KR20120033161A

KR20120033161A - 안테나 선택 방법

Info

Publication number: KR20120033161A
Application number: KR1020100094778A
Authority: KR
Inventors: 허중관; 윤석현; 김민수; 송재욱; 이경호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-04-06
Also published as: WO2012043945A1

Abstract

본 발명의 일실시예에 따르면 다수의 무지향성 안테나들을 포함하는 단말에서 안테나를 결정하는 방법이 제시된다. 상기 안테나 결정 방법은 초기 상태에서 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정값을 기초로, 셀 선택을 수행하는 단계와; 상기 측정값을 기초로, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 단계와; 롱텀 타이머가 만료하는지 모니터링하는 단계와; 상기 롱텀 타이머가 만료하면 상기 측정 수행 단계, 상기 셀 선택 수행 단계, 상기 안테나 선택 수행 단계를 다시 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

안테나 선택 방법{METHOD FOR SELECTION antenna}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동통신 시스템에서 고객 장치의 안테나 선택 방법에 관한 것이다.

근래에 기술이 발전함에 따라 도시에서는 가정이나 소규모 오피스에까지 광대역 데이터 통신 서비스, 예컨대 FTTH(Fiber To The Home), DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification)에 기반한 광대역 데이터 서비스가 제공되고 있다.

그러나, 외곽 지역에서는 현재 서비스 구축 비용의 문제로 인하여 광대역 서비스가 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다.

특히, 외곽 지역에서는 여전히 전화선을 통신 매체로 이용하는 DSL 서비스가 주를 이루고 있다.

한편, 무선 이동통신 서비스는 WCDMA 기술을 거쳐, LTE(Long Term Evolution) 기술로 빠르게 진화하고 있다. 따라서, 외곽 지역에서는 전화선, 동축 케이블, 광케이블과 같은 매체를 설치하여 통신 서비스를 제공하는 것보다, 이동통신 시스템에 기반하여 데이터 서비스를 제공하는 방안이 설치 비용 및 유지 비용적 측면에서 검토되고 있다.

이와 같이 무선 이동통신 서비스를 이용하는 경우, 이동통신 서비스를 위한 고객 댁내 장치(Consumer Premises Equipment: CPE)를 가정이나 오피스에 설치해야 한다. 이때, 상기 고객 댁내 장치(CPE)에서는 주로 무지향성 안테나가 이용된다.

그러나, 무지향성 안테나를 이용하는 경우, 설치와 이동이 간편하다는 장점이 있지만, 서비스를 받고 있는 서빙 셀(serving cell) 뿐만이 아니라, 이웃하는 다른 셀(neighbor cell)들로부터의 신호가 크게 수신이 되어 잡음으로 작용하고, 또한 상기 무지향성 안테나로 전송하는 신호는 상기 서빙 셀 뿐만이 아니라 상기 이웃하는 다른 셀들에게 까지 도달하여, 상기 이웃하는 다른 셀에서 간섭으로 작용하게 하는 단점이 있다.

따라서 이러한 단점을 보완하기 위해, 고객 댁내 장치가 고정형이라는 특성을 이용하여, 지향성 안테나를 설치 한다면 상기 서빙 셀이외에 이웃 셀들로부터의 간섭을 줄일 수 있으므로, 데이터 속도 성능 향상에 기여할 수 있고, 또한 상기 고객 댁내 장치가 상기 서빙 셀 이외의 이웃 셀들에게 미치는 간섭의 영향을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이로 인해 네트워크 안정화와 전력 소비 절약에 기여할 수 있다.

반면, 지향성 안테나의 방향 선택이 잘못 될 경우, 무지향성 안테나를 사용하는 경우보다 데이터 속도 성능과, 네트워크 망 안정화 성능이 더 떨어질 수 있는 문제점 있다.

그러나, 상기 지향성 안테나의 방향 선택이 잘못된 경우, 이를 바로잡기 위한 유지 보수를 하는 것은 또한 비용 측면에서 불리한 점이 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예는 전술한 문제점들을 해결하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 일시예는 지향성 안테나의 방향을 지능적으로 선택함으로써 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 다수 개의 지향성 안테나들을 이용하고, 상기 다수 개의 지향성 안테나들 중 적절한 지향성 안테나를 지능적으로 선택할 수 있도록 한다.

구체적으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면 다수의 무지향성 안테나들을 포함하는 단말에서 안테나를 결정하는 방법이 제시된다. 상기 안테나 결정 방법은 초기 상태에서 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정값을 기초로, 셀 선택을 수행하는 단계와; 상기 측정값을 기초로, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 단계와; 롱텀 타이머가 만료하는지 모니터링하는 단계와; 상기 롱텀 타이머가 만료하면 상기 측정 수행 단계, 상기 셀 선택 수행 단계, 상기 안테나 선택 수행 단계를 다시 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 측정 단계에서는 RSRP(Reference Signal Received Power)와 RS_RSRQ 중 하나 이상이 측정될 수 있다. 상기

이고, 상기 RS_RSSI는 기준 신호 위치에서의 평균 수신 전력(average received power)이다.

상기 안테나 결정 방법은 상기 안테나 선택 후, 유휴 상태인지 확인하는 단계와; 상기 유휴 상태인 경우, Short Term 타이머가 만료하는지 모니터링하는 단계와; 상기 Short Term 타이머가 만료한 경우, 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정값을 기초로, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 안테나 결정 방법은 상기 안테나 선택 후, 유휴 상태인지 확인하는 단계와; 상기 유휴 상태가 아닌 경우, Short Term 타이머가 만료하는지 아니면 채널 품질이 임계값 이하인지 판단하는 단계와; Short Term 타이머가 만료하거나, 상기 채널 품질이 임계값 이하인 경우, 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정값을 기초로, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 다수의 안테나들은 360도를 이루도록 서로 배치될 수 있다.

상기 초기 상태는 전원이 켜지거나, 외부의 제어에 의해 초기화될 수 있다.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면 단말이 제시된다. 상기 단말은 다수의 무지향성 안테나들과; 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하고, 상기 측정값을 기초로, 셀 선택을 수행하고, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 롱텀 타이머가 만료하는지 모니터링하고, 상기 롱텀 타이머가 만료하면, 상기 측정, 상기 셀 선택, 상기 안테나 선택을 다시 수행할 수 있다.

본 기술의 일 실시예에 의하면, 고객 댁내 장치의 성능 향상을 위하여 다수개의 다중 지향성 안테나를 이용하고, 상기 다수개의 다중 지향성 안테나들 중에서 최상의 무선 채널 환경을 갖는 다중 지향성 안테나를 지능적으로 선택함으로써, 타 기지국으로의 간섭을 감소시킬 수 있다. 또한, 고객 댁내 장치 성능을 향상 시키고, 전체적인 네트워크를 안정화할 수 있는 장점이 있다. 또한 작은 전력으로 양질의 통화 품질을 유지함으로써, 소비 전력을 감축할 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 설치 변경 및 무선 환경의 변화에도 최적의 성능을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 시예에 따른 시스템의 구조를 나타낸 예시 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 고객 댁내 장치를 예시적으로 나타낸 구조도이다
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4은 도 3에 도시된 Long Term 상태 모드에 따른 최상의 안테나 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5은 도 3에 도시된 Short Term 유휴 상태 모드에 따른 최상의 안테나 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 도 3에 도시된 Short Term 연결 상태 모드에 따른 최상의 안테나 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 과정에 따른 동작 과정을 시간 축으로 나타낸 예시도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 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 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

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 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 단말이라는 용어가 사용되나, 상기 단말은 UE(User Equipment)가, ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device)로 불릴 수 있다. 또한, 상기 단말은 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.

또한, 이하에서는 고객 댁내 장치라는 용어가 사용되나, 상기 고객 댁내 장치는 단말, UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device)로 불릴 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 시예에 따른 시스템의 구조를 나타낸 예시 도이다. . 도 2는 도 1에 도시된 고객 댁내 장치를 예시적으로 나타낸 구조도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따라, 이동 단말(100), 기지국(200), 고객 댁내 장치(CPE)(500)가 도시되어 있다

상기 고객 댁내 장치(500)는 상기 기지국(200)과는 CDMA, CDMA2000, WCDMA, IEEE 802-16, LTE(Long Term Evolution)은 기술을 사용하여 접속될 수 있고, 가정이나 오피스 내에 위치하는 단말들과는 IEEE 802.11, 블루투스(BluetoothTM), 지그비(Zigbee), USN, Wireless USB 등을 이용하여 접속될 수 있다. 즉, 상기 고객 댁내 장치(500)는 AP(Access Point)로 동작할 수 있다.

상기 이동 단말(100)은 외부에 있을 때에는 상기 기지국(200)과 직접 통신을 수행하며, 상기 고객 댁내 장치가 설치된 가정이나 오피스 내에 위치할 때에는 상기 고객 댁내 장치(500)을 통하여 데이터 서비스를 제공받을 수 있다.

도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 고객 댁내 장치(500)는 다수의 무지향성 안테나(501)을 포함한다. 예를 들어, 상기 무지형성 안테나는 도 5의 우측에 도시된 바와 같이, 4개로서 각기 상하좌우로 90도로 배치될 수 있다.

이와 같이 상기 다수의 무지향성 안테나(501)가 4개로 이루어질 경우, 총 8개의 방위각, 예컨대 0도, 45도, 90도, 135도, 180도, 225도, 270도, 315도로 동작할 수 있다.

아울러, 도 2의 하단에 도시된 바와 같이, 상기 고객 댁내 장치(500)는 안테나 선택 스위치(502)와, 안테나 제어 시스템부(503)와, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 라디오부(504)를 포함할 수 있다. 상기 안테나 선택 스위치(502)는 상기 안테나 제어 시스템부(503)의 제어에 따라 상기 다수의 안테나들 중 적절한 쌍을 선택한다.

MIMO는 무선통신 시스템의 성능과 통신용량을 극대화하기 위한 것으로서, MIMO 기술은 지금까지 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 채택해 송수신 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방법이다. 상기 MIMO 라디오부(503)는 상기 다수의 무지향성 안테나(501)를 통해 데이터를 송수신할 수 있게 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 고정형 고객 댁내 장치(CPE)에서 다수의 지향성 안테나(501)들 중 최상의 채널 환경을 갖는 안테나를 주기적으로 지능적으로 선택한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면 고객 댁내 장치의 데이터 속도 성능을 향상 시킬수 있으며, 설치 후 발생할 수 있는 유지 보수의 비용을 최소화 시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 선택은 LONG TERM 모드, SHORT TERM IDLE 상태 모드, SHORT TERM 연결 상태(CONNECTED state) 모드에 따라 수행된다.

먼저, 상기 고객 댁내 장치(500)는 Long Term 상태 모드에 따라 최상의 안테나를 선택한다(S110). 도시되지는 않았으나,

이어서, 상기 고객 댁내 장치(500)는 유휴 상태 모드에 있는지를 판단한다(S120). 상기 유휴 상태 모드는 기지국과 데이터 송수신을 위한 연결, 예컨대 RRC 연결이 없는 것을 일컬을 수 있다.

상기 유휴 상태 모드에 있다면, 상기 고객 댁내 장치(500)는 Short Term 타이머, 예컨대 Ts 타이머가 만료하는지 모니터링한다(S130). 상기 Short Term 타이머가 만료하면, Short Term 유휴 상태 모드에 따라 최상의 안테나를 선택한다(S140). 상기 안테나의 선택 후, 도시되지는 않았으나 S120 과정으로 궤환할 수 있다.

만약, 상기 유휴 상태 모드에 있지 않고 연결 상태 모드에 있다면, 상기 고객 댁내 장치(500)는 Short Term 타이머, 예컨대 Ts 타이머가 만료하는지 혹은 현재 SINR의 값 + β가 최대 SINR 보다 낮은지 여부를 판단한다(S150). 상기 Short Term 타이머, 예컨대 Ts 타이머가 만료하였거나, 현재 SINR의 값 + β가 최대 SINR 보다 낮은 경우, Short Term 연결 상태 모드에 따라 최상의 안테나를 선택한다(S160). 상기 안테나의 선택 후, 도시되지는 않았으나 S120 과정으로 궤환할 수 있다.

이어서, 상기 고객 댁내 장치(500)는 Long Term 타이머, 예컨대 TL 타이머가 만료하는지를 확인한다(S170). 상기 고객 댁내 장치(500)는 상기 Long Term 타이머가 만료한 경우 상기 S110 과정으로 궤환한다. 이때 상기 Long Term타이머와 상기 Short Term 타이머를 다시 세팅할 수 있다.

도 4은 도 3에 도시된 Long Term 상태 모드에 따른 최상의 안테나 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.

Long Term 상태 모드에 따른 최상의 안테나 선택 과정은 SHORT TERM 연결 상태에 따른 안테나 선택 과정을 보완하는 알고리즘으로서, 최상의 채널 환경을 갖는 안테나 쌍과 더불어 셀(cell)을 선택한다.

LONG TERM 상태 모드에 따른 안테나 선택 과정(S110)은 상기 고객 댁내 장치가 초기 상태일 때, 예컨대 전원이 켜지거나((power on이 되었거나), Long Term 타이머가 만료 되었을 때, 혹은 외부 제어에 의하여 개시될 수 있다.

LONG TERM 상태 모드가 시작되면, 모든 안테나 쌍에 대하여 셀 서치(cell search) 및 RSRP(Reference Signal Received Power)/RS_RSRQ 측정을 수행하고(S111~S114). 그 수행 결과를 데이터 베이스에 저장한다.

상기 모든 안테나 쌍에 대하여 셀 서치 및 RSRP/RS_RSRQ 측정이 끝나면, 최상의 채널 환경을 갖는 안테나 쌍과 최상의 채널 환경을 갖는 셀을 선택한다(S115). 그러면 상기 안테나 쌍과 셀을 선택한 후에는, 호를 설정/연결할 수 있는 상태가 된다.

한편, Long term 타이머는 사용자에 의하여 설정될 수 있으며, Short Term 타이머 보다 길게 설정될 수 있다.

상기 최상의 채널 환경을 갖는 안테나 쌍과 셀을 선택하기 위한 파라미터로서, RSRP을 사용하거나, 혹은 본 발명에서 새롭게 정의되는 RS_RSRQ를 사용할 수 있다. 혹은, RS_RSRQ와 RSRP가 모두 함께 사용될 수도 있다.

여기서 상기 RSRP는 리소스 엘리먼트(resource element)당 Reference Signal Received Power[W]이다.

상기 RS_RSRQ는 아래 수학식 1과 같이 계산할 수 있다.

여기서 상기 RS_RSSI는 기준 신호 위치에서의 평균 수신 전력(average received power [W])을 나타낸다.

대안적으로, 상기 최상의 안테나 쌍을 결정하기 위한 파라미터로서 SNR이 사용할 수도 있다. 그러나, 상기 고객 댁내 장치(500)가 셀의 외곽 지역에 위치한다고 가정하면, 상기 SNR의 값은 이론적으로는 0dB가 되기 때문에, SNR을 사용하는 것은 불리할 수 있다. 이론적으로는 0dB가 되는 이유는 서빙 셀로부터온 신호의 SNR 값과 이웃하는 셀로부터 수신된 신호의 SNR값이 서로 더해져서 0dB가 된다.

다른 대안으로서, 상기 최상의 안테나 쌍을 결정하기 위한 파라미터로서 RSRQ(Reference Signal Received Quality)를 사용할 수도 있다. 그러나, 상기 RSRQ를 사용하는 경우에, 상기 수신된 기준 신호 내에 다른 신호가 존재하게 되면, RSRQ의 값은 낮아지게 되어 불리할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 RS_RSRQ가 새롭게 정의되어, 최상의 안테나 쌍을 결정하는데에 사용되게 된다.

한편, 상기 LONG TERM 상태 모드에서 일례로 RSRP값을 상기 안테나를 결정하기 위한 중요 파라미터로서 사용한다고 가정할 때, 만약 아래와 같은 결과가 나왔다면 안테나 쌍 index 0, cell ID 12 인 경우가 최상의 RSRP 값을 가지므로, 결정되는 안테나 쌍은 index 0을 갖는 안테나 쌍이되고, 셀은 ID 12를 갖는 셀이 선택되게 된다.

도 5은 도 3에 도시된 Short Term 유휴 상태 모드에 따른 최상의 안테나 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.

상기 SHORT TERM 유휴 상태 모드에 따른 안테나 선택은 Short Term 타이머가 만료되었을 때, 혹은 현재 상태가 유휴 상태이면 개시된다.

기본적인 동작은 전술한 Long Term 상태 모드에서의 안테나 선택 과정과 동일하나 안테나 쌍만이 선택되고 서빙 셀은 그대로 유지될 수 있다.

구체적으로, SHORT TERM 유휴 상태 모드가 시작되면, 모든 안테나 쌍에 대하여 RSRP/RS_RSRQ 측정을 수행하고(S141~S144). 그 수행 결과를 데이터 베이스에 저장한다.

상기 모든 안테나 쌍에 대하여 RSRP/RS_RSRQ 측정이 끝나면, 최상의 채널 환경을 갖는 안테나 쌍을 선택한다(S145).

SHORT TERM 유휴 상태 모드에서는 안테나만 선택되는 것으로 설명하였으나, 변형예로서 셀도 선택될 수 있다.

예를 들어 RSRP값을 상기 안테나를 결정하기 위한 중요 파라미터로서 사용한다고 가정하자 그리고, SHORT TERM 유휴 상태 모드에서 일례로 아래와 같이 현재의 서빙 셀의 ID는 12이고 안테나 쌍의 index는 0 이지만, 이후 SHORT TERM IDLE 주기에서 안테나 쌍의 index 1의 ID 0을 가진 셀이 최상의 RSRP 값을 갖는 다면 안테나 쌍을 index 1을 갖는 안테나로 변경될 수 있다.

이때, ping-pong 현상 방지를 위하여 히스테리시스(hysteresis) 값을 설정할 수 있다. 가령 히스테리시스(hysteresis) 값이 10dB라면, 아래의 표2와 같은 경우 현재의 서빙셀의 RSRP 값 -72dBm 보다, 인덱 12dB가 크므로 안테나 쌍 index 1으로 변경할 수 있다.

도 6은 도 3에 도시된 Short Term 연결 상태 모드에 따른 최상의 안테나 선택 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 7은 도 6에 도시된 과정에 따른 동작 과정을 시간 축으로 나타낸 예시도이다.

SHORT TERM 연결 상태 모드에서는 최상의 채널 환경을 갖는 서빙 셀을 포함하고 있는 안테나 쌍를 선택한다.

상기 SHORT TERM 연결 모드 상태에 따른 안테나 선택은 Short Term 타이머가 만료되었을 때, 혹은 현재 상태가 연결 모드 상태이거나, 측정된 SINR이 일정 수준 이하로 떨어지면 개시된다.

상기 SHORT TERM 연결 상태에서는 서빙 셀에 대한 연결을 유지 하면서, 모든 안테나 쌍에 대하여 서빙 셀의 RSRP와 RS_RSRQ를 측정한다(S161).

이때 상기 RSRP/RS_RSRQ 측정을 위하여 안테나 쌍을 변경한 구간 동안 호연결(call connection)이 유지 되도록 측정 시간을 정해야 하고, 그 구간 동안 상향(UL) 및 하향(DL) 데이터는 무시한다.

또한 RSRP/RS_RSRQ 측정을 위하여 AGC(Auto Gain Control) 협상 시간(settle down time)이 필요하다면, RSRP/RS_RSRQ 측정 이전에 AGC 협상을 위한 구간을 할당한다.

상기 AGC 협상을 위한 구간도 호 연결(call connection)이 유지될 수 있는 시간을 만족해야 한다.

예를 들어 도 7과 같이, 안테나 쌍이 8개인 경우, 각 안테나 쌍 별로 5ms 구간 동안 AGC 협상을 위한 operation이 동작하고, 다시 트래픽 송수신 동작을 수행하고, 95ms 이후 5ms 구간 동안 RSRP/RS_RSRQ 측정을 한다.

안테나 쌍 별로 200ms가 걸리고, 8개의 안테나 쌍인 경우 전체 1.6sec의 시간이 걸린다.

Duty cycle은 0.05 이므로 1시간을 주기로 SHORT TERM 타이머가 동작한다면, 안테나 선택을 위한 throughput 손실은 0.0022%이다.

SHORT TERM 연결 상태에서 일례로 아래와 같이 현재의 serving cell ID는 12이고 안테나 쌍 index는 0 이지만, 이후 안테나 쌍 index 2에서의 RSRP 값이 현재의 안테나 쌍에서의 RSRP 값보다 히스테리시스(hysteresis) 이상 크다면 안테나 쌍을 index 2로 변경한다.

여기까지 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

예컨대 지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따른 방법은 상기 안테나 제어 시스템부(503)내의 메모리(미도시)에 저장될 수 있고, 상기 안테나 제어 시스템부(503)내의 프로세서(미도시)에 의해서 실행될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

100: 단말 200: 기지국
500: 고객 댁내 장치 501: 지향성 안테나
502: 안테나 선택 스위치 503: 안테나 제어 시스템부
504: MIMO(Multiple Input Multiple Output) 라디오부

Claims

다수의 무지향성 안테나들을 포함하는 단말에서 안테나를 결정하는 방법으로서,
초기 상태에서 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와;
상기 측정값을 기초로, 셀 선택을 수행하는 단계와;
상기 측정값을 기초로, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 단계와;
롱텀 타이머가 만료하는지 모니터링하는 단계와;
상기 롱텀 타이머가 만료하면, 상기 측정 수행 단계, 상기 셀 선택 수행 단계, 상기 안테나 선택 수행 단계를 다시 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 측정 단계에서는
RSRP(Reference Signal Received Power)와 RS_RSRQ 중 하나 이상이 측정되고,
상기
이고, 상기 RS_RSSI는 기준 신호 위치에서의 평균 수신 전력(average received power)을 나타내는 것을 특징으로 하는 안테나 결정 방법.
제1항에 있어서,
상기 안테나 선택 후, 유휴 상태인지 확인하는 단계와;
상기 유휴 상태인 경우, Short Term 타이머가 만료하는지 모니터링하는 단계와;
상기 Short Term 타이머가 만료한 경우, 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와;
상기 측정값을 기초로, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 결정 방법.
제1항에 있어서,
상기 안테나 선택 후, 유휴 상태인지 확인하는 단계와;
상기 유휴 상태가 아닌 경우, Short Term 타이머가 만료하는지 아니면 채널 품질이 임계값 이하인지 판단하는 단계와;
Short Term 타이머가 만료하거나, 상기 채널 품질이 임계값 이하인 경우, 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와;
상기 측정값을 기초로, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 다수의 안테나들은
360도를 이루도록 서로 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 결정 방법.
제1항에 있어서, 상기 초기 상태는
전원이 켜지거나, 외부의 제어에 의해 초기화된 것을 특징으로 하는 안테나 결정 방법.
다수의 무지향성 안테나들과;
상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하고, 상기 측정값을 기초로, 셀 선택을 수행하고, 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 롱텀 타이머가 만료하는지 모니터링하고, 상기 롱텀 타이머가 만료하면, 상기 측정, 상기 셀 선택, 상기 안테나 선택을 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
제7항에 있어서, 상기 측정에서는
RSRP(Reference Signal Received Power)와 RS_RSRQ 중 하나 이상이 측정되고,
상기
이고, 상기 RS_RSSI는 기준 신호 위치에서의 평균 수신 전력(average received power)을 나타내는 것을 특징으로 하는 단말.
제7항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 안테나 선택 후, 유휴 상태인지 확인하고, 상기 유휴 상태인 경우 Short Term 타이머가 만료하는지 모니터링하고, 상기 Short Term 타이머가 만료한 경우 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하고, 상기 측정값을 기초로 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.
제7항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 안테나 선택 후, 유휴 상태인지 확인하고, 상기 유휴 상태가 아닌 경우 Short Term 타이머가 만료하는지 아니면 채널 품질이 임계값 이하인지 판단하고, 상기 Short Term 타이머가 만료하거나 상기 채널 품질이 임계값 이하인 경우 상기 다수의 무지향성 안테나를 통해 하나 또는 복수의 셀로들부터의 기준 신호에 대한 측정을 수행하고, 상기 측정값을 기초로 상기 다수의 무지향성 안테나들 중 송수신에 사용될 안테나를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.