KR20150102480A - 무선 통신 시스템에서 빔 영역을 확장하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 빔 영역을 확장하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 전자 장치가 제공된다. 상기 장치는 다수 개의 안테나 세트, 상기 다수 개의 안테나 세트를 구성하는 다수 개의 안테나 엘리먼트, 상기 다수 개의 안테나 엘리먼트를 선택하는 다수 개의 스위치 및 상기 다수 개의 안테나 엘리먼트를 통해 송수신되는 신호의 위상을 이동하는 다수 개의 위상 이동기를 포함하는 RF 송수신기, 및, 빔 북에 따라 상기 다수 개의 스위치 및 상기 다수 개의 위상 이동기를 동시에 제어하여 상기 신호의 빔포밍 방향 및 위상을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 빔 영역을 확장하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR BEAM COVERAGE EXPANSION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 밀리미터파 대역을 이용하여 무선 통신을 수행할 시, 빔 영역 확장에 대한 방법 및 장치에 대한 것이다.
밀리미터파 주파수 대역에서는 전파의 직진성 때문에 장애물에 의해 통신이 두절되는 현상이 있으므로 Line-of-sight (LOS) 환경을 항상 유지하거나, Non-LOS 환경에서도 원활한 통신을 위해 빔포밍 기능이 필수적으로 요구된다. 또한, 밀리미터파 대역의 안테나는 전 방향 방사가 아닌 방향성을 가지고 있으므로 빔 영역을 확장할 필요가 있다.
이를 위해 빔 스위칭 기술이 사용되었다. 상기 빔 스위칭 기술은 다수의 안테나가 서로 다른 방향으로 배치되어 있고 스위치를 이용하여 안테나를 선택하는 기술이다. 상기 스위치는 안테나와 50옴 터미네이션(Termination) 중에 하나를 선택하도록 되어 있다.
하지만, 사용하지 않는 안테나에 연결된 스위치를 50 옴 터미네이션에 연결함으로써 신호가 터미네이션쪽으로 흐르게 되어 신호 손실이 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 빔 영역을 확장하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 빔포밍 방향을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 빔포밍 방향 제어 시, 신호 손실을 최소화하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 위상 이동기(Phase shifter)와 안테나 엘리먼트 선택 용 스위치를 동시에 제어함으로써, 밀리미터파가 갖는 직진성 및 좁은 빔 영역 등 고유한 전파 특성을 극복하고, 밀리미터파 대역을 이용하여 초고속 통신을 할 수 있도록 빔 영역을 확장하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
무선 통신 시스템에서 전자 장치에 있어서, 상기 장치는 다수 개의 안테나 세트, 상기 다수 개의 안테나 세트를 구성하는 다수 개의 안테나 엘리먼트, 상기 다수 개의 안테나 엘리먼트를 선택하는 다수 개의 스위치 및 상기 다수 개의 안테나 엘리먼트를 통해 송수신되는 신호의 위상을 이동하는 다수 개의 위상 이동기를 포함하는 RF 송수신기, 및, 빔 북에 따라 상기 다수 개의 스위치 및 상기 다수 개의 위상 이동기를 동시에 제어하여 상기 신호의 빔포밍 방향 및 위상을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
무선 통신 시스템에서 전자 장치의 동작 방법에 있어서, 상기 방법은 빔 트레이닝 영역을 결정하는 과정과, 빔 북에서 상기 빔 트레이닝 영역에 해당하는 빔 인덱스를 결정하는 과정과, 결정된 빔 인덱스에 따라 제어할 다수 개의 안테나 엘리먼트 및 다수 개의 위상 이동기를 결정하는 과정과, 결정된 안테나 엘리먼트 및 이동된 위상에 따른 빔의 품질을 측정하여 가장 우수한 빔을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 빔 북을 이용하여 위상 이동기와　스위치 제어를 동시에 수행함으로써 밀리미터파 대역 초고속 통신 시스템에서 통신의 끊김과 신호 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 블록 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 1 도면이다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 2 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 3 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 4 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 5 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 6 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 7 도면이다.
도 9는 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 8 도면이다.도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 9 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 10 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 11 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 블록 구성을 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 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 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 단말, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 빔 영역을 확장하기 위한 방법 및 장치에 대해 설명할 것이다.
본 발명은 밀리미터파 대역을 이용하여 수 Gbps 이상의 대용량 데이터를 무선으로 통신하기 위한 기술에 대한 것이다. 밀리미터파 대역에서는 전파의 직진성 때문에 장애물에 의해 통신이 두절되는 현상이 있으므로 LOS 환경을 항상 유지하거나, Non-LOS 환경에서도 원활한 통신을 위해 빔포밍 기능이 필수적으로 요구된다. 또한, 밀리미터파 대역에서의 안테나는 전 방향 방사가 아닌 방향성을 가지고 있으므로 빔의 영역을 확장할 필요가 있다.
이에 따라, 본 발명은 밀리미터파가 가지는 고유한 전파 특성인 직진성과 좁은 빔 영역을 극복하기 위한 방법 및 그 구조에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 블록 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 밀리미터파의 직진성을 극복하기 위해 본 발명의 RF 송수신기는 빔포밍 기능을 수행한다. 빔포밍 기능은 RF 위상 이동기를 이용한 RF 위상 이동 기능을 포함하여, Local Oscillator (LO) 위상 이동 방법 및 Analog/Baseband 위상 이동 방법 등 다양한 방법으로 구현될 수 있고, 제어기가 위상 이동기를 제어함으로써, 초고속 빔포밍이 가능하도록 한다.
빔 영역을 확장하기 위해, 본 발명의 RF 송수신기는 다수 개인 M개의 안테나 세트(101-1~101-M)로 구성된다. 각 안테나 세트는 브로드사이드(Broadside) 안테나 혹은 엔드 파이어(End-fire) 안테나 및 두 구조가 혼용될 수 있다.
RF 제어기(159)의 제어에 따른 스위치(151-1~151-N)의 스위칭 동작에 의하여, M개의 안테나 세트(101-1~101-M)를 구성하고 있는 M*N개의 안테나 엘리먼트 중 N개의 안테나 엘리먼트가 선택된다. 여기서, 상기 스위치(151-1~151-N)는 멀티 폴 더블 쓰루(Multi Pole Double Throw, MPDT) 스위치를 나타낸다.
이때 RF 제어기(159)는 빔 북(Beam book)을 구성하여 안테나 엘리먼트를 선택하는 스위치(151-1~151-N)와 안테나 가중치 벡터(antenna weight vector (AWV)) 를 제어 하기 위한 위상 이동기(156-1~156-N, 157~1~157~N)를 동시에 제어하여 초고속 빔포밍이 가능하도록 한다.
즉, 본 발명은 RF 제어기(159)가 위상 이동기(156-1~156-N, 157~1~157~N)를 제어하여 빔의 각도를 변화시키는 빔포밍 기능을 수행할 수 있다. N개의 엘리먼트로 구성된 M개의 안테나 세트(101-1~101-M)는 안테나 빔 영역을 확장하기 위해 사용된다.
상기 N개의 안테나 엘리먼트로 구성된 M개의 안테나 세트(101-1~101-M)는 M개의 브로드사이드 안테나 세트, M개의 엔드 파이어 안테나 세트, 또는 브로드사이드 안테나와 엔드 파이어 안테나가 혼합된 M개의 안테나 세트로 구성된다,
RF 제어기(159)는 빔 북을 이용하여 N개의 안테나 엘리먼트 선택용 스위치를 이용하여 M*N 개의 안테나 엘리먼트 중 N개의 엘리먼트를 선택한다. 이 때, Power Amplifier (PA) (154-1~154~N)는 송신을 위한 증폭 기능을 수행하고, Low Noise Amplifier (LNA) (153-1~153~N)는 수신 신호에 대해서, 저잡음 증폭을 수행한다. 또한, RF/Analog 블록(158)은 송수신 신호에 대한 아날로그 디지털 변환과정을 수행할 수 있다.
또한, RF 제어기(159)는 주 제어기(165)의 제어에 따라 상기 빔 북을 이용하여 안테나 엘리먼트를 선택하는 스위치(151-1~151-N)와 안테나 가중치 벡터를 제어를 하기 위한 위상 이동기(156-1~156-N, 157~1~157~N)를 동시에 제어하여 초고속 빔포밍이 가능하도록 한다.
상기 주 제어기(165)는 상기 RF 제어기(159)를 제어하여 빔포밍 기능 수행여부를 지시할 수 있다. 또한, 상기 주 제어기(165)는 상기 RF 제어기(159)로 빔 인덱스를 제공할 수 있다.
모뎀(160)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(160)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(160)은 상기 빔포밍 송수신기(150)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 모뎀(160) 및 상기 빔포밍 송수신기(150)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 모뎀(160) 및 상기 빔포밍 송수신기(150)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 또한, 빔 북은 하기 <표 1>과 같다.
<표 1>
Figure pat00001
상기 <표 1>에서 주 제어기(165)의 제어 및 제공 정보에 의해 RF 제어기(159)는 결정된 빔 방향에 대한 스위치 및 위상 이동기를 제어한다. 즉, 상기 주 제어기(165)는 빔 방향을 결정하고, 결정된 빔 방향에 대한 빔 인덱스를 상기 RF 제어기(159)에 제공한다.
이후, 상기 RF 제어기(159)는 상기 빔 북에 포함된 상기 빔 인덱스에 따라 해당 스위치를 온하고, 해당 위상 이동기를 조절한다. 상기 <표 1>에서 SW[0], SW[1],..., SW[I]는 N개 스위치의 비트수에 해당되며, PS[0], PS[1],...,PS[J]는 N개 위상 이동기의 비트수를 나타내며, 빔 인덱스에 따라 스위치와 위상 이동기가 동시에 제어됨을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 1 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, RF 송수신기의 다층 회로 기판(Multi-layer substrate)은 섹션 A, B, C의 세 가지 섹션으로 나뉘어진다. 상기 도 2는 일례로, 브로드사이드 안테나와 엔드 파이어 안테나의 혼합으로 구성된 안테나 세트가 섹션 A의 최 상위면(Top Plane)에 위치한 것을 나타내고 있다.
RF 시그널은 안테나 및 RF 송수신기와 상기 다층 회로 기판의 비아(via)와 신호선을 통해 전달되며, 섹션 A, B, C 에 모두 위치할 수 있으나, 상기 도 2는 일례로 섹션 B에 위치하는 것을 나타내고 있다. 또한, RF 송수신기는 섹션 A, B, C 에 모두 위치할 수 있으나, 상기 도 2는 일례로 섹션 C 중 최 하위면(Bottom Plane)에 위치하는 것으로 나타내고 있다. 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어(Layer)로 구성될 수 있다.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 2 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 도 2의 도면을 윗면과 아랫면에서 도시한 것을 나타낸다. 브로드사이드 안테나는 윗면으로 향하고 있고, 엔드 파이어 안테나는 옆면으로 향하고 있는 것을 도시하고 있으며, RF 송수신기는 다층 회로 기판의 아랫면에 위치하고 있다. 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
　도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 3 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 안테나 중에서, 브로드사이드 안테나와 엔드 파이어 안테나의 방사 방향을 도시하고 있다.
상기 브로드사이드 안테나는 윗방향(401)으로 방사하고 있고, 엔드 파이어 안테나는 옆?항(402, 403, 404, 405)로 방사하고 있다.
일례로, 본 발명에서 각각의 방향(401, 402, 403, 404, 405)에 위치한 각각의 N개의 안테나 엘리먼트는 M개의 안테나 세트 중 하나의 안테나 세트를 나타낸다.
　도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 4 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 브로드사이드 안테나가 한 개 이상의 레이어로 섹션 A에 위치하고, 엔드 파이어 안테나도 섹션 A에 위치하는 것을 나타낸다. 상기 도 5에서 기생 패치(Parasitic Patch)는 섹션 A의 최 상위면에 위치한다. 상기 브로드 사이드 안테나 및 엔드 파이어 안테나는 모두 섹션 A에 위치한다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
　
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 5 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 브로드사이드 안테나가 한 개 이상의 레이어로 섹션 A에 위치하고, 엔드 파이어 안테나는 섹션 A의 최 상위면에 위치하는 것을 나타낸다. 상기 브로드 사이드 안테나 및 엔드 파이어 안테나는 모두 섹션 A에 위치하고, 기생 패치는 섹션 A의 최 상위면에 위치한다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 6 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 브로드사이드 안테나는 섹션 A의 최 상위면에 위치하고, 엔드 파이어 안테나는 섹션 B에 위치하고 있는 것을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 7 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 브로드사이드 안테나는 섹션 A에 위치하고, 엔드 파이어 안테나는 적어도 하나의 레이어로 이루어진 섹션 C중 어느 레이어에도 위치할 수 있으나, 일례로 섹션 C의 최 상위면에 위치하고 있는 것을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 8 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 브로드사이드 안테나는 섹션 A의 최 상위면에 위치하고 엔드 파이어 안테나는 적어도 하나의 레이어로 이루어진 섹션 C 중 어느 레이어에도 위치할 수 있으나, 일례로 섹션 C의 최 하위면에 위치하고 있는 것을 나타낸다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 9 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 브로드사이드 안테나와 엔드 파이어 안테나가 혼합된 형태로 구성된 것을 나타낸다. 두 종류의 안테나는 다층 회로 기판의 섹션 A, B, C 등 세 가지 섹션에 위치할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
　도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 10 도면이다.
상기 도 11을 참조하면, 브로드사이드 안테나로만 구성된 경우를 나타낸다. 상기 브로드사이드 안테나는 섹션 A, B, C 등과 같이 어떠한 섹션에도 위치할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
　
　도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 구조를 도시한 제 11 도면이다.
상기 도 12를 참조하면, 엔드 파이어 안테나로만 안테나 세트가 구성된 경우를 보여준다. 엔드 파이어 안테나는 섹션 A, B, C 등과 같이 어떠한 섹션에도 위치할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 섹션은 적어도 하나의 레이어로 구성될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 RF 송수신기의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 13을 참조하면, 본 발명의 모뎀의 주 제어부(165) 또는 하기에서 설명할 빔 관리 프로그램(1414)은 현재의 상향링크 및/또는 하향링크의 품질을 모니터링한다(1305 단계).
이후, 주 제어부(165) 또는 빔 관리 프로그램(1414)은 모니터링한 상향링크 또는 하향링크의 품질이 설정된 Quality Of Service (QoS)를 만족하는 지를 검사한다(1310 단계).
만약, 주 제어부(165) 또는 빔 관리 프로그램(1414)은 모니터링한 상향링크 또는 하향링크의 품질이 설정된 QoS를 만족하는 경우, 본 발명의 알고리즘을 종료한다.
만약, 주 제어부(165) 또는 빔 관리 프로그램(1414)은 모니터링한 상향링크 또는 하향링크의 품질이 설정된 QoS를 만족하지 못하는 경우, 빔 트레이닝 영역 설정 및 설정된 빔 트레이닝 영역에 대한 빔 인덱스를 결정한다(1315 단계).
이후, 주 제어부(165) 또는 빔 관리 프로그램(1414)은 결정한 빔 인덱스에 따라, 안테나 엘리먼트를 선택하는 멀티 폴 더블 쓰루(Multi Pole Double Throw, MPDT) 스위치와 위상 이동기를 동시에 제어할 수 있도록, 상기 빔 인덱스를 빔포밍 송수신기의 RF 제어기(159)로 제공한다(1320 단계).
상기 RF 제어기(159)는 상기 빔 인덱스에 따라 빔포밍 스위치 및 위상 이동기를 제어하여 상기 전자 장치가 결정된 빔포밍 방향에 따라 안테나 세트 및 위상을 선택하여 빔을 송신 또는 수신 할 수 있게 한다.
이후, 주 제어부(165) 또는 빔 관리 프로그램(1414)은 수신한 빔에 대한 채널 품질을 측정하고(1325 단계), 가장 우수한 빔을 선택한다(1330 단계).
이후, 주 제어부(165) 또는 빔 관리 프로그램(1414)은 선택한 가장 우수한 빔이 QoS를 만족하는 지를 검사하고(1310 단계), 이후의 과정을 반복한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 블록 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 14를 참조하면, 상기 전자장치는 메모리(1410), 프로세서 유닛(processor unit)(1420), 입출력 제어부(1440), 표시부(1450) 및 입력 장치(1460)를 포함한다. 여기서, 메모리(1410)는 다수 개 존재할 수도 있다. 각 구성요소에 대해 살펴보면 다음과 같다.
메모리(1410)는 전자장치의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(1411) 및 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 저장하는 데이터 저장부(1412)를 포함한다.
데이터 저장부(1412)는 애플리케이션 프로그램(1413), 빔 관리 프로그램(1414) 의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 데이터 저장부(1412)는 본 발명에 따른 빔 북을 저장할 수 있다.
프로그램 저장부(1411)는 애플리케이션 프로그램(1413), 빔 관리 프로그램(1414)을 포함한다. 여기서, 프로그램 저장부(1411)에 포함되는 프로그램은 명령어들의 집합으로 명령어 세트(instruction set)로 표현할 수도 있다.
애플리케이션 프로그램(1413)은 상기 전자장치에서 동작하는 애플리케이션 프로그램을 포함한다. 즉, 애플리케이션 프로그램(1413)은 프로세서(1422)에 의해 구동되는 애플리케이션의 명령어를 포함한다.
빔 관리 프로그램(1414)은 전술한 도 13의 과정을 수행한다.
즉, 빔 관리 프로그램(1414)은 현재의 상향링크 및/또는 하향링크의 품질을 모니터링하고, 모니터링한 상향링크 또는 하향링크의 품질이 설정된 QoS를 만족하는 지를 검사한다.
빔 관리 프로그램(1414)은 모니터링한 상향링크 또는 하향링크의 품질이 설정된 QoS를 만족하지 못하는 경우, 빔 트레이닝 영역 설정 및 설정된 빔 트레이닝 영역에 대한 빔 인덱스를 결정한다.
빔 관리 프로그램(1414)은 결정한 빔 인덱스에 따라, 안테나 엘리먼트를 선택하는 MPDT 스위치와 위상 이동기를 동시에 제어할 수 있도록 상기 빔 인덱스를 빔포밍 송수신기의 RF 제어기(159)로 제공한다.
빔 관리 프로그램(1414)은 각 빔에 대한 채널 품질을 측정하고, 가장 우수한 빔을 선택한다.
빔 관리 프로그램(1414)은 선택한 가장 우수한 빔이 QoS를 만족하는 지를 검사하고, 이후의 과정을 반복한다.
메모리 인터페이스(1421)는 프로세서(1422) 또는 주변 장치 인터페이스(1423)와 같은 구성요소의 메모리(1410) 접근을 제어한다.
주변 장치 인터페이스(1423)는 기지국의 입출력 주변 장치와 프로세서(1422) 및 메모리 인터페이스(1421)의 연결을 제어한다.
프로세서(1422)는 적어도 하나의 소프트웨어 프로그램을 사용하여 기지국이 해당 서비스를 제공하도록 제어한다. 이때, 프로세서(1422)는 메모리(1410)에 저장되어 있는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여 해당 프로그램에 대응하는 서비스를 제공한다.
입출력 제어부(1440)는 표시부(1450) 및 입력 장치(1460) 등의 입출력 장치와 주변 장치 인터페이스(1423) 사이에 인터페이스를 제공한다.
표시부(1450)는 상태 정보, 입력되는 문자, 동화상(moving picture) 및 정화상(still picture) 등을 표시한다. 예를 들어, 표시부(1450)는 프로세서(1422)에 의해 구동되는 응용프로그램 정보를 표시한다.
입력 장치(1460)는 전자 장치의 선택에 의해 발생하는 입력 데이터를 입출력 제어부(1440)를 통해 프로세서 유닛(1420)으로 제공한다. 이때, 입력 장치(1460)는 적어도 하나의 하드웨어 버튼을 포함하는 키패드 및 터치 정보를 감지하는 터치 패드 등을 포함한다. 예를 들어, 입력 장치(1460)는 터치 패드를 통해 감지한 터치, 터치 움직임, 터치 해제 등의 터치 정보를 입출력 제어부(1440)를 통해 프로세서(1422)로 제공한다.
상기 전자장치는 음성 통신 및 데이터 통신을 위한 통신 기능을 수행하는 통신 처리부(1490)를 포함하고, 통신 처리부(1490)은 전술한 도 1의 빔포밍 송수신기(150) 및 모뎀(160)을 포함한다.
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 정해져야 한다.

Claims (27)

  1. 무선 통신 시스템에서 전자 장치에 있어서,
    다수 개의 안테나 세트,
    상기 다수 개의 안테나 세트를 구성하는 다수 개의 안테나 엘리먼트,
    상기 다수 개의 안테나 엘리먼트를 선택하는 다수 개의 스위치,
    상기 다수 개의 안테나 엘리먼트를 통해 송수신되는 신호의 위상을 이동하는 다수 개의 위상 이동기를 포함하는 RF 송수신기, 및,
    빔 북에 따라 상기 다수 개의 스위치 및 상기 다수 개의 위상 이동기를 동시에 제어하여 상기 신호의 빔포밍 방향 및 위상을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 상기 다수 개의 안테나 엘리먼트는 다층 회로 기판에 집적되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다층 회로 기판은,
    섹션 A, B, C 가 일렬로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 다수 개의 안테나 엘리먼트는 브로드 사이드 안테나, 엔드 파이어 안테나 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 다수 개의 안테나 엘리먼트는 다수 개의 브로드 사이드 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 다수 개의 안테나 엘리먼트는 다수 개의 엔드 파이어 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 4 또는 5항에 있어서,
    상기 브로드 사이드 안테나는 상기 섹션 A에 적어도 하나의 레이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 4 또는 5항에 있어서,
    상기 브로드 사이드 안테나는 상기 섹션 B에 적어도 하나의 레이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 4 또는 5항에 있어서,
    상기 브로드 사이드 안테나는 상기 섹션 C에 적어도 하나의 레이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 4 또는 6항에 있어서,
    상기 엔드 파이어 안테나는 상기 섹션 A에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 4 또는 6항에 있어서,
    상기 엔드 파이어 안테나는 상기 섹션 B에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 4 또는 6항에 있어서,
    상기 엔드 파이어 안테나는 상기 섹션 C에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 북은,
    상기 빔 인덱스, 상기 빔 인덱스에 대한 스위치 정보, 및 위상 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 무선 통신 시스템에서 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    빔 트레이닝 영역을 결정하는 과정과,
    빔 북에서 상기 빔 트레이닝 영역에 해당하는 빔 인덱스를 결정하는 과정과,
    결정된 빔 인덱스에 따라 제어할 다수 개의 안테나 엘리먼트 및 다수 개의 위상 이동기를 결정하는 과정과,
    결정된 안테나 엘리먼트 및 이동된 위상에 따른 빔의 품질을 측정하여 가장 우수한 빔을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    빔 트레이닝 영역을 결정하기 전에,
    링크 품질을 측정하는 과정과,
    상기 링크 품질이 QoS (Quality of Service)를 만족하는 지 검사하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 상기 다수 개의 안테나 엘리먼트는 다층 회로 기판에 집적되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 다층 회로 기판은,
    섹션 A, B, C가 일렬로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 다수 개의 안테나 엘리먼트는 브로드 사이드 안테나, 엔드 파이어 안테나 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 안테나 엘리먼트는 다수 개의 브로드 사이드 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 다수 개의 안테나 세트와 안테나 엘리먼트는 다수 개의 엔드 파이어 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 18 또는 19항에 있어서,
    상기 브로드 사이드 안테나는 상기 섹션 A에 적어도 하나의 레이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 18 또는 19항에 있어서,
    상기 브로드 사이드 안테나는 상기 섹션 B에 적어도 하나의 레이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 18 또는 19항에 있어서,
    상기 브로드 사이드 안테나는 상기 섹션 C에 적어도 하나의 레이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 18 또는 20항에 있어서,
    상기 엔드 파이어 안테나는 상기 섹션 A에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 18 또는 20항에 있어서,
    상기 엔드 파이어 안테나는 상기 섹션 B에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 18 또는 20항에 있어서,
    상기 엔드 파이어 안테나는 상기 섹션 C에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 14항에 있어서,
    상기 빔 북은,
    상기 빔 인덱스, 상기 빔 인덱스에 대한 스위치 정보, 및 위상 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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