KR20150067920A - 무선 통신시스템의 적응적 빔 선택 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 빔포밍을 지원하는 무선 통신시스템에서 서비스와 환경에 적응적으로 빔을 선택하는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 송신단의 동작 방법은, 서비스의 종류를 판단하는 과정; 및 상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 과정을 포함한다. 본 발명의 다양한 다른 실시예들도 가능하다.

Description

무선 통신시스템의 적응적 빔 선택 장치 및 방법{ADAPTIVE BEAM SELECTION APPARATUS AND METHOD IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 빔포밍을 지원하는 무선 통신시스템에 관한 것이다.
무선 통신시스템은 지속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 방향으로 발전하고 있다. 예를 들어, 직교주파수분할다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA), 다중입력다중출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO) 등의 통신 기술을 바탕으로 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하는 방향으로 기술 개발이 진행되어 왔다. 다른 예로, 초고주파 대역을 사용하는 무선 통신시스템에 대한 관심도 급증하고 있다. 특히, 초고주파 대역 무선이동 통신시스템은 초고주파 대역에서의 높은 전파 경로 손실을 완화하기 위하여 빔포밍 기술을 사용하는 형태가 고려되고 있다.
소위 '와이기그(Wireless Gigabit, WiGig)'나 '와이에치디(Wireless High Definition, WiHD)'와 같이 60기가헤르쯔(GHz)를 이용하는 무선 통신시스템은 무선 링크의 성능을 향상키시고 서비스의 품질을 향상시키기 위해 빔포밍 기술을 사용한다.
따라서 본 발명의 실시예들은 빔포밍을 지원하는 무선 통신시스템에서 서비스와 환경에 적응적으로 빔을 선택하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 빔포밍을 지원하는 무선 통신시스템에서 송신단과 수신단의 사이에서 서비스가 끊기는 현상을 최소화할 수 있도록 빔을 선택하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 실시예들은 빔포밍을 지원하는 무선 통신시스템에서 송신단과 수신단의 사이에서 사람이 지나가는 경우와 같이 송신단과 수신단의 사이에 장애물이 발생함에 따라 서비스가 끊기는 현상을 방지하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 송신단의 동작 방법은, 서비스의 종류를 판단하는 과정; 및 상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 수신단의 동작 방법은, 서비스의 종류를 판단하는 과정; 및 상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 송신단 장치는, 서비스의 종류를 판단하고, 상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 제어기; 및 상기 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 송신하는 송수신기를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 수신단 장치는, 제공되는 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 제어기; 및 상기 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 수신하는 송수신기를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 빔 트레이닝 과정에서 링크의 성능이 나쁜 빔이나 링크 성능은 괜찮으나 장애물이나 사람에 의해서 끊기는 경우가 많은 빔들은 빔 코스트가 높아져서 선택되지 않을 것이고, 대신에 빔 코스트가 낮은 최적의 경로가 선택될 것이다. 이러한 본 발명의 실시예들을 통하여 스트리밍과 같은 실시간 서비스를 제공할 때, 사람들이 많이 지나다니는 동선이나 장애물이 발생하는 경로를 피해서 스트리밍이 끊기지 않는 최적의 경로를 제공할 수 있다.
본 발명 및 그의 효과에 대한 보다 완벽한 이해를 위해, 첨부되는 도면들을 참조하여 하기의 설명들이 이루어질 것이고, 여기서 동일한 참조 부호들은 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작의 개략적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 2는 무선 통신시스템에서 비실시간 서비스가 제공되는 경우 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 무선 통신시스템에서 실시간 서비스가 제공되는 경우 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택을 위한 빔 트레이닝 동작이 2단계로 수행됨을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신단에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름들을 보여주는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신단에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송신단에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수신단에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 송신단의 구성을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 수신단의 구성을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 빔 우선순위 리스트를 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 빔 우선순위 리스트가 업데이트되는 예를 보여주는 도면이다.
본 특허 명세서에서 본 발명의 원리들을 설명하기 위해 사용되어지는 도 1 내지 도 14는 단지 예시를 위한 것인 바, 발명의 범위를 제한하는 어떠한 것으로도 해석되어져서는 아니된다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 원리들이 적절하게 배치된 임의의 무선 통신시스템에서도 구현되어질 수 있음을 이해할 것이다.
하기에서 설명될 본 발명의 실시예들은 빔포밍을 지원하는 무선 네트워크에서 송신단과 수신단 사이의 링크 성능의 개선에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 WiGig나 WiHD와 같이 60GHz를 이용하는 무선 통신시스템에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 대표적으로 WiGig 방식의 IEEE 802.11ad 시스템에 적용될 수 있지만, 여러 개의 안테나를 이용하여 빔포밍을 하는 모든 무선 통신 시스템에서도 동일한 적용이 가능하다.
WiGig 방식의 IEEE 802.11ad 시스템에서는 빔포밍을 통해 특정 사용자 혹은 특정 방향으로 무선 시그널의 물리적인 에너지를 몰아서 보냄으로써 안테나의 효율성을 높이게 된다. 사용자의 방향으로 에너지를 몰아서 전송하는 경우, 특정 사용자의 수신 신호의 크기는 커지는 반면에, 다른 방향의 사용자들에 미치는 간섭의 크기는 작아진다. 이는 사용자의 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)를 높임으로써 데이터 레이트를 높일 수 있을 뿐만 아니라 같은 공간 재활용 측면에서 자원을 동시에 서로 다른 사용자가 사용할 수 있도록 한다.
IEEE 802.11ad 시스템에서는 아날로그 방식의 빔포밍이 사용될 수 있다. 송신기와 수신기는 여러 개의 안테나 엘레멘트(element)들로 구성되어 있는 어레이(array) 안테나 구조를 갖는다. 이때 각 안테나 엘레멘트의 위상을 다르게 함으로써 물리적으로 전파의 에너지가 일정한 방향으로 몰리게 할 수 있다. 안테나 엘레멘트의 개수가 많을수록 빔 포밍을 할 때 빔의 모양을 세밀하게 조정할 수 있다.
IEEE 802.11ad 시스템을 기반으로 동작하는 빔포밍 프로토콜은 섹터레벨 스위프(Sector Level Sweep) 혹은 빔 미세조정 프로토콜(Beam Refinement Protocol)에 의해서 정의된다. 이 프로토콜들은 여러 개의 빔들 중에서 가장 성능이 좋은 빔을 선택하는 방식이다. 빔의 방향을 결정하는 안테나 가중치 벡터(antenna weight vector)들은 미리 정해져 있다. 따라서, IEEE 802.11ad 시스템에서의 빔포밍은 채널의 임펄스 응답 정보를 피드백으로 받아서 채널을 고려하는 방법이 아니고 탐색(search)을 기반으로 하는 방법이라고 할 수 있다. 섹터레벨 스위프나 빔 미세조정 프로토콜이 실행되어 빔포밍을 하면, 실제로 가능한 모든 방향으로 빔을 한번씩 쏴본 후에 가장 좋은 빔을 선택을 하게 된다.
섹터레벨 스위프를 수행할 때에는 표준에 정해진 ScS 패킷을 이용한다. 각각의 방향에 하나씩 비콘 프레임(beacon frame) 혹은 ScS 프레임(frame)을 쏘고 수신에 성공한 패킷에 대하여 SNR이나 수신신호세기(Received Signal Strength Indicator, RSSI) 정보를 이용하여 최선의 빔을 선택한다. 섹터레벨 스위프는 주로 송신단과 수신단 사이의 링크가 형성되지 않았을 경우 초창기에 링크를 설정(set up)하기 위한 용도로 사용된다. 여러 방향의 빔으로 전송되는 패킷 중 하나라도 수신에 성공하면 그 방향의 링크를 이용하여 연결(connection)을 설정한다.
빔 미세조정 프로토콜은 데이터를 가장 최적의 빔으로 보내기 위해 사용되는 프로토콜이다. 빔 미세조정 프로토콜을 수행할 때에는 BRP 프레임이 사용된다. 빔 미세조정 프로토콜은 여러 방향을 트레이닝한다는 점에서 섹터레벨 스위프와 동일하지만, 여러 방향을 트레이닝할 때 하나의 BRP 프레임만을 사용한다는 점이 섹터레벨 스위프와는 다르다. 섹터레벨 스위프에서는 트레이닝하고자 하는 방향의 개수만큼 비콘 프레임이나 ScS 프레임을 보낸다. 따라서 훨씬 더 빠른 시간에 빔포밍 프로토콜을 수행할 수 있다. 하지만, BRP 프레임을 반드시 수신해야만 수행해야만 빔포밍을 수행할 수 있다. 따라서, 프로토콜의 강인성(robustness) 관점에서는 섹터레벨 스위프가 빔 미세조정 프로토콜보다 우수하다고 할 수 있으며, 빔 미세조정 프로토콜은 주로 링크가 이미 형성되어 있는 상황에서 데이터를 보낼 때 가장 최적의 빔 방향을 찾아내기 위해서 사용되거나, 링크의 환경이 변화되어 무선 링크의 성능이 떨어질 때 이를 복구하기 위하여 사용된다. 이러한 섹터레벨 스위프나 빔 미세조정 프로토콜은 반복적으로(iterative) 수행될 수 있다.
이와 같이 IEEE 802.11ad 시스템에서는 섹터레벨 스위프나 빔 미세조정 프로토콜에 따라서 트레이닝을 수행하여 SNR이나 RSSI가 가장 좋은 빔을 선택하고, 선택된 빔을 통해 서비스가 이루어진다. 이러한 상태에서 송신단과 수신단의 사이에 장애물이 놓이거나 사람이 지나가는 경우 등에는 서비스가 끊기는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상은 사용자가 비실시간(non-real time) 서비스보다 실시간(real time) 서비스를 제공받는 경우에 크게 느낄 수 있다. 즉, 실시간 서비스를 제공받다가 서비스가 끊기는 현상이 발생하는 경우 사용자는 매우 저하된 서비스의 품질을 느끼게 된다. 예를 들어, 임의의 무선 장비에서 송신한 영상 데이터를 텔레비전(television, TV)이 수신하여 영상을 재생하는 시나리오를 고려하였을 때, 송신단과 수신단의 사이에 사람들이 지나다니는 동선이 존재한다면, 사람들이 지나다닐 때마다 영상의 재생이 끊기게 된다. 사람들이 지나다니는 동선을 피해서 전송할 수 있는 다른 통신 경로가 있다고 하더라도, 서비스의 품질 저하를 회피할 수 없다. 실시간 서비스의 경우, 서비스를 유지할 수 있는 정도의 데이터 레이터만을 얻을 수 있다면 SNR이나 RSSI가 가장 높은 빔을 선택하기보다는 경험적으로 외적인 영향에 의해서 서비스 품질이 저하되지 않는 빔을 선택하는 것이 사용자측면에서 유리할 수도 있다.
따라서 하기에서 설명될 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.11ad와 같은 무선 통신시스템에서 데이터를 전송할 때 빔포밍을 통하여 최적의 경로를 찾은 후에 일정 방향으로 에너지를 몰아서 데이터를 전송하다가 링크 사이에 장애물이 발생하거나 이동에 의하여 송신단과 수신단의 방향이 틀어졌을 경우, 빔포밍 프로토콜에 의하여 빔을 트레이닝하여 최적의 방향을 새롭게 찾는다. 즉, 본 발명의 실시예들은 물리적인 빔의 방향을 선택할 때 상황에 따라서 가장 효율적인 빔을 선택하고, 이를 통하여 서비스의 종류에 따른 서비스의 품질(Quality of Service, QoS)을 최대화하는 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작의 개략적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 처리 흐름은 무선 통신시스템에서 실시간 서비스를 제공받는 경우에 서비스가 끊기는 현상을 최소화하고 사용자가 느끼는 서비스의 품질을 향상시키기 위한 것이다. 이를 위해서, 무선 송수신 장치는 빔포밍을 할 때에 서비스의 종류에 따라서 빔을 선택하는 방법을 차별화한다.
무선 통신시스템의 송신단 및 수신단은 서비스의 종류를 판단하고(S10단계), 서비스의 종류에 기반하여 빔 선택 방법을 달리한다(S20단계 및 S30단계). 비실시간 서비스의 경우에는 링크 성능에 기반하여 최적의 빔을 선택하고(S20단계), 실시간 서비스의 경우에는 적응적으로 빔을 선택한다(S30단계). 이후 선택된 빔을 통해 데이터 송수신 동작이 수행된다(S40단계).
도 2는 무선 통신시스템에서 비실시간 서비스가 제공되는 경우 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 송신단 100과 수신단 200의 사이에서 존재하는 다수(예: 5개)의 빔들 중에서 링크 품질(또는 성능)이 가장 좋은 빔 #1이 선택될 수 있다. 링크 품질은 SNR 또는 RSSI 정보에 의해 평가될 수 있다. 비실시간 서비스의 경우에는 데이터를 가장 빨리 보내는 것이 사용자가 느끼는 서비스의 품질에 가장 큰 척도이므로, 이 실시예는 가장 데이터를 빨리 보낼 수 있는 빔을 선택한다.
도 3a 및 도 3b는 무선 통신시스템에서 실시간 서비스가 제공되는 경우 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 송신단 100과 수신단 200의 사이에서 존재하는 다수(예: 5개)의 빔들 중에서 가장 서비스가 끊기지 않는 빔 #3이 선택될 수 있다. 스트리밍 서비스나 게임과 같은 실시간 서비스의 경우에는 서비스가 끊기지 않는 것이 사용자가 느끼는 서비스의 품질에 가장 큰 척도이므로, 이 실시예는 가장 서비스가 끊기지 않는 빔을 선택한다. 이를 위해서 본 발명의 실시예는 과거의 정보를 이용하여 학습을 하고 경험에 기초하여 적응적으로 빔을 선택하는 알고리즘을 제안한다.
도 3b를 참조하면, 임의의 무선 장비 100에서 송신한 영상 데이터를 TV 200이 수신하여 영상을 재생하는 시나리오를 고려하였을 때, 송신단 100과 수신단 200의 사이에 사람이 지나다니는 동선이 존재한다면, 사람들이 지나다닐 때마다 영상의 재생이 끊기게 된다. 실시간 서비스의 경우, 서비스를 유지할 수 있는 정도의 데이터 레이터만을 얻을 수 있다면, SNR이나 RSSI와 같이 링크 성능이 가장 높은 빔 #1을 선택하기보다는 경험적으로 외적인 영향에 의해서 서비스 품질이 저하되지 않는 빔 #3을 선택한다. 만약 링크 성능에 기반하여 빔을 선택한다면, 빔 #1 → 빔 #2 → 빔 #1과 같은 형태로 빔 선택에 핑퐁(ping-pong) 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 적응적 빔 선택 알고리즘에 따르면, 빔 코스트(cost), 빔 우선순위(priority), 서비스 기준(service criteria), 빔 윈도우(window)를 정의한다.
빔 코스트는 사용할 수 있는 모든 빔에 대해서 정의된다. 빔 코스트는 해당 빔으로 선택이 되었을 경우 서비스 열화 정도에 대한 통계적 수치이다. 즉, 빔 코스트는 해당 빔으로 선택이 되었을 경우 빔이 얼마나 자주 바뀌는지를 나타내는 척도이다. 코스트가 높을수록 해당 빔은 서비스가 끊기는 경우가 많다는 것을 의미한다. 반면, 코스트가 낮을수록 해당 빔은 서비스가 끊기지 않는 빔임을 의미한다. 일 실시예에서, 빔 코스트는 해당 빔에서 데이터 송수신을 하는 동안 패킷에러율(packet error rate, PER)이 일정 수준 이하로 떨어진 횟수가 될 수 있다. 다른 실시예에서, 빔 코스트는 해당 빔에서 데이터 송수신을 하는 동안 빔포밍 횟수 또는 빔포밍 트리거링 횟수가 될 수 있다. 일반적으로 빔포밍 트리거링은 채널의 품질이 일정 이하로 떨어져서 새로운 빔을 찾기 위해서 수행된다. 또 다른 실시예에서, 빔 코스트는 큐가 빈(que empty) 횟수가 될 수 있다. 이와 같이 예로 든 방법 이외에도, 여러 가지 방법으로 빔 코스트의 개념을 정의할 수 있다.
빔 우선순위는 빔 코스트를 기반으로 정의된다. 빔 우선순위는 빔포밍이 트리거링되었을 때 어떤 빔을 선택해야 할 것인지를 나타내는 척도이다. 개념상으로는 빔 코스트의 반대 개념이며, 빔 코스트를 이용하여 구해지는 값이다. 즉, 빔 우선순위는 빔을 바꿀 때 빔 코스트가 낮은 빔을 더 높은 확률로 선택하도록 결정된다. 예를 들어, 총 4개의 빔이 있고 각 빔의 빔 코스트가 1,2,2,5의 값을 갖는 경우에, 빔 포밍에서 첫번째 빔을 선택하는 확률은 1/(1+1/2+1/2+1/5), 두번째 빔을 선택하는 확률은 (1/2)/(1+1/2+1/2+1/5), 세번째 빔을 선택하는 확률은 (1/2)/(1+1/2+1/2+1/5), 네번째 빔을 선택하는 확률은 (1/5)/(1+1/2+1/2+1/5)로 구해질 수 있다. 이와 같이 예로 든 방법 이외에도, 여러 가지 방법으로 빔 우선순위의 개념을 정의할 수 있다.
서비스 기준은 빔을 바꿀 때 서비스 가능 여부에 대한 판단 기준으로 정의된다. 일 실시예에서, 서비스 기준은 패킷에러율(PER)을 기반으로 하여 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 서비스 기준은 신호대잡음비(SNR)를 기반으로 하여 결정될 수 있다. 실시간 서비스를 제공할 때에, 각 서비스마다 필요한 최소한의 데이터 레이트의 요구조건(requirement)이 존재한다. 최소 데이터 레이트를 만족하는 상황에서 지연(delay)이나 지터(jitter) 같은 값들은 사용자가 느끼는 서비스의 품질(QoS)의 척도가 될 수 있다. 예를 들면, 일정 시간 동안 PER이 10% 이상으로 높아지는 빈도가 얼마나 되는가와 같은 기준은 사용자가 서비스의 품질이 좋은지 나쁜지를 판단하는 기준이 될 수 있으며 이러한 기준을 이용하여 빔 코스트를 정하게 된다.
빔 윈도우는 빔 코스트 값을 업데이트하기 위하여 얼마만큼의 시간을 모니터링할 것인지에 대한 척도이다. 일 실시예에서, 빔 윈도우는1분, 10초와 같이 절대적인 값으로 정의될 수 있다. 다른 실시예에서, 빔 윈도우는 빔포밍이 10번 트리거링되는 구간과 같이 상대적인 값으로 정의될 수 있다. 다른 실시예에서, 빔 윈도우는 패킷 개수의 값으로 정의될 수 있다. 무선 송수신 장치는 이 구간 동안에 발생한 이벤트만을 반영하여 빔 코스트를 관리한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택을 위한 빔 트레이닝 동작이 2단계로 수행됨을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, S32단계에서 제1 빔 트레이닝 동작이 수행되고, S32단계에서 제2 빔 트레이닝 동작이 수행된다. 제1 빔 트레이닝은 일반적으로 빔포밍을 할 때 최적의 빔을 찾기 위해 수행되는 과정으로, 스펙에 정의된 일반적인 빔포밍 프로토콜을 따른다. 예를 들어, IEEE 802.11ad 시스템의 경우에는 섹터레벨 스위프(sector level sweep)나 빔 미세조정 프로토콜(beam refinement protocol)을 따른다. 제1 빔 트레이닝에 의해 송신단 100과 수신단 200 사이의 링크 품질이 가장 좋은 빔을 SNR혹은 RSSI 정보를 이용하여 선택한 후 데이터 전송이 시작된다.
제2 빔 트레이닝은 본 발명의 실시예에 따라 환경에 적응하고 어떤 빔이 가장 끊기지 않는지 학습을 하기 위해서 수행되는 트레이닝 과정이다. 제2 빔 트레이닝은 제1 빔 트레이닝에 비하여 상대적으로 간략화된 트레이닝 과정이다. 임의로 송신(TX) 빔을 바꾸었을 때 그에 알맞는 수신(RX) 빔을 찾는 동작으로 구성되어 있다. 이 과정은 서비스의 품질에 악영향을 미치지 않기 위해서 매우 빠르고 간결하게 진행되어야 한다. 이와 같이 본 발명에서 제안하는 환경 적응적 빔포밍 프로토콜이 시작되면 빔 우선순위에 기반한 확률로 임의의 빔을 선택하여 송신 빔을 바꾼다. 이 경우 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔의 방향을 찾기 위해 수신단 200의 수신 빔만을 트레이닝하는 제2 빔 트레이닝 과정을 거친다. 제1 빔 트레이닝 및 제2 빔 트레이닝은 모두 표준에 정의된 빔포밍 프로토콜을 따르지만, 제1 빔 트레이닝은 송신단 100과 수신단 200의 송신 빔 및 수신 빔을 모두 트레이닝함으로써 주어진 상황에서의 최적의 빔을 선택하는 방법이고, 제2 빔 트레이닝은 임의로 변경된 송신 빔에 대해서 최적의 수신 빔을 찾는 과정으로 제1 빔 트레이닝보다 간단한 과정을 거쳐서 빠른 시간 내에 수행이 된다. 제2 빔 트레이닝을 수행하는 이유는 빔 트레이닝을 위해서 송신 빔을 바꾸었을 때, 바뀐 빔이 서비스하기에 적당한 빔인지 아닌지를 최대한 빨리 판단할 필요가 있기 때문이다. 만약 일반적인 제1 빔 트레이닝 과정을 거치게 되면 그 시간이 길어지게 되며, 그렇게 되면 서비스를 위한 데이터를 보낼 수 있는 시간이 줄어들고, 그 결과 서비스가 끊길 확률이 더 높아지게 된다. 따라서 빔을 트레이닝하는 과정에서 발생하는 제2 빔 트레이닝 과정은 가능한 빨리 수행될수록 서비스의 품질에 미치는 영향이 적어지게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, S110단계에서 송신단 100과 수신단 200은 제1 빔 트레이닝을 수행한다. 제1 빔 트레이닝 수행 결과, 링크 성능에 기반한 최적의 송신 빔 및 수신 빔 조합이 선택된다. S120단계에서 송신단 100과 수신단 200은 제2 빔 트레이닝을 수행한다. 제2 빔 트레이닝 수행 결과, 송신 빔이 변경되고, 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔이 선택된다.
S130단계에서 수신단 200은 변경된 송신/수신 빔 조합에 대한 서비스 가능 여부를 판단한다. 변경된 송신/수신 빔 조합에 대한 서비스 가능 여부를 판단한다는 것은 새로이 선택된 송신 빔과 수신 빔의 조합이 현재의 서비스를 지원하기에 적당한지 여부를 판단하는 것을 의미한다. 즉, 새로이 선택된 송신 빔과 수신 빔의 조합이 미리 정의된 서비스 기준을 만족시키면서 현재의 서비스를 가능하게 할 수 있음을 의미한다. 일 실시예에서, 서비스 기준은 PER 또는 SNR을 기반으로 하여 정의될 수 있다. 이러한 서비스 기준은 그 밖의 다양한 형태로 정의될 수도 있을 것이다. S140단계에서 수신단 200은 서비스 가능여부 판단 결과를 송신단 100으로 송신한다.
S150단계에서 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합의 서비스 가능 여부에 따라 빔 변경 주기를 조절하고, 빔 우선순위를 업데이트한다. 만약 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스를 가능하게 하는 경우, 송신단 100은 빔 변경 주기를 증가시킨다. 반면에, 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스를 가능하게 하지 않는 경우, 송신단 100은 해당 빔에 대한 코스트를 증가시킴으로써 빔 우선순위를 업데이트한다.
S160단계에서 송신단 100과 수신단 200은 데이터를 송수신한다. 이러한 데이터 송수신 동작은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스를 가능하게 하는 경우에 수행된다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해 빔 선택 동작이 일회적으로 수행되는 것으로 도시되고 있지만, 후술되는 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 빔 선택 동작은 반복적으로 수행됨으로써 주어진 상황에서 과거의 통계적 정보를 이용하여 가장 끊기지 않는 빔을 선택하게 된다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신단 100에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름들을 보여주는 도면들이다.
도 6a를 참조하면, S205단계에서 송신단 100은 빔포밍을 수행하고 최적의 송신/수신 빔 조합을 탐색한다. S205단계는 제1 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S210단계에서 송신단 100은 미리 정해진 주기가 되었는지 여부를 판단한다. 미리 정해진 주기가 된 경우, S215단계에서 송신단 100은 빔 우선순위에 기반하여 송신 빔을 변경한다. 송신 빔의 변경에 대응하여 수신단 200에서 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔이 탐색된다. S210단계 및 S215단계는 제2 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S220단계에서 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 일 실시예에서, 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단은 수신단 200에 의해 수행되며, 그 판단 결과가 송신단 100으로 송신됨에 따라, 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는 경우, 송신단 100은 S225단계에서 빔 변경 주기를 증가시키고, S230단계에서 데이터를 송신한다. S230단계에서 데이터를 송신한 후 송신단 100은 S210단계로 되돌아간다.
이와 달리 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하지 않는 경우, 송신단 100은 S235단계에서 해당 송신 빔에 대한 빔 코스트를 증가시키고, S240단계에서 기존에 변경된 송신 빔을 유지시킨 후 S210단계로 되돌아간다.
도 6b를 참조하면, S205단계에서 송신단 100은 빔포밍을 수행하고 최적의 송신/수신 빔 조합을 탐색한다. S205단계는 제1 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S210단계에서 송신단 100은 미리 정해진 주기가 되었는지 여부를 판단한다. 미리 정해진 주기가 된 경우, S215단계에서 송신단 100은 빔 우선순위에 기반하여 송신 빔을 변경한다. 송신 빔의 변경에 대응하여 수신단 200에서 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔이 탐색된다. S210단계 및 S215단계는 제2 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S220단계에서 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 일 실시예에서, 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단은 수신단 200에 의해 수행되며, 그 판단 결과가 송신단 100으로 송신됨에 따라, 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는 경우, 송신단 100은 S225단계에서 빔 변경 주기를 증가시키고, S230단계에서 데이터를 송신한다. S230단계에서 데이터를 송신한 후 송신단 100은 S210단계로 되돌아간다.
이와 달리 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하지 않는 경우, 송신단 100은 S235단계에서 해당 송신 빔에 대한 빔 코스트를 증가시킨 후 S205단계로 되돌아가서 전체 빔을 탐색한다.
도 6c를 참조하면, S205단계에서 송신단 100은 빔포밍을 수행하고 최적의 송신/수신 빔 조합을 탐색한다. S205단계는 제1 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S210단계에서 송신단 100은 미리 정해진 주기가 되었는지 여부를 판단한다. 미리 정해진 주기가 된 경우, S215단계에서 송신단 100은 빔 우선순위에 기반하여 송신 빔을 변경한다. 송신 빔의 변경에 대응하여 수신단 200에서 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔이 탐색된다. S210단계 및 S215단계는 제2 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S220단계에서 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 일 실시예에서, 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단은 수신단 200에 의해 수행되며, 그 판단 결과가 송신단 100으로 송신됨에 따라, 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는 경우, 송신단 100은 S225단계에서 빔 변경 주기를 증가시킨다. S245단계에서 송신단 100은 증가된 빔 변경 주기가 기준값보다 큰지 여부를 판단한다. 증가된 빔 변경 주기가 기준값보다 크지 않은 경우, 송신단 100은 S230단계에서 데이터를 송신한다. 반면에, 증가된 빔 변경 주기가 기준값보다 큰 경우, 송신단 100은 S250단계에서 빔을 고정시키고 데이터를 송신한다. S230단계 및 S250단계에서 데이터를 송신한 후에 송신단 100은 S210단계로 되돌아간다.
이와 달리 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하지 않는 경우, 송신단 100은 S235단계에서 해당 송신 빔에 대한 빔 코스트를 증가시키고, S240단계에서 기존에 변경된 송신 빔을 유지시킨 후 S210단계로 되돌아간다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신단 200에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, S305단계에서 수신단 200은 빔포밍을 수행하고 최적의 송신/수신 빔 조합을 탐색한다. S305단계는 제1 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S310단계에서 수신단 200은 송신단 100에 의해 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔을 탐색한다. 일 실시예에서, 송신단 100에 의한 송신 빔의 변경은 미리 정해진 주기마다 수행되며, 송신단 100은 빔 우선순위에 기반하여 송신 빔을 변경한다. S310단계는 제2 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S315단계에서 수신단 200은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단하고, S320단계에서 수신단 200은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단 결과를 송신단 100으로 송신한다.
S325단계에서 수신단 200은 데이터를 수신한다. 이러한 데이터 수신 동작은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는 것으로 판단된 후 판단 결과가 송신단 100으로 송신됨에 응답하여 송신단 100이 데이터를 수신함에 따라 수행된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, S110단계에서 송신단 100과 수신단 200은 제1 빔 트레이닝을 수행한다. 제1 빔 트레이닝 수행 결과, 링크 성능에 기반한 최적의 송신 빔 및 수신 빔 조합이 선택된다. S120단계에서 송신단 100과 수신단 200은 제2 빔 트레이닝을 수행한다. 제2 빔 트레이닝 수행 결과, 송신 빔이 변경되고, 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔이 선택된다.
S130단계에서 수신단 200은 변경된 송신/수신 빔 조합에 대한 서비스 가능 여부를 판단한다. 변경된 송신/수신 빔 조합에 대한 서비스 가능 여부를 판단한다는 것은 새로이 선택된 송신 빔과 수신 빔의 조합이 현재의 서비스를 지원하기에 적당한지 여부를 판단하는 것을 의미한다. 즉, 새로이 선택된 송신 빔과 수신 빔의 조합이 미리 정의된 서비스 기준을 만족시키면서 현재의 서비스를 가능하게 할 수 있음을 의미한다. 일 실시예에서, 서비스 기준은 PER 또는 SNR을 기반으로 하여 정의될 수 있다. 이러한 서비스 기준은 그 밖의 다양한 형태로 정의될 수도 있을 것이다. S140단계에서 수신단 200은 서비스 가능여부 판단 결과를 송신단 100으로 송신한다.
S150단계에서 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합의 서비스 가능 여부에 따라 빔 변경 주기를 조절하고, 빔 우선순위를 업데이트한다. 만약 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스를 가능하게 하는 경우, 송신단 100은 빔 변경 주기를 증가시킨다. 반면에, 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스를 가능하게 하지 않는 경우, 송신단 100은 해당 빔에 대한 코스트를 증가시킴으로써 빔 우선순위를 업데이트한다.
S160단계에서 송신단 100과 수신단 200은 데이터를 송수신한다. 이러한 데이터 송수신 동작은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스를 가능하게 하는 경우에 수행된다.
S170단계에서 수신단 200은 데이터의 송수신에 따라 서비스가 제공되는 도중에 서비스 끊김이 발생하는 여부를 판단한다. 예를 들어, 서비스 끊김이 발생하는 경우는 송신단 100과 수신단 200의 사이에 장애물이 발생하는 경우가 될 수 있다. 서비스 끊김이 발생하는 것으로 판단된 경우, 수신단 200은 S180단계에서 서비스 끊김 발생 사실을 송신단 100으로 송신한다.
서비스 끊김 발생 사실이 확인된 경우, S190단계에서 송신단 100은 빔 변경 주기를 초기화하고, 빔 우선순위를 업데이트한다.
도 8에서는 설명의 편의를 위해 빔 선택 동작이 일회적으로 수행되는 것으로 도시되고 있지만, 후술되는 도 9에 도시된 바와 같이 빔 선택 동작은 반복적으로 수행됨으로써 주어진 상황에서 과거의 통계적 정보를 이용하여 가장 끊기지 않는 빔을 선택하게 된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송신단 100에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, S205단계에서 송신단 100은 빔포밍을 수행하고 최적의 송신/수신 빔 조합을 탐색한다. S205단계는 제1 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S210단계에서 송신단 100은 미리 정해진 주기가 되었는지 여부를 판단한다. 미리 정해진 주기가 된 경우, S215단계에서 송신단 100은 빔 우선순위에 기반하여 송신 빔을 변경한다. 송신 빔의 변경에 대응하여 수신단 200에서 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔이 탐색된다. S210단계 및 S215단계는 제2 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S220단계에서 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 일 실시예에서, 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단은 수신단 200에 의해 수행되며, 그 판단 결과가 송신단 100으로 송신됨에 따라, 송신단 100은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는 경우, 송신단 100은 S225단계에서 빔 변경 주기를 증가시키고, S230단계에서 데이터를 송신한다.
이와 달리 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하지 않는 경우, 송신단 100은 S235단계에서 해당 송신 빔에 대한 빔 코스트를 증가시키고, S240단계에서 기존에 변경된 송신 빔을 유지시킨 후 S210단계로 되돌아간다.
S255단계에서 송신단 100은 데이터를 송신하는 도중에 서비스 끊김이 발생하는지 여부를 판단한다. 일 실시예에서, 서비스 끊김의 발생 여부는 수신단 200에 의해 판단될 수 있으며, 서비스 끊김이 발생 사실이 송신단 100으로 보고될 수 있다.
서비스 끊김이 발생한 것으로 판단된 경우, S260단계에서 송신단 100은 빔 변경주기를 초기화하고, 해당 송신 빔에 대한 빔 코스트를 증가시킴으로써 빔 우선순위를 업데이트한다. S260단계를 수행한 후 송신단 100은 S210단계로 되돌아간다. 이와 달리 S255단계에서 서비스 끊김이 발생하지 않은 것으로 판단된 경우, 송신단 100은 바로 S210단계로 되돌아간다.
도 9에 도시된 흐름은 도 6a에 도시된 흐름에 대응한다. 여기서는 비록 도 6a에 도시된 흐름에 대응하는 처리 흐름만을 도 9에 도시하고 있으나, 도 6b 및 도 6c에 도시된 흐름들 각각에 대응하는 흐름들도 유사한 형태로 수행될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 9에 도시된 S255단계 및 S260단계가 도 6b의 S230단계 이후에 수행될 수 있다. 다른 예로, 도 9에 도시된 S255단계 및 S260단계가 도 6c의 S230단계 및 S250단계 이후에 수행될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수신단 200에 의한 빔 선택 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, S305단계에서 수신단 200은 빔포밍을 수행하고 최적의 송신/수신 빔 조합을 탐색한다. S305단계는 제1 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S310단계에서 수신단 200은 송신단 100에 의해 변경된 송신 빔에 대한 최적의 수신 빔을 탐색한다. 일 실시예에서, 송신단 100에 의한 송신 빔의 변경은 미리 정해진 주기마다 수행되며, 송신단 100은 빔 우선순위에 기반하여 송신 빔을 변경한다. S310단계는 제2 빔 트레이닝 과정에 해당한다.
S315단계에서 수신단 200은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단하고, S320단계에서 수신단 200은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단 결과를 송신단 100으로 송신한다.
S325단계에서 수신단 200은 데이터를 수신한다. 이러한 데이터 수신 동작은 변경된 송신/수신 빔 조합이 서비스 기준을 만족하는 것으로 판단된 후 판단 결과가 송신단 100으로 송신됨에 응답하여 송신단 100이 데이터를 수신함에 따라 수행된다.
S330단계에서 수신단 200은 데이터를 수신하는 도중에 서비스 끊김이 발생하는지 여부를 판단한다. S340단계에서 수신단 200은 서비스 끊김의 발생 여부를 송신단 100으로 보고한다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 송신단 100의 구성을 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 송신단 100은 저장부 110, 제어기 120, 송수신기 130 및 안테나들을 포함한다. 저장부 110은 송신단 100의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램 및 각종 정보 등의 데이터를 저장한다. 예를 들어, 저장부 110은 도 6a 내지 도 6c에 도시된 흐름이나 도 9에 도시된 흐름을 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 저장부 110은 본 발명의 실시예에 따른 빔 우선순위 리스트를 저장하고 있다. 제어기 120은 서비스의 종류를 판단하고, 상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택한다. 송수신기 130은 제어기 120에 의해 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 송신한다. 송수신기 230은 기저대역(baseband) 처리부 및 고주파(radio frequency) 처리부를 포함할 수 있으며, 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 지원할 수 있다.
제어기 120은 서비스 종류 판단부 122, 제1 빔 트레이닝부 124, 제2 빔 트레이닝부 126 및 빔 우선순위 업데이트부 128을 포함한다.
서비스 종류 판단부 122는 수신단 200으로 제공될 서비스가 비실시간 서비스인지 실시간 서비스인지 여부를 판단한다.
서비스 종류 판단부 122에 의해 판단된 서비스가 비실시간 서비스인 경우, 제1 빔 트레이닝부 124는 링크 성능에 기반하여 다수의 빔들 중에서 최적의 빔을 선택한다.
서비스 종류 판단부 122에 의해 판단된 서비스가 실시간 서비스인 경우, 제1 빔 트레이닝부 124는 링크 성능에 기반하여 다수의 빔들 중에서 어느 하나의 빔을 선택하고, 제2 빔 트레이닝부 126은 미리 정해진 주기마다 빔 우선순위에 기반하여 상기 선택된 빔을 변경하고, 상기 변경된 빔이 미리 정의된 서비스 기준을 만족하는 경우 상기 변경된 빔을 최적의 빔으로 선택한다.
일 실시예에서, 상기 서비스 기준은 수신단 200에서의 미리 정의된 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 빔 트레이닝부 124는 다수의 송신 빔들 중에서 최대의 링크 성능을 가지는 송신 빔을 선택하고, 수신단 200에서의 최대의 링크 성능을 가지는 수신 빔에 대한 정보를 송수신기 130을 통해 수신하여 상기 선택된 송신 빔 및 상기 수신된 수신 빔의 조합을 최적의 빔으로 선택한다. 일 실시예에서, 상기 링크 성능은 신호대잡음비 및 수신신호세기 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 빔 트레이닝부 126은 상기 주기마다 다수의 송신 빔들 중에서 상기 선택된 송신 빔을 제외한 하나 이상의 나머지 송신 빔 중에서 상기 빔 우선순위에 기반하여 하나의 송신 빔을 결정하고, 상기 결정된 송신 빔과 수신단 200에 의해 탐색된 상기 결정된 송신 빔에 대응하는 최적의 수신 빔의 조합을 최적의 빔으로 선택한다.
일 실시예에서, 제2 빔 트레이닝부 126은 상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하는 경우 상기 주기를 증가시킨다.
일 실시예에서, 제2 빔 트레이닝부 126은 상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 상기 선택된 빔을 유지한다.
일 실시예에서, 제2 빔 트레이닝부 126은 상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 상기 빔 우선순위를 업데이트한다.
일 실시예에서, 상기 빔 우선순위는 다수의 빔들 각각에 대하여 서비스의 열화 정도를 나타내는 통계적인 빔 코스트에 기반하여 결정되는 장치.
일 실시예에서, 제2 빔 트레이닝부 126은 수신단 200으로부터 서비스 끊김 발생 사실이 통보됨에 응답하여 상기 주기를 초기화하고 상기 빔 우선순위를 업데이트한다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 수신단 200의 구성을 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 수신단 200은 저장부 210, 제어기 220, 송수신기 230 및 안테나들을 포함한다. 저장부 210은 수신단 200의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램 및 각종 정보 등의 데이터를 저장한다. 예를 들어, 저장부 210은 도 7에 도시된 흐름이나 도 10에 도시된 흐름을 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어기 220은 제공되는 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택한다. 송수신기 230은 상기 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 수신한다. 송수신기 230은 기저대역(baseband) 처리부 및 고주파(radio frequency) 처리부를 포함할 수 있으며, 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 지원할 수 있다.
제어기 220은 제1 빔 트레이닝부 222, 제2 빔 트레이닝부 224, 서비스 가능여부 판단부 226 및 서비스 끊김 발생 판단부 228을 포함한다.
제공되는 서비스가 비실시간 서비스인 경우, 제1 빔 트레이닝부 222는 링크 성능에 기반하여 다수의 수신 빔들 중에서 최적의 수신 빔을 선택한다.
제공되는 서비스가 실시간 서비스인 경우, 제1 빔 트레이닝부 222는 링크 성능에 기반하여 다수의 수신 빔들 중에서 어느 하나의 수신 빔을 선택하고, 제2 빔 트레이닝부 224는 송신단 100에 의해 미리 정해진 주기마다 빔 우선순위에 기반하여 변경된 송신 빔에 대응하는 수신 빔을 선택한다. 서비스 가능여부 판단부 226은 상기 변경된 송신 빔 및 상기 변경된 송신 빔에 대응하는 수신 빔의 조합이 미리 정의된 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 송수신기 230은 상기 송신 빔 및 상기 수신 빔의 조합이 상기 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 상기 서비스 가능여부 판단부 226에 의한 판단 결과를 송신단 100으로 송신한다.
서비스 끊김 발생 판단부 228은 데이터의 수신 중에 서비스 끊김이 발생하는지 여부를 판단한다. 송수신기 230은 서비스 끊김 발생 여부 판단 결과를 송신단 100으로 송신함으로써 송신단 100이 상기 주기를 초기화하고 상기 빔 우선순위를 업데이트하도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 서비스 기준은 미리 정의된 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 빔 트레이닝부 222는 다수의 수신 빔들 중에서 최대의 링크 성능을 가지는 수신 빔을 선택한다. 일 실시예에서, 링크 성능은 신호대잡음비 및 수신신호세기 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 빔 우선순위는 다수의 빔들 각각에 대하여 서비스의 열화 정도를 나타내는 통계적인 빔 코스트에 기반하여 결정될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 빔 우선순위 리스트를 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, 빔 우선순위 리스트는 다수의 빔들에 대한 정보를 저장하고 있으며, 각 빔들에 대응하는 빔 코스트(cost)들 및 빔 우선순위(priority)들에 대한 정보를 또한 저장하고 있다. 예를 들어, 빔 우선순위 리스트는 5개의 빔들 #1-#5 각각에 대응하는 빔 코스트들 C1-C5 및 빔 우선순위들 P1-P5를 저장하고 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 빔 선택 동작을 위한 빔 우선순위 리스트가 업데이트되는 예를 보여주는 도면이다. 이 예는 도 3b에 도시된 바와 같이 송신단 100과 수신단 200의 사이에서 5개의 송신 빔들이 존재하는 상황을 고려하고 있다. 여기서 표시 Δ는 장애물에 의한 빔 변경을 나타내고, X는 빔 기준 또는 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우를 나타내고, O은 빔 기준 또는 서비스 기준을 만족하는 경우를 나타낸다. 그리고 빔 우선순위 결정 규칙(beam priority decision rule) f에 따르면, 표시 ⓐ는 장애물에 의한 빔 변경을 나타내며 이러한 경우 빔 우선순위의 값은 기존의 값에 -8이 반영되어 업데이트될 수 있다. ⓑ는 빔 기준 또는 서비스 기준의 불만족에 의한 빔 변경을 나타내며 이러한 경우 빔 우선순위의 값은 기존의 값에 -16이 반영되어 업데이트될 수 있다. ⓒ는 빔 기준 또는 서비스 기준에 만족하는 경우 나타내며 이러한 경우 빔 우선순위의 값은 기존의 값에 +16이 반영되어 업데이트될 수 있다. 이때 빔 기준 또는 서비스 기준은 PER 10% 이하이고 빔 변경 주기 동안에 정상 상태를 유지하는 경우로 가정되었다. 빔 우선순위는 서비스별로 다르게 설정될 수 있으며, 빔 우선순위를 업데이트하는 실시예는 도시된 예에 국한되지 않고 다양하게 실시될 수 있다.
도 14를 참조하면, 초기 t1 시점에 모든 빔들의 빔 코스트는 0이고, 모든 빔들의 우선순위 값은 20이다. 이때 최대의 링크 성능을 가지는 1번 빔이 선택될 수 있다.
t1 시점에서 1번 빔의 송신 경로상에 사람이 지나감에 따라 장애물이 발생한 것으로 판단되는 경우 빔 변경이 이루어진다. 즉, t2 시점에서 나타낸 바와 같이 1번 빔에서 2번 빔으로 변경이 이루어진다. 이때 1번 빔의 코스트 값은 1 증가하고, 이에 대응하여 1번 빔의 우선순위 값 p1은 20에서 -8이 반영되어 12로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 -8만큼에 대응하는 +8의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 2번 빔의 우선순위 값 p2 내지 5번 빔의 우선순위 값 p5는 22로서 업데이트된다.
t2 시점에서 2번 빔의 송신 경로상에 사람이 지나감에 따라 장애물이 발생한 것으로 판단되는 경우 빔 변경이 이루어진다. 즉, t3 시점에서 나타낸 바와 같이 2번 빔에서 1번 빔으로 다시 변경이 이루어진다. 이때 2번 빔의 코스트 값은 1 증가하고, 이에 대응하여 2번 빔의 우선순위 값은 22에서 -8이 반영되어 14로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 -8만큼에 대응하는 +8의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 1번 빔의 우선순위 값 p1은 14로서 업데이트되고, 3번 빔의 우선순위 값 p3 내지 5번 빔의 우선순위 값 p5는 24로서 업데이트된다.
t4 시점에서는 짧은 길이의 트레이닝, 즉 제2 트레이닝의 수행 결과에 따른 빔 변경이 이루어진다. 즉, t4 시점에서 나타낸 바와 같이 1번 빔에서 우선순위 값에 기반하여 4번 빔으로 변경이 이루어진다. 변경된 4번 빔을 통한 서비스가 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 다시 빔 변경이 이루어진다. 즉, t5 시점에서 나타낸 바와 같이 4번 빔에서 원래의 1번 빔으로 빔이 복귀한다. 이때 4번 빔의 코스트 값은 1 증가하고, 이에 대응하여 2번 빔의 우선순위 값은 24에서 -16이 반영되어 8로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 -16만큼에 대응하는 +16의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 1번 빔의 우선순위 값 p1 및 2번 빔의 우선순위 값 p2는 18로서 업데이트되고, 3번 빔의 우선순위 값 p3 및 5번 빔의 우선순위 값 p5는 28로서 업데이트된다.
t5 시점에서는 짧은 길이의 트레이닝, 즉 제2 트레이닝의 수행 결과에 따른 빔 변경이 이루어진다. 즉, t6 시점에서 나타낸 바와 같이 1번 빔에서 우선순위 값에 기반하여 5번 빔으로 변경이 이루어진다. 변경된 5번 빔을 통한 서비스가 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 전체 빔에 대하여 탐색이 이루어지고, 탐색 결과에 따른 2번 빔으로의 변경이 이루어진다. 즉, t7 시점에서 나타낸 바와 같이 5번 빔에서 2번 빔으로 빔이 변경된다. 이때 5번 빔의 코스트 값은 1 증가하고, 이에 대응하여 5번 빔의 우선순위 값은 28에서 -16이 반영되어 12로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 -16만큼에 대응하는 +16의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 1번 빔의 우선순위 값 p1 및 2번 빔의 우선순위 값 p2는 22로서 업데이트되고, 3번 빔의 우선순위 값 p3은 32로서 업데이트되고, 4번 빔의 우선순위 값 p4는 12로서 업데이트된다.
t7 시점에서 2번 빔의 송신 경로상에 사람이 지나감에 따라 장애물이 발생한 것으로 판단되는 경우 빔 변경이 이루어진다. 즉, t8 시점에서 나타낸 바와 같이 2번 빔에서 3번 빔으로 변경이 이루어진다. 이때 2번 빔의 코스트 값은 1 증가하고, 이에 대응하여 2번 빔의 우선순위 값은 22에서 -8이 반영되어 14로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 -8만큼에 대응하는 +8의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 1번 빔의 우선순위 값 p1은 24로서 업데이트되고, 3번 빔의 우선순위 값 p3은 34로서 업데이트되고, 4번 빔의 우선순위 값 p4 및 5번 빔의 우선순위 값 p5는 14로서 업데이트된다.
t8 시점에서는 변경된 3번 빔을 통한 서비스가 서비스 기준을 만족하는 경우 빔 변경 주기가 증가된다. 이때 t9시점에 나타낸 바와 같이 3번 빔의 우선순위 값은 34에서 +16이 반영되어 50로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 +16만큼에 대응하는 -16의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 1번 빔의 우선순위 값 p1은 20으로서 업데이트되고, 2번 빔의 우선순위 값 p2, 4번 빔의 우선순위 값 p4 및 5번 빔의 우선순위 값 p5는 10으로서 업데이트된다.
t9 시점에서는 짧은 길이의 트레이닝, 즉 제2 트레이닝의 수행 결과에 따른 빔 변경이 이루어진다. 즉, t9 시점에서 나타낸 바와 같이 3번 빔에서 1번 빔으로 변경이 이루어진다. 변경된 1번 빔을 통한 서비스가 서비스 기준을 만족하는 경우 빔 변경 주기가 증가된다. 이때 t10시점에 나타낸 바와 같이 1번 빔의 우선순위 값은 20에서 +16이 반영되어 36으로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 +16만큼에 대응하는 -16의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 3번 빔의 우선순위 값 p3은 46으로서 업데이트되고, 2번 빔의 우선순위 값 p2, 4번 빔의 우선순위 값 p4 및 5번 빔의 우선순위 값 p5는 6으로서 업데이트된다.
t10 시점에서는 짧은 길이의 트레이닝, 즉 제2 트레이닝의 수행 결과에 따른 빔 변경이 이루어진다. 즉, t10 시점에서 나타낸 바와 같이 1번 빔에서 3번 빔으로 변경이 이루어진다. 변경된 3번 빔을 통한 서비스가 서비스 기준을 만족하는 경우 빔 변경 주기가 증가된다. 이때 t11시점에 나타낸 바와 같이 3번 빔의 우선순위 값은 46에서 +16이 반영되어 62로서 업데이트되고, 다른 나머지 빔들의 우선순위 값은 +16만큼에 대응하는 -16의 값을 나누어 가지는 형태로 업데이트된다. 이에 따라 1번 빔의 우선순위 값 p1은 32로서 업데이트되고, 2번 빔의 우선순위 값 p2, 4번 빔의 우선순위 값 p4 및 5번 빔의 우선순위 값 p5는 2로서 업데이트된다.
t11 시점에서는 빔 우선순위 값에 기반하여 3번 빔의 고정을 결정한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면 빔 트레이닝 과정에서 링크의 성능이 나쁜 빔은 점차적으로 빔 코스트가 높아져서 나중에는 아예 선택이 되지 않을 것이다. 또한, 링크 성능은 괜찮으나 장애물이나 사람에 의해서 끊기는 경우가 많은 빔들도 빔 코스트가 점차 증가하게 되어 선택되지 않을 것이다. 하지만 환경이 다시 바뀌어서 장애물이 없어지게 되면 빔 윈도우에 의해서 점차 다시 빔 코스트가 낮아져서 최적의 경로로 선택이 되게 될 것이다. 이러한 본 발명의 실시예들을 통하여 스트리밍과 같은 실시간 서비스를 제공할 때, 사람들이 많이 지나다니는 동선이나 장애물이 발생하는 경로를 피해서 스트리밍이 끊기지 않는 최적의 경로를 학습을 통해 찾아낼 수 있다. 최적의 경로를 학습할 때 빔의 물리적인 각도 정보나 송수신단의 위치정보가 전혀 불필요하며 순전하게 학습을 통해서 환경에 적응이 가능하다. 이러한 편의성은 실제 환경에서 사용하기에 더 적합할 것이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 일 예로, 본 발명의 실시예들은 도 4 내지 도 10에 도시된 흐름에 따라 동작하고, 송신단 및 수신단이 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 구성되고, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 빔 우선순위 리스트를 업데이트하는 경우로 설명하였으나 본 발명의 보호범위는 반드시 이에 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 동작들은 단일의 제어부에 의해 그 동작이 구현될 수 있을 것이다. 이러한 경우 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령이 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판단 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM이나 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 기지국 또는 릴레이의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 송신단 110,210: 저장부
120,220: 제어기 122: 서비스 종류 판단부
124,222: 제1 빔 트레이닝부 126,224: 제2 빔 트레이닝부
128: 빔 우선순위 업데이트부 130,230: 송수신기
200: 수신단 226: 서비스 가능여부 판단부
228: 서비스 끊김 발생 판단부

Claims (42)

  1. 무선 통신시스템의 송신단의 동작 방법에 있어서:
    서비스의 종류를 판단하는 과정; 및
    상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 최적의 빔을 선택하는 과정은,
    상기 판단된 서비스가 비실시간 서비스인 경우, 링크 성능에 기반하여 다수의 빔들 중에서 최적의 빔을 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 최적의 빔을 선택하는 과정은,
    링크 성능에 기반하여 다수의 빔들 중에서 어느 하나의 빔을 선택하는 과정;
    미리 정해진 주기마다 빔 우선순위에 기반하여 상기 선택된 빔을 변경하는 과정; 및
    상기 변경된 빔이 미리 정의된 서비스 기준을 만족하는 경우 상기 변경된 빔을 최적의 빔으로 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 서비스 기준은,
    수신단에서의 미리 정의된 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중의 적어도 하나를 포함하는 방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 링크 성능에 기반하여 다수의 빔들 중에서 어느 하나의 빔을 선택하는 과정은,
    다수의 송신 빔들 중에서 최대의 링크 성능을 가지는 송신 빔을 선택하는 과정;
    수신단에서의 최대의 링크 성능을 가지는 수신 빔에 대한 정보를 수신하는 과정; 및
    상기 선택된 송신 빔 및 상기 수신된 수신 빔의 조합을 최적의 빔으로 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 링크 성능은,
    신호대잡음비 및 수신신호세기 중의 적어도 하나를 포함하는 방법.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 빔 우선순위에 기반하여 상기 선택된 빔을 변경하는 과정은,
    상기 주기마다 다수의 송신 빔들 중에서 상기 선택된 송신 빔을 제외한 하나 이상의 나머지 송신 빔 중에서 상기 빔 우선순위에 기반하여 하나의 송신 빔을 결정하는 과정; 및
    상기 결정된 송신 빔과 상기 수신단에 의해 탐색된 상기 결정된 송신 빔에 대응하는 최적의 수신 빔의 조합을 최적의 빔으로 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  9. 청구항 4에 있어서, 상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하는 경우 상기 주기를 증가시키는 과정을 더 포함하는 방법.
  10. 청구항 4에 있어서, 상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 상기 선택된 빔을 유지하는 과정을 더 포함하는 방법.
  11. 청구항 4에 있어서, 상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 상기 빔 우선순위를 업데이트하는 과정을 더 포함하는 방법.
  12. 청구항 4에 있어서, 상기 빔 우선순위는,
    다수의 빔들 각각에 대하여 서비스의 열화 정도를 나타내는 통계적인 빔 코스트에 기반하여 결정되는 방법.
  13. 청구항 4에 있어서, 수신단으로부터 서비스 끊김 발생 사실이 통보됨에 응답하여 상기 주기를 초기화하고, 상기 빔 우선순위를 업데이트하는 과정을 더 포함하는 방법.
  14. 무선 통신시스템의 수신단의 동작 방법에 있어서:
    서비스의 종류를 판단하는 과정; 및
    상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 최적의 빔을 선택하는 과정은,
    상기 판단된 서비스가 비실시간 서비스인 경우, 링크 성능에 기반하여 다수의 수신 빔들 중에서 최적의 수신 빔을 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 최적의 빔을 선택하는 과정은,
    링크 성능에 기반하여 다수의 수신 빔들 중에서 어느 하나의 수신 빔을 선택하는 과정;
    송신단에 의해 미리 정해진 주기마다 빔 우선순위에 기반하여 변경된 송신 빔에 대응하는 수신 빔을 선택하는 과정;
    상기 변경된 송신 빔 및 상기 변경된 송신 빔에 대응하는 수신 빔의 조합이 미리 정의된 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 과정; 및
    상기 송신 빔 및 상기 수신 빔의 조합이 상기 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단 결과를 상기 송신단으로 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 서비스 기준은,
    미리 정의된 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중의 적어도 하나를 포함하는 방법.
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 링크 성능에 기반하여 다수의 수신 빔들 중에서 어느 하나의 수신 빔을 선택하는 과정은,
    다수의 수신 빔들 중에서 최대의 링크 성능을 가지는 수신 빔을 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 링크 성능은,
    신호대잡음비 및 수신신호세기 중의 적어도 하나를 포함하는 방법.
  21. 청구항 17에 있어서, 상기 빔 우선순위는,
    다수의 빔들 각각에 대하여 서비스의 열화 정도를 나타내는 통계적인 빔 코스트에 기반하여 결정되는 방법.
  22. 청구항 17에 있어서, 상기 데이터의 수신 중에 서비스 끊김이 발생하는지 여부를 판단하고, 판단 결과를 상기 송신단으로 송신함으로써 상기 송신단이 상기 주기를 초기화하고, 상기 빔 우선순위를 업데이트하도록 하는 과정을 더 포함하는 방법.
  23. 무선 통신시스템의 송신단 장치에 있어서:
    서비스의 종류를 판단하고, 상기 판단된 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 제어기; 및
    상기 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 송신하는 송수신기를 포함하는 장치.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 제어기는,
    상기 판단된 서비스가 비실시간 서비스인 경우, 링크 성능에 기반하여 다수의 빔들 중에서 최적의 빔을 선택하는 장치.
  25. 청구항 23에 있어서, 상기 제어기는,
    링크 성능에 기반하여 다수의 빔들 중에서 어느 하나의 빔을 선택하는 제1 빔 트레이닝부; 및
    미리 정해진 주기마다 빔 우선순위에 기반하여 상기 선택된 빔을 변경하고, 상기 변경된 빔이 미리 정의된 서비스 기준을 만족하는 경우 상기 변경된 빔을 최적의 빔으로 선택하는 제2 빔 트레이닝부를 포함하는 장치.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 서비스 기준은,
    수신단에서의 미리 정의된 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중의 적어도 하나를 포함하는 장치.
  27. 청구항 25에 있어서, 상기 제1 빔 트레이닝부는,
    다수의 송신 빔들 중에서 최대의 링크 성능을 가지는 송신 빔을 선택하고, 수신단에서의 최대의 링크 성능을 가지는 수신 빔에 대한 정보를 수신하여 상기 선택된 송신 빔 및 상기 수신된 수신 빔의 조합을 최적의 빔으로 선택하는 장치.
  28. 청구항 27에 있어서, 상기 링크 성능은,
    신호대잡음비 및 수신신호세기 중의 적어도 하나를 포함하는 장치.
  29. 청구항 27에 있어서, 상기 제2 빔 트레이닝부는,
    상기 주기마다 다수의 송신 빔들 중에서 상기 선택된 송신 빔을 제외한 하나 이상의 나머지 송신 빔 중에서 상기 빔 우선순위에 기반하여 하나의 송신 빔을 결정하고,
    상기 결정된 송신 빔과 상기 수신단에 의해 탐색된 상기 결정된 송신 빔에 대응하는 최적의 수신 빔의 조합을 최적의 빔으로 선택하는 장치.
  30. 청구항 25에 있어서, 상기 제2 빔 트레이닝부는,
    상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하는 경우 상기 주기를 증가시키는 장치.
  31. 청구항 25에 있어서, 상기 제2 빔 트레이닝부는,
    상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 상기 선택된 빔을 유지하는 장치.
  32. 청구항 25에 있어서, 상기 제2 빔 트레이닝부는,
    상기 변경된 빔이 상기 서비스 기준을 만족하지 못하는 경우 상기 빔 우선순위를 업데이트하는 장치.
  33. 청구항 25에 있어서, 상기 빔 우선순위는,
    다수의 빔들 각각에 대하여 서비스의 열화 정도를 나타내는 통계적인 빔 코스트에 기반하여 결정되는 장치.
  34. 청구항 25에 있어서, 상기 제2 빔 트레이닝부는,
    수신단으로부터 서비스 끊김 발생 사실이 통보됨에 응답하여 상기 주기를 초기화하고, 상기 빔 우선순위를 업데이트하는 장치.
  35. 무선 통신시스템의 수신단 장치에 있어서:
    제공되는 서비스의 종류에 기반하여 최적의 빔을 선택하는 제어기; 및
    상기 선택된 최적의 빔을 이용하여 데이터를 수신하는 송수신기를 포함하는 장치.
  36. 청구항 35에 있어서, 상기 제어기는,
    제공되는 서비스가 비실시간 서비스인 경우, 링크 성능에 기반하여 다수의 수신 빔들 중에서 최적의 수신 빔을 선택하는 장치.
  37. 청구항 35에 있어서, 상기 제어기는, 제공되는 서비스가 실시간 서비스인 경우,
    링크 성능에 기반하여 다수의 수신 빔들 중에서 어느 하나의 수신 빔을 선택하는 제1 빔 트레이닝부;
    송신단에 의해 미리 정해진 주기마다 빔 우선순위에 기반하여 변경된 송신 빔에 대응하는 수신 빔을 선택하는 제2 빔 트레이닝부; 및
    , 상기 변경된 송신 빔 및 상기 변경된 송신 빔에 대응하는 수신 빔의 조합이 미리 정의된 서비스 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 서비스 가능여부 판단부를 포함하고,
    상기 송수신기는,
    상기 송신 빔 및 상기 수신 빔의 조합이 상기 서비스 기준을 만족하는지 여부에 대한 판단 결과를 상기 송신단으로 송신하는 장치.
  38. 청구항 37에 있어서, 상기 서비스 기준은,
    미리 정의된 패킷 에러율 및 신호대잡음비 중의 적어도 하나를 포함하는 장치.
  39. 청구항 37에 있어서, 상기 제1 빔 트레이닝부는,
    다수의 수신 빔들 중에서 최대의 링크 성능을 가지는 수신 빔을 선택하는 장치.
  40. 청구항 39에 있어서, 상기 링크 성능은,
    신호대잡음비 및 수신신호세기 중의 적어도 하나를 포함하는 장치.
  41. 청구항 37에 있어서, 상기 빔 우선순위는,
    다수의 빔들 각각에 대하여 서비스의 열화 정도를 나타내는 통계적인 빔 코스트에 기반하여 결정되는 장치.
  42. 청구항 37에 있어서, 상기 제어기는,
    상기 데이터의 수신 중에 서비스 끊김이 발생하는지 여부를 판단하는 서비스 끊김 발생 판단부를 더 포함하고,
    상기 송수신기는 상기 서비스 끊김 발생 여부 판단 결과를 상기 송신단으로 송신함으로써 상기 송신단이 상기 주기를 초기화하고, 상기 빔 우선순위를 업데이트하도록 하는 장치.
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