern), 신속한 통신 노드 및 빔 탐색(beam discovery), 효율적인 지향 안테나 정렬 및 데이터 송수신 유지를 위한 빔 트래킹(beam tracking)이 요구될 수 있다.A multi-antenna supporting beamforming in a communication network according to an embodiment of the present invention may perform beamforming through antenna alignment and beamforming for a high data rate for data transmission. In this case, the multi-antenna according to an embodiment of the present invention may provide an antenna gain as shown in the graph shown in FIG. 7 , but it can be confirmed that beamforming through the multi-antenna has a relatively narrow beam width. That is, the multi-antenna may require a beam pattern, rapid communication node and beam discovery, efficient directional antenna alignment, and beam tracking for maintaining data transmission/reception.

이하에서는, 다중 안테나 기반의 빔포밍을 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법이 도 8 내지 15를 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.Hereinafter, a method of supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention for multi-antenna-based beamforming may be specifically described with reference to FIGS. 8 to 15 .

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법은 도 1을 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나를 기반으로 통신을 수행하는 장치에서 수행될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법을 수행하는 장치는 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명된 다중 안테나를 의미할 수 있다.Referring to FIG. 8 , in a method for supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention, communication is performed based on multiple antennas in the communication network according to an embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1 . It can be performed on a device that That is, an apparatus for performing a method for supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention may refer to the multiple antennas described with reference to FIGS. 2 to 7 .

먼저, 다중 안테나는 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머들 중 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔을 생성하는 빔포머를 선택할 수 있다(S100). 여기서, 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머들은 도 3 및 도 5를 참조하여 설명된 다중 안테나의 상단, 중단 및 하단에 포함된 복수의 빔포머들을 의미할 수 있고, 복수의 안테나 패널들을 포함할 수 있다.First, the multi-antenna may select a beamformer that generates a transmission beam for transmitting data to a plurality of communication nodes included in a communication network from among a plurality of beamformers included in the multi-antenna ( S100 ). Here, the plurality of beamformers included in the multi-antenna may mean a plurality of beamformers included at the top, middle, and bottom of the multi-antenna described with reference to FIGS. 3 and 5, and may include a plurality of antenna panels. can

이후, 다중 안테나는 선택된 빔포머에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 복수의 통신 노드들 각각에 상응하는 적어도 하나의 안테나 패널을 선택할 수 있다(S200). 즉, 다중 안테나는 선택된 빔포머에 포함된 복수의 안테나들 중 서로 다른 복수의 통신 노드들 각각에 대한 송신 빔을 통해 데이터를 전송하기 위한 적어도 하나의 패널을 선택할 수 있다.Thereafter, the multi-antenna may select at least one antenna panel corresponding to each of the plurality of communication nodes from among the plurality of antenna panels included in the selected beamformer ( S200 ). That is, the multi-antenna may select at least one panel for transmitting data through transmission beams for a plurality of different communication nodes from among a plurality of antennas included in the selected beamformer.

이후, 다중 안테나는 선택된 적어도 하나의 안테나 패널을 기반으로 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위한 파라미터를 설정할 수 있다(S300). 구체적으로, 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위한 파라미터는 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서, 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스(beam index) 및 빔폭(beam width) 중 하나일 수 있다.Thereafter, the multi-antenna may set a parameter for allocating an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes based on the selected at least one antenna panel ( S300 ). Specifically, the parameters for allocating an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes are an order of transmitting data to each of the plurality of communication nodes through the transmission beam, and a transmission in which data is transmitted to each of the plurality of communication nodes. It may be one of a beam index and a beam width of a beam.

여기서, 빔 인덱스 및 빔폭은 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입은 복수의 통신 노드들 각각에서 지원하는 통신 방식을 의미할 수 있다. 또한, 복수의 통신 노드들의 타입은 이동성이 없는 고정적인 통신 노드 또는 이동성이 있는 이동 가능한 통신 노드와 같이 통신 노드의 이동성과 관련된 타입을 의미할 수 있다. 또한, 복수의 통신 노드들의 타입은 기지국 및 사용자 단말과 같이 통신 노드의 종류와 관련된 타입을 의미할 수도 있다.Here, the beam index and the beam width may be set differently according to one of a service type supported by a plurality of communication nodes and a type of a plurality of communication nodes. For example, a service type supported by the plurality of communication nodes may mean a communication method supported by each of the plurality of communication nodes. Also, the type of the plurality of communication nodes may refer to a type related to the mobility of the communication node, such as a stationary communication node without mobility or a mobile communication node with mobility. Also, the types of the plurality of communication nodes may refer to types related to the types of communication nodes, such as a base station and a user terminal.

이후, 다중 안테나는 설정된 파라미터에 기초하여 복수의 안테나 패널들을 통한 송신 빔을 이용하여 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송할 수 있다(S400). 구체적으로, 다중 안테나는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위해 설정된 파라미터가 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서인 경우, 데이터를 전송하는 순서에 따라 순차적으로 복수의 통신 노드들로 송신 빔을 통해 데이터를 전송할 수 있다.Thereafter, the multi-antenna may transmit data to a plurality of communication nodes using a transmission beam through a plurality of antenna panels based on the set parameter ( S400 ). Specifically, when the parameter set for allocating an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes is the order of transmitting data through the transmission beam to each of the plurality of communication nodes, the multi-antenna is in the order of transmitting data. Accordingly, data may be sequentially transmitted to the plurality of communication nodes through the transmission beam.

또한, 다중 안테나는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위해 설정된 파라미터가 빔 인덱스인 경우, 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 통해 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송할 수 있다.In addition, when a parameter set for allocating an independent transmission beam to each of a plurality of communication nodes is a beam index, the multi-antenna may be configured according to one of a service type supported by a plurality of communication nodes and a type of a plurality of communication nodes. Data may be transmitted to each of a plurality of communication nodes through a transmission beam having a beam index set differently.

또한, 다중 안테나는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위해 설정된 파라미터가 빔폭인 경우, 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 복수의 통신 노드의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔폭을 가지는 송신 빔을 통해 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송할 수 있다.In addition, when a parameter set for allocating an independent transmission beam to each of a plurality of communication nodes is a beam width, the multi-antenna may be connected to each other according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes. Data may be transmitted to each of the plurality of communication nodes through a transmission beam having a differently set beamwidth.

상술한 바와 같은 방법을 통해 다중 안테나는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위해 설정된 파라미터를 기반으로 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔을 할당할 수 있고, 할당된 송신 빔을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 다중 안테나는 적어도 하나의 안테나 패널에 포함된 복수의 안테나 소자들을 통해 상기 복수의 통신 노드들로 송신 빔을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 이하에서는, 도 8을 참조하여 설명된 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법에 대한 과정이 도 9 내지 15를 참조하여 설명될 수 있다.Through the method as described above, the multi-antenna may allocate a transmission beam for transmitting data to each of a plurality of communication nodes based on a parameter set for allocating an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes, and , data may be transmitted through the allocated transmission beam. In this case, the multi-antenna may transmit data through a transmission beam to the plurality of communication nodes through a plurality of antenna elements included in at least one antenna panel. Hereinafter, a process for a method of supporting beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention described with reference to FIG. 8 may be described with reference to FIGS. 9 to 15 .

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method for supporting beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a multiple antenna of a communication network according to another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method for supporting beamforming in to be.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당할 수 있다. 구체적으로, 복수의 통신 노드들은 제1 통신 노드(901), 제2 통신 노드(902) 및 제3 통신 노드(903)를 포함할 수 있다. 다중 안테나(900)는 제1 통신 노드(901)로 데이터를 전송하기 위한 제1 송신 빔(910)을 할당할 수 있고, 할당된 제1 송신 빔(910)을 통해 데이터를 제1 통신 노드(901)로 전송할 수 있다. 또한, 다중 안테나(900)는 제2 통신 노드(902)로 데이터를 전송하기 위한 제2 송신 빔(920)을 할당할 수 있고, 할당된 제2 송신 빔(920)을 통해 데이터를 제2 통신 노드(902)로 전송할 수 있다. 또한, 다중 안테나(900)는 제3 통신 노드(903)로 데이터를 전송하기 위한 제3 송신 빔(930)을 할당할 수 있고, 할당된 제3 송신 빔(930)을 통해 데이터를 제3 통신 노드(903)로 전송할 수 있다.9 to 11 , the multi-antenna 900 according to another embodiment of the present invention may allocate an independent transmission beam to each of a plurality of communication nodes. Specifically, the plurality of communication nodes may include a first communication node 901 , a second communication node 902 , and a third communication node 903 . The multiple antenna 900 may allocate a first transmission beam 910 for transmitting data to the first communication node 901, and transmit data to the first communication node ( 901) can be transmitted. In addition, the multi-antenna 900 may allocate a second transmission beam 920 for transmitting data to the second communication node 902 , and transmit data to the second communication node 902 through the allocated second transmission beam 920 . can be transmitted to node 902 . In addition, the multi-antenna 900 may allocate a third transmission beam 930 for transmitting data to the third communication node 903 , and transmit data through the third transmission beam 930 allocated to the third communication node 903 . can be transmitted to node 903 .

이때, 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당 및 할당된 송신 빔을 통해 데이터를 전송하기 위한 파라미터를 미리 설정할 수 있다. 구체적으로, 다중 안테나(900)에서 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당 및 할당된 송신 빔을 통해 데이터를 전송하기 위해 미리 설정되는 파라미터는 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서, 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔의 빔 인덱스 및 빔폭 중 하나일 수 있다.In this case, the multi-antenna 900 may allocate an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes and preset parameters for transmitting data through the allocated transmission beam. Specifically, the parameter preset for allocating an independent transmission beam to each of a plurality of communication nodes in the multi-antenna 900 and transmitting data through the allocated transmission beam includes a plurality of parameters as described with reference to FIG. 8 . It may be one of an order of transmitting data through a transmission beam to each of the communication nodes, a beam index and a beam width of a transmission beam for transmitting data to each of a plurality of communication nodes.

먼저, 도 9를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 통해 복수의 통신 노드들 각각으로 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 다중 안테나(900)는 제1 통신 노드(901)에 대한 제1 송신 빔(910), 제2 통신 노드(902)에 대한 제2 송신 빔(920) 및 제3 통신 노드(903)에 대한 제3 송신 빔(930)을 통해 동시에 제1 통신 노드(901), 제2 통신 노드(902) 및 제3 통신 노드(903) 각각으로 데이터를 전송할 수 있다.First, referring to FIG. 9 , the multi-antenna 900 according to another embodiment of the present invention may simultaneously transmit data to each of a plurality of communication nodes through an independent transmission beam for each of the plurality of communication nodes. That is, the multi-antenna 900 is connected to the first transmission beam 910 for the first communication node 901 , the second transmission beam 920 for the second communication node 902 , and the third communication node 903 . Data may be simultaneously transmitted to each of the first communication node 901 , the second communication node 902 , and the third communication node 903 through the third transmission beam 930 .

또한, 도 10을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들에 대하여 독립적인 송신 빔의 할당 및 할당된 송신 빔을 통한 데이터의 전송을 위해 미리 설정된 파라미터에 기초하여 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들에 대하여 독립적인 송신 빔의 할당 및 할당된 송신 빔을 통한 데이터의 전송을 위해 미리 설정된 파라미터가 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서인 경우, 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서에 따라 순차적으로 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송할 수 있다In addition, referring to FIG. 10 , the multi-antenna 900 according to another embodiment of the present invention provides an independent transmission beam to a plurality of communication nodes according to preset parameters for allocation of transmission beams and data transmission through the allocated transmission beams. Based on the data, data may be transmitted to each of the plurality of communication nodes through the transmission beam. In this case, the multi-antenna 900 transmits data through the transmission beam to each of the plurality of communication nodes in a preset parameter for allocating independent transmission beams to the plurality of communication nodes and transmitting data through the allocated transmission beams. In the case of the transmission order, data may be sequentially transmitted to a plurality of communication nodes according to the order of data transmission through the transmission beam.

예를 들어, 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들 중 제1 통신 노드(901), 제2 통신 노드(902) 및 제3 통신 노드(903)의 순서로 제1 통신 노드(901), 제2 통신 노드(902) 및 제3 통신 노드(903) 각각에 대한 독립적인 송신 빔을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들 중 제1 통신 노드(901)에 대하여 할당된 제1 송신 빔(910)을 통해 제1 통신 노드(901)로 데이터를 전송할 수 있다. 이후, 다중 안테나(900)는 제2 통신 노드(902)에 대하여 할당된 제2 송신 빔(920)을 제2 통신 노드(902)로 데이터를 전송할 수 있다. 이후, 다중 안테나(900)는 제3 통신 노드(903)에 대하여 할당된 제3 송신 빔(930)을 제3 통신 노드(903)로 데이터를 전송할 수 있다.For example, the multi-antenna 900 is a first communication node 901 in the order of a first communication node 901, a second communication node 902, and a third communication node 903 among a plurality of communication nodes; Data may be transmitted through independent transmission beams for each of the second communication node 902 and the third communication node 903 . That is, the multi-antenna 900 may transmit data to the first communication node 901 through the first transmission beam 910 allocated to the first communication node 901 among the plurality of communication nodes. Thereafter, the multi-antenna 900 may transmit data to the second communication node 902 through the second transmission beam 920 allocated for the second communication node 902 . Thereafter, the multi-antenna 900 may transmit data to the third communication node 903 through the third transmission beam 930 allocated for the third communication node 903 .

또한, 도 11을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나(900)는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 할당된 송신 빔 중 인접하는 송신 빔을 통해 동시에 데이터가 전송되지 않는 방식으로 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 다중 안테나(900)는 제1 통신 노드(901)에 대하여 할당된 제1 송신 빔(910) 및 제3 통신 노드(903)에 대하여 할당된 제3 송신 빔(930)을 통해 각각 제1 통신 노드(901) 및 제3 통신 노드(903)로 데이터를 전송할 수 있다. 이후, 다중 안테나(900)는 제2 통신 노드(902)에 대하여 할당된 제2 송신 빔(920)을 제2 통신 노드(902)로 데이터를 전송할 수 있다.In addition, referring to FIG. 11 , the multi-antenna 900 according to another embodiment of the present invention provides a method in which data is not transmitted simultaneously through adjacent transmission beams among transmission beams allocated to each of a plurality of communication nodes. Data may be transmitted to each of the communication nodes. For example, the multiple antenna 900 may be configured through a first transmit beam 910 assigned to the first communication node 901 and a third transmit beam 930 assigned to the third communication node 903, respectively. Data may be transmitted to the first communication node 901 and the third communication node 903 . Thereafter, the multi-antenna 900 may transmit data to the second communication node 902 through the second transmission beam 920 allocated for the second communication node 902 .

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍을 지원하는 방법의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.12 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a method for supporting beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram illustrating beamforming in a communication network according to another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram illustrating a fifth embodiment of a method for supporting

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당할 수 있고, 할당된 송신 빔을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 구체적으로, 복수의 통신 노드들은 복수의 통신 노드들 각각에서 제공하는 서비스 타입에 기초하여 구분될 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들은 제1 서비스 타입의 제1 통신 노드(1211), 제1 서비스 타입의 제2 통신 노드(1212) 및 제1 서비스 타입의 제3 통신 노드(1213)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 통신 노드들은 제2 서비스 타입의 제1 통신 노드(1221) 및 제2 서비스 타입의 제2 통신 노드(1222)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the multi-antenna 1200 according to another embodiment of the present invention may allocate an independent transmission beam to each of a plurality of communication nodes, and may transmit data through the allocated transmission beam. Specifically, the plurality of communication nodes may be classified based on a service type provided by each of the plurality of communication nodes. For example, the plurality of communication nodes may include a first communication node 1211 of a first service type, a second communication node 1212 of the first service type, and a third communication node 1213 of the first service type. can Also, the plurality of communication nodes may include a first communication node 1221 of a second service type and a second communication node 1222 of a second service type.

또한, 복수의 통신 노드들은 복수의 통신 노드들 각각의 타입에 기초하여 구분될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들은 제1 타입의 제1 통신 노드(1211), 제1 타입의 제2 통신 노드(1212) 및 제1 타입의 제3 통신 노드(1213)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 통신 노드들은 제2 타입의 제1 통신 노드(1221) 및 제2 타입의 제2 통신 노드(1222)를 포함할 수 있다.In addition, the plurality of communication nodes may be classified based on the type of each of the plurality of communication nodes. For example, the plurality of communication nodes may include a first communication node 1211 of a first type, a second communication node 1212 of the first type, and a third communication node 1213 of the first type. In addition, the plurality of communication nodes may include a first communication node 1221 of a second type and a second communication node 1222 of a second type.

여기서, 제1 서비스 타입을 제공하는 복수의 통신 노드들이 제1 타입의 복수의 통신 노드들과 동일한 것으로 설명되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아닐 수 있다. 즉, 제1 서비스 타입을 제공하는 복수의 통신 노드들은 제1 타입의 복수의 통신 노드들과 동일하지 않을 수도 있다. 이때, 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 제공하는 서비스 타입 또는 복수의 통신 노드들의 타입에 기초하여 서로 다른 독립적인 송신 빔을 통해 복수의 통신 노드들로 동시에 데이터를 전송할 수 있다.Here, it has been described that the plurality of communication nodes providing the first service type are the same as the plurality of communication nodes of the first type, but the present invention is not necessarily limited thereto. That is, the plurality of communication nodes providing the first service type may not be the same as the plurality of communication nodes of the first type. In this case, the multi-antenna 1200 may simultaneously transmit data to the plurality of communication nodes through different independent transmission beams based on the service type provided by the plurality of communication nodes or the types of the plurality of communication nodes.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 제공하는 서비스 타입 또는 복수의 통신 노드들의 타입에 기초하여 서로 다른 독립적인 송신 빔을 통해 데이터를 동시에 전송하지 않을 수도 있으며, 이는 도 13을 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.Meanwhile, in a communication network according to another embodiment of the present invention, the multi-antenna 1200 simultaneously transmits data through different independent transmission beams based on a service type provided by a plurality of communication nodes or a type of a plurality of communication nodes. It may not be transmitted, which may be specifically described with reference to FIG. 13 .

도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 제공하는 서비스 타입 또는 복수의 통신 노드들의 타입에 기초하여 서로 다른 독립적인 송신 빔을 통해 데이터를 동시에 전송하지 않을 수 있다. 이때, 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 다중 안테나(1200)로부터 데이터가 전송되는 송신 빔을 인지할 수 있도록 복수의 통신 노드들로 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스 또는 빔폭을 서로 다르게 설정할 수 있다.Referring to FIG. 13 , in a communication network according to another embodiment of the present invention, a multi-antenna 1200 transmits different independent transmission beams based on a service type provided by a plurality of communication nodes or a type of a plurality of communication nodes. data may not be transmitted simultaneously. In this case, the multi-antenna 1200 sets the beam index or beam width of the transmission beam transmitted to the plurality of communication nodes to be different from each other so that the plurality of communication nodes can recognize the transmission beam through which data is transmitted from the multi-antenna 1200 . can

구체적으로, 도 13(a)를 참조하면 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 제공하는 서비스 타입 또는 복수의 통신 노드들의 타입 별로 서로 다른 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 할당할 수 있다. 예를 들어, 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 제공하는 서비스 타입 별로 서로 다른 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 할당할 수 있고, 서로 다른 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 통해 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 다중 안테나(1200)는 제1 서비스 타입의 제1 통신 노드(1211), 제1 서비스 타입의 제2 통신 노드(1212) 및 제1 서비스 타입의 제3 통신 노드(1213)로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스를 제2 서비스 타입의 제1 통신 노드(1221) 및 제2 서비스 타입의 제2 통신 노드(1222)로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스를 서로 다르게 설정할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 13A , the multi-antenna 1200 may allocate a transmission beam having a different beam index for each service type provided by a plurality of communication nodes or a type of a plurality of communication nodes. For example, the multi-antenna 1200 may allocate transmission beams having different beam indices for each service type provided by a plurality of communication nodes, and transmit beams having different beam indices to the plurality of communication nodes. data can be transmitted. That is, the multi-antenna 1200 transmits data to the first communication node 1211 of the first service type, the second communication node 1212 of the first service type, and the third communication node 1213 of the first service type. The beam index of the transmission beam used may be set differently from the beam index of the transmission beam through which data is transmitted to the first communication node 1221 of the second service type and the second communication node 1222 of the second service type.

또한, 도 13(b)를 참조하면 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 제공하는 서비스 타입 또는 복수의 통신 노드들의 타입 별로 서로 다른 빔폭을 가지는 송신 빔을 할당할 수 있다. 즉, 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스와 관계없이 복수의 통신 노드들의 서비스 타입 또는 복수의 통신 노드들의 타입 별로 서로 다른 빔폭을 가지는 송신 빔을 할당할 수 있다.Also, referring to FIG. 13B , the multi-antenna 1200 may allocate a transmission beam having a different beamwidth for each type of service provided by a plurality of communication nodes or a type of a plurality of communication nodes. That is, the multi-antenna 1200 allocates a transmission beam having a different beamwidth for each service type of a plurality of communication nodes or a type of a plurality of communication nodes irrespective of a beam index of a transmission beam through which data is transmitted to a plurality of communication nodes. can do.

예를 들어, 다중 안테나(1200)는 복수의 통신 노드들에서 제공하는 서비스 타입 별로 서로 다른 빔폭을 가지는 송신 빔을 할당할 수 있고, 서로 다른 빔폭을 가지는 송신 빔을 통해 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 다중 안테나(1200)는 제1 서비스 타입의 제1 통신 노드(1211), 제1 서비스 타입의 제2 통신 노드(1212) 및 제1 서비스 타입의 제3 통신 노드(1213)로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔폭을 서로 다르게 설정할 수 있다.For example, the multi-antenna 1200 may allocate transmission beams having different beamwidths for each service type provided by a plurality of communication nodes, and transmit data to a plurality of communication nodes through transmission beams having different beamwidths. can be transmitted. That is, the multi-antenna 1200 transmits data to the first communication node 1211 of the first service type, the second communication node 1212 of the first service type, and the third communication node 1213 of the first service type. The beam widths of the transmitted beams to be used may be set differently from each other.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 이동하는 통신 노드에 대한 빔포밍을 지원하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 이동하는 통신 노드에 대한 빔포밍을 지원하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.14 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method of supporting beamforming for a communication node moving in a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a communication network according to another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method for supporting beamforming for a communication node moving in .

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 공간적으로 구분된 빔포밍을 지원하는 경우 및 빔포밍을 통해 빔을 수신하는 통신 노드가 이동하는 경우에 다중 안테나에서 빔을 변경하거나 선택하는 과정을 확인할 수 있다.14 and 15 , when a communication network according to another embodiment of the present invention supports spatially divided beamforming and when a communication node that receives a beam through beamforming moves, beams from multiple antennas You can check the process of changing or selecting .

먼저, 도 14를 참조하면 본 발명의 통신 네트워크는 복수의 다중 안테나들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 다중 안테나들은 제1 다중 안테나(1411) 및 제2 다중 안테나(1412)를 포함할 수 있다. 통신 네트워크에서 제1 다중 안테나(1411) 및 제2 다중 안테나(1412)에 의해 데이터를 수신하는 통신 노드(1420)는 제1 다중 안테나(1411)의 빔포밍을 통해 제공되는 데이터 서비스 영역에서 제2 다중 안테나(1412)의 빔포밍을 통해 제공되는 데이터 서비스 영역으로 향하는 경로를 통해 이동할 수 있다. 이때, 통신 네트워크에서 통신 노드(1420)으로 데이터가 전송되는 송신 빔의 섹터 및 패널은 통신 노드(1420)가 이동하는 경로에 따라 달라질 수 있다. First, referring to FIG. 14 , the communication network of the present invention may include a plurality of multiple antennas. Specifically, the plurality of multi-antennas may include a first multi-antenna 1411 and a second multi-antenna 1412 . The communication node 1420 that receives data by the first multi-antenna 1411 and the second multi-antenna 1412 in the communication network is a second in the data service area provided through beamforming of the first multi-antenna 1411 . It may move through a path toward a data service area provided through beamforming of the multi-antenna 1412 . In this case, the sector and panel of the transmission beam through which data is transmitted from the communication network to the communication node 1420 may vary depending on the path through which the communication node 1420 moves.

예를 들어, 통신 네트워크에서 통신 노드(1420)가 제1 위치(a)에서 제2 위치(b)로 이동하는 경우, 통신 노드(1420)에서 데이터가 수신되는 송신 빔의 섹터는 제1 다중 안테나(1411)의 섹터에서 제2 다중 안테나(1412)의 섹터로 변경될 수 있다. 이때, 통신 노드(1420)에서 데이터가 수신되는 송신 빔의 섹터가 변경되는 과정에서 송신 빔의 패널 및 송신 빔에 대한 변경이 발생할 수 있다. 또한, 통신 네트워크에서 통신 노드(1420)가 제3 위치(c)에서 제4 위치(d)로 이동하는 경우, 통신 노드(1420)에서 데이터가 수신되는 송신 빔의 패널에 대한 변경이 발생할 수 있다. 즉, 통신 노드(1420)에서 데이터가 수신되는 송신 빔의 패널은 통신 노드(1420)에서 데이터가 수신되는 송신 빔의 섹터에 포함된 복수의 안테나 패널들 내에서 변경될 수 있다. 또한, 통신 노드(1420)가 제5 위치(e)에서 제6 위치(f)로 이동하는 경우, 통신 노드(1420)에서 데이터가 수신되는 송신 빔의 섹터 및 송신 빔에 대한 변경이 발생할 수 있다. 즉, 통신 노드(1420)에서 데이터가 수신되는 송신 빔의 섹터는 제2 다중 안테나(1412)에 포함된 복수의 섹터들 내에서 변경될 수 있다.For example, when the communication node 1420 moves from the first location (a) to the second location (b) in the communication network, the sector of the transmission beam through which data is received at the communication node 1420 is the first multiple antenna. The sector of 1411 may be changed to the sector of the second multi-antenna 1412 . In this case, in the process in which the sector of the transmission beam through which data is received in the communication node 1420 is changed, the panel of the transmission beam and the transmission beam may be changed. In addition, when the communication node 1420 moves from the third position (c) to the fourth position (d) in the communication network, the panel of the transmission beam through which data is received at the communication node 1420 may be changed. . That is, a panel of a transmission beam through which data is received at the communication node 1420 may be changed within a plurality of antenna panels included in a sector of a transmission beam through which data is received at the communication node 1420 . In addition, when the communication node 1420 moves from the fifth position (e) to the sixth position (f), the sector of the transmission beam through which data is received at the communication node 1420 and the transmission beam may be changed. . That is, a sector of a transmission beam through which data is received by the communication node 1420 may be changed within a plurality of sectors included in the second multi-antenna 1412 .

한편, 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크는 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 다중 안테나(1510) 및 다중 안테나(1510)로부터 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드(1520)를 포함할 수 있다. 이때, 통신 노드(1520)는 이동하는 통신 노드일 수 있다. 여기서, 다중 안테나(1510)는 복수의 송신 빔들을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 다중 안테나(1510)로부터 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드(1520)는 수신 빔포밍을 수행할 수 있고, 복수의 수신 빔들을 가질 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 15 , in a communication network according to another embodiment of the present invention, a multi-antenna 1510 for transmitting data through a transmit beam and a communication node for receiving data through a transmit beam from the multi-antenna 1510 ( 1520) may be included. In this case, the communication node 1520 may be a moving communication node. Here, the multi-antenna 1510 may transmit data through a plurality of transmission beams. Also, the communication node 1520 that receives data from the multi-antenna 1510 through a transmit beam may perform receive beamforming and may have a plurality of receive beams.

이와 같은 경우, 다중 안테나(1510)는 통신 노드(1520)의 이동에 따라 데이터를 전송하는 송신 빔을 변경할 수 있다. 또한, 다중 안테나(1510)로부터 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드(1520)는 다중 안테나(1510)로부터 데이터를 수신하기 위해 수신 빔포밍을 수행할 수 있다. 즉, 통신 노드(1520)는 이동하는 과정에서 다중 안테나(1520)로부터 데이터가 전송되는 송신 빔의 변경에 따라 수신 빔을 변경할 수 있다.In this case, the multi-antenna 1510 may change the transmission beam for transmitting data according to the movement of the communication node 1520 . Also, the communication node 1520 that receives data from the multiple antennas 1510 through a transmission beam may perform receive beamforming to receive data from the multiple antennas 1510 . That is, the communication node 1520 may change a reception beam according to a change in a transmission beam through which data is transmitted from the multi-antenna 1520 while moving.

구체적으로, 도 15(a)에 따르면 다중 안테나(1510)는 다중 안테나에서 데이터를 전송 가능한 복수의 송신 빔들 중 하나의 송신 빔을 통해 통신 노드(1520)로 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 통신 노드(1520)의 이동으로 인해 도 15(a)에서 도 15(b) 및 도 15(d)와 같이 다중 안테나(1520)에 의해 빔포밍이 지원되는 방법이 변경될 수 있다. 즉, 다중 안테나(1510)에서 통신 노드(1520)로 데이터가 전송되는 송신 빔이 변경될 수 있다. 통신 노드(1520)의 이동으로 인해 도 15(a)에서 도 15(c) 및 도 15(d)와 같이 다중 안테나(1520)에 의해 빔포밍이 지원되는 방법이 변경될 수 있다. 즉, 통신 노드(1520)에서 다중 안테나(1510)로부터 송신 빔을 통해 전송되는 데이터를 수신하기 위한 수신 빔이 변경될 수 있다. 또한, 통신 노드(1520)의 이동으로 인해 도 15(a)에서 도 15(d)와 같이 다중 안테나(1520)에 의해 빔포밍이 지원되는 방법이 변경될 수 있다. 즉, 다중 안테나(1510)에서 통신 노드(1520)로 데이터가 전송되는 송신 빔 및 통신 노드(1520)에서 다중 안테나(1510)로부터 송신 빔을 통해 전송되는 데이터를 수신하기 위한 수신 빔이 변경될 수 있다.Specifically, according to FIG. 15A , the multi-antenna 1510 may transmit data to the communication node 1520 through one transmission beam among a plurality of transmission beams capable of transmitting data through the multi-antenna. In this case, due to the movement of the communication node 1520 , a method in which beamforming is supported by the multi-antenna 1520 may be changed as shown in FIGS. 15A to 15B and 15D . That is, a transmission beam through which data is transmitted from the multi-antenna 1510 to the communication node 1520 may be changed. Due to the movement of the communication node 1520, a method in which beamforming is supported by the multi-antenna 1520 may be changed as shown in FIGS. 15(a) to 15(c) and 15(d). That is, the reception beam for receiving data transmitted through the transmission beam from the multi-antenna 1510 in the communication node 1520 may be changed. Also, due to the movement of the communication node 1520 , a method in which beamforming is supported by the multi-antenna 1520 may be changed as shown in FIGS. 15A to 15D . That is, a transmit beam through which data is transmitted from the multi-antenna 1510 to the communication node 1520 and a receive beam for receiving data transmitted from the multi-antenna 1510 through the transmit beam at the communication node 1520 may be changed. have.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나 및 통신 노드 간의 거리 및 속도에 따른 빔 변경 시간을 도시한 그래프이고, 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 통신 노드의 속도에 따른 빔 정렬의 불량률을 도시한 그래프이다.16 is a graph illustrating a beam change time according to a distance and speed between multiple antennas and a communication node in a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a communication node in a communication network according to another embodiment of the present invention. It is a graph showing the failure rate of beam alignment according to the speed of .

먼저, 도 16에 도시된 그래프의 x축은 다중 안테나에로부터 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드의 속도(velocity)를 의미할 수 있고, y축은 통신 노드의 이동으로 인해 다중 안테나의 송신 빔이 변경되는 빔 변경 시간을 의미할 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 그래프의 x축은 다중 안테나로부터 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드의 속도를 의미할 수 있고, y축은 빔 정렬 불량률을 의미할 수 있다.First, the x-axis of the graph shown in FIG. 16 may mean the velocity of a communication node that receives data through a transmission beam from multiple antennas, and the y-axis is the transmission beam of multiple antennas due to movement of the communication node. It may mean a changed beam change time. In addition, the x-axis of the graph shown in FIG. 17 may mean a speed of a communication node that receives data through a transmission beam from multiple antennas, and the y-axis may mean a beam misalignment rate.

도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 다중 안테나 및 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드 간의 거리가 가까운 경우 및 통신 노드의 속도가 빠른 경우는 다중 안테나 및 통신 노드 간의 거리가 먼 경우 및 통신 노드의 속도가 느린 경우에 비하여 빔 변경의 빈번하게 발생할 수 있다. 즉, 도 17에 도시된 그래프에 따르면, 다중 안테나로부터 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드의 속도가 증가할수록 빔 정렬 불량률이 증가하는 것을 확인할 수 있다.16 and 17, in a communication network according to another embodiment of the present invention, when a distance between multiple antennas for transmitting data through a transmit beam and a communication node for receiving data through a transmit beam is close, and When the speed is high, beam change may occur more frequently than when the distance between multiple antennas and the communication node is long and when the speed of the communication node is slow. That is, according to the graph shown in FIG. 17 , it can be seen that the beam misalignment rate increases as the speed of a communication node that receives data through a transmission beam from multiple antennas increases.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 패널화 빔포밍에 따른 안테나 패널 및 빔 변경의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 패널화 빔포밍에 따른 안테나 패널 및 빔 변경의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.18 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of an antenna panel and beam change according to panelized beamforming in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 19 is a communication diagram according to another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of an antenna panel and beam change according to panelized beamforming in multiple antennas of a network.

도 18 및 도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 안테나 패널을 기반으로 빔포밍을 수행하는 경우, 안테나 패널 및 송신 빔 변경으로 인해 데이터가 전송되는 송신 빔을 생성하는 안테나 패널 및 송신 빔 변경이 발생되는 과정을 확인할 수 있다. 여기서, 다중 안테나에서 수행되는 패널화 빔포밍은 다중 안테나에 포함된 복수의 안테나 패널들 각각에서 생성되는 독립적인 송신 빔을 통해 데이터의 전송이 수행되는 것을 의미할 수 있다. 이때, 다중 안테나는 복수의 안테나 패널들 각각에서 생성되는 독립적인 송신 빔을 통해 데이터의 전송을 수행함과 동일하게 데이터의 전송을 위한 제어 채널(또는, 제어 신호)을 독립적으로 설정할 수 있다.18 and 19 , when beamforming is performed based on an antenna panel in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention, a transmission beam through which data is transmitted due to changes in the antenna panel and the transmission beam A process in which the generated antenna panel and the transmission beam are changed can be checked. Here, the panelized beamforming performed by the multi-antenna may mean that data is transmitted through independent transmission beams generated from each of the plurality of antenna panels included in the multi-antenna. In this case, the multi-antenna may independently set a control channel (or control signal) for data transmission in the same way as data transmission through independent transmission beams generated from each of the plurality of antenna panels.

이와 관련하여, 도 18은 다중 안테나에서 데이터가 전송되는 송신 빔을 생성하는 안테나 패널이 변경되는 경우를 나타낼 수 있다. 이때, 다중 안테나는 데이터가 전송되는 송신 빔을 생성하는 안테나 패널이 변경되었음을 지시하는 지시자를 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드로 전송할 수 있다. 또한, 다중 안테나는 데이터 전송에 대한 HARQ 재전송을 수행하는 경우, 변경된 안테나 패널을 통해 생성되는 송신 빔을 통해 HARQ 재전송을 수행할 수 있다.In this regard, FIG. 18 may show a case in which an antenna panel generating a transmission beam through which data is transmitted from multiple antennas is changed. In this case, the multi-antenna may transmit an indicator indicating that an antenna panel generating a transmission beam through which data is transmitted has changed to a communication node receiving data through the transmission beam. In addition, when performing HARQ retransmission for data transmission, the multi-antenna may perform HARQ retransmission through a transmission beam generated through the changed antenna panel.

한편, 도 19는 다중 안테나에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 동일한 안테나 패널 내에서 송신 빔이 변경되는 경우를 나타낼 수 있다. 이때, 다중 안테나는 동일한 안테나 패널 내에서 변경되는 송신 빔의 변경에 따른 위상 천이와 같은 빔 트래킹(beam tracking)을 수행할 수 있다.Meanwhile, FIG. 19 may show a case in which a transmission beam is changed within the same antenna panel among a plurality of antenna panels included in a multi-antenna. In this case, the multi-antenna may perform beam tracking such as a phase shift according to a change in a transmission beam that is changed within the same antenna panel.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 수행되는 뮤팅 기반의 빔 할당을 도시한 개념도이고, 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나의 인접 빈 간의 간섭 여부를 도시한 개념도이다.20 is a conceptual diagram illustrating muting-based beam allocation performed in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a communication network between adjacent bins of multiple antennas in accordance with another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram showing the presence or absence of interference.

도 20을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔포밍에 따라 형성되는 빔 패턴은 인접하는 송신 빔과 중첩되도록 형성될 수 있다. 이때, 다중 안테나에서 데이터가 전송되는 복수의 송신 빔들은 인접하는 송신 빔들 간의 간섭이 발생할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 빔 뮤팅(beam muting)을 기반으로 복수의 송신 빔들 중 인접하는 송신 빔들을 통해 데이터가 동시에 전송되지 않도록 제어할 수 있다.Referring to FIG. 20 , a beam pattern formed by beamforming in a multi-antenna of a communication network according to another embodiment of the present invention may be formed to overlap an adjacent transmission beam. In this case, the plurality of transmit beams through which data is transmitted through the multiple antennas may cause interference between adjacent transmit beams. To this end, in a communication network according to another embodiment of the present invention, the multi-antenna may control data not to be transmitted simultaneously through adjacent transmission beams among a plurality of transmission beams based on beam muting.

구체적으로, 도 20(a)는 다중 안테나에서 데이터를 전송 가능한 전체 송신 빔들 중 일부인 복수의 송신 빔들이 시간 t1에서 빔 뮤팅되는 경우를 나타낼 수 있다. 도 20(b)는 다중 안테나에서 데이터를 전송 가능한 전체 송신 빔들 중 일부인 복수의 송신 빔들이 시간 ti+1에서 빔 뮤팅되는 경우를 나타낼 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 데이터를 전송 가능한 전체 송신 빔들 중 동일한 시간에 인접한 송신 빔들을 통해 데이터가 전송되지 않도록 제어하기 위해 이하의 수학식 3과 같은 문제를 정의할 수 있다.Specifically, FIG. 20( a ) may show a case in which a plurality of transmission beams, which are a part of all transmission beams capable of transmitting data from multiple antennas, are beam-muted at time t 1 . FIG. 20( b ) may show a case in which a plurality of transmit beams, which are a part of all transmit beams capable of transmitting data from multiple antennas, are beam-muted at time t i +1. As such, in order to control data not to be transmitted through adjacent transmit beams at the same time among all transmit beams capable of transmitting data in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention, the problem of Equation 3 below is solved. can be defined

Figure 112018006514302-pat00024
Figure 112018006514302-pat00024

한편, 도 21을 참조하면, 다중 안테나는 다중 안테나에서 인접하는 송신 빔들 간의 간섭 여부에 따른 결과를 도식화하여 간섭의 영향을 받지 않는 송신 빔을 선택하는 빔 선택 문제를 재정의할 수 있고, 재정의된 문제를 해결함으로써 인접하는 송신 빔들을 선택하지 않도록 제어할 수 있다. 이때, 다중 안테나에서 선택 가능한 송신 빔의 조합은 이하의 수학식 4와 같이 정의될 수 있고, 이를 기반으로 다중 안테나에서 데이터가 전송 가능한 전체 송신 빔들 중 하나의 빔 집합을 선택할 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 21 , the multi-antenna may redefine the beam selection problem of selecting a transmission beam not affected by the interference by schematizing the result according to whether or not there is interference between adjacent transmission beams in the multi-antenna, and the redefined problem By solving , it is possible to control not to select adjacent transmission beams. In this case, a combination of transmit beams selectable from the multiple antennas may be defined as in Equation 4 below, and based on this, one beam set among all transmit beams through which data can be transmitted through the multiple antennas may be selected.

Figure 112018006514302-pat00025
Figure 112018006514302-pat00025

또한, 다중 안테나는 이하의 수학식 5와 같이 하나의 빔 집합 내에 포함된 복수의 송신 빔들 중 하나의 송신 빔을 선택하기 위해서 매 시간에 따라 가중치 요인(weighting factor)를 적용하여 최적의 송신 빔을 선택할 수 있다. 또한, 수학식 5에서 가중치 요인을 의미하는

Figure 112018006514302-pat00026
는 이하의 수학식 6과 같이 산출될 수 있다.In addition, the multi-antenna selects an optimal transmit beam by applying a weighting factor according to each time in order to select one transmit beam from among a plurality of transmit beams included in one beam set as shown in Equation 5 below. You can choose. In addition, in Equation 5, the weighting factor
Figure 112018006514302-pat00026
can be calculated as in Equation 6 below.

Figure 112018006514302-pat00027
Figure 112018006514302-pat00027

Figure 112018006514302-pat00028
Figure 112018006514302-pat00028

도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이고, 도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이고, 도 25는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 자원을 할당하는 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.22 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method for allocating beam resources in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 23 is a multi-antenna of a communication network according to another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method of allocating beam resources in and FIG. 25 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a method for allocating beam resources in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 22를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 송신 빔 간의 간섭을 해결하기 위해 빔 자원 영역을 공간적으로 구분할 수 있다. 도 22에 도시된 그래프의 x축은 시간에 대한 자원을 의미한 수 있고, y축은 주파수에 대한 자원을 의미할 수 있다.First, referring to FIG. 22, in a communication network according to another embodiment of the present invention, a multi-antenna may spatially divide a beam resource region in order to resolve interference between transmission beams. In the graph shown in FIG. 22 , the x-axis may mean resources with respect to time, and the y-axis may mean resources with respect to frequency.

구체적으로, 도 22(a)에 따르면 다중 안테나는 빔 자원 영역을 시간 축에서 중첩되지 않도록 공간적으로 구분할 수 있다. 또한, 도 22(b)에 따르면 다중 안테나는 빔 자원 영역을 주파수 축에서 중첩되지 않도록 공간적으로 구분할 수 있다. 이를 통해, 다중 안테나는 인접한 송신 빔들 간의 간섭을 완화시킬 수 있다. 이때, 다중 안테나는 송신 빔의 전체 대역을 주파수의 M개의 특정 단위(예를 들어, 서브 밴드(subband))로 나눌 수 있고, 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 통신 노드로부터 측정된 빔 측정 결과(예를 들어, N개의 측정 결과)를 기반으로 주파수 상의 자원을 할당할 수 있다.Specifically, according to FIG. 22( a ), the multi-antenna may spatially divide the beam resource region so as not to overlap in the time axis. In addition, according to FIG. 22(b), the multi-antenna may spatially divide the beam resource region so as not to overlap on the frequency axis. Through this, the multi-antenna may mitigate interference between adjacent transmission beams. In this case, the multi-antenna may divide the entire band of the transmission beam into M specific units (eg, subbands) of the frequency, and the beam measurement result ( For example, a resource on a frequency may be allocated based on N measurement results).

아울러, 도 23을 참조하면 본 발명의 다른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 내 서브밴드를 할당하는 과정을 확인할 수 있다. 구체적으로, 다중 안테나는 하나의 빔에서 형성되는 자원(예를 들어, 프레임(frame))에서 M개의 서브밴드 중 N개의 서브밴드 빔 측정 결과에 기초하여 서로 다른 통신 노드에 대한 송신 빔을 할당할 수 있다. 예를 들어, 다중 안테나는 서브밴드 #0 내지 서브밴드 #2를 제1 통신 노드 RX1에 송신 빔을 할당할 수 있고, 서브밴드 #M-1을 제2 통신 노드 RX2에 송신 빔을 할당할 수 있다.In addition, referring to FIG. 23 , a process of allocating subbands within a beam in multiple antennas of another communication network according to the present invention can be confirmed. Specifically, the multi-antenna allocates transmission beams to different communication nodes based on the beam measurement results of N subbands among M subbands in a resource (eg, a frame) formed from one beam. can For example, the multi-antenna may allocate a transmission beam to subband #0 to subband #2 to the first communication node RX1, and may allocate a transmission beam to subband #M-1 to the second communication node RX2. have.

아울러, 도 24를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔 간 서브밴드를 할당하는 과정을 확인할 수 있다. 또한, 도 25를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 빔의 파워를 할당하는 과정을 확인할 수 있다.In addition, referring to FIG. 24 , a process of allocating subbands between beams in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention can be confirmed. Also, referring to FIG. 25 , a process of allocating beam power in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention can be confirmed.

예를 들어, 다중 안테나는 하나의 송신 빔 내의 서브밴드에 대한 자원 할당 방식을 인접한 송신 빔 내에서의 자원 할당 과정에 적용할 수 있다. 구체적으로, 다중 안테나는 제1 송신 빔인 빔 #1에 상응하는 복수의 서브밴드들 중 서브밴드 #0 내지 서브밴드 #1을 RX1에 할당할 수 있고, 제2 송신 빔인 빔 #2에서 사용하고자 하는 서브밴드 #M-1 내지 서브밴드 #M-2를 사용하지 않을 수 있다. 이때, 다중 안테나는 제2 송신 빔인 빔 #2에 상응하는 복수의 서브밴드들 중 서브밴드 #M-1 내지 서브밴드 #M-2를 RX3에 할당할 수 있고, 제1 송신 빔인 빔 #1에서 사용하는 서브밴드 #0 내지 서브밴드 #1을 사용하지 않을 수 있다.For example, the multi-antenna may apply a resource allocation scheme for a subband in one transmission beam to a resource allocation process in an adjacent transmission beam. Specifically, the multi-antenna may allocate subbands #0 to subband #1 among a plurality of subbands corresponding to beam #1, which is the first transmission beam, to RX1, and Subband #M-1 to subband #M-2 may not be used. In this case, the multi-antenna may allocate subband #M-1 to subband #M-2 from among a plurality of subbands corresponding to beam #2, which is the second transmission beam, to RX3, and in beam #1, which is the first transmission beam, The used subband #0 to subband #1 may not be used.

도 22 내지 도 24를 참조하여 설명된 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크의 다중 안테나에서 수행되는 빔 자원을 할당하는 방법은 이하의 표 2와 같은 복수의 단계들을 포함하는 시스템(또는, 알고리즘)으로 표현될 수 있다.The method for allocating beam resources performed in multiple antennas of a communication network according to another embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 22 to 24 is a system (or algorithm) including a plurality of steps as shown in Table 2 below. ) can be expressed as

Figure 112018006514302-pat00029
Figure 112018006514302-pat00029

아울러, 도 25를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나의 빔 파워를 할당하는 과정을 확인할 수 있다. 구체적으로, 다중 안테나는 다중 안테나에서 데이터가 전송되는 송신 빔의 파워를 간섭 및 수신 신호 세기 등을 고려하여 할당할 수 있다. 즉, 도 25(a)를 참조하면 다중 안테나에서 데이터가 전송되는 각 송신 빔의 반송파(subcarrier)에 대한 INR을 확인할 수 있다. 이와 관련하여 도 25(b)는 다중 안테나에서 데이터가 전송되는 송신 빔에 대한 파워를 할당하는 방법을 나타낼 수 있다. 또한, 도 25(c)는 다중 안테나에서 데이터가 전송되는 송신 빔에 대한 파워를 주파수 선택적 파워 할당 방식으로 할당하는 방법을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 다중 안테나는 이하의 표 3과 같은 시스템(또는, 알고리즘)을 기반으로 빔에 대한 파워를 할당할 수 있다.In addition, referring to FIG. 25 , a process of allocating beam power of multiple antennas in a communication network according to another embodiment of the present invention can be confirmed. Specifically, the multi-antenna may allocate the power of a transmission beam through which data is transmitted from the multi-antenna in consideration of interference and received signal strength. That is, referring to FIG. 25( a ), it is possible to check the INR for a subcarrier of each transmission beam through which data is transmitted from multiple antennas. In this regard, FIG. 25(b) may show a method of allocating power to a transmission beam through which data is transmitted from multiple antennas. Also, FIG. 25( c ) may show a method of allocating power for a transmission beam through which data is transmitted from multiple antennas using a frequency selective power allocation method. For example, the multi-antenna may allocate power to a beam based on a system (or algorithm) as shown in Table 3 below.

Figure 112018006514302-pat00030
Figure 112018006514302-pat00030

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 최소 빔 파워 할당(minimum beam power allocation)을 수행할 수 있다. 즉, 다중 안테나는 이하의 표 4와 같은 시스템(또는, 알고리즘)을 기반으로 하나의 송신 빔을 통해 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 경우, 각 송신 빔에 할당되는 파워에 따라 복수의 통신 노드들에서의 SINR을 최대화할 수 있다. 이와 같은 경우, 다중 안테나는 요구되는 SINR의 값을 만족시키는 송신 빔의 파워를 이하의 수학식 7과 같이 할당할 수 있다.Meanwhile, in a communication network according to another embodiment of the present invention, multiple antennas may perform minimum beam power allocation. That is, when the multi-antenna transmits data to a plurality of communication nodes through one transmission beam based on a system (or algorithm) as shown in Table 4 below, a plurality of communication nodes according to power allocated to each transmission beam It is possible to maximize the SINR at the nodes. In this case, the multi-antenna may allocate the power of the transmission beam that satisfies the required SINR value as in Equation 7 below.

Figure 112018006514302-pat00031
Figure 112018006514302-pat00031

Figure 112018006514302-pat00032
Figure 112018006514302-pat00032

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 하나의 송신 빔에 대한 파워를 감소시키는 경우, 다른 송신 빔을 통해 서비스가 제공되는 통신 노드의 간섭이 감소할 수 있다. 이에 따라, 다중 안테나는 다른 송신 빔의 SINR 이득을 가질 수 있고, 다중 안테나에서 송신되는 전체적인 송신 빔의 SINR 이득을 가질 수 있다. 이와 관련하여, 다중 안테나는 이하의 표 5와 같은 시스템(또는, 알고리즘)을 기반으로 다중 안테나에서 수행되는 SINR 이득을 위한 문제를 재정의할 수 있다.Meanwhile, when the multi-antenna reduces the power of one transmission beam in a communication network according to another embodiment of the present invention, interference of a communication node providing a service through another transmission beam may be reduced. Accordingly, the multiple antennas may have SINR gains of different transmission beams, and may have the SINR gains of the entire transmission beams transmitted from the multiple antennas. In this regard, the multi-antenna may redefine the problem for the SINR gain performed in the multi-antenna based on the system (or algorithm) shown in Table 5 below.

Figure 112018006514302-pat00033
Figure 112018006514302-pat00033

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 조인트 빔 파워 할당 및 사용자 스케줄링(joint beam power allocation and user scheduling)을 수행할 수 있다. 구체적으로, 다중 안테나는 다중 안테나의 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 모든 통신 노드의 효용 극대화(utility maximization)를 이루는 통신 노드를 선정할 수 있고, 선정된 통신 노드로 데이터가 전송되는 송신 빔의 파워를 최적화하는 방법을 이용하여 데이터가 전송되는 송신 빔 및 스케줄링을 최적화할 수 있다. 이와 관련하여, 다중 안테나는 이하의 표 6과 같은 복수의 시스템 모델들을 정의할 수 있다.Meanwhile, in a communication network according to another embodiment of the present invention, multiple antennas may perform joint beam power allocation and user scheduling. Specifically, the multi-antenna may select a communication node that achieves utility maximization of all communication nodes that receive data through the transmission beam of the multi-antenna, and the power of the transmission beam through which data is transmitted to the selected communication node A transmission beam through which data is transmitted and scheduling can be optimized by using a method of optimizing . In this regard, the multi-antenna may define a plurality of system models as shown in Table 6 below.

Figure 112018006514302-pat00034
Figure 112018006514302-pat00034

Figure 112018006514302-pat00035
Figure 112018006514302-pat00035

본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 표 6과 같은 복수의 모델들을 기반으로 빔 파워 및 사용자 할당하는 과정에 스토캐스틱 그라디언트 기반 알고리즘(stochastic gradient algorithm)을 적용할 수 있다. 이를 통해, 다중 안테나는 이하의 표 7과 같이 각 송신 빔에 할당되는 사용자를 선택하는 방법에 대한 문제를 재정의하여 해결할 수 있다.In a communication network according to another embodiment of the present invention, the multi-antenna may apply a stochastic gradient algorithm to a process of allocating beam power and users based on a plurality of models as shown in Table 6. Through this, the multi-antenna can redefine and solve the problem of a method of selecting a user assigned to each transmission beam as shown in Table 7 below.

Figure 112018006514302-pat00036
Figure 112018006514302-pat00036

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 조인트 릴레이 할당 및 사용자 스케줄링(joint relay allocation and user scheduling)을 수행할 수 있다. 구체적으로, 다중 안테나는 무선 채널을 사용하는 많은 사용자 및 사용자의 단말인 통신 노드의 이동 등으로 인해 서비스의 성능 저하가 발생할 수 있다. 이를 위해, 다중 안테나는 2개 이상의 빔을 통해 데이터를 동시에 전송하여 서비스를 제공할 수 있고, 1개의 빔을 통해 복수의 통신 노드들(즉, 복수의 사용자들)로 데이터를 전송함으로써 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 다중 안테나는 다중 안테나로부터 송신 빔을 통해 데이터를 수신하는 복수의 통신 노드들 중 다른 통신 노드로 중계가 가능한 릴레이를 선정함으로써 데이터의 전송률을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, in a communication network according to another embodiment of the present invention, multiple antennas may perform joint relay allocation and user scheduling. Specifically, the multi-antenna may cause degradation of service performance due to the movement of a number of users using a radio channel and a communication node that is a user's terminal. To this end, the multi-antenna may provide a service by simultaneously transmitting data through two or more beams, and provides a service by transmitting data to a plurality of communication nodes (ie, a plurality of users) through one beam can do. In addition, the multi-antenna may improve the data transmission rate by selecting a relay capable of relaying to another communication node from among a plurality of communication nodes receiving data from the multi-antenna through a transmission beam.

즉, 다중 안테나로부터 송신 빔을 통해 전송되는 데이터를 수신하는 복수의 통신 노드들은 송신 빔을 통해 전송되는 데이터를 수신할 수 있고, 데이터가 전송되는 송신 빔에 대한 측정 결과를 다중 안테나로 보고할 수 있다. 이후, 다중 안테나는 데이터를 적어도 하나의 통신 노드로 직접적으로 송신하거나 중계가 가능한 통신 노드를 통해 적어도 하나의 통신 노드로 전송할 수도 있다. 이때, 중계가 가능한 통신 노드는 다중 안테나로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 데이터를 데이터의 목적지인 통신 노드로 중계하여 전송할 수 있다. 이와 관련하여, 다중 안테나에서 빔포밍을 기반으로 서비스를 제공하는 방식은 이하에서 도 26 및 도 27을 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.That is, a plurality of communication nodes that receive data transmitted through a transmit beam from multiple antennas may receive data transmitted through the transmit beam, and may report a measurement result for a transmit beam through which data is transmitted to the multiple antennas. have. Thereafter, the multi-antenna may transmit data directly to at least one communication node or to at least one communication node through a communication node capable of relaying. In this case, the relay-capable communication node may receive data from multiple antennas, and relay and transmit the received data to a communication node that is a data destination. In this regard, a method of providing a service based on beamforming in a multi-antenna may be specifically described below with reference to FIGS. 26 and 27 .

도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍 기반의 서비스 제공 방식을 도시한 개념도이고, 도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 빔포밍 기반의 서비스 토폴로지를 도시한 개념도이다.26 is a conceptual diagram illustrating a beamforming-based service providing method in a communication network according to another embodiment of the present invention, and FIG. 27 is a view illustrating a beamforming-based service topology in a communication network according to another embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram.

구체적으로, 도 26(a)는 다중 안테나에서 p2mp(point-to-multipoint) 방식으로 빔포밍을 수행하여 서비스를 제공하는 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 도 26(b)는 다중 안테나에서 릴레잉(relaying) 방식으로 빔포밍을 수행하여 서비스를 제공하는 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 도 26(c)는 다중 안테나에서 p2mp 방식 및 릴레잉 방식을 기반으로 빔포밍을 수행하여 서비스를 제공하는 경우를 나타낼 수 있다. 아울러, 도 27을 참조하면 도 26을 참조하여 설명된 빔포밍 서비스 제공 방식을 나타내는 복수의 빔포밍 서비스 토폴로지를 확인할 수 있다.Specifically, FIG. 26(a) may show a case in which a service is provided by performing beamforming in a point-to-multipoint (p2mp) method in multiple antennas. Also, FIG. 26(b) may show a case in which a service is provided by performing beamforming in a relaying method in multiple antennas. Also, FIG. 26(c) may show a case in which a service is provided by performing beamforming based on the p2mp method and the relaying method in multiple antennas. In addition, referring to FIG. 27 , a plurality of beamforming service topologies indicating the beamforming service providing method described with reference to FIG. 26 may be identified.

이와 관련하여, 다중 안테나는 이하의 표 8과 같은 복수의 시스템 모델들을 정의할 수 있고, 이를 통해 통신 노드에서 보고된 빔 채널 상태에 기초하여 중계를 통해 데이터가 전송되는 통신 노드 및 직접적으로 데이터가 전송되는 통신 노드를 선택 및 스케줄링할 수 있다.In this regard, the multi-antenna may define a plurality of system models as shown in Table 8 below, through which a communication node through which data is transmitted through a relay and data directly based on a beam channel state reported by the communication node It is possible to select and schedule the communication node to be transmitted.

Figure 112018006514302-pat00037
Figure 112018006514302-pat00037

본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 다중 안테나는 표 8과 같은 복수의 모델들을 기반으로 빔 파워 및 사용자 할당하는 과정에 스토캐스틱 그라디언트 기반 알고리즘을 적용할 수 있다. 이를 통해, 다중 안테나는 이하의 표 9와 같이 중계를 수행하는 통신 노드 및 각 송신 빔에 할당되는 사용자를 선택하는 방법에 대한 문제를 재정의하여 해결할 수 있다.In a communication network according to another embodiment of the present invention, the multi-antenna may apply a stochastic gradient-based algorithm to a process of allocating beam power and users based on a plurality of models as shown in Table 8. Through this, the multi-antenna can redefine and solve the problem of a method of selecting a communication node performing relaying and a user allocated to each transmission beam as shown in Table 9 below.

Figure 112018006514302-pat00038
Figure 112018006514302-pat00038

한편, 다중 안테나는 표 8 및 표 9를 기반으로 매 타임 슬롯인 t(=lT, where l=0,1,2,…)에 중계를 수행하는 통신 노드 및 각 송신 빔에 할당되는 사용자를 선택할 수 있다. 구체적으로, 다중 안테나는 중계를 수행하는 통신 노드 및 각 송신 빔에 할당되는 사용자를 이하의 표 10과 같은 복수의 단계들을 포함하는 시스템(또는, 알고리즘)을 기반으로 선택할 수 있다. 참고로, 표 10에서

Figure 112018006514302-pat00039
Figure 112018006514302-pat00040
일 수 있다.Meanwhile, the multi-antenna selects a communication node that performs relaying in every time slot t(=lT, where l=0,1,2,…) and a user assigned to each transmission beam based on Tables 8 and 9. can Specifically, the multi-antenna may select a communication node performing relaying and a user assigned to each transmission beam based on a system (or algorithm) including a plurality of steps as shown in Table 10 below. For reference, in Table 10
Figure 112018006514302-pat00039
Is
Figure 112018006514302-pat00040
can be

Figure 112018006514302-pat00041
Figure 112018006514302-pat00041

Figure 112018006514302-pat00042
Figure 112018006514302-pat00042

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable media include hardware devices specially configured to store and carry out program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although it has been described with reference to the above embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. will be able

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 통신 네트워크에서 빔포밍을 수행하는 다중 안테나에서 수행되는 동작 방법으로서,
상기 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머(beamformer)들 중 상기 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔을 생성하는 빔포머를 선택하는 단계;
상기 선택된 빔포머에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 상기 복수의 통신 노드들 각각에 상응하는 적어도 하나의 안테나 패널을 선택하는 단계;
상기 선택된 적어도 하나의 안테나 패널을 기반으로 상기 복수의 통신 노드 들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위한 파라미터(parameter)를 설정하는 단계; 및
상기 설정된 파라미터에 기초하여 상기 복수의 안테나 패널들을 통한 송신 빔을 이용하여 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 동작 방법.
An operation method performed in multiple antennas performing beamforming in a communication network, comprising:
selecting a beamformer that generates a transmission beam for transmitting data to a plurality of communication nodes included in the communication network from among a plurality of beamformers included in the multi-antenna;
selecting at least one antenna panel corresponding to each of the plurality of communication nodes from among a plurality of antenna panels included in the selected beamformer;
setting a parameter for allocating an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes based on the selected at least one antenna panel; and
and transmitting data to the plurality of communication nodes using a transmission beam through the plurality of antenna panels based on the set parameter.
청구항 7에 있어서,
상기 파라미터는,
상기 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서, 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스(beam index) 및 빔폭(beamwidth) 중 하나인 것을 특징으로 하는 동작 방법.
8. The method of claim 7,
The parameter is
An order of transmitting data through a transmit beam to each of the plurality of communication nodes, characterized in that one of a beam index and a beamwidth of a transmit beam through which data is transmitted to each of the plurality of communication nodes how to do it.
청구항 8에 있어서,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는,
상기 파라미터가 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서인 경우, 상기 데이터를 전송하는 순서에 따라 순차적으로 상기 복수의 통신 노드들로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 동작 방법.
9. The method of claim 8,
Transmitting data to the plurality of communication nodes comprises:
When the parameter is an order of transmitting data through a transmit beam to each of a plurality of communication nodes, data is sequentially transmitted to the plurality of communication nodes through a transmit beam according to an order of transmitting the data how to do it.
청구항 8에 있어서,
상기 빔 인덱스는 및 상기 빔폭은,
상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 동작 방법.
9. The method of claim 8,
The beam index and the beam width are,
The operating method according to claim 1, wherein different settings are made according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes.
청구항 10에 있어서,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는,
상기 파라미터가 상기 빔 인덱스인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 동작 방법.
11. The method of claim 10,
Transmitting data to the plurality of communication nodes comprises:
When the parameter is the beam index, each of the plurality of communication nodes through a transmission beam having a beam index set differently according to a service type supported by the plurality of communication nodes and one of the types of the plurality of communication nodes A method of operation characterized in that the data is transmitted.
청구항 10에 있어서,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는,
상기 파라미터가 상기 빔폭인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드들의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔폭을 가지는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 동작 방법.
11. The method of claim 10,
Transmitting data to the plurality of communication nodes comprises:
When the parameter is the beamwidth, data is transmitted to each of the plurality of communication nodes through a transmission beam having a beamwidth set differently according to a service type supported by the plurality of communication nodes and one of the types of the plurality of communication nodes. An operating method, characterized in that for transmitting.
청구항 7에 있어서,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 단계는,
상기 적어도 하나의 안테나 패널에 포함된 복수의 안테나 소자들에 의해 생성되는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 동작 방법.
8. The method of claim 7,
Transmitting data to the plurality of communication nodes comprises:
and transmitting data to the plurality of communication nodes through a transmission beam generated by a plurality of antenna elements included in the at least one antenna panel.
통신 네트워크에서 빔포밍을 수행하는 다중 안테나로서,
프로세서(processor); 및
상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 다중 안테나에 포함된 복수의 빔포머(beamformer)들 중 상기 통신 네트워크에 포함된 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하기 위한 송신 빔을 생성하는 빔포머를 선택하고;
상기 선택된 빔포머에 포함된 복수의 안테나 패널들 중 상기 복수의 통신 노드들 각각에 상응하는 적어도 하나의 안테나 패널을 선택하고;
상기 선택된 적어도 하나의 안테나 패널을 기반으로 상기 복수의 통신 노드들 각각에 대하여 독립적인 송신 빔을 할당하기 위한 파라미터(parameter)를 설정하고; 그리고
상기 설정된 파라미터에 기초하여 상기 복수의 안테나 패널들을 통한 송신 빔을 이용하여 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하도록 실행되는 다중 안테나.
A multi-antenna for performing beamforming in a communication network, comprising:
processor; and
At least one instruction executed through the processor comprises a memory (memory) stored,
The at least one command is
selecting a beamformer that generates a transmission beam for transmitting data to a plurality of communication nodes included in the communication network from among a plurality of beamformers included in the multi-antenna;
selecting at least one antenna panel corresponding to each of the plurality of communication nodes from among a plurality of antenna panels included in the selected beamformer;
setting a parameter for allocating an independent transmission beam to each of the plurality of communication nodes based on the selected at least one antenna panel; and
and transmit data to the plurality of communication nodes by using a transmission beam through the plurality of antenna panels based on the set parameter.
청구항 14에 있어서,
상기 파라미터는,
상기 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서, 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터가 전송되는 송신 빔의 빔 인덱스(beam index) 및 빔폭(beamwidth) 중 하나인 것을 특징으로 하는 다중 안테나.
15. The method of claim 14,
The parameter is
An order of transmitting data through a transmit beam to each of the plurality of communication nodes, characterized in that one of a beam index and a beamwidth of a transmit beam through which data is transmitted to each of the plurality of communication nodes multiple antennas.
청구항 14에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 과정에서 상기 파라미터가 복수의 통신 노드들 각각으로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하는 순서인 경우, 상기 데이터를 전송하는 순서에 따라 순차적으로 상기 복수의 통신 노드들로 송신 빔을 통해 데이터를 전송하도록 실행되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나.
15. The method of claim 14,
The at least one command is
In the process of transmitting data to the plurality of communication nodes, when the parameter is an order of transmitting data to each of a plurality of communication nodes through a transmission beam, the plurality of communication nodes sequentially according to an order of transmitting the data and transmit data via a transmit beam to the multiple antennas.
청구항 15에 있어서,
상기 빔 인덱스는 및 상기 빔폭은,
상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나.
16. The method of claim 15,
The beam index and the beam width are,
The multi-antenna, characterized in that it is configured differently according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes.
청구항 17에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 과정에서 상기 파라미터가 상기 빔 인덱스인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔 인덱스를 가지는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나.
18. The method of claim 17,
The at least one command is
When the parameter is the beam index in the process of transmitting data to the plurality of communication nodes, a beam index set differently according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes Multiple antennas, characterized in that for transmitting data to each of the plurality of communication nodes through a transmission beam having a.
청구항 17에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 하는 과정에서 상기 파라미터가 상기 빔폭인 경우, 상기 복수의 통신 노드들에서 지원하는 서비스 타입 및 상기 복수의 통신 노드의 타입 중 하나에 따라 서로 다르게 설정된 빔폭을 가지는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들 각각으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나.
18. The method of claim 17,
The at least one command is
When the parameter is the beamwidth in the process of transmitting data to the plurality of communication nodes, transmission having a beamwidth set differently according to one of a service type supported by the plurality of communication nodes and a type of the plurality of communication nodes Multiple antennas, characterized in that for transmitting data to each of the plurality of communication nodes through a beam.
청구항 14에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 하는 과정에서 상기 적어도 하나의 안테나 패널에 포함된 복수의 안테나 소자들에 의해 생성되는 송신 빔을 통해 상기 복수의 통신 노드들로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나.
15. The method of claim 14,
The at least one command is
In the process of transmitting data to the plurality of communication nodes, data is transmitted to the plurality of communication nodes through a transmission beam generated by a plurality of antenna elements included in the at least one antenna panel. antenna.
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