KR20150081610A

KR20150081610A - 근거리 장애물 감지를 통한 빔 추적 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20150081610A
Application number: KR1020140001271A
Authority: KR
Inventors: 사공민; 임치우; 정수룡; 홍성남
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-01-06
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2015-07-15
Also published as: US9306648B2; KR102155560B1; US20150195026A1

Abstract

본 발명은 빔포밍(beamforming)을 지원하는 통신 시스템에서 빔 추적을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 빔포밍 시스템에서 단말의 빔포밍 방법은 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정과, 상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 과정을 포함하여, 빔 추적 과정에 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.

Description

근거리 장애물 감지를 통한 빔 추적 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR BEAM TRACKING VIA DETECTING OBSTRUCTIONS IN A NEAR FIELD}

본 발명은 빔포밍(beamforming)을 지원하는 통신 시스템에서 빔 추적을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

빔포밍을 지원하는 셀룰러 통신 시스템에서 기지국과 단말은 신호 송수신을 위해 다수의 빔을 형성할 수 있다. 기지국과 단말은 빔포밍을 이용한 통신 시에 동시에 모든 빔을 형성하지 않고, 한번에 하나 혹은 일부의 빔만을 형성한다. 특히, 기지국과 단말 각각은 빔포밍 프로토콜에 따라 다수의 빔들 중에서 최적의 빔을 선택하고, 선택된 빔을 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.

일반적으로 단말은 빔 추적을 통해 최적의 빔을 선택하여 기지국과 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 서로 다른 방향성을 갖는 다수 개의 송수신 빔들 중에서, 기지국과 통신을 수행하기 위해 최적을 빔을 선택하여, 해당 빔을 통해 기지국과 통신을 수행할 수 있다.

하지만, 단말이 서로 다른 방향성을 갖는 다수 개의 송수신 빔들 중에서, 기지국과 통신을 수행하기 위한 최적의 빔을 선택하기 위해서는 빔 추적을 백그라운드에서 지속적으로 수행해야 한다. 자세히 말해, 단말은 최적의 빔을 선택하기 위해, 서로 다른 방향성을 갖는 다수 개의 송수신 빔 모두를 사용하여 빔 추적을 지속적으로 수행해야 한다. 즉, 단말은 송수신 빔을 모두 사용하여 빔 추적을 지속적으로 수행해야 하기 때문에, 빔 추적에 따른 전력 소모가 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.

이에 따라, 단말에서 빔 추적 시, 전력 낭비를 방지할 수 있는 방법이 제공될 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예는 빔포밍 시스템을 지원하는 단말에서 근거리 장애물을 감지하여 송수신 빔 방향을 결정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 실시 예는 빔포밍 시스템을 지원하는 단말에서 장애물이 감지된 방향을 제외한 다른 방향에 대응하는 송수신 빔을 이용하여 빔 추적을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예는 빔포밍 시스템을 지원하는 단말에서 장애물을 감지하는 센서와 방향성을 갖는 다수의 송수신 빔을 서로 연관시켜 관리하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 빔포밍 시스템에서 단말의 빔포밍 방법은 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정과, 상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 빔포밍 시스템에서 빔포밍 단말 장치는 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 장애물 감지부와, 상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 빔 포밍부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 빔 포밍 기반의 무선통신시스템에서 단말이 단말 주위에 존재하는 장애물을 감지하고, 장애물이 위치한 방향에 대응하는 송수신 빔을 제외한 다른 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행하고, 장애물에 의해 통신 효율이 좋지 못할 것으로 예측되는 송수신 빔은 빔 추적에 이용하지 않음으로써, 빔 추적 과정에 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 장애물이 위치한 방향을 제외한 방향의 송수신 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 장애물이 위치한 방향을 제외한 방향의 송수신 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하는 도면,
도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 장애물이 위치한 방향을 제외한 방향의 송수신 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 수단을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말에서 적어도 하나의 센서를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말에서 수신된 신호 세기를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단말에서 수신된 신호 세기를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에 구비된 송수신 빔의 위치를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 수신된 기지국의 신호 세기를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 예를 도시하는 도면 및
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 수신된 기지국의 신호 세기를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 예를 도시하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 설명에서는 빔포밍(beamforming)을 지원하는 통신 시스템에서 단말의 셀 탐색 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 장애물이 위치한 방향을 제외한 방향의 송수신 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 예를 도시하고 있다. 이하 설명에서 송수신 빔은 안테나를 통해 특정 방향성을 갖도록 형성되어 신호 송신 및/혹은 수신에 이용되는 빔을 의미할 수 있다.

도 1을 참조하면, 단말(100)은 단말(100)의 네 개의 모서리에 네 개의 안테나(101 내지 104)를 포함할 수 있으며, 각각의 안테나(101 내지 104)는 서로 다른 방향성을 갖는 다수의 빔을 형성할 수 있다. 여기서는, 본 발명의 일 실시 예로서 네 개의 모서리에 네 개의 안테나를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하나, 설계 방식에 따라 단말에 포함된 안테나의 개수 및 안테나의 위치는 변경될 수 있다. 또한, 여기서는 본 발명의 일 실시 예로서 모든 빔들이 서로 다른 방향성을 갖는 경우를 예로 들어 설명하나, 설계 방식에 따라 일부 빔들이 서로 같은 방향성을 가지도록 설계될 수 있다. 더하여, 여기서는 지면 상의 도시를 목적으로 빔 방향이 2차원 상에 존재하는 것으로 도시하였으나, 실제로는 3차원 상의 운용이 더 자연스러움은 당연할 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 단말(100)은 단말(100) 주위에 위치한 장애물(110)을 감지하고, 장애물(100)이 감지된 방향을 제외한 다른 방향으로 송수신 빔을 형성하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 자세히 말해, 단말(100)은 서로 다른 방향성을 갖는 다수 개의 송수신 빔들 중에서, 장애물(110)이 위치한 방향에 대응하는 송수신 빔을 제외한 다른 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 단말(100) 주위에 위치한 장애물(110)을 감지하고, 서로 다른 방향성을 갖는 다수 개의 송수신 빔들(제 1 송수신 빔 내지 제 24 송수신 빔) 중에서, 장애물(110)이 위치한 방향에 대응하는 송수신 빔(제 9 송수신 빔 내지 제 16 송수신 빔)을 확인한 후, 확인된 송수신 빔을 제외한 다른 빔들(제 1 송수신 빔 내지 제 8 송수신 빔 및 제 17 송수신 빔 내지 제 24 송수신 빔)을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 즉, 단말(100)은 장애물(110)이 위치한 방향에 대응하는 송수신 빔인 제 9 송수신 빔 내지 제 16 송수신 빔을 이용하여 빔 추적을 수행하는 경우, 해당 송수신 빔을 이용한 빔 추적은 감지된 장애물(110)에 의해 통신 효율이 좋지 못할 것으로 예측하여, 해당 송수신 빔을 제외한 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.

도 2를 참조하면, 단말(100)은 송수신부(201), 제어부(205) 및 저장부(209)를 포함하여 구성될 수 있다.

송수신부(201)는 제어부(205)의 제어에 따라 안테나 빔을 통해 기지국과 신호를 송수신하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 여기서, 안테나는 특정 방향으로의 빔 형성이 가능한 빔 안테나 및/혹은 배열 안테나를 포함하는 의미이다. 예를 들어, 송수신부(201)는 제어부(205)로부터 송수신 신호를 제공받고, 빔 형성부(203)에 의해 결정된 송수신 빔을 통해 송수신 신호를 송수신 처리하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 여기서는, 송수신부(201)를 하나의 모듈로 구성하였으나, 설계 방식에 따라 송신부와 수신부로 별도로 구성될 수도 있으며, 송신부와 수신부 각각에 송신용 안테나와 수신용 안테나가 연결될 수도 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 송수신부(201)는 형성된 적어도 하나의 송수신 빔을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다.

빔 형성부(203)는 제어부(205)로부터 제공되는 정보를 기반으로 송수신 빔을 형성할 수 있다. 예를 들어, 빔 형성부(203)는 서로 다른 방향성을 갖는 다수 개의 송수신 빔들 중에서 제어부(205)로부터 제공되는 장애물의 위치 정보, 혹은 장애물의 방향 정보, 혹은 장애물의 방향을 제외한 다른 방향을 나타내는 빔포밍 벡터 정보에 따라, 빔 추적을 수행할 적어도 하나의 송수신 빔을 형성할 수 있다. 빔 형성부(203)는 디지털 빔포밍, phase shifter 등을 이용한 아날로그 빔포밍, 디지털과 아날로그 빔포밍이 결합된 하이브리드 빔포밍, 안테나를 물리적으로 움직이는 빔포밍, 사전에 정의된 각 빔 방향에 대응되는 안테나들, 안테나 묶음들 혹은 안테나 배열(array)들 중 적어도 하나를 이용하여 제어부(100)로부터 제공되는 정보를 기반으로 송수신 빔을 형성할 수 있다.

제어부(205)는 빔 추적을 위한 단말(100)의 전반적인 동작을 제어 및 처리한다. 특히, 제어부(205)는 장애물 감지부(207)를 통해 장애물을 감지하고, 감지된 장애물이 단말(100) 혹은 기준 빔(예를 들어, 제 1 송수신 빔)을 기준으로 어느 위치 혹은 어느 방향에 존재하는지 확인한 후, 확인된 정보를 기반으로 빔 형성부(203)에서 형성되는 송수신 빔의 방향을 제어할 수 있다.

장애물 감지부(207)는 적어도 하나의 센서(예: 근접 센서, 압력 센서, 접촉 센서(혹은 터치 센서), 레이저 센서, 빛 감지 센서, 카메라 센서 등) 혹은 수신 신호(예: 전파, 초음파 신호 등)를 통해 단말(100)의 주위에 위치한 장애물을 감지할 수 있다. 다시 말해, 장애물 감지부(207)는 적어도 하나의 센서로부터 입력되는 센서 값을 기반으로 단말(100)의 주변에 위치하여 신호 송수신을 방해할 수 있는 장애물이 존재함을 감지하고, 장애물이 감지된 방향에 대응하는 송수신 빔을 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)에 구비된 적어도 하나의 근접 센서 중에서 특정 근접 센서를 통해 객체가 감지된 경우, 장애물 감지부(207)는 객체가 감지된 근접 센서에 대응되는 방향에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말(100)에 구비된 적어도 하나의 접촉 센서 중에서 특정 접촉 센서를 통해 접촉이 감지된 경우, 장애물 감지부(207)는 접촉이 감지된 접촉 센서에 대응되는 방향에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 단말(100)에 구비된 적어도 하나의 압력 센서 중에서 특정 압력 센서를 통해 임계값 이상의 압력이 감지된 경우, 장애물 감지부(207)는 임계값 이상의 압력이 감지된 압력 센서에 대응되는 방향에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다.

또한, 장애물 감지부(207)는 송수신부(201)를 통해 수신되는 신호를 기반으로 단말(100)의 주변에 위치하여 신호 송수신을 방해할 수 있는 장애물이 존재함을 감지하고, 장애물이 감지된 방향에 대응하는 송수신 빔을 결정할 수 있다. 예를 들어, 장애물 감지부(207)는 서로 다른 방향성을 갖는 다수의 수신 빔을 통해 기지국으로부터 신호를 수신하고, 다수의 수신 빔들 중에서 특정 수신 빔을 통해 수신된 기지국의 신호가 다른 수신 빔들을 통해 수신된 기지국의 신호보다 임계값 이상으로 약하게 수신된 경우, 특정 수신 빔 방향에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 장애물 감지부(207)는 단말(100)이 형성 가능한 다수의 빔들 중에서 일부 빔들을 통해 신호를 송신하고 나머지 빔들을 통해 신호를 수신한 후, 특정 수신 빔을 통해 수신된 신호가 다른 수신 빔들을 통해 수신된 신호보다 임계값 이상으로 강하게 수신된 경우, 특정 수신 빔의 방향에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다. 이때, 단말(100)에 수신된 신호는 단말(100)이 송수신한 신호가 단말(100)의 주위에 위치한 장애물에 의해 굴절되어 수신된 신호일 수 있다. 따라서, 장애물 감지부(207)는 특정 수신 빔의 빔 방향(혹은 각도), 특정 수신 빔으로 수신된 신호에 대응하는 송신 빔 방향(혹은 각도), 신호 송신 시점부터 수신 시점까지의 시간, 송신 파워 대비 수신 파워의 비 중 적어도 하나를 기반으로 장애물이 존재하는 방향을 결정할 수도 있다. 여기서, 수신된 신호에 대응하는 송신 빔 방향은 수신 신호에 포함된 송신 빔 인덱스 정보를 기반으로 획득할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 단말(100)에 초음파 발생기 및 초음파 탐지기가 구비된 경우, 장애물 감지부(207)는 초음파 발생기로 초음파를 발생시기고 초음파 탐지기로 초음파를 수신한 후, 임계값 이상의 강한 초음파가 탐지되는 방향에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다.

저장부(209)는 단말(100)의 동작에 필요한 각종 데이터 및 프로그램을 저장할 수 있다. 만약, 단말(100)의 주위에 위치한 장애물을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서가 단말(100)에 구비된 경우, 저장부(209)는 단말(100)에 구비된 각 센서와 송수신 빔의 연관 관계에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(209)는 제 1 근접 센서에 대응되는 송수신 빔이 제 1 송수신 빔 내지 제 4 송수신 빔임을 나타내는 정보를 저장할 수 있다. 다른 예를 들어, 저장부(209)는 제 1 근접 센서를 통해 장애물이 감지된 경우, 빔 추적 수행 시, 제 1 송수신 빔 내지 제 4 송수신 빔을 사용하지 않음을 나타내는 정보를 저장할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 저장부(209)는 제 1 근접 센서를 통해 장애물이 감지된 경우, 빔 추적 수행 시, 제 5 송수신 빔 내지 제 10 송수신 빔을 사용함을 나타내는 정보를 저장할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 장애물이 위치한 방향을 제외한 방향의 송수신 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하고 있다.

도 3a를 참조하면, 단말(100)은 301단계에서 단말(100) 주위에 위치한 장애물을 감지할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 단말(100)에 구비된 적어도 하나의 센서를 이용하여 단말(100) 주위에 위치한 장애물을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말(100)은 송수신 빔을 통해 수신되는 신호의 세기를 바탕으로 단말(100) 주위에 위치한 장애물을 감지할 수 있다.

이후, 단말(100)은 303단계로 진행하여 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행할 수 있다. 다시 말해, 단말(100)은 장애물이 감지된 경우, 장애물이 감지된 방향의 통신 효율이 좋지 못할 것으로 예측하고, 장애물이 감지된 방향을 제외한 다른 방향에 대해서만 빔 추적을 수행할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 장애물이 위치한 방향을 제외한 방향의 송수신 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 수단을 도시하고 있다.

도 3b를 참조하면, 단말(100)은 단말(100) 주위에 위치한 장애물을 감지하는 수단(301)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 단말(100) 주위에 위치한 장애물을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 센서는 근접 센서, 접촉 센서 및 압력 센서 중 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말(100)은 단말(100) 주위에 위치한 장애물을 감지하기 위한 초음파 발생기 및 초음파 탐색기를 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 단말(100)은 적어도 하나의 카메라를 포함할 수 있다.

더하여, 단말(100)은 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 수단(313)을 포함할 수 있다. 단말(100)은 장애물 감지 시, 장애물이 감지되지 않은 방향의 송수신 빔을 결정하는 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 장애물 감지 시, 빔 추적을 수행할 송수신 빔을 결정하는 수단을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말(100)은 장애물 감지 시, 빔 추적을 수행하지 않을 송수신 빔을 결정하는 수단을 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말에서 적어도 하나의 센서를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하고 있다.

여기서는, 도 7에 도시된 바와 같이 단말(100)의 네 개의 모서리에 서로 다른 방향으로 다수 개의 송수신 빔을 형성하는 네 개의 안테나(701 내지 704)가 구비되어 있는 경우를 가정하며, 제 1 안테나(701)는 제 1 송수신 빔 내지 제 6 송수신 빔을 형성하고, 제 2 안테나(702)는 제 7 송수신 빔 내지 제 12 송수신 빔을 형성하고, 제 3 안테나(703)는 제 13 송수신 빔 내지 제 18 송수신 빔을 형성하고, 제 4 안테나(704)는 제 19 송수신 빔 내지 제 24 송수신 빔을 형성함을 가정하여 설명한다. 또한, 여기서는 도 7에 도시된 바와 같이, 단말(100)의 서로 다른 네 위치 각각에 센서(711 내지 714)가 구비된 경우를 가정하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 단말(100)은 401단계에서 적어도 하나의 센서를 통해 장애물을 감지할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 단말에 구비된 다수의 근접 센서 중에서 특정 근접 센서에 근접한 객체가 감지될 시, 단말(100)의 주위에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말(100)은 단말에 구비된 다수의 접촉 센서 중에서 특정 접촉 센서에 접촉이 감지될 시, 단말(100)의 주위에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 단말(100)은 단말에 구비된 다수의 압력 센서 중에서 특정 압력 센서를 통해 압력이 감지될 시, 단말(100)의 주변에 장애물이 존재함을 감지할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 단말(100)은 서로 다른 방향에 부착된 다수의 카메라의 플래시 혹은 별도의 빛 생성 장치들을 이용하여 빛을 생성하고, 다수의 카메라 센서 혹은 별도의 빛 감지 센서들을 통해 감지되는 밝기 정보를 이용하여 장애물을 감지할 수 있다.

이후, 단말(100)은 403단계로 진행하여 장애물을 감지한 센서에 대응하는 송수신 빔을 확인할 수 있다. 자세히 말해, 특정 센서를 통해 장애물이 감지된 경우, 단말(100)은 해당 센서와 연관된 송수신 빔을 확인할 수 있다. 예를 들어, 단말에 구비된 근접 센서들(711 내지 714) 중에서 제 2 근접 센서(712)를 통해 장애물이 감지된 경우, 단말(100)은 제 2 근접 센서(712)와 연관된 제 7 송수신 빔 내지 제 12 송수신 빔을 확인할 수 있다. 이때, 센서와 연관된 송수신 빔은 해당 센서로부터 가장 가까운 거리에 위치한 송수신 빔일 수 있다. 또한, 센서와 송수신 빔의 연관 관계는 설계 단계에서 미리 설정되어 저장되거나 혹은 사용자 설정에 따라 변경되어 저장될 수 있다.

이후, 단말(100)은 405단계로 진행하여 확인된 송수신 빔을 제외한 다른 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 확인된 제 7 송수신 빔 내지 제 12 송수신 빔을 제외한 제 1 송수신 빔 내지 제 6 송수신 빔 및 제 13 송수신 빔 내지 제 24 송수신 빔을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다.

이후, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 따른 절차를 종료할 수 있다.

여기서는, 단말(100)의 다수의 센서가 서로 다른 위치에 구비된 경우를 가정하여 설명하였다. 그러나 실시 예에 따라, 단말(100)의 전면부 전체 혹은 후면부 전체에 하나의 센서가 구비된 경우에도, 하나의 센서를 통해 장애물을 감지하여 장애물이 감지된 방향을 제외한 송수신 빔 방향으로 빔 추적을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 단말(100)의 전면부 전체에 터치 센서가 구비된 경우, 터치 센서에 터치가 감지된 위치(예: 터치 좌표)를 기반으로 장애물이 위치한 방향을 결정하고, 장애물이 위치한 방향을 제외한 송수신 빔 방향으로 빔 추적을 수행할 수도 있다. 이때, 단말(100)은 터치 센서를 다수 개의 영역으로 구분하고, 구분된 각 영역과 연관된 방향 정보 혹은 송수신 빔 인덱스 정보를 저장하고 있어야 할 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말에서 수신된 신호 세기를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하고 있다. 여기서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 단말(100)은 기지국과의 빔 추적을 위해 단말(100)의 네 개의 모서리에 네 개의 안테나(801 내지 804)가 구비된 경우를 가정하여 설명한다.

도 5를 참조하면, 단말(100)은 501단계에서 다수의 송수신 빔을 통해 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 네 개의 안테나(801 내지 804)를 통해 동시에 네 개의 빔을 형성하여 신호를 수신하며, 네 개의 안테나(801 내지 804) 각각의 빔 방향을 변경하면서 단말(100)에서 형성 가능한 모든 빔 방향을 통해 순차적으로 혹은 동시에 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다.

이후, 단말(100)은 503단계에서 각각의 송수신 빔으로 수신된 신호의 세기 확인할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 네 개의 안테나(801 내지 804) 각각에서 서로 다른 방향으로 형성된 빔들을 통해 수신된 신호의 세기를 확인할 수 있다.

이후, 단말(100)은 505단계에서 다른 송수신 빔들에 비해 임계값 이상으로 약한 신호가 수신된 송수신 빔이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.

만약, 다른 수신 빔들에 비해 임계값 이상으로 약한 신호가 수신된 송수신 빔이 존재하는 경우, 단말(100)은 507단계로 진행하여 해당 송수신 빔을 제외한 다른 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 자세히 말해, 단말(100)은 단말(100)에 구비된 네 개의 안테나(801 내지 804)를 통해 서로 다른 빔 방향으로 빔을 형성하여 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제 2 안테나(802)에서 형성된 빔(812)을 통해 수신되는 신호의 세기가 주위에 위치한 장애물에 의해 다른 안테나들(801, 803, 804)에서 형성된 빔들(811, 813, 814)을 통해 수신되는 신호의 세기보다 현저하게 약한 세기로 수신될 수 있으며, 이때 단말(100)은 제 2 안테나(802)에서 형성된 빔(812) 방향을 제외한 나머지 방향들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 이때, 단말은 신호 세기가 다른 빔들의 신호 세기에 비해 현저하게 약한 빔(812)만을 빔 추적 대상에서 제외할 수도 있고, 해당 빔(812)과 해당 빔(812)에 인접한 소정 개수의 송수신 빔들을 빔 추적 대상에서 제외할 수도 있다.

반면, 다른 수신 빔들에 비해 임계값 이상으로 약한 신호가 수신된 송수신 빔이 존재하지 않는 경우, 단말(100)은 509단계로 진행하여 단말(100)에서 지원 가능한 모든 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다.

이후, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 다른 절차를 종료할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단말에서 수신된 신호 세기를 통해 장애물을 감지하여 빔 추적을 수행하는 절차를 도시하고 있다.

여기서는 도 9에 도시된 바와 같이, 단말(100)은 기지국과의 빔 추적을 위해 단말(100)의 네 개의 모서리에 네 개의 안테나(901 내지 904)가 구비된 경우를 가정하여 설명한다.

도 6을 참조하면, 단말(100)은 601단계에서 다수의 송수신 빔을 통해 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 빔 추적 이벤트가 발생될 시, 빔 추적을 수행할 빔 방향을 결정하기 위해 다수의 송수신 빔을 통해 신호를 송신할 수 있다. 예컨대, 단말(100)은 네 개의 안테나들(901 내지 904) 중에서 두 개의 안테나(902, 903)를 이용하여 빔 방향을 변경하면서 신호를 송신할 수 있다.

단말(100)은 603단계에서 단말(100)이 송신한 신호를 다수의 송수신 빔을 통해 수신할 수 있다. 다시 말해, 단말(100)은 빔 추적을 수행할 빔 방향을 결정하기 위해 송신된 신호를 다른 송수신 빔을 통해 수신할 수 있다. 예컨대, 단말(100)은 네 개의 안테나들(901 내지 904) 중에서 신호 송신에 이용되지 않은 나머지 두 개의 안테나(901, 904)를 이용하여 빔 방향을 변경하면서 신호를 수신할 수 있다.

이후, 단말(100)은 605단계에서 각각의 송수신 빔으로 수신된 신호의 세기를 확인할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 두 개의 안테나(901, 904) 각각에서 서로 다른 방향으로 형성된 빔들을 통해 수신된 신호의 세기를 확인할 수 있다. 이때, 단말(100)에 수신된 신호는 단말(100)의 두 개의 안테나(902, 903)를 통해 송신된 신호가 단말(100)의 주위에 위치한 장애물에 의해 굴절되어 수신된 신호일 수 있다.

이후, 단말(100)은 607단계에서 다른 송수신 빔들에 비해 임계값 이상으로 강한 신호가 수신된 송수신 빔이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.

만약, 다른 송수신 빔들에 비해 임계값 이상으로 강한 신호가 수신된 송수신 빔이 존재하는 경우, 단말(100)은 609단계로 진행하여 해당 송수신 빔을 제외한 다른 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 단말(100)에 구비된 두 개의 안테나(901, 904)를 통해 서로 다른 빔 방향으로 빔을 형성하여 신호를 수신할 수 있으며, 제 4 안테나(904)에서 형성된 특정 방향의 빔(914)을 통해 수신되는 신호의 세기는 주위에 위치한 장애물에 의해 굴절되어 다른 안테나(901)에서 형성된 빔들(911)을 통해 수신되는 신호의 세기보다 현저하게 강한 세기로 수신될 수 있다. 이때, 단말(100)은 제 4 안테나(904)에서 형성된 특정 빔(914) 방향을 제외한 나머지 방향들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다. 이때, 단말(100)은 신호 세기가 다른 빔들의 신호 세기에 비해 현저하게 약한 빔(914)만을 빔 추적 대상에서 제외할 수도 있고, 해당 빔(914)과 해당 빔(914)에 인접한 소정 개수의 송수신 빔들을 빔 추적 대상에서 제외할 수도 있다. 또한, 단말(100)은 제 4 안테나(904)의 특정 빔(914)의 빔 방향(혹은 각도), 특정 빔(914)을 통해 수신된 신호를 송신한 송신 빔 방향(혹은 각도), 해당 신호의 송신 시점부터 수신 시점까지의 시간, 해당 신호의 송신 파워 대비 수신 파워의 비 중 적어도 하나를 이용하여 장애물이 존재하는 방향을 결정할 수도 있다. 이와 같은 경우, 단말(100)은 제 4 안테나(904)에서 형성된 특정 빔(914) 방향 및/혹은 제 2 안테나(902)에서 형성된 특정 빔(912) 방향을 제외한 나머지 방향들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수도 있다.

반면, 다른 송수신 빔들에 비해 임계값 이상으로 강한 신호가 수신된 송수신 빔이 존재하지 않는 경우, 단말(100)은 611단계로 진행하여 단말(100)에 구비된 모든 송수신 빔들을 이용하여 빔 추적을 수행할 수 있다.

이후, 단말(100)은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 절차를 종료할 수 있다.

본 명세서에 설명된 발명의 실시 예 및 모든 기능 동작들은 본 명세서에서 개시된 구조 및 이들의 균등 구조들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어(firmware), 또는 하드웨어로, 또는 이들의 하나 이상의 조합으로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 발 명의 실시 예들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 데이터 프로세싱 장치에 의해 실행되거나 이 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터 판독가능 매체 상에 인코딩된 컴퓨터프로그램 명령어들의 하나 이상의 모듈로 실시될 수 있다.

컴퓨터 판독가능 매체는 머신 판독가능 저장 매체, 머신 판독가능 저장 기판, 메모리 장치, 머신 판독가능 전파 스트림에 영향을 주는 물질의 구성, 또는 이들의 하나 이상의 조합이 될 수 있다. 데이터 프로세싱 장치라는 용어는 예로 프로그램 가능한 프로세서, 컴퓨터, 또는 다중 프로세서 또는 컴퓨터를 포함하는 데이터를 프로세싱하기 위한 모든 기기, 장치 및 머신을 포함한다. 기기는 하드웨어에 부가하여 해당 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 생성하는 코드, 예컨대 프로세서 펌웨어, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 시스템 또는 하나 이상의 이들의 조합을 구성하는 코드를 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야한다.

Claims

빔포밍 시스템에서 단말의 빔포밍 방법에 있어서,
단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정과,
상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 과정을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정은,
상기 단말에 구비된 적어도 하나의 센서를 통해 상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정을 포함하는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는 근접 센서, 압력 센서, 접촉 센서, 터치 센서, 레이저 센서, 빛 감지 센서 및 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정은,
상기 단말에 구비된 적어도 하나의 센서로부터 입력되는 데이터를 기반으로 장애물의 존재를 감지하는 과정과,
상기 장애물의 존재가 감지된 센서에 연관된 빔 방향을 상기 장애물이 위치한 방향으로 결정하는 과정을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정은,
상기 단말에 수신된 신호를 통해 상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정을 포함하는 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 수신된 신호는 전파 신호 및 초음파 신호 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정은,
서로 다른 방향성을 갖는 다수의 빔을 통해 기지국으로부터 신호를 수신하는 과정과,
상기 다수의 빔 각각을 통해 수신된 신호의 세기를 확인하는 과정과,
상기 확인된 신호 세기를 기반으로 장애물이 위치한 방향을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 과정은,
서로 다른 방향성을 갖는 다수의 빔 중에서 적어도 하나의 빔을 통해 신호를 송신하는 과정과,
상기 송신된 신호를 상기 다수의 빔 중에서 상기 신호를 송신한 빔을 제외한 나머지 빔들을 통해 수신하는 과정과,
상기 나머지 빔들 각각을 통해 수신된 신호의 세기를 확인하는 과정과,
상기 확인된 신호의 세기를 기반으로 장애물이 위치한 방향을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 확인된 신호의 세기를 기반으로 장애물이 위치한 방향을 결정하는 과정은,
상기 확인된 신호 세기를 기반으로 상기 나머지 빔들 중 적어도 하나의 수신 빔을 선택하는 과정과,
상기 선택된 수신 빔의 방향, 상기 수신 빔을 통해 수신된 신호의 송신 빔 방향, 상기 수신된 신호의 송신 시점부터 수신 시점까지의 시간, 상기 수신된 신호 송신 파워 대 수신 파워의 비 중 적어도 하나를 기반으로 상기 장애물이 위치한 방향을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 과정은,
서로 다른 방향성을 갖는 다수의 빔 중에서 상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 적어도 하나의 빔을 결정하는 과정과,
상기 결정된 적어도 하나의 빔을 빔 추적에 사용하지 않는 빔으로 결정하는 과정과,
상기 다수의 빔 중에서 상기 결정된 적어도 하나의 빔을 제외한 나머지 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 과정을 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 과정은,
미리 설정된 횟수 혹은 미리 설정된 시간에 따라 수행되는 과정을 포함하는 방법.
빔포밍 시스템에서 빔포밍을 수행하는 단말 장치에 있어서,
단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 장애물 감지부와,
상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 빔 포밍부를 포함하는 장치.
제 12 항에 있어서,
적어도 하나의 센서를 더 포함하며,
상기 장애물 감지부는, 상기 단말에 구비된 적어도 하나의 센서를 통해 상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 센서는 근접 센서, 압력 센서, 접촉 센서, 터치 센서, 레이저 센서, 빛 감지 센서 및 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 장애물 감지부는, 상기 단말에 구비된 적어도 하나의 센서로부터 입력되는 데이터를 기반으로 장애물의 존재를 감지한 후, 상기 장애물의 존재가 감지된 센서에 연관된 빔 방향을 상기 장애물이 위치한 방향으로 결정하는 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 장애물 감지부는, 상기 단말에 수신된 신호를 통해 상기 단말 주위에 위치한 장애물을 감지하는 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 수신된 신호는 전파 신호 및 초음파 신호 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 장애물 감지부는, 서로 다른 방향성을 갖는 다수의 빔을 통해 기지국으로부터 신호를 수신하고, 상기 다수의 빔 각각을 통해 수신된 신호의 세기를 확인한 후, 상기 확인된 신호 세기를 기반으로 장애물이 위치한 방향을 결정하는 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 장애물 감지부는, 서로 다른 방향성을 갖는 다수의 빔 중에서 적어도 하나의 빔을 통해 신호를 송신하고, 상기 송신된 신호를 상기 다수의 빔 중에서 상기 신호를 송신한 빔을 제외한 나머지 빔들을 통해 수신한 후, 상기 나머지 빔들 각각을 통해 수신된 신호의 세기를 확인하고, 상기 확인된 신호의 세기를 기반으로 장애물이 위치한 방향을 결정하는 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 장애물 감지부는, 상기 확인된 신호 세기를 기반으로 상기 나머지 빔들 중 적어도 하나의 수신 빔을 선택한 후, 상기 선택된 수신 빔의 방향, 상기 수신 빔을 통해 수신된 신호의 송신 빔 방향, 상기 수신된 신호의 송신 시점부터 수신 시점까지의 시간, 상기 수신된 신호 송신 파워 대 수신 파워의 비 중 적어도 하나를 기반으로 상기 장애물이 위치한 방향을 결정하는 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 빔 포밍부는 서로 다른 방향성을 갖는 다수의 빔 중에서 상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 적어도 하나의 빔을 결정하고, 상기 결정된 적어도 하나의 빔을 빔 추적에 사용하지 않는 빔으로 결정한 후, 상기 다수의 빔 중에서 상기 결정된 적어도 하나의 빔을 제외한 나머지 빔을 통해 빔 추적을 수행하는 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 빔 포밍부는 상기 감지된 장애물이 위치한 방향에 대응하는 빔을 제외한 다른 빔을 통해 미리 설정된 횟수 혹은 미리 설정된 시간에 따라 빔 추적을 수행하는 장치.