KR20190096226A - 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 것으로, 통신을 수행하는 장치의 동작 방법은, 다른 장치에서 송신된 신호들을 이용하여 빔 쌍들에 대한 측정을 수행하는 과정과, 상기 빔 쌍들에 대한 측정 값들에 기반하여 다수의 반송파들을 위한 하나의 빔 쌍(pair)을 결정하는 과정과, 상기 빔 쌍에 포함되는 송신 빔을 지시하는 정보를 상기 다른 장치로 송신하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SELECTING BEAM IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 빔(beam)을 선택하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
5G 시스템에서 빔포밍을 수행하기 위해, 적절한 빔이 선택되어야 한다. 빔은 방향성을 가지므로, 적절한 빔은 단말 및 기지국의 상대적 위치, 장애물 여부 등에 따라 달라질 수 있다. 빔의 선택이 잘못되는 경우, 빔포밍의 이득은 제공되지 아니하고, 오히려 통신 품질이 저하될 수 있다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 빔을 효과적으로 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 수행 시 사용되는 빔을 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 세컨더리(secondary) 반송파의 채널 품질을 고려하여 빔을 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 반송파 집성을 위한 다수의 반송파들에 공통적으로 사용되는 빔을 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 프라이머리(primary) 반송파의 성능을 보장함과 동시에 세컨더리 반송파의 성능 저하를 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 장치의 동작 방법은, 다른 장치에서 송신된 신호들을 이용하여 빔 쌍들에 대한 측정을 수행하는 과정과, 상기 빔 쌍들에 대한 측정 값들에 기반하여 다수의 반송파들을 위한 하나의 빔 쌍(pair)을 결정하는 과정과, 상기 빔 쌍에 포함되는 송신 빔을 지시하는 정보를 상기 다른 장치로 송신하는 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 측정 값들은, 프라이머리(primary) 반송파에 대한 측정 값들 및 적어도 하나의 세컨더리(secondary) 반송파들에 대한 측정 값들을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 장치는, 신호를 송신 및 수신하는 송수신부와, 상기 송수신부와 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 다른 장치에서 송신된 신호들을 이용하여 빔 쌍들에 대한 측정을 수행하고, 상기 빔 쌍들에 대한 측정 값들에 기반하여 다수의 반송파들을 위한 하나의 빔 쌍을 결정하고, 상기 빔 쌍에 포함되는 송신 빔을 지시하는 정보를 상기 다른 장치로 송신하도록 제어할 수 있다. 여기서, 상기 측정 값들은, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값들 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파들에 대한 측정 값들을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 무선 통신 시스템에서 프라이머리 반송파는 물론 세컨더리 반송파의 성능을 고려하여 빔을 선택함으로써,프라이머리 반송파의 성능을 확보하고, 세컨더리 반송파의 성능도 향상시킬 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 통신부의 구성을 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 논리적 구조를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 반송파들에 대한 빔 별 신호 세기의 예를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작을 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 측정 값을 처리하기 위한 절차의 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 절차의 흐름도를 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 다른 절차의 흐름도를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 또 다른 절차의 흐름도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 세컨더리(secondary) 반송파에 기반하여 메트릭(metric)을 결정하기 위한 절차의 흐름도를 도시한다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 송신 빔을 결정하기 위한 기지국의 흐름도를 도시한다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 통신을 위한 빔을 결정하기 위한 기지국의 흐름도를 도시한다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 선택 결과의 예를 도시한다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 전송률에 대한 실험 결과를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 빔(beam)을 선택하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 다수의 반송파들에 공통적으로 사용되는 빔을 선택하기 위한 기술을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 신호의 전파(propagation) 특성을 지칭하는 용어(예: 방향), 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용되었으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국 110, 단말 120, 단말 130을 예시한다. 도 1은 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국 110과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.
기지국 110은 단말들 120, 130에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국 110은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국 110은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
단말 120 및 단말 130 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국 110과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말 120 및 단말 130 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말 120 및 단말 130 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말 120 및 단말 130 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
기지국 110, 단말 120, 단말 130은 밀리미터 파(mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이때, 채널 이득의 향상을 위해, 기지국 110, 단말 120, 단말 130은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국 110, 단말 120, 단말 130은 송신 신호 또는 수신 신호에 방향성(directivity)을 부여할 수 있다. 이를 위해, 기지국 110 및 단말들 120, 130은 빔 탐색(beam search) 또는 빔 관리(beam management) 절차를 통해 서빙(serving) 빔들 112, 113, 121, 131을 선택할 수 있다. 서빙 빔들 112, 113, 121, 131이 선택된 후, 이후 통신은 서빙 빔들 112, 113, 121, 131을 송신한 자원과 QCL(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 통해 수행될 수 있다.
제1 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널의 광범위한(large-scale) 특성들이 제2 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널로부터 추정될(inferred) 수 있다면, 제1 안테나 포트 및 제2 안테나 포트는 QCL 관계에 있다고 평가될 수 있다. 예를 들어, 광범위한 특성들은 지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 쉬프트(doppler shift), 평균 이득(average gain), 평균 지연(average delay), 공간적 수신 파라미터(spatial receiver parameter) 중 적어도 하나를 포함할 수 잇다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 기지국 110의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 기지국은 무선통신부 210, 백홀통신부 220, 저장부 230, 제어부 240를 포함한다.
무선통신부 210은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부 210은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부 210은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부 210은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
또한, 무선통신부 210은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 이를 위해, 무선통신부 210은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부 210은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부 210은 다수의 안테나 요소들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다.
하드웨어의 측면에서, 무선통신부 210은 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예: DSP(digital signal processor))로 구현될 수 있다.
무선통신부 210은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부 210의 전부 또는 일부는 '송신부(transmitter)', '수신부(receiver)' 또는 '송수신부(transceiver)'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부 210에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
백홀통신부 220은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부 220은 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
저장부 230은 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 230은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 230은 제어부 240의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 240은 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 240은 무선통신부 210를 통해 또는 백홀통신부 220을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 240은 저장부 230에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 240은 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 다른 구현 예에 따라, 프로토콜 스텍은 무선통신부 210에 포함될 수 있다. 이를 위해, 제어부 240은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 240은 단말(예: 단말 120)과의 통신을 위한 적어도 하나의 빔을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부 240은 단말로부터의 피드백에 기반하여 기지국의 송신 빔을 결정할 수 있다. 다른 예로, 제어부 240은 단말에서 송신되는 신호를 이용하여 기지국의 수신 빔 및 단말의 송신 빔 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 나아가, 제어부 240은 결정된 단말의 송신 빔을 지시하는 정보를 단말로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어부 240은 기지국이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다. 도 3에 예시된 구성은 단말 120의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말은 통신부 310, 저장부 320, 제어부 330를 포함한다.
통신부 310은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 310은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 310은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 310은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 310은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부 310은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부 310은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310은 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부 310은 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부 310은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310은 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신부 310은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 310의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 310에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부 320은 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 320은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 320은 제어부 330의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 330은 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 330은 통신부 310를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 330은 저장부 320에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 330은 통신 규격에서 요구하는 프로토톨 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 330은 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부 310의 일부 및 제어부 330은 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 330은 기지국(예: 기지국 110)과의 통신을 위한 적어도 하나의 빔을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부 240은 기지국에서 송신되는 신호를 이용하여 단말의 수신 빔 및 기지국의 송신 빔 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 나아가, 제어부 330은 결정된 기지국의 송신 빔을 지시하는 정보를 기지국으로 송신할 수 있다. 다른 예로, 제어부 330은 기지국로부터의 요청에 기반하여 단말의 송신 빔을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부 330은 단말이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 통신부의 구성을 도시한다. 도 4는 도 2의 무선통신부 210 또는 도 3의 통신부 310의 상세한 구성에 대한 예를 도시한다. 구체적으로, 도 4는 도 2의 무선통신부 210 또는 도 3의 통신부 310의 일부로서, 빔포밍을 수행하기 위한 구성요소들을 예시한다.
도 4를 참고하면, 무선통신부 210 또는 통신부 310은 부호화 및 변조부 402, 디지털 빔포밍부 404, 다수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N, 아날로그 빔포밍부 408를 포함한다.
부호화 및 변조부 402는 채널 인코딩을 수행한다. 채널 인코딩을 위해, LDPC(low density parity check) 코드, 컨볼루션(convoluation) 코드, 폴라(polar) 코드 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 부호화 및 변조부 402는 성상도 맵핑(constellation mapping)을 수행함으로써 변조 심벌들을 생성한다.
디지털 빔포밍부 404는 디지털 신호(예: 변조 심벌들)에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍부 404는 변조 심벌들에 빔포밍 가중치들을 곱한다. 여기서, 빔포밍 가중치들은 신호의 크기 및 위상을 변경하기 위해 사용되며, '프리코딩 행렬(precoding matrix)', '프리코더(precoder)' 등으로 지칭될 수 있다. 디지털 빔포밍부 404는 다수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N로 디지털 빔포밍된 변조 심벌들을 출력한다. 이때, MIMO(multiple input multiple output) 전송 기법에 따라, 변조 심벌들은 다중화되거나, 다수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N로 동일한 변조 심벌들이 제공될 수 있다.
다수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N은 디지털 빔포밍된 디지털 신호들을 아날로그 신호로 변환한다. 이를 위해, 다수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N 각각은 IFFT(inverse fast fourier transform) 연산부, CP(cyclic prefix) 삽입부, DAC, 상향 변환부를 포함할 수 있다. CP 삽입부는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 위한 것으로, 다른 물리 계층 방식(예: FBMC(filter bank multi-carrier))이 적용되는 경우 제외될 수 있다. 즉, 다수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N은 디지털 빔포밍을 통해 생성된 다수의 스트림(stream)들에 대하여 독립된 신호처리 프로세스를 제공한다. 단, 구현 방식에 따라, 다수의 송신 경로들 406-1 내지 406-N의 구성요소들 중 일부는 공용으로 사용될 수 있다.
아날로그 빔포밍부 408는 아날로그 신호에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍부 404는 아날로그 신호들에 빔포밍 가중치들을 곱한다. 여기서, 빔포밍 가중치들은 신호의 크기 및 위상을 변경하기 위해 사용된다. 구체적으로, 다수의 송신 경로들 430-1 내지 430-N 및 안테나들 간 연결 구조에 따라, 아날로그 빔포밍부 440은 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 송신 경로들 430-1 내지 430-N 각각이 하나의 안테나 어레이와 연결될 수 있다. 다른 예로, 다수의 송신 경로들 430-1 내지 430-N이 하나의 안테나 어레이와 연결될 수 있다. 또 다른 예로, 다수의 송신 경로들 430-1 내지 430-N은 적응적으로 하나의 안테나 어레이와 연결되거나, 둘 이상의 안테나 어레이들과 연결될 수 있다.
후술하는 다양한 실시 예들은 다중 반송파를 이용하는 무선 환경에서 단말 또는 기지국의 빔 선택에 관련된다. 최근, 주파수 부족 현상 문제를 해결하기 위해 고주파 대역에서의 무선 통신이 연구되고 있다. 하지만, 고주파 무선 통신의 경우, 과도한 경로 손실(path loss)이 발생하므로, 송수신 성능 향상을 위해 빔포밍이 반드시 필요하다. 빔포밍은 빔 조향(beam steering)이 가능한 RF 소자를 이용하여 수행할 수 있다. 이러한 RF 소자를 이용하여, 기지국은 주기적으로 빔을 변경하며 기준 신호(reference signal)를 송신하며, 단말은 각 빔에 대한 신호 세기(예: RSRP(reference signal received power), BRSRP(beam RSRP), CSI(channel state information) 등)를 측정 후, 빔을 선택할 수 있다.
또한, 반송파 집성(carrier aggregation)은 다수의 반송파를 이용하여 데이터 전송률을 향상시키는 기술이다. 반송파 집성 기술을 효율적으로 빔포밍 시스템에 도입하기 위해서, 각 반송파마다 빔 조향이 가능한 RF 소자들을 구비하고, 반송파별로 최적의 빔을 선택하는 것이 바람직하다. 하지만, 비용 및 소모 전력 상의 제약으로 인해, 반송파마다 RF 소자를 이용하는 것이 곤란할 수 있다. 따라서, 다수의 반송파들을 이용하더라도, 단일 RF 소자를 이용하는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우, 단일 RF 소자의 제약으로 인해, 빔포밍은 반송파들에 대하여 공통적으로 수행된다. 즉, 반송파들에서, 동일한 방향의 단일한 빔이 사용된다. 이러한 구조의 예가 이하 도 5를 참고하여 설명된다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 논리적 구조를 도시한다. 도 5는 단말 120의 논리적 구성으로서, 도 3의 제어부 330 및 통신부 310의 기능적 구조를 예시한다.
도 5를 참고하면, 제어부 330은 신호 세기 추정부 532, 빔 선택부 534, RF 제어부 536을 포함한다. 통신부 310은 BB(based band) 모듈 512 RF 모듈 514를 포함한다.
신호 세기 추정부 532는 기지국에서 송신되는 기준 신호들에 대한 측정을 수행하고, 신호 세기를 나타내는 측정 값들 생성한다. 여기서, 하나의 측정 값은 기지국의 송신 빔 및 단말의 수신 빔을 포함하는 하나의 빔 쌍(pair)에 대하여 결정된다. 빔 선택부 534는 측정 값들에 기반하여 최적의 빔 쌍을 선택한다. 선택된 빔 쌍은 이후 통신을 위해 사용될 수 있다. RF 제어부 536은 선택된 빔 쌍에 속한 단말의 수신 빔을 적용하도록 RF 모듈 514를 제어한다. 즉, RF 제어부 536은 선택된 수신 빔에 대응하는 위상/크기 값들, 즉, 아날로그 빔포밍 행렬/프리코더를 이용하여 송신 또는 수신 빔포밍을 수행하도록 RF 모듈 514를 제어한다. 이를 위해, RF 제어부 536은 위상/크기 값들을 나타내는 제어 신호를 RF 모듈 514로 전달할 수 있다.
BB 모듈 512는 기저대역 신호를 처리한다. 이때, BB 모듈 512는 N개의 반송파들 각각에 대응하는 하위 모듈들 512-0 내지 512-N-1을 포함할 수 있다. 여기서, 하위 모듈들 512-0 내지 512-N-1은 물리적으로 구분되는 하드웨어일 수 있다. 또는, 하위 모듈들 512-0 내지 512-N-1은 논리적 객체로서, 하나의 하드웨어가 N개의 반송파들에 대하여 병렬적 연산을 수행할 수 있다. 즉, 논리적으로, BB 모듈 512는 N개의 반송파들에 대하여 개별적인 연산 기능을 제공한다.
RF 모듈 514는 RF 신호를 처리한다. RF 모듈 514는 아날로그 빔포밍을 위한 수단(예: 아날로그 빔포밍부 408)을 포함한다. BB 모듈 512에 의해 처리된 N개의 반송파들을 위한 기저대역 신호들이 RF 모듈 514에 의해 처리되므로, RF 모듈 514는 N개의 반송파들에 대하여 하나의 송신 또는 수신 빔을 적용한다. 다시 말해, RF 모듈 514는 N개의 반송파들을 모두 포함하는 광대역의 신호에 대하여 단일 빔을 이용하여 빔포밍을 수행할 수 있다.
반송파 집성 기술은 프라이머리 반송파와 세컨더리 반송파로 이루어져 있다. 여기서, 반송파는 요소 반송파(component carrier, CC)라 지칭될 수 있다. 프라이머리 반송파의 QoS(quality of service)는 시스템 안정성(stability)과 연관되기 때문에, 일정 수준 이상으로 보장될 것이 요구됨이 일반적이다. 따라서, 가장 직관적인 방식은 프라이머리 반송파를 기준으로 빔을 선택하는 것이다. 이와 같은 프라이머리 반송파를 기준하는 빔 선택 방식에 따르는 경우, 프라이머리 반송파 및 세컨더리 반송파의 채널 차이가 작은 것이 단일 RF 소자를 이용한 시스템에서의 안정성 확보에 유리하다. 그러나, 채널의 유사성을 보장할 수 없고, 빔 방향에 따른 편파(polarization)에 따라 반송파 간 채널 차이가 심하게 발생할 수 있다. 채널의 차이의 일 예가 이하 도 6을 참고하여 설명된다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 반송파들에 대한 빔 별 신호 세기의 예를 도시한다. 도 6은 실내 환경에서의 빔 방향에 따른 반송파 간 신호 세기 크기를 나타낸 그래프이다. 도 6을 참고하면, 14번 빔의 조준 방향(boresight)은 0도이고, 빔 번호가 낮아질수록 해당 빔의 전파 방향은 측면으로 변화한다. 또한, 도 6의 실험 환경에서, 10번 이하의 인덱스를 가지는 빔들을 사용 시, 반사파가 발생한다. 기지국이 14번 빔을 사용하는 경우, 반송파 간 신호 세기 값이 유사함이 확인된다. 하지만, 반사파가 발생하는 10번 빔의 경우, 3번 및 4번 반송파에 대한 신호 세기가 0번 반송파에 비해 크게 저하되는 것이 확인된다. 또한, 빔이 변화함에 따라 반송파 간 신호 세기가 다르게 변화한다.
고정된 위치라 하더라도 주변 환경에 따라 편파가 달라지기 때문에, 프라이머리 반송파의 채널로 다른 세컨더리 반송파의 채널 크기를 예측하는 것은 쉽지 아니하다. 따라서, 프라이머리 반송파만을 이용하여 빔을 제어하는 방식은 세컨더리 반송파의 성능을 저하시킬 수 있으며, 이로 인해 전체 데이터 전송률이 크게 감소할 수 있다. 따라서, 이하 세컨더리 반송파의 성능을 고려하여 빔을 선택하기 위한 다양한 실시 예들이 설명된다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작을 위한 흐름도를 도시한다. 도 7은 단말 120의 동작 방법을 예시한다.
도 7을 참고하면, 701 단계에서, 단말은 빔들에 대한 측정을 수행한다. 여기서, 측정은 빔 쌍 별로 수행될 수 있다. 구체적으로, 단말은 시스템 정보를 통해 기지국의 송신 빔들 각각이 적어도 한번씩 사용되는 빔 송신 주기를 확인하고, 빔 송신 주기에 따라 측정을 수행할 수 있다. 여기서, 빔 송신 주기는 BRS(beam reference signal) 주기(period) 또는 SS(synchronization signal) 버스트(burst)로 지칭될 수 있다.
703 단계에서, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 빔 쌍을 결정한다. 즉, 다양한 실시 예들에 따라, 최적의 빔 쌍을 결정함에 있어서, 프라이머리 반송파 뿐만 아니라, 세컨더리 반송파가 더 고려될 수 있다. 다시 말해, 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 신호 세기가 빔 쌍의 선택 결과에 영향을 미칠 수 있다. 단, 몇몇 경우, 프라이머리 반송파에 대한 신호 세기만이 빔 쌍의 선택에 영향을 미칠 수 있다.
705 단계에서, 단말은 빔 쌍에 속하는 기지국의 빔을 지시하는 정보를 송신한다. 즉, 단말은 최적의 빔 쌍을 선택한 후, 선택된 빔 쌍에 포함되는 기지국의 송신 빔을 지시하는 정보를 기지국으로 송신한다. 이때, 하나 또는 둘 이상의 빔들이 지시될 수 있다. 빔을 지시하는 정보는 빔의 인덱스를 포함하거나, 또는 해당 빔을 사용하여 송신된 기준 신호 또는 동기 신호가 매핑된 자원의 인덱스를 포함할 수 있다.
도 7을 참고하여 설명한 실시 예에 따르면, 단말은 측정 값들에 기반하여 빔 쌍을 결정한다. 다른 실시 예에 따라, 도 7의 절차는 빔 쌍이 아닌 하나의 빔, 예를 들어 기지국의 송신 빔 또는 단말의 수신 빔 중 하나를 결정하기 위해 수행될 수 있다. 다시 말해, 도 7의 절차를 통해, 쌍이 아닌 하나의 빔이 결정될 수 있다. 만일, 수신 빔만이 결정되는 경우, 도 7의 705 단계는 생략될 수 있다. 이하 본 개시에서, 설명의 편의를 위해 빔 쌍을 결정하는 상황이 예시적으로 설명되나, 후술되는 다양한 실시 예들은 하나의 빔을 결정하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신 빔 또는 송신 빔 중 하나만 결정되는 경우, 나머지 하나의 빔은 단말의 피드백에 기반하여 기지국에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 단말은 다양한 실시 예들에 따라 단말에서 사용되는 수신 빔을 결정하고, 측정 값들을 기지국으로 피드백함으로써 기지국에 의해 송신 빔을 결정하도록 유도할 수 있다.
도 7을 참고하여 설명한 실시 예와 같이, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값을 기반으로 빔 쌍을 선택할 수 있다. 이에 따라, 다수의 반송파들에 동일한 빔이 사용되는 환경에서, 세컨더리 반송파의 성능을 고려한 빔 선택이 가능하다. 이때, 보다 효과적인 빔 쌍의 선택을 위해, 측정 값의 신뢰도를 향상시키는 동작이 추가될 수 있다. 이하 측정 값을 처리하는 실시 예가 이하 도 8을 참고하여 설명된다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 측정 값을 처리하기 위한 절차의 흐름도를 도시한다. 도 8은 단말 120의 동작 방법을 예시한다.
도 8을 참고하면, 801 단계에서, 단말은 다수의 빔 측정 구간들 동안 측정 측정 값들을 획득한다. 예를 들어, 단말은 매 빔 송신 주기 마다 수신 빔을 변경하며 기준 신호들 또는 동기 신호들을 수신하고, 신호 세기를 측정할 수 있다. 이에 따라, 단말은 빔 쌍 별 측정 값들을 획득할 수 있다. 여기서, 하나의 빔 쌍에 대한 측정 값들은 반송파 별 측정 값들을 포함한다. 즉, 측정 값에 포함되는 하나의 신호 세기 값은 빔 쌍 및 반송파의 조합에 대응한다.
803 단계에서, 단말은 동일한 빔 쌍에 대한 측정 값들을 평균화한다. 하나의 빔 쌍에 대하여 1회의 측정을 통해 얻어진 초기 측정 값은 추정 오차를 포함할 수 있고, 추정 오차는 빔 선택 오류를 야기할 수 있다. 따라서, 빔 선택 오류를 줄이기 위해, 단말은 둘 이상의 측정 값들을 평균화할 수 있다. 이후, 도 8에 도시되지 아니하였으나, 단말은 높아진 신뢰성을 가진 측정 값들을 빔을 선택할 수 있다. 본 동작은 측정 값의 정제(refinement)라 지칭될 수 있다.
상술한 실시 예들과 같이, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값을 기반으로 빔 쌍을 선택할 수 있다. 빔 쌍을 선택하는 일 실시 예에 이하 도 9를 참고하여 설명된다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 절차의 흐름도를 도시한다. 도 9는 단말 120의 동작 방법을 예시한다.
도 9를 참고하면, 901 단계에서 단말은 프라이머리 반송파들에 대한 측정 값들 중 최대 값이 임계값 미만인지 확인한다. 여기서, 임계값은 일정 수준의 QoS(quality of service)의 보장을 위해 필요한 신호 세기 값으로 정의될 수 있다. 즉, 단말은 최대의 측정 값을 가지는 프라이머리 반송파에서 일정 수준 이상의 QoS가 보장되는지 여부를 판단한다.
최대 값이 임계값 미만이면, 903 단계에서, 단말은 프라이머리 반송파의 측정 값들에 기반하여 빔 쌍을 선택한다. 프라이머리 반송파들에 대한 측정 값들 중 최대 값이 임계값 미만임은 모든 프라이머리 반송파들 대한 측정 값들이 임계값 미만임을 의미한다. 이 경우, 프라이머리 반송파의 성능이 우선적으로 고려되는 것이 바람직하므로, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값들에 기반하여 빔 쌍을 선택할 수 있다.
최대 값이 임계값 미만이 아니면, 905 단계에서, 단말은 적어도 하나의 세컨더리 반송파의 측정 값들에 기반하여 빔 쌍을 선택한다. 이때, 단말은 빔 쌍들 중 일부 중 최적의 빔 쌍을 선택할 수 있다. 프라이머리 반송파들에 대한 측정 값들 중 최대 값이 임계값 이상이므로, 임계값 이상의 측정 값을 가지는 적어도 하나의 프라이머리 반송파가 존재한다. 이는 프라이머리 반송파에서 일정 수준 이상의 QoS를 보장하는 적어도 하나의 빔 쌍이 존재함을 의미한다. 따라서, 단말은 프라이머리 반송파에서 일정 수준 이상의 QoS를 보장하는 적어도 하나의 빔 쌍 중, 세컨더리 반송파의 성능을 고려하여 하나의 빔 쌍을 선택할 수 있다.
상술한 실시 예들과 같이, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값을 기반으로 빔 쌍을 선택할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 단말은 측정 값들을 이용하여 빔 쌍에 대한 메트릭(metric)을 먼저 결정하고, 메트릭들 간 비교 결과에 따라 최적의 빔 쌍을 선택할 수 있다. 여기서, 메트릭은 '우선순위', '우선순위 값', '대표 값', '선택 인자(factor)', '성능 정보', '성능 값' 또는 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 이하, 메트릭을 이용하여 빔을 선택하기 위한 실시 예가 이하 도 10 및 도 11을 참고하여 설명된다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 다른 절차의 흐름도를 도시한다. 도 10은 단말 120의 동작 방법을 예시한다.
도 10을 참고하면, 1001 단계에서, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만인 빔 쌍에 대한 메트릭을 프라이머리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 결정한다. 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만이면, 해당 빔 쌍은 프라이머리 반송파가 성능의 결정에 주로 영향을 미친다. 만일, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만인 빔 쌍이 존재하지 아니하면, 본 단계는 생략될 수 있다.
1003 단계에서, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상인 빔 쌍에 대한 메트릭을 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 결정한다. 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상이면, 해당 빔 쌍은 적어도 하나의 세컨더리 반송파가 성능의 결정에 주로 영향을 미친다. 만일, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상인 빔 쌍이 존재하지 아니하면, 본 단계는 생략될 수 있다.
1005 단계에서, 단말은 최대의 메트릭을 가지는 빔 쌍을 선택한다. 메트릭은 해당 빔 쌍의 성능을 나타내는 정보이므로, 최대의 메트릭을 가짐은 최대의 성능을 제공함을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 이때, 다른 실시 예에 따라, 단말은 메트릭의 순서에 따라 둘 이상의 빔 쌍들을 선택할 수 있다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔을 선택하기 위한 또 다른 절차의 흐름도를 도시한다. 도 11은 단말 120의 동작 방법을 예시한다.
도 11을 참고하면, 1101 단계에서, 단말은 n번째 빔 쌍을 선택한다. 본 절차의 최초 수행 시, n은 1로 초기화된다. 즉, 최초, 단말은 첫번째 빔 쌍을 선택한다. 첫번째 빔 쌍은 인덱스 0 또는 1을 가질 수 있다.
1103 단계에서, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만인지 확인한다. 여기서, 임계값은 일정 수준의 QoS의 보장을 위해 필요한 신호 세기 값으로 정의될 수 있다. 즉, 단말은 n번째 빔 쌍 사용 시 프라이머리 반송파에서 일정 수준 이상의 QoS가 보장되는지 여부를 판단한다.
만일, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만이면, 1105 단계에서, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 n번째 빔 쌍의 메트릭을 결정한다. 예를 들어, 단말은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값으로 n번째 빔 쌍의 메트릭을 결정하거나, 또는 측정 값을 평준화(normalization)함으로써 메트릭을 결정할 수 있다.
반면, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상이면, 1107 단계에서, 단말은 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값이 기반하여 n번째 빔 쌍의 메트릭을 결정한다. 예를 들어, 단말은 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값 또는 측정 값을 표준화한 값으로 n번째 빔 쌍의 메트릭을 결정할 수 있다. 이때, 측정 값의 크기에 따라, 대응되는 가중치가 부여될 수 있다. 그리고, 다수의 세컨더리 반송파들이 존재하는 경우, 다수의 측정 값들의 조합(예: 합, 평균 등)에 의해 메트릭이 결정될 수 있다.
1109 단계에서, 단말은 모든 빔 쌍들에 대한 메트릭들이 결정되었는지 판단한다. 모든 빔 쌍들에 대한 메트릭들이 결정되지 아니하였으면, 즉, 메트릭이 결정되지 아니한 빔 쌍이 존재하면, 1111 단계에서, 단말은 n을 1 증가한 후, 1101 단계로 되돌아가 다음 빔 쌍에 대하여 1103 단계 내지 1107 단계를 반복한다.
모든 빔 쌍들에 대한 메트릭들이 결정되었으면, 1113 단계에서, 단말은 최대의 메트릭을 가지는 빔 쌍을 선택한다. 이때, 다른 실시 예에 따라, 단말은 메트릭의 순서에 따라 둘 이상의 빔 쌍들을 선택할 수 있다.
도 11을 참고하여 설명한 바와 같이, 단말은 빔 쌍들의 메트릭들을 결정하고, 메트릭들에 기반하여 최적의 빔 쌍을 선택한다. 이때, 빔 쌍의 선택에 대한 정책은 메트릭을 결정하는 구체적인 방법을 통해 반영될 수 있다. 도 11의 경우, 프라이머리 반송파에 대한 QoS 수준이 먼저 고려된다. 이는 프라이머리 반송파의 성능을 우선 고려한 것으로, 프라이머리 반송파의 성능은 시스템 안정성과 직결되기 때문이다. 따라서, 프라이머리 반송파에서 일정 수준의 QoS가 보장되지 아니하는 경우, 프라이머리 반송파로 빔 선택을 할 수 있도록, 프라이머리 반송파에 기반하여 메트릭이 결정된다.
도 11을 참고하여 설명한 실시 예에 따르면, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상이면, 해당 빔 쌍의 메트릭은 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값이 기반하여 결정된다. 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값만이 메트릭의 결정에 영향을 줄 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 더하여, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값도 메트릭의 결정에 영향을 줄 수 있다. 단, 이 경우, 메트릭에 대한 프라이머리 반송파의 기여도(contribution)는 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만인 경우보다 작은 것이 바람직하다.
도 11에 예시된 절차에 따르면, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상이면, 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 메트릭이 결정된다. 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 메트릭을 결정하는 구체적인 방법은 다양하게 정의될 수 있다. 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 메트릭을 결정하기 위한 일 실시 예가 이하 도 12를 참고하여 설명된다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 세컨더리 반송파에 기반하여 메트릭을 결정하기 위한 절차의 흐름도를 도시한다. 도 12는 단말 120의 동작 방법을 예시한다.
도 12를 참고하면, 1201 단계에서, 단말은 m번째 세컨더리 반송파를 선택한다. 본 절차의 최초 수행 시, m은 1로 초기화된다. 즉, 최초, 단말은 첫번째 세컨더리 반송파를 선택한다. 첫번째 세컨더리 반송파는 인덱스 0 또는 1을 가질 수 있다.
1203 단계에서, 단말은 m번째 세컨더리 반송파에 대한 측정 값이 상한 임계값을 초과하는지 확인한다. 여기서, 상한 임계값은 신호 세기의 증가가 처리량(throughput)의 향상에 미치는 영향에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상한 임계값은 신호 세기의 증가에 따른 처리량 증가량이 일정 수준 미만에 도달하는 신호 세기 값으로 정의될 수 있다.
만일, 측정 값이 상한 임계값을 초과하면, 1205 단계에서, 단말은 m번째 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 제1 가중치를 적용한다. 제1 가중치의 적용은 해당 측정 값을 감소시킨다. 일 실시 예에 따라, 제1 가중치는 측정 값에 무관하게 정의될 수 있고, 이 경우, 측정 값은 일정 비율로 감소된다. 다른 실시 예에 따라, 제1 가중치는 측정 값이 동일한 값으로 감소되도록 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 가중치는 측정 값이 신호 세기의 증가에 따른 처리량 증가량이 일정 수준 미만에 도달하는 신호 세기 값으로 감소되도록 정의될 수 있다. 이로 인해, 상한 임계값을 초과하는 측정 값이 메트릭에 미치는 영향이 감소한다.
반면, 측정 값이 상한 임계값을 초과하지 아니하면, 1207 단계에서, 단말은 m번째 세컨더리 반송파에 대한 측정 값이 하한 임계값 미만인지 확인한다. 일 실시 예에 따라, 하한 임계값은 동일 빔 쌍에 대한 측정 값들 중 최대 값에 기반하여 정의될 수 있다. 즉, 하향 임계값은 빔 쌍에 따라 달라질 수 있다. 이 경우, 1207 단계에서, 동일 빔 쌍에서 측정된 최대 신호 세기 값보다 일정 수준 이상 작은 신호 세기 값을 가지는 세컨더리 반송파가 확인된다. 다른 실시 에에 따라, 하한 임계값은 신호 세기의 감소가 처리량의 감소에 미치는 영향에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상한 임계값은 신호 세기의 감소에 따른 처리량 감소량이 일정 수준 미만에 도달하는 신호 세기 값으로 정의될 수 있다.
측정 값이 하한 임계값 미만이 아니면, 1209 단계에서, 단말은 m번째 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 제2 가중치를 적용한다. 제2 가중치의 적용은 해당 측정 값을 감소시킨다. 일 실시 예에 따라, 제2 가중치는 측정 값에 무관하게 정의될 수 있고, 이 경우, 측정 값은 일정 비율로 감소된다. 다른 실시 예에 따라, 제2 가중치는 측정 값이 동일한 값으로 감소되도록 정의될 수 있다. 예를 들어, 제2 가중치는 측정 값이 0 또는 신호 세기의 증가에 따른 처리량 증가량이 일정 수준 미만에 도달하는 신호 세기 값으로 감소되도록 정의될 수 있다. 이로 인해, 하한 임계값을 초과하는 측정 값이 메트릭에 미치는 영향이 감소한다.
1211 단계에서, 단말은 모든 세컨더리 반송파들이 확인되었는지 판단한다. 모든 세컨더리 반송파들이 확인되지 아니하였으면, 즉, 측정 값이 확인되지 아니한 세컨더리 반송파가 존재하면, 1213 단계에서, 단말은 m을 1 증가한 후, 1201 단계로 되돌아가 다음 세컨더리 반송파에 대하여 1203 단계 내지 1209 단계를 반복한다.
모든 세컨더리 반송파들이 확인되었으면, 1215 단계에서, 단말은 세컨더리 반송파들에 기반하여 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정한다. 이때, 1205 단계 또는 1209 단계를 통해 가중치가 적용된 경우, 가중치 적용된 측정 값들이 이용된다. 예를 들어, 단말은 측정 값들을 합산하거나 또는 평균화함으로써, 또는 합산 또는 평균화된 값을 평준화함으로써 메트릭을 결정할 수 있다.
도 12를 참고하여 설명한 실시 예에서, 측정 값이 상향 임계값을 초과하면, 측정 값에 제1 가중치가 적용된다. 이는 수신 성능에 미미한 영향을 주는 범위에 속한 신호 세기의 우위로 인해서, 다른 세컨더리 반송파의 성능이 더 낮음에도 불구하고 해당 빔 쌍이 선택되는 결과를 방지하기 위함이다. 다시 말해, 상향 임계값을 초과하는 신호 세기는 수신 성능 향상에 주는 영향이 미미하므로, 다른 세컨더리 반송파의 성능이 더 고려되도록, 단말은 제1 가중치를 부여함으로써 해당 빔의 선택 확률을 감소시킨다. 이러한 동작은 상한선 필터링(high level filtering)이라 지칭될 수 있다.
단, 상술한 상한선 필터링은 동일한 값을 가지는 메트릭들 간 우위를 결정하기 위해 배제될 수 있다. 상한선 필터링을 수행함으로 인해, 상한 임계값을 초과하는 측정 값의 메트릭에 대한 기여도가 감소된다. 그러나, 상한선 필터링이 적용된 메트릭들이 동일한 값을 가지는 경우, 상한선 필터링을 배제함으로써 인해 메트릭들 간 값의 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 상한선 필터링 후 동일한 값의 메트릭들을 가지는 빔 쌍들 간의 선택이 요구되는 경우, 단말은 상한선 필터링 전 측정 값에 기반하여 하나의 빔 쌍을 선택할 수 있다.
또한, 도 12를 참고하여 설명한 실시 예에서, 측정 값이 하향 임계값 미만이면, 측정 값에 제2 가중치가 적용된다. 이때, 일 실시 예에 따라, 동일 빔 쌍에서 측정된 최대 신호 세기 값보다 일정 수준 이상 작은 신호 세기 값을 가지는 세컨더리 반송파에 제2 가중치가 적용될 수 있다. 이는 AGC(automatic gain control) 동작을 고려한 것으로, AGC의 이득 값이 최대 수신 전력을 가지는 반송파를 기준으로 결정되기 때문에, 신호 세기들 간 일정 수준 이상 차이가 존재하는 경우, AGC에도 불구하고 신호 세기의 정상성이 보장되지 아니하기 때문이다. 따라서, 단말은 제2 가중치를 부여함으로써 해당 빔의 선택 확률을 감소시킨다. 이러한 동작은 하한선 필터링(low level filtering)이라 지칭될 수 있다.
상술한 메트릭들을 이용하여 빔 쌍을 선택하는 절차를 수식을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 측정 값의 정제는 이하 <수학식 1>과 같이 수행될 수 있다.
Figure pat00001
<수학식 1>에서,
Figure pat00002
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 대한 정제된 측정 값,
Figure pat00003
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 대한 정제 전의 측정 값을 의미한다.
이후, 프라이머리 반송파에 대한 성능 만족 여부가 이하 <수학식 2>와 같이 판단될 수 있다.
Figure pat00004
<수학식 2>에서,
Figure pat00005
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 대한 정제된 측정 값,
Figure pat00006
는 프라이머리 반송파의 성능 만족 여부를 판단하기 위한 신호 세기의 임계값을 의미한다.
<수학식 2>의 조건이 만족되지 아니하는 경우, 이하 <수학식 3>과 같이 해당 빔 쌍의 메트릭이 결정될 수 있다.
Figure pat00007
<수학식 3>에서,
Figure pat00008
는 빔 쌍#b의 메트릭,
Figure pat00009
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 대한 정제된 측정 값을 의미한다.
<수학식 2>의 조건이 만족되는 경우, 상한선 필터링 및 하한선 필터링이 수행될 수 있다. 이때, 상한선 필터링의 적용 대상은 하기 <수학식 4>와 같이 판단되고, 하한선 필터링의 적용 대상은 하기 <수학식 5>와 같이 판단된다.
Figure pat00010
<수학식 4>에서,
Figure pat00011
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 대한 정제된 측정 값,
Figure pat00012
는 상한 임계값을 의미한다.
Figure pat00013
<수학식 5>에서,
Figure pat00014
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 대한 정제된 측정 값,
Figure pat00015
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c외 다른 반송파에 대한 정제된 측정 값,
Figure pat00016
는 하한 필터링의 적용 대상을 판단하기 위한 임계값을 의미한다.
<수학식 5>를 참고하면,
Figure pat00017
는 선택된 반송파에 대한 측정 값과 다른 반송파에 대한 측정 값 간 차이값들 중 최대 값을 의미한다. 따라서,
Figure pat00018
는 측정 값들 중 최대 값에서 해당 측정 값을 감산한 값으로 대체될 수 있고, 이 경우, 최대 값 및
Figure pat00019
의 차이를 해당 측정 값과 비교함으로써, <수학식 4>와 동등한 판단이 이루어질 수 있다. 여기서, 최대 값 및
Figure pat00020
의 차이가 도 12의 절차에서의 하한 임계값에 상응한다.
필터링 동작에 따라, 해당 측정 값에 적용될 가중치가 <수학식 6>과 같이 결정될 수 있다.
Figure pat00021
<수학식 6>에서,
Figure pat00022
는 가중치 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 적용되는 가중치,
Figure pat00023
는 상한 필터링 시 적용되는 제1 가중치 값,
Figure pat00024
는 하한 필터링 시 적용되는 제2 가중치 값을 의미한다.
그리고, 이하 <수학식 7>과 같이 해당 빔 쌍의 메트릭이 결정될 수 있다.
Figure pat00025
<수학식 7>에서,
Figure pat00026
는 빔 쌍#b의 메트릭,
Figure pat00027
는 가중치 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 적용되는 가중치,
Figure pat00028
는 빔 쌍#b에서의 반송파#c에 대한 정제된 측정 값을 의미한다.
최종적으로, 최적의 빔 쌍은 이하 <수학식 8>과 같이 선택될 수 있다.
Figure pat00029
<수학식 8>에서,
Figure pat00030
는 빔 쌍#b의 메트릭을 의미한다.
상술한 다양한 실시 예들에서, 단말은 하향링크 통신을 위한 기지국의 송신 빔 및 단말의 수신 빔을 결정한다. 그러나, 다른 실시 예에 따라, 기지국의 송신 빔은 기지국에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 단말은 빔 쌍들에 대한 측정 값들을 피드백하며, 이에 대응하는 기지국의 동작은 다음과 같다.
도 13은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 송신 빔을 결정하기 위한 기지국의 흐름도를 도시한다. 도 13은 기지국 110의 동작 방법을 예시한다.
도 13을 참고하면, 1301 단계에서, 기지국은 빔들에 대한 측정 정보를 수신한다. 여기서, 측정 정보는 빔 쌍 별 측정 값들을 포함한다. 또한, 측정 정보에 포함되는 측정 값들은 반송파 별로 구분될 수 있다. 추가적으로, 측정 정보는 반송파 전체에 대한 또는 개별 반송파에 대한 최적의 빔을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
1303 단계에서, 기지국은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 빔을 결정한다. 즉, 다양한 실시 예들에 따라, 최적의 빔을 결정함에 있어서, 프라이머리 반송파 뿐만 아니라, 세컨더리 반송파가 더 고려될 수 있다. 다시 말해, 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 신호 세기가 빔의 선택 결과에 영향을 미칠 수 있다. 단, 몇몇 경우, 프라이머리 반송파에 대한 신호 세기만이 빔의 선택에 영향을 미칠 수 있다. 이때, 기지국은 다수의 단말들 간의 간섭 관계를 더 고려하여 빔을 선택할 수 있다.
1305 단계에서, 기지국은 결정된 빔을 이용하여 신호를 송신한다. 즉, 기지국은 최적의 빔을 선택한 후, 단말로 송신되는 신호를 선택된 빔을 이용하여 빔포밍할 수 있다. 추가적으로, 1305 단계에서, 기지국은 결정된 빔에 대한 정보를 단말에게 통지할 수 있다. 이에 따라, 단말은 기지국의 송신 빔에 대응하는 수신 빔을 사용할 수 있다.
도 13을 참고하여 설명한 실시 예와 같이, 기지국은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값을 기반으로 송신 빔을 선택할 수 있다. 이때, 기지국은 도 8 내지 도 12를 참고하여 설명한 실시 예들 중 적어도 일부에 따른 동작을 수행할 수 있다. 다시 말해, 기지국은 빔 쌍들에 대한 측정 값들을 평균화함으로써 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만인 경우 프라이머리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여, 또는 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상인 경우 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여, 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정할 수 있다. 또한, 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정함에 있어서, 기지국은 상한선 필터링 및 하한선 필터링 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예들은 하향링크 통신을 수행하는 상황에서 설명되었다. 그러나, 상술한 절차들은 상향링크 통신을 위한 빔을 선택하기 위해 수행될 수 있다. 이 경우, 빔 쌍은 기지국(예: 기지국 110)에 의해 선택될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 도 5와 같이 단일 RF 모듈을 구비하고, 반송파 집성을 수행하는 경우, 기지국은 상향링크 통신을 위한 빔 쌍을 결정하기 위해 상술한 절차들을 수행할 수 있다. 이 경우, 기지국의 동작은 이하 도 14와 같다.
도 14는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 통신을 위한 빔을 결정하기 위한 기지국의 흐름도를 도시한다. 도 14는 기지국 110의 동작 방법을 예시한다.
도 14를 참고하면, 1401 단계에서, 기지국은 빔들에 대한 측정을 수행한다. 여기서, 측정은 빔 쌍 별로 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말에서 송신되는 기준 신호(예: 사운딩 기준 신호(sounding reference signal), 변조 기준 신호(demodulation reference signal))를 이용하여 측정을 수행할 수 있다. 이를 위해, 기지국은 단말로 기준 신호를 송신하기 위한 구성(configuration) 정보를 송신할 수 있다.
1403 단계에서, 기지국은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 빔 쌍을 결정한다. 즉, 다양한 실시 예들에 따라, 최적의 빔 쌍을 결정함에 있어서, 프라이머리 반송파 뿐만 아니라, 세컨더리 반송파가 더 고려될 수 있다. 다시 말해, 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 신호 세기가 빔 쌍의 선택 결과에 영향을 미칠 수 있다. 단, 몇몇 경우, 프라이머리 반송파에 대한 신호 세기만이 빔 쌍의 선택에 영향을 미칠 수 있다.
1405 단계에서, 기지국은 빔 쌍에 속하는 기지국의 빔을 지시하는 정보를 송신한다. 즉, 기지국은 최적의 빔 쌍을 선택한 후, 선택된 빔 쌍에 포함되는 단말의 송신 빔을 지시하는 정보를 단말로 송신한다. 이때, 하나 또는 둘 이상의 빔들이 지시될 수 있다. 빔을 지시하는 정보는 빔의 인덱스를 포함하거나, 또는 해당 빔을 사용하여 송신된 기준 신호가 매핑된 자원의 인덱스를 포함할 수 있다.
도 14를 참고하여 설명한 실시 예와 같이, 기지국은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값 및 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값을 기반으로 빔 쌍을 선택할 수 있다. 이때, 기지국은 도 8 내지 도 12를 참고하여 설명한 실시 예들 중 적어도 일부에 따른 동작을 수행할 수 있다. 다시 말해, 기지국은 빔 쌍들에 대한 측정 값들을 평균화함으로써 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국은 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만인 경우 프라이머리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여, 또는 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상인 경우 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여, 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정할 수 있다. 또한, 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정함에 있어서, 기지국은 상한선 필터링 및 하한선 필터링 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 빔 선택 결과의 예를 도시한다. 도 15는 측정 값 정제의 이점을 보여준다. 측정 값의 정제가 수행되지 아니한 경우, 측정 값에 대한 추정 오차로 인해 빔 선택이 빈번히 변경된다. 이 경우, 프라이머리 반송파만 고려하는 방식(scheme)이 적용되었다. 반면, 측정 값의 정제가 수행된 경우, 안정적인 빔 선택이 수행됨이 확인된다. 이 경우, 프라이머리 반송파 및 세컨더리 반송파를 고려하는 방식이 적용되었다.
도 16은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 전송률에 대한 실험 결과를 도시한다. 도 16에서, 제1 방식은 프라이머리 반송파만을 고려한 경우이고, 제2 방식은 프라이머리 반송파 및 세컨더리 반송파를 고려한 경우이다. 프라이머리 반송파 위주의 제1 방식은 세컨더리 반송파의 성능 저하를 야기하고, 이에 따라 전체 전송률이 떨어진다. 하지만, 세컨더리 방송파를 고려한 제2 방식은 불필요한 빔 선택을 제외하고, 세컨더리 반송파의 성능을 최적화함으로써, 효과적으로 성능 개선을 한다. 제2 방식은, 제1 방식에 비하여, 약 10%의 향상된 전송률을 제공한다.
상술한 다양한 실시 예들은 공간 및 비용 등의 제약으로 다중 반송파 시스템 내 하나의 RF 모듈을 사용하는 시스템에 적용될 수 있다. 그러나, 하나의 RF 모듈을 사용함이 본 발명의 범위를 제한하지는 아니한다.
예를 들어, 통신을 수행하는 장치(device)(예: 단말 또는 기지국)가 다수의 RF 모듈들을 구비하더라도, 일시적으로 또는 영구적으로 일부 RF 모듈만을 사용하는 경우, 상술한 다양한 실시 예들에 따라 빔을 선택할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 단말 또는 기지국은 소비 전력 절감을 위해 일시적으로 하나의 RF 모듈만을 사용하고, 나머지 적어도 하나의 RF 모듈을 불활성화할 수 있다. 이 경우, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 빔 선택 기술은 잔여 전력량(예: 배터리 잔량, 전원 공급 상태 등)에 기반하여 트리거링(triggering)될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 다수의 RF 모듈들 중 몇몇 RF 모듈이 점검(예: 캘리브레이션) 또는 고장 등의 이유로 정상 동작할 수 없는 경우, 일부의 RF 모듈만이 가용할 수 있다. 이 경우, 단말 또는 기지국은 상술한 다양한 실시 예들에 따라 빔을 선택하고, 통신을 수행할 수 있다. 즉, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 빔 선택 기술은 RF 모듈들의 가용 여부의 변화에 기반하여 트리거링될 수 있다.
다른 예로, 통신을 수행하는 장치(device)(예: 단말 또는 기지국)가 다수의 RF 모듈들을 구비하고, RF 모듈들을 그룹핑한 후, 그룹 별 하나의 RF 모듈을 사용할 수 있다. 예를 들어, 8개 반송파들을 사용하는 반송파 집성을 수행하는 경우, 장치는 4개의 반송파들 또는 2개의 반송파들을 포함하는 둘 이상의 그룹을 형성하고, 각 그룹 별로 하나의 RF 모듈을 사용할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 장치의 동작 방법에 있어서,
    다른 장치에서 다수의 반송파들을 통해 송신된 신호들을 이용하여 빔 쌍들에 대한 측정을 수행하는 과정과,
    상기 빔 쌍들에 대한 측정 값들에 기반하여 다수의 반송파들을 위한 하나의 빔 쌍(pair)을 결정하는 과정과,
    상기 빔 쌍에 포함되는 송신 빔을 지시하는 정보를 상기 다른 장치로 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 측정 값들은, 프라이머리(primary) 반송파에 대한 측정 값들 및 적어도 하나의 세컨더리(secondary) 반송파들에 대한 측정 값들을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나의 빔 쌍을 결정하는 과정은,
    상기 프라이머리 반송파에 대한 빔 쌍 별 측정 값들 및 상기 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 빔 쌍 별 측정 값들에 기반하여, 상기 빔 쌍들의 메트릭(metric)들을 결정하는 과정과,
    상기 메트릭들 중 최대의 메트릭을 가지는 빔 쌍을 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 메트릭들을 결정하는 과정은,
    상기 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만이면, 상기 프라이머리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정하는 과정과,
    상기 빔 쌍들 중 제1 빔 쌍에서의 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상이면, 상기 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 상기 메트릭을 결정하는 과정은,
    상한 임계값을 초과하는 적어도 하나의 측정 값을 감소시키는 과정을 포함하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 상한 임계값을 초과하는 적어도 하나의 측정 값은, 미리 정의된 값으로 감소되는 방법.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 상기 메트릭을 결정하는 과정은,
    하한 임계값 미만인 적어도 하나의 측정 값을 감소시키는 과정을 포함하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하한 임계값은, 해당 빔 쌍에서의 반송파별 측정 값들 중 최대 값에 기반하여 정의되는 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 하한 임계값 미만인 적어도 하나의 측정 값은, 미리 정의된 값으로 감소되는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나의 빔 쌍을 결정하는 과정은,
    상기 프라이머리 반송파에 대한 최대의 측정 값을 가지는 빔 쌍을 확인하는 과정과,
    상기 측정 값이 임계값 미만인 경우, 상기 빔 쌍을 상기 하나의 빔 쌍으로서 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    동일한 빔 쌍에 대한 다수의 측정 값들을 평균화하는 과정을 더 포함하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 통신을 수행하는 장치에 있어서,
    신호를 송신 및 수신하는 송수신부와,
    상기 송수신부와 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    다른 장치에서 다수의 반송파들을 통해 송신된 신호들을 이용하여 빔 쌍들에 대한 측정을 수행하고,
    상기 빔 쌍들에 대한 측정 값들에 기반하여 다수의 반송파들을 위한 하나의 빔 쌍(pair)을 결정하고,
    상기 빔 쌍에 포함되는 송신 빔을 지시하는 정보를 상기 다른 장치로 송신하도록 제어하며,
    상기 측정 값들은, 프라이머리(primary) 반송파에 대한 측정 값들 및 적어도 하나의 세컨더리(secondary) 반송파들에 대한 측정 값들을 포함하는 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 프라이머리 반송파에 대한 빔 쌍 별 측정 값들 및 상기 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 빔 쌍 별 측정 값들에 기반하여, 상기 빔 쌍들의 메트릭(metric)들을 결정하고, 상기 메트릭들 중 최대의 메트릭을 가지는 빔 쌍을 선택하는 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 미만이면, 상기 프라이머리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정하고, 상기 빔 쌍들 중 제1 빔 쌍에서의 프라이머리 반송파에 대한 측정 값이 임계값 이상이면, 상기 적어도 하나의 세컨더리 반송파에 대한 측정 값에 기반하여 해당 빔 쌍의 메트릭을 결정하는 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상한 임계값을 초과하는 적어도 하나의 측정 값을 감소시키는 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 상한 임계값을 초과하는 적어도 하나의 측정 값은, 미리 정의된 값으로 감소되는 장치.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 하한 임계값 미만인 적어도 하나의 측정 값을 감소시키는 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 하한 임계값은, 해당 빔 쌍에서의 반송파별 측정 값들 중 최대 값에 기반하여 정의되는 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 하한 임계값 미만인 적어도 하나의 측정 값은, 미리 정의된 값으로 감소되는 장치.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 프라이머리 반송파에 대한 최대의 측정 값을 가지는 빔 쌍을 확인하고, 상기 측정 값이 임계값 미만인 경우, 상기 빔 쌍을 상기 하나의 빔 쌍으로서 선택하는 장치.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 동일한 빔 쌍에 대한 다수의 측정 값들을 평균화하는 장치.
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