KR20050023879A - 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 단말의 안테나 어레이 빔 형성 방법 및 장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 3차원 적응 빔의 송수신 특성과 전방향 빔의 송수신 특성을 주기적으로 비교하여 더 좋은 송수신 특성을 갖는 빔의 방향을 선택한다. 본 발명은 위 또는 아래 방향의 어레이 안테나 빔을 수평으로 360°회전하면서 최대 수신 신호 크기값을 갖는 방향을 탐색하고 탐색된 방향으로 3차원 적응 빔을 설정한다. 본 발명은 기지국으로부터 순방향 채널을 통해 주기적으로 방송되는 기지국 위치 정보를 검출하고 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 빔 방향을 설정한다. 본 발명은 최대 수신 신호 방향으로 설정된 빔 방향 정보와 기지국/이동 단말의 위치 정보를 기초로 설정된 빔 방향 정보를 비교하여 최적의 빔을 선택하고 형성한다.

Description

이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR BEAM FORMING OF ARRAY ANTENNA IN MOBILE TERMINAL}
본 발명은 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 이동통신 가입자의 급속한 증가에 따라 제한된 주파수 채널 용량 하에서 가입자 수를 증대시키기 위한 연구는 국내외적으로 공통적인 주요 관심 사항이다. 특히 이동통신 시스템에 어레이 안테나를 적용하는 기술은, 사용자들의 공간적인 분포 상태에 따라 전파를 지향적으로 송수신함으로써 전력 효율이 증대되고 간섭의 영향을 줄일 수 있다. 따라서 이동통신 시스템에 어레이 안테나를 적용하는 기술은 기지국당 수용 범위 및 가입자 용량을 증대시켜 주는 유효한 방법으로써 많은 연구들이 진행되고 있다.
일반적인 이동단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법은, 해당 기지국으로부터 수신되는 신호의 크기가 가장 큰 방향으로 2차원 빔 패턴을 형성한다.
그러나 이러한 일반적인 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법은, 기지국으로부터 수신되는 수신 신호의 크기만으로 어레이 안테나의 위상을 조정하여 2차원적인 빔 패턴을 형성함으로써, 개활지가 아닌 다중 경로가 발생되는 장소 일례로, 도심지에서는 이동 단말의 빔 패턴의 정확성이 낮아져서 이동 단말의 송수신 특성을 향상시키기 어려운 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 다중 경로가 있는 장소에서 이동 단말의 송수신 특성을 향상시킬 수 있는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 신호원이 있는 방향으로 3차원 빔을 형성할 수 있는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 해당 기지국으로부터의 수신 신호의 크기를 이용하여 설정된 안테나 빔 방향과 해당 기지국과 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 설정된 빔 방향 중 최적의 안테나 빔을 설정할 수 있는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법은, 최대 수신 신호 방향으로 설정된 제1 빔의 방향 정보와 기지국과 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 설정된 제2 빔의 방향 정보를 비교하는 과정과; 상기 제1 빔의 방향 정보와 제2 빔의 방향 정보가 동일하지 않으면, 상기 제1 빔의 방향 정보의 변화 정도에 기초하여 상기 제1 및 제2 빔 방향 정보 중 최적의 빔 방향 정보를 선택하는 과정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 선택하는 과정은, 상기 제1 빔의 방향 정보의 변화 정도를 확인하는 과정과; 상기 변화 정도가 크면, 제2 빔 방향 정보를 선택하는 과정과; 상기 변화 정도가 크지 않으면, 제1 빔 방향 정보를 선택하는 과정;을 포함한다.
상기 제1 빔의 방향 정보의 변화 정도는, 소정 시간 동안 설정되었던 제1 빔의 방향 정보의 리스트를 기초로 확인한다.
상기 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법은, 제1 빔의 방향 정보와 제2 빔의 방향 정보가 동일하면, 제1 및 제2 빔 방향 정보 중 임의의 하나를 선택하는 과정;을 더 포함한다.
상기 제1 빔의 방향 정보는, 3차원 적응 빔의 송수신 특성과 전방향 빔의 송수신 특성 중 더 좋은 송수신 특성을 가진 빔의 방향 정보를 나타낸다.
상기 3차원 적응 빔의 설정 방법은, 어레이 안테나를 "위" 방향으로 설정하고 제1 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과; 어레이 안테나를 "아래" 방향으로 설정하고 제2 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과; 상기 제1 및 제2 송수신 특성 중 더 큰 송수신 특성 값을 갖는 방향으로 어레이 안테나 빔을 설정하는 과정과; 상기 설정된 방향의 어레이 안테나 빔을 수평으로 360°회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 방향을 탐색하는 과정;을 포함한다.
상기 기지국의 위치 정보는, 순방향 채널을 통해 주기적으로 방송된다.
상기 비교하는 과정은 주기적으로 수행된다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법은, 주기적으로 3차원 적응 빔의 송수신 특성과 전방향 빔의 송수신 특성을 비교하는 과정과; 3차원 적응 빔의 송수신 특성이 전방향 빔의 송수신 특성보다 좋지 않으면, 전방향 빔을 형성하는 과정과; 3차원 적응 빔의 송수신 특성이 전방향 빔의 송수신 특성보다 좋으면, 3차원 적응 빔을 형성하는 과정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 3차원 적응 빔의 설정은, 어레이 안테나를 "위" 방향으로 설정하고 제1 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과; 어레이 안테나를 "아래" 방향으로 설정하고 제2 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과; 상기 제1 및 제2 송수신 특성 중 더 큰 송수신 특성 값을 갖는 방향으로 어레이 안테나 빔을 설정하는 과정과; 상기 설정된 방향의 어레이 안테나 빔을 수평으로 360° 회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 방향을 탐색하는 과정;을 포함한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법은, 주기적으로 순방향 채널을 검색하는 과정과; 순방향 채널로부터 기지국의 위치 정보를 검출하는 과정과; 검출된 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 어레이 안테나 빔을 형성하는 과정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치는, 어레이 안테나와; 3차원 최대 수신 신호 방향으로 빔 패턴을 설정하고, 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 기초로 빔 패턴을 설정하며, 상기 위치 정보들을 기초로 설정된 빔 방향 정보와 상기 최대 수신 신호 방향으로 설정된 빔 방향 정보를 비교하여 최적의 빔 패턴을 선택하는 모뎀과; 상기 어레이 안테나의 위상을 조정하여, 상기 모뎀에서 설정된 빔 패턴을 형성하는 어레이 안테나 빔 제어기/스위치와; 상기 어레이 안테나 빔 제어기/스위치를 통해 수신되는 RF 신호를 처리하는 RF부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 최대 수신 신호 방향으로 설정된 빔 방향 정보는, 3차원 적응 빔의 송수신 특성과 전방향 빔의 송수신 특성 중 더 좋은 송수신 특성을 가진 빔의 방향 정보를 나타낸다. 상기 3차원 적응 빔은, "위" 또는 "아래" 방향의 어레이 안테나 빔을 수평 방향으로 360° 회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 방향으로 탐색된 적응 빔이다.
상기 어레이 안테나는, 상기 이동 단말에 소정의 입면체 형태로 배치된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 이동 단말에 구현된 안테나 어레이의 구조를 설명한다.
본 발명은 3차원 빔 형성이 가능한 안테나 어레이를 적은 개수의 안테나로 구성한다. 본 발명에서 사용될 이동 단말의 안테나 어레이는, 도1에 도시된 바와 같이, 각 포인트 안테나(1-5)들이 소정의 3차원 입면체를 이루도록 배치된다. 즉, 이동 단말의 상부에 하나(1), 하부에 또하나(2), 중앙부에 3개의 포인트 안테나(3-5)들이 어레이를 이룬다.
또한 이동 단말의 안테나 어레이는 도2에 도시된 바와 같이, 하나의 전방향(Omnidirectional) 안테나(11)와, 다수개의 포인트 안테나(12-16)로 이루어질 수 있다. 상기 전방향 안테나(11)는 load 안테나를 포함한다.
상기 다수개의 포인트 안테나(12-16)는 역사각뿔의 형태로 배치되고, 상기 전방향 안테나(11)는 상기 포인트 안테나(13-16)의 중앙에 위치할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 안테나 어레이는 도1 및 도2에 도시된 안테나 어레이 형태에 국한되는 것이 아니라 여러 가지 형태를 가질 수 있다.
도3은 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치의 구성을 보인다.
도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치는, 어레이 안테나(1-5)와; 3차원 최대 수신 신호 방향으로 빔 패턴을 설정하고, 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 기초로 빔 패턴을 설정하며, 상기 위치 정보들을 기초로 설정된 빔 방향 정보와 상기 최대 수신 신호 방향으로 설정된 빔 방향 정보를 비교하여 최적의 빔 패턴을 선택하는 모뎀(30)과; 상기 어레이 안테나(1-5)의 위상을 조정하여, 상기 모뎀(30)에서 설정된 빔 패턴을 형성하는 어레이 안테나 빔 제어기/스위치(20)와; 상기 어레이 안테나 빔 제어기/스위치(20)를 통해 수신되는 RF(radio frequency) 신호를 처리하는 RF부(40);를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 어레이 안테나의 3차원 빔 패턴을 최대 수신 신호 방향으로 설정하고 형성할 수 있다. 또한 본 발명은 기지국으로부터 주기적으로 방송되는 기지국 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 어레이 안테나의 빔 패턴을 설정하고 형성할 수 있다. 또한 본 발명은 최대 수신 신호 방향을 기초로 설정된 3차원 빔 패턴과 기지국과 이동 단말의 위치 정보를 기초로 설정된 3차원 빔 패턴을 비교하여 최적의 빔 패턴을 형성할 수 있다.
좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도4는 본 발명에 의한 어레이 안테나 빔의 최대 수신 신호 방향 3차원적 탐색 방법을 보인다.
이동 단말은 먼저, 어레이 안테나의 빔 방향을 적응적으로 탐색한다(S11-S17). 즉, 이동 단말은, 어레이 안테나 빔을 도5a와 같이 "위"로 설정하고 송수신 특성을 확인하여 저장하며(S11), 어레이 안테나 빔을 도5c와 같이 "아래"로 설정하고 송수신 특성을 확인하여 저장한다(S13). 일례로, 도1에 도시된 안테나 어레이를 참조하면, 5개 포인트 안테나(1-5)의 위상을 조정하여 "위" 또는 "아래" 방향으로 빔의 방향을 설정할 수 있다. 상기 송수신 특성은 송신 파워, 수신 신호 크기 등을 들 수 있다. 이동 단말은 상기 2개의 저장된 송수신 특성을 비교하여 더 큰 송수신 특성값을 갖는 방향으로 어레이 안테나 빔을 설정한다(S15). 그런 다음 이동 단말은 설정된 "위" 방향 또는 "아래" 방향의 빔을 수평방향으로 360°회전하면서 탐색한다. 일례로, 빔이 "위" 방향으로 설정된 경우, 도5b와 같이 빔의 중심을 소정의 각도로 기운 상태에서 360°회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 특정 방향을 탐색한다. 빔이 "아래" 방향으로 설정된 경우, 도5d와 같이 빔의 중심을 소정의 각도로 기운 상태에서 360°회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 특정 방향을 탐색한다. 상기 소정의 각도는 45°일 수 있다. 송수신 특성이 최대값을 갖는 특정 방향이 결정되면, 이동 단말은 그 방향으로 어레이 안테나 빔을 설정한다(S17).
한편, 이동 단말은 전방향으로 설정된 빔 패턴의 송수신 특성을 확인하여 저장한다(S19). 빔의 전방향 설정은, 도1에 도시된 안테나 어레이의 경우, 포인트 안테나(1)를 이용하고, 도2에 도시된 안테나 어레이의 경우, load 안테나(11)를 이용할 수 있다.
그런 다음 이동 단말은 적응 어레이 안테나에 의해 설정된 빔 패턴의 송수신 특성과 전방향 안테나에 의해 설정된 빔 패턴의 송수신 특성을 비교한다(S21). 적응 어레이 안테나의 송수신 특성이 전방향 안테나의 송수신 특성보다 좋으면, 이동 단말은 적응 어레이 안테나를 기초로 설정된 빔 패턴을 유지한다(S23).
그러나, 적응 어레이 안테나의 송수신 특성이 전방향 안테나의 송수신 특성보다 좋지 않으면, 이동 단말은 전방향 안테나의 빔 패턴 즉, 전방향 빔을 설정한다(S23).
따라서, 이동 단말은 3차원적인 지향성을 갖는 빔 패턴과 전방향성을 갖는 빔 패턴 중 더 좋은 송수신 특성을 갖는 빔 패턴을 설정하고 형성할 수 있다.
상기 3차원적인 지향성을 갖는 빔 패턴과 전방향성을 갖는 빔 패턴 중 더 좋은 송수신 특성을 갖는 빔 패턴을 선택하는 과정은 주기적으로 이루어진다.
한편, 본 발명은 빔 형성을 위해 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 이용할 수 있다. 기지국은 방송 채널을 통해 시스템 정보를 broadcast할 때 기지국의 위치 정보도 함께 주기적으로 broadcast한다. 그래서 이동 단말은 방송 채널을 통해 주기적으로 기지국의 위치 정보를 얻을 수 있다. 기지국의 위치 정보가 얻어지면, 이동 단말은 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 기초로 이동 단말의 어레이 안테나의 빔 방향을 설정한다.
더불어 이동 단말은, 설정된 빔 방향으로 빔을 형성할 수 있다.
도6은 본 발명에 의한 최대 수신 신호 방향과 기지국/이동 단말의 위치 정보를 이용한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법을 보인다.
이동 단말은, 도4에 도시된 최대 수신 신호 방향을 기초로 설정된 빔의 방향 정보와 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 기초로 설정된 빔의 방향 정보를 비교한다(S31).
상기 2개의 빔 방향 정보가 동일하면, 이동 단말은 최종적으로 상기 설정된 방향으로 빔을 형성한다(S33,S35).
그러나, 상기 2개의 빔 방향 정보가 동일하지 않으면, 이동 단말은 상기 최대 수신 신호 방향을 기초로 설정된 빔의 방향 정보의 리스트를 확인한다(S37). 상기 리스트는 소정 기간 동안 상기 최대 수신 신호 방향을 기초로 설정된 빔의 방향 정보를 포함한다. 따라서 이동 단말은 상기 리스트를 바탕으로 소정 기간 동안 설정되었던 방향 정보의 변화 정도를 알 수 있다. 확인된 변화 정도가 크면, 이동 단말은 최종적으로, 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 기초로 설정된 방향으로 빔을 형성한다(S39,S41).
그러나, 상기 확인된 변화 정도가 크지 않으면, 이동 단말은 최종적으로, 최대 수신 신호 방향을 기초로 설정된 방향으로 빔을 형성한다(S43).
상기 최대 수신 신호 방향을 이용한 어레이 안테나 빔 방향과 기지국/이동 단말의 위치 정보를 이용한 어레이 안테나 빔 방향 중 최적의 하는 선택하는 과정은 주기적으로 이루어진다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 위 또는 아래 방향의 빔을 수평으로 360°회전시키면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 방향을 탐색함으로써 3차원 빔 형성이 가능한 효과가 있다.
본 발명은 위 또는 아래 방향의 빔을 수평으로 360°회전시키면서 빔 방향을 결정하는 적응 빔(adaptive beam)의 경우와 전방향 빔의 경우 중 더 좋은 송수신 특성을 갖는 경우를 선택함으로써, 다중 경로가 있는 장소, 개활지 등의 장소 특성에 따라 송수신 특성이 좋은 빔을 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 빔을 형성함으로써 송수신 특성이 좋은 방향으로 신속히 빔을 형성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 최대 수신 신호 방향으로 설정된 빔의 방향 정보와 기지국/이동 단말의 위치 정보를 기초로 설정된 빔의 방향 정보 중 최적의 빔 방향 정보를 선택할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 어레이 안테나를 이동 단말에 소정의 입면체 형태로 배치함으로써 최저 개수의 안테나로 3차원 어레이 안테나 빔을 형성할 수 있는 효과가 있다.
도1은 이동 단말에 구현된 안테나 어레이의 구조를 보인 도면.
도2는 이동 단말에 구현된 안테나 어레이의 다른 구조를 보인 도면.
도3은 본 발명에 의한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치의 구성을 보인 도면.
도4는 본 발명에 의한 어레이 안테나 빔의 최대 수신 신호 방향 3차원적 탐색 방법을 보인 도면.
도5a는 "위"로 설정된 어레이 안테나 빔을 보인 도면.
도5b는 "위" 방향으로 설정된 어레이 안테나 빔이 수평으로 360도 회전하는 모습을 보인 도면.
도5c는 "아래"로 설정된 어레이 안테나 빔을 보인 도면.
도5d는 "아래" 방향으로 설정된 어레이 안테나 빔이 수평으로 360도 회전하는 모습을 보인 도면.
도6은 본 발명에 의한 최대 수신 신호 방향과 기지국/이동 단말의 위치 정보를 이용한 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법을 보인 도면.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
1-5:어레이 안테나 20:어레이 안테나 빔 제어기/스위치
30: 모뎀 40: RF부

Claims (10)

  1. 최대 수신 신호 방향으로 설정된 제1 빔의 방향 정보와 기지국과 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 설정된 제2 빔의 방향 정보를 비교하는 과정과;
    상기 제1 빔의 방향 정보와 제2 빔의 방향 정보가 동일하지 않으면, 상기 제1 빔의 방향 정보의 변화 정도에 기초하여 상기 제1 및 제2 빔 방향 정보 중 최적의 빔 방향 정보를 선택하는 과정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선택하는 과정은,
    상기 제1 빔의 방향 정보의 변화 정도를 확인하는 과정과;
    상기 변화 정도가 크면, 제2 빔 방향 정보를 선택하는 과정과;
    상기 변화 정도가 크지 않으면, 제1 빔 방향 정보를 선택하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 빔의 방향 정보는,
    3차원 적응 빔의 송수신 특성과 전방향 빔의 송수신 특성 중 더 좋은 송수신 특성을 가진 빔의 방향 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 3차원 적응 빔의 설정 방법은,
    어레이 안테나를 "위" 방향으로 설정하고 제1 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과;
    어레이 안테나를 "아래" 방향으로 설정하고 제2 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과;
    상기 제1 및 제2 송수신 특성 중 더 큰 송수신 특성 값을 갖는 방향으로 어레이 안테나 빔을 설정하는 과정과;
    상기 설정된 방향의 어레이 안테나 빔을 수평으로 360°회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 방향을 탐색하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법.
  5. 주기적으로 3차원 적응 빔의 송수신 특성과 전방향 빔의 송수신 특성을 비교하는 과정과;
    3차원 적응 빔의 송수신 특성이 전방향 빔의 송수신 특성보다 좋지 않으면, 전방향 빔을 형성하는 과정과;
    3차원 적응 빔의 송수신 특성이 전방향 빔의 송수신 특성보다 좋으면, 3차원 적응 빔을 형성하는 과정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 3차원 적응 빔의 설정은,
    어레이 안테나를 "위" 방향으로 설정하고 제1 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과;
    어레이 안테나를 "아래" 방향으로 설정하고 제2 송수신 특성을 확인하여 저장하는 과정과;
    상기 제1 및 제2 송수신 특성 중 더 큰 송수신 특성 값을 갖는 방향으로 어레이 안테나 빔을 설정하는 과정과;
    상기 설정된 방향의 어레이 안테나 빔을 수평으로 360° 회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 방향을 탐색하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법.
  7. 주기적으로 순방향 채널을 검색하는 과정과;
    순방향 채널로부터 기지국의 위치 정보를 검출하는 과정과;
    검출된 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 이용하여 어레이 안테나 빔을 형성하는 과정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 방법.
  8. 이동 단말에 소정의 입면체 형태로 배치되는 어레이 안테나와;
    3차원 최대 수신 신호 방향으로 빔 패턴을 설정하고, 기지국의 위치 정보와 이동 단말의 위치 정보를 기초로 빔 패턴을 설정하며, 상기 위치 정보들을 기초로 설정된 빔 방향 정보와 상기 최대 수신 신호 방향으로 설정된 빔 방향 정보를 비교하여 최적의 빔 패턴을 선택하는 모뎀과;
    상기 어레이 안테나의 위상을 조정하여, 상기 모뎀에서 설정된 빔 패턴을 형성하는 어레이 안테나 빔 제어기/스위치와;
    상기 어레이 안테나 빔 제어기/스위치를 통해 수신되는 RF 신호를 처리하는 RF부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 최대 수신 신호 방향으로 설정된 빔 방향 정보는,
    3차원 적응 빔의 송수신 특성과 전방향 빔의 송수신 특성 중 더 좋은 송수신 특성을 가진 빔의 방향 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 3차원 적응 빔은,
    "위" 또는 "아래" 방향의 어레이 안테나 빔을 수평 방향으로 360° 회전하면서 송수신 특성이 최대값을 갖는 방향으로 탐색된 적응 빔인 것을 특징으로 하는 이동 단말의 어레이 안테나 빔 형성 장치.
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