KR20170073530A - Beam tracking method at the time of terminal movement and terminal including the same - Google Patents

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Abstract

빔 트래킹 방법 및 이를 포함하는 단말이 개시된다. 단말은 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 전력과 단말의 이동을 감지할 수 있다. 그리고, 단말은 측정된 전력이 임계 값보다 작고 단말의 이동을 감지한 경우, 전체 영역 중 일부 영역에 대해서 수신 빔 트래킹을 수행할 수 있다. A beam tracking method and a terminal including the same are disclosed. The terminal can detect the power of the signal received from the base station and the movement of the terminal. When the measured power is smaller than the threshold value and the mobile station detects the movement of the mobile station, the mobile station can perform the reception beam tracking on a part of the entire area.

Description

단말 이동시 빔 트래킹 방법 및 이를 포함하는 단말{BEAM TRACKING METHOD AT THE TIME OF TERMINAL MOVEMENT AND TERMINAL INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a beam tracking method and a terminal including the beam tracking method,

본 발명은 밀리미터웨이브 통신 시스템에서 단말 이동시 빔 트래킹 방법 및 이를 포함하는 단말에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam tracking method and a terminal including the same in a millimeter wave communication system.

5G 이동통신 시스템에서는 현재의 LTE 대비 1,000배 이상의 전송 속도가 요구되므로, 밀리미터웨이브(mmWave) 대역을 사용한 통신 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 밀리미터웨이브 대역은 주파수 대역이 넓고 신호의 직진성이 강하며 작은 안테나 어레이로 첨예한 빔을 형성할 수 있어서, 높은 전송용량을 제공할 수 있다. In the 5G mobile communication system, a transmission speed of 1,000 times or more as compared with the current LTE is required. Therefore, studies on a communication system using a millimeter wave (mmWave) band are actively conducted. The millimeter wave band has a wide frequency band, strong signal straightness, and can form a sharp beam with a small antenna array, thus providing high transmission capacity.

밀리미터웨이브 통신 시스템은 높은 샘플링 주파수가 요구되는 A/D(Analog to Digital) 변환기와 RF 체인 가격 부담으로, 디지털 빔포밍(Digital Beamforming) 방식 보다는 단일 체인을 갖는 아날로그 빔포밍(Analog Beamforming) 방식이 고려되고 있다. 즉, 밀리미터웨이브 통신 시스템은 아날로그 빔포밍 방식으로서 코드북(codebook) 기반의 스위치드 빔포밍을 사용한다. 스위치드 빔포밍은 송신측과 수신측의 빔, 즉 SNR를 최대로 하는 한 쌍의 빔을 정렬시켰을 경우에, 큰 이득을 얻을 수 있다. 따라서, 밀리미터웨이브 통신은 빔 트레이닝(Beam training), 즉 한 쌍의 최적의 송수신 빔을 찾아내는 과정이 필요하다. 일반적으로 빔 트레이닝은 송신측과 수신측 안테나 빔 수의 곱에 비례하는 만큼의 시간이 소요되므로 많은 시간이 소요된다. The millimeter wave communication system considers the analog beamforming method with a single chain rather than the digital beamforming method due to the price burden of the RF chain and A / D (analog to digital) converter requiring high sampling frequency. . That is, millimeter wave communication systems use codebook based switched beamforming as an analog beamforming scheme. In the switched beamforming, a large gain can be obtained when a beam on the transmission side and a beam on the reception side, that is, a pair of beams maximizing the SNR are aligned. Therefore, millimeter wave communication requires beam training, that is, a process of finding a pair of optimal transmit and receive beams. In general, beam training takes a long time because it takes time proportional to the product of the number of antenna beams of the transmitting side and the receiving side.

한편, 밀리미터웨이브 통신시스템에서는 빔 폭이 매우 좁기 때문에 단말의 작은 행동 변화에도 빔의 부정합이 초래될 수 있다. 이러한 빔의 부정합으로 인해 수신 신호의 급격한 감쇄가 초래된다. 단말의 수신 환경 변화는 단말의 회전(Rotation), 단말의 이동(Displacement) 등 단말의 행동 변화로 발생하는 빔의 부정합이나 외부 이동물체에 의한 신호 차단(Obstruction) 또는 안테나의 신체 접촉 등과 같은 수신환경의 변화에 의한 빔 신호 감쇄에 의해 발생한다. 이러한 경우 최적의 빔을 찾기 위해서는 빔 트레이닝의 전체 과정을 다시 수행하는데, 이는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. On the other hand, in the millimeter wave communication system, since the beam width is very narrow, the mismatching of the beam may be caused even in a small behavior change of the terminal. This mismatching of the beam causes a sharp attenuation of the received signal. A change in the reception environment of the UE may be caused by a reception environment such as a mismatch of a beam caused by a change in behavior of the UE or an obstacle due to an external moving object, Of the beam signal. In this case, in order to find the optimum beam, the entire beam training process is performed again, which is a time-consuming problem.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단말 이동시 효율적인 빔 트래킹 방법 및 이를 포함하는 단말을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an efficient beam tracking method for moving a terminal and a terminal including the same.

본 발명의 실시예에 따르면, 단말이 빔 트래킹을 수행하는 방법이 제공된다. 상기 빔 트래킹 방법은, 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 전력을 측정하는 단계, 상기 단말에 대한 이동을 감지하는 단계, 그리고 상기 전력이 임계 값보다 작고 상기 단말의 이동이 감지된 경우, 전체 영역 중 일부 영역에 대해서 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a method is provided in which a terminal performs beam tracking. The beam tracking method includes the steps of measuring power of a signal received from a base station, detecting movement of the terminal, and, when the power is smaller than a threshold value and movement of the terminal is detected, Lt; RTI ID = 0.0 > beamforming < / RTI >

상기 일부 영역은 상기 단말이 이동하기 전의 위치와 상기 단말이 이동한 후의 위치를 잇는 직선을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역일 수 있다. The partial area may be a region located on a semicircle in the counterclockwise direction on the basis of a straight line connecting the position before the mobile station moves to the position after the mobile station moves.

상기 빔 트래킹 방법은, 상기 단말의 이동에 대한 정보와 상기 일부 영역에 대한 정보를 상기 기지국으로 보고하는 단계를 더 포함할 수 있다. The beam tracking method may further include reporting information on movement of the terminal and information on the partial area to the base station.

상기 빔 트래킹 방법은, 상기 단말에 대한 회전을 감지하는 단계, 그리고 상기 전력이 임계 값보다 크고 상기 단말의 회전이 감지된 경우, 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. The beam tracking method may further include sensing rotation of the terminal, and performing reception beam tracking when the power is greater than a threshold value and rotation of the terminal is detected.

상기 수신 빔 트래킹이 수행된 후에 상기 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 전력이 상기 임계값 보다 작은 경우, 상기 이동을 감지하는 단계 및 상기 일부 영역에 대해서만 상기 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계가 수행될 수 있다. When the power for the signal received from the base station after the reception beam tracking is performed is smaller than the threshold value, sensing the movement and performing the reception beam tracking only for the partial region may be performed .

상기 단말이 회전하지 않는 경우, 상기 이동을 감지하는 단계 및 상기 일부 영역에 대해서만 상기 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계가 수행될 수 있다. When the terminal does not rotate, the step of detecting the movement and performing the reception beam tracking only on the partial area may be performed.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기지국과 통신을 수행하는 단말이 제공된다. 상기 단말은, 상기 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 전력을 측정하는 수신전력 측정부, 상기 단말에 대한 이동을 감지하는 모션 센서부, 그리고 상기 전력이 임계 값보다 작고 상기 단말의 이동이 감지된 경우, 전체 영역 중 일부 영역에 대해서 수신 빔 트래킹을 수행하는 상황 판단 및 빔 트래킹부를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a terminal performing communication with a base station. The mobile station includes a reception power measuring unit for measuring a power of a signal received from the base station, a motion sensor unit for sensing movement of the mobile station, and a controller for, when the power is smaller than a threshold value, And a situation determination and beam tracking unit for performing reception beam tracking on some of the entire area.

상기 일부 영역은 상기 단말이 이동하기 전의 위치와 상기 단말이 이동한 후의 위치를 잇는 직선을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역일 수 있다. The partial area may be a region located on a semicircle in the counterclockwise direction on the basis of a straight line connecting the position before the mobile station moves to the position after the mobile station moves.

상기 상황 판단 및 빔 트래킹부는, 상기 단말의 이동에 대한 정보와 상기 일부 영역에 대한 정보를 상기 기지국으로 보고할 수 있다. The situation determination and beam tracking unit may report information on movement of the terminal and information on the partial area to the base station.

상기 모션 센서부는 상기 단말에 대한 회전을 감지할 수 있으며, 상기 상황 판단 및 빔 트래킹부는, 상기 전력이 임계 값보다 크고 상기 단말의 회전이 감지된 경우, 수신 빔 트래킹을 수행할 수 있다. The motion sensor unit may detect a rotation of the terminal, and the situation determination and beam tracking unit may perform reception beam tracking when the power is greater than a threshold value and rotation of the terminal is detected.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 기지국이 단말과 함께 빔 트래킹을 수행하는 방법이 제공된다. 상기 빔 트래킹 방법은, 상기 단말로부터 상기 단말의 이동에 대한 정보를 수신하는 단계, 그리고 상기 정보를 수신하는 경우, 상기 단말의 이동 전의 송신 빔을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역에 대해서, 송신 빔 트래킹을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a method is provided in which a base station performs beam tracking with a terminal. The method includes receiving information on the movement of the terminal from the terminal, and when receiving the information, moving the terminal in a counterclockwise semicircular direction with respect to the transmission beam before the terminal moves And performing transmission beam tracking on the received signal.

상기 기지국으로부터 수신되는 수신 전력이 임계 값보다 작고 상기 단말의 이동을 감지한 경우, 상기 단말은 전체 영역 중 일부 영역에 대해서만 수신 빔 트래킹을 수행할 수 있다. When the reception power received from the base station is smaller than a threshold value and the mobile station detects movement of the mobile station, the mobile station can perform reception beam tracking only on a part of the entire area.

상기 일부 영역은 상기 단말이 이동하기 전의 위치와 상기 단말이 이동한 후의 위치를 잇는 직선을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역일 수 있다. The partial area may be a region located on a semicircle in the counterclockwise direction on the basis of a straight line connecting the position before the mobile station moves to the position after the mobile station moves.

상기 빔 트래킹 방법은, 상기 단말로부터 상기 일부 영역에 대한 상기 수신 빔 트래킹을 수행한다는 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. The beam tracking method may further include receiving information that the reception beam tracking is performed on the partial area from the terminal.

본 발명의 실시예에 따르면, 단말의 행동 변화와 수신 환경 변화를 정확하게 인지하여 적절한 빔 트래킹을 수행함으로써, 빔 트래킹의 오버헤드를 줄일 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the overhead of beam tracking can be reduced by performing appropriate beam tracking by accurately recognizing the behavior change and the reception environment change of the terminal.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단말의 이동 시에 소정의 영역으로만 빔 트래킹 동작을 수행함으로써 빔 트래킹 시간을 줄일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the beam tracking time can be reduced by performing the beam tracking operation only on a predetermined area when the terminal moves.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 빔 트래킹이 필요한 상황을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 행동 변화와 수신 환경 변화에 따라 빔 트래킹 필요 여부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 빔 트래킹 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 이동 시 빔 트래킹 방법을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a situation in which beam tracking according to an embodiment of the present invention is required.
2 is a diagram illustrating whether or not beam tracking is required according to a behavior change and a reception environment change of a terminal according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a terminal according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a beam tracking method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a beam tracking method when moving a terminal according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 단말은(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a terminal is referred to as a mobile terminal (MT), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), a high reliability mobile station ), A subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), an access terminal (AT), a user equipment (UE) AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE, and the like.

또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Also, a base station (BS) is an advanced base station (ABS), a high reliability base station (HR-BS), a node B, an evolved node B, eNodeB), an access point (AP), a radio access station (RAS), a base transceiver station (BTS), a mobile multihop relay (MMR) BS, RS, HR, RS, etc.) may be referred to as a high reliability relay station (HR-RS) -RS, and the like.

본 발명의 실시예에 따른 빔 트래킹 방법은 단말의 행동 변화 또는 수신 환경 변화에 따른 상황 변화를 인지하고 상황 변화의 원인을 파악하여 최소한의 빔 트래킹을 수행한다. The beam tracking method according to an embodiment of the present invention perceives a change in a state according to a behavior change of a terminal or a change in a reception environment and performs a minimum beam tracking by grasping a cause of a change in the situation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 빔 트래킹이 필요한 상황을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a situation in which beam tracking according to an embodiment of the present invention is required.

도 1의 (a)는 단말(300)이 회전(Rotation) 하는 경우를 나타내며, 도 1의 (b)는 단말(300)이 이동(Displacement) 하는 경우를 나타낸다. 그리고 도 1의 (c)는 외부 이동물체(도면에서는 사람에 의한 차단을 나타내었음)에 의해 신호가 차단(블로킹)되는 경우를 나타낸다. 이와 같이 단말(300)이 회전 또는 이동 하는 경우에는 빔이 부정확하게 되어 빔 트래킹이 필요하다. 그리고, 단말(300)이 외부 이동물체에 의해 신호가 차단되는 경우에도 빔 신호 감쇄가 발생하여 빔 트래킹이 필요하다. FIG. 1 (a) shows a case where the terminal 300 rotates, and FIG. 1 (b) shows a case where the terminal 300 moves. 1C shows a case where the signal is blocked (blocked) by an externally moving object (in the drawing, the block is shown by a person). When the terminal 300 is rotated or moved, the beam is inaccurate and beam tracking is required. Also, even when the terminal 300 blocks a signal by an external moving object, beam signal attenuation occurs and beam tracking is required.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 행동 변화와 수신 환경 변화에 따라 빔 트래킹 필요 여부를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating whether or not beam tracking is required according to a behavior change and a reception environment change of a terminal according to an embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 단말(300)이 회전하는 경우에는 회전 정도에 따라 AOA(Angle of Arrival)가 변화가 되며, 단말(300)이 이동하는 경우에는 AoD(Angle of Departure)와 AoA가 모두 변화가 된다. 그리고 외부의 물체나 신체 접촉에 의해 신호가 차단되는 경우에는 AoA와 AoD는 변화하지 않으나 수신신호의 감쇄가 발생한다. As shown in FIG. 2, when the terminal 300 rotates, the AOA (Angle of Arrival) changes according to the degree of rotation. When the terminal 300 moves, both AoD (Angle of Departure) and AoA Change. When the signal is interrupted by an external object or body contact, AoA and AoD do not change but attenuation of the received signal occurs.

본 발명의 실시예에 따른 빔 트래킹 방법은 상기와 같은 상황을 판단한 후 상황에 따라 다른 빔 트래킹 방법을 적용한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 단말(300)이 회전하는 경우에는 수신기(RX, 즉 단말)의 빔 트래킹만이 필요하다. 단말(300)이 이동하는 경우에는 수신기(RX)의 빔 트래킹 뿐만 아니라 송신기(TX)(즉, 기지국)의 빔 트래킹이 필요하다. 그리고, 신호가 차단(블로킹)되는 경우에는 현재의 송신기의 빔과 수신기의 빔이 부정합이 발생하는 것이 아니므로, 현재의 빔에 대한 빔 트래킹이 필요 없다. 이런 경우에는 이차 빔(Secondary Beam)을 통해 통신이 수행되는 것이 필요하다. 여기서, 이차 빔(Secondary Beam) 쌍은 초기 빔 트래킹 과정을 통하여 이미 알려져 있는 경우가 대부분이다. The beam tracking method according to an embodiment of the present invention applies different beam tracking methods depending on the situation after determining the above situation. As shown in FIG. 2, when the terminal 300 rotates, only beam tracking of a receiver (RX, i.e., a terminal) is required. When the terminal 300 moves, beam tracking of the transmitter (TX) (i.e., base station) as well as beam tracking of the receiver RX is required. When the signal is interrupted (blocked), there is no incidence of mismatch between the current transmitter beam and the receiver beam, and thus beam tracking for the current beam is not necessary. In this case, it is necessary that communication is performed through a secondary beam. Here, the secondary beam pair is mostly known through the initial beam tracking process.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말(300)을 나타내는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a terminal 300 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단말(300)은 수신전력 측정부(310), 모션 센서부(320), 그리고 상황 판단 및 빔 트래킹부(330)를 포함한다. 3, the terminal 300 according to the embodiment of the present invention includes a received power measurement unit 310, a motion sensor unit 320, and a status determination and beam tracking unit 330.

수신전력 측정부(310)는 기지국으로부터 수신되는 신호를 감지하고 감지한 수신 신호의 전력을 측정한다. 수신전력 측정부(310)가 수신 전력을 측정하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다. The received power measurement unit 310 senses a signal received from the base station and measures the power of the received signal. The method of measuring the reception power by the reception power measurement unit 310 will be apparent to those skilled in the art, and a detailed description thereof will be omitted.

모션 센서부(320)는 단말의 회전 및 단말의 이동을 감지한다. 즉, 모션 센서부(320)는 소정의 센서를 이용하여 단말의 행동 변화(단말의 회전 및 단말의 이동)를 감지한다. 모션 센서부(320)는 AHRS(Attitude and Heading Reference System) 및 ZVD(Zero Velocity Detector)로 구현되는데, AHRS를 통해 단말의 회전을 감지할 수 있으며, ZVD를 통해 단말의 이동을 감지할 수 있다. The motion sensor 320 senses the rotation of the terminal and the movement of the terminal. That is, the motion sensor unit 320 detects a change in behavior of the terminal (rotation of the terminal and movement of the terminal) using a predetermined sensor. The motion sensor 320 is implemented as an Attitude and Heading Reference System (AHRS) and a Zero Velocity Detector (ZVD). The motion sensor 320 can detect the rotation of the terminal through the AHRS and detect the movement of the terminal through the ZVD.

상황 판단 및 빔 트래킹부(330)는 수신 전력 측정부(310)가 측정한 수신 전력과 모션 센서부(320)가 감지한 단말의 회전 및 단말의 이동을 이용하여, 단말의 상황을 판단한다. 여기서 단말의 상황은 단말의 회전 및 단말의 이동을 포함한다. 상황 판단 및 빔 트래킹부(330)는 수신 전력 측정부(310)가 측정한 수신 전력이 임계 값보다 작고 모션 센서부(320)가 감지한 단말의 회전 값이 임계 값보다 큰 경우, 단말의 회전으로 판단한다. 그리고 상황 판단 및 빔 트래킹부(330)는 수신 전력 측정부(310)과 측정한 수신 전력이 임계 값보다 작고 모션 센서부(320)에서 감지한 단말의 이동 값이 임계 값보다 큰 경우, 단말의 이동으로 판단한다. The situation determination and beam tracking unit 330 determines the state of the terminal using the received power measured by the reception power measuring unit 310, the rotation of the terminal sensed by the motion sensor unit 320, and the movement of the terminal. Here, the status of the terminal includes rotation of the terminal and movement of the terminal. When the reception power measured by the reception power measuring unit 310 is smaller than the threshold value and the rotation value of the terminal sensed by the motion sensor unit 320 is greater than the threshold value, the situation determination and beam- . When the received power measured by the reception power measuring unit 310 is smaller than the threshold value and the movement value of the terminal sensed by the motion sensor unit 320 is greater than the threshold value, the situation determination and beam- It is judged as movement.

상황 판단 및 빔 트래킹부(300)는 단말이 회전한 것으로 판단 경우에는 수신 빔 트래킹을 수행한다. 그리고 상황 판단 및 빔 트래킹부(300)는 송신 빔 및 수신 빔 트래킹을 수행한다. 각 상황에 따라 빔 트래킹을 수행하는 방법에 대해서 아래에서 상세히 설명한다. The situation determination and beam tracking unit 300 performs reception beam tracking when it is determined that the terminal has rotated. The situation determination and beam tracking unit 300 performs transmission beam and reception beam tracking. A method of performing beam tracking according to each situation will be described in detail below.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 빔 트래킹 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 4 is a flowchart illustrating a beam tracking method of a terminal according to an embodiment of the present invention.

먼저, 단말(300)은 초기 빔 트래킹을 수행한다(S401). 즉, 단말(300)은 기지국으로의 초기 접속 시 가장 적합한 빔이 무엇인지를 트래킹한다. 이때, 선택된 빔이 일차 빔(primary beam)이다. 그리고, 초기 빔 트래킹 시에 일차 빔 다음으로 적합한 이차 빔(secondary beam)도 선택될 수 있다. First, the terminal 300 performs initial beam tracking (S401). That is, the terminal 300 tracks what beam best suits the initial connection to the base station. At this time, the selected beam is a primary beam. A secondary beam suitable for the initial beam tracking next to the primary beam may also be selected.

단말(300)은 기지국으로부터 수신되는 신호를 이용하여 수신 전력을 측정한다(S402). 도 3에서 설명한 바와 같이, 수신 전력의 측정은 단말(300)의 수신전력 측정부(310)를 통해 수행된다. The terminal 300 measures the received power using a signal received from the base station (S402). As described with reference to FIG. 3, the measurement of the received power is performed through the received power measuring unit 310 of the terminal 300.

단말(300)은 모션 센서부(320)를 통해 단말의 행동 변화를 감지한다(S403). 즉, 단말(300)의 모션 센서부(320)는 소정의 센서를 통해 단말의 회전 및 단말의 이동을 감지한다. The terminal 300 detects a change in behavior of the terminal through the motion sensor unit 320 (S403). That is, the motion sensor unit 320 of the terminal 300 senses rotation of the terminal and movement of the terminal through a predetermined sensor.

단말(300)은 S402 단계에서 측정한 수신 전력을 임계 값과 비교한다(S404). 단말(300)은 수신 전력이 임계 값보다 작은 경우 빔 트래킹 알고리즘을 시작한다.The terminal 300 compares the received power measured in step S402 with a threshold value (S404). The terminal 300 starts the beam tracking algorithm when the received power is smaller than the threshold value.

단말(300)은 S404 단계에서 수신 전력이 임계 값(Theh)보다 낮고 신호 차단에 해당하는 임계값(Thblk) 보다는 높은 경우에는 다음의 총 3가지 경우를 가정할 수 있다. 즉, 단말의 회전, 단말의 이동 또는 신호의 차단이 발생했지만 수신 전력이 임계값(Thblk)보다 높은 경우이다. 이 때, 단말(300)은 단말의 회전 여부를 먼저 판단하는데(S405), 이는 회전이 가장 빈번하게 발생되고 수신(Rx) 빔 트래킹만으로 처리가 가능하기 때문이다. 단말(300)은 모션 센서부(320)에서 감지한 단말의 회전 각도가 소정의 임계 값보다 높은 경우 단말이 회전한 것으로 판단한다. 여기서, 단말의 회전 각도는 단말이 현재 사용하는 빔으로부터의 각도 편차를 나타내며, 이는 모션 센서부(320)를 통해 측정된다. 그리고, 상황 판단 및 빔 트래킹부(330)는 모션 센서부(320)에서 측정된 단말의 회전 각도를 이용하여 단말의 회전 여부를 판단한다. If the received power is lower than the threshold value Th and higher than the threshold value Thblk corresponding to the signal blocking in step S404, the terminal 300 may assume the following three cases. That is, there is a case where the rotation of the terminal, the movement of the terminal, or the blocking of the signal occurs but the received power is higher than the threshold Thblk. At this time, the terminal 300 first determines whether the terminal is to be rotated (S405), because the rotation is most frequently generated and can be processed only by receiving (Rx) beam tracking. The terminal 300 determines that the terminal has rotated when the rotation angle of the terminal detected by the motion sensor unit 320 is higher than a predetermined threshold value. Here, the rotation angle of the terminal represents the angular deviation from the beam currently used by the terminal, which is measured through the motion sensor unit 320. The situation determination and beam tracking unit 330 determines whether the terminal is rotated using the rotation angle of the terminal measured by the motion sensor unit 320.

단말(300)은 S405 단계에서 단말이 회전한 것으로 판단한 경우에는 수신(RX) 빔 트래킹을 수행한다(S406). 상기 도 2에서 설명한 바와 같이, 단말의 회전 시에는 수신(RX) 빔 트래킹만이 필요하며, 단말(300)은 단말의 회전 각도에 가장 근접한 빔으로 수신(RX) 빔을 트래킹한다. If the terminal 300 determines in step S405 that the terminal 300 has been rotated, the terminal 300 performs reception (RX) beam tracking (step S406). As described above with reference to FIG. 2, only the reception (RX) beam tracking is required during the rotation of the terminal, and the terminal 300 tracks the reception (RX) beam with the beam closest to the rotation angle of the terminal.

단말(300)은 수신(RX) 빔 트래킹을 수행한 후에 수신되는 신호의 수신 전력이 임계 값(THeh)보다 높은 경우에는 초기 단계로 돌아간다(S407, S404). If the received power of a signal received after performing reception (RX) beam tracking is higher than the threshold value THeh, the terminal 300 returns to the initial stage (S407, S404).

S407 단계에서 수신 전력이 임계 값보다 작은 경우, 단말(300)은 단말의 이동 여부를 판단하는 단계(S408 단계)를 수행한다. 그리고 S405 단계에서 단말의 회전이 없는 것으로 판단된 경우에도, 단말(300)은 단말의 이동 여부를 판단하는 단계(S408 단계)를 수행한다. 단말(300)의 이동 여부 판단에는 모션 센서부(320)에서 감지한 ZVD의 산출값이 이용된다. If the received power is smaller than the threshold value in step S407, the terminal 300 performs a step of determining whether the terminal is moved (step S408). If it is determined in step S405 that there is no terminal rotation, the terminal 300 determines whether the terminal is moved (step S408). The calculated value of ZVD detected by the motion sensor unit 320 is used for determining whether the terminal 300 is moved.

단말(300)은 S408 단계에서 단말의 이동이 아닌 것으로 판단한 경우에는 초기 단계로 돌아간다(S408, S404).  If it is determined in step S408 that the terminal 300 is not moving, the terminal 300 returns to the initial step (S408, S404).

단말(300)은 S408 단계에서 단말의 이동이 있는 것으로 판단한 경우에는 송신(TX) 빔 및 수신(RX) 빔에 대한 트래킹을 수행한다(S409). 단말(300)이 송신(TX) 빔 및 수신(RX) 빔을 트래킹하는 구체적인 방법은 아래의 도 5에서 설명한다. If it is determined in step S408 that there is movement of the mobile station, the terminal 300 performs tracking on the transmission (TX) beam and the reception (RX) beam (S409). A specific method by which the terminal 300 tracks the TX (TX) beam and the RX (Beam) beam will be described below with reference to FIG.

단말(300)은 S409 단계에서 송신(TX) 빔 및 수신(RX) 빔에 대한 트래킹을 수행 한 후에 수신되는 신호의 수신 전력이 임계값(Theh)보다 높은 경우 초기 단계로 돌아 간다(S410, S404). 그리고 단말(300)은 S409 단계에서 송신(TX) 빔 및 수신(RX) 빔에 대한 트래킹을 수행 한 후에 수신되는 신호의 수신 전력이 임계값(Theh)보다 낮은 경우 빔 트레이닝을 수행한다(S410, S411). The terminal 300 returns to the initial stage when the received power of the received signal is higher than the threshold value (Theh) after performing tracking on the TX beam and the RX beam in step S409 (S410, S404) ). The terminal 300 performs beam training when the received power of the received signal is lower than the threshold value (Theh) after performing tracking on the transmit (TX) beam and the receive (RX) beam in step S409 (S410, S411).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 이동 시에 빔 트래킹 방법을 나타내는 도면이다. 즉, 도 5는 초기의 빔 정렬시 대비 단말(300)의 이동이 발생한 상황을 묘사한 것이다. 5 is a view illustrating a beam tracking method when a terminal moves according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 5 illustrates a situation in which movement of the terminal 300 during the initial beam alignment occurs.

단말(300)이 이동하기 전에는 기지국과 서로 빔 정렬이 되어 있다. 즉, 기지국(100)의 송신 빔(TX_Beam1)과 단말(300)의 수신 빔(RX_Beam1)이 서로 정렬되어 있다. Before the terminal 300 moves, the base station and the base station are beam-aligned with each other. That is, the transmission beam TX_Beam1 of the base station 100 and the reception beam RX_Beam1 of the terminal 300 are aligned with each other.

도 5와 같이 단말(300)이 화살표(510) 방향으로 이동한 경우, 빔 정렬을 위해 송신(TX) 빔과 수신(RX) 빔 정렬이 동시에 필요하다. 즉, 단말(300)의 이동으로 인해, 기지국(100)의 송신 빔(TX_Beam2)과 단말(300)의 수신 빔(RX_Beam2) 간에 정렬이 필요하다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 빔 트래킹 방법은 모든 영역으로의 빔 트래킹을 수행하지 않고 소정의 영역으로만 빔 트래킹을 수행한다. As shown in FIG. 5, when the terminal 300 moves in the direction of arrow 510, a transmission (TX) beam and a reception (RX) beam alignment are simultaneously required for beam alignment. That is, alignment between the transmission beam TX_Beam2 of the base station 100 and the reception beam RX_Beam2 of the terminal 300 is required due to the movement of the terminal 300. [ At this time, the beam tracking method according to the embodiment of the present invention performs beam tracking only on a predetermined area without performing beam tracking on all areas.

빔 크래킹을 위한 소요 시간을 줄이기 위해, 단말(300)은 모든 영역(방향)으로 수신(RX) 빔 트래킹을 수행하는 대신에 소정의 영역(방향)으로만 빔 트래킹을 수행한다. 단말(300)은 현재의 단말 위치와 이전의 단말 위치를 잇는 직선(L1)을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역(S1)의 수신(RX) 빔에 대해서만 수신(RX) 빔 트래킹 동작을 수행한다. 단말(300)은 이러한 동작만으로도 원하는 방향으로 새로이 빔 정렬을 수행할 수 있다. In order to reduce the time required for beam cracking, the terminal 300 performs beam tracking only in a predetermined area (direction) instead of performing reception (RX) beam tracking in all areas (directions). The terminal 300 performs reception (RX) beam tracking only on the reception (RX) beam of the area S1 located on the counterclockwise semicircle with respect to the straight line L1 connecting the current terminal position and the previous terminal position, And performs an operation. The terminal 300 can newly perform beam alignment in a desired direction by only such an operation.

그리고 기지국(100)도 모든 영역(방향)으로 송신(TX) 빔 트래킹을 수행하는 대신에 소정의 영역(방향)으로만 빔 트래킹을 수행한다. 기지국(100)은 직전 송신 빔(TX_Beam1)을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역(S2)에 대한 송신(TX) 빔에 대해서만 송신(TX) 빔 트래킹 동작을 수행한다. 기지국(100)은 이러한 동작만으로도 원하는 방향으로 새로이 빔 정렬을 수행할 수 있다. 여기서, 기지국(100)이 단말(300)의 동작에 대응하여 송신(TX) 빔 트래킹 동작을 하기 위해서는 단말(300)의 이동에 대한 정보를 사전에 보고 받을 필요가 있다. 즉, 단말(100)은 단말의 이동이 발생한 사실 및 반시계 방향의 수신(RX) 빔 트래킹 동작을 한 사실을 사전에 기지국(100)에 보고한다. 이러한 보고는 단말(100)의 상황 판단 및 빔 트래킹부(330)에 의해 수행될 수 있다. Also, the base station 100 performs beam tracking only in a predetermined area (direction) instead of performing transmission (TX) beam tracking in all areas (directions). The base station 100 performs a transmission (TX) beam tracking operation only on a transmission (TX) beam for a region S2 located on a semicircle in a counterclockwise direction with respect to the immediately preceding transmission beam TX_Beam1. The base station 100 can newly perform beam alignment in a desired direction by only such an operation. Here, in order for the base station 100 to perform the transmission (TX) beam tracking operation in response to the operation of the terminal 300, information on the movement of the terminal 300 needs to be reported in advance. That is, the terminal 100 reports to the base station 100 in advance the fact that the mobile station has moved and the fact that it performs the reception (RX) beam tracking operation in the counterclockwise direction. Such a report may be performed by the status determination of the terminal 100 and the beam tracking unit 330. [

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 빔 트래킹 방법에 따르면, 단말의 이동 시에 소정의 영역으로만 빔 트래킹 동작을 수행함으로써 빔 트래킹 시간을 줄일 수 있다. As described above, according to the beam tracking method according to the embodiment of the present invention, the beam tracking time can be reduced by performing the beam tracking operation only in a predetermined area when the terminal moves.

그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 단말의 행동 변화와 수신 환경 변화를 정확하게 인지하여 적절한 빔 트래킹을 수행함으로써, 빔 트래킹의 오버헤드를 줄일 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the overhead of the beam tracking can be reduced by performing appropriate beam tracking by accurately recognizing the behavior change and the reception environment change of the terminal.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (14)

단말이 빔 트래킹을 수행하는 방법으로서,
기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 전력을 측정하는 단계,
상기 단말에 대한 이동을 감지하는 단계, 그리고
상기 전력이 임계 값보다 작고 상기 단말의 이동이 감지된 경우, 전체 영역 중 일부 영역에 대해서 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계를 포함하는 빔 트래킹 방법. A method for a terminal to perform beam tracking,
Measuring power for a signal received from the base station,
Detecting movement to the terminal, and
And performing reception beam tracking on a part of the entire area when the power is smaller than a threshold and movement of the terminal is detected. 제1항에 있어서,
상기 일부 영역은 상기 단말이 이동하기 전의 위치와 상기 단말이 이동한 후의 위치를 잇는 직선을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역인 빔 트래킹 방법. The method according to claim 1,
Wherein the partial area is an area located on a semicircle in a counterclockwise direction with respect to a straight line connecting a position before the terminal moves and a position after the terminal moves. 제2항에 있어서,
상기 단말의 이동에 대한 정보와 상기 일부 영역에 대한 정보를 상기 기지국으로 보고하는 단계를 더 포함하는 빔 트래킹 방법. 3. The method of claim 2,
And reporting information about movement of the terminal and information about the partial area to the base station. 제1항에 있어서,
상기 단말에 대한 회전을 감지하는 단계, 그리고
상기 전력이 임계 값보다 크고 상기 단말의 회전이 감지된 경우, 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계를 더 포함하는 빔 트래킹 방법. The method according to claim 1,
Detecting rotation of the terminal, and
And performing receive beam tracking when the power is greater than a threshold and rotation of the terminal is detected. 제4항에 있어서,
상기 수신 빔 트래킹이 수행된 후에 상기 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 전력이 상기 임계값 보다 작은 경우, 상기 이동을 감지하는 단계 및 상기 일부 영역에 대해서만 상기 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계가 수행되는 빔 트래킹 방법. 5. The method of claim 4,
Detecting the movement when the power for the signal received from the base station is less than the threshold value after the reception beam tracking is performed and performing the reception beam tracking only for the partial area is performed, Way. 제4항에 있어서,
상기 단말이 회전하지 않는 경우, 상기 이동을 감지하는 단계 및 상기 일부 영역에 대해서만 상기 수신 빔 트래킹을 수행하는 단계가 수행되는 빔 트래킹 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the step of detecting the movement and performing the reception beam tracking only on the partial area are performed when the terminal does not rotate. 기지국과 통신을 수행하는 단말로서,
상기 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 전력을 측정하는 수신전력 측정부,
상기 단말에 대한 이동을 감지하는 모션 센서부, 그리고
상기 전력이 임계 값보다 작고 상기 단말의 이동이 감지된 경우, 전체 영역 중 일부 영역에 대해서 수신 빔 트래킹을 수행하는 상황 판단 및 빔 트래킹부를 포함하는 단말. 1. A terminal performing communication with a base station,
A reception power measuring unit for measuring a power of a signal received from the base station,
A motion sensor unit for detecting movement to the terminal,
And a beam tracking unit for performing reception beam tracking on a part of the entire area when the power is smaller than a threshold and movement of the terminal is detected. 제7항에 있어서,
상기 일부 영역은 상기 단말이 이동하기 전의 위치와 상기 단말이 이동한 후의 위치를 잇는 직선을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역인 단말. 8. The method of claim 7,
Wherein the partial area is an area located on a semicircle in a counterclockwise direction based on a straight line connecting a position before the terminal moves and a position after the terminal moves. 제8항에 있어서,
상기 상황 판단 및 빔 트래킹부는, 상기 단말의 이동에 대한 정보와 상기 일부 영역에 대한 정보를 상기 기지국으로 보고하는 단말. 9. The method of claim 8,
Wherein the status determination and beam tracking unit reports information on movement of the terminal and information on the partial area to the base station. 제7항에 있어서,
상기 모션 센서부는 상기 단말에 대한 회전을 감지하고,
상기 상황 판단 및 빔 트래킹부는, 상기 전력이 임계 값보다 크고 상기 단말의 회전이 감지된 경우, 수신 빔 트래킹을 수행하는 단말. 8. The method of claim 7,
The motion sensor unit senses rotation of the terminal,
Wherein the situation determination and beam tracking unit performs reception beam tracking when the power is greater than a threshold value and rotation of the terminal is detected. 기지국이 단말과 함께 빔 트래킹을 수행하는 방법으로서,
상기 단말로부터 상기 단말의 이동에 대한 정보를 수신하는 단계, 그리고
상기 정보를 수신하는 경우, 상기 단말의 이동 전의 송신 빔을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역에 대해서, 송신 빔 트래킹을 수행하는 단계를 포함하는 빔 트래킹 방법. A method for a base station to perform beam tracking with a terminal,
Receiving information on the movement of the terminal from the terminal, and
And performing transmission beam tracking on an area located on a semicircle in a counterclockwise direction with respect to the transmission beam before the movement of the terminal when the information is received. 제11항에 있어서,
상기 기지국으로부터 수신되는 수신 전력이 임계 값보다 작고 상기 단말의 이동을 감지한 경우, 상기 단말은 전체 영역 중 일부 영역에 대해서만 수신 빔 트래킹을 수행하는 빔 트래킹 방법. 12. The method of claim 11,
Wherein the terminal performs reception beam tracking only on a part of the entire area when the reception power received from the base station is smaller than a threshold value and the mobile station detects movement of the terminal. 제12항에 있어서,
상기 일부 영역은 상기 단말이 이동하기 전의 위치와 상기 단말이 이동한 후의 위치를 잇는 직선을 기준으로 반시계 방향의 반원 상에 위치하는 영역인 빔 트래킹 방법. 13. The method of claim 12,
Wherein the partial area is an area located on a semicircle in a counterclockwise direction with respect to a straight line connecting a position before the terminal moves and a position after the terminal moves. 제12항에 있어서,
상기 단말로부터 상기 일부 영역에 대한 상기 수신 빔 트래킹을 수행한다는 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 빔 트래킹 방법. 13. The method of claim 12,
And receiving information indicating that the reception beam tracking is performed on the partial area from the terminal.
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