KR20220019559A - 통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법 - Google Patents

통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법 Download PDF

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Abstract

차량의 헤딩 방향을 모니터링하는 단계; 차량의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경된 경우, 변경된 헤딩 방향 및 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치를 고려하여, 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계; 써치 순서에 따라 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계; 및 기지국과의 통신에 이용되고 있는 올드 안테나 모듈 대신 평가 결과에 기초하여 선택한 뉴 안테나 모듈로 기지국과 통신하는 단계를 포함하는, 일 실시예에 따른 통신 링크의 수립 방법이 개시된다.

Description

통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법{COMMUNICATION CONTROL APPARATUS, AND METHOD FOR ESTABLISHING COMMUNICATION LINK THEREBY}
본 개시는 차량의 전장 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 차량의 통신 링크의 수립을 위한 통신 제어 장치에 관한 것이다.
커넥티드 카(Connected Car)는 네트워크에 연결되어 다양한 서비스를 제공하는 자동차를 의미한다. 커넥티드 카는 자율주행자동차(Self-driving car), 스마트 카(Smart Car) 등의 미래형 자동차에 대한 다양한 개념 중 하나이다.
초기의 커넥티드 카는 주변의 네트워크 또는 인터넷에 연결되어 차량의 시동, 진단, 전화/메시지/이메일의 송수신, 실시간 교통정보, 긴급구난 등의 서비스를 제공하는 것이 목적이었다. 최근 주목받고 있는 사물 인터넷(IoT)의 확산으로 커넥티드 카는 초창기 텔레매틱스의 기능을 넘어 점차 고도화되고 있다. 오늘날 커넥티드 카의 궁극적인 목적은 차량에서 다양한 인포테인먼트(Infortainment)를 제공하는 동시에 자율주행을 실현하는 것이다. 커넥티드 카는 V2X(Vehicle to X)로 대변되는 기술들을 기반으로 차량과 차량(V2V), 차량과 사물 간 통신을 지원한다. 그리고 안전한 자율주행 또는 주행보조 기능을 제공하거나, 차량 자체와 교통 흐름 등에 대한 정보도 제공한다.
커넥티드 카의 궁극적인 목적을 달성하기 위해서는 통신 기술의 발전이 필수적이다. 기존 6GHz 이하 대역의 신호와 통신 용량의 증대만으로는 5세대 이동통신에 기반한 다양한 이동통신 서비스의 비약적인 증가를 만족시키기에는 한계가 있다. 특히, 5G 이동통신의 요구사항은 높은 데이터 전송률, 매우 낮은 지연, 많은 수의 디바이스를 처리할 수 있는 능력, 고신뢰도 및 에너지 효율성 등을 포함하고 있다. 이러한 요구사항을 만족시키기 위해 밀리미터파(mmWave) 기반의 새로운 무선 접속 기술을 적용한 5G RAN(Radio access network) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.
밀리미터파의 주파수 대역은 28GHz 내지 100GHz이므로, 6GHz 이하의 대역에 비해 이용할 수 있는 연속적인 대역폭이 넓다. 밀리미터파 신호는 큰 주파수로 인한 경로 손실(Path Loss)과 NLOS(non-line of sight)와 같은 문제를 겪는다. 따라서, 5G New Radio 설계에서 기지국(Base Station, BS)과 사용자 단말(User Equipment, UE)은 빔 조정을 통해 구성된 좁은 빔(Narrow Beam)을 사용한다. 좁은 빔을 사용하기 위한 가장 큰 과제는 BS와 UE 사이의 통신 링크를 수립하고 유지하는 것이다. 통신 링크의 수립 및 유지를 위해서는 지속적으로, 주기적으로 빔의 모니터링 및 써치 동작을 수행하여야 하는데, 이러한 동작은 발열 및 전력 손실 문제를 야기할 수 있다.
일 실시예에 따른 통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법은 차량과 기지국 사이의 통신을 안정적으로 유지하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 일 실시예에 따른 통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법은 통신 링크의 수립 및 유지를 위해 통신 제어 장치에 가해지는 부하를 감소시키고, 전력 소모를 최소화하는 것을 기술적 과제로 한다.
일 실시예에 따른 통신 제어 장치에 의한 통신 링크의 수립 방법은, 차량의 헤딩 방향을 모니터링하는 단계; 상기 차량의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경된 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치를 고려하여, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계; 상기 써치 순서에 따라 상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계; 및 기지국과의 통신에 이용되고 있는 올드 안테나 모듈 대신 상기 평가 결과에 기초하여 선택한 뉴 안테나 모듈로 상기 기지국과 통신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계는, 상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와, 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성 가능한 빔의 개수가 복수인 경우, 상기 통신 링크의 수립 방법은, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 복수의 빔들의 지향 방향을 고려하여, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계는, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서에 따라, 상기 복수의 빔들의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 안테나 모듈들의 어레이 안테나들이 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우, 상기 통신 링크의 수립 방법은, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나에서의 위치를 고려하여, 상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계는, 상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서에 따라, 상기 엘리먼트 그룹들 각각으로부터 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는, 상기 차량의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 상기 차량의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 방향을 시계 방향으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는, 상기 복수의 안테나 모듈들 중 상기 올드 안테나 모듈에 인접한 안테나 모듈을 첫 번째 써치 대상으로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는, 상기 기지국의 위치 및 상기 차량의 주변 장애물의 위치를 고려하여, 상기 복수의 안테나 모듈 중 첫 번째 써치 대상을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 차량의 헤딩 방향은, 상기 차량의 스티어링 휠의 회전 각도, 네이게이션, GPS 및 자이로 센서 중 적어도 하나로부터 확인될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는, 상기 기지국의 위치 및 상기 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치를 고려하여 상기 복수의 안테나 모듈 중 일부를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 일부의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는, 상기 기지국의 위치 및 상기 복수의 빔들의 지향 방향을 고려하여 상기 복수의 빔 중 일부를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 일부의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 포함하는 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 통신 제어 장치는, 프로세서; 및 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션에 따라, 차량의 헤딩 방향을 모니터링하고, 상기 차량의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경된 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치를 고려하여, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하고, 상기 써치 순서에 따라 상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하고, 기지국과의 통신에 이용되고 있는 올드 안테나 모듈 대신 상기 평가 결과에 기초하여 선택한 뉴 안테나 모듈로 상기 기지국과 통신할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 모듈들의 평가를 위해, 상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와, 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 모듈들 중 빔의 퀄리티 지수가 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수보다 높은 것으로 가장 먼저 확인된 안테나 모듈을 상기 뉴 안테나 모듈로 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성 가능한 빔의 개수가 복수인 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 복수의 빔들의 지향 방향을 고려하여, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하고, 상기 복수의 안테나 모듈들의 평가를 위해, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서에 따라 상기 복수의 빔들의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 모듈들의 어레이 안테나들이 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나에서의 위치를 고려하여, 상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하고, 상기 복수의 안테나 모듈들의 평가를 위해, 상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서에 따라 상기 엘리먼트 그룹들 각각으로부터 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교할 수 있다.
일 실시예에 따른 통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법은 차량과 기지국 사이의 통신을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법은 통신 링크의 수립 및 유지를 위해 통신 제어 장치에 가해지는 부하를 감소시키고, 전력 소모를 최소화할 수 있다.
다만, 일 실시예에 따른 통신 제어 장치 및 이에 의한 통신 링크의 수립 방법이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 차량 및 기지국을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 통신 제어 장치 및 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈을 도시하는 도면이다.
도 3은 안테나 모듈의 구성을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 4는 복수의 안테나 모듈들이 장착된 차량을 도시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 안테나 모듈들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 안테나 모듈들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 안테나 모듈들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 기지국 변경에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 복수의 빔들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 복수의 빔들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 엘리먼트 그룹들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 엘리먼트 그룹들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 통신 링크의 유지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 통신 링크의 유지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 일 실시예에서 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 서버와 연동하여 동작하는 통신 제어 장치를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16을 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 실시예의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
도 1은 차량(20) 및 기지국(10)을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 차량(20)에는 기지국(10)과의 통신을 위한 안테나 모듈(250) 및 통신 제어 장치(200)가 장착된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나 모듈(250) 및 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 루프(roof) 패널의 하부에 위치할 수 있다. 구현예에 따라, 안테나 모듈(250) 및 통신 제어 장치(200) 중 적어도 하나는 차량(20)의 보닛(bonnet) 패널, 도어(door) 패널, 휀다(fender) 패널, 휠러(pillar) 패널, 범퍼(bumper) 패널 및 트렁크(truck) 패널 중 적어도 하나에 위치할 수도 있다.
통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(250)을 통해 기지국(10)과 데이터를 송수신한다. 통신 제어 장치(200)는 밀리미터파 대역의 신호로 기지국(10)과 통신을 할 수 있다. 밀리미터파 대역의 신호는 고주파 특성으로 인해 경로 손실(Path Loss)과 NLOS(non-line of sight)와 같은 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 개시에 따른 실시예에서, 차량(20)에는 복수의 안테나 모듈(250)들이 장착될 수 있고, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250) 중 기지국(10)과의 통신에 이용될 안테나 모듈(250)을 선택함으로써 차량(20)과 기지국(10) 사이의 통신 링크가 안정적으로 유지되도록 할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200) 및 차량(20)에 장착된 복수의 안테나 모듈(250a, 250b, 250c)을 도시하는 도면이다.
일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250a, 250b, 250c)들 중 기지국(10)과의 통신에 이용될 안테나 모듈을 선택한다. 후술하는 바와 같이, 통신 제어 장치(200)는 어느 하나의 안테나 모듈을 이용하여 기지국(10)과 통신을 하고 있는 중에, 차량(20)의 헤딩 방향의 변화 또는 기지국(10) 변경을 감지하여 복수의 안테나 모듈(250a, 250b, 250c) 중 최적의 통신 링크를 수립할 수 있는 안테나 모듈을 선택한다.
이하에서는, 기지국(10)과 통신을 하고 있는 안테나 모듈을 올드 안테나 모듈로, 차량(20)의 헤딩 방향의 변화 또는 기지국 변경 등의 원인으로 새롭게 선택된 안테나 모듈을 뉴 안테나 모듈로 참조한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 통신 제어 장치(200)는 메모리(210) 및 프로세서(230)를 포함한다. 메모리(210)는 적어도 하나의 인스트럭션들을 저장하고, 프로세서(230)는 적어도 하나의 인스트럭션들을 실행하여 후술하는 뉴 안테나 모듈의 선택 프로세스, 베스트 빔의 선택 프로세스 등을 수행할 수 있다.
메모리(210)는 안테나 모듈(250a, 250b, 250c)들의 장착 위치 정보, 안테나 모듈(250a, 250b, 250c)들에서 생성되는 빔의 지향 방향에 대한 정보 등 프로세서(230)가 뉴 안테나 모듈 또는 베스트 빔을 선택하는데 이용되는 정보를 저장할 수 있다.
프로세서(230)는 복수의 안테나 모듈(250a, 250b, 250c)들 중에서 선택된 뉴 안테나 모듈을 이용하여 기지국(10)과 통신을 할 수 있다. 프로세서(230)는 복수의 안테나 모듈(250a, 250b, 250c)들의 장착 위치, 차량(20)의 헤딩 방향 등을 고려하여 뉴 안테나 모듈을 선택할 수 있는데, 프로세서(230)의 동작에 대해서는 뒤에서 상세히 설명한다.
도 3은 차량(20)에 장착되는 안테나 모듈(250)의 구성을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 3을 참조하면, 안테나 모듈(250)은 트랜시버(transceiver)(252), RF FEM(radio frequency front-end module)(254), 어레이 안테나(256) 및 PMIC(power management integrated circuit)(258)를 포함할 수 있다.
트랜시버(252)는 모뎀(예를 들어, 통신 제어 장치(200))에서 나오는 데이터 신호(예를 들어, 음성 신호 등)를 전송 가능한 주파수의 신호로 변경하고, 기지국(10)으로부터 수신된 신호를 데이터 신호로 변경함으로써 기지국(10)과 모뎀 사이에서 데이터를 전달한다.
RF FEM(254)은 전력 증폭기와 저잡음 증폭기 등으로 구성될 수 있다. RF FEM(254)은 주파수 신호의 진폭을 증폭하거나 감소하여 어레이 안테나(256)와 트랜시버(252) 사이에서 전달한다.
어레이 안테나(256)는 전파 신호를 출력하는 엘리먼트들로 구성된다. 엘리먼트들에서 출력되는 전파 신호에 대한 위상 조절을 통해 특정 방향성을 갖는 빔이 어레이 안테나(256)에서 출력될 수 있다.
PMIC(258)는 배터리로부터 공급되는 전력을 트랜시버(252), RF FEM(254) 및 어레이 안테나(256)에 전달한다. PMIC(258)는 배터리로부터 공급되는 전력을 트랜시버(252), RF FEM(254) 및 어레이 안테나(256)가 필요로 하는 크기의 전압과 전류로 변환시킬 수 있다.
도 3에 도시된 PMIC(258), 트랜시버(252) 및 RF FEM(254)은 각각 별도의 소자로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, PMIC(258), 트랜시버(252) 및 RF FEM(254)이 하나 이상의 소자로 구현될 수 있다.
도 4는 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들이 장착된 차량(20)을 도시하는 도면이다.
일 실시예에 따르면, 차량(20)의 서로 다른 지점에 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들이 장착될 수 있다. 도 4는 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들이 모두 차량(20)의 루프 패널에 장착된 것으로 도시하고 있지만, 이는 실시예일뿐, 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들의 적어도 일부는 루프 패널 이외의 다양한 지점에 장착될 수 있다. 또한, 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향(H)과 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들의 장착 위치를 고려하여, 올드 안테나 모듈 대신 기지국(10)과 통신할 뉴 안테나 모듈을 선택할 수 있다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향(H)을 모니터링할 수 있다.
일 예로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 스티어링 휠의 회전 각도에 기반하여 차량(20)의 헤딩 방향(H)을 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 통신 제어 장치(200)는 스티어링 휠이 기준 위치, 다시 말하면 차량(20)이 직진하게 하는 위치를 기준으로 어느 정도의 각도로 회전하였는지를 감지하고, 이에 기초하여 차량(20)의 헤딩 방향(H)을 식별할 수 있다.
다른 예로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)에 장착된 GPS 유닛을 통해 차량(20)의 헤딩 방향(H)을 모니터링할 수 있다.
또 다른 예로, 통신 제어 장치(200)는 내비게이션에서 확인되는 차량(20)의 이동 경로를 기반으로 차량(20)의 헤딩 방향(H)을 모니터링 할 수 있다.
또 다른 예로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)에 장착된 자이로 센서를 통해 차량(20)의 헤딩 방향(H)을 모니터링할 수도 있다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향(H)이 미리 결정된 각도 이상 변경된 경우, 뉴 안테나 모듈의 선택 과정이 필요한 것으로 판단하고, 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h) 중 올드 안테나 모듈을 대신할 뉴 안테나 모듈을 선택할 수 있다.
기지국(10)과의 통신 라인의 유지를 위해 최적의 안테나 모듈을 선택하고, 최적의 빔을 선택하는 과정을 반복하는 경우, 전력 소모가 매우 커질 수 있고, 발열 등의 문제도 발생할 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향(H)과 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들의 장착 위치를 고려하여, 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들 사이의 써치 순서를 결정하고, 결정된 써치 순서대로 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들을 하나씩 평가한다. 다시 말하면, 통신 제어 장치(200)는 뉴 안테나 모듈로 선택될 가능성이 높은 안테나 모듈을 먼저 평가함으로써, 전력 소모를 최소화하고, 통신의 끊김없이 신속하게 기지국(10)과의 통신 라인을 수립할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향(H)이 어느 방향으로 변경되었는지, 올드 안테나 모듈을 포함하는 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들이 어디에 장착된 것인지를 기반으로 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들의 써치 순서를 결정할 수 있다. 차량(20)의 헤딩 방향(H)의 변화 및 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들의 장착 위치에 따라 그에 대응하는 써치 순서가 미리 저장되어 있을 수 있다.
일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들의 써치 순서를 결정하기 위해, 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들 사이의 써치 방향과 첫 번째 써치 대상에 해당하는 안테나 모듈을 결정할 수 있다. 첫 번째 써치 대상이 결정되면, 첫 번째 써치 대상에 해당하는 안테나 모듈을 시작으로 써치 방향을 따라 나머지 안테나 모듈들을 순차적으로 평가할 수 있다.
일 예로, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250a 내지 250h)들 중 올드 안테나 모듈에 인접한 안테나 모듈을 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다. 다른 예로, 통신 제어 장치(200)는 기지국(10)의 위치 및 차량(20)의 주변 장애물의 위치를 고려하여 첫 번째 써치 대상을 선택할 수도 있다. 예를 들어, 올드 안테나 모듈에 인접한 안테나 모듈과 기지국(10) 사이의 통신이 주변 장애물에 의해 차단될 것으로 예상되는 경우, 통신 제어 장치(200)는 주변 장애물에 의해 차단되지 않는 안테나 모듈을 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다.
통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(250a 내지 250h)의 평가를 위해, 안테나 모듈(250a 내지 250h)에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 써치 순서에 따라 평가되는 어느 하나의 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수보다 크면, 해당 안테나 모듈을 뉴 안테나 모듈로 선택할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 써치 순서에 따라 평가되는 안테나 모듈들(250a 내지 250h)의 빔의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수 이하이면, 올드 안테나 모듈로 계속하여 기지국(10)과 통신을 할 수 있다.
퀄리티 지수는 특정의 빔으로 기지국(10)과 통신하였을 경우의 패킷 에러율을 나타내는 PER(Packet Error Rate), 서비스 품질을 나타내는 QoS(Quality of Service) 및 할당되는 자원의 양을 나타내는 자원 정보 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 12를 참조하여, 뉴 안테나 모듈을 선택하는 과정 및 베스트 빔을 선택하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 안테나 모듈들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 차량(20)에 4개의 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d)들이 장착되고, 기지국(10)은 차량(20)의 좌측에 위치한다. 4개의 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d) 중 안테나 모듈 A(550a)가 기지국(10)과 통신을 하는 올드 안테나 모듈인 것으로 가정한다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, H1과 H2 사이의 각도 s가 미리 결정된 각도 이상인지를 판단한다. 각도 s가 미리 결정된 각도 이상인 경우, 통신 제어 장치(200)는 4개의 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d)들의 장착 위치와 변경된 헤딩 방향 H2를 고려하여 4개의 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d)들 사이의 써치 순서를 결정한다.
일 예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로, 즉 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d)들의 써치 방향을 반시계 방향(CCW)으로 결정할 수 있다. 반대로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우에는, 안테나 모듈들(550a, 550b, 550c, 550d)의 써치 방향을 시계 방향(CW)으로 결정할 수 있다.
차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 올드 안테나 모듈을 기준으로 반시계 방향에 위치한 안테나 모듈과 기지국(10) 사이의 통신 링크의 품질이 우수하고, 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우에는, 올드 안테나 모듈을 기준으로 시계 방향에 위치한 안테나 모듈과 기지국(10) 사이의 통신 링크의 품질이 우수할 것으로 기대되기 때문이다.
써치 방향이 반시계 방향으로 결정되면, 통신 제어 장치(200)는 올드 안테나 모듈을 기준으로 반시계 방향으로 가장 인접한 안테나 모듈 B(550b)를 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 B(550b), 안테나 모듈 C(550c), 안테나 모듈 D(550d) 및 안테나 모듈 A(550a)의 순서로 빔의 퀄리티 지수를 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수와 비교할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 써치 순서에 따라 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d)들을 평가하면서, 빔의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수보다 높은 것으로 가장 먼저 확인된 안테나 모듈을 뉴 안테나 모듈로 선택할 수 있다. 안테나 모듈 B(550b), 안테나 모듈 C(550c), 안테나 모듈 D(550d) 및 안테나 모듈 A(550a)의 빔의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수보다 크지 않은 경우, 통신 제어 장치(200)는 올드 안테나 모듈, 즉 안테나 모듈 A(550a)를 이용하여 기지국(10)과 통신할 수 있다.
도 5는 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 있는 경우를 예시하고 있으나, 기지국(10)이 차량(20)의 우측에 있는 경우에도 통신 제어 장치(200)는 동일하게 뉴 안테나 모듈을 선택할 수 있다. 구체적으로, 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d)들의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우, 안테나 모듈(550a, 550b, 550c, 550d)들의 써치 방향을 시계 방향으로 결정할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 안테나 모듈들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 차량(20)에 3개의 안테나 모듈(650a, 650b, 650c)들이 장착되고, 기지국(10)은 차량(20)의 좌측에 위치한다. 3개의 안테나 모듈(650a, 650b, 650c) 중 안테나 모듈 A(650a)가 기지국(10)과 통신을 하는 올드 안테나 모듈인 것으로 가정한다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, H1과 H2 사이의 각도 s가 미리 결정된 각도 이상인지를 판단한다. 각도 s가 미리 결정된 각도 이상인 경우, 통신 제어 장치(200)는 3개의 안테나 모듈(650a, 650b, 650c)들의 장착 위치와 변경된 헤딩 방향 H2를 고려하여 3개의 안테나 모듈(650a, 650b, 650c)들 사이의 써치 순서를 결정한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로, 즉 반시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(650a, 650b, 650c)들의 써치 방향을 시계 방향(CW)으로 결정할 수 있다. 반대로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우에는, 안테나 모듈(650a, 650b, 650c)들의 써치 순서를 반시계 방향(CCW)으로 결정할 수 있다. 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우에는, 올드 안테나 모듈을 기준으로 시계 방향에 위치한 안테나 모듈과 기지국(10) 사이의 통신 링크의 품질이 우수하고, 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우에는, 올드 안테나 모듈을 기준으로 반시계 방향에 위치한 안테나 모듈과 기지국(10) 사이의 통신 링크의 품질이 우수할 것으로 기대되기 때문이다.
써치 순서가 시계 방향으로 결정되면, 통신 제어 장치(200)는 첫 번째 써치 대상으로서, 올드 안테나 모듈을 기준으로 시계 방향으로 가장 인접한 안테나 모듈 C(650c)를 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 C(650c), 안테나 모듈 B(650b) 및 안테나 모듈 A(650a)의 순서로 빔의 퀄리티 지수를 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수와 비교할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 써치 순서에 따라 안테나 모듈(650a, 650b, 650c)들을 평가하면서, 빔의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수보다 높은 것으로 가장 먼저 확인된 안테나 모듈을 뉴 안테나 모듈로 선택할 수 있다.
도 6은 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 있는 경우를 예시하고 있으나, 기지국(10)이 차량(20)의 우측에 있는 경우에도 동일한 방법으로 뉴 안테나 모듈이 선택될 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 안테나 모듈들의 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들 사이의 써치 순서를 결정할 때, 기지국(10)의 위치 및/또는 주변 장애물(30)의 위치를 고려하여 써치 순서를 결정할 수 있다.
차량(20)이 H1의 헤딩 방향으로 이동하는 동안 안테나 모듈 A(750a)를 통해 기지국(10)과 통신을 하고 있었던 것으로 가정한다.
차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, 통신 제어 장치(200)는 H1과 H2 사이의 각도가 미리 결정된 각도 이상인지를 감지한다. H1과 H2 사이의 각도가 미리 결정된 각도 이상인 경우, 통신 제어 장치(200)는 뉴 안테나 모듈의 선택을 위한 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들의 써치 순서를 결정한다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로, 즉, 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 첫 번째 써치 대상으로서 안테나 모듈 A(750a)로부터 반시계 방향으로 가장 인접한 안테나 모듈 B(750b)를 선택할 수 있다. 그러나, 도 7에 도시된 바와 같이, 안테나 모듈 B(750b)와 기지국(10) 사이에 장애물(30)이 위치하는 경우, 안테나 모듈 B(750b)를 평가하는 것이 불필요한 경우가 있을 수 있다. 다시 말하면, 안테나 모듈 B(750b)는 장애물(30)로 인해 뉴 안테나 모듈로 선택될 가능성이 매우 낮음에도 안테나 모듈 B(750b)를 평가함에 따라 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있는 것이다. 이에 일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)는 기지국(10)의 위치 및 차량(20)의 주변 장애물(30)의 위치를 고려하여, 첫 번째 써치 대상을 결정할 수 있다.
도 7을 참조하면, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, 기지국(10)은 차량(20)의 좌측에 위치하게 되고, 통신 제어 장치(200)는 주변의 장애물(30)이 차량(20)의 좌측에 위치한다는 것을 식별할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 올드 안테나 모듈에 해당하는 안테나 모듈 A(750a)로부터 반시계 방향에 위치하는 안테나 모듈 B(750b)와 기지국(10) 사이에 장애물(30)이 존재한다는 것이 확인되면, 안테나 모듈 B(750b)로부터 반시계 방향에 위치하는 안테나 모듈 C(750c)를 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 써치 방향에 따라, 안테나 모듈 C(750c), 안테나 모듈 D(750d), 안테나 모듈 A(750a) 및 안테나 모듈 B(750b)의 순서로 평가하면서 뉴 안테나 모듈을 선택할 수 있다.
통신 제어 장치(200)는 다양한 방법을 통해 기지국(10)의 위치를 확인할 수 있다.
일 예로, 통신 제어 장치(200)는 올드 안테나 모듈과 기지국(10) 사이의 통신을 통해 기지국(10)의 위치를 식별할 수 있다. 예를 들어, 통신 제어 장치(200)는 기지국들의 위치 정보와 식별 정보를 미리 저장하고, 올드 안테나 모듈과 통신 중인 기지국(10)의 식별 정보로부터 통신 중인 기지국(10)의 위치를 확인할 수 있다.
다른 예로, 통신 제어 장치(200)는 주변 차량과의 통신을 통해 주변 차량으로부터 기지국(10)의 위치 정보를 수신할 수도 있다.
또 다른 예로, 통신 제어 장치(200)는 외부 기기, 예를 들어, RSU(Road Side Unit)로부터 기지국(10)의 위치 정보를 수신할 수도 있다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)에 장착된 센서를 통해 차량(20) 주변의 장애물의 위치를 식별할 수 있다. 센서는 레이더 센서 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 센서를 통해 감지되는 장애물은 건물, 나무, 펜스, 주변 차량을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들 중 일부를 제외한 나머지 안테나 모듈들의 써치 순서를 결정하고, 결정된 써치 순서에 따라 안테나 모듈들을 평가할 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 위치하는 경우, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들의 장착 위치를 고려하여 기지국(10)과의 통신에 이용될 가능성이 적은 안테나 모듈을 선택할 수 있다. 구체적으로, 안테나 모듈 D(750d)가 다른 안테나 모듈(750a, 750b, 750c)들보다 기지국(10)으로부터 멀리 떨어져 있으므로, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 D(750d) 이외의 안테나 모듈 A(750a), 안테나 모듈 B(750b) 및 안테나 모듈 C(750c) 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다. 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 반시계 방향의 써치 방향을 따라 안테나 모듈 B(750b), 안테나 모듈 C(750c) 및 안테나 모듈 A(750a)의 순서로 써치 순서를 결정할 수 있다. 장애물(30)로 인해 안테나 모듈 B(750b)를 첫 번째 써치 대상으로 선택하기 적절하지 않은 경우, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 C(750c), 안테나 모듈 A(750a) 및 안테나 모듈 B(750b)의 순서로 써치 순서를 결정할 수 있다.
다른 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들 중 기지국(10)과 가장 가까이 위치한 안테나 모듈을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 차량(20)의 헤딩 방향의 변경 방향으로부터 결정된 써치 방향에 따라 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들을 평가할 수도 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 위치하는 경우, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들 중 기지국(10)과 가장 가까이 위치한 안테나 모듈 B(750b)를 첫 번째 써치 대상으로 선정하고, 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우 써치 방향을 반시계 방향으로 결정할 수 있다. 기지국(10)과 가장 가까이 위치한 안테나 모듈과 기지국(10) 사이에 장애물이 위치하는 경우에는, 통신 제어 장치(200)는 기지국(10)과 가장 가까이 위치한 안테나 모듈을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 인접한 안테나 모듈을 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들과 기지국(10) 사이의 거리들의 내림차순으로 복수의 안테나 모듈(750a, 750b, 750c, 750d)들의 써치 순서를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 기지국(10)과 가장 가까이 위치한 안테나 모듈 B(750b)를 첫 번째 써치 대상으로, 기지국(10)으로부터 가장 멀리 위치한 안테나 모듈 D(750d)를 마지막 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 안테나 모듈 A(750a)가 안테나 모듈 C(750c)보다 기지국(10)에 더 가까이 위치하는 경우, 안테나 모듈 A(750a)를 두 번째 써치 대상으로, 안테나 모듈 C(750c)를 세 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다.
도 8은 기지국 변경에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향(H)의 변화를 원인으로 뉴 안테나 모듈을 선택할 수 있지만, 도 8에 도시된 바와 같이, 차량(20)의 헤딩 방향(H)의 변화 각도가 미리 결정된 각도 이상이 아닌 경우에도, 기지국의 변경이 필요한 경우에는 복수의 안테나 모듈(850a, 850b, 850c, 850d)들을 써치 순서에 따라 평가하여 뉴 안테나 모듈을 선택할 수도 있다.
통신 제어 장치(200)는 새로 접속할 기지국의 위치와 안테나 모듈(850a, 850b, 850c, 850d)들의 장착 위치를 고려하여 안테나 모듈(850a, 850b, 850c, 850d)들 사이의 써치 순서를 결정하고, 결정된 써치 순서에 따라 안테나 모듈(850a, 850b, 850c, 850d)들을 평가하여 뉴 안테나 모듈을 선택할 수 있다.
도 8에서, 안테나 모듈 B(850b)와 제 1 기지국(10a)이 통신 중인 것으로 가정한다.
차량(20)이 헤딩 방향(H)을 따라 이동하는 중에 통신 제어 장치(200)는 제 1 기지국(10a) 대신 제 2 기지국(10b)과 통신을 하여야 하는 것으로 판단할 수 있다. 일 예로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)이 이동함에 따라 제 2 기지국(10b)과 차량(20) 사이의 통신 성능이 제 1 기지국(10a)과 차량(20) 사이의 통신 성능보다 우수할 것으로 예상되는 경우, 제 1 기지국(10a)으로부터 제 2 기지국(10b)으로의 변경을 결정할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량(20)이 이동함에 따라 제 2 기지국(10b)이 차량(20)의 우측에 위치하므로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 가장 우측에 위치하는 안테나 모듈 D(850d)를 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 안테나 모듈 D(850d)를 시작으로 미리 결정된 써치 방향(예를 들어, 시계 방향 또는 반시계 방향)에 따라 안테나 모듈 A(850a), 안테나 모듈 B(850b), 안테나 모듈 C(850c)를 평가할 수 있다.
다른 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(850a, 850b, 850c, 850d)들과 제 2 기지국(10b) 사이의 거리들의 내림차순으로 복수의 안테나 모듈(850a, 850b, 850c, 850d)들의 써치 순서를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 기지국(10b)과 가장 가까이 위치한 안테나 모듈 D(850d)를 첫 번째 써치 대상으로, 제 2 기지국(10b)으로부터 가장 멀리 위치한 안테나 모듈 B(850b)를 마지막 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 안테나 모듈 A(850a)가 안테나 모듈 C(850c)보다 기지국(10)에 더 가까이 위치하는 경우, 안테나 모듈 A(850a)를 두 번째 써치 대상으로, 안테나 모듈 C(850c)를 세 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 제 2 기지국(10b)이 차량(20)의 우측에 위치하므로, 안테나 모듈(850a, 850b, 850c, 850d)들 중 제 2 기지국(10b)으로부터 가장 멀리 위치한 안테나 모듈 B(850b)를 제외시키고, 안테나 모듈 A(850a), 안테나 모듈 D(850d) 및 안테나 모듈 C(850c) 사이의 써치 순서를 결정할 수도 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 A(850a), 안테나 모듈 D(850d) 및 안테나 모듈 C(850c)와 제 2 기지국(10b) 사이의 거리를 고려하여 첫 번째 써치 대상 및 써치 방향을 결정할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 안테나 모듈(250)의 어레이 안테나(256)는 엘리먼트에서 출력되는 전파 신호의 위상 조절을 통해 다양한 지향 방향을 갖는 빔들을 형성할 수 있다. 어레이 안테나(256)에서 생성 가능한 빔들의 개수가 복수 개일 때, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(250)들을 평가할 때, 각각의 안테나 모듈(250)의 어레이 안테나(256)에서 생성 가능한 빔들도 평가하여야 한다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)에 장착된 복수의 안테나 모듈(250)들의 어레이 안테나(256)에서 생성 가능한 빔들이 복수 개일 때, 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 써치 순서에 따라 어느 하나의 안테나 모듈(250)을 평가할 때, 해당 안테나 모듈(250)에서 생성 가능한 빔들을 써치 순서에 따라 평가할 수 있다. 이하에서는, 안테나 모듈(250)들 사이의 써치 순서를 제 1 써치 순서로, 빔들 사이의 써치 순서를 제 2 써치 순서로 참조한다.
예를 들어, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 A 및 안테나 모듈 B의 순서로 제 1 써치 순서가 결정된 경우, 안테나 모듈 A에서 생성 가능한 빔들의 퀄리티 지수를 제 2 써치 순서에 따라 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 비교할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 A에서 생성 가능한 빔들 중 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수보다 높은 퀄리티 지수를 갖는 것으로 가장 먼저 확인된 빔을 베스트 빔으로 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 A의 베스트 빔을 통해 기지국(10)과 통신을 할 수 있다. 안테나 모듈 A에서 생성 가능한 빔들의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수보다 낮은 경우, 통신 제어 장치(200)는 제 1 써치 순서에 따라 안테나 모듈 B를 평가한다.
어느 하나의 안테나 모듈(250)에서 생성 가능한 빔들이 복수 개일 때, 빔들 사이의 제 2 써치 순서를 결정하는 방법에 대해 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 일 실시예에 따른 복수의 빔들의 제 2 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 기지국(10)은 차량(20)의 좌측에 위치하고, 어느 하나의 안테나 모듈(250)에서는 서로 다른 지향 방향을 갖는 10개의 빔들(955a 내지 955j)이 생성될 수 있다. 10개의 빔들(955a 내지 955j) 중 빔 A(955a)가 올드 안테나 모듈에서 기지국(10)과의 통신을 위해 이용된 것으로 가정하고, 기지국(10)과의 통신에 이용된 빔 A(955a)를 올드 빔으로 참조한다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향과 빔들(955a 내지 955j)의 지향 방향을 고려하여 빔들(955a 내지 955j) 사이의 제 2 써치 순서를 결정한다.
일 예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로, 즉 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 빔들(955a 내지 955j)의 써치 방향을 반시계 방향(CCW)으로 결정할 수 있다. 반대로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우에는, 빔들(955a 내지 955j)의 써치 방향을 시계 방향(CW)으로 결정할 수 있다.
차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우에는, 올드 빔을 기준으로 반시계 방향에 위치한 빔과 기지국(10) 사이의 통신 링크의 품질이 우수하고, 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우에는, 올드 빔을 기준으로 시계 방향에 위치한 빔과 기지국(10) 사이의 통신 링크의 품질이 우수할 것으로 기대되기 때문이다.
써치 방향이 반시계 방향으로 결정되면, 통신 제어 장치(200)는 빔 A(955a)를 기준으로 반시계 방향으로 가장 인접한 빔 B(955b)를 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 빔 B(955b), 빔 C(955c), ... 빔 A(955a)의 순서로 빔의 퀄리티 지수를 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수와 비교할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 제 2 써치 순서에 따라 빔들(955a 내지 955j)을 평가하면서, 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수보다 높은 것으로 가장 먼저 확인된 빔을 베스트 빔으로 선택할 수 있다.
도 9는 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 있는 경우를 예시하고 있으나, 기지국(10)이 차량(20)의 우측에 있는 경우에도 통신 제어 장치(200)는 동일하게 베스트 빔을 선택할 수 있다. 구체적으로, 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 빔들(955a 내지 955j)의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우, 빔들(955a 내지 955j)의 써치 방향을 시계 방향으로 결정할 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 복수의 빔들의 제 2 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(250)에서 생성되는 복수의 빔들(1055a 내지 1055f) 사이의 제 2 써치 순서를 결정할 때, 기지국(10)의 위치 및/또는 주변 장애물(30)의 위치를 고려할 수 있다.
차량(20)은 H1의 헤딩 방향으로 이동하는 동안 빔 F(1055f)(즉, 올드 빔)를 통해 기지국(10)과 통신을 하고 있었던 것으로 가정한다. 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, 통신 제어 장치(200)는 뉴 안테나 모듈의 선택을 위한 복수의 안테나 모듈들의 제 1 써치 순서 및 빔들(1055a 내지 1055f) 사이의 제 2 써치 순서를 결정한다.
복수의 안테나 모듈들의 제 1 써치 순서를 결정하는 방법에 대해서는 설명하였으므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.
일 실시예에서, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로, 즉, 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 빔들(1055a 내지 1055f)의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 첫 번째 써치 대상으로서 빔 F(1055f)로부터 반시계 방향으로 가장 인접한 빔 A(1055a)를 선택할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 빔 A(1055a)의 지향 방향과 기지국(10) 사이에 장애물(30)이 위치하는 경우, 빔 A(1055a)를 평가하는 것이 불필요할 수 있다. 다시 말하면, 빔 A(1055a)가 베스트 빔으로 선택될 가능성이 매우 낮음에도 빔 A(1055a)를 평가함에 따라 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있는 것이다. 이에 일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)는 기지국(10)의 위치 및 차량(20)의 주변 장애물(30)의 위치를 고려하여, 첫 번째 써치 대상을 결정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, 기지국(10)은 차량(20)의 좌측에 위치하게 되고, 통신 제어 장치(200)는 주변의 장애물(30)이 차량(20)의 좌측에 위치한다는 것을 식별할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 빔 F(1055f)로부터 반시계 방향에 위치하는 빔 A(1055a)와 기지국(10) 사이에 장애물(30)이 존재한다는 것이 확인되면, 빔 A(1055a)로부터 반시계 방향에 위치하는 빔 B(1055b)를 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 빔 B(1055b), 빔 C(1055c), 빔 D(1055d), 빔 E(1055e), 빔 F(1055f) 및 빔 A(1055a)의 순서로 평가하면서 베스트 빔을 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 복수의 빔들(1055a 내지 1055f) 중 일부를 제외한 나머지 빔들의 제 2 써치 순서를 결정하고, 제 2 써치 순서에 따라 빔들을 평가할 수도 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 위치하는 경우, 통신 제어 장치(200)는 복수의 빔들(1055a 내지 1055f)의 지향 방향을 고려하여 기지국(10)과의 통신에 이용될 가능성이 적은 빔을 선택할 수 있다. 구체적으로, 빔 E(1055e)와 빔 D(1055d)의 지향 방향이 기지국(10)을 향하지 않으므로, 통신 제어 장치(200)는 빔 E(1055e)와 빔 D(1055d) 이외의 빔 F(1055f), 빔 A(1055a), 빔 B(1055b) 및 빔 C(1055c)를 기준으로 제 2 써치 순서를 결정할 수 있다. 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 반시계 방향을 따라 빔 A(1055a), 빔 B(1055b), 빔 C(1055c), 및 빔 F(1055f)의 순서로 제 2 써치 순서를 결정할 수 있다. 장애물(30)로 인해 빔 A(1055a)를 첫 번째 써치 대상으로 선택하기 적절하지 않은 경우, 통신 제어 장치(200)는 빔 B(1055b), 빔 C(1055c), 빔 F(1055f) 및 빔 A(1055a)의 순서로 제 2 써치 순서를 결정할 수 있다.
앞서, 도 8에서 차량(20)의 헤딩 방향(H)의 변화 각도가 미리 결정된 각도 이하이더라도 기지국 변경이 필요한 경우, 뉴 안테나 모듈의 선택 프로세스가 수행되는 것으로 설명하였는데, 각각의 안테나 모듈에서 생성 가능한 빔의 개수가 복수 개인 경우, 복수의 빔들의 지향 방향과 제 2 기지국(10b)의 위치에 따라 복수의 빔들의 제 2 써치 순서가 결정될 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 어느 하나의 안테나 모듈을 평가할 때, 해당 안테나 모듈에서 생성되는 빔들을 제 2 써치 순서에 따라 평가하여 베스트 빔을 선택할 수 있다. 예를 들어, 복수의 빔들 중 제 2 기지국(10b)이 위치하는 방향과 가장 유사한 지향 방향을 갖는 빔을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 나머지 빔들의 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 제 1 기지국(10a)과의 통신에 이용된 올드 빔을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 가장 인접한 빔을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 나머지 빔들의 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수도 있다.
한편, 도 3에 도시된 안테나 모듈(250)의 어레이 안테나(256)는 소정 개수의 엘리먼트들의 집합인 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작될 수 있다. 각 엘리먼트 그룹에 포함된 엘리먼트들에서 출력되는 전파 신호들이 하나의 빔을 형성할 수 있다. 즉, 어레이 안테나(256)들이 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(250)들을 평가할 때, 어레나 안테나의 엘리먼트 그룹들로부터 생성되는 빔들도 평가하여야 한다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)에 장착된 복수의 안테나 모듈(250)들의 어레이 안테나(256)들이 복수의 엘리먼트 그룹으로 구분되어 동작할 때, 복수의 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다. 이하에서는, 복수의 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 제 3 써치 순서로 참조한다.
통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250)들을 제 1 써치 순서에 따라 평가할 때, 어느 하나의 안테나 모듈(250)의 어레이 안테나(256)의 엘리먼트 그룹들을 제 3 써치 순서에 따라 평가할 수 있다.
예를 들어, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 A 및 안테나 모듈 B의 순서로 제 1 써치 순서가 결정된 경우, 안테나 모듈 A의 엘리먼트 그룹들에서 생성되는 빔들의 퀄리티 지수를 제 3 써치 순서에 따라 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 비교할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈 A의 엘리먼트 그룹들에서 생성되는 빔들 중 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수보다 높은 퀄리티 지수를 갖는 것으로 가장 먼저 확인된 빔에 대응하는 엘리먼트 그룹을 베스트 엘리먼트 그룹으로 선택하고, 선택된 엘리먼트 그룹의 빔을 통해 기지국(10)과 통신을 할 수 있다. 안테나 모듈 A의 엘리먼트 그룹들에서 생성되는 빔들의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수보다 낮은 경우, 통신 제어 장치(200)는 제 1 써치 순서에 따라 안테나 모듈 B를 평가한다.
어느 하나의 안테나 모듈(250)의 어레이 안테나(256)가 복수의 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작할 때, 엘리먼트 그룹들 사이의 제 3 써치 순서를 결정하는 방법에 대해 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 일 실시예에 따른 엘리먼트 그룹들의 제 3 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 어레이 안테나(1100)는 서로 다른 위치의 4개의 엘리먼트 그룹(1150a, 1150b, 1150c, 1150d)들로 구분되어 동작할 수 있다. 4개의 엘리먼트 그룹들 중 엘리먼트 그룹 A(1150a)가 기지국(10)과의 통신에 이용된 올드 엘리먼트 그룹인 것으로 가정한다.
통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향과 엘리먼트 그룹들(1150a, 1150b, 1150c, 1150d)의 어레이 안테나(1100) 상에서의 위치를 고려하여 4개의 엘리먼트 그룹들(1150a, 1150b, 1150c, 1150d) 사이의 제 3 써치 방향을 결정한다.
일 예로, 도 11에 도시된 바와 같이, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로, 즉 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹들(1150a, 1150b, 1150c, 1150d)의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정할 수 있다. 반대로, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우에는, 엘리먼트 그룹들(1150a, 1150b, 1150c, 1150d)의 써치 방향을 시계 방향으로 결정할 수 있다.
써치 방향이 반시계 방향으로 결정되면, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹 A(1150a)를 기준으로 반시계 방향으로 가장 인접한 엘리먼트 그룹 B(1150b)를 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹 B(1150b), 엘리먼트 그룹 C(1150c), 엘리먼트 그룹 D(1150d) 및 엘리먼트 그룹 A(1150a)의 순서로 빔의 퀄리티 지수를 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수와 비교할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 제 3 써치 순서에 따라 엘리먼트 그룹들(1150a, 1150b, 1150c, 1150d)을 평가하면서, 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수보다 높은 것으로 가장 먼저 확인된 엘리먼트 그룹을 베스트 엘리먼트 그룹으로 선택할 수 있다.
도 11은 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 있는 경우를 예시하고 있으나, 기지국(10)이 차량(20)의 우측에 있는 경우에도 통신 제어 장치(200)는 동일하게 베스트 엘리먼트 그룹을 선택할 수 있다. 구체적으로, 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹들(1150a, 1150b, 1150c, 1150d)의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 차량(20)의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우, 엘리먼트 그룹들(1150a, 1150b, 1150c, 1150d)의 써치 방향을 시계 방향으로 결정할 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 엘리먼트 그룹들의 제 3 써치 순서를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹들(1250a, 1250b, 1250c, 1250d) 사이의 제 3 써치 순서를 결정할 때, 기지국(10)의 위치 및/또는 주변 장애물(30)의 위치를 고려할 수도 있다.
차량(20)은 H1의 헤딩 방향으로 이동하는 동안 엘리먼트 그룹 D(1250d)를 통해 기지국(10)과 통신을 하고 있었던 것으로 가정한다. 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, 통신 제어 장치(200)는 뉴 안테나 모듈의 선택을 위한 복수의 안테나 모듈들의 제 1 써치 순서 및 엘리먼트 그룹들(1250a, 1250b, 1250c, 1250d) 사이의 제 3 써치 순서를 결정한다.
복수의 안테나 모듈들의 제 1 써치 순서를 결정하는 방법에 대해서는 설명하였으므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.
차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로, 즉, 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹들(1250a, 1250b, 1250c, 1250d)의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 첫 번째 써치 대상으로서 엘리먼트 그룹 D(1250d)로부터 반시계 방향으로 가장 인접한 엘리먼트 그룹 A(1250a)를 선택할 수 있다. 그러나, 도 12에 도시된 바와 같이, 엘리먼트 그룹 A(1250a)와 기지국(10) 사이에 장애물(30)이 위치하는 경우, 엘리먼트 그룹 A(1250a)를 평가하는 것이 불필요할 수 있다. 다시 말하면, 엘리먼트 그룹 A(1250a)가 베스트 엘리먼트 그룹으로 선택될 가능성이 매우 낮음에도 엘리먼트 그룹 A(1250a)를 평가함에 따라 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있는 것이다. 이에 일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)는 기지국(10)의 위치 및 차량(20)의 주변 장애물(30)의 위치를 고려하여, 첫 번째 써치 대상을 결정할 수 있다. 도 12를 참조하면, 차량(20)의 헤딩 방향이 H1에서 H2로 변경되면, 기지국(10)은 차량(20)의 좌측에 위치하게 되고, 통신 제어 장치(200)는 주변의 장애물(30)이 차량(20)의 좌측에 위치한다는 것을 식별할 수 있다. 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹 D(1250d)로부터 반시계 방향에 위치하는 엘리먼트 그룹 A(1250a)와 기지국(10) 사이에 장애물(30)이 존재한다는 것이 확인되면, 엘리먼트 그룹 A(1250a)로부터 반시계 방향에 위치하는 엘리먼트 그룹 B(1250b)를 첫 번째 써치 대상으로 선택할 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 반시계 방향의 써치 방향을 따라 엘리먼트 그룹 B(1250b), 엘리먼트 그룹 C(1250c), 엘리먼트 그룹 D(1250d) 및 엘리먼트 그룹 A(1250a)의 순서로 평가하면서 베스트 엘리먼트 그룹을 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 복수의 엘리먼트 그룹들(1250a, 1250b, 1250c, 1250d) 중 일부를 제외한 나머지 엘리먼트 그룹들의 제 3 써치 순서를 결정하고, 제 3 써치 순서에 따라 엘리먼트 그룹들을 평가할 수도 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 차량(20)의 좌측에 위치할 때 엘리먼트 그룹 D(1250d)가 기지국(10)로부터 가장 멀리 위치하는 경우, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹 D(1250d) 이외의 엘리먼트 그룹 A(1250a), 엘리먼트 그룹 B(1250b) 및 엘리먼트 그룹 C(1250c)를 기준으로 제 3 써치 순서를 결정할 수 있다. 차량(20)의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹 A(1250a), 엘리먼트 그룹 B(1250b), 엘리먼트 그룹 C(1250c)의 순서로 제 3 써치 순서를 결정할 수 있다. 장애물(30)로 인해 엘리먼트 그룹 A(1250a)를 첫 번째 써치 대상으로 선택하기 적절하지 않은 경우, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹 B(1250b), 엘리먼트 그룹 C(1250c) 및 엘리먼트 그룹 A(1250a)의 순서로 제 3 써치 순서를 결정할 수 있다.
앞서, 도 8에서 차량(20)의 헤딩 방향(H)의 변화 각도가 미리 결정된 각도 이하이더라도 기지국 변경이 필요한 경우, 뉴 안테나 모듈의 선택 프로세스가 수행되는 것으로 설명하였는데, 각각의 안테나 모듈의 어레이 안테나가 복수의 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우, 복수의 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나 상에서의 위치와 제 2 기지국(10b)의 위치에 따라 엘리먼트 그룹들의 제 3 써치 순서가 결정될 수 있다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 어느 하나의 안테나 모듈을 평가할 때, 해당 안테나 모듈의 어레이 안테나의 엘리먼트 그룹들을 제 3 써치 순서에 따라 평가하여 베스트 엘리먼트 그룹을 선택할 수 있다. 예를 들어, 복수의 엘리먼트 그룹들 중 제 2 기지국(10b)으로부터 가장 가까이 위치한 엘리먼트 그룹을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 제 1 기지국(10a)과의 통신에 이용된 올드 엘리먼트 그룹을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 가장 인접한 엘리먼트 그룹을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 나머지 엘리먼트 그룹들의 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수도 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)에 의한 통신 링크의 유지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S1310 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향을 모니터링한다. 통신 제어 장치(200)는 스티어링 휠의 각도, 네비게이션, GPS 및 자이로 센서 중 적어도 하나에 기반하여 차량(20)의 헤딩 방향을 모니터링할 수 있다.
S1320 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경되었는지를 판단한다.
S1330 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 차량(20)의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경된 경우, 차량(20)에 장착된 복수의 안테나 모듈(250)들의 장착 위치와 차량(20)의 변경된 헤딩 방향을 고려하여 복수의 안테나 모듈(250)들의 써치 순서를 결정한다.
S1340 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 써치 순서에 따라 복수의 안테나 모듈(250)들을 평가한다. 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250)에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교함으로써 복수의 안테나 모듈(250)들을 평가할 수 있다.
S1350 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250)들의 평가 결과에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택한다.
통신 제어 장치(200)는 빔의 퀄리티 지수가 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수보다 높은 것으로 가장 먼저 확인된 안테나 모듈(250)을 뉴 안테나 모듈로 선택할 수 있다.
S1360 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 뉴 안테나 모듈을 이용하여 기지국(10)과 통신을 한다.
일 실시예에서, 복수의 안테나 모듈(250)에서 생성될 수 있는 빔들의 개수가 복수 개일 때, 통신 제어 장치(200)는 복수의 빔들의 지향 방향 및 차량(20)의 헤딩 방향을 고려하여 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정한다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 어느 하나의 안테나 모듈(250)을 평가할 때, 복수의 빔들 사이의 써치 순서에 따라 빔의 퀄리티 지수와 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수를 비교할 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 안테나 모듈(250)의 어레이 안테나(256)들이 복수의 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우, 통신 제어 장치(200)는 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나(256)에서의 위치와 차량(20)의 헤딩 방향을 고려하여 복수의 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정한다. 그리고, 통신 제어 장치(200)는 어느 하나의 안테나 모듈(250)을 평가할 때, 복수의 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서에 따라 각 엘리먼트 그룹에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 올드 안테나 모듈의 빔의 퀄리티 지수를 비교할 수 있다.
전술한 바와 같이, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(250)들 사이의 써치 순서, 빔들 사이의 써치 순서 및/또는 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정할 때, 기지국(10)의 위치 및/또는 주변 장애물의 위치를 더 고려할 수도 있다. 구체적으로, 통신 제어 장치(200)는 기지국(10)의 위치 및/또는 주변 장애물의 위치를 고려하여 첫 번째 써치 대상을 선택할 수 있다. 또는, 통신 제어 장치(200)는 기지국(10)의 위치 및/또는 주변 장애물의 위치를 고려하여 복수의 안테나 모듈(또는 복수의 빔, 복수의 엘리먼트 그룹) 중 일부를 제외하고, 나머지 안테나 모듈(또는 나머지 빔, 나머지 엘리먼트 그룹)의 써치 순서를 결정할 수 있다.
S1320 단계에서, 차량(20)의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경되지 않은 경우, 통신 제어 장치(200)는 올드 안테나 모듈을 이용하여 기지국(10)과 통신을 한다.
도 14는 일 실시예에 따른 통신 링크의 유지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 S1320 단계에서 차량(20)의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경되지 않은 것으로 판단된 경우의 통신 제어 장치(200)의 동작을 나타낼 수 있다.
S1410 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 기지국 변경이 필요한지를 판단한다. 통신 제어 장치(200)는 통신하고 있던 올드 기지국 대신 뉴 기지국과 통신하는 경우에 통신 성능이 향상될 것으로 예상되면, 기지국 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 기지국 변경이 필요한지 여부를 5세대 이동통신의 표준에 규정된 핸드오버 조건에 따라 판단할 수도 있다.
S1420 단계에서, 기지국 변경이 필요한 경우, 통신 제어 장치(200)는 복수의 안테나 모듈(250)들 사이의 써치 순서를 결정한다.
일 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 안테나 모듈(250)들 사이의 써치 순서를 결정할 때, 뉴 기지국의 위치를 고려할 수 있다. 구체적으로, 통신 제어 장치(200)는 뉴 기지국의 위치를 고려하여 일부 안테나 모듈(250)을 배제하고, 나머지 안테나 모듈(250)들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다.
다른 실시예에서, 통신 제어 장치(200)는 뉴 기지국과 안테나 모듈(250)들 사이의 거리의 내림차순으로 안테나 모듈(250)들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다.
각 안테나 모듈(250)에서 생성 가능한 빔들의 개수가 복수 개인 경우, 통신 제어 장치(200)는 뉴 기지국의 위치를 고려하여 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 빔들 중 뉴 기지국이 위치하는 방향과 가장 유사한 지향 방향을 갖는 빔을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 나머지 빔들의 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 올드 기지국과의 통신에 이용된 빔을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 가장 인접한 빔을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 나머지 빔들의 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수 있다.
각 안테나 모듈(250)의 어레이 안테나(256)가 복수의 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우, 통신 제어 장치(200)는 뉴 기지국의 위치를 고려하여 복수의 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 엘리먼트 그룹들 중 뉴 기지국과 가장 가까이 위치한 엘리먼트 그룹을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 나머지 엘리먼트 그룹들의 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 올드 기지국과의 통신에 이용된 엘리먼트 그룹을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 가장 인접한 엘리먼트 그룹을 첫 번째 써치 대상으로 선택하고, 나머지 엘리먼트 그룹들의 써치 방향을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 결정할 수 있다.
S1430 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 써치 순서에 따라 안테나 모듈(250)들을 평가하고, S1440 단계에서, 평가 결과에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택한다. 통신 제어 장치(200)는 어느 하나의 안테나 모듈(250)을 평가할 때, 해당 안테나 모듈(250)에서 생성 가능한 복수의 빔들을 써치 순서에 따라 평가하거나, 해당 안테나 모듈(250)의 복수의 엘리먼트 그룹들을 써치 순서에 따라 평가할 수 있다.
S1450 단계에서, 통신 제어 장치(200)는 뉴 안테나 모듈을 이용하여 뉴 기지국과 통신을 한다. 통신 제어 장치(200)는 S1440 단계에서 뉴 안테나 모듈의 베스트 빔 또는 베스트 엘리먼트 그룹이 선택된 경우, 뉴 안테나 모듈의 베스트 빔 또는 뉴 안테나 모듈의 베스트 엘리먼트 그룹에서 생성되는 빔을 통해 뉴 기지국과 통신을 할 수 있다.
개시된 실시예에 있어서, 프로세서(230)에서 수행되는 동작들 중 적어도 하나의 동작은 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 인공 지능(AI) 기술을 이용하여 수행되는 적어도 하나의 동작은 이하에서, 도 15를 참조하여 상세히 설명한다.
도 15는 인공 지능 기술을 이용하여 수행되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 통신 제어 장치(200)에서 수행되는 i) 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, ii) 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iii) 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iv) 써치 순서에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택하는 동작, v) 써치 순서에 따라 베스트 빔을 선택하는 동작, 및 vi) 써치 순서에 따라 베스트 엘리먼트 그룹을 선택하는 동작 중 적어도 하나는, 신경망(neural network)을 통한 연산을 수행하는 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 전술한 i) 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작은 안테나 모듈들의 장착 위치 및 차량(20)의 헤딩 방향에 근거하여 인공지능 기반으로 수행될 수 있다.
인공 지능 기술(이하, 'AI 기술')은 신경망(Neural Network)을 통한 연산을 기반으로 입력 데이터를 분석 및/또는 분류 등과 같은 처리를 하여 목적하는 결과를 획득하는 기술이다.
이러한 AI 기술은 알고리즘을 활용하여 구현될 수 있다. 여기서, AI 기술을 구현하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘의 집합을 신경망(Neural Network)이라 한다. 여기서, 신경망은 입력 데이터를 입력받고, 전술한 분석 및/또는 분류를 위한 연산을 수행하여, 결과 데이터를 출력할 수 있다. 신경망이 입력 데이터에 대응되는 결과 데이터를 정확하게 출력하기 위해서는, 신경망을 학습(training)시킬 필요가 있다. 여기서, '학습(training)'은 신경망에 대한 입력 데이터들을 분석하는 방법, 입력 데이터들을 분류하는 방법, 및/또는 입력 데이터들에서 결과 데이터 생성에 필요한 특징을 추출하는 방법 등을 신경망이 스스로 발견 또는 터득할 수 있도록 훈련시키는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 학습 과정을 통하여, 신경망은 학습 데이터(예를 들어, 서로 다른 복수의 이미지들)를 학습(training)하여 신경망 내부의 가중치 값들을 최적화할 수 있다. 그리고, 최적화된 가중치 값을 가지는 신경망을 통하여, 입력 데이터를 처리함으로써, 목적하는 결과를 출력한다.
신경망은 연산을 수행하는 내부의 레이어(layer)인 은닉 레이어(hidden layer)의 개수가 복수일 경우, 즉 연산을 수행하는 신경망의 심도(depth)가 증가하는 경우, 심층 신경망으로 분류될 수 있다. 신경망의 예로는, CNN (Convolutional Neural Network), DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), RBM (Restricted Boltzmann Machine), DBN (Deep Belief Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network) 및 심층 Q-네트워크 (Deep Q-Networks) 등이 있으며, 전술한 예에 한정되지 않는다. 또한, 신경망은 세분화될 수 있다. 예를 들어, CNN 신경망은 DCNN(Deep Convolution Neural Network) 또는 캡스넷(Capsnet) 신경망(미도시) 등으로 세분화 될 수 있다.
'AI 모델'은 입력 데이터를 수신하고 목적하는 결과를 출력하도록 동작하는 적어도 하나의 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 또한, 'AI 모델'은 신경망을 통한 연산을 수행하여 목적하는 결과를 출력하는 알고리즘, 복수의 알고리즘의 집합, 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 프로세서(processor), 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 소프트웨어, 또는 알고리즘(또는 알고리즘의 집합)을 실행하기 위한 하드웨어를 의미할 수 있다.
전술한 i) 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, ii) 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iii) 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iv) 써치 순서에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택하는 동작, v) 써치 순서에 따라 베스트 빔을 선택하는 동작, 및 vi) 써치 순서에 따라 베스트 엘리먼트 그룹을 선택하는 동작 중 적어도 하나는 AI 모델 기반으로 수행될 수 있다.
도 15를 참조하면, 신경망(1510)은 학습 데이터(training data)를 입력받아 트레이닝(training)될 수 있다. 그리고, 학습된 신경망(1510)은 입력단(1520)으로 입력 데이터(1511)를 입력받고, 입력단(1520), 은닉 레이어(hidden layer)(1530) 및 출력단(1540)은 입력 데이터(1511) 및 이전 레이어로부터 전달된 데이터를 분석하여 출력 데이터(1515)를 출력하기 위한 연산을 수행할 수 있다. 도 15에서는 은닉 레이어(1530)가 1개의 계층인 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 은닉 레이어(1530)는 복수의 계층으로 이루어질 수도 있다.
개시된 실시예에서, 신경망(1510)은 안테나 모듈들의 장착 위치 및 차량(20)의 헤딩 방향의 변경 각도에 근거하여, 안테나 모듈들의 평가 시간을 최소화할 수 있는 써치 순서를 학습할 수 있다. 학습이 완료된 신경망(1510)은, 안테나 모듈들의 장착 위치 및 차량(20)의 헤딩 방향의 변경 각도를 입력받고, 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다.
개시된 실시예에서, 신경망(1510)은 빔들의 지향 방향 및 차량(20)의 헤딩 방향의 변경 각도에 근거하여, 빔들의 평가 시간을 최소화할 수 있는 써치 순서를 학습할 수 있다. 학습이 완료된 신경망(1510)은, 빔들의 지향 방향 및 차량(20)의 헤딩 방향의 변경 각도를 입력받고, 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다.
개시된 실시예에서, 신경망(1510)은 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나에서의 위치 및 차량(20)의 헤딩 방향의 변경 각도에 근거하여, 엘리먼트 그룹들의 평가 시간을 최소화할 수 있는 써치 순서를 학습할 수 있다. 학습이 완료된 신경망(1510)은, 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나에서의 위치 및 차량(20)의 헤딩 방향의 변경 각도를 입력받고, 복수의 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다.
개시된 실시예에서, 전술한 i) 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, ii) 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iii) 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iv) 써치 순서에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택하는 동작, v) 써치 순서에 따라 베스트 빔을 선택하는 동작, 및 vi) 써치 순서에 따라 베스트 엘리먼트 그룹을 선택하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망은 프로세서(예를 들어, 도 2의 230) 내에 구현될 수 있다.
또는, 전술한 i) 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, ii) 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iii) 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하는 동작, iv) 써치 순서에 따라 뉴 안테나 모듈을 선택하는 동작, v) 써치 순서에 따라 베스트 빔을 선택하는 동작, 및 vi) 써치 순서에 따라 베스트 엘리먼트 그룹을 선택하는 동작 중 적어도 하나를 수행하는 신경망은 통신 제어 장치(200)와 구별된 별도의 전자 장치(미도시) 또는 프로세서(미도시) 내에 구현될 수 있다.
전술한 신경망을 통한 연산은 일 실시예에 따른 통신 제어 장치(200)와 무선 통신 네트워크를 통하여 통신할 수 있는 서버(미도시)에서 수행될 수도 있다. 통신 제어 장치(200)와 서버(미도시) 간의 통신은 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한다.
도 16은 서버와 연동하여 동작하는 개시된 실시예에 따른 통신 제어 장치(1700)를 나타내는 도면이다.
개시된 실시예에서, 안테나 모듈들 사이의 써치 순서, 빔들 사이의 써치 순서 및/또는 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서는 서버(1610)에서 계산된 후 차량(20)에 위치하는 통신 제어 장치(1700)로 전송될 수 있다. 서버(1610)는 통신 네트워크를 통하여 통신 제어 장치(1700)와 데이터를 송수신하며 데이터를 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 차량용 전자 장치가 서버(1610)로부터 안테나 모듈들 사이의 써치 순서, 빔들 사이의 써치 순서 및/또는 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서에 대한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 통신 제어 장치(1700)로 전달할 수도 있다. 이 경우, 통신 제어 장치(1700)는 차량용 전자 장치로부터 수신된 정보에 따라 안테나 모듈들, 빔들 및/또는 엘리먼트 그룹들을 평가할 수 있다.
도 17을 참조하면, 서버(1610)는 통신 제어 장치(1700)와 통신하는 통신부(1630), 및 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하는 프로세서(1650)를 포함한다.
서버(1610)의 프로세서(1650)는 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치, 차량(20)의 헤딩 방향, 기지국(10)의 위치 및 주변 장애물의 위치 등에 대한 정보를 수신하고, 수신된 정보에 따라 안테나 모듈들 사이의 써치 순서, 빔들 사이의 써치 순서 및/또는 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다. 통신부(1630)는 안테나 모듈들 사이의 써치 순서, 빔들 사이의 써치 순서 및/또는 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 나타내는 정보를 통신 제어 장치(1700)로 전송할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(1610)는 도 15를 참조하여 설명한 신경망(1510)을 통한 연산을 수행하여 써치 순서를 결정할 수 있다. 구체적으로, 서버(1610)는 AI 모델을 훈련시키고, 훈련된 AI 모델을 저장하고 있을 수 있다. 그리고, 서버(1610)는 훈련된 AI 모델을 이용하여 전술한 안테나 모듈들 사이의 써치 순서, 빔들 사이의 써치 순서 및/또는 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정할 수 있다.
일반적으로, 통신 제어 장치(1700)는 메모리 저장 용량, 연산의 처리 속도, 학습 데이터 셋의 수집 능력 등이 서버(1610)에 비하여 제한적일 수 있다. 따라서, 대용량 데이터의 저장 및 대용량의 연산량이 필요한 동작은 서버(1610)에서 수행한 후, 통신 네트워크를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 통신 제어 장치(1700)에 전송할 수 있다. 그러면, 통신 제어 장치(1700)는 대용량의 메모리 및 빠른 연산 능력을 갖는 프로세서 없이도, 서버(1610)를 통하여 필요한 데이터 및/또는 AI 모델을 수신하여 이용함으로써, 빠르고 용이하게 필요한 동작을 수행할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(1610)는 도 15에서 설명한 신경망(1510)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 서버(1610)에 포함되는 신경망(1510)은 전술한 써치 순서를 결정하기 위한 연산을 수행할 수 있다.
도 17을 참조하면, 통신 제어 장치(1700)는 도 2에서 설명한 통신 제어 장치(200)에 비하여 통신부(1750)를 더 포함할 수 있다.
통신부(1750)는 무선 통신 네트워크(1601)를 통해서 외부 장치(예를 들어, 서버)와 통신을 수행한다. 여기서, 외부 장치(미도시)는 통신 제어 장치(1700)가 필요로 하는 연산 중 적어도 하나를 수행하거나, 통신 제어 장치(1700)가 필요로 하는 데이터 등을 송신할 수 있는 서버(예를 들어, 1610)를 포함할 수 있다.
통신부(1750)는, 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈, 이동 통신 모듈, 방송 수신 모듈 등과 같은 적어도 하나의 통신 모듈을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 통신 모듈은 방송 수신을 수행하는 튜너, 블루투스, WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), CDMA, WCDMA, 인터넷, 3G, 4G, 5G 및/또는 밀리미터파(mmwave)를 이용한 통신 방식과 같은 통신 규격을 따르는 네트워크를 통하여 데이터 송수신을 수행할 수 있는 통신 모듈을 의미한다.
예를 들어, 통신부(1750)가 밀리미터파(mmWAVE)를 이용하여 통신을 수행하면, 대용량의 데이터를 빠르게 송수신할 수 있다. 구체적으로, 차량(20)은 밀리미터파를 이용하여 대용량의 데이터를 빠르게 수신하고, 차량(20)의 안전에 필요한 데이터(예를 들어, 자율 주행에 필요한 데이터, 네비게이션 서비스를 위해 필요한 데이터 등), 사용자 이용 컨텐츠(예를 들어, 영화, 음악 등) 등을 빠르게 제공함으로써, 차량(20)의 안전성 및/또는 사용자의 편리성을 증가시킬 수 있다.
통신부(1750)에 포함되는 이동 통신 모듈은 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 원거리에 위치하는 다른 장치(예를 들어, 서버(1610))와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 원거리에 위치하는 다른 장치와 통신을 수행하는 통신 모듈을 '원거리 통신 모듈'이라 칭할 수 있다.
도 17을 참조하면, 서버(1610)는, 통신부(1630), 및 프로세서(1650)를 포함할 수 있다. 또한, 서버(1610)는 DB(1640)를 더 포함할 수 있다.
통신부(1630)는 통신 제어 장치(1700)와 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 통신부(1630)의 구체적인 구성은, 전술한 통신부(1750)의 구성과 동일 대응되므로, 상세한 설명은 생략한다.
예를 들어, 통신부(1630)는 인터넷, 3G, 4G, 및/또는 5G 등의 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 원거리에 위치하는 다른 장치(예를 들어, 통신 제어 장치(1700))와 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다.
프로세서(1650)는 서버(1610)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서(1650)는, 서버(1610)의 적어도 하나의 인스트럭션, 및 프로그램들 중 적어도 하나를 실행함으로써, 요구되는 동작들을 수행할 수 있다.
DB(1640)는 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 메모리(미도시) 내에 서버(1610)가 소정 동작을 수행하기 위해서 필요한 적어도 하나의 인스트럭션, 프로그램, 데이터 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 또한, DB(1640)는 서버(1610)가 신경망에 따른 연산을 수행하기 위해서 필요한 데이터들을 저장할 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(1610)는 도 15에서 설명한 신경망(1510)을 저장하고 있을 수 있다. 신경망(1510)은 프로세서(1650) 및 DB(1640) 중 적어도 하나에 저장될 수 있다. 서버(1610)가 포함하는 신경망(1510)은 학습이 완료된 신경망이 될 수 있다.
개시된 실시예에서, 서버(1610)는 내부적으로 포함하는 신경망을 이용하여 전술한 써치 순서를 결정하고, 결정된 써치 순서를 통신부(1630)를 통하여 통신 제어 장치(1700)의 통신부(1750)로 전송할 수 있다.
또한, 서버(1610)는 학습이 완료된 신경망을 통신부(1630)를 통하여 통신 제어 장치(1700)의 통신부(1750)로 전송할 수 있다. 그러면, 통신 제어 장치(1700)는 학습이 완료된 신경망을 획득 및 저장하고, 신경망을 통하여 목적하는 출력 데이터를 획득할 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체에 저장될 수 있다.
매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
이상, 본 개시의 기술적 사상을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 개시의 기술적 사상은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 개시의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (16)

  1. 통신 제어 장치에 의한 통신 링크의 수립 방법에 있어서,
    차량의 헤딩 방향을 모니터링하는 단계;
    상기 차량의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경된 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치를 고려하여, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계;
    상기 써치 순서에 따라 상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계; 및
    기지국과의 통신에 이용되고 있는 올드 안테나 모듈 대신 상기 평가 결과에 기초하여 선택한 뉴 안테나 모듈로 상기 기지국과 통신하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계는,
    상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와, 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성 가능한 빔의 개수가 복수인 경우,
    상기 통신 링크의 수립 방법은,
    상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 복수의 빔들의 지향 방향을 고려하여, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계는,
    상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서에 따라, 상기 복수의 빔들의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모듈들의 어레이 안테나들이 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우,
    상기 통신 링크의 수립 방법은,
    상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나에서의 위치를 고려하여, 상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하는 단계는,
    상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서에 따라, 상기 엘리먼트 그룹들 각각으로부터 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는,
    상기 차량의 헤딩 방향이 시계 방향으로 변경된 경우, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 방향을 반시계 방향으로 결정하고, 상기 차량의 헤딩 방향이 반시계 방향으로 변경된 경우, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 방향을 시계 방향으로 결정하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 안테나 모듈들 중 상기 올드 안테나 모듈에 인접한 안테나 모듈을 첫 번째 써치 대상으로 선택하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는,
    상기 기지국의 위치 및 상기 차량의 주변 장애물의 위치를 고려하여, 상기 복수의 안테나 모듈 중 첫 번째 써치 대상을 선택하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 헤딩 방향은, 상기 차량의 스티어링 휠의 회전 각도, 네비게이션, GPS 및 자이로 센서 중 적어도 하나로부터 확인되는, 통신 링크의 수립 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는,
    상기 기지국의 위치 및 상기 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치를 고려하여 상기 복수의 안테나 모듈 중 일부를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 일부의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계는,
    상기 기지국의 위치 및 상기 복수의 빔들의 지향 방향을 고려하여 상기 복수의 빔 중 일부를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 일부의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하는 단계를 포함하는, 통신 링크의 수립 방법.
  11. 하드웨어와 결합하여 제1항의 방법을 실행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  12. 프로세서; 및
    적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하되,
    상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 인스트럭션에 따라,
    차량의 헤딩 방향을 모니터링하고,
    상기 차량의 헤딩 방향이 미리 결정된 각도 이상 변경된 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 차량에 장착된 복수의 안테나 모듈들의 장착 위치를 고려하여, 상기 복수의 안테나 모듈들 사이의 써치 순서를 결정하고,
    상기 써치 순서에 따라 상기 복수의 안테나 모듈들을 평가하고,
    기지국과의 통신에 이용되고 있는 올드 안테나 모듈 대신 상기 평가 결과에 기초하여 선택한 뉴 안테나 모듈로 상기 기지국과 통신하는, 통신 제어 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 안테나 모듈들의 평가를 위해, 상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수와, 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는, 통신 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 안테나 모듈들 중 빔의 퀄리티 지수가 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수보다 높은 것으로 가장 먼저 확인된 안테나 모듈을 상기 뉴 안테나 모듈로 선택하는, 통신 제어 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 안테나 모듈들에서 생성 가능한 빔의 개수가 복수인 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 복수의 빔들의 지향 방향을 고려하여, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서를 결정하고,
    상기 복수의 안테나 모듈들의 평가를 위해, 상기 복수의 빔들 사이의 써치 순서에 따라 상기 복수의 빔들의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는, 통신 제어 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 안테나 모듈들의 어레이 안테나들이 엘리먼트 그룹들로 구분되어 동작하는 경우, 상기 변경된 헤딩 방향 및 상기 엘리먼트 그룹들의 어레이 안테나에서의 위치를 고려하여, 상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서를 결정하고,
    상기 복수의 안테나 모듈들의 평가를 위해, 상기 엘리먼트 그룹들 사이의 써치 순서에 따라 상기 엘리먼트 그룹들 각각으로부터 생성되는 빔의 퀄리티 지수와 상기 올드 안테나 모듈에서 생성되는 빔의 퀄리티 지수를 비교하는, 통신 제어 장치.
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