KR20190076659A - Antenna apparatus and mobile terminal having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 신호를 송수신하는 안테나 장치를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 서로 다른 빔 폭으로 안테나 빔을 형성하여 빔 추적을 수행하는 이동 단말기에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile terminal including an antenna device for transmitting and receiving a radio signal. And more particularly, to a mobile terminal that performs beam tracking by forming antenna beams with different beam widths.
단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다. A terminal can be divided into a mobile terminal (mobile / portable terminal) and a stationary terminal according to whether the terminal can be moved. The mobile terminal can be divided into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether the user can directly carry the mobile terminal.
이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다. The functions of mobile terminals are diversified. For example, there are data and voice communication, photographing and video shooting through a camera, voice recording, music file playback through a speaker system, and outputting an image or video on a display unit. Some terminals are equipped with an electronic game play function or a multimedia player function. In particular, modern mobile terminals can receive multicast signals that provide visual content such as broadcast and video or television programs.
이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다. Such a terminal has various functions, for example, in the form of a multimedia device having multiple functions such as photographing and photographing of a moving picture, reproduction of a music or video file, reception of a game and broadcasting, etc. .
이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.In order to support and enhance the functionality of such terminals, it may be considered to improve the structural and / or software parts of the terminal.
상기 시도들에 더하여, 최근 모바일 단말기는 LTE 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 하지만, LTE 기술만으로는 고품질, 대용량의 통신 서비스가 어렵다는 문제점이 있어, 최근에는 5세대(5G: fifth-generation) 통신 서비스를 제공하기 위해 관련 표준화가 진행 중이다.In addition to the above attempts, in recent years, a wireless communication system using LTE technology has been commercialized to provide various services. However, there is a problem that high-quality, large-capacity communication service is difficult with only LTE technology. Recently, related standardization is under way to provide a fifth generation (5G) communication service.
이와 관련하여, 5세대 통신 서비스는 멀티미디어 데이터와 같은 고품질, 대용량의 데이터 서비스를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 가상현실(VR: Virtual Reality), 증강 현실(AR: Augmented Reality) 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 최근 사물 인터넷이나 자율 주행 등의 서비스를 위한 트래픽 용량은 기존에 비해 획기적으로 증가하게 된다. 따라서, LTE 기술과 같은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 통신 서비스만으로는 이러한 요구사항을 만족시킬 수가 없다.In this regard, the fifth generation communication service can provide a high-quality, large-capacity data service such as multimedia data, as well as provide virtual reality (VR) and augmented reality (AR) services . In addition, the traffic capacity for services such as Internet of objects and autonomous driving recently increases dramatically. Therefore, in the frequency band of 6GHz or less such as LTE technology, communication service alone can not satisfy this requirement.
따라서, 5세대 통신 서비스는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 이루어져야 하고, 바람직하게는 수십 GHz 대역의 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역에서 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 높은 주파수 대역으로 인하여 광대역 고속 통신 서비스가 가능하지만, 무선 신호의 도달 거리가 감소하는 문제점이 있다. 이와 관련하여, 5G 통신에 맞추어 초고속 통신을 위해 mmWave 무선 통신이 활성화되면서 mmWave의 경로 손실(pathloss)에 따른 셀 커버리지(cell coverage) 축소를 보완할 필요가 있다. 이와 관련하여, 위상 변위기(phase shifter)를 이용하는 아날로그 빔 포밍 기술이 도입되고 있다. Therefore, the fifth generation communication service should be performed in a frequency band of 6 GHz or more, preferably in the millimeter wave band of several tens of GHz band. Although this high frequency band enables a broadband high speed communication service, there is a problem that a reach distance of a wireless signal is reduced. In this regard, it is necessary to compensate for the cell coverage reduction due to the path loss of mmWave by activating the mmWave wireless communication for high-speed communication in accordance with the 5G communication. In this regard, analog beamforming techniques using phase shifters are being introduced.
이에 따라, 밀리미터파 주파수 대역과 같은 높은 주파수 대역에서는 기지국뿐만 아니라, 이동 단말에서도 지향성 빔(directive beam)을 사용하여 안테나 이득(antenna gain)을 증가시켜야 한다. 하지만, 이와 같은 지향성 빔을 사용함에 따라 기지국 대 단말 또는 단말 대 단말 간의 지향성 빔 간의 방향이 일정하게 유지되어야 한다. 즉, 밀리미터파 대역에서 아날로그 빔 포밍 기술을 적용할 때, 기지국과 단말 사이에 데이터 통신이 이루어지기 위해서는 기지국 송신 빔 방향과 단말의 수신 빔 방향이 서로 일치해야 한다. Accordingly, in a high frequency band such as a millimeter wave frequency band, antenna gain must be increased not only in a base station but also in a mobile terminal by using a directive beam. However, since the directional beam is used, the direction between the base station and the terminal or between the terminal and the terminal must be maintained constant. That is, when analog beamforming is applied in the millimeter-wave band, the transmission beam direction of the base station and the reception beam direction of the terminal must coincide with each other in order to perform data communication between the base station and the terminal.
이러한 송신/수신 빔 간의 빔 포밍은 빔 페어링(beam pairing)으로 지칭될 수 있다. 한편, 전술한 빔 포밍 기술은 단말의 수신 신호대 간섭비(SINR)를 향상시킬 수 있지만, 이동 단말기의 이동 (displacement), 회전 (rotation), 신호의 차단 (blocking)과 같은 또 다른 성능 열화 문제를 해결할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 이동 단말기의 이동, 회전 등의 움직임과 신호의 차단 (blocking)에 따라 기지국과 단말 사이의 빔 페어링이 유지될 수 없다는 문제점이 있다. 이러한 빔 불일치(beam mismatching)에 의한 수신 성능 열화 또는 통신 단절이라는 최악의 상황이 발생하게 된다는 문제점이 있다. The beamforming between such transmit / receive beams may be referred to as beam pairing. Meanwhile, although the above-described beamforming technique can improve the received signal to interference ratio (SINR) of a terminal, another problem of performance degradation such as displacement, rotation, blocking of a mobile terminal There is a problem that it can not be solved. That is, there is a problem that beam pairing between the base station and the terminal can not be maintained due to movement of the mobile terminal, rotation, and blocking of the signal. There is a problem that the reception performance degradation due to such beam mismatching or the worst situation of communication disconnection occurs.
따라서, 이러한 빔 페어링 불일치(beam pairing mismatching)에 의해 발생하는 성능 열화를 방지하기 위하여 추적 알고리즘(Tracking algorithm)이 필요하다. 한편, 기지국뿐만 아니라, 이동 단말기에서도 이러한 수신 성능 유지를 위해 빔 추적 알고리즘이 수행되어야 한다. Therefore, a tracking algorithm is needed to prevent performance degradation caused by such beam pairing mismatching. On the other hand, a beam tracking algorithm must be performed not only in the base station but also in the mobile terminal in order to maintain the reception performance.
한편, 기존 빔 추적 방식은 알고리즘을 구현할 때 현재의 모든 UE 후보 빔(candidate beam)들을 모두 탐색해야 하는 전체 탐색(full searching or exhaustive searching)방식을 채택하고 있다. 그러나 이러한 전체 탐색 방식은 후보 빔들의 수가 많아질수록 최적 빔을 찾는데 시간이 많이 소요된다. 또한, 블록킹과 같은 채널의 급작스런 변화에 의해 올바른 추적이 이루어지지 않아, 다시 최적 빔을 찾는데 수신 성능 열화를 초래하게 된다는 문제점이 있다. 이에 따라 최적 빔(optimum beam)을 선택하기 위한 빔 추적(beam tracking) 시간이 증가한다는 문제점이 있다. Meanwhile, the existing beam tracking method adopts a full searching or exhaustive searching method in which all the UE candidate beam candidates are searched when the algorithm is implemented. However, as the number of candidate beams increases, it takes a long time to find an optimal beam. In addition, there is a problem in that reception tracking performance is deteriorated in finding the optimum beam again because correct tracking is not performed due to abrupt change of a channel such as blocking. Accordingly, there is a problem that the beam tracking time for selecting an optimum beam increases.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 보다 빔 추적 성능이 향상된 안테나 장치를 가지는 이동 단말기와 단말(UE) 빔 추적 알고리즘을 제공하기 위한 것이다.The present invention is directed to solving the above-mentioned problems and other problems. Another object of the present invention is to provide a mobile terminal and a UE beam tracking algorithm having an antenna apparatus with improved beam tracking performance.
본 발명의 다른 일 목적은 이동 단말기의 이동 (displacement), 회전 (rotation), 신호의 차단 (blocking)에 관계없이, 전 방향에서 빔 추적 성능이 향상된 안테나 장치를 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide an antenna device improved in beam tracking performance in all directions regardless of displacement, rotation, and blocking of a mobile terminal.
본 발명의 다른 일 목적은 수신 신호의 방향을 검출하는 넓은 빔(Wide beam)과 해당 넓은 빔의 커버리지 내의 좁은 빔(Narrow beam)들의 조합을 활용하여, 밀리미터 무선 데이터 송신/수신을 위한 효율적인 단말(UE) 빔 추적 알고리즘을 제안하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an efficient terminal for transmitting / receiving millimeter-wave data by utilizing a combination of a wide beam for detecting a direction of a received signal and a narrow beam in the coverage of the corresponding wide beam. UE) beam tracking algorithm.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동 단말기는, 신호를 송신 또는 수신하도록 구성되는 배열 안테나; 및 상기 배열 안테나의 복수의 빔들 중 어느 하나의 빔을 선택하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 배열 안테나 중 일부를 이용하여 복수의 넓은 빔(wide beam)들 중 수신 성능이 가장 높은 제1 넓은 빔으로 상기 신호를 수신하고, 상기 배열 안테나를 이용하여 복수의 좁은 빔(narrow beam)들 중 수신 성능이 가장 높은 제1 좁은 빔으로 상기 신호를 수신하도록 상기 배열 안테나를 제어하여, 넓은 빔과 좁은 빔을 갖는 계층적 구조의 빔 포밍을 통해, 빔 추적을 고속으로 수행할 수 있는 안테나 장치 및 이동 단말기를 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a mobile terminal including: an array antenna configured to transmit or receive a signal; And a controller for selecting one of the plurality of beams of the array antenna, wherein the controller is configured to select one of a plurality of beams of the plurality of wide beams from among a plurality of wide beams, Receiving the signal with a wide beam and controlling the array antenna to receive the signal with a first narrow beam having the highest reception performance among a plurality of narrow beams using the array antenna, It is possible to provide an antenna device and a mobile terminal capable of performing beam tracking at a high speed through beamforming of a hierarchical structure having a narrow beam.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 넓은 빔의 영역 내의 상기 복수의 좁은 빔들 중 상기 제1 좁은 빔을 선택하고, 상기 제1 좁은 빔의 수신 성능이 제1 임계치 이하이면, 상기 제1 좁은 빔의 영역 내의 상기 복수의 좁은 빔들 중 상기 제1 좁은 빔에 인접한 제2 좁은 빔을 선택할 수 있다.According to one embodiment, the control unit selects the first narrow beam among the plurality of narrow beams in the area of the first wide beam, and if the reception performance of the first narrow beam is below the first threshold, One of the plurality of narrow beams in the area of one narrow beam may be selected as the second narrow beam adjacent to the first narrow beam.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 좁은 빔의 수신 성능이 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하이면, 상기 제1 빔폭을 갖는 복수의 넓은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 제2 넓은 빔을 선택하고, 상기 이동 단말기의 잔여 배터리 용량이 특정 수준 이하이면, 상기 제1 좁은 빔에서 상기 제2 넓은 빔을 선택할 수 있다.According to an embodiment, when the reception performance of the first narrow beam is equal to or less than a second threshold value lower than the first threshold, the control unit selects a second wide beam having the highest reception performance among the plurality of wide beams having the first beam width, Beam and may select the second wide beam at the first narrow beam if the remaining battery capacity of the mobile terminal is below a certain level.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제2 넓은 빔의 수신 성능이 상기 제2 임계치보다 높고 상기 제1 임계치보다 낮으면, 상기 제2 넓은 빔의 영역 내의 상기 제2 빔폭을 갖는 복수의 좁은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 제3 좁은 빔을 선택할 수 있다.According to one embodiment, the control unit is further configured to determine, when the reception performance of the second wide beam is higher than the second threshold and lower than the first threshold, The third narrow beam having the highest reception performance among the beams can be selected.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 시간의 변화에 따른 상기 제1 좁은 빔에 의한 기준 신호 수신 전력 (RSRP: Received Signal Received Power)의 차이가 제1 기준치 이상이면, 상기 차이에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산할 수 있다.According to an embodiment, when the difference of the received signal received power (RSRP) by the first narrow beam according to a change of time is equal to or greater than a first reference value, It is possible to calculate the maximum number of adjacent beams of the narrow beams.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 시간의 변화에 따른 상기 제1 좁은 빔에 의한 RSRP의 기울기(slope)가 제2 기준치 이상이면, 상기 기울기에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산할 수 있다.According to an embodiment, when the slope of the RSRP due to the first narrow beam according to the change of time is equal to or greater than the second reference value, the control unit calculates the maximum adjacent beam number of the narrow beams to be searched in proportion to the slope Can be calculated.
일 실시 예에 따르면, 상기 배열 안테나는, 상기 단말의 측면 상에서 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나; 및 상기 단말의 전면 또는 후면으로 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 배열 안테나는 1차원 영역에서 k개의 소자가 배열된 k × 1 배열 안테나이고, 상기 제2 배열 안테나는 2차원 영역의 두 개의 축에 대해 각각 m, n개의 소자가 배열된 m ×n 배열 안테나일 수 있다.According to one embodiment, the array antenna comprises: a first array antenna configured to radiate on a side surface of the terminal; And a first array antenna configured to radiate to a front surface or a rear surface of the terminal. In this case, the first array antenna is a kx1 array antenna in which k elements are arranged in a one-dimensional area, and the second array antenna is a kx1 array antenna in which m and n elements are arrayed on two axes of a two- X n array antenna.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 1차원 영역에서 수평(AZ: Azimuth) 방향으로 빔포밍을 수행하고, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 2차원 영역에서 수평(AZ) 및 수직 (EL: Elevation) 방향으로 빔포밍을 수행할 수 있다.According to one embodiment, the controller performs beamforming in the horizontal (AZ: Azimuth) direction in the one-dimensional region using the first array antenna, and uses the second array antenna to perform beam- It is possible to perform beam forming in the horizontal (AZ) and vertical (EL: Elevation) directions in the area.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어할 수 있다.According to one embodiment, the control unit forms a beam at a first angle in the AZ direction using the first array antenna, and uses the second array antenna to form a beam at the first angle and the second angle in the AZ direction And to form a beam at a second angle in the EL direction.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고, 상기 단말이 상기 EL 방향에서 제2 각도만큼 회전한 것으로 판단되면, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어할 수 있다.According to an embodiment, the controller forms a beam at a first angle in the AZ direction using the first array antenna, and when it is determined that the terminal has rotated by a second angle in the EL direction, The second array antenna can be used to control the beam to be formed at the first angle in the AZ direction and at the second angle in the EL direction.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제어부는, 상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고, 상기 단말이 상기 AZ 방향에서 제2 각도만큼 회전하고, 상기 EL 방향에서 제3 각도만큼 회전한 것으로 판단되면, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합에 해당하는 제4 각도와 상기 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어할 수 있다.According to an embodiment, the control unit may be configured such that the control unit forms a beam at a first angle in the AZ direction using the first array antenna, the terminal rotates by a second angle in the AZ direction, A fourth angle corresponding to a sum of the first angle and the second angle in the AZ direction and a fourth angle corresponding to a sum of the first angle and the second angle in the EL direction using the second array antenna, It can be controlled to form a beam at two angles.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 보어사이트(Boresight) 방향의 중심 빔(center beam)의 제1 RSRP보다 상기 중심 빔에서 제1 방향으로 인접한 제1 인접 빔(adjacent beam)에서의 제2 RSRP가 크면, 상기 제1 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다. 또한, 상기 제어부는, 상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 작으면, 상기 제1 RSRP와 상기 중심 빔에서 제2 방향으로 인접한 제2 인접 빔에서의 제3 RSRP를 비교하여, 상기 제1 RSRP보다 상기 제3 RSRP가 크면, 상기 제2 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다.According to one embodiment, the control unit controls the second RSRP in a first adjacent beam in the first direction from the center beam to a first RSRP of a center beam in the Boresight direction, The beam forming can be continued in the first direction. If the second RSRP is smaller than the first RSRP, the controller compares the first RSRP with a third RSRP in a second adjacent beam in the second direction in the center beam, If the third RSRP is larger than the third RSRP, beamforming can be continued in the second direction.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 인접 빔은 상기 제1 배열 안테나의 모든 소자를 이용하여 형성되는 좁은 빔이고, 상기 제1 및 제2 인접 빔은 상기 제1 배열 안테나의 일부 소자를 이용하여 형성되는 n개의 복수의 넓은 빔들 중 어느 하나의 넓은 빔에 속할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 어느 하나의 넓은 빔에 속하는 m개의 좁은 빔들 중 RSRP가 임계치를 만족하지 않으면, 상기 어느 하나의 넓은 빔에 인접한 다른 넓은 빔 내의 특정 개수의 좁은 빔에 대해 빔 포밍을 수행할 수 있다.According to one embodiment, the first and second adjacent beams are narrow beams formed by using all the elements of the first array antenna, and the first and second adjacent beams are a part of the first array antenna And may be included in any one of n wide beams formed using the wide beam. At this time, if the RSRP among the m narrow beams belonging to one of the wide beams does not satisfy the threshold, the controller performs beam forming on a specific number of narrow beams in another wide beam adjacent to the one wide beam can do.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 배열 안테나를 이용하여 AZ 방향에서 제1 각도로 메인 빔(main beam)을 생성하고, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도로, EL 방향에서 제1 방향의 제2 각도로 상기 메인 빔에 인접한 제1 인접 빔을 생성할 수 있다. 이때, 상기 메인 빔을 통해 상기 제1 각도에서 제1 RSRP로 신호를 수신하고, 상기 제1 인접 빔을 통해 상기 제2 각도에서 제2 RSRP로 신호를 수신할 수 있다. 한편, 상기 제어부는, 상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 크면, 상기 EL 방향에서 상기 제1 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다. 또한, 상기 제어부는, 상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 작으면, 상기 제1 RSRP와 상기 메인 빔에서 제2 방향으로 인접한 제2 인접 빔에서의 제3 RSRP를 비교하여, 상기 제1 RSRP보다 상기 제3 RSRP가 크면, 상기 EL 방향에서 상기 제2 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다. According to one embodiment, the controller generates a main beam at a first angle in the AZ direction using the first array antenna, and generates a main beam at the first angle in the AZ direction using the second array antenna, And generate a first adjacent beam adjacent to the main beam at an angle and at a second angle in the first direction in the EL direction. At this time, it is possible to receive the signal from the first angle through the main beam to the first RSRP, and receive the signal from the second angle to the second RSRP through the first adjacent beam. Meanwhile, if the second RSRP is larger than the first RSRP, the controller may continue to perform beamforming in the first direction in the EL direction. If the second RSRP is smaller than the first RSRP, the controller compares the first RSRP with a third RSRP in a second adjacent beam in the second direction in the main beam, If the third RSRP is larger than the third RSRP, beamforming can be continuously performed in the second direction in the EL direction.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 배열 안테나를 이용하여, AZ 방향에서 제1 각도로 제1 메인 빔을 형성하여, 제1 신호를 수신하고, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여 EL 방향에서 제2 각도로 제2 메인 빔을 형성하여, 상기 제1 신호와 동일한 주파수 대역과 동일한 시간 슬롯에서 상기 제2 신호를 수신할 수 있다. 이때, 상기 제1 신호에 포함되는 제1 데이터와 상기 제2 신호에 포함되는 제2 데이터는 서로 다른 데이터일 수 있다.According to an embodiment, the control unit forms a first main beam at a first angle in the AZ direction using the first array antenna, receives a first signal, Direction to form a second main beam at a second angle to receive the second signal in the same time slot as the first signal. At this time, the first data included in the first signal and the second data included in the second signal may be different data.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도로 제1 메인 빔이 형성되고, 상기 EL 방향에서 상기 제2 각도로 널(null)이 형성되도록, 상기 제1 배열 안테나의 각 소자의 위상을 제어하고, 상기 EL 방향에서 상기 제2 각도로 제2 메인 빔이 형성되고, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도로 널(null)이 형성되도록, 상기 제2 배열 안테나의 각 소자의 위상을 제어할 수 있다.According to an embodiment, the control unit may be configured such that the first main beam is formed at the first angle in the AZ direction, and null is formed at the second angle in the EL direction, Each element of the second array antenna is controlled so that the phase of each element is controlled so that a second main beam is formed at the second angle in the EL direction and a null is formed at the first angle in the AZ direction, Can be controlled.
본 발명에 따른 이동 단말기 및 안테나 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the mobile terminal and the antenna device according to the present invention will be described as follows.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 넓은 빔과 좁은 빔을 갖는 계층적 구조의 빔 포밍을 통해, 빔 추적을 고속으로 수행할 수 있는 안테나 장치 및 이동 단말기를 제공할 수 있다.Also, according to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide an antenna device and a mobile terminal capable of performing beam tracking at a high speed through beamforming of a hierarchical structure having a wide beam and a narrow beam.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 서로 다른 형태의 배열 안테나를 이용하여, 이동 단말기의 회전 등 움직임에 관계없이 전 방향에서 빔 추적 성능이 향상된 안테나 장치를 제공할 수 있다.According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide an antenna device improved in beam tracking performance in all directions regardless of the rotation motion of the mobile terminal using different types of array antennas.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. It should be understood, however, that the detailed description and specific examples, such as the preferred embodiments of the invention, are given by way of illustration only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the invention will become apparent to those skilled in the art.
도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기에 배치되는 두 가지 유형의 배열 안테나가 구비된 이동 단말기를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 이동 단말기의 빔 추적 방법의 개념도를 나타낸다.
도 4a는 본 발명에 따른 넓은 빔(WB)과 좁은 빔(NB)의 방사 패턴을 비교한 것이다.
도 4b는 본 발명에 따른 넓은 빔(WB) 및 좁은 빔(NB)에 따른 방사 패턴과 소자 타입에 따른 단일 방사 패턴을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 빔들에 대한 방사패턴과 단말의 회전(rotation) 방향과의 관계를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 제1 배열 안테나에서 최적 빔을 찾기 위한 좁은 빔 탐색 기법과 관련한, 제1 배열 안테나의 방사 패턴을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 배열 안테나에서 최적 빔을 찾기 위한 좁은 빔 탐색 기법과 관련한, 제2 배열 안테나의 방사 패턴을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른, 제1 및 제2 배열 안테나의 단말 내 배치와, 제1 및 제2 배열 안테나에 의한 방사 패턴을 나타낸다.
도 9a 내지 9c는 발명에 따른 계층적 빔 탐색과 센서 정보를 융합한 빔 추적 기법의 개념도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 이동 단말기에 의해 수행되는 계층적 빔 탐색 수행 방법의 흐름도를 나타낸다. 1A is a block diagram illustrating a mobile terminal according to the present invention.
1B and 1C are conceptual diagrams illustrating an example of a mobile terminal according to the present invention in different directions.
FIG. 2 illustrates a mobile terminal having two types of array antennas disposed in a mobile terminal according to the present invention.
3 is a conceptual diagram of a beam tracking method of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
4A compares the radiation patterns of the wide beam WB and the narrow beam NB according to the present invention.
FIG. 4B shows a radiation pattern according to the present invention and a single radiation pattern according to the device type according to the wide beam WB and the narrow beam NB.
5 shows a relationship between a radiation pattern for a plurality of beams and a rotation direction of the terminal according to the present invention.
6 shows a radiation pattern of a first array antenna in relation to a narrow beam search technique for finding an optimal beam in a first array antenna according to the present invention.
7 shows a radiation pattern of a second array antenna in relation to a narrow beam search technique for finding an optimal beam in a second array antenna according to the present invention.
FIG. 8 shows an arrangement of the first and second array antennas in the terminal and a radiation pattern by the first and second array antennas, according to the present invention.
FIGS. 9A to 9C are conceptual diagrams of a beam tracking method in which the hierarchical beam search and the sensor information are fused according to the invention.
10 is a flowchart illustrating a method of performing a hierarchical beam search performed by a mobile terminal according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다. The mobile terminal described in this specification includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation device, a slate PC A tablet PC, an ultrabook, a wearable device such as a smartwatch, a smart glass, and a head mounted display (HMD). have.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.However, it will be appreciated by those skilled in the art that the configuration according to the embodiments described herein may be applied to fixed terminals such as a digital TV, a desktop computer, a digital signage, and the like, will be.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.1A to 1C are block diagrams for explaining a mobile terminal according to the present invention, and FIGS. 1B and 1C are conceptual diagrams showing an example of a mobile terminal according to the present invention in different directions.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. The
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.The
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.The
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.The
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.The
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.In addition, the
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.In addition to the operations related to the application program, the
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.In addition, the
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.The
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다. At least some of the components may operate in cooperation with one another to implement a method of operation, control, or control of a mobile terminal according to various embodiments described below. In addition, the operation, control, or control method of the mobile terminal may be implemented on the mobile terminal by driving at least one application program stored in the
도 1 b 및 1c를 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다. Referring to FIGS. 1B and 1C, the disclosed
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.Here, the terminal body can be understood as a concept of referring to the
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.The
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.A
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.In some cases, electronic components may also be mounted on the
도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.As shown, when the
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.These
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.The
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.The
이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1카메라(121a) 및 제1조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.1B and 1C, a
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.However, these configurations are not limited to this arrangement. These configurations may be excluded or replaced as needed, or placed on different planes. For example, the
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.The
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.In addition, the
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.The
한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.The touch sensor may be a film having a touch pattern and disposed between the
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.In this way, the
제1음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.The first
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.The
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.The
제1카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.The
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.The first and
본 도면에서는 제1조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.In this figure, the
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.The contents input by the first and
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.On the other hand, a rear input unit (not shown) may be provided on the rear surface of the terminal body as another example of the user input unit 123. The rear input unit is operated to receive a command for controlling the operation of the
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.The rear input unit may be disposed so as to overlap with the
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.When a rear input unit is provided on the rear surface of the terminal body, a new type of user interface using the rear input unit can be realized. When the
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.Meanwhile, the
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.The
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.The
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.And a
제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.The
플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.The
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.And a second
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.The terminal body may be provided with at least one antenna for wireless communication. The antenna may be embedded in the terminal body or formed in the case. For example, an antenna constituting a part of the broadcast receiving module 111 (see FIG. 1A) may be configured to be able to be drawn out from the terminal body. Alternatively, the antenna may be formed in a film type and attached to the inner surface of the
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.The terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1A) for supplying power to the
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.The
한편, 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.The
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.The
이하에서는 이와 같이 구성된 안테나 장치와 안테나 장치가 구현된 이동 단말기와 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. Hereinafter, embodiments related to an antenna device and an antenna device having the antenna device constructed as above will be described with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기에 배치되는 두 가지 유형의 배열 안테나가 구비된 이동 단말기를 나타낸다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 이동 단말기(100)는 신호를 송신 또는 수신하도록 구성되는 배열 안테나(200)를 포함한다. 또한, 이동 단말기(100)는 상기 배열 안테나의 복수의 빔들 중 어느 하나의 빔을 선택하도록 제어하는 제어부(180)를 더 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 배열 안테나(200)는 제1 배열 안테나(210) 및 제2 배열 안테나(220)을 포함한다.2 shows a mobile terminal having two types of array antennas arranged in a mobile terminal according to the present invention. Referring to Figures 1 and 2, a
제1 배열 안테나(210)는 단말의 측면 상에서 전자기 에너지를 방사하도록 구성된다. 이에 따라, 제1 배열 안테나(210)는 단말의 측면 상에서 무선 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 배열 안테나(210)는 1차원 영역에서 k개의 안테나 소자가 배열된 k × 1 배열 안테나일 수 있다. 이와 관련하여, 제1 배열 안테나(210)의 안테나 소자는 측면 상에서 방사패턴이 형성되는 엔드 파이어(endfire) 형태의 안테나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 배열 안테나(210)는 다이폴(dipole), 또는 모노폴(monopole) 형태의 방사 소자들로 이루어질 수 있다.The
한편, 제2 배열 안테나(220)는 단말의 전면 또는 후면으로 전자기 에너지를 방사하도록 구성된다. 이에 따라, 제2 배열 안테나(220)는 단말의 전면 또는 후면에서 무선 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 배열 안테나(220)는 2차원 영역의 두 개의 축에 대해 각각 m개, n개의 소자가 배열된 m ×n 배열 안테나일 수 있다. 이와 관련하여, 제2 배열 안테나(220)의 안테나 소자는 소자가 배치된 평면에 수직 방향으로 방사패턴이 형성되는 브로드사이드(broadside) 또는 보어사이트(boresight) 형태의 안테나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 배열 안테나(210)는 평면상에 프린트된 형태의 패치(patch) 방사 소자들로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
다음으로, 도 3은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 이동 단말기의 빔 추적 방법의 개념도를 나타낸다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제어부(180)는 다음과 같은 과정을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 빔 추적 (또는 빔 포밍) 과정 (단계)은 i) 초기 단계(Initial state), ii) 최적 좁은 빔(Optimum Narrow beam) 선택 단계, iii) 좁은 빔 추적(Narrow beam tracking) 단계를 포함한다. 또한, 상기 빔 추적 (또는 빔 포밍) 과정 (단계)은 iv) 좁은 빔 데이터(Narrow Beam data) 통신 단계, v) 넓은 빔(Narrow beam) 사용 단계, 및 vi) 빔 복원(Beam recovery) 단계를 포함한다.Next, FIG. 3 shows a conceptual view of a beam tracking method of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 2 and 3, the
먼저, i) 초기 단계(Initial state)와 관련하여, 이는 빔 검출(Detection) 단계에 해당한다. 이와 관련하여, 제어부(180)는 배열 안테나(200) 중 일부 소자를 이용하여 복수의 넓은 빔(WB: wide beam)들 중 수신 성능이 가장 높은 제1 넓은 빔으로 상기 신호를 수신한다. 이때, 제1 넓은 빔을 포함한 복수의 넓은 빔(WB)들은 제1 빔폭(BW: beam-width)으로 구성될 수 있다. 여기서, 배열 안테나(200) 중 일부 소자는 제1 배열 안테나(210) 중 일부 소자이거나, 또는 제2 배열 안테나(220) 중 일부 소자를 의미한다. 예를 들어, 제1 배열 안테나(210) 또는 제2 배열 안테나(220)의 전체 소자 개수가 16개인 경우이면, 이들 중 일부인 2개, 4개, 또는 8개의 일부 소자를 이용하여 넓은 빔을 형성할 수 있다. 한편, 전체 소자 개수는 16개에 한정되는 것이 아니라, 4개, 8개, 16개, 32개 등 응용에 따라 다양하게 변형 가능하다. 이와 같이, 전체 안테나 소자들 중 일부 소자만 이용하는 방법을 서브-어레이(sub-array) 기법이라 할 수 있다. 이때, 일부 소자를 이용하는 방법은 전체 소자들 중 연속하여 배치된 소자들을 선택하거나 또는 임의의 소자들을 선택하는 것이 모두 가능하다. 하지만, 안테나의 빔 특성을 향상시키고 전력 분배/결합의 용이성을 위해 연속하여 전체 소자들 중 연속하여 배치된 일부 소자들을 선택하는 것이 바람직할 수 있다.First, i) with respect to the initial state, this corresponds to a beam detecting step. In this regard, the
한편, i) 초기 단계(Initial state)와 관련하여, 예를 들어, 16개의 전체 안테나 소자들 중 4개의 안테나 소자를 선택하여 4개의 넓은 빔(WB)을 형성할 수 있다. 이때, 제어부(180)는 4개의 넓은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 빔, 예컨대 WB1을 선택하고, WB1으로 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 초기 단계에서 데이터가 아닌 파일럿이나 제어 신호 등이 수신될 수 있다. 이러한 신호는 기지국 또는 상대 단말에 의해 최대 전력(maximum power)으로 송신될 수 있으므로, 단말은 안테나 이득이 작은 넓은 빔(WB)으로 파일럿이나 제어 신호 등을 충분히 수신할 수 있다. On the other hand, i) With respect to the initial state, for example, four antenna elements among 16 total antenna elements can be selected to form four wide beams WB. At this time, the
다음으로, ii) 최적 좁은 빔(Optimum Narrow beam) 선택 단계와 관련하여, 제어부(180)는 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다. 제어부(180)는 배열 안테나(200)를 이용하여 복수의 좁은 빔(NB: narrow beam)들 중 수신 성능이 가장 높은 제1 좁은 빔으로 상기 신호를 수신하도록 배열 안테나(200)를 제어할 수 있다. 이때, 복수의 좁은 빔(NB)들은 제2 빔폭을 갖도록 구성되고, 제2 빔폭은 넓은 빔(WB)에 해당하는 제1 빔폭보다 좁은 빔폭에 해당한다. 한편, 좁은 빔(WB)을 사용함에 따라 안테나 이득이 증가하여 데이터를 포함하는 신호를 송수신하는 것이 용이하게 된다. 이에 따라, 데이터를 포함하는 신호는 파일럿이나 제어 정보를 포함하는 신호와 같이 최대 전력이 아닌 보다 낮은 전력으로 수신이 가능하게 된다.Next, with respect to ii) the optimum narrow beam selection step, the
iii) 좁은 빔 추적(Narrow beam tracking) 단계와 관련하여, 제어부(180)는 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다. 먼저, 제어부(180)는 제1 넓은 빔의 영역 내의 복수의 좁은 빔들 중 상기 제1 좁은 빔을 선택하다. 다음으로, 제어부(180)는 제1 좁은 빔의 수신 성능이 제1 임계치 이하이면, 상기 제1 좁은 빔의 영역 내의 상기 복수의 좁은 빔들 중 상기 제1 좁은 빔에 인접한 제2 좁은 빔을 선택할 수 있다.iii) With respect to the narrow beam tracking step, the
전술한 바와 같이, 계층적 빔과 관련하여, 도 4a는 본 발명에 따른 넓은 빔(WB)과 좁은 빔(NB)의 방사 패턴을 비교한 것이다. 도 4a의 (a)를 참조하면, 서로 다른 타입의 제1 및 제2 배열 안테나에 대한 넓은 빔(WB)과 좁은 빔(NB)의 방사 패턴을 나타낸다. 이때, 다이폴 안테나와 같은 제1 배열 안테나에 대하여 전체 소자 개수가 4개이면, 안테나 소자 1개 또는 2개를 이용하여 WB을 형성할 수 있다. 또한, 전체 소자 개수가 16개이면, 안테나 소자 1개, 2개, 4개 또는 8개를 이용하여 WB을 형성할 수 있다. 또한, 패치 안테나와 같은 제2 배열 안테나에 대하여 전체 소자 형태가 2×2이면, 안테나 소자 1개를 이용하여 WB을 형성할 수 있다. 또한, 전체 소자 형태가 4×4이면, 안테나 소자 2×2를 이용하여 WB을 형성할 수 있다. 이와 같은 배열의 전체 안테나 소자 중 일부를 사용함에 따라 안테나의 지향성 (또는 이득)이 감소한다. 또한, 전체 안테나 소자 중 사용되지 않는 소자에 연결된 능동 소자(active element), 즉 전력 증폭기가 동작하지 않음에 따라 유효 방사 전력(EIRP: Effective Isotropic Radiated Power)가 감소하게 된다. As described above, with respect to the hierarchical beam, FIG. 4A compares the radiation patterns of the wide beam WB and the narrow beam NB according to the present invention. Referring to FIG. 4A, the radiation patterns of the wide beam WB and the narrow beam NB for the first and second array antennas of different types are shown. At this time, if the total number of elements is four for the first array antenna such as the dipole antenna, WB can be formed using one or two antenna elements. If the total number of elements is 16, WB can be formed using one, two, four, or eight antenna elements. In addition, if the overall configuration of the second array antenna such as the patch antenna is 2 x 2, WB can be formed using one antenna element. Further, if the total device form is 4x4, WB can be formed using the antenna element 2x2. The directivity (or gain) of the antenna is reduced by using some of the antenna elements of such an arrangement. In addition, effective active power (EIRP: Effective Isotropic Radiated Power) is reduced because an active element connected to an unused element among all the antenna elements, i.e., a power amplifier, does not operate.
한편, 넓은 빔(WB)은 빔 커버리지가 넓기 때문에 통신용보다는 기지국에 의한 송신 빔 검출(detection) 용으로 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4a의 (b)는 서로 다른 타입의 안테나에 대해 넓은 빔(WB)의 방사 패턴을 나타낸 것이다. 예를 들어, 1개의 다이폴 소자와 1개의 패치 소자의 방사 패턴을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 다이폴과 같은 제1 안테나 소자는 단말의 전면에 대해 수평 방향, 즉 단말의 측면 방향으로 메인 빔을 형성한다. 반면에, 패치와 같은 제2 안테나 소자는 단말의 전면에 수직 방향, 즉 단말의 전면 방향으로 메인 빔을 형성한다. 한편, 각 배열 안테나에 대하여 몇 개의 안테나 소자를 이용하여 몇 개의 넓은 빔(WB)을 형성할지는 빔 설계 규칙(Beam design rule에 따라 달라진다. On the other hand, since the wide beam WB has a wide beam coverage, it can be used for transmission beam detection by the base station rather than for communication. In this regard, Figure 4 (b) shows the radiation pattern of the broad beam WB for different types of antennas. For example, the radiation patterns of one dipole element and one patch element are shown. As shown, a first antenna element, such as a dipole, forms a main beam in a horizontal direction, i.e., a lateral direction of the terminal, relative to the front surface of the terminal. On the other hand, a second antenna element such as a patch forms a main beam in a direction perpendicular to the front surface of the terminal, that is, in the front direction of the terminal. On the other hand, how many wide beams WB are formed by using several antenna elements for each array antenna depends on the beam design rule (Beam design rule).
한편, 넓은 빔(WB) 형성과 관련하여, 배터리의 잔여 전력이 감소한 경우에도 좁은 빔(NB) 대신에 넓은 빔(WB)을 이용하여 데이터 통신을 수행할 수 있다. 이에 따라 기지국에서 단말로의 하향링크(DL: DownLink)로 수신되는 데이터 속도가 감소될 수 있다. 또한, 단말에 의한 UE tracking의 경우에도 소비 전력 감소와 빔 추적 시간 감소를 위해 넓은 빔(WB) 형성 방법이 수행될 수 있다.With respect to the formation of the wide beam WB, data communication can be performed using the wide beam WB instead of the narrow beam NB even when the remaining power of the battery is reduced. Accordingly, the data rate received by the downlink (DL) from the base station to the subscriber station can be reduced. Also, in the case of UE tracking by the terminal, a wide beam (WB) forming method can be performed to reduce the power consumption and reduce the beam tracking time.
한편, 계층적 빔 추적 방법과 관련하여, 도 4b는 본 발명에 따른 넓은 빔(WB) 및 좁은 빔(NB)에 따른 방사 패턴과 소자 타입에 따른 단일 방사 패턴을 나타낸다. 도 3 및 도 4b를 참조하면, i) 단계에서 WB1이 선택되었다고 가정하면, ii) 단계에서 WB1의 영역 내의 복수의 좁은 빔들(NB1 내지 NB4) 중 수신 성능이 가장 좋은 NB2가 선택될 수 있다. 다음으로, 해당 WB 내에서 NB 추적을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, iii) 좁은 빔 추적(Narrow beam tracking) 단계가 수행될 수 있다 . 이때, 제어부(180)는 제1 좁은 빔의 수신 성능이 제1 임계치 이하이면, 상기 제1 좁은 빔의 영역 내의 복수의 좁은 빔들 중 상기 제1 좁은 빔에 인접한 제2 좁은 빔을 선택할 수 있다. 이때, 제2 좁은 빔의 선택은 수신 성능이 제1 임계치 이상이 될 때까지 수행되거나 또는 제1 넓은 빔(WB1) 내의 모든 좁은 빔들(NB1 내지 NB4)에 대해 수행될 수 있다. 한편, 해당 NB이 선택되면, 해당 NB을 이용하여 NB 데이터 통신이 수행될 수 있다. 해당 NB를 통한 수신 성능이 일정 수준을 유지하면, NB 데이터 통신이 수행되는 동안에 해당 NB, 예컨대 NB2가 안테나 빔이 고정되므로, 이를 정적(Stationary) 상태로 지칭할 수 있다.On the other hand, with respect to the hierarchical beam tracking method, FIG. 4B shows a radiation pattern according to the wide beam WB and the narrow beam NB according to the present invention, and a single radiation pattern according to the element type. Referring to FIGS. 3 and 4B, assuming that WB1 is selected in step i), NB2 having the best reception performance among the plurality of narrow beams NB1 to NB4 in the region of WB1 in step ii) may be selected. Next, NB tracing can be performed within the WB. In this regard, iii) a narrow beam tracking step may be performed . At this time, if the reception performance of the first narrow beam is below the first threshold, the
다음으로, NB2의 수신 성능이 감소하거나 배터리 용량에 따라, v) 넓은 빔(Narrow beam) 사용 단계를 수행하고, 이후에 vi) 빔 복원(Beam recovery) 단계가 수행될 수 있다. 이때, 이전에 선택된 NB2의 영역(WB1) 내의 복수의 좁은 빔들(NB1 내지 NB4) 중 NB2에 인접한 빔인 NB1 또는 NB3이 선택될 수 있다. 하지만, 해당 영역 내에 최적 NB이 존재하지 않으면, 다른 WB 내에서 최적 NB을 탐색할 수 있다. 이때, 제어부(180)는 제1 좁은 빔의 수신 성능이 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하이면, 제1 빔폭을 갖는 복수의 넓은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 제2 넓은 빔을 선택할 수 있다. 또는, 이동 단말기의 잔여 배터리 용량이 특정 수준 이하이면, 제어부(180)는 상기 제1 좁은 빔에서 상기 제2 넓은 빔을 선택할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 제2 넓은 빔이 선택된 이후에, 제어부(180)는 상기 제2 넓은 빔이 속한 영역 내의 좁은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 최적 좁은 빔을 선택할 수 있다. 또는, 제어부(180)가 잔여 배터리 용량이 특정 수준 이상으로 회복된 것으로 판단하면, 상기 제2 넓은 빔이 속한 영역 내의 좁은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 최적 좁은 빔을 선택할 수 있다. Next, the reception performance of NB2 may decrease, or v) a narrow beam use step may be performed according to battery capacity, and then a vi recovery step may be performed. At this time, NB1 or NB3 which is a beam adjacent to NB2 among the plurality of narrow beams NB1 to NB4 in the region WB1 of the previously selected NB2 can be selected. However, if the optimal NB does not exist in the corresponding region, the optimal NB can be searched in another WB. At this time, if the reception performance of the first narrow beam is below a second threshold value lower than the first threshold, the
전술한 바와 같이, 특정 NB가 속한 WB 영역 내에서 수신 성능이 크게 저하되면, 제어부(180)는 다른 WB 영역 내의 NB을 탐색할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 제1 좁은 빔(NB1)의 수신 성능이 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하이면, 상기 제1 빔폭을 갖는 복수의 넓은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 제2 넓은 빔(WB2)을 선택할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 제2 넓은 빔(WB2)의 수신 성능이 상기 제2 임계치보다 높고 상기 제1 임계치보다 낮으면, 상기 제2 넓은 빔(NB2)의 영역 내의 상기 제2 빔폭을 갖는 복수의 좁은 빔들(NB5 내지 NB8) 중 수신 성능이 가장 높은 제3 좁은 빔을 선택할 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는 NB2의 수신 성능이 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하이면, NB1 내지 NB4를 탐색하지 않고, 인접한 WB2 영역 내의 NB5 내지 NB8을 탐색할 수 있다. 이에 따라, NB2에서 NB5, NB6로의 2번의 빔 탐색에 의해 NB6 선택이 가능하므로, 순차적인 빔 탐색에 의한 경우보다 빔 탐색 시간이 감소된다. 또한, 빔 추적(탐색) 시간을 감소시키기 위해 NB5의 수신 성능이 제2 임계치를 만족하면 NB6을 탐색하지 않고 팀 추적 (탐색)과정을 종료할 수 있다.As described above, if the reception performance greatly deteriorates in the WB area to which the specific NB belongs, the
한편, vi) 빔 복원(Beam recovery) 단계 이후에 iii) 좁은 빔 추적(Narrow beam tracking) 단계가 다시 수행될 수 있다. 즉, 제어부(180)는 제3 좁은 빔이 수신 성능이 일정 수준 이하이면, 제3 좁은 빔이 속한 넓은 빔 내의 다른 좁은 빔들에 대한 빔 추적을 수행할 수 있다.On the other hand, vi) after the beam recovery step and iii) the narrow beam tracking step may be performed again. That is, if the third narrow beam is below a certain level, the
다음으로, 본 발명에 따른 이동 단말기 (사용자 단말 (UE: User Equipment)) 빔 추적 시, 좁은 빔(NB) 간 이동 조건 및 최대 이동 가능 인접 빔 수 계산 방법에 대해 살펴보기로 한다. 이와 관련하여, 도 5는 본 발명에 따른 복수의 빔들에 대한 방사패턴과 단말의 회전(rotation) 방향과의 관계를 나타낸다. 이와 관련하여, 제어부(180)는 시간의 변화에 따른 좁은 빔에 의한 기준 신호 수신 전력 (RSRP: Received Signal Received Power)의 차이가 제1 기준치 이상이면, 상기 차이에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산할 수 있다. 또는, 제어부(180)는 시간의 변화에 따른 좁은 빔에 의한 RSRP의 기울기(slope)가 제2 기준치 이상이면, 상기 기울기에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산할 수 있다. Next, a description will be made of a moving condition between a narrow beam NB and a method of calculating a maximum movable adjacent beam number in a mobile terminal (user equipment (UE)) beam tracking according to the present invention. In this regard, FIG. 5 shows the relationship between the radiation pattern for the plurality of beams and the rotation direction of the terminal according to the present invention. In this regard, if the difference of the received signal received power (RSRP) by the narrow beam according to the change of the time is equal to or greater than the first reference value, the
전술한 바와 같이, 빔 간 이동 조건은 2가지 조건을 만족하는 경우, 현재 빔에서 해당 후보(candidate) 빔으로 이동하게 된다. 이와 관련하여, 조건 1은 현재 빔의 기준(reference) RSRP 대비 현 시점에서의 RSRP값의 차이가 특정 임계치를 넘는 경우에 해당한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 기준 시점(시점 ①)에서 현 시점(시점 ②또는 ③)에서의 RSRP의 차이(Δ1) 가 ΔThr 이상이면, RSRP의 차이에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산할 수 있다. 다음으로, 조건 2는 현재 빔의 기준 시점(시점 ①)과 현 시점(시점 ②) 또는 이전 시점(시점 ②)과 현 시점(시점 ③)지점에서의 기울기(slope)(Δ2) 가 제2 기준치 이상인지를 판단한다. 이때, 기울기(slope)(Δ2)는 음수(-)의 값으로 절대값을 비교하여 판단할 수 있다. 따라서, 기울기(slope)(Δ2) 가 제2 기준치 이상이면, 상기 기울기에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산할 수 있다. As described above, when the two conditions are satisfied, the beam-to-beam movement condition moves from the current beam to the corresponding candidate beam. In this regard,
여기서, 기준 RSRP 값은 LOS(Line of sight) 또는 다중 경로(Multi-path) 채널 상황에 맞는 현재의 채널 상황에서, 현재 데이터 통신을 하는 좁은(narrow) 빔의 최고값을 의미한다. 또한, ΔThr (Threshold) 값은 LOS 또는 다중 경로 채널 상황에 맞는 현재의 채널 상황에서, 현재의 기준 값 대비 상대적인 RSRP 최적값을 의미한다. 시점 ②의 경우, 빔의 최고값 대비 1.5dB, 시점 ③의 경우, 빔의 최고값 대비 3dB 지점으로, 각각 인접 빔을 모니터링 위한 스위칭(Switching) 시점이다. Herein, the reference RSRP value refers to a maximum value of a narrow beam for present data communication in a current channel condition corresponding to a line-of-sight (LOS) or multi-path channel condition. Also, the? Thr (Threshold) value means an RSRP optimal value relative to the current reference value in the current channel condition corresponding to the LOS or multipath channel conditions. At
한편, 이동 가능 최대 인접 빔 수 계산 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다. 단말의 최대 회전 속도가 800°/s라고 하면, 이는 4°/5ms 가 된다. 예를 들어, 4개의 안테나 소자를 이용하여 빔을 생성하고, 3dB 빔폭이 약 20°이고, 현재 빔의 최고(Peak) RSRP 대비 ΔThr을 1.5dB 또는 3dB로 가정할 수 있다. 또한, UE 빔의 스위칭 시간이 5ms 마다 이루어지며, 현재 빔을 통한 데이터 통신이 가능한 RSRP 값을 -3dB로 가정할 수 있다. 이때. 임계치(ΔThr)를 1.5dB로 가정한 ②의 지점에서 현재 빔으로 데이터 통신을 유지하면서 추적을 위한 빔 모니터링이 가능한 인접 빔의 수는 ③+④+⑤=12°/15ms 임을 고려하면 3개 정도임을 알 수 있다. 한편, 임계치(ΔThr)를 3dB로 가정한 ③의 지점에서 현재 빔으로 데이터 통신을 유지하면서 추적을 위한 빔 모니터링이 가능한 인접 빔의 수는 ④+⑤=8°/10ms로 2개 정도임을 알 수 있다. 전술한 바와 같이, 인접 빔의 개수가 2개인 경우는 ΔThr을 3dB로 한 경우가 ΔThr을 1.5dB로 가정한 경우보다 채널 변화에 덜 민감하게 반응할 것으로 판단된다. 한편, ⑥ 지점의 경우는 데이터 통신에 적용되는 현재 빔 이득이 -3dB보다 작아 블록 에러 비율(BLER: BLock Error Rate)이 증가하여 이러한 추적 방식의 적용이 어려울 수 있다.Meanwhile, a method of calculating the maximum movable adjacent beam number will be described below. Assuming that the maximum rotational speed of the terminal is 800 ° / s, this is 4 ° / 5 ms. For example, a beam can be generated using four antenna elements, assuming a 3 dB beamwidth of about 20 and a peak to peak RSRP of the current beam of 1.5 TDB or 3 dB. Also, it is assumed that the switching time of the UE beam is 5 ms, and the RSRP value capable of data communication through the current beam is -3 dB. At this time. Assuming that the threshold (ΔThr) is assumed to be 1.5 dB, the number of adjacent beams capable of beam monitoring for tracking while maintaining data communication with the current beam is 3 (+ 3) + ⑤ + 12 . On the other hand, it can be seen that the number of adjacent beams capable of beam monitoring for tracking while maintaining data communication with the current beam at ③ where the threshold value (? Thr) is assumed to be 3 dB is about 2 at ④ + ⑤ = 8 ° / have. As described above, in the case where the number of adjacent beams is two, it is considered that the case where? Thr is set to 3 dB is less sensitive to the channel variation than the case where? Thr is assumed to be 1.5 dB. On the other hand, in the case of the
위의 예시와 같이 ΔThr을 1.5dB 또는 3dB로 할 경우, 최대 2개 또는 3개의 인접 빔만 탐색 가능하기 때문에, 탐색 가능한 인접 빔 수를 늘리기 위해서는 빔 스위칭 시간을 5ms에서 감소시키면 된다. 가령, 단말의 회전 속도가 4°/5ms이기 때문에 2.5ms마다 빔 스위칭을 할 경우, 현재 빔에서 -3dB 이내로 데이터 통신을 수행하면서, 동시에 탐색 가능한 인접 빔 수는 2배로 늘어나게 된다. When? Thr is set to 1.5 dB or 3 dB as in the above example, since only two or three adjacent beams can be searched, the beam switching time can be reduced to 5 ms in order to increase the number of adjacent beams that can be searched. For example, when beam switching is performed every 2.5 ms since the rotation speed of the terminal is 4 [deg.] / 5 ms, the number of adjacent beams that can be searched at the same time is doubled while data communication is performed within -3 dB from the current beam.
결론적으로, 빔 추적 알고리즘 설계 시, 탐색해야 할 인접 빔 수는 이러한 조건에서 계산된 최대 인접 빔 수보다 같거나 작아야 한다. 또한, 최종 인접 빔의 위치와 데이터 통신 가능한 최저 임계치 RSRP 값 사이에 어느 정도 여유(Margin)를 갖도록 설계가 되어야 한다. 빔 방향이 45°가 넘는 빔들은, 이득(gain)이 감소하고 빔 폭은 넓어지지만, 전술한 방식과 동일한 방식으로 인접 빔 수의 계산이 가능하다.In conclusion, in designing the beam-tracing algorithm, the number of adjacent beams to be searched must be equal to or smaller than the maximum number of adjacent beams calculated under these conditions. In addition, it should be designed to have some margin between the position of the last adjacent beam and the lowest threshold RSRP value capable of data communication. The beam having a beam direction of more than 45 degrees has a gain reduced and a beam width wider, but it is possible to calculate the number of adjacent beams in the same manner as described above.
다음으로, 두 가지 타입의 제1 및 제2 배열 안테나에서 최적 빔을 찾기 위한 빔 포밍 방식에 대해 살펴보기로 한다. 이와 관련하여, 도 6은 본 발명에 따른 제1 배열 안테나에서 최적 빔을 찾기 위한 좁은 빔 탐색 기법과 관련한, 제1 배열 안테나의 방사 패턴을 나타낸다. 반면에, 도 7은 본 발명에 따른 제2 배열 안테나에서 최적 빔을 찾기 위한 좁은 빔 탐색 기법과 관련한, 제2 배열 안테나의 방사 패턴을 나타낸다.Next, a beam forming method for searching for an optimum beam in two types of first and second array antennas will be described. In this regard, Figure 6 shows the radiation pattern of the first array antenna in relation to a narrow beam search technique for finding an optimal beam in a first array antenna according to the present invention. FIG. 7, on the other hand, shows the radiation pattern of the second array antenna in relation to a narrow beam search technique for finding an optimal beam in a second array antenna according to the present invention.
도 1, 2 및 6을 참조하면, 제어부(180)는 제1 배열 안테나(210)를 이용하여, 1차원 영역에서 수평(AZ: Azimuth) 방향으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 제어부(180)는 보어사이트(Boresight) 방향의 중심 빔(center beam)의 제1 RSRP보다 상기 중심 빔에서 제1 방향으로 인접한 제1 인접 빔(adjacent beam)에서의 제2 RSRP가 크면, 상기 제1 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 작으면, 상기 제1 RSRP와 상기 중심 빔에서 제2 방향으로 인접한 제2 인접 빔에서의 제3 RSRP를 비교할 수 있다. 이때, 상기 제1 RSRP보다 상기 제3 RSRP가 크면, 상기 제2 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2 and 6, the
예를 들어, 다이폴 안테나와 같은 제1 배열 안테나(210)의 경우, 보어사이트 빔인 ① 지점에서의 NB1를 시작으로 좌/우로 나누어 탐색을 진행할 수 있다. 탐색 중에 최적 빔을 찾게 되면 탐색을 중단하고 해당 NB를 통해 데이터 통신을 수행할 수 있다. 이러한 탐색 방식은 전체 탐색(full searching) 대비 탐색 시간을 감소시킬 수 있다. 상기 탐색 방식은 탐색 수가 최소 3회, 최대 (N-1)/2+1로, 전체 탐색 대비 탐색 수가 감소하게 된다. 본 발명에서 제안한 탐색 방식은 아래와 같이 스텝 1 내지 N에 따라 빔 탐색 과정이 수행될 수 있다.For example, in the case of the
. Step 1 : 보어사이트에 해당하는 NB① BRSRP 측정. Step 1:
우측 빔부터 BRSRP 측정함 (시작 시, 좌/우 순서는 상관없음) Measures BRSRP from right beam (start, left / right order does not matter)
. Step 2 : NB② BRSRP 측정. Step 2: Measure NB② BRSRP
- Case 1. NB② BRSRP > NB① BRSRP -
→ 우측 탐색 진행, NB③ & Step 4로 이동 → Navigate right,
- Case 2. NB② BRSRP < NB① BRSRP -
→우측 빔 탐색 무의미, 좌측 빔 탐색 시작, NB⑤ & Step3 로 이동 → Right beam search is meaningless, start searching for left beam,
. Step 3 : NB⑤ BRSRP 측정 . Step 3:
- Case 1. NB⑤ BRSRP > NB① BRSRP -
→좌측 NB⑥ & 다음 단계 탐색 진행 → Left NB⑥ & proceed to next step search
- Case 2. NB⑤ BRSRP < NB① BRSRP -
→NB①의 BRSRP가 NB②&⑤보다 크기 때문에, 최적 빔으로 NB① 선택 → Since BRSRP of NB① is larger than NB② & ⑤, NB① is selected as optimum beam
. Step 4 : NB③ 측정. Step 4: Measure NB
- Case 1. NB③ BRSRP > NB② BRSRP -
→우측 빔 NB④ & 다음 단계로 이동 → Right beam NB④ & Go to the next step
- Case 2. NB③ BRSRP < NB② BRSRP -
→ NB②의 BRSRP가 NB①&③ 보다 크기 때문에, 최적 빔으로 NB② 선택 → Since BRSRP of NB② is bigger than NB① & ③, NB② is selected as optimum beam
. Step N : 좌측/우측 탐색 포함, 최종 빔까지 도달. Step N: Including left / right navigation, reaching the final beam
→마지막 NB이 이전 NB보다 BRSRP가 높으면 최대 BRSRP로 간주, 최적 빔으로 선택 → If the last NB is higher than the previous NB, it is regarded as the maximum BRSRP and it is selected as the optimum beam.
특히, NB 탐색과 관련하여, 제1 및 제2 인접 빔은 상기 제1 배열 안테나의 모든 소자를 이용하여 형성되는 좁은 빔일 수 있다. 이때, 제1 및 제2 인접 빔은 상기 제1 배열 안테나의 일부 소자를 이용하여 형성되는 n개의 복수의 넓은 빔들 중 어느 하나의 넓은 빔에 속할 수 있다. 이와 관련하여, 제어부(180)는, 어느 하나의 넓은 빔에 속하는 m개의 좁은 빔들 중 RSRP가 임계치를 만족하지 않으면, 상기 어느 하나의 넓은 빔에 인접한 다른 넓은 빔 내의 특정 개수의 좁은 빔에 대해 빔 포밍을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 6에서의 NB1 내지 NB 7중에서 동일한 넓은 빔에 속하는 일부 NB만을 선택하여, 빔 탐색 시간을 감소시킬 수 있다.In particular, with respect to the NB search, the first and second adjacent beams may be narrow beams formed using all elements of the first array antenna. At this time, the first and second adjacent beams may belong to any one of n wide beams formed using some elements of the first array antenna. In this regard, if the RSRP among the m narrow beams belonging to one of the wide beams does not satisfy the threshold value, the
또한, 도 1, 2 및 7을 참조하면, 제어부(180)는 제2 배열 안테나(220)를 이용하여, 2차원 영역에서 수평(AZ) 및 수직 (EL: Elevation) 방향으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 패치 배열 안테나와 같은 제2 배열 안테나에서, 최적 좁은 빔을 찾기 위한 알고리즘으로, 전체 탐색 대비 탐색 시간을 감소시키기 위한 방법에 해당한다. 예를 들어, 2×2 패치 배열 안테나에서 9개의 좁은 빔을 생성해서 탐색할 수 있다. 또한, N×N 패치 배열 안테나에서 더 많은 개수의 좁은 빔을 생성해서 탐색할 수 있다. 2×2 패치 배열 안테나에 대해, 제안된 탐색 방법은 4회 내지 5회로, 9회의 전체 탐색에 비해 탐색 횟수를 감소시킬 수 있다.1, 2 and 7, the
. Step 1 : NB0에서 BRSRP 측정. Step 1: Measure BRSRP in NB0
→ NB1로 이동, ①번 Path → Move to NB1, ① Path
. Step 2 : NB1에서 BRSRP 측정. Step 2: Measure BRSRP in NB1
- Path ④ : NB0 BRSRP > NB1 BRSRP - Path ④: NB0 BRSRP> NB1 BRSRP
→ ④번 path로 이동. NB4 & NB2 &NB3에 대해 BRSRP을 추가로 측정. Step 3으로 이동함 → Move to
- Path ① : NB0 BRSRP < NB1 BRSRP - Path ①: NB0 BRSRP <NB1 BRSRP
→ ②&③ Path로 이동. NB2 & NB3에서 BRSRP 측정. Step 3으로 이동함. → Go to ② & ③ Path. BRSRP measurements from NB2 & NB3. Go to
. Step 3 : NB5, NB6, NB7, NB8 가운데 최적 빔을 찾음. . Step 3: Find the best beam among NB5, NB6, NB7, NB8.
- Path ① : NB5와 NB6 중 최적 빔을 찾음 - Path ①: Find the optimal beam among NB5 and NB6
→ NB5의 경우, NB1 BRSRP + NB2 BRSRP, NB6의 경우, NB1 BRSRP + NB3 BRSRP 계산하여, 높은 값을 갖는 NB에 대한 BRSRP값을 측정하고 Step4로 이동함. In the case of NB5, NB1 BRSRP + NB2 BRSRP, in case of NB6, NB1 BRSRP + NB3 BRSRP is calculated, and the BRSRP value for the NB having a high value is measured.
- Path ④ : NB7와 NB8 중 최적 빔을 찾음 - Path ④: Find the optimal beam among NB7 and NB8
→ NB7의 경우, NB2 BRSRP + NB4 BRSRP, NB8의 경우, NB3 BRSRP + NB4 BRSRP 계산하여, 높은 값을 갖는 NB에 대한 BRSRP값을 측정하고 Step4로 이동함. NB2 BRSRP + NB4 BRSRP for NB7, NB3 BRSRP + NB4 BRSRP for NB8, and then BRSRP value for NB with high value is measured.
Step 4 : 최종적으로 최적 좁은 빔을 찾음. Path ④ 의 경우 4가지 경우의 수, Path ① 의 경우 5가지 경우의 수 발생.Step 4: Finally find the optimal narrow beam. In case of
- Path ① : NB1, NB2, NB3, NB5 or NB6 가운데 BRSRP가 높은 Narrow beam을 Optimal beam으로 선택함. - Path ①: NB1, NB2, NB3, NB5 or NB6 BRSRP selects the narrow beam as the optimal beam.
- Path ④ : NB0 (NB0 BRSRP가 NB1 & NB4 BRSRP), NB2, NB3, NB4, NB7 또는 NB8 가운데 BRSRP가 높은 좁은 빔을 최적 빔으로 선택함. - Path ④: NB0 (NB0 BRSRP is NB1 & NB4 BRSRP), BRSRP selects narrow beam as optimal beam among NB2, NB3, NB4, NB7 or NB8.
한편, 전술한 제2 배열 안테나에서 보어 사이트 빔인 NB0에서 좌/우/상/하 어느 방향으로 탐색을 시작하는 경우에도 동일한 방식이 적용될 수 있다.Meanwhile, the same method can be applied to the case where the search is started in any direction in the left / right / upper / lower direction in the boreite beam NB0 in the second array antenna.
다음으로, 서로 다른 타입의 배열 안테나 간 빔 추적(탐색)을 위한 좁은 빔의 빔 정렬(beam alignment) 방법에 대해 살펴보기로 한다. 이와 관련하여, 도 8은 본 발명에 따른, 제1 및 제2 배열 안테나의 단말 내 배치와, 제1 및 제2 배열 안테나에 의한 방사 패턴을 나타낸다. 이와 관련하여, 서로 다른 두 타입의 안테나 배열 빔 설계시에, 빔 간 정렬을 제대로 하게 되면 빔의 수평(Azimuth) 및 수직( Elevation)축에서 일정 영역에 대한 빔 간 중첩(Overlap)이 형성되어, 좁은 빔( Narrow beam)간 스위칭이 원활하게 이루어질 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 배열 안테나는 단말의 측면에 위치하여 수평 방향의 빔을 생성할 수 있다. 또한, 제2 배열 안테나는 단말의 가운데 위치하여 수직 (Z축) 방향의 빔을 생성할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 배열 안테나의 좁은 빔(NB)을 정렬시켜서, 빔 추적(탐색) 시 필요한 후보 인접 빔들을 정할 수 있다. 이와 관련하여, 제어부(180)는 제1 배열 안테나(210)를 이용하여, AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고, 제2 배열 안테나(220)를 이용하여, AZ 방향에서 상기 제1 각도와 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 배열 안테나(210, 220) 간 전환 시, AZ 방향에서 동일한 AZ 각도로 좁은 빔(NB)을 정렬시켜서, 빔 추적(탐색) 시 필요한 후보 인접 빔들을 정할 수 있다. 예를 들어, 다이폴과 같은 제1 배열 안테나(210)의 0°+/-15°도 방향의 빔들의 추적을 위하여, 패치와 같은 제2 배열 안테나(220)의 0° 각도의 NB4가 인접 빔으로 선택될 수 있다. 이는 제2 배열 안테나(220)의 0° 각도의 빔이 +/- 45°의 빔들보다 제1 배열 안테나(210)의 빔에 근접하기 때문이다.Next, a narrow beam beam alignment method for beam tracing (search) between array antennas of different types will be described. In this regard, FIG. 8 shows the arrangement of the first and second array antennas in the terminal and the radiation pattern by the first and second array antennas, according to the present invention. In this regard, when two different types of antenna array beams are designed, if the alignment between the beams is properly performed, an overlap between beams for a certain region is formed in the azimuth and elevation axes of the beam, The switching between the narrow beams can be smoothly performed. As shown in FIG. 8, the first array antenna may be positioned on the side of the terminal to generate a horizontal beam. In addition, the second array antenna is positioned at the center of the terminal and can generate a beam in the vertical (Z-axis) direction. At this time, the narrow beams NB of the first and second array antennas can be aligned to determine candidate adjacent beams required for beam tracking (searching). In this regard, the
배열 안테나 간 전환, 안테나 빔 정렬 이후의 탐색과정과 관련하여, 제어부(180)는 다음과 같은 일련의 절차를 수행할 수 있다. 제어부(180)는 제1 배열 안테나(210)를 이용하여 AZ 방향에서 제1 각도로 메인 빔(main beam)을 생성한다. 이때, 상기 메인 빔은 상기 제1 각도에서 제1 RSRP로 신호를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 제2 배열 안테나(220)를 이용하여 AZ 방향에서 상기 제1 각도로, EL 방향에서 제1 방향의 제2 각도로 상기 메인 빔에 인접한 제1 인접 빔을 생성할 수 있다. 이때, 상기 제1 인접 빔은 상기 제2 각도에서 제2 RSRP로 신호를 수신할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 크면, 상기 EL 방향에서 상기 제1 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 작으면, 상기 제1 RSRP와 상기 메인 빔에서 제2 방향으로 인접한 제2 인접 빔에서의 제3 RSRP를 비교할 수 있다. 이때, 제어부(180)는 상기 제1 RSRP보다 상기 제3 RSRP가 크면, 상기 EL 방향에서 상기 제2 방향으로 빔 포밍을 계속 수행할 수 있다.With respect to the search process after the switching between the array antennas and the antenna beam alignment, the
다음으로, 본 발명에 따른 계층적 빔 탐색과 센서 정보를 결합한 빔 추적 방법에 대해 살펴보기로 한다. 이와 관련하여, RSRP와 같은 수신 신호 세기만을 이용하는 빔 추적 방법은 단말의 회전에 따른 수신 빔 방향 예측이 어렵다는 문제점이 있다. 이에 따라 빔 추적을 정확히 실시간으로 수행하지 못하고, 빔 추적 손실(beam tracking missing)이 발생할 수 있다. 또한, 정확한 UE 빔 추적을 위한 빔 간 스위칭 조건과 같은 빔 설계 규칙을 여러 상황에 따라 모두 생성하는 것 또한 용이하지 않다. 또한, 다른 타입의 배열 안테나를 사용하는 경우에 빔 추적을 위한 빔 정렬도 용이하지가 않다. 또한, 센서만을 이용한 빔 탐색 및 추적을 위해서 단말의 빔의 위치를 파악하기 위해 기지국의 정확한 위치 정보가 필요하며, 이는 현실적으로 구현에 어려움이 있다.Next, a beam tracking method combining the hierarchical beam search and the sensor information according to the present invention will be described. In this regard, the beam tracking method using only received signal strength such as RSRP has a problem in that it is difficult to predict the direction of the received beam according to the rotation of the terminal. Accordingly, the beam tracking can not be performed accurately in real time, and beam tracking loss may occur. Also, it is not easy to generate beam design rules, such as beam-to-beam switching conditions for accurate UE beam tracking, according to various situations. Also, beam alignment for beam tracking is not easy when using other types of array antennas. Also, accurate location information of the base station is needed to locate the beam of the terminal for searching and tracking the beam using only the sensor, which is difficult to implement realistically.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 수신 신호 세기를 이용한 빔 추적방식의 문제점을 해결하기 위해, 이동 단말기에 내장되어 있는 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서의 단말의 좌표 정보를 이용하면, 더 정확한 빔 추적이 가능하다. 이와 관련하여, 제어부(180)는 제1 배열 안테나(210)를 이용하여, AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고, EL 방향에서 단말의 회전 여부를 판단한다. 이에 따라, 제어부(180)는 EL 방향에서 제2 각도만큼 회전한 것으로 판단되면, 제2 배열 안테나(220)를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어할 수 있다.In order to solve such a problem, in order to solve the problem of the beam tracking method using the received signal strength, using the coordinate information of the terminal of the gyro sensor, the acceleration sensor and the geomagnetic sensor built in the mobile terminal, Tracking is possible. In this regard, the
또한, 제어부(180)는 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고, AZ 방향 및 EL 방향에서 단말의 회전 여부를 판단한다. 이에 따라, 제어부(180)는 AZ 방향에서 제2 각도만큼 회전하고, EL 방향에서 제3 각도만큼 회전한 것으로 판단되면, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 해당 각도만큼 빔 포밍을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합에 해당하는 제4 각도와, EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어할 수 있다.Further, the
이와 같이 센서를 이용한 NB 추적 기법에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 9a 내지 9c는 발명에 따른 계층적 빔 탐색과 센서 정보를 융합한 빔 추적 기법의 개념도를 나타낸다. 는 발명에 따른 계층적 빔 탐색과 센서 정보를 융합한 빔 추적 기법의 개념도를 나타낸다. 한편, 각 NB에 대하여 기결정된 룩업 테이블(Look-up table)에 따라, 단말의 회전에 따른 초기 빔 추적 위치가 결정될 수 있다. 이때, 도 9a에 도시된 바와 같이, 센서 좌표계, 예컨대 오일러(Euler) 좌표계가 기준(Reference) 좌표계가 될 수 있다. 이러한 센서 좌표의 측정과 관련하여, 다음과 같은 교정(calibration) 과정이 사전에 이루어질 수 있다. 즉, OTA (Over the Air) 챔버에서, 단말의 각 빔을 선택하고, 이에 대응하는 센서 좌표를 측정할 수 있다. 이때, 제2 배열 안테나, 즉 ㅍ패치 안테나의 보어사이트 빔을 기준으로 각 빔의 상대적인 위치, 즉 좌표 변동 부분을 룩업-테이블로 단말에 저장할 수 있다. 한편, 전술한 기준이 되는 빔은 상황에 따라 달라질 수 있다. The NB tracking method using the sensor is described in more detail as follows. In this regard, FIGS. 9A to 9C show a conceptual diagram of a beam tracking method in which the hierarchical beam search and the sensor information are fused according to the invention. Shows a conceptual diagram of a beam tracking method in which the hierarchical beam search and the sensor information are fused according to the present invention. On the other hand, the initial beam tracking position according to the rotation of the terminal can be determined according to a look-up table determined for each NB. At this time, as shown in FIG. 9A, a sensor coordinate system, for example, an Euler coordinate system may be a reference coordinate system. With respect to the measurement of such sensor coordinates, the following calibration process can be performed in advance. That is, in the over the air (OTA) chamber, each beam of the terminal can be selected and the corresponding sensor coordinates can be measured. At this time, the relative position of each beam, that is, the coordinate variation part, based on the boresite beam of the second array antenna, that is, the patch antenna, can be stored in the terminal as a lookup table. On the other hand, the above-mentioned reference beam may vary depending on the situation.
다음으로, 도 9b와 같이 초기 빔 탐색 과정이 수행될 수 있다. 초기 빔 선택 단계에서 본 발명에서 제안하는 계층적 빔 탐색(Hierarchical Beam searching) 방식에 따라 최적 NB을 찾는다. 따라서, 팀 탐색을 통해 정해진 최적 NB의 좌표계를 빔 추적을 위한 기준 좌표로 정할 수 있다. 즉, 보어 사이트 빔에 대한 기준 좌표값이 정해질 수 있고, 이에 따라 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 값이 정해질 수 있다. 이때, OTA 챔버에서 측정한 기준 좌표와의 변동분만큼 각 빔에 대한 좌표계의 수정이 수행될 수 있다. Next, an initial beam search process can be performed as shown in FIG. 9B. In the initial beam selection step, the optimal NB is searched according to the Hierarchical Beam searching scheme proposed in the present invention. Therefore, the coordinate system of the optimum NB determined through the team search can be set as the reference coordinate for beam tracking. That is, the reference coordinate value for the boresight beam can be determined, and thus the roll, pitch, and yaw values can be determined. At this time, the correction of the coordinate system for each beam can be performed by the variation with respect to the reference coordinates measured in the OTA chamber.
다음으로, 도 9c와 같이 NB 추적 과정이 수행될 수 있다. 사용자에 의해 단말을 회전하게 되면, 최대 4°/5ms로 움직일 수 있다. 이때, 각 빔의 3dB 빔 폭을 고려하여 단말 빔의 스위칭 조건에 해당하는 적정 시간을 기준으로, 일정한 시간마다 해당 센서의 좌표 정보를 측정할 수 있다. 초기 빔 탐색 시의 최적 빔의 좌표 값을 기준으로 측정된 현재 단말의 위치에서 센서의 좌표 정보에 대한 변동 분분을 측정하여 해당 변동부분에 가장 가까운 NB의 방향으로 빔을 형성할 수 있다. 즉, 이전에 계층적 빔 탐색에 의한 최적 빔이 단말의 회전/이동에 따라 새로운 기준 좌표값으로 변경될 수 있고, 이러한 새로운 기준 좌표값이 롤, 피치, 요 형태로 표현될 수 있다.Next, the NB tracking process can be performed as shown in FIG. 9C. If the user rotates the terminal, it can move at a maximum of 4 ° / 5ms. In this case, the coordinate information of the corresponding sensor can be measured at regular intervals based on the appropriate time corresponding to the switching condition of the terminal beam in consideration of the 3 dB beam width of each beam. It is possible to measure a variation part of the sensor coordinate information at the position of the current terminal measured based on the coordinate value of the optimum beam at the time of the initial beam search and form a beam in the direction of the NB closest to the corresponding variation part. That is, the optimal beam by the hierarchical beam search may be changed to a new reference coordinate value according to the rotation / movement of the terminal, and the new reference coordinate value may be expressed in a roll, pitch, or yaw form.
한편, 도 2 및 도 9a에 도시된 제1 및 제2 배열 안테나(210, 220) 중 하나를 선택하는 방법 외에 두 개의 배열 안테나를 동시에 동작시켜 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi Input Multi Output)을 구현할 수 있다. 이와 관련하여, 제어부(180)는 제1 배열 안테나(210)를 이용하여, AZ 방향에서 제1 각도로 제1 메인 빔을 형성하고, 제2 배열 안테나(220)를 이용하여 EL 방향에서 제2 각도로 제2 메인 빔을 형성할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 AZ 방향에서 제1 각도로 제1 메인 빔을 형성하여 제1 신호를 수신하고, EL 방향에서 제2 각도로 제2 메인 빔을 형성하여 제2 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제1 신호는 특정 시간 슬롯에서 제1 배열 안테나(210)를 통해 수신되고, 제2 신호는 제1 신호와 동일한 주파수 대역과 동일한 시간 슬롯에서 제2 배열 안테나(210)를 통해 수신될 수 있다. 이때, 상기 제1 신호에 포함되는 제1 데이터와 상기 제2 신호에 포함되는 제2 데이터는 서로 다른 데이터인 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1 및 제2 배열 안테나(210, 220)를 동시에 이용하여 서로 다른 신호를 수신하여, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi Input Multi Output)을 구현할 수 있다. Meanwhile, in addition to the method of selecting one of the first and
또한, 두 개의 배열 안테나를 동시에 동작시켜 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi Input Multi Output)을 구현할 때, 상호 간섭을 경감하기 위해 다른 빔의 메인 빔 위치에 널(null)이 형성되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제어부(180)는 AZ 방향에서 제1 각도로 제1 메인 빔이 형성되고, EL 방향에서 제2 각도로 널(null)이 형성되도록, 제1 배열 안테나(210)의 각 소자의 위상을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 EL 방향에서 상기 제2 각도로 제2 메인 빔이 형성되고, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도로 널(null)이 형성되도록, 상기 제2 배열 안테나의 각 소자의 위상을 제어할 수 있다. 즉, 제1 배열 안테나(210)를 통해 제1 신호가 수신되는 경우에 제2 신호의 수신은 단지 제2 배열 안테나(220)만을 통해 수신될 수 있어, 상호 간섭이 경감되어 수신 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, when two array antennas are simultaneously operated to implement MIMO (Multi Input Multiple Output), it is possible to control the null to be formed at the main beam position of another beam in order to reduce mutual interference . Accordingly, the
한편, 본 발명의 일 양상에 따른 계층적 빔 탐색을 수행하는 이동 단말기에 대해 살펴보았다. 이와 관련하여, 본 발명의 다른 양상에 따른 이동 단말기에 의해 수행되는 계층적 빔 탐색 수행 방법에 대해 살펴보기로 한다. 한편, 전술된 계층적 빔 탐색을 수행하는 이동 단말기에 관한 내용과 계층적 빔 탐색 수행 방법에 대한 내용이 상호 결합되어 이용될 수 있음은 물론이다. Meanwhile, a mobile terminal performing a hierarchical beam search according to an aspect of the present invention has been described. In this regard, a method of performing a hierarchical beam search performed by a mobile terminal according to another aspect of the present invention will be described. It is needless to say that the content of the mobile terminal performing the hierarchical beam search and the method of performing the hierarchical beam search may be combined with each other.
이와 관련하여, 도 10은 본 발명에 따른 이동 단말기에 의해 수행되는 계층적 빔 탐색 수행 방법의 흐름도를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 계층적 빔 탐색 수행 방법은 (A) 초기 단계, (B) 빔 전환 단계, (C) NB 선택 단계, (D) 해당 NB 이용한 데이터 통신 단계, (E) NB 추적 단계를 포함한다.In this regard, FIG. 10 shows a flowchart of a method of performing a hierarchical beam search performed by a mobile terminal according to the present invention. Referring to FIG. 10, a method of performing a hierarchical beam search includes (A) an initial step, (B) a beam switching step, (C) an NB selecting step, (D) a data communication step using the corresponding NB, and (E) .
(A) 초기 단계에서, 타입별 넓은 빔(WB)의 RSRP를 계산하고, 최적 WB을 선택할 수 있다. 구체적으로, 먼저, 단말의 전원이 인가되었을 때, WB들을 사용해서 어떤 WB에서 수신 신호가 가장 큰 지 여부를 결정하기 위해, WB간의 수신 신호를 비교한다. 예를 들어, 단말이 다이폴, 및 패치 형태의 제1 및 제2 배열 안테나를 구비한 경우, 어느 배열 안테나의 어느 WB을 선택한다. 이때, 복수의 WB간 수신 BRSRP를 비교하여 더 큰 쪽의 WB으로 이동하게 된다. WB의 수가 많아지면, 그 중 가장 큰 BRSRP값을 갖는 빔을 선택하게 된다. (A) In the initial stage, the RSRP of the wide beam WB per type can be calculated and the optimal WB can be selected. Specifically, first, when the power of the terminal is applied, the WBs are used to compare the received signals between WBs to determine which WB has the largest received signal. For example, when the terminal has dipoles and first and second array antennas in the form of a patch, any WB of any array antenna is selected. At this time, a plurality of received BRSRPs are compared with each other to move to the larger WB. When the number of WBs increases, the beam having the largest BRSRP value is selected.
(B) 빔 전환 단계에서, RSRP가 임계치 이하이면, RSRP가 임계치 이상이 될 때까지 WB 간 빔 추적을 수행한다. 이에 따라, RSRP가 임계치 이상이면, WB 타입에 따라 서로 다른 빔 탐색이 수행될 수 있다.(B) In the beam switching step, if the RSRP is below the threshold value, the inter-WB beam tracking is performed until the RSRP becomes the threshold value or more. Accordingly, if the RSRP is equal to or greater than the threshold value, different beam search can be performed according to the WB type.
(C) NB 선택 단계에서, 전술된 바와 같이, WB 타입에 따라 서로 다른 빔 탐색이 수행하여 최적 NB을 선택할 수 있다. 구체적으로, 다이폴 NB들, 또는 패치 NB들을 대표하는 WB이 선택되면, 해당 서브셋에 포함되는 NB 후보들을 특정한 규칙에 따라 차례대로 탐색(Optimal searching), 이때 수신 BRSRP가 좋은 NB를 최적 빔으로 선택하여 데이터 송/수신을 하게 된다. 예를 들어, 다이폴에서는 4개의 NB 후보를 선택하고, 패치에서는 5개의 NB 후보로 그룹핑할 수 있다. 이때, 4×1 다이폴에서는 1차원 방향으로 4개의 NB를 최적 빔으로 선택할 수 있고, 2×2 패치에서는 2차원 방향으로 5개의 NB를 최적 빔으로 선택할 수 있다. 한편, NB 선택 단계에서 이상(abnormal) 상태가 감지되면, WB을 이용한 (B) 빔 전환 단계가 다시 수행될 수 있다.(C) In the NB selection step, as described above, different beam search may be performed depending on the WB type to select the optimum NB. Specifically, when the dipole NBs or the WBs representing the patch NBs are selected, the NB candidates included in the subset are sequentially searched (Optimal searching) according to a specific rule. At this time, the optimal NB is selected as the optimal NB for the received BRSRP Data transmission / reception is performed. For example, you can select 4 NB candidates in the dipole, and 5 NB candidates in the patch. In this case, four NBs can be selected as the optimum beam in the one-dimensional direction in the 4 × 1 dipole, and five NBs can be selected as the optimum beam in the two-dimensional direction in the 2 × 2 patch. On the other hand, if an abnormal state is detected in the NB selection step, the (B) beam switching step using WB can be performed again.
(D) 해당 NB 이용한 데이터 통신 단계에서, RSRP가 임계치 이하이면, WB을 이용한 (B) 빔 전환 단계가 다시 수행될 수 있다. 한편, RSRP가 제1 임계치 이상이면, 현재의 NB를 이용한 데이터 통신 상태를 유지하는 stationary 과정이 수행될 수 있다. (D) In the data communication step using the NB, if the RSRP is below the threshold, the (B) beam switching step using WB can be performed again. On the other hand, if the RSRP is equal to or greater than the first threshold, a stationary process of maintaining the data communication state using the current NB may be performed.
구체적으로, 초기 Stationary 과정은 최적 NB로 데이터 송/수신을 지속하게 된다. 그러다, 변위(displacement)나 회전(rotation)과 같은 단말의 움직임에 따라 인접 빔들을 탐색하여 이동하는 빔 추적이 이루어진다. 이러한 NB 간 이동은 해당 NB이 속한 그룹에 관계없이, 사전에 각 NB별로 인접한 빔들로 구성이 된다. 예를 들어, 특정 다이폴 NB에 인접한 빔이 타입이 상이한 패치 NB인 경우, 해당 패치 빔도 탐색 범위에 포함이 되어, 빔 추적(탐색)이 이루어질 수 있다.Specifically, the initial stationary process continues to transmit / receive data to the optimal NB. Then, beam tracking is performed in which adjacent beams are searched and moved according to movement of the terminal, such as displacement or rotation. This movement between NBs is made up of adjacent beams for each NB in advance, regardless of the group to which the corresponding NB belongs. For example, when a beam adjacent to a specific dipole NB is a patch NB of a different type, the corresponding patch beam is also included in the search range, and beam tracking (searching) can be performed.
다음으로, (E) NB 추적 단계에서, RSRP가 임계치 이하이면, WB을 이용한 (B) 빔 전환 단계가 다시 수행될 수 있다. 한편, RSRP가 제2 임계치 이상이면, NB간 NB 빔 추적 과정이 수행될 수 있다. 또한, 상기 제2 임계치는 상기 제1 임계치보다 낮은 값으로 설정되어, RSRP가 제1 임계치 이상이면, 현재의 NB을 이용한 데이터 통신 상태를 유지하는 stationary 과정이 수행될 수 있다. 이때, RSRP가 제2 임계치 이상이지만 제1 임계치 이하이면, NB간 NB 빔 추적 과정이 수행될 수 있다. Next, in the (E) NB tracking step, if the RSRP is below the threshold, the (B) beam switching step using WB can be performed again. On the other hand, if the RSRP is equal to or greater than the second threshold value, the NB beam tracing process between NBs can be performed. In addition, the second threshold is set to a value lower than the first threshold, and if the RSRP is equal to or greater than the first threshold, a stationary process of maintaining a data communication state using the current NB may be performed. At this time, if the RSRP is equal to or greater than the second threshold value but is equal to or less than the first threshold value, the NB beam tracing process between NBs can be performed.
구체적으로, 빔 설계 규칙에 따라, 현재의 최적 NB의 BRSRP 값이 음의 기울기(Slope)를 가지고 특정 임계치 이하로 감소할 경우, 현재의 최적 NB에 인접한 후보 빔들 (예컨대, 후보 빔들은 각 빔이 사전에 그룹핑될 수 있음)을 각각 탐색해서 가장 높은 BRSRP 값을 갖는 새로운 NB으로 이동하게 된다. 예를 들어, 패치 안테나의 보어사이트 빔에 대해, 좌/우, 상/하의 인접한 4개의 NB 후보 빔들이 존재하며, 이중 가장 높은 수신 신호 세기를 나타내는 빔으로 이동하면서, 단말의 움직임을 따라 UE 빔도 따라 움직이게 된다. Specifically, according to the beam design rule, when the BRSRP value of the current optimum NB decreases to a certain threshold value or less with a negative slope, the candidate beams adjacent to the current optimal NB (e.g., (Which may be grouped in advance) to move to a new NB having the highest BRSRP value. For example, with respect to the boresite beam of the patch antenna, there are four adjacent NB candidate beams in the left / right direction and the up / down direction, and moving to the beam showing the highest received signal strength, .
한편, 이러한 빔 추적 시 인접 빔의 최대 개수 및 스위칭 시간에 대해 살펴보면 다음과 같다. 단말의 최대 회전 각도인 800°/초와 후보 빔의 3dB 빔폭을 고려하여 단말의 최대 이동 상태에서도 인접 빔을 벗어나지 않는 범위 내에서 적절하게 빔을 결정할 수 있다. 빔 간 스위칭 시간이 너무 적게 설정되면 빔 스위칭이 이루어지지 않게 된다. 따라서, 빔 스위칭이 이루어지되, 인접 빔을 벗어나지 않는 범위 내에서 빔 간 스위칭 시간이 적절하게 조절되어야 한다.The maximum number of adjacent beams and the switching time during the beam tracking will be described below. The beam can be appropriately determined within a range in which the adjacent beam does not deviate even in the maximum moving state of the terminal, considering the maximum rotation angle of the terminal of 800 ° / sec and the 3 dB beam width of the candidate beam. If the beam switching time is set too low, beam switching will not be performed. Therefore, beam switching is performed, and the inter-beam switching time must be appropriately adjusted within a range in which the beam does not deviate from the adjacent beam.
한편, 이상(abnormal) 상태와 관련하여, WB으로의 복귀 과정에 대해 살펴보면 다음과 같다. 현재의 NB를 통해 데이터를 송신/수신 중, 전파 블록킹(Blocking) 등으로 인해 수신 BRSRP가 특정 임계치 이하로 급격히 감소하는 경우이다. 이때, 해당 NB을 이용하여 데이터 송신/수신이 이루어질 수 없어, 현재 NB에서 벗어나서 다른 인접 WB으로 이동하게 된다. 이때, 인접 WB이 여러 개이면, 그 중 큰 값의 BRSRP를 갖는 WB으로 이동하게 된다. 즉, 다중 경로 전파 환경에서 현재 기지국의 송신 빔으로부터 주요 경로(primary path)를 통한 전파 수신이 차단되었기 때문에, 다른 WB을 통해 기지국 빔의 또 다른 세컨더리 경로(primary path)를 통한 수신 신호를 활용하여 데이터 송신/수신을 재개(resume)하게 된다. Regarding the abnormal state, the process of returning to the WB will be described as follows. The received BRSRP is rapidly reduced below a certain threshold due to radio blocking or the like during data transmission / reception through the current NB. At this time, data transmission / reception can not be performed using the NB, and the mobile terminal moves away from the current NB and moves to another adjacent WB. At this time, if there are a plurality of adjacent WBs, it moves to the WB having a BRSRP having a large value. That is, since reception of radio waves through the primary path is blocked from the transmission beam of the current base station in the multipath propagation environment, the reception signal through another secondary path of the base station beam through another WB is utilized Data transmission / reception is resumed.
한편, 전파 블록킹 시의 빔 복원(beam recovery) 과정에 대해 살펴보면 다음과 같다. 전파 블록킹과 같은 이상(Abnormal) 상태에서 벗어나기 위해 다른 WB으로 이동한 후 해당 WB의 서브셋에 해당되는 NB들에 대한 탐색을 통해 최적의 NB을 찾아 데이터 송신/수신을 재개하게 된다. 해당 WB의 서브셋에 해당하는 NB들에 대한 탐색은 배열 타입(Array type)에 따라 전체 탐색을 할 수도 있고 아니면 경우에 따라 탐색 방법이 최적화될 수 있다.Meanwhile, a beam recovery process during radio wave blocking will be described as follows. In order to escape from an abnormal state such as radio wave blocking, it moves to another WB and searches for NBs corresponding to a subset of the WB to search for an optimal NB and resume data transmission / reception. The search for the NBs corresponding to the subset of the WB may be either a full search according to the array type or, in some cases, a search method may be optimized.
다음으로, 최악 상황(worst case)과 관련하여 살펴보면 다음과 같다. 단말이 가 기지국과 완전히 고립되어 BRSRP가 특정 임계치 이하로 감소하여, 적정한 WB을 찾을 수 없는 경우가 이에 해당한다. 즉, 최적 좁은 빔을 찾는 단계까지 이르지 못하고, WB간 이동(전환)만 반복하게 되는 경우가 이에 해당한다. 이와 같이, 특정시간 이상 WB 탐색이 반복되는 경우, 단말은 유저 인터페이수를 통해 사용자에게 '전파 음영지역'임을 표시하고, 전파 수신이 가능한 기존 통신 네트워크, 예컨대 LTE 네트워크와 같은 다른 통신 서비스를 통해 데이터 송신/수신을 진행할 수 있다.Next, the worst case will be described as follows. This is the case where the terminal is completely isolated from the base station and the BRSRP is reduced below a certain threshold, so that the proper WB can not be found. In other words, this does not reach the step of finding the optimum narrow beam, and only the movement (switching) between the WBs is repeated. In this way, when the WB search is repeated for a specific time or longer, the terminal indicates to the user through the user interface that it is a 'radio wave shaded area', and the data is transmitted through another communication service such as an LTE network, Transmission / reception can proceed.
이하, 본 발명에 따른 계층적 빔 탐색을 수행하는 이동 단말기 및 계층적 빔 탐색 방법의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Technical advantages of a mobile terminal and a hierarchical beam search method for performing a hierarchical beam search according to the present invention will now be described.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 넓은 빔과 좁은 빔을 갖는 계층적 구조의 빔 포밍을 통해, 빔 추적을 고속으로 수행할 수 있는 안테나 장치 및 이동 단말기를 제공할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to provide an antenna device and a mobile terminal capable of performing beam tracking at a high speed through beamforming of a hierarchical structure having a wide beam and a narrow beam.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 서로 다른 형태의 배열 안테나를 이용하여, 이동 단말기의 회전 등 움직임에 관계없이 전 방향에서 빔 추적 성능이 향상된 안테나 장치를 제공할 수 있다.According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide an antenna device improved in beam tracking performance in all directions regardless of the rotation motion of the mobile terminal using different types of array antennas.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. It should be understood, however, that the detailed description and specific examples, such as the preferred embodiments of the invention, are given by way of illustration only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the invention will become apparent to those skilled in the art.
전술한 본 발명과 관련하여, 안테나 장치의 설계 및 이의 구동은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.In connection with the present invention described above, the design and operation of the antenna apparatus can be implemented as computer-readable codes on a medium on which the program is recorded. The computer readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer readable medium include a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD), a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, , And may also be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). Also, the computer may include a
Claims (17)
신호를 송신 또는 수신하도록 구성되는 배열 안테나; 및
상기 배열 안테나의 복수의 빔들 중 어느 하나의 빔을 선택하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 배열 안테나 중 일부를 이용하여 복수의 넓은 빔(wide beam)들 중 수신 성능이 가장 높은 제1 넓은 빔으로 상기 신호를 수신하고,
상기 배열 안테나를 이용하여 복수의 좁은 빔(narrow beam)들 중 수신 성능이 가장 높은 제1 좁은 빔으로 상기 신호를 수신하도록 상기 배열 안테나를 제어하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.In the mobile terminal,
An array antenna configured to transmit or receive a signal; And
And a controller for selecting one of the plurality of beams of the array antenna,
Wherein,
Receiving the signal by a first wide beam having the highest reception performance among a plurality of wide beams using a part of the array antennas,
And controls the array antenna to receive the signal with a first narrow beam having the highest reception performance among a plurality of narrow beams using the array antenna.
상기 제어부는,
상기 제1 넓은 빔의 영역 내의 상기 복수의 좁은 빔들 중 상기 제1 좁은 빔을 선택하고,
상기 제1 좁은 빔의 수신 성능이 제1 임계치 이하이면, 상기 제1 좁은 빔의 영역 내의 상기 복수의 좁은 빔들 중 상기 제1 좁은 빔에 인접한 제2 좁은 빔을 선택하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.The method according to claim 1,
Wherein,
Selecting the first narrow beam among the plurality of narrow beams in the region of the first wide beam,
And selects a second narrow beam adjacent to the first narrow beam among the plurality of narrow beams in an area of the first narrow beam if reception performance of the first narrow beam is below a first threshold, .
상기 제어부는,
상기 제1 좁은 빔의 수신 성능이 상기 제1 임계치보다 낮은 제2 임계치 이하이면, 상기 제1 빔폭을 갖는 복수의 넓은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 제2 넓은 빔을 선택하고,
상기 이동 단말기의 잔여 배터리 용량이 특정 수준 이하이면, 상기 제1 좁은 빔에서 상기 제2 넓은 빔을 선택하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.The method according to claim 1,
Wherein,
Selecting a second wide beam having the highest reception performance among a plurality of wide beams having the first beam width if reception performance of the first narrow beam is lower than a second threshold value lower than the first threshold,
And selects the second wide beam from the first narrow beam if the remaining battery capacity of the mobile terminal is below a certain level.
상기 제어부는,
상기 제2 넓은 빔의 수신 성능이 상기 제2 임계치보다 높고 상기 제1 임계치보다 낮으면, 상기 제2 넓은 빔의 영역 내의 상기 제2 빔폭을 갖는 복수의 좁은 빔들 중 수신 성능이 가장 높은 제3 좁은 빔을 선택하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.The method according to claim 1,
Wherein,
And a third narrow beam having the highest reception performance among the plurality of narrow beams having the second beam width in the region of the second wide beam, when the reception performance of the second wide beam is higher than the second threshold and lower than the first threshold, And selects a beam.
상기 제어부는,
시간의 변화에 따른 상기 제1 좁은 빔에 의한 기준 신호 수신 전력 (RSRP: Received Signal Received Power)의 차이가 제1 기준치 이상이면, 상기 차이에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산하는 특징으로 하는, 이동 단말기.3. The method of claim 2,
Wherein,
If the difference between the received signal power (RSRP) by the first narrow beam according to the change of the time is equal to or greater than the first reference value, the maximum adjacent beam number of the narrow beams to be searched in proportion to the difference is calculated Wherein the mobile terminal is a mobile terminal.
상기 제어부는,
시간의 변화에 따른 상기 제1 좁은 빔에 의한 RSRP의 기울기(slope)가 제2 기준치 이상이면, 상기 기울기에 비례하여 탐색해야 할 좁은 빔들의 최대 인접 빔 수를 계산하는 특징으로 하는, 이동 단말기.3. The method of claim 2,
Wherein,
And calculates the maximum number of adjacent beams of narrow beams to be searched in proportion to the slope if the slope of the RSRP due to the first narrow beam is equal to or greater than a second reference value according to a change of time.
상기 배열 안테나는,
상기 단말의 측면 상에서 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나; 및
상기 단말의 전면 또는 후면으로 방사하도록 구성된 제1 배열 안테나를 포함하고,
상기 제1 배열 안테나는 1차원 영역에서 k개의 소자가 배열된 k × 1 배열 안테나이고,
상기 제2 배열 안테나는 2차원 영역의 두 개의 축에 대해 각각 m, n개의 소자가 배열된 m ×n 배열 안테나인 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.The method according to claim 1,
The array antenna includes:
A first array antenna configured to radiate on a side of the terminal; And
And a first array antenna configured to radiate to a front surface or a rear surface of the terminal,
The first array antenna is a kx1 array antenna in which k elements are arranged in a one-dimensional area,
Wherein the second array antenna is an mxn array antenna in which m and n elements are arranged on two axes of a two-dimensional area.
상기 제어부는,
상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 1차원 영역에서 수평(AZ: Azimuth) 방향으로 빔포밍을 수행하고,
상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 2차원 영역에서 수평(AZ) 및 수직 (EL: Elevation) 방향으로 빔포밍을 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.8. The method of claim 7,
Wherein,
Dimensional beamforming in the horizontal (AZ: Azimuth) direction in the one-dimensional area using the first array antenna,
And performs beam forming in horizontal (AZ) and vertical (EL: Elevation) directions in the two-dimensional region using the second array antenna.
상기 제어부는,
상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고,
상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어하는, 이동 단말기.9. The method of claim 8,
Wherein,
A beam is formed at a first angle in the AZ direction using the first array antenna,
And controls the second array antenna to form a beam at the first angle in the AZ direction and at a second angle in the EL direction using the second array antenna.
상기 제어부는,
상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고,
상기 단말이 상기 EL 방향에서 제2 각도만큼 회전한 것으로 판단되면, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어하는, 이동 단말기.9. The method of claim 8,
Wherein,
A beam is formed at a first angle in the AZ direction using the first array antenna,
And controls the second array antenna to form a beam at the first angle in the AZ direction and at a second angle in the EL direction when it is determined that the terminal has rotated by the second angle in the EL direction, Mobile terminal.
상기 제어부는,
상기 제1 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 제1 각도에서 빔을 형성하고,
상기 단말이 상기 AZ 방향에서 제2 각도만큼 회전하고, 상기 EL 방향에서 제3 각도만큼 회전한 것으로 판단되면, 상기 제2 배열 안테나를 이용하여, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합에 해당하는 제4 각도와 상기 EL 방향에서 제2 각도에서 빔을 형성하도록 제어하는, 이동 단말기.9. The method of claim 8,
Wherein,
A beam is formed at a first angle in the AZ direction using the first array antenna,
When the terminal is determined to have rotated by the second angle in the AZ direction and rotated by the third angle in the EL direction, the first angle and the second angle in the AZ direction using the second array antenna, And forms a beam at a second angle in the EL direction.
상기 제어부는,
보어사이트(Boresight) 방향의 중심 빔(center beam)의 제1 RSRP보다 상기 중심 빔에서 제1 방향으로 인접한 제1 인접 빔(adjacent beam)에서의 제2 RSRP가 크면, 상기 제1 방향으로 빔 포밍을 계속 수행하고,
상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 작으면, 상기 제1 RSRP와 상기 중심 빔에서 제2 방향으로 인접한 제2 인접 빔에서의 제3 RSRP를 비교하여, 상기 제1 RSRP보다 상기 제3 RSRP가 크면, 상기 제2 방향으로 빔 포밍을 계속 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.8. The method of claim 7,
Wherein,
If the second RSRP in the first adjacent beam in the first direction in the first direction is greater than the first RSRP in the center beam in the direction of the Boresight, Lt; / RTI >
If the second RSRP is smaller than the first RSRP, comparing the first RSRP with a third RSRP in a second adjacent beam in a second direction in the center beam, and if the third RSRP is less than the first RSRP And if it is larger, continues beamforming in the second direction.
상기 제1 및 제2 인접 빔은 상기 제1 배열 안테나의 모든 소자를 이용하여 형성되는 좁은 빔이고,
상기 제1 및 제2 인접 빔은 상기 제1 배열 안테나의 일부 소자를 이용하여 형성되는 n개의 복수의 넓은 빔들 중 어느 하나의 넓은 빔에 속하고,
상기 제어부는,
상기 어느 하나의 넓은 빔에 속하는 m개의 좁은 빔들 중 RSRP가 임계치를 만족하지 않으면, 상기 어느 하나의 넓은 빔에 인접한 다른 넓은 빔 내의 특정 개수의 좁은 빔에 대해 빔 포밍을 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.13. The method of claim 12,
The first and second adjacent beams are narrow beams formed using all elements of the first array antenna,
Wherein the first and second adjacent beams belong to one of a plurality of n wide beams formed using some elements of the first array antenna,
Wherein,
Characterized in that the beamforming is performed on a specific number of narrow beams in another wide beam adjacent to the one wide beam if the RSRP among the m narrow beams belonging to any one of the wide beams does not satisfy the threshold. Mobile terminal.
상기 제어부는,
상기 제1 배열 안테나를 이용하여 AZ 방향에서 제1 각도로 메인 빔(main beam)을 생성 ― 상기 메인 빔은 상기 제1 각도에서 제1 RSRP로 신호를 수신 ―하고,
상기 제2 배열 안테나를 이용하여 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도로, EL 방향에서 제1 방향의 제2 각도로 상기 메인 빔에 인접한 제1 인접 빔을 생성 ― 상기 제1 인접 빔은 상기 제2 각도에서 제2 RSRP로 신호를 수신 ―하고,
상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 크면, 상기 EL 방향에서 상기 제1 방향으로 빔 포밍을 계속 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.8. The method of claim 7,
Wherein,
Generating a main beam at a first angle in the AZ direction using the first array antenna, the main beam receiving a signal from the first angle to the first RSRP,
Generating a first adjacent beam adjacent to the main beam at a first angle in the AZ direction and a second angle in a first direction in the EL direction using the second array antenna, Receives the signal from the angle to the second RSRP,
And if the second RSRP is larger than the first RSRP, continues beamforming in the first direction in the EL direction.
상기 제어부는,
상기 제1 RSRP보다 상기 제2 RSRP가 작으면, 상기 제1 RSRP와 상기 메인 빔에서 제2 방향으로 인접한 제2 인접 빔에서의 제3 RSRP를 비교하여, 상기 제1 RSRP보다 상기 제3 RSRP가 크면, 상기 EL 방향에서 상기 제2 방향으로 빔 포밍을 계속 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.15. The method of claim 14,
Wherein,
If the second RSRP is smaller than the first RSRP, comparing the first RSRP with a third RSRP in a second adjacent beam in a second direction in the main beam, and if the third RSRP is less than the first RSRP The beam forming is continued in the second direction from the EL direction.
상기 제어부는,
상기 제1 배열 안테나를 이용하여, AZ 방향에서 제1 각도로 제1 메인 빔을 형성하여, 제1 신호를 수신하고,
상기 제2 배열 안테나를 이용하여 EL 방향에서 제2 각도로 제2 메인 빔을 형성하여, 상기 제1 신호와 동일한 주파수 대역과 동일한 시간 슬롯에서 상기 제2 신호를 수신하고,
상기 제1 신호에 포함되는 제1 데이터와 상기 제2 신호에 포함되는 제2 데이터는 서로 다른 데이터인 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.8. The method of claim 7,
Wherein,
Forming a first main beam at a first angle in the AZ direction using the first array antenna, receiving a first signal,
Forming a second main beam at a second angle in the EL direction using the second array antenna to receive the second signal in the same time slot as the first signal,
Wherein the first data included in the first signal and the second data included in the second signal are different data.
상기 제어부는,
상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도로 제1 메인 빔이 형성되고, 상기 EL 방향에서 상기 제2 각도로 널(null)이 형성되도록, 상기 제1 배열 안테나의 각 소자의 위상을 제어하고,
상기 EL 방향에서 상기 제2 각도로 제2 메인 빔이 형성되고, 상기 AZ 방향에서 상기 제1 각도로 널(null)이 형성되도록, 상기 제2 배열 안테나의 각 소자의 위상을 제어하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.17. The method of claim 16,
Wherein,
The phase of each element of the first array antenna is controlled so that a first main beam is formed at the first angle in the AZ direction and a null is formed at the second angle in the EL direction,
The second main beam is formed at the second angle in the EL direction, and nulls are formed at the first angle in the AZ direction, the phase of each element of the second array antenna is controlled Lt; / RTI >
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---|---|---|---|
KR1020170178631A KR20190076659A (en) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | Antenna apparatus and mobile terminal having the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022055275A1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 삼성전자 주식회사 | Antenna apparatus for vehicle and controlling method therefor |
US11527814B2 (en) | 2020-05-29 | 2022-12-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electronic device including antennas |
CN117783700A (en) * | 2024-02-23 | 2024-03-29 | 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) | Antenna identification method, apparatus, device, storage medium, and program product |
-
2017
- 2017-12-22 KR KR1020170178631A patent/KR20190076659A/en not_active Application Discontinuation
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WO2022055275A1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-03-17 | 삼성전자 주식회사 | Antenna apparatus for vehicle and controlling method therefor |
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