KR20190137700A - 효율적인 빔포밍 피드백을 제공하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20190137700A
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Abstract

빔포미 장치 및 방법이 제공된다. 상기 빔포미 장치는 채널 H로부터 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 생성하는 제1 빔포밍 매트릭스 디바이스; 상기 채널 H 및 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB에 기초하여 등가 채널
Figure pat00021
를 생성하는 등가 채널 디바이스, 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 지시하는 번호이고; 상기 등가 채널
Figure pat00022
로부터 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 획득하는 제2 빔포밍 매트릭스 디바이스; 및 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB 및 상기 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 전송하는 송신기;를 포함한다.

Description

효율적인 빔포밍 피드백을 제공하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING EFFICIENT BEAMFORMING FEEDBACK}
본 개시는 Wi-Fi(wireless-fidelity) 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 빔포밍 피드백을 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서, 강한 통신 신호를 갖는 것은 중요하다. 특히, 가능한 가장 큰 SNR(signal-to-noise ratio)이 수신기에서 요구된다. 마찬가지로, Wi-Fi 시스템에서, 상기 수신기에서 상기 SNR을 증가시키면 프레임들이 정확하게 수신되는 확률이 증가하고, 소스로부터 필요한 재전송의 양이 감소한다. 상기 수신기에서 더 나은 SNR을 달성하기 위한 몇몇 방법들은 송신 전력을 증가시키고, 상기 소스와 상기 수신기 사이의 거리를 감소시키고, 안테나 이득(antenna gain)을 증가시키는 것이다.
본 개시는 효율적인 빔포밍 피드백을 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따르면, 빔포미(beamformee) 장치가 제공된다. 상기 빔포미 장치는, 채널 H로부터 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 생성하는 제1 빔포밍 매트릭스 디바이스; 상기 채널 H 및 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB에 기초하여 등가 채널
Figure pat00001
를 생성하는 등가 채널 디바이스, 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 지시하는 번호이고; 상기 등가 채널
Figure pat00002
로부터 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 획득하는 제2 빔포밍 매트릭스 디바이스; 및 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB 및 상기 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 전송하는 송신기;를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 방법이 제공된다. 상기 방법은, 빔포미 장치에 의해, 채널 H로부터 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 결정하고; 상기 빔포미 장치에 의해, 상기 채널 H 및 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB에 기초하여 등가 채널
Figure pat00003
를 결정하고, 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 지시하는 번호이고; 상기 빔포미 장치에 의해, 상기 등가 채널 로부터 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 획득하고; 그리고, 상기 빔포미 장치에 의해, 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB 및 상기 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 전송한다.
본 개시에 따른 장치 및 방법을 통해, 빔포밍 피드백의 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 빔포밍 피드백을 위한 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 빔포밍 피드백을 위한 방법의 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 본 개시의 장치 및 방법이 적용되는 네트워크 환경에서의 전자 디바이스의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 본 개시의 장치 및 방법이 적용되는 프로그램의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 본 개시의 장치 및 방법이 적용되는 전자 디바이스의 무선 통신 모듈, 전력 관리 모듈, 및 안테나 모듈의 블록도이다.
Wi-Fi에서, 비압축된(non-compressed) 빔포밍 및 압축된 빔포밍이 사용될 수 있다. 압축된 빔포밍은 피드백의 양을 감소시킨다. 게다가, Wi-Fi는 그룹 피드백, 즉, 서브캐리어의 Ng 그룹 내에서 오직 한번만의 피드백을 도입하였다. 여기서, Ng 는 서브캐리어 그룹 내의 서브캐리어의 개수를 나타낸다. LTE(long term evolution)/NR(new radio)에서, 2단계 빔포밍은 오버헤드를 감소시키기 위해 사용된다. 여기서, 하나의 매트릭스는 와이드밴드(wideband)와 함께 사용되고, 다른 하나의 매트릭스는 서브밴드(subband)와 함께 사용된다.
Wi-Fi 시스템에서, 빔포밍은 전방향적인(omnidirectional) 커버리지(coverage)를 유지하며 안테나 이득을 증가시키고, 이는 증가된 SNR, 및 전송을 수신기로 집중함으로써 보다 안정되고 높은 대역폭의 Wi-Fi 접속을 초래한다. 이러한 이점은 안테나들의 어레이(array)를 통해 신호를 전송하고 상기 어레이 내의 각각의 안테나에서 상기 신호의 위상(phase)을 약간 변경함으로써 달성된다. 예를 들어, 전방향적인 전파(propagation) 아래에 커버(cover)되는 어떤 지점으로 신호가 향하도록 안테나들의 어레이를 교정하기 위한 프로토콜이 제공될 수 있다. 빔포머(beamformer)는 요구되는 방향 내의 이득을 생성하기 위해 안테나들의 위상 이동을 증가시키는 디바이스이다. 빔포미(beamformee)는 빔포머의 타겟인 디바이스이다. 상기 빔포미는 빔의 설정에 참여하지만, 안테나들의 타이밍을 증가시키지 않는다.
압축된 빔포밍 리포트는 채널의 SVD(singular value decomposition)에 기초하여 사용자별로 생성된다. 빔포밍 매트릭스를 획득한 후, 상기 빔포밍 매트릭스는 대각선(diagonal) 매트릭스들 및 기븐 로테이션(Givens rotation) 매트릭스들의 곱셈(multiplication)들을 이용하여 압축된다. 여기서, H(k)는 서브캐리어 k상의 NNt 채널 매트릭스이다. Nr은 수신 안테나들의 개수이다. 그리고 Nt는 송신 안테나들의 개수이다. 채널 매트릭스는 수신된 LTF(long training field)에 기초한 주파수 도메인 추정에 의해 상기 수신기에서 첫번째로 추정된다. SVD는 상기 추정된 채널 매트릭스에 적용되며, 아래의 수학식 1과 같다.
Figure pat00004
여기서, S(k)는 특이 값 매트릭스의 대각선 상에서 감소하는 차수의 특이 값들을 포함하는 대각선 특이 값 매트릭스이다. U(k)는 대응하는 차수의 좌측 특이 (left singular)벡터들을 포함하는 좌측 특이 매트릭스고, V(k)는 동일한 차수의 우측 특이(right singular) 벡터들을 포함하는 우측 특이 매트릭스이다. Nr×Nt 크기의 상기 매트릭스 V(k)는 반-단일(semi-unitary)적이다.
SVD 기반의 단일 사용자 빔포밍은 상기 우측 특이 매트릭스를 분해하고, 양자화한 다음, 효율적인 송신 빔포밍을 위해 상기 송신기로 피드백하는 것을 요구한다. 매트릭스 V는 아래의 수학식 2와 같이 분해될 수 있다.
Figure pat00005
Wi-Fi 피드백은 각각의 서브캐리어에 대하여 양자화를 제공하며, 이는 안테나들의 개수가 증가함에 따라 피드백의 양을 크게 증가시킨다. 차세대 Wi-Fi는 많은 수의 안테나들을 가질 것이다. 따라서, 피드백의 양은 상당히 증가할 것이다.
차세대 Wi-Fi 시스템에서, 더 큰 주파수(예를 들어, 320MHz) 및 더 많은 수의 안테나들(예를 들어, 16개)을 지원하는 것이 요구될 수 있다. 압축된 빔포밍 방법을 사용한다면, 피드백 오버헤드가 문제될 수 있다. 아래의 표 1은 압축된 빔포밍 피드백의 크기들의 예를 보여준다.
V의 크기(Nr × Nc) 각도(angle)의 개수(Na) 피드백 비트의 개수(80MHz, 코드북 정보 = 1, Ng=1) 피드백 비트의 개수 (80MHz, 코드북 정보= 0, Ng=4)
2×1 2 2,348 380
2×2 2 2,356 388
8×1 14 16,388 2,612
8×2 26 30,436 4,852
8×8 56 65,584 10,480
일 실시예에 따르면, 하이브리드 빔포밍이 채용되고, 와이드밴드/서브밴드 빔포밍 피드백이 감소된 크기를 갖는 서브캐리어 빔포밍 피드백과 결합된다.
일 실시예에 따르면, 본 장치는, 빔포미에 의해, 채널 H(예를 들어, 와이드밴드 채널)를 추정하고 크기 NTX×K와 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB를 결정한다. 여기서, NTX는 송신 안테나들의 개수이다. K는 VWB의 크기 감소를 위한 설계 파라미터인 숫자이다. 그리고, VWB는 와이드밴드 빔포밍 매트릭스를 위한 우측 특이 매트릭스에서 K개의 최상위(most significant) 벡터들을 갖는 매트릭스이다. 따라서, 채널 H의 공간은 크기 K의 주요 서브 공간으로 투영된다. 와이드밴드는 전체 동작 대역폭 또는 상기 동작 대역폭의 서브밴드를 지칭할 수 있다. 와이드밴드의 폭은 서브캐리어 레벨 피드백과 비교된다. 서브캐리어 빔포밍 피드백은 감소된 크기 NRX×K의 등가 채널로부터 피드백 매트릭스를 발견할 것이다. 채널의 원래의 크기는 NRX×NTX 이다.
와이드밴드 빔포밍 매트릭스는 와이드밴드 채널의 공분산(covariance) 매트릭스로부터 상기 빔포미에 의해 결정된다. 상기 와이드밴드 대역폭은 채널 상태 및 MIMO(multiple input multiple output) 모드에 의존할 수 있다. 단일 사용자(single user; SU)의 경우, 80MHz가 좋은 결과를 제공할 수 있다. 다중 사용자들(multiple users; MU)의 경우, 80MHz 미만(예를 들어, 사용자당 5 또는 10MHz)이 요구될 수 있다. 상기 공분산 매트릭스를 계산한 후, 상기 와이드밴드 빔포밍 매트릭스는 압축된 빔포밍, 예를 들어, SVD에서 사용되는 방법에 의해 획득될 수 있다. 그 다음, 상기 NTX×K 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB는 예를 들어, 압축된 빔포밍에 기초하여 양자화될 수 있다. 여기서, K는 설계 파라미터이다(예를 들어, K=8). K는 빔포미 또는 빔포머에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, SU의 경우에, K는 상기 빔포미에 의해 결정될 수 있다. MU 또는 트리거(trigger) 기반 피드백의 경우, K는 상기 빔포머에 의해 결정될 수 있다. 복잡성과 성능 분석 사이의 트레이드오프(tradeoff)는 K의 선택에 영향을 미친다. 다양한 요소들은 타이밍, 지연 확산, 대역폭의 측면, 안테나들 사이의 공간 상관관계(correlation)를 포함한다.
상기 빔포미에 의한 본 시스템은 VWB에 의해 서브캐리어 인덱스 k (예를 들어, Hk)에서 채널 H를 더 곱하고, 등가 채널
Figure pat00006
=HkVWB를 결정하고, 그리고 상기 등가 채널로부터 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 획득할 수 있다. 여기서, VSC는 서브캐리어 k를 위한 등가 채널
Figure pat00007
를 위한 우측 특이 매트릭스이다. 따라서, 상기 등가 채널의 크기는 NRX×K로 감소된다. VWB와 채널 Hk를 곱한 후, 각각의 서브캐리어의 채널 크기는 NRX×K로 감소된다. 나머지 과정은 Nr=K의 압축된 빔포밍과 동일할 수 있다. 여기서, VSC는 Nr×Nc의 양자화된 빔포밍 매트릭스로 양자화된다. 여기서, Nc는 상기 양자화된 빔포밍 매트릭스 내의 열(column)의 개수이다.
일 실시예에 따르면, 본 장치는 상기 빔포미에 의해, 수신기로부터 송신기로 VWB 및 VSC를 피드백한다. 여기서, 하이브리드 빔포밍은 상기 와이드밴드 피드백 매트릭스 VWB를 서브캐리어 레벨 피드백 매트릭스 VSC와 사용하는 조합을 지칭한다. 예를 들어, 빔포머는 VWB·VSC를 이용하여 상기 와이드밴드 빔포밍 매트릭스를 재구성할 수 있다. 예를 들어, NTX=8, Nc=2, Ng=1, BW=80MHz, 코드북(codebook, CB) 정보=1일 때, 8·2+234·26·5 =16+30,420=30,436 비트가 요구된다. Ng는 서브캐리어 그룹 내의 서브캐리어들의 개수를 나타낸다. 빔포밍 피드백 동안, 빔포미는 모든 서브캐리어를 피드백할 수는 없지만, 오버헤드를 절약하기 위해 인접한 서브캐리어들의 그룹에 대한 피드백을 할 수 있다. 그러나, K=4인 본 시스템의 일 실시에는 8·2(SNR)+26·5(VWB)+234·10·5(VSC) =16+130+11,700=11,846 비트가 요구된다.
예를 들어, Ng=4, CB 정보=0일 때, 빔포밍 방법은 4,852 비트가 요구된다. 그러나, K=4인 본 시스템의 실시예는 8·2(SNR)+26·3(VWB)+62·10·3(VSC) =16+78+1860=1,954 비트가 요구된다.
일 실시예에 따르면, 본 시스템은 아래에 설명되는 2가지 방법을 사용하여 VWB의 선택 및 피드백을 제공한다. 상기 빔포미는 와이드밴드 피드백을 위해 아래에 설명된 2가지 방법들 중 하나를 선택할 수 있다.
첫번째 방법에서, 본 시스템의 일 실시예는 압축된 빔포밍 피드백을 사용한다. 본 시스템은 VSC 피드백 보다 각도 양자화에 대하여 동일, 유사, 또는 상이한(예를 들어, 더 큰) 비트 크기를 사용하고, K는 VSC의 Nc와 동일하거나 더 크다.
두번째 방법에서, 본 시스템의 일 실시예는 미리 정의된 코드북의 인덱스(precoding matrix index; PMI) 및 DFT(discrete fourier transform) 매트릭스(예를 들어, 오버 샘플링된) 내의 벡터들의 인덱스들을 포함하는 미리 정의된 코드북을 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 시스템은 피드백 세분성을 결정한다. 본 시스템은 하나 또는 다중의 VWB 피드백을 적용할 수 있다. 하나의 VWB 피드백에 대하여, VWB는 와이드밴드이다. 다중의 VWB에 대하여, VWB는 서브밴드 기준(예를 들어, 서브밴드=242 톤 RU(resource unit)들)으로 계산된다. 이용 가능한 와이드밴드 빔포밍 매트릭스/벡터가 존재하기 때문에, 본 시스템은 모든(다운 샘플된: Ng>1) 서브캐리어들의 VSC를 피드백할 필요가 없다. 대신에, 본 시스템은 몇몇 선택된 서브캐리어들, 예를 들어, 선택된 26 톤(tone) RU들의 서브캐리어들을 피드백할 수 있다. 일 실시예에서, 본 시스템은 VSC 피드백을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 효율적인 빔포밍 피드백을 위한 장치(100)의 블록도이다.
도 1을 참고하면, 상기 장치(100)는 빔포미(99) 및 빔포머(111)를 포함한다. 상기 빔포미(99)는 채널 추정기(101), 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103), 등가 채널 디바이스(105), 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 디바이스(107), 및 송신기(109)를 포함한다.
채널 추정기(101)는 신호를 수신하기 위한 입력(113), 및 상기 수신된 채널 H의 추정을 제공하기 위한 출력(115)를 포함한다.
와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)은 채널 추정기(101)의 출력(115)에 연결된 입력, 및 채널 H로부터 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB를 제공하기 위한 출력(117)을 포함한다. 일 실시예에서, 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB는 NTX×K의 크기를 가질 수 있고, 여기서, NTX는 빔포미의 송신 안테나들의 개수이고, K는 숫자이다. 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB는 우측 특이 매트릭스 내의 K개의 최상위 벡터들을 갖는 매트릭스일 수 있고, 여기서, K는 숫자이다. 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)는 채널 H의 공분산 매트릭스에 기초하여 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB를 결정할 수 있다. 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)는 SVD에 의해 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB를 계산할 수 있다. 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)는 압축된 빔포밍 방법에 기초하여 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB를 양자화할 수 있다.
등가 채널 디바이스(105)는 와이드밴드 매트릭스 디바이스(103)의 출력(117)에 연결되는 입력, 및 등가 채널
Figure pat00008
을 제공하기 위한 출력(119)을 포함한다. 일 실시예에서, 등가 채널
Figure pat00009
는 채널 H 및 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB에 기초할 수 있고, 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 지시하는 번호일 수 있다. 등가 채널 디바이스(105)를 위한 추정된 채널 H는 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)를 위한 추정된 채널 H와 다를 수 있음을 유의한다. 예를 들어, 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)를 위한 추정된 채널 H는 참조 신호에 의해 분할된 수신된 신호에 기초하여 결정될 수 있는 반면, 등가 채널 디바이스(105)를 위한 추정된 채널 H는 신호 처리, 예를 들어, 채널 평활화(smoothing)를 이용하여 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)를 위한 추정된 채널 H로부터 더 개선될 수 있다. 등가 채널 디바이스(105)는 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB에 Hk를 곱함으로써 등가 채널
Figure pat00010
를 결정하고, 여기서, Hk는 서브캐리어 인덱스 k에서의 채널 H이다. 상기 장치는 하나의 참조 신호(예를 들어, 모든 송신기들로부터 한번에 수신되는 하나의 참조 신호)를 사용할 수 있다.
서브캐리어 빔포밍 매트릭스 디바이스(107)는 등가 채널 디바이스(105)의 출력(119)에 연결되는 입력, 및 등가 채널
Figure pat00011
로부터 획득된 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 제공하기 위한 출력(121)을 포함한다. 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 디바이스(107)는 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 K×Nc의 양자화된 빔포밍 매트릭스로 양자화할 수 있고, 여기서, Nc는 상기 양자화된 빔포밍 매트릭스의 열의 개수이다.
송신기(109)는 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스(103)의 출력(117)에 연결된 제1 입력, 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 디바이스(107)의 출력(121)에 연결된 제2 입력, 및 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB 및 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 전송하기 위한 안테나(123)를 포함한다.
빔포머(111)는 전송된 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB 및 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 수신하기 위한 안테나(125)를 포함한다. 빔포머(111)는 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB 및 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC에 기초하여 빔포밍 매트릭스를 구성할 수 있다. 빔포머(111)는 양자화된 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 VWB 및 양자화된 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC에 기초하여 빔포밍 매트릭스를 수신하여 빔포밍 매트릭스를 구성할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 효율적인 빔포밍 피드백의 방법의 흐름도이다. 도 2를 참고하면, 201 단계에서, 빔포미는 채널 H를 추정한다. 일 실시예에서, 채널 H는 와이드밴드 채널일 수 있다. 채널 H의 대역폭은 채널 상태 및 MIMO 모드에 의존할 수 있다. 빔포밍 매트릭스 VWB 는 채널 Hk의 평균 공분산 매트릭스(averaged covariance matrix)에 기초하여 양자화될 수 있다.
203 단계에서, 빔포미는 채널 H로부터 빔포밍 매트릭스 VWB를 결정한다. 일 실시예에서, 빔포밍 매트릭스 VWB는 NTX×K의 크기를 가질 수 있고, 여기서, NTX는 빔포머의 송신 안테나들의 개수이고, K는 숫자이다. 빔포밍 매트릭스 VWB는 우측 특이 매트릭스 내의 K개의 최상위 벡터들을 가질 수 있고, 여기서, K는 숫자이다. 빔포밍 매트릭스 VWB는 채널 H의 공분산 매트릭스에 기초하여 결정될 수 있다. 빔포밍 매트릭스 VWB는 채널 H의 공분산 매트릭스에 기초하여 양자화될 수 있다. 빔포밍 매트릭스 VWB는 SVD에 의해 양자화될 수 있다.
205 단계에서, 빔포미는 채널 H 및 빔포밍 매트릭스 VWB에 기초하여 등가 채널
Figure pat00012
를 결정하고, 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 지시하는 번호이다. 일 실시예에서, 등가 채널
Figure pat00013
는 빔포밍 매트릭스 VWB와 Hk를 곱함으로써 결정되고, 여기서, Hk는 서브캐리어 인덱스 k에서의 채널 H이다.
207 단계에서, 빔포미는 등가 채널
Figure pat00014
로부터 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 획득한다. 일 실시에에서, 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC는 K×Nc의 양자화된 빔포밍 매트릭스로서 양자화될 수 있고, 여기서, Nc는 상기 양자화된 빔포밍 매트릭스의 열의 개수이다.
209 단계에서, 빔포미는 양자화된 빔포밍 매트릭스 VWB 및 양자화된 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 전송한다.
211 단계에서, 빔포머는 양자화된 빔포밍 매트릭스 VWB 및 양자화된 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC를 수신한다.
213 단계에서, 빔포머는 수신된 양자화된 빔포밍 매트릭스 VWB 및 양자화된 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 VSC에 기초하여 빔포밍 매트릭스를 구성한다. 따라서, 201 단계 내지 209 단계는 빔포미에 의해 수행되고, 211 단계 내지 213 단계는 빔포머에 의해 수행된다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경(300) 내의 전자 디바이스(301)를 도시하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 네트워크 환경(300)에서 전자 디바이스(301)는 제1 네트워크(398)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 디바이스(302)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(399)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 디바이스(304) 또는 서버(308)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 디바이스(301)는 서버(308)를 통하여 전자 디바이스(304)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 디바이스(301)는 프로세서(320), 메모리(330), 입력 디바이스(350), 음향 출력 디바이스(355), 디스플레이 디바이스(360), 오디오 모듈(370), 센서 모듈(376), 인터페이스(377), 햅틱 모듈(379), 카메라 모듈(380), 전력 관리 모듈(388), 배터리(389), 통신 모듈(390), 가입자 식별 모듈(396), 및 안테나 모듈(397)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 디바이스(301)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 디스플레이 디바이스(360) 또는 카메라 모듈(380))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 디스플레이 디바이스(360)(예: 디스플레이)에 임베디드(embedded)된 센서 모듈(376)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성 요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(320)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(340))를 구동하여 프로세서(320)에 연결된 전자 디바이스(301)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(320)는 다른 구성 요소(예: 센서 모듈(376) 또는 통신 모듈(390))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(volatile memory)(332)에 로드(load)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(non-volatile memory)(334)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(320)는 메인 프로세서(321)(예: 중앙 처리 장치(CPU, central processing unit) 또는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(321)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(323)(예: 그래픽 처리 장치(GPU, graphic processing unit), 이미지 시그널 프로세서(ISP, image signal processor), 센서 허브 프로세서(sensor hub processor), 또는 커뮤니케이션 프로세서(CP, communication processor))를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(323)는 메인 프로세서(321)와 별개로 또는 내재되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(323)는, 예를 들면, 메인 프로세서(321)가 인액티브(inactive)(예: 슬립(sleep)) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(321)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(321)가 액티브(active)(예: 어플리케이션수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(321)와 함께, 전자 디바이스(301)의 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(예: 디스플레이 디바이스(360), 센서 모듈(376), 또는 통신 모듈(390))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(323)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(380) 또는 통신 모듈(390))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다.
메모리(330)는, 전자 디바이스(301)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 프로세서(320) 또는 센서 모듈(376))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(340)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(330)는, 휘발성 메모리(332) 또는 비휘발성 메모리(334)를 포함할 수 있다.
프로그램(340)은 메모리(330)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(OS, operating system)(342), 미들 웨어(middleware)(344) 또는 어플리케이션(346)을 포함할 수 있다.
입력 디바이스(350)는, 전자 디바이스(301)의 구성 요소(예: 프로세서(320))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 디바이스(301)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 입력 디바이스(350)는 마이크, 마우스, 키보드 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)등을 포함할 수 있다.
음향 출력 디바이스(355)는 음향 신호를 전자 디바이스(301)의 외부로 출력할 수 있다. 예를 들면, 음향 출력 디바이스(355)는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 수신기를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 수신기는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
디스플레이 디바이스(360)는 전자 디바이스(301)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 디바이스(360)는 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 디바이스(360)는 터치를 검출하도록 구성되는 터치 회로(touch circuitry), 또는 터치에 의한 힘의 세기를 측정하도록 구성되는 센서 회로(예: 압력 센서(pressure sensor))를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(370)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(370)은, 입력 디바이스(350)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 디바이스(355), 또는 전자 디바이스(301)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 디바이스(예: 전자 디바이스(302)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(376)은 전자 디바이스(301)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(376)은, 예를 들면, 제스처 센서(gesture sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 기압 센서(barometer sensor), 마그네틱 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 그립 센서(grip sensor), 근접 센서(proximity sensor), 컬러 센서(color sensor)(예: RGB(red, green, blue) 센서), IR(infrared) 센서, 생체 센서(medical sensor, biometric sensor), 온도 센서(temperature sensor), 습도 센서(humidity sensor), 또는 조도 센서(illuminance sensor) 등을 포함할 수 있다.
인터페이스(377)는 외부 전자 디바이스(예: 전자 디바이스(302))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜(protocol)을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(377)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD(secure digital) 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
연결 단자(connection terminal)(378)는 전자 디바이스(301)와 외부 전자 디바이스(예: 전자 디바이스(302))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터) 등을 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(379)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 햅틱 모듈(379)은 모터(motor), 압전 소자(piezoelectric element), 또는 전기 자극 장치(electrical stimulation device) 등을 포함할 수 있다.
카메라 모듈(380)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(380)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(388)은 전자 디바이스(301)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(389)는 전자 디바이스(301)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지(fuel cell)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(390)은 전자 디바이스(301)와 외부 전자 디바이스(예: 전자 디바이스(302), 전자 디바이스(304), 또는 서버(308)) 간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(390)은 프로세서(320)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(390)은 무선 통신 모듈(392)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(394)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(398)(예: 블루투스, Wi-Fi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(399)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN(wide area network))와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(390)은 하나의 구성(예: 하나의 칩)으로 구현되거나 또는 서로 분리되는 다중 구성들(예: 다중 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(392)은 가입자 식별 모듈(396)에 저장된 사용자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 이용하여 제1 네트워크(398) 또는 제2 네트워크(399)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 디바이스(301)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(397)은 전자 디바이스(301)의 외부(예: 외부 전자 디바이스)로부터 신호 또는 전력을 수신하거나, 외부(예: 외부 전자 디바이스)로 신호 또는 전력을 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(397)은 전도성 물질로 구성된 방사 소자 또는 기판(예: PCB) 내에 또는 위에 형성된 전도성 패턴을 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(397)은 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제1 네트워크(398) 또는 제2 네트워크(399)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나는, 예를 들어, 복수의 안테나로부터 통신 모듈(390)(예: 무선 통신 모듈(392)에 의해 선택될 수 있다. 그때, 신호 또는 전력은 선택된 적어도 하나의 안테나를 통해 통신 모듈(390)과 외부 전자 디바이스 사이에서 송신 또는 수신될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(397)의 일부로서 방사 부품 이외의 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가적으로 형성될 수 있다.
상기 구성 요소들 중 일부 구성 요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호 간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(399)에 연결된 서버(308)를 통해서 전자 디바이스(301)와 외부의 전자 디바이스(304) 간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 디바이스(302, 304) 각각은 전자 디바이스(301)와 동일한 또는 다른 종류의 디바이스일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 디바이스(301)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 디바이스(302, 304)에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 디바이스(301)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 디바이스(301)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 디바이스(302, 304)에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 디바이스(302, 304)는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 디바이스(301)로 전달할 수 있다. 전자 디바이스(301)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅(cloud computing), 분산 컴퓨팅(distributed computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅(client-server computing) 기술이 이용될 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 디바이스는 다양한 유형의 전자 디바이스들 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스들은 포터블 통신 디바이스(예: 스마트폰), 컴퓨터 디바이스, 포터블 멀티미디어 디바이스, 포터블 의료 디바이스, 카메라, 웨어러블 디바이스, 또는 홈 어플라이언스일 수 있다. 본 개시의 실시예에 따르면, 전자 디바이스들은 상술한 것에 한정되지 않는다.
본 개시의 다양한 실시 예들에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 개시에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성 요소가 다른(예: 제2) 구성 요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제3 구성 요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직(logic), 논리 블록(logic block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 머신(machine)(예: 전자 디바이스(301))으로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(336) 또는 외장 메모리(338))에 저장된 명령어(instruction)를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(340))로 구현될 수 있다. 예를 들어, 머신(예: 전자 디바이스(301)의 프로세서(예: 프로세서(320))은 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출할 수 있고, 프로세서의 제어 하에 하나 이상의 다른 구성들과 함께 또는 별개로 명령어를 실행할 수 있다. 이는 머신이 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 동작하게 한다. 한 개 또는 그 이상의 명령어는 컴파일러(compiler)에 의해 생성된 코드(code)를 포함하거나 또는 인터프리터(interpreter)에 의해 실행될 수 있는 코드(code)를 포함할 수 있다. 머신으로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'이라는 용어는 단순히 저장 매체가 실재(tangible)하는 디바이스이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않음을 의미하지만, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 머신으로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM, compact disc read only memory)의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: PlayStoreTM)를 통해 온라인으로, 또는 2개의 사용자 디바이스들(예: 스마트폰들) 간에 직접적으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예들에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 프로그램(340)의 블록도이다.
도 4를 참고하면, 프로그램(340)은 전자 디바이스(301)의 하나 이상의 리소스(resource)들을 제어하기 위한 운영 체제(342), 미들 웨어(344), 또는 운영 체제(342) 상에서 실행 가능한 어플리케이션(346)을 포함할 수 있다. 운영 체제(342)는, 예를 들면, Android®, iOS®, Windows®, Symbian®, Tizen®, 또는 BadaTM 등을 포함할 수 있다. 프로그램(340) 중 적어도 일부 프로그램은, 예를 들면, 제조 시에 전자 디바이스(301)에 프리로드(pre-load)되거나, 또는 사용자의 사용 환경에서 외부 전자 디바이스(예: 전자 디바이스(302 또는 304), 또는 서버(308))로부터 다운로드(download)되거나 갱신(update) 될 수 있다.
운영 체제(342)는 전자 디바이스(301)의 시스템 리소스(예: 프로세스, 메모리, 또는 전원)를 제어(예: 할당 또는 회수)할 수 있다. 운영 체제(342)는, 추가적으로 또는 대체적으로, 전자 디바이스(301)의 다른 하드웨어 디바이스, 예를 들면, 입력 디바이스(350), 음향 출력 디바이스(355), 디스플레이 디바이스(360), 오디오 모듈(370), 센서 모듈(376), 인터페이스(377), 햅틱 모듈(379), 카메라 모듈(380), 전력 관리 모듈(388), 배터리(389), 통신 모듈(390), 가입자 식별 모듈(396), 또는 안테나 모듈(397)을 구동하기 위한 하나 이상의 드라이버 프로그램(driver program)들을 포함할 수 있다.
미들 웨어(344)는 어플리케이션(346)이 전자 디바이스(301)의 하나 이상의 리소스들이 제공하는 기능 또는 정보를 사용할 수 있도록 다양한 기능들을 어플리케이션(346)으로 제공할 수 있다. 미들 웨어(344)는, 예를 들면, 어플리케이션 매니저(application manager)(401), 윈도우 매니저(window manager)(403), 멀티미디어 매니저(multimedia manager)(405), 리소스 매니저(resource manager)(407), 파워 매니저(power manager)(409), 데이터베이스 매니저(database manager)(411), 패키지 매니저(package manager)(413), 커넥티비티 매니저(connectivity manager)(415), 노티피케이션 매니저(notification manager)(417), 로케이션 매니저(location manager)(419), 그래픽 매니저(graphic manager)(421), 시큐리티 매니저(security manager)(423), 통화 매니저(telephony manager)(425), 또는 음성 인식 매니저(speech recognition manager)(427) 등을 포함할 수 있다.
어플리케이션 매니저(401)는, 예를 들면, 어플리케이션(346)의 라이프 사이클(life cycle)을 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(403)는, 예를 들면, 화면에서 사용되는 GUI(graphical user interface) 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(405)는, 예를 들면, 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷(format)을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱(CODEC)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(407)는, 예를 들면, 어플리케이션(346)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(409)는, 예를 들면, 배터리의 용량, 온도 또는 전원을 관리하고, 이 중 해당 정보를 이용하여 전자 디바이스(301)의 동작에 필요한 전력 정보를 결정 또는 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 파워 매니저(409)는 바이오스(BIOS, basic input/output system)와 연동할 수 있다.
데이터베이스 매니저(411)는, 예를 들면, 어플리케이션(346)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(413)는, 예를 들면, 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다. 커넥티비티 매니저(415)는, 예를 들면, 전자 디바이스(301)와 외부 전자 장치 간의 무선 또는 유선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(417)는, 예를 들면, 발생된 이벤트(예: 통화, 메시지, 또는 알람)를 사용자에게 알리기 위한 기능을 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(419)는, 예를 들면, 전자 디바이스(301)의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(421)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다.
시큐리티 매니저(423)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 통화 매니저(425)는, 예를 들면, 전자 디바이스(301)의 음성 통화 또는 영상 통화 기능을 관리할 수 있다. 음성 인식 매니저(427)는, 예를 들면, 사용자의 음성 데이터를 서버(308)로 전송하고, 해당 음성 데이터에 기반하여 전자 디바이스(301)에서 수행될 기능에 대응하는 명령어(command) 또는 해당 음성 데이터에 기반하여 변환된 문자 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 미들 웨어(344)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 미들 웨어(344)의 적어도 일부는 운영 체제(342)의 일부로 포함되거나, 또는 운영 체제(342)와는 별도의 소프트웨어로 구현될 수 있다.
어플리케이션(346)은, 예를 들면, 홈(451), 다이얼러(453), SMS/MMS(455), IM(instant message)(457), 브라우저(459), 카메라(461), 알람(463), 컨택트(465), 음성 인식(467), 이메일(469), 달력(471), 미디어 플레이어(473), 앨범(475), 와치(477), 건강(479)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(481)(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 어플리케이션을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 어플리케이션(346)은 전자 디바이스(301)와 외부 전자 디바이스 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션(미도시)을 더 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 디바이스로 지정된 정보(예: 통화, 메시지, 또는 알람)를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 디바이스를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 노티피케이션 릴레이 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 디바이스(301)의 다른 어플리케이션(예: 이메일 어플리케이션(469))에서 발생된 이벤트(예: 메일 수신)에 대응하는 알림 정보를 외부 전자 디바이스로 전달하거나, 또는 외부 전자 디바이스로부터 알림 정보를 수신하여 전자 디바이스(301)의 사용자에게 제공할 수 있다.
디바이스 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 디바이스(301)와 통신하는 외부 전자 디바이스 또는 그 일부 구성 요소(예: 디스플레이 디바이스(360) 또는 카메라 모듈(380))의 전원(예: 턴-온(turn-on) 또는 턴-오프(turn-off)) 또는 기능(예: 디스플레이 디바이스(360) 또는 카메라 모듈(380)의 밝기, 해상도, 또는 포커스)을 제어할 수 있다. 디바이스 관리 어플리케이션은, 추가적으로 또는 대체적으로, 외부 전자 디바이스에서 동작하는 어플리케이션의 설치, 삭제, 또는 갱신을 지원할 수 있다.
도 5는 일 실시에에 따른 전자 디바이스(301)의 무선 통신 모듈(392), 전력 관리 모듈(388), 및 안테나 모듈(397)의 블록도이다.
도 5를 참고하면, 무선 통신 모듈(392)은 MST 통신 모듈(510) 또는 NFC 통신 모듈(530)을 포함하고, 전력 관리 모듈(388)은 무선 충전 모듈(550)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 안테나 모듈(397)은 MST 통신 모듈(510)과 연결된 MST 안테나(597-1), NFC 통신 모듈(530)과 연결된 NFC 안테나(597-3), 및 무선 충전 모듈(550)과 연결된 무선 충전 안테나(597-5)를 포함하는 복수의 안테나들을 별도로 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 3과 중복되는 구성 요소는 생략 또는 간략히 기재된다.
MST 통신 모듈(510)은 프로세서(320)로부터 카드 정보(예: 신용 카드)제어 정보 또는 결제 정보를 포함한 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호에 대응하는 자기 신호를 생성한 후, 상기 생성된 자기 신호를 MST 안테나(597-1)를 통해 외부의 전자 장치(302)(예: POS 장치)에 전달할 수 있다. 일실시예에 따르면, 자기 신호를 생성하기 위해, MST 통신 모듈(510)은 MST 안테나(597-1)에 연결된 하나 이상의 스위치들을 포함하는 스위칭 모듈을 포함할 수 있고, 수신된 신호에 따라 MST 안테나(597-1)에 공급되는 전압 또는 전류의 방향을 변경하기 위해 스위칭 모듈을 제어한다. 전압 또는 전류의 방향의 변화는 MST 안테나(597-1)로부터 방출되는 자기 신호(예: 자기장)의 방향을 그에 따라 변하도록 한다. 외부 전자 디바이스(302)에서 검출될 경우, 방향이 변하는 자기 신호는 수신된 신호와 연관된 카드 정보에 대응하는 마그네틱 카드가 전자 디바이스(302)의 카드 리더기에 읽히면서(swiped) 생성하는 자기장과 유사한 형태 및 효과를 야기할 수 있다. 일실시예에 따르면, 예를 들어, 전자 디바이스(302)에 의해 자기 신호의 형태로 수신된 결제 관련 정보 및 제어 신호는, 네트워크(399)를 통해 서버(308)(예: 결제 서버)로 더 전송될 수 있다.
NFC 통신 모듈(530)은 프로세서(320)로부터 제어 정보 또는 결제 정보와 같은 카드 정보를 포함하는 신호를 획득하고, 상기 획득된 신호를 NFC 안테나(597-3)를 통해 외부의 전자 디바이스(302)로 전송할 수 있다. 일실시예에 따르면, NFC 통신 모듈(530)은, NFC 안테나(597-3)을 통하여 외부의 전자 디바이스(302)로부터 전송된 신호를 수신할 수 있다.
무선 충전 모듈(550)은 무선 충전 안테나(597-5)를 통해 외부의 전자 디바이스(302)(예: 휴대폰 또는 웨어러블 디바이스)로 전력을 무선으로 송신하거나, 또는 외부의 전자 디바이스(302)(예: 무선 충전 디바이스)로부터 전력을 무선으로 수신할 수 있다. 무선 충전 모듈(550)은, 예를 들면, 자기 공명 방식 또는 자기 유도 방식을 포함하는 다양한 무선 충전 방식을 지원할 수 있다.
일실시예에 따르면, MST 안테나(597-1), NFC 안테나(597-3), 또는 무선 충전 안테나(597-5) 중 일부 안테나들은 방사기(radiator)들의 적어도 일부를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, MST 안테나(597-1)의 방사기는 NFC 안테나(597-3) 또는 무선 충전 안테나(597-5)의 방사기로 사용될 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다. 이 경우, 안테나 모듈(397)은, 예를 들어, 무선 통신 모듈(392)(예: MST 통신 모듈(510) 또는 NFC 통신 모듈(530)) 또는 전력 관리 모듈(예: 무선 충전 모듈(550))의 제어하에, 안테나들(597-1, 597-3, 및 597-3)의 적어도 일부를 선택적으로 연결(예: 폐쇄(close)) 또는 해제(예: 개방(open))하기 위한 스위칭 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(301)가 무선 충전 기능을 사용하는 경우, NFC 안테나(597-3) 및 무선 충전 안테나(597-5)에 의해 공유된 방사기의 적어도 일부 영역을 일시적으로 NFC 안테나(597-3)와 분리하고, 방사기의 상기 적어도 일부 영역을 무선 충전 안테나(597-5)와 연결하도록 스위칭 회로를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(510), NFC 통신 모듈(530), 또는 무선 충전 모듈(550)의 적어도 하나의 기능은 외부의 프로세서(예: 프로세서(320))에 의해 제어될 수 있다. 일 실시예에 따르면, MST 통신 모듈(510) 또는 NFC 통신 모듈(530)의 적어도 하나의 특정 기능(예: 결제 기능)은 신뢰된 실행 환경(trusted execution environment, TEE)에서 수행될 수 있다. 일 실시예에 따른 신뢰된 실행 환경에는, 예를 들면, 상대적으로 높은 수준의 보안이 필요한 기능(예: 금융 거래, 또는 개인 정보 관련 기능)을 수행하기 위해 메모리(330)의 적어도 일부 지정된 영역이 할당된다. 이 경우, 메모리(330)의 적어도 일부 지정된 영역으로의 액세스는, 예를 들어, 액세스하는 주체 또는 신뢰된 실행 환경에서 실행되는 어플리케이션에 따라 제한적으로 허용될 수 있다.
본 개시의 특정 실시예들은 본 개시의 상세한 설명에서 설명되었지만, 본 개시는 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 따라서, 본 개시의 범위는 단지 설명된 실시예들에 기초하여 결정되어서는 안되며, 오히려 첨부된 청구 범위 및 그 균등물들에 기초하여 결정된다.
99: 빔포미 100: 장치
101: 채널 추정기 103: 와이드밴드 빔포밍 매트릭스 디바이스
105: 등가 채널 디바이스 107: 서브캐리어 빔포밍 매트릭스 디바이스
109: 송신기

Claims (20)

  1. 채널 H로부터 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 생성하는 제1 빔포밍 매트릭스 디바이스;
    상기 채널 H 및 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB에 기초하여 등가 채널
    Figure pat00015
    를 생성하는 등가 채널 디바이스, 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 지시하는 번호이고;
    상기 등가 채널
    Figure pat00016
    로부터 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 획득하는 제2 빔포밍 매트릭스 디바이스; 및
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB 및 상기 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 전송하는 송신기;를 포함하는 빔포미(beamformee) 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 채널 H를 추정하는 채널 추정기를 더 포함하는 빔포미 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB는 NTX×K 크기를 갖고,
    여기서, NTX는 상기 빔포미 장치의 전송 안테나들의 개수이고, K는 미리 결정된 숫자인 빔포미 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB는 우측 특이(right singular) 매트릭스 내의 K개의 최상위 벡터들을 갖는 매트릭스이고, 여기서, K는 미리 결정된 숫자인 빔포미 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 디바이스는 상기 채널 H의 공분산 매트릭스에 기초하여 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 결정하는 빔포미 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 디바이스는 상기 채널 H의 상기 공분산 매트릭스에 기초하여 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 양자화하는 빔포미 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 디바이스는 SVD(single value decomposition)에 의해 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 양자화하는 빔포미 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 등가 채널 디바이스는 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB와 Hk를 곱하여 상기 등가 채널
    Figure pat00017
    를 결정하고, 여기서, Hk는 상기 서브캐리어 인덱스 k에서의 상기 채널 H인 빔포미 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 빔포밍 매트릭스 디바이스는 상기 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 K×Nc의 양자화된 빔포밍 매트릭스로써 양자화하고, 여기서, K는 미리 결정된 숫자이고, Nc는 상기 양자화된 빔포밍 매트릭스의 열(column)의 개수인 빔포미 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 생성하는 대역폭은 채널 상태 및 MIMO(multiple input multiple output) 모드에 의존하는 빔포미 장치.
  11. 빔포미 장치에 의해, 채널 H로부터 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 결정하고;
    상기 빔포미 장치에 의해, 상기 채널 H 및 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB에 기초하여 등가 채널
    Figure pat00018
    를 결정하고, 여기서, k는 서브캐리어 인덱스를 지시하는 번호이고;
    상기 빔포미 장치에 의해, 상기 등가 채널
    Figure pat00019
    로부터 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 획득하고; 그리고,
    상기 빔포미 장치에 의해, 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB 및 상기 제2 빔포밍 매트릭스 VSC를 전송하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 빔포미 장치에 의해, 상기 채널 H를 더 추정하는 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB는 NTX×K 크기를 갖고,
    여기서, NTX는 상기 빔포미 장치의 전송 안테나들의 개수이고, K는 미리 결정된 숫자인 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB는 우측 특이(right singular) 매트릭스 내의 K개의 최상위 벡터들을 갖는 매트릭스이고, 여기서, K는 미리 결정된 숫자인 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB는 상기 채널 H의 공분산 매트릭스에 기초하여 결정되는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB는 상기 채널 H의 상기 공분산 매트릭스에 기초하여 양자화되는 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB는 SVD(single value decomposition)에 의해 양자화되는 방법.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 등가 채널
    Figure pat00020
    은 상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB와 Hk의 곱에 의해 결정되고, 여기서, Hk는 상기 서브캐리어 인덱스 k에서의 상기 채널 H인 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2 빔포밍 매트릭스 VSC는 K×Nc의 양자화된 빔포밍 매트릭스로써 양자화되고, 여기서, K는 미리 결정된 숫자이고, Nc는 상기 양자화된 빔포밍 매트릭스의 열(column)의 개수인 방법.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 빔포밍 매트릭스 VWB를 생성하는 대역폭은 채널 상태 및 MIMO(multiple input multiple output) 모드에 의존하는 방법.
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