KR20220033463A

KR20220033463A - 밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크에서 셀 탐색을 수행하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20220033463A
Application number: KR1020217035420A
Authority: KR
Inventors: 스리파다 카담바르; 안쿠르 고얄; 아쇽 쿠마르 레디 차바
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2022-03-16
Also published as: WO2021015551A1; EP3987694A4; US20220173824A1; EP3987694A1

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4^th-Generation) 통신 시스템보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 제공되는 pre-5 또는 5G 통신 시스템에 관한 것이다.
밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크에서 셀 탐색을 수행하는 방법 및 시스템. 본 명세서에 개시된 방법은 특정 배향에서 복수의 Rx 빔들 상에서 적어도 하나의 기지국(BS)으로부터의 복수의 신호들을 수신한 경우, 복수의 Rx 빔들로부터 수신(Rx) 빔들의 서브세트를 선택하고 선택된 Rx 빔들의 서브세트에 대한 스캔 순서를 스케줄링하는 단계를 포함한다. 이 방법은 연관된 결정된 스캔 순서에 따라 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 개별적으로 사용하여 셀 탐색을 수행하는 단계를 포함한다. 이 방법은 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 개별적으로 사용하여 수행된 셀 탐색에 실패할 경우, 선택된 Rx 빔들을 결합하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 결합된 Rx 빔들을 사용하여 셀 탐색을 수행하는 단계를 더 포함한다.

Description

밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크에서 셀 탐색을 수행하는 방법 및 시스템

본 개시는 무선 통신 네트워크 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 밀리미터파(mmWave) 기반의 통신 네트워크에서 셀 탐색을 수행하는 것에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 구축 이후 증가하는 무선 데이터 트래픽에 대한 수요를 충족하기 위해 개선된 5G 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 또는 pre-5G 통신 시스템은 '비욘드(Beyond) 4G 네트워크' 또는 '포스트(Post) LTE 시스템'이라고도 한다.

5G 통신 시스템은 더 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해 60GHz 대역과 같은 더 높은 주파수(mmWave) 대역에서 구현되는 것으로 간주된다. 무선파의 전파 손실을 줄이고 송신 거리를 늘리기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔포밍(analog beam forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한, 시스템 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), D2D(device-to-device) 통신, 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크, 협력 통신, CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신단 간섭 제거 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

5G 시스템에서는, 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation, ACM) 기술인 FQAM(hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)와, 진보된 액세스 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access)이 개발되고 있다.

5세대(5G) NR(New Radio) 네트워크는 밀리미터파(mmWave) 주파수의 신호 송신을 지원하여 상당히 높은 처리량과 짧은 레이턴시를 제공한다. mmWave 주파수는 더 높은 경로 손실을 겪으며 mmWave 주파수의 신호 송신은 더 높은 감쇠를 받기 때문에, NR 네트워크는 빔포밍 방식으로 지향성 송수신을 사용한다. NR 네트워크에서, 기지국(BS)(차세대 노드 B(gNB), 송신기) 및 사용자 단말(UE)은 빔포밍 방식으로 지향성 송수신을 지원하기 위해 URA(uniform rectangular array)를 포함한다. URA는 그리드에 배열된 하나 이상의 안테나 요소를 포함한다. BS는 URA의 하나 이상의 안테나 요소를 사용하여 빔(BS에 의해 형성되는 빔을 이하에서 송신(Tx) 빔이라고 함)을 형성한다. 그 후에 BS는 특정 방향의 Tx 빔들에서 신호들을 UE에 송신한다. UE는 URA의 하나 이상의 안테나 요소를 사용하여 빔(UE에 의해 형성되는 빔을 이하 수신(Rx) 빔이라고 함)을 형성한다. UE는 특정 방향에 형성된 Rx 빔들 상에서 TX 빔으로 송신된 신호들을 수신한다.

또한, mmWave 주파수는 특정 방향의 Tx 빔들에 대응하는 신호를 수신하기 위해 UE에게 시간 및 주파수 표시와 함께 방향 데이터/정보를 제공하는 스케줄링 정보를 포함한다. 그러나, 스케줄링 정보/방향 정보는 셀 탐색을 수행하는 동안, UE에 대해 이용 가능하지 않을 수도 있다. 셀 탐색은 초기 액세스 동안 새로운 연결을 확립하기 위해, 또는 핸드오버 또는 셀 재선택을 위해 인접 셀을 찾아내기 위해 근처에 있는 BS를 검출하도록 수행될 수 있다. 셀 탐색을 위한 방향 정보를 이용할 수 없기 때문에, UE는 BS/셀을 찾아낼 때까지 모든 수신 방향에서 Rx 빔들을 전역 스캔해야 한다. 따라서, (전방향 송신을 사용하는) 기존 4G 네트워크와 비교할 때, mmWave 주파수에서의 셀 탐색은 더 높은 레이턴시와 복잡성으로 인한 어려움이 있다.

도 1a는 예시적인 종래의 NR 네트워크/mmWave 기반 통신 네트워크에서 UE에 의해 수행되는 셀 탐색을 도시한 것이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, mmWave 기반 통신 네트워크에서, BS/gNB는 특정 방향으로 UE에게 신호를 송신하기 위해 복수의 Tx 빔을 형성한다. 본 명세서의 일 예에서, gNB는 3개의 Tx 빔(Tx 빔 1, Tx 빔 2, Tx 빔 3)을 사용하여 특정 방향(예를 들어, 90°, 180°및 270°)에서 UE에게 신호를 송신한다. gNB는 다수의 지배적 클러스터 또는 수신 방향으로 특성화될 수 있는 mmWave 채널을 통해 Tx 빔 1, Tx 빔 2 및 Tx 빔 3을 UE에게 송신한다. 일 예에서 클러스터는 반사체, 건물, 반사 표면 등이 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 본 명세서의 일 예에서, Tx 빔 1은 UE로 송신하는 동안 하나의 클러스터에서 반사될 수 있고, Tx 빔 2는 BS와 UE 사이에 존재하는 차단체에 의해 차단될 수 있으며, Tx 빔 3은 UE로 송신하는 동안 2개의 클러스터에서 반사될 수 있다.

UE는 BS로부터 Tx 빔들을 통해 서로 다른 방향에서 송신되는 신호들을 수신하기 위해 복수의 Rx 빔을 형성한다. 일 예에서, UE는 하나 이상의 Rx 빔들(예를 들어, Rx 빔 1, Rx 빔 2 및 Rx 빔 3) 상에서 Tx 빔들(Tx 빔1 - Tx 빔 3)에 대응하는 신호들을 수신하기 위해 Rx 빔 1, Rx 빔 2 및 Rx 빔 3을 형성한다. 본 명세서의 일 예에서, UE는 Rx 빔 1 상에서 (하나의 클러스터만큼 편향된) Tx 빔 1에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. UE는 Rx 빔 2 및 Rx 빔 3 상에서 Tx 빔 3에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. UE는 Tx 빔 2의 송신 경로에 차단체가 존재하기 때문에 Tx 빔 2에 해당하는 신호를 수신하지 못할 수도 있다. UE는 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들을 스캔하여, 근처에 존재하는 gNB를 검출하기 위한 셀 탐색을 수행한다. 그러나, UE는 Rx 빔들의 방향 정보/스케줄링 정보가 없기 때문에, UE가 gNB/셀을 검출할 때까지 Rx 빔들의 모든 방향에서 전역(exhaustively) 셀 탐색을 수행해야 한다. 따라서, 종래의 mmWave 기반 통신 시스템에서 셀 탐색은 높은 레이턴시와 복잡성을 갖는다.

또한, 종래의 mmWave 기반 통신 시스템에서는, 레이턴시를 개선하기 위해, UE가 셀 탐색 수행을 위한 더 넓은 Rx 빔을 사용할 수 있다. 도 1b에 도시된 예시적인 시나리오를 고려하면, 여기서는 UE가 셀 탐색을 수행하기 위해 4개의 더 넓은 Rx 빔을 사용하며, 각 Rx 빔은 20 밀리초(ms)의 듀레이션 동안 활성화될 수 있다. 더 넓은 Rx 빔을 사용하여 수행되는 셀 탐색은 4개의 더 넓은 Rx 빔을 스캔하는데 필요한 총 시간(예를 들어, 80ms)이 더 적기 때문에, 셀 탐색의 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 그러나, 더 넓은 빔들은 더 멀리 있는 셀을 검출할 만큼 강력하지 않을 수 있으므로, UE의 성능이 저하될 수 있다.

대안적으로, 종래의 mmWave 기반 통신 시스템에서 성능을 향상시키기 위해, UE는 셀 탐색을 수행하기 위해 좁은 Rx 빔을 사용할 수 있다. UE가 셀 탐색을 수행하기 위해 적어도 20개의 좁은 Rx 빔을 사용하는 도 1c에 도시된 다른 예시적인 시나리오를 고려하도록 한다. 좁은 Rx 빔을 사용하여 수행되는 셀 탐색은 UE의 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나, 모든 방향을 커버하는데 필요한 좁은 Rx 빔의 전체 개수가 더 많아지게 되고 이러한 다수의 좁은 Rx 빔을 스캔하는데 필요한 총 시간이 높기 때문에 셀 탐색의 레이턴시가 증가할 수 있다(예를 들면, 20개의 좁은 Rx 빔을 스캔하는데 400ms가 필요함).

따라서, 종래의 mmWave 기반 통신 시스템에서 수행되는 셀 탐색은 성능 대 레이턴시 트레이드오프를 겪는다.

따라서, 본 명세서의 실시예들은 밀리미터파(mmWave) 기반 통신 시스템에서 셀 탐색을 수행하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 본 명세서에 개시된 방법은 적어도 하나의 특정 방향으로 형성된 복수의 수신(Rx) 빔들 상에서 적어도 하나의 기지국(BS)으로부터 복수의 신호들을 수신하는 단계를 포함한다. 이 방법은 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 사용하여 복수의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 적어도 하나의 BS의 셀 식별자(ID)를 검출하기 위해 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 사용하여 셀 탐색을 수행하는 단계를 더 포함한다.

따라서, 본 명세서의 실시예들은 밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크에서 사용자 단말(UE)을 제공하며, 여기서 UE는 메모리 및 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 적어도 하나의 특정 방향으로 형성된 복수의 수신(Rx) 빔들 상에서 적어도 하나의 기지국(BS)으로부터 복수의 신호들을 수신하도록 구성된다. 컨트롤러는 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 사용하여 복수의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택하도록 더 구성된다. 컨트롤러는 적어도 하나의 BS의 셀 식별자(ID)를 검출하기 위해 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 사용하여 셀 탐색을 수행하도록 더 구성된다.

본 명세서의 예시적인 실시예들의 이들 및 다른 양태들은 다음의 설명 및 첨부 도면과 함께 고려될 때 더 잘 이해되고 이해될 것이다. 그러나, 이하의 설명은 예시적인 실시예 및 이것의 수많은 특정 세부사항을 나타내면서 제한이 아니라 예시의 방식으로 제공된다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서의 예시적인 실시예들의 범위 내에서 발명의 사상을 벗어남 없이 많은 변경 및 수정이 이루어질 수 있으며, 본 명세서의 예시적인 실시예들은 이러한 모든 수정을 포함한다.

본 명세서의 실시예들의 주요 목적은 밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크에서 셀 탐색을 수행하기 위한 방법 및 시스템을 개시하는 것이다.

본 명세서의 실시예들의 다른 목적은 적어도 하나의 특정 배향에서 수신(Rx) 빔 세트 상에서 적어도 하나의 기지국(BS)으로부터 신호 세트를 수신한 경우, 사용자 단말(UE)이 빔 스케줄링을 사용하여 셀 탐색을 수행할 수 있게 하는 방법 및 시스템을 개시하는 것이며, 여기서 빔 스케줄링은 Rx 빔 세트로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택하고 선택된 Rx 빔들의 서브세트에 대한 스캔 순서를 결정하는 것을 포함한다.

본 명세서의 실시예들의 또 다른 목적은 개별 빔 스케줄링을 사용한 셀 탐색 실패 시에, UE가 선택된 Rx 빔들을 공동으로 처리하여 셀 탐색을 수행할 수 있도록 하는 방법 및 시스템을 개시하는 것이다.

본 명세서의 실시예들이 첨부 도면에 예시되어 있으며, 전체에 걸쳐 유사한 참조 문자는 다양한 도면에서 대응하는 부분을 나타낸다. 본 명세서의 실시예들은 도면을 참조하여 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다.
도 1a는 예시적인 종래의 밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크에서 사용자 단말(UE)에 의해 수행되는 셀 탐색을 도시한 것이다.
도 1b는 더 넓은 수신(Rx) 빔을 사용하여 수행되는 셀 탐색을 도시한 것이다.
도 1c는 좁은 Rx 빔을 사용하여 수행되는 셀 탐색을 도시한 것이다.
도 2a는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 mmWave 기반 통신 네트워크를 도시한 것이다.
도 2b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 기지국(BS) 및 사용자 단말(UE) 중 적어도 하나의 URA(uniform rectangular array)를 도시한 것이다.
도 2c는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 적어도 하나의 BS에 의해 UE로 송신되는 동기화 및 물리적 브로드캐스트 채널(PBCH) 블록(SSB 블록)을 도시한 것이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 셀 탐색을 수행하기 위한 UE의 다양한 구성 요소들을 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 셀 탐색을 수행하기 위한 UE의 컨트롤러의 다양한 구성 요소들을 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, mmWave 통신 네트워크에서 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 셀 탐색이 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 수행되는 예시적인 mmWave 통신 네트워크(200)를 도시한 것이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, mmWave 통신 네트워크에서 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 셀 탐색을 수행하기 위한 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, ARFCN(absolute radio frequency channel number)들에 대해 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, ARFCN들의 스케줄링을 최적화함으로써 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.
도 10은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 상이한 폭의 Rx 빔 및 S-기준을 고려함으로써 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, Rx 빔들의 동일하거나 상이한 폭을 고려함으로써 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.
도 12는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, UE의 연결 상태에서 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.
도 13a는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합으로 인한 개선된 셀 탐색 성능을 나타내는 예시적인 그래프이다.
도 13b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합으로 인한 개선된 셀 탐색 레이턴시를 나타내는 예시적인 그래프이다.

본 명세서의 예시적인 실시예 및 이의 다양한 특징 및 유리한 세부 사항에 대하여 첨부 도면에 예시되고 하기 설명에서 상세히 설명되는 비제한적인 실시예를 참조하여 보다 완전하게 설명된다. 공지된 구성 요소 및 처리 기술에 대한 설명은 본 명세서의 실시예를 불필요하게 모호하게 하지 않도록 생략된다. 본 명세서의 설명은 단지 본 명세서의 예시적인 실시예가 실시될 수 있는 방식의 이해를 용이하게 하고 당업자가 본 명세서의 예시적인 실시예를 실시할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 본 개시는 본 명세서의 예시적인 실시예의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

본 명세서의 실시예들은 낮은 레이턴시 및 높은 성능을 갖는 밀리미터파(mmWave) 기반 통신 시스템에서 셀 탐색을 수행하기 위한 방법 및 시스템을 개시한다.

이제 도면, 보다 구체적으로 유사한 참조 부호가 도면 전체에 걸쳐 일관되게 대응하는 특징을 나타내는 도 2a 내지 13b를 참조하면, 예시적인 실시예들이 도시되어 있다.

도 2a는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 통신 네트워크(200)를 도시한 것이다. 본 명세서에서 언급되는 통신 시스템/네트워크(200)는 높은 처리량 및 낮은 레이턴시를 제공하기 위해 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역에서의 통신을 지원할 수 있다. mmWave 주파수 대역은 ITU(International Telecommunications Union)에서 정의된 EHF(Extremely High Frequency) 대역일 수 있다. 일 예에서, mmWave는 1mm-100mm 범위에 있을 수 있으며, 이것은 3 GHz(Giga Hertz)-600 GHz의 무선 주파수에 해당한다. 일 예에서, 통신은 브로드캐스트 신호, 데이터 플레인 메시지, 제어 시그널링, 제어 플레인 메시지 등 중 적어도 하나를 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 통신 시스템(200)의 예들로는 5세대(5G) NR(New Radio) 네트워크, 5G/NR 통신 시스템, 또는 mmWave 주파수 대역에서의 통신을 지원하는 임의의 다른 차세대 네트워크일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에서의 실시예들은 "통신 시스템", "mmWave 기반 통신 시스템", "5G/NR 통신 네트워크" 등과 같은 용어를 명세서 전반에 걸쳐 상호 교환적으로 사용하여 통신 시스템/네트워크(200)를 지칭한다.

통신 네트워크(200)는 적어도 하나의 BS(202), 및 적어도 하나의 사용자 단말(UE)(204)을 포함한다.

본 명세서에서 언급되는 BS/RAN(Radio Access Network)(202)은 차세대 노드(gNB) 등과 같은 노드일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. BS(202)는 적어도 하나의 UE(204)를 코어 네트워크(CN)(도시되지 않음)와 연결하도록 구성될 수 있다. CN은 CN의 특정 게이트웨이와 UE(204) 사이의 데이터/트래픽 라우팅을 위한 베어러들을 생성한다. 본 명세서에서 언급된 데이터의 예들은 음성 패킷, 비디오 패킷, 데이터 패킷 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 언급되는 UE(204)는 mmWave 기반 통신 네트워크(200)를 사용할 수 있는 사용자 장치일 수 있다. UE(204)의 예들은 이동 전화, 스마트폰, 태블릿, 패블릿, PDA(personal digital assistant), 랩탑, 컴퓨터, 웨어러블 컴퓨팅 장치, 차량 인포테인먼트 장치, 사물 인터넷(IoT) 장치, 가상 현실(VR) 장치, Wi-Fi(Wireless Fidelity) 라우터, USB 동글 또는 mmWave 기반 통신 네트워크(200)을 사용할 수 있는 임의의 다른 처리 장치일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. UE(204)는 적어도 하나의 BS(202)와 통신하기 위해 적어도 하나의 SIM(Subscriber Identity Module)을 지원할 수 있다.

mmWave 기반 통신 네트워크(200)에서, BS(202)와 UE(204)는 빔포밍을 수행하여 지향성 통신을 지원한다. BS(202)는 빔포밍을 수행하기 위해 균일한 직사각형 어레이(URA)(202a)를 사용하도록 구성될 수 있다. URA(202a)는 그리드에 배열된 하나 이상의 안테나 요소/포트(202b)를 포함할 수 있다. URA(202a)는 또한 복수의 안테나 요소(202b)를 포함하는 안테나 어레이(202b)를 포함할 수 있다. BS(202)는 URA(202a)의 하나 이상의 안테나 요소(202b)를 사용하여 상이한 폭들을 갖는 빔들을 형성한다. 빔들의 예들은 더 넓은 빔, 좁은 빔 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 빔들은 다양한 형상 또는 패턴일 수 있다. 빔들의 형상 또는 패턴은 규칙적일 수 있다. 빔들의 형상 또는 패턴은 불규칙할 수도 있다. 본 명세서의 일 예에서, 빔들의 형상 또는 패턴은 연필 빔 형상, 원뿔 빔 형상, 사이드 로브를 갖는 불규칙한 메인 로브 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, BS(202)에 의해 송신되는 빔을 이하 송신(Tx) 빔이라 한다.

BS(202)는 Tx 빔에서 UE(204)로 다운링크 제어 채널 정보, 브로드캐스트 신호 및 메시지, 브로드캐스트 데이터 채널, 멀티캐스트 및 유니캐스트 데이터, 제어 신호 및 메시지 등(이하 총칭하여 신호라고 함) 중 적어도 하나를 송신할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. BS(202)는 mmWave 채널(206)의 적어도 하나의 송신 경로를 통해 Tx 빔들에서 상이한 방향으로 신호들을 송신할 수 있다. 일 실시예에서, mmWave 채널(206)은 적어도 하나의 클러스터(206a) 또는 적어도 하나의 수신 방향(206a)을 특징으로 할 수 있다. 클러스터(206a)의 예들은 건물, 반사 표면, 반사체, 차단체 등일 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 일 실시예에서, mmWave 채널(206)은 어떠한 클러스터(206a)도 포함하지 않을 수 있다. 일 예에서, BS(202)는 특정 방향들에 있어서의 mmWave 채널(206a)의 제 1, 제 2 및 제 3 송신 경로를 통해 3개의 Tx 빔들에서 신호들을 UE(204)에 송신할 수 있다.

UE(204)는 빔포밍을 수행하기 위해 URA(204a)를 사용하도록 구성될 수 있다. URA(204a)는 그리드에 배열된 하나 이상의 안테나 요소/포트(204b)를 포함할 수 있다. URA(204a)는 또한 복수의 안테나 요소(204b)를 포함하는 안테나 어레이들(204b)을 포함할 수 있다. UE(204)는 URA(204a)의 안테나 요소들(204b)을 사용하여 특정 배향들/방향들에서 상이한 폭들(예를 들어, 더 넓은 빔, 좁은 빔 등)을 갖는 빔들을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, UE(204)에서 형성되는 빔들을 이하 수신(Rx) 빔이라고 한다. UE(204)는 mmWave 채널(206)의 수신 경로들을 통해 특정 배향(도달 각도)으로 형성된 하나 이상의 Rx 빔들에서 BS(202)에 의해 Tx 빔들로 송신된 신호들을 수신할 수 있다. Tx 빔들에 대응하는 수신 신호들은 mmWave 채널(206)에 존재하는 하나 이상의 클러스터(206a)에 의해 반사될 수 있다. 일 예에서, UE(204)는 제 1 배향에 있어서 8개의 Rx 빔에서 3개의 Tx 빔에 대응하는 신호들을 수신할 수 있다.

일 실시예에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 빔포밍과의 지향성 통신을 지원하기 위해, BS(202) 및 UE(204)는 크기(M, N, P)의 URA(202a, 204a)를 장착할 수 있으며, 여기서 M 및 N은 각각 안테나 요소들(m, n)의 행과 열의 수를 나타내고, P는 안테나 편파를 나타낸다. 안테나 요소들(m, n)은 수평 방향으로 dH 간격, 수직 방향으로 dV 간격을 갖는 직사각형 그리드에 또한 배열될 수 있다. BS(202) 및 UE(204)는 안테나 요소들에 대한 여기

를 제어함으로써 방위각/방향

및 앙각

를 따라 URA(202a, 204a)로부터의 빔/방사선 패턴을 조종할 수 있다. 일 실시예에서, BS(202)는 도 2b에 도시된 방향

으로 URA(202a)로부터의 빔을 조종하기 위해 안테나 요소들에 대한 프리코더 위상 여기를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, UE(204)는 도 2b에 도시된 바와 같이, URA(204a)로부터의 빔을 방향

으로 조종하기 위해 안테나 요소들 상의 위상 여기를 제어할 수 있다. 위상 여기를 제어하는 것은 특정 방향으로 빔을 조종하기 위해 안테나 요소들의 위상 계수를 변경하는 것을 포함한다. 본 명세서의 일 예에서, 안테나 요소에 대한 여기

는 하기 수학식을 사용하여 제어될 수 있다.

또한, UE(206)가 초기 액세스 상태에서 셀 탐색을 개시하는 경우, UE(204)는 BS(202)로부터 신호들을 수신하는 동안, BS(202)에 대한 시간 및 주파수 오프셋으로 동작한다. 시간 및 주파수 오프셋은 UE(204)와 관련된 클록의 부정확성에 의해 야기될 수 있다. 따라서, 셀 탐색을 수행하는 동안, 시간 및 주파수 오프셋을 수정해야 한다.

본 명세서의 일 예에서, UE(204)의 URA(204a) 내의 안테나 요소들은

로 표현될 수 있고 대응하는 위상 여기는

로 표현될 수 있으며, 여기서

는 UE(204)의 빔 인덱스를 나타낸다. 본 명세서의 일 예에서, BS(202)의 URA(202a) 내의 안테나 요소는

로 표현될 수 있으며, 대응하는 위상 여기는

Tx 빔에 대해

로 표현될 수 있다. 또한, Rx 및 Tx 빔들(

)을 사용하여 UE(204) 및 BS(202)의 안테나 요소들(

)에 의해 수신 및 송신되는 신호들은 각각

및

로 표현될 수 있으며, 여기서 상이한 편파들을 통한 신호 수신은

로 표시된다. 본 명세서의 일 예에서,

Rx 빔을 통해 BS(202)로부터 UE(204)에 의해 수신되는 신호는 하기 수학식을 사용하여 표현될 수 있다:

여기서,

는 UE(204)의 안테나 요소들과 BS(202) 사이의 페이딩 채널을 나타내고,

는 UE(204)의 안테나 요소 u로부터 신호 수신을 위한 가산 백색 가우스 잡음을 나타내고,

은

Rx 빔을 통한 신호 수신을 위해 UE(204)에 의해 사용되는 고속 푸리에 변환(FFT)을 나타내며,

는 서브캐리어 간격으로 정규화된 BS(202)에 대한 UE(204)의 주파수 오프셋을 나타낸다.

BS(202)는 물리적 브로드캐스트 채널(PBCH) 데이터와 함께 동기화 신호(SS)를 적어도 하나의 Tx 빔에서 UE(204)로 송신하도록 구성될 수 있다. UE(204)는 SS를 사용하여 BS/셀(202)을 검출할 수 있다. SS는 PSS(Primary Synchronization Signal)와 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 포함한다. 도 2c에 도시된 바와 같이, BS(202)는 동기화 신호 및 PBCH 블록(SSB) 내에 SS를 포함할 수 있으며 모든 Tx 빔들에서 UE(204)에 SSB를 송신할 수 있다. 또한, SSB 버스트(SSB 세트 포함)는 5ms의 듀레이션을 갖는다. 본 명세서의 일 예에서, SSB에 포함된 SS는 PSS 및 SSS가 각각 SSB의 제 1 및 제 3 심볼들에 중심을 둔 240개의 서브캐리어를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 Tx 빔의 SSB는 SSB 버스트에서 고정된 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 심볼 매핑을 갖는 SSB 인덱스로 식별될 수 있다. 본 명세서의 일 예에서, SSB의 듀레이션은 4 OFDM 심볼이다. BS(202)는 최대 'L'개의 SSB를 송신할 수 있으며, 여기서 L은 동작 주파수에 기초하여 정의될 수 있다. 'L'은 3GPP 사양 38.213 섹션 4.1에 따라 결정될 수 있다. 'L'은 캐리어 주파수 및 서브캐리어 간격에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서, BS(202)는 적어도 하나의 Tx 빔의 SSB를 상이한 SSB 송신 기간 및 서브캐리어 간격으로 동일한 안테나 요소/포트(202b)로부터 UE(204)로 송신할 수 있다. 서브캐리어 간격은 동작 대역에 의존할 수 있다. 일 예에서, BS(202)는 15 kHz, 30 kHz, 120 kHz, 및 240 kHz의 서브캐리어 간격으로 SSB를 송신할 수 있다. 일 실시예에서, BS(202)는 상이한 안테나 포트들(202b) 상에서 적어도 하나의 Tx 빔 내에서 각각의 SSB를 송신할 수 있다.

UE(204)는 적어도 하나의 특정 배향으로 형성된 복수/세트의 Rx 빔 상에서 적어도 하나의 Tx 빔을 통해 송신된 신호들을 수신할 때 셀 탐색을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, UE(204)는 새로운 연결을 확립하기 위해 자신의 근처에 있는 적어도 하나의 BS(202)를 검출하기 위해 초기 액세스 상태에서 셀 탐색을 수행할 수 있다. 초기 액세스 상태에서, UE(204)는 임의의 BS/셀(202)에 연결/캠핑되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, UE(204)는 핸드오버 또는 셀 재선택을 위한 적어도 하나의 인접 BS(202)를 검출하기 위해 연결 상태에서 셀 탐색을 수행할 수 있다. 연결 상태에서, UE(204)는 적어도 하나의 BS/셀(202)과 연결될 수 있다. 일 실시예에서, UE(204)가 연결 상태에서 연결되는 BS(202)는 본 명세서 전반에 걸쳐, 이하에서 서빙 BS/셀(202), 프라이머리 BS/셀(202) 등으로 지칭된다. 셀 탐색은 복수의 Rx 빔 상에서 수신된 신호들로부터 SS(PSS 및 SSS)를 식별함으로써 적어도 하나의 BS(202)의 셀 식별자(셀 ID)를 검출하는 것을 포함한다.

일 실시예에서, UE(204)는 빔 스케줄링을 사용하여 셀 탐색을 수행한다. 빔 스케줄링은 복수의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택하고 셀 탐색을 위해 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 결정하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, UE(204)는 빔 스케줄링을 위해 상이한 폭들의 모든 Rx 빔들을 함께 고려할 수 있다. 일 실시예에서, UE(204)는 빔 스케줄링을 위해 가장 넓은 빔 폭 세트로부터 가장 좁은 빔 폭 세트까지의 범위를 갖는 동일한 폭의 Rx 빔들의 세트를 고려할 수 있다. 가장 넓은 빔 폭 세트에는 더 넓은 Rx 빔들이 포함되고, 가장 좁은 빔 폭 세트에는 좁은 Rx 빔들이 포함된다.

복수/세트의 Rx 빔들 상에서 적어도 하나의 Tx 빔에 대응하는 신호들을 수신한 경우, UE(204)는 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 측정한다. 일 실시예에서, 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 측정하는 것은 각각의 Rx 빔 상에서 수신된 신호의 전력 메트릭을 측정하는 것을 의미한다. UE(204)는 각각의 Rx 빔의 적어도 하나의 파라미터를 사용하여 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 측정한다. 파라미터의 예들은 시간 도메인 평균 전력 추정치, 주파수 도메인 전력 추정치, 자동 이득 컨트롤러(AGC) 이득 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. UE(204)는 셀 탐색을 위해 다른 Rx 빔들에 비해 더 높은 전력 메트릭을 갖는 하나 이상의 Rx 빔을 선택한다. 더 높은 전력 메트릭을 갖는 Rx 빔들은 더 높은 전력 메트릭을 갖는 하나 이상의 클러스터에 의해 반사되는 신호들을 수신한 Rx 빔들일 수 있다. 셀 탐색을 위한 더 높은 전력 메트릭을 갖는 Rx 빔들의 선택은 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출할 확률을 증가시킬 수 있다. 일 실시예에서, 셀 탐색을 위해 선택되는 Rx 빔의 수는 동적으로 변할 수 있다. 예를 들어, UE(204)는 총 8개의 Rx 빔 중에서 3개의 Rx 빔을 선택할 수 있다. UE(204)는 적어도 하나의 팩터에 기초하여 Rx 빔의 수를 선택할 수 있다. 팩터의 예들로는 복잡성-레이턴시 이득 트레이드오프, 메모리 요구 사항 등이 있을 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

Rx 빔들을 선택한 경우, UE(204)는 셀 탐색을 수행하기 위해 선택된 Rx 빔들에 대한 순서를 결정한다. 결정된 순서는 선택된 Rx 빔들의 순서일 수 있으며, 이에 따라 UE(204)는 셀 탐색을 수행하기 위해 Rx 빔들을 스캔한다. 따라서, 선택된 Rx 빔들의 순서를 결정하는 것은 선택된 Rx 빔들의 우선 순위를 지정하거나 또는 선택된 Rx 빔들을 셀 탐색을 위한 시퀀스로 배열하는 것을 포함한다. 본 명세서의 실시예들에서는 "스캔 순서", "우선 순위가 지정된 순서", "스캔 목록" 등의 용어를 상호 교환적으로 사용하여 선택된 Rx 빔들의 결정된 순서를 지칭한다. 일 실시예에서, UE(204)는 선택된 Rx 빔들 각각과 연관된 전력 메트릭에 기초하여 선택된 Rx 빔들의 스캔 순서를 결정한다. 본 명세서의 일 예에서, UE(204)는 선택된 Rx 빔들의 순서를 그들의 연관된 전력 메트릭(즉, 최상의 전력 메트릭에서 최악의 전력 메트릭으로)의 내림차순으로서 결정할 수 있다.

UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 개별적으로 선택된 Rx 빔들에서 셀 탐색을 수행한다. 셀 탐색을 수행하기 위해, UE(204)는 셀 탐색을 위한 스캔 순서에서 첫 번째(스캔 순서에서 첫 번째 위치에 존재)의 것인 선택된 Rx 빔을 스캔하고 스캔된 Rx 빔에서 수신된 신호/샘플들을 수집한다. 그 다음 UE(204)는 스캔된 Rx 빔 상에서 수신된 신호에서 SS(PSS 및 SSS)를 결정한다. UE(204)는 결정된 SS를 사용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출한다. 이에 의해, 자신의 근처에 있는 BS/셀(202)을 검출한다. 일 실시예에서, UE(204)는 3GPP 사양에 따라 PSS 및 SSS, 및 셀 ID를 결정한다. UE(204)가 셀 탐색을 위한 스캔 순서에서 첫 번째의 것인 Rx 빔 상에서 수신된 신호를 사용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 후속 Rx 빔을 재귀적으로 스캔하고, 스캔된 Rx 빔 상에서 수신되는 신호를 수집하며, 적어도 하나의 Rx 빔을 사용하여 유효한 셀 ID가 검출되거나 또는 선택된 모든 Rx 빔들이 결정된 스캔 순서에 따라 스캔될 때까지 수집된 신호를 사용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출한다. 따라서, 빔 스케줄링을 이용하여 셀 탐색을 수행하면 복수의 빔들 모두를 스캔해야 하는 요구 사항을 완화하여 셀 탐색 레이턴시를 줄일 수 있다.

일 실시예에서, UE(204)는 UE(204)가 결정된 스캔 순서에 따라 개별적으로 선택된 Rx 빔을 사용하여 BS(202)의 유효한 셀 ID를 검출하지 못한 경우, 빔 결합을 수행하여 셀 탐색을 수행할 수 있다. 빔 결합은 2개 이상의 선택된 Rx 빔을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 2개 이상의 선택된 Rx 빔의 결합은 선택된 2개 이상의 Rx 빔 상에서 수신된 2개 이상의 신호를 결합하는 것을 의미한다. 결합된 빔 세트는 선택된 Rx 빔들의 복수의 조합들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 결합된 빔 세트를 형성하기 위해 결합되는 선택된 Rx 빔의 수는 적어도 하나의 팩터에 기초하여 동적으로 변할 수 있다. 팩터의 예들로는 복잡성-성능 이득 트레이드오프, 하드웨어 요구 사항, 메모리 요구 사항 등이 있을 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 빔 스케줄링을 이용한 셀 탐색을 위해 5개의 Rx 빔이 선택된 경우, 결합된 빔 세트는 선택된 3개의 Rx 빔의 조합(Rx 빔 1, Rx 빔 2, Rx 빔 4)과 5개의 선택된 Rx 빔의 조합(Rx 빔 1, Rx 빔 2, Rx 빔 3, Rx 빔 4, Rx 빔 5)을 포함할 수 있다. 본 명세서의 실시예들에서는 "결합된 빔", "결합된 신호", "결합된 빔 세트" 등의 용어를 상호 교환적으로 사용하여 선택된 Rx 빔 상에서 수신된 신호들을 결합하는 것을 지칭한다.

일 실시예에서, UE(204)는 선택된 Rx 빔들을 결합하기 위해 코히어런트 결합 및 비코히어런트 결합을 사용할 수 있다. 코히어런트 결합에서, UE(204)는 2개 이상의 선택된 Rx 빔 상에서 수신된 2개 이상의 신호의 전력 및 위상 모두를 결합한다. 비코히어런트 결합에서, UE(204)는 선택된 빔들 상에서 수신된 신호들의 위상이 동일하고 독립적일 수 있음을 고려하여, 2개 이상의 선택된 Rx 빔들 상에서 수신된 2개 이상의 신호들의 전력만을 결합한다. 선택된 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들을 결합한 경우, UE(204)는 PSS 및 SSS를 결정하기 위해 결합된 빔 세트를 스캔한다. 그 다음, UE(204)는 결정된 PSS 및 SSS를 사용하여 BS(202)의 셀 ID를 검출한다. UE(204)가 결합된 빔 세트의 적어도 하나의 신호를 사용하여 유효한 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 신호의 수신된 배향에 대한 셀 탐색 프로세스를 종료한다. 따라서, 빔 결합 방식을 사용하여 셀 탐색을 수행하면 BS(202)의 셀 ID를 검출함에 있어서 UE(204)의 성능을 증가시키게 된다.

UE(204)가 셀 탐색을 수행하기 위해 8개의 Rx 빔(Rx 빔 1-Rx 빔 8)을 통해 BS(202)로부터 3개의 Tx 빔에 대응하는 신호들을 수신하는 예시적인 시나리오를 고려한다. 수신된 신호들은 mmWave 채널(206)에 존재하는 하나 이상의 클러스터(206a)에 의해 반사될 수 있기 때문에, 수신된 신호들의 전력이 변할 수 있다. 이러한 시나리오에서, UE(204)는 8개의 Rx 빔 각각과 연관된 전력 메트릭에 기초하여 8개의 Rx 빔으로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택한다. 본 명세서의 일 예에서, Rx 빔 1, 2 및 3은 다른 Rx 빔들에 비해 더 높은 전력 메트릭을 갖기 때문에, UE(204)는 8개의 Rx 빔 중에서 Rx 빔 1, Rx 빔 2 및 Rx 빔 3을 선택하는 것으로 고려하도록 한다. 더 높은 전력 메트릭을 갖는 선택된 Rx 빔 1, 2 및 3은 Rx 빔 1, 2 및 3에서 수신되는 신호들이 더 높은 전력 메트릭을 갖는 하나 이상의 클러스터(206a)로부터 반사되었음을 의미한다. 따라서, 더 높은 전력을 갖는 클러스터들로부터 신호들을 수신한 선택된 Rx 빔 1, 2 및 3이 수신에 유리할 수 있다. Rx 빔 1, 2 및 3을 선택한 경우, UE(204)는 셀 탐색을 위해 선택된 Rx 빔 1, 2 및 3의 스캔 순서를 결정한다. 일 실시예에서, UE(204)는 선택된 Rx 빔 1, 2 및 3을 연관된 전력 메트릭의 내림차순으로 배열한다. 예를 들어, UE(204)는 셀 탐색을 위해 Rx 빔 1을 먼저 결정하고 그 후에 Rx 빔 3 및 Rx 빔 2를 결정할 수 있다.

UE(204)는 먼저 Rx 빔 1을 스캔하여(결정된 스캔 순서에 따라) Rx 빔 1 상에서 수신된 신호/샘플들을 수집하고 수집된 신호/샘플들을 사용하여 PSS 및 SSS를 결정한다. UE(204)는 결정된 PSS 및 SSS를 사용하여 BS(202)의 셀 ID를 검출한다. UE(204)가 Rx 빔 1 상에서 수신된 신호에서 PSS 및 SSS를 결정하지 못한 경우, UE(204)는 Rx 빔 3 상에서 수신된 신호에서 PSS 및 SSS를 결정함으로써 Rx 빔 3을 스캔하여(결정된 스캔 순서에 따라) BS/셀(202)의 셀 ID를 검출한다. UE(204)가 Rx 빔 3 상에서 수신된 신호에서 PSS 및 SSS를 결정하지 못한 경우, UE(204)는 Rx 빔 2 상에서 수신된 신호에서 PSS 및 SSS를 결정함으로써 Rx 빔 2 사에서 수신된 신호를 스캔하여(결정된 스캔 순서에 따라) BS/셀(202)의 셀 ID를 검출한다.

대안적으로, UE(204)가 Rx 빔 1 및 Rx 빔 3 중 어느 하나를 개별적으로 사용하여 유효한 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, UE(204)는 Rx 빔 1 및 Rx 빔 3을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성한다. UE(204)는 결합된 빔 세트(Rx 빔 1 및 Rx 빔 3을 포함함)를 사용하여 셀 탐색을 수행함으로써 셀 ID를 검출한다. UE(204)가 결합된 빔 세트(Rx 빔 1 및 Rx 빔 3을 포함함)를 사용하여 유효한 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, UE(204)는 선택된 Rx 빔 2를 사용하여 개별적으로 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 선택된 Rx 빔 2를 개별적으로 사용하여 유효한 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, UE(204)는 Rx 빔 1, Rx 빔 3 및 Rx 빔 2를 결합하여 결합된 빔 세트를 형성한다. 그 다음, UE(204)는 결합된 빔 세트(Rx 빔 1, Rx 빔 3 및 Rx 빔 2를 포함함)를 사용하여 셀 탐색을 수행함으로써 셀 ID를 검출한다. UE(204)가 선택된 Rx 빔들 중 어느 하나를 사용하거나 조합들 중 임의의 것을 이용한 결합된 빔 세트들을 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 신호의 수신 방향에서의 셀 탐색을 종료한다.

일 실시예에서, UE(204)는 절대 무선 주파수 채널 번호(absolute radio-frequency channel number, ARFCN)에 대해 빔 스케줄링 및 빔 결합을 수행할 수 있다. ARFCN은 PSS 및 SSS가 수신된 신호에 존재할 수 있는 기준 주파수를 지정하는 고유 번호일 수 있다. mmWave 기반 통신 네트워크(200)를 위한 ARFCN은 3GPP 사양 38.101-1 및 38.101-2에서 정의될 수 있다. UE(204)는 mmWave 기반 통신 네트워크(200)에 SIM에 대한 정보를 등록할 때 ARFCN 및 관련 위치 데이터를 포함하는 ARFCN 목록을 획득하고, 획득한 ARFCN 목록을 저장할 수 있다. UE(204)가 셀 탐색을 수행해야 할 때, UE(204)는 연관된 SIM에서 초기 셀 탐색을 개시함으로써 저장된 ARFCN 목록을 검색한다. 그 다음, UE(204)는 셀 탐색을 위한 ARFCN 목록에 포함된 ARFCN들의 순서를 무작위로 결정한다. ARFCN 순서를 결정한 경우, UE(204)는 스캔 순서에서 첫 번째인 것으로 결정된 ARFCN을 스캔한다. 스캔된 ARFCN에 대해, UE(204)는 코어스 주파수 추정, 및 스캔된 ARFCN에 대한 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합과 병렬적으로 CP(Cyclic Prefix) 상관을 사용하여 보정을 수행한다. CP 상관은 코어스 주파수 단계로서 수행될 수 있다. 일 실시예에서, CP 상관은 CP를 사용하여 부분 주파수 오프셋을 보정하기 위해 수행될 수 있다. CP는 신호의 OFDM 심볼들에 프리픽스된 코드일 수 있으며, OFDM 심볼들의 끝에서 반복을 갖는다. 그 후 UE(204)는 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 스캔된 ARFCN에 대한 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 스캔된 ARFCN에 대해 BS(202)의 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 후속 ARFCN을 재귀적으로 스캔하고 빔 스케줄링 방법 및/또는 빔 결합 방법을 사용하여 셀 탐색을 수행함으로써, 결정된 모든 ARFCN들이 스캔되거나 셀 ID가 검출될 때까지, 스캔된 후속 ARFCN에 대해 BS의 셀 ID를 검출한다. 결정된 스캔 순서에 따라 모든 ARFCNEMF을 스캔한 후에도 셀 ID가 검출되지 않은 경우, UE(204)는 신호의 수신되는 배향에서의 셀 탐색을 종료한다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 ARFCN에 대한 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용한 셀 ID를 검출한 경우, UE(204)는 검출된 셀 ID와 연관된 BS/셀(202)이 셀 선택 기준(S-기준)을 만족하는지를 더 확인할 수 있다. S-기준은 검출된 BS/셀(202)이 새로운 연결을 확립하거나 핸드오버 또는 셀 재선택에 적합한지를 결정하기 위해 UE(204)에 의해 사용될 수 있는 사전 조건/기준일 수 있다. 일 실시예에서, S-기준은 3GPP 사양 38.304에 따라 정의될 수 있다. 새로운 연결을 확립하기 위한 S-기준의 예들은 특정 BS/셀(202)에 대해 정의된 신호 측정치(예를 들어, RSRP(Reference Signal Received Power)) 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 핸드오버에 대한 S-기준의 예들은 신호 측정치의 상대적 비교, 신호 대 잡음비(SNR)의 상대적 비교, 전력 메트릭의 상대적 비교 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

검출된 셀 ID와 연관된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하는 경우, UE(204)는 대응하는 BS(202)와의 새로운 연결을 확립하거나 대응하는 BS(202)로의 핸드오버를 개시한다. 검출된 셀 ID와 연관된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 모든 ARFCN들이 결정된 순서로 스캔되었는지를 확인한다. 결정된 모든 ARFCN들이 스캔되지 않은 경우, UE(204)는 결정된 적어도 하나의 ARFCN을 재귀적으로 스캔하고, 빔 스케줄링 방법 및/또는 빔 결합 방법을 사용하여 셀 탐색을 수행함으로써 스캔된 적어도 하나의 결정된 ARFCN에 대한 BS의 셀 ID를 검출하며, 또한 검출된 셀 ID와 연관된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하는지를, 검출된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족시키거나 나머지 적어도 하나의 ARFCN이 스캔될 때까지 검사한다. 검출된 셀 ID와 연관된 BS/셀(202)이 결정된 ARFCN들 중 어느 하나에 대한 S-기준을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 신호의 수신 방향에서의 셀 탐색 프로세스를 종료한다.

일 실시예에서, UE(204)는 셀 탐색을 수행하기 위해 ARFCN 목록로부터 적어도 하나의 ARFCN을 선택할 수 있다. UE(204)는 ARFCN 목록에 존재하는 모든 ARFCN들에 대해 Rx 빔들을 선택하고 Rx 빔들을 스케줄링하기 위해 빔 스케줄링을 수행한다. 그 다음, UE(204)는 ARFCN 목록으로부터 ARFCN들을 선택하고 셀 탐색을 위해 선택된 ARFCN들의 순서를 결정한다. 일 실시예에서, UE(204)는 ARFCN들과 연관된 전력 메트릭에 기초하여 ARFCN들을 선택할 수 있다. ARFCN들의 전력 메트릭은 시간 도메인 평균 전력 추정치, 주파수 도메인 전력 추정치, AGC 이득 등과 같으나 이에 제한되지 않는 적어도 하나의 파라미터를 사용하여 측정될 수 있다. ARFCN들의 선택 및 결정을 한 경우, UE(204)는 연관된 결정된 순서에 따라 선택된 ARFCN들을 차례로 스캔하고, 스캔된 ARFCN들에 대해 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 수행하여 셀 탐색을 수행한다. 선택된 적어도 하나의 ARFCN에 대한 셀 ID를 검출한 경우, UE(204)는 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하는지를 확인한다. BS/셀(202)이 S-기준을 만족하는 경우, UE(204)는 대응하는 BS(202)와 새로운 연결을 확립하거나 대응하는 BS(202)로의 핸드오버를 개시한다. 선택된 ARFCN들 중 임의의 것에 대해 검출된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 특정 배향에서의 셀 탐색 프로세스를 종료한다. 대안적으로, UE(204)가 선택된 모든 ARFCN들에 대해 개별적으로 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 셀 탐색을 수행한 후에도 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 특정 배향에서의 셀 탐색 프로세스를 종료한다.

일 실시예에서, UE(204)는 핸드오버를 수행하기 위한 인접 BS/셀(202)을 검출하기 위해 연결 상태에서 셀 탐색을 수행할 수 있다. UE(204)는 서빙 BS/셀(202)로부터 인접 셀 정보 목록을 수신한다. 인접 셀 정보 목록은 인접 셀들/BS들(202)에 대한 정보를 포함한다. UE(204)는 인접 정보 목록에 존재하는 모든 인접 셀들/BS들(202)이 스캔되었는지 확인한다. 인접 셀 정보 목록에 존재하는 모든 인접 셀들/BS들(202)이 스캔된 경우, UE(204)는 셀 탐색 프로세스를 종료한다. 인접 정보 목록에 존재하는 모든 인접 셀들/BS들(202)이 스캔되지 않은 경우, UE(204)는 인접 셀 정보 목록로부터 인접 셀/BS(202)에 대한 정보를 페치하여 인접 셀/BS를 재귀적으로 스캔하고, 페치된 셀에 대해 ARFCN을 설정하며, 또한 빔 스케줄링 방법 및/또는 빔 결합 방법을 사용하여 셀 탐색을 수행함으로써, 셀 ID가 검출되거나 모든 인접 셀들/BS들(202)이 스캔될 때까지, 페치된 인접 셀/BS에 대한 셀 ID를 검출한다. 따라서, UE(204)는 최적화된 성능으로 더 빠르게 인접 셀 탐색을 수행할 수 있다.

도 2a가 통신 네트워크(200)의 예시적인 유닛들을 도시하고 있지만, 다른 실시예들은 이에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예들에서, 통신 네트워크(200)는 더 적거나 더 많은 수의 유닛을 포함할 수도 있다. 또한, 유닛의 라벨 또는 명칭은 예시의 목적으로만 사용되며 본 명세서의 실시예의 범위를 제한하지 않는다. 하나 이상의 유닛이 통신 네트워크(200)에서 동일하거나 실질적으로 유사한 기능을 수행하기 위해 함께 결합될 수 있다.

도 3은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 셀 탐색을 수행하기 위한 UE(204)의 다양한 컴포넌트들을 도시하는 블록도이다.

UE(204)는 URA(204a), 메모리(302), 통신 유닛(304), 및 컨트롤러(306)를 포함한다. UE(204)는 또한 처리 회로, 입/출력(I/O) 모듈, 디스플레이 등(미도시)을 포함할 수 있다.

URA(204a)는 그리드에 배열될 수 있는 하나 이상의 안테나 요소들(204b)을 포함한다. 안테나 요소들(204b)은 상이한 폭들을 갖는 Rx 빔들을 형성하는데 사용될 수 있으며, 이에 따라 UE(204)는 형성된 Rx 빔들에서 BS(202)로부터의 신호들을 수신할 수 있다.

메모리(302)는 안테나 요소들에 대한 정보, ARFCN 목록, 인접 셀 정보 목록, S-기준, 기준/로컬 PSS 시퀀스, 기준/로컬 SSS 시퀀스 등을 저장할 수 있다. 메모리(302)의 예들로는 NAND, 내장형 멀티미디어 카드(eMMC), 보안 디지털(SD) 카드, USB(Universal Serial Bus), SATA(Serial Advanced Technology Attachment), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등이 있을 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 메모리(302)는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 메모리(302)는 하나 이상의 비휘발성 저장 요소를 포함할 수 있다. 이러한 비휘발성 저장 요소의 예들로는 자기 하드 디스크, 광 디스크, 플로피 디스크, 플래시 메모리, 또는 전기적으로 프로그램 가능한 메모리(EPROM) 또는 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한(EEPROM) 메모리의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(302)는, 일부 예들에서, 비일시적 저장 매체로 간주될 수 있다. "비일시적"이라는 용어는 저장 매체가 캐리어파 또는 전파 신호로 구현되지 않음을 나타낼 수 있다. 그러나 "비일시적"이라는 용어는 메모리가 움직일 수 없다는 의미로 해석되어서는 안 된다. 특정 예들에서, 비일시적 저장 매체는 시간이 지남에 따라 변경될 수 있는 데이터를 저장할 수 있다(예를 들어, RAM(Random Access Memory) 또는 캐시에).

통신 유닛(304)은 UE(206a)가 mmWave 채널(206)을 통해 적어도 하나의 BS(202)와 통신하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다.

컨트롤러(306)는 단일 프로세서, 복수의 프로세서, 복수의 동종 또는 이종 코어, 상이한 종류의 복수의 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로컨트롤러, 특수 매체, 및 기타 가속기 중 적어도 하나일 수 있다.

컨트롤러(306)는 적어도 하나의 BS(202)로부터 적어도 하나의 Tx 빔에 대응하는 신호들을 수신하기 위해 지정된 방향/배향으로 Rx 빔들을 형성하게 URA(204a)의 안테나 요소들(204b)의 기능들을 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(306)는 URA(204a)로부터의 Rx 빔들을 조종/형성하기 위해 URA(204a)의 안테나 요소들(204b) 상의 위상 여기를 제어한다. 위상 여기를 제어하는 것은 URA(204a)의 안테나 요소들의 위상을 변경하는 것을 포함한다.

컨트롤러(306)는 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들을 사용하여 BS/셀(202)을 검출하기 위해 셀 탐색을 수행하도록 구성될 수 있다. UE(204)가 초기 액세스 상태에 있을 때, 근처에 존재하는 BS/셀(202)과 새로운 연결을 확립하기 위해 셀 탐색이 수행될 수 있다. 셀 탐색은 또한, UE(204)가 연결 상태에 있을 때, 핸드오버를 위한 인접 BS/셀(202)을 검출하기 위해 수행될 수도 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(306)는 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 셀 탐색을 수행할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(306)는 셀 탐색을 수행하기 위한 최적 수신 빔 스케줄링(ORBS) 모듈(402), 빔 결합 모듈(404), 상관 모듈(406), 셀 검출 모듈(408), 및 셀 검증 모듈(410)을 포함한다. 일 실시예에서, ORBS 모듈(402) 및 상관 모듈(406)은 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들과 연관된 전력 메트릭을 측정하고 CP 상관을 수행하기 위해 병렬적으로 동작될 수 있다.

ORBS 모듈(402)은 빔 스케줄링을 수행하도록 구성될 수 있다. 빔 스케줄링은 적어도 하나의 특정 배향에서 복수/세트의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택하고, 셀 탐색을 위해 선택된 Rx 빔들의 스캔 순서를 결정하는 것을 포함한다.

ORBS 모듈(402)은 BS(202)로부터 신호들을 수신한, URA(204a)의 안테나 요소(204b)들로부터 복수의 Rx 빔들에 대한 정보를 수신한다. ORBS 모듈(402)은 셀 탐색을 위해 복수의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택/최종 후보화한다. Rx 빔들을 선택하기 위해, ORBS 모듈(402)은 각 Rx 빔 상에서 수신된 신호와 연관된 전력 메트릭을 측정한다. 전력 메트릭은 시간 도메인 평균 전력 추정치, 주파수 도메인 전력 추정치, AGC 이득 등과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 파라미터를 사용하여 측정될 수 있다. 각 빔 상에서 수신된 신호들은 상이한 전력 메트릭 측정치를 가질 수 있다. 본 명세서의 일 예에서,

빔 상에서 수신된 신호에 대한 전력 메트릭은 하기 수학식을 사용하여 측정될 수 있다:

여기서,

는

빔 상에서 수신된 신호의 전력 메트릭을 나타내고,

는 전력 메트릭을 측정하기 위해 Rx 빔 상에서 수신된 신호의 시간 도메인 샘플 수를 나타내고,

는

샘플에 대해 고려되는 편파를 나타내고,

는

빔 상에서 수신된 신호를 나타낸다.

일 실시예에서, ORBS 모듈(402)은 오버헤드를 피하기 위해 전력 메트릭으로서 AGC에 의해서 각각의 Rx 빔에 적용된 전력 이득을 재사용할 수 있다. AGC 이득이 낮을수록, Rx 빔 상에서 수신되는 신호의 전력이 높아지고 그 반대의 경우도 가능하다. 예를 들어, UE(204)가 10dB의 신호를 처리할 수 있는 것으로 고려한다. UE(204)는 선택된 Rx 빔 1에서 15dB의 신호를 수신하고, 선택된 Rx 빔 2에서 5dB의 신호를 수신한다. 이러한 시나리오에서, AGC는 15dB 신호에 -5dB 이득을 적용하여, +15dB 신호의 전력을 10dB로 감소시킨다. AGC는 5dB 신호에 +5dB 이득을 적용하여, 5dB 신호의 전력을 10dB로 증가시킨다. 따라서, UE(204)는 이 신호들을 처리할 수 있다.

각각의 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들에 대한 전력 메트릭을 측정한 경우, ORBS 모듈(402)은 각각의 Rx 빔과 연관된 신호의 측정된 전력 메트릭을, 다른 Rx 빔들과 연관된 신호들의 측정된 전력 메트릭과 비교한다. 일 실시예에서, 더 높은 값들의 전력 메트릭과 연관된 Rx 빔들이 셀 탐색을 위한 양호한 빔들로 간주될 수 있으며, 이것은 셀/BS(202)를 검출할 확률을 추가로 증가시킨다. 일 실시예에서, 더 낮은 값들의 측정된 전력 메트릭과 연관된 Rx 빔들은, 셀 탐색을 위해 양호하지 못한 빔들로 간주될 수 있다. 따라서, ORBS 모듈(402)은 더 높은 값들의 전력 메트릭과 연관된 복수의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택한다. 일 실시예에서, 복수의 Rx 빔들로부터 선택되는 Rx 빔들의 수는 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 동적으로 변할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터의 예들은 양호한 Rx 빔들의 전력 메트릭과 양호하지 못한 Rx 빔들의 전력 메트릭의 차이, 각 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭, UE 구현에 의해 고정된 것 등이 될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, ORBS 모듈(402)은 빔 스케줄링을 위해 공동으로 상이한 폭들의 Rx 빔들을 고려할 수 있다.

일 실시예에서, ORBS 모듈(402)은 빔 스케줄링을 위해 더 넓은 Rx 빔들을 고려할 수 있다. ORBS 모듈(402)은 특정 배향에서 적어도 하나의 BS(202)로부터 신호들을 수신하는, Rx 빔들의 폭을 식별함으로써 가장 넓은 빔 폭 세트를 형성한다. 가장 넓은 빔 폭 세트에는 더 넓은 Rx 빔들이 포함된다. ORBS 모듈(402)은 메모리(302)에 저장된 빔 인덱스 매핑을 사용하여 Rx 빔들의 폭을 식별한다. 빔 인덱스 매핑은 UE(204)에 의해 형성되는 각 Rx 빔의 폭과 빔 인덱스의 매핑을 포함한다. 그 다음, ORBS 모듈(402)은 더 넓은 Rx 빔들 각각과 연관된 전력 메트릭을 측정함으로써, 셀 탐색을 위해 더 넓은 Rx 빔들(가장 넓은 빔 폭 세트에 존재)로부터만 Rx 빔들을 선택한다.

일 실시예에서, ORBS 모듈(402)은 빔 스케줄링을 위해 좁은 Rx 빔들을 고려할 수 있다. ORBS 모듈(402)은 특정 배향에서 적어도 하나의 BS(202)로부터 신호들을 수신하고 있는, Rx 빔들의 폭을 식별함으로써 가장 좁은 빔 폭 세트를 형성한다. 가장 좁은 빔 폭 세트에는 더 좁은 Rx 빔들이 포함된다. 그 다음, ORBS 모듈(402)은 더 좁은 Rx 빔들 각각과 연관된 전력 메트릭을 측정함으로써, 셀 탐색을 위해 더 좁은 Rx 빔들(가장 넓은 빔 폭 세트에 존재)로부터만 Rx 빔들을 선택한다.

Rx 빔들을 선택한 경우, ORBS 모듈(402)은 셀 탐색을 위해 선택된 Rx 빔들의 스캔 순서를 결정한다. 스캔 순서는 셀 탐색을 수행하기 위해 선택된 Rx 빔들의 시퀀스에 대한 정보를 제공할 수 있다. ORBS 모듈(402)은 선택된 Rx 빔들 각각과 연관된 전력 메트릭을 사용하여 스캔 순서를 결정한다. 일 실시예에서, 스캔 순서는 선택된 Rx 빔들의 연관된 전력 메트릭의 내림차순에 관한 것일 수 있다.

예를 들어, ORBS 모듈(402)은 특정 배향에서 적어도 하나의 BS/셀(202)로부터 신호들을 수신한, 20개의 Rx 빔 중에서 5개의 Rx 빔을 선택할 수 있다. 선택된 5개의 수신 빔은 다른 것들에 비해 더 높은 값의 파워 메트릭을 가질 수 있다. 그 다음, ORBS 모듈(402)은 연관된 전력 메트릭의 내림차순으로 5개의 Rx 빔을 스케줄링한다.

ORBS 모듈(402)은 선택된 Rx 빔들 및 관련 결정된 스캔 순서에 대한 정보를 셀 검출 모듈(408)에 제공한다. ORBS 모듈(402)은 또한 선택된 Rx 빔들에 대한 정보 및 선택된 빔들의 결정된 스캔 순서를 빔 결합 모듈(404)에 제공한다.

빔 결합 모듈(404)은, 셀 검출 모듈(408)이 결정된 스캔 순서에서 적어도 2개의 선택된 Rx 빔을 개별적으로 사용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, 셀 탐색을 위한 빔 결합을 수행하도록 구성될 수 있다. 빔 결합은 선택된 둘 이상의 Rx 빔들 상에서 수신된 둘 이상의 신호들의 결합하여 결합된 빔/빔 세트를 형성하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 빔 결합 모듈(404)은 결합된 빔/빔 세트를 형성하기 위해 비코히어런트 결합을 사용할 수 있다. 비코히어런트 결합은 ORBS 모듈(402)에 의해 선택된 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들의 전력을 결합하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 빔 결합 모듈(404)은 결합된 빔/빔 세트를 형성하기 위해 코히어런트 결합을 사용할 수 있다. 코히어런트 결합은 ORBS 모듈(402)에 의해 선택된 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들의 위상 및 전력을 결합하는 것을 포함한다.

일 실시예에서, 빔 결합 모듈(404)은 셀 탐색을 위해 임의의 수의 선택된 Rx 빔들을 결합할 수 있다. 빔 결합 모듈(404)은 복잡성-성능 이득 트레이드 오프, 하드웨어 요구 사항, 메모리 요구 사항, 빔 조합의 총 수 등과 같은 팩터들에 기초하여 빔 결합을 위해 선택되는 Rx 빔들의 수를 결정할 수 있다. 예를 들어, ORBS 모듈(402)이 셀 탐색을 위해 5개의 Rx 빔을 선택하는 것으로 고려하도록 한다. 이러한 경우, 빔 결합 모듈(404)은, 셀 검출 모듈(408)이 선택된 3개의 Rx 빔을 개별적으로 사용하여 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, 셀 탐색을 위해 먼저 선택된 5개의 Rx 빔 중 3개의 Rx 빔을 결합할 수 있다. 셀 검출 모듈(408)이 3개의 Rx 빔의 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 ID를 검출하지 못하고 셀 검출 모듈(408)이 다른 빔 조합 세트와 함께 나머지 2개의 Rx 빔을 개별적으로 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, 빔 결합 모듈(404)은 셀 탐색을 위해 선택된 모든 Rx 빔들(즉, 5개의 Rx 빔)을 결합할 수 있다. 빔 결합 모듈(404)은 결합된 빔/빔 세트를 셀 검출 모듈(408)에게 제공할 수 있다.

일 실시예에서, UE(204)가 초기 액세스 단계에서 셀 탐색을 개시한 경우, ORBS 모듈(402) 및/또는 빔 결합 모듈(404)은 ARFCN들에 대한 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 수행하도록 구성될 수 있다. ORBS 모듈(402)은 UE(204)에 의해 지원되는 SIM에 할당된 ARFCN들 및 연관된 위치 데이터를 포함하는, 메모리(302)로부터 ARFCN 목록을 페치한다. ARFCN들은 UE(204)가 통신 네트워크(200)에 등록할 때, 통신 네트워크(200)에 의해 할당될 수 있다. ARFCN들은 SS가 수신된 신호들에 존재할 수 있는 기준 주파수들을 나타낸다.

메모리(302)로부터 ARFCN들을 페치한 경우, ORBS 모듈(402)은 ARFCN의 스캔 순서를 무작위로 결정한다. ORBS 모듈(402)은 이 스캔 순서에서 첫 번째의 것으로 결정된 ARFCN을 스캔하고, 빔 스케줄링을 수행하여 Rx 빔들을 선택하고 스캔된 ARFCN에 대해 선택된 Rx 빔들의 스캔 순서를 결정한다. ORBS 모듈(402)은 스캔된 ARFCN에 대한 셀 탐색을 수행하기 위한 셀 검출 모듈의 선택된 Rx 빔들 및 연관된 스캔 순서에 대한 정보를 제공한다. 셀 검출 모듈(408)이 2개 이상의 선택된 Rx 빔들을 개별적으로 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, ORBS 모듈(402)은 빔 결합 모듈(404)이 2개 이상의 선택된 Rx 빔을 결합하여 셀 탐샘을 위한 결합된 빔 세트를 형성할 수 있게 한다. 빔 결합 모듈(404)은 스캔된 ARFCN에 대한 결합된 빔 세트를 셀 검출 모듈(408)에 제공하여 스캔된 ARFCN에 대한 셀 ID를 검출하도록 한다. 셀 검출 모듈(408)이 스캔된 ARFCN에 대한 셀 ID를 검출하지 못한 경우, ORBS 모듈(402)은 스캔 순서에 따라 후속 ARFCN을 스캔하고, 빔 스케줄링을 수행하고 및/또는 빔 결합 모듈(404)이 스캔된 후속 ARFCN에 빔 결합을 수행할 수 있게 하며, 또한 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합에 대한 정보를 셀 검출 모듈(408)에 제공함으로써, 적어도 하나의 ARFCN에 대한 셀 ID가 검출될 때까지 또는 모든 ARFCN의 스캔이 완료될 때까지, 스캔된 ARFCN에 대한 셀 탐색을 수행하도록 한다.

일 실시예에서, ORBS 모듈(402)은 ARFCN 목록으로부터 ARFCN들을 선택하고, 셀 탐색을 수행하기 위해 선택된 ARFCN들의 스캔 순서를 결정하도록 더 구성될 수 있다. 메모리(302)로부터 ARFCN 목록을 페치한 경우, ORBS 모듈(402)은 모든 ARFCN의 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들을 스캔하고 모든 ARFCN의 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들의 전력 메트릭을 측정한다. 그 다음, ORBS 모듈(402)은 모든 ARFCN의 Rx 빔들과 연관된 측정된 전력 메트릭에 기초하여 ARFCN 목록에 존재하는 ARFCN들의 서브세트를 선택한다. ARFCN들을 선택한 경우, ORBS 모듈(402)은 측정된 전력 메트릭에 기초하여 선택된 ARFCN들의 스캔 순서를 결정한다. ARFCN들을 선택하고 선택된 ARFCN들의 스캔 순서를 결정한 경우, ORBS 모듈(402)은 스캔 순서에서 첫 번째인 선택된 ARFCN을 스캔하고 빔 스케줄링을 수행함으로써 Rx 빔들을 선택하고 스캔된 ARFCN에 대해 선택된 Rx 빔들의 스캔 순서를 결정한다. ORBS 모듈(402)은 스캔된 ARFCN에 대해 셀 탐색을 수행하기 위한 셀 검출 모듈의 선택된 Rx 빔들 및 연관된 스캔 순서에 대한 정보를 제공한다. 셀 검출 모듈(408)이 2개 이상의 선택된 Rx 빔을 개별적으로 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, ORBS 모듈(402)은 빔 결합 모듈(404)이 2개 이상의 선택된 Rx 빔을 결합하여 셀 탐색을 위해 결합된 빔 세트를 형성할 수 있게 한다. 빔 결합 모듈(404)은 스캔된 ARFCN에 대한 결합된 빔 세트를 셀 검출 모듈(408)에 제공하여 스캔된 ARFCN에 대한 셀 ID를 검출하도록 한다. 셀 검출 모듈(408)이 스캔된 ARFCN에 대한 셀 ID를 검출하지 못한 경우, ORBS 모듈(402)은 스캔 순서에 따라 후속 선택된 ARFCN을 스캔하고, 빔 스케줄링을 수행하고 및/또는 빔 결합 모듈(404)이 스캔된 후속 ARFCN에 대한 빔 결합을 수행할 수 있게 하며, 또한 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합에 대한 정보를 셀 검출 모듈(408)에 제공함으로써, 적어도 하나의 ARFCN에 대한 셀 ID가 검출될 때까지 또는 선택된 모든 ARFCN들의 스캔이 완료될 때까지, 스캔된 ARFCN에 대한 셀 탐색을 수행하도록 한다.

일 실시예에서, UE(204)가 연결 상태에서 셀 탐색을 개시할 때, ORBS 모듈(402) 및/또는 빔 결합 모듈(404)은 인접 BS/셀 정보 목록에 기초하여 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 수행하도록 구성될 수 있다. ORBS 모듈(402)은 서빙 BS/셀(202)에 요청하여 인접 BS/셀 정보 목록을 획득한다. 인접 BS/셀 정보 목록은 UE(204) 근처에 존재하는 인접 셀들/BS들(202)을 제공한다. 인접 BS/셀 정보 목록을 수신한 경우, ORBS 모듈(402)은 셀 탐색을 위한 인접 셀들의 스캔 순서를 무작위로 결정한다. 인접 셀들의 스캔 순서가 결정된 경우, ORBS 모듈(402)은 인접 셀들이 UE(204)에 의해 아직 스캔되지 않았다면, 인접 셀들 각각에 대한 Rx 빔들을 선택 및 스케줄링하기 위해 빔 스케줄링을 수행한다. ORBS 모듈(402)은 또한 인접 셀들 각각에 대한 선택된 Rx 빔들 및 연관된 결정된 스캔 순서에 대한 정보를 셀 검출 모듈(408)에게 제공한다. 셀 검출 모듈(408)이 인접 셀들 중 임의의 셀에 대해 개별적으로 결정된 Rx 빔들을 사용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하지 못한 경우, ORBS 모듈(402)은 인접 셀들 각각에 대한 선택된 Rx 빔들 및 연관된 결정된 스캔 순서에 대한 정보를 빔 결합 모듈(404)에 제공한다. 빔 결합 모듈(404)은 인접 셀들 각각에 대해 선택된 Rx 빔들 상에서 수신된 신호들을 결합하고, BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 선택된 인접 셀들 각각에 대한 결합 빔 세트에 대한 정보를 셀 검출 모듈(408)에 제공한다.

상관 모듈(406)은 UE(204)가 부정확한 UE 클록으로 인해 시간 및 주파수 오프셋을 갖기 때문에, 시간 및 부분 주파수 오프셋을 보정하도록 구성될 수 있다. 본 명세서의 일 예에서, 주파수 오프셋은 BS(202)의 동작 서브캐리어 간격과 관련하여 아래의 수학식을 사용하여 표현될 수 있다:

여기서,

는 주파수 오프셋을 나타내고,

는 정수 주파수 성분을 나타내고,

는 동작의 서브캐리어 간격을 나타내고,

는 잔여/부분 주파수 성분을 나타내며, 여기서

이다.

일 실시예에서, 상관 모듈(406)은 CP 상관을 수행하여 잔여/부분 주파수 성분을 추정하고 보정한다. CP 상관은 서로 다른 Rx 빔들과 서로 다른 Rx 빔들의 조합에서 수신된 신호들에 존재하는 OFDM 심볼들의 자기상관 및 이 자기상관 출력의 피크 위상을 사용하여 부분 주파수 오프셋을 계산하는 것을 포함한다. 그 다음, 상관 모듈(406)은 부분 주파수 성분을 보정한다. 일 실시예에서, 잔여 주파수 성분은 하기 수학식을 사용하여 추정될 수 있다:

여기서,

은

Rx 빔에 대해 수행된 CP 상관을 나타내고,

은 서로 다른 심볼들에 대한 모든 Rx 빔들에 대해 추가된 상관 값이고,

는 CP의 길이를 나타내고,

는 OFDM 심볼의 길이를 나타내고,

는 Rx 빔 상에서 수신되는 신호의 시간 도메인 샘플들(전력 메트릭 계산에 사용되는 샘플들과 동일)의 수를 나타내며,

는

빔에서 수신되는 신호를 나타낸다. 그러나, 부분 주파수 오프셋 보정 후의 신호는 PSS를 사용하여 추정될 수 있는 정수 주파수 오프셋을 갖는다.

셀 검출 모듈(408)은 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 셀 탐색을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 ORBS 모듈(402)로부터 선택된 Rx 빔들 및 연관된 결정된 스캔 순서를 수신한 경우, 결정된 스캔 순서에 따라 선택된 Rx 빔들을 개별적으로 사용하여 셀 탐색을 수행한다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 ARFCN들 또는 인접 셀들에 대한 ORBS 모듈(402)로부터 선택된 Rx 빔들 및 연관된 결정된 스캔 순서를 수신한 경우, ARFCN들(선택된 ARFCN들 또는 모든 ARFCN들) 또는 인접 셀들 각각에 대해 선택 및 결정된 Rx 빔들을 사용하여 셀 탐색을 수행한다.

일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 빔 결합 모듈(404)로부터 결합된 빔 세트를 수신한 경우, 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 ARFCN들 또는 인접 셀들에 대한 빔 결합 모듈(404)로부터 결합된 빔 세트를 수신한 경우, ARFCN들(선택된 ARFCN들 또는 모든 ARFCN들) 또는 인접 셀들에 대해 형성된 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행한다.

본 명세서의 실시예들은 하나의 Rx 빔에서 수집된 신호 또는 결합된 빔 세트에 대응하는 신호에 대해 수행되는 PSS 상관 및 SSS 상호 상관을 예로 들어 추가로 설명된다.

셀 검출 모듈(408)은 선택된 Rx 빔 상에서 수신된 신호에서 PSS를 검출하기 위해 PSS 상관을 수행한다. PSS를 검출하기 위해, 셀 검출 모듈(408)은 수행된 CP 상관을 사용하여 결정된 선택된 Rx 빔들 상에서 수신된 신호에서 OFDM 심볼들의 경계 위치를 추출한다. 그 후, 셀 검출 모듈(408)이 OFDM 심볼들의 경계를 결정함에 따라, 셀 검출 모듈(408)은 주파수 도메인 또는 시간 도메인에서 PSS 검출을 개시한다. 본 명세서의 실시예들은 일 예로서 시간 도메인에서 PSS의 검출을 사용하여 추가로 설명된다; 그러나 주파수 도메인도 고려될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 수 있다.

셀 검출 모듈(408)은 Rx 빔 상에서 수신된 신호를 메모리(302)에 저장된 로컬 PSS 시퀀스들/기준 PSS 시퀀스들과 상관시키고, 기준 PSS 시퀀스들에 대한 피크 값들을 획득한다. 수신된 신호와 상관시키기 위해 사용되는 기준 PSS 시퀀스들의 수는 통신 네트워크(200)의 타입에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 3개의 기준 PSS 시퀀스를 사용하여 Rx 빔 상에서 수신된 신호와 상관시킨다. 셀 검출 모듈(408)은 각각의 기준 PSS 시퀀스에 대한 신호의 상관으로부터 획득된 피크 값과, 다른 기준 PSS 시퀀스들에 대한 신호의 상관으로부터 획득된 피크 값들을 비교한다. 셀 검출 모듈(408)은 가장 높은 피크와 연관된 기준 PSS 시퀀스를 PSS로서 검출한다.

본 명세서의 일 실시예에서, PSS는 하기 수학식을 사용하여 검출될 수 있다:

여기서,

는 기준 PSS 시퀀스를 나타내고,

는 추정된 시간 오프셋

이 있는 검출된 PSS이다.

PSS의 검출에 추가하여, 셀 검출 모듈(408)은 정수 주파수 오프셋을 추정하고 보정한다. 셀 검출 모듈(408)은 기준 신호들

를 사용하여 수신된 신호에 대한 추가 상관을 수행함으로써 정수 주파수 오프셋을 추정하고 보정하며, 여기서

∈ F이고, F는 정수 주파수 오프셋 가설 세트일 수 있다. 정수 주파수 오프셋 가설은 UE와 연관된 클록의 정확도에 따라 선택될 수 있다. 셀 검출 모듈(408)은 기준 PSS 시퀀스

를 테스트 중인 가설에 대응하는 정수 주파수 오프셋으로 보상함으로써 기준 신호들

를 생성한다. 일 실시예에서, 기준 신호

는 하기 수학식을 사용하여 생성될 수 있다:

결합된 빔을 사용하여 PSS를 검출하기 위해, 셀 검출 모듈(408)은 결합된 빔 세트에 대응하는 각각의 신호를 기준 PSS 시퀀스들과 상관시키고, 이 상관들을 비코히어런트하게 결합하며 기준 PSS 시퀀스들에 대한 피크 값들을 추출한다. 셀 검출 모듈(408)은 기준 PSS 시퀀스들 각각과 결합된 신호의 상관으로부터 추출된 피크 값을, 다른 기준 PSS 시퀀스들과 결합된 신호의 상관으로부터 추출된 피크 값들과 비교한다. 기준 PSS 시퀀스들 중 어느 하나와 신호의 상관으로부터 획득된 피크 값이 가장 높은 피크 값인 경우, 셀 검출 모듈(408)은 해당 기준 PSS 시퀀스를 BS/셀(202)로부터 송신된 PSS로서 결정한다. PSS의 검출에 추가하여, 셀 검출 모듈(408)은 결합된 신호를 기준 신호

와 상관시킴으로써 정수 주파수 오프셋을 추정하고 보정한다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 결합된 빔으로부터 PSS를 검출할 수 있으며 하기 수학식을 사용하여 정수 주파수 오프셋을 보정할 수 있다:

여기서,

는 추정 정수 주파수 오프셋이다.

PSS를 검출한 경우, 셀 검출 모듈(408)은 결정된 선택된 Rx 빔 또는 셀 검출 모듈(408)이 PSS를 검출한 결합된 빔에 대응하는 신호를 사용하여 SSS를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 주파수 도메인에서 SSS를 검출한다.

셀 검출 모듈(408)은 결정된 선택된 Rx 빔에 대응하는 신호를 사용하여 SSS를 검출하기 위해, 주파수 도메인 변환을 수행하여 수신된 신호를 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환한다. 주파수 도메인 변환 이후에, 셀 검출 모듈(408)은 검출된 PSS로부터 채널 추정치를 도출하고, (PSS가 검출되는) 신호의 OFDM 심볼에 포함된 SSB로부터 SSS 심볼들을 추출한다. 채널 추정은 신호의 채널 왜곡을 제거하는데 사용될 수 있다. 셀 검출 모듈(408)은 검출된 PSS로부터 도출된 채널 추정치를 사용하여 추출된 SSS 심볼들을 등화(equalizing)하고, 노이즈 영향을 감소시키기 위해 인접의 윈도우에 걸쳐 도출된 채널 추정치의 샘플들을 평균화한다. SSS 심볼들을 등화하고 노이즈 영향을 감소시킨 경우, 셀 검출 모듈(408)은 등화된 SSS 심볼들을 메모리(302)에 저장된 기준 SSS 시퀀스들과 상호 상관시키고 기준 SSS 시퀀스들에 대한 피크 값들을 추출한다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 등화된 SSS 심볼들을 336개의 기준 SSS 시퀀스들과 상호 상관시킨다. 셀 검출 모듈(408)은 각 기준 SSS 시퀀스에 대한 SSS 심볼들의 상관으로부터 추출된 피크 값과, 다른 기준 SSS 시퀀스들에 대한 SSS 심볼들의 상관으로부터 추출된 피크 값들을 비교한다. 셀 검출 모듈(408)은 해당 기준 SSS 시퀀스에 대해 추출된 피크 값이 다른 피크 값들에 비해 가장 높은 피크 값인 경우, 기준 SSS 시퀀스를 BS/셀(202)에 의해 송신되는 SSS 심볼로서 결정한다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 기준 SSS 시퀀스들과 SSS 심볼들의 상관으로부터 획득된 가장 높은 피크 값, 및 다수의 피크 값들(가장 높은 피크 값 이외)을 메모리(302)에 저장할 수 있으며, 이것은 검출된 셀/BS(202)의 검증에 사용될 수 있다.

결합된 빔에 대응하는 신호를 사용하여 SSS를 검출하기 위해, 셀 검출 모듈(408)은 코히어런트 결합 방법을 사용한다. 코히어런트 결합 방법은 결합된 빔의 신호들과 연관된 상관 결과들을 결합하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 셀 검출 모듈(408)은 하기 수학식을 사용하여 기준 SSS 시퀀스들에 대한 피크 값들을 검출할 수 있다:

여기서, Rx 빔

및 편파 p에서 수신된 신호의 경우, PSS로부터 도출된 심볼 경계를 사용하여, SSS 심볼들

는

의 OFDM 주파수 도메인 변환 후에 SSB로부터 추출된다. 심볼들은 PSS 심볼들로부터 도출된 채널 추정치

를 사용하여 등화된다. 채널 추정 샘플들은 노이즈 효과를 줄이기 위해 인접 윈도우에 대해 평균화될 수 있다. 각각의 SSS Id(0, 1, 2...335)에 대한 각 SSS 가설에 대응하는 상관 및 다중 편파의 출력은 결합될 수 있으며, 여기서

은 SSS Id

에 대한

빔의 상관을 나타내고,

은 빔 세트

및 SSS Id

에 대해 결합된 상관을 나타내며,

은 검출된 SSS를 나타낸다.

PSS 및 SSS를 검출한 경우, 셀 검출 모듈(408)은 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출한다. 셀 검출 모듈(408)은 하기 수학식을 사용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출할 수 있다:

여기서,

은 SSS를 나타내고,

은 PSS를 나타낸다. 셀 검출 모듈(408)은 검출된 셀 ID를 셀 검증 모듈(410)에 제공한다.

셀 검증 모듈(410)은 검출된 셀 ID에 대응하는 BS/셀(202)을 검증하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 셀 검증 모듈(410)은 검출된 BS/셀(202)을 검증하기 위해 피크 대 평균 전력비(PAPR)를 사용한다. PAPR 비율은 다음과 같이 나타낼 수 있다:

여기서, 피크 전력은 SSS 교차 상관 동안 획득된 가장 높은 피크 값과 연관된 전력일 수 있으며, 평균 전력은 SSS 교차 상관 동안 획득된 피크 값들(가장 높은 피크 이외)의 평균 전력일 수 있다.

셀 검증 모듈(410)은 SSS 상관을 수행하면서, 메모리(302)에 저장되어 있던 피크 값들을 페치하여 PAPR 값을 측정한다. 그 다음, 셀 검증 모듈(410)은 측정된 PAPR 값을 임계값과 비교한다. 셀 검증 모듈(410)은 오경보율(false alarm rate)을 만족함으로써 수치적으로 임계값을 선택할 수 있다. 오경보율은 유효한 셀에 대해 전달된 노이즈 피크들의 백분율을 나타낼 수 있다. 셀 검증 모듈(410)은 하기 수학식을 사용하여 셀을 검증할 수 있다:

여기서,

는 검출된 셀에 대한 유효성이고,

는 가장 높은 피크 이외의

의 피크 값들의 평균을 나타내고,

은 가장 높은 피크이며,

는 비교 임계값을 나타낸다.

검출된 BS/셀(202)이 유효한 경우, 셀 검증 모듈(410)은 UE(204)가 대응하는 BS/셀(202)에 연결할 수 있게 한다. 검출된 BS/셀(202)이 유효하지 않은 경우, 셀 검증 모듈(410)은 후속의 선택된 Rx 빔들/후속의 결합된 빔 세트의 조합들을 사용하여 셀 ID를 검출하도록 셀 검출 모듈(408)에게 지시할 수 있다.

셀 검증 모듈(410)은 또한 S-기준에 기초하여 검출된 BS/셀(202)을 검증하도록 구성될 수 있다. 셀 검증 모듈(410)은 메모리(302)로부터 BS/셀(202)에 대해 정의된 S-기준을 페치한다. 셀 검증 모듈(410)은 검출된 BS/셀(202)과 연관된 S-기준을 측정한다. 일 예에서, S-기준을 측정하는 것은 BS/셀(202)과 연관된 전력 메트릭을 측정하는 것, BS/셀(202)과 연관된 기준 신호들을 측정하는 것 등 중 적어도 하나일 수 있다. 셀 검증 모듈(410)은 검출된 BS/셀(202)의 측정된 S-기준을, 저장된 S-기준과 비교한다. 검출된 BS/셀(202)의 측정된 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하는 경우, 셀 검증 모듈(410)은 UE(204)가 대응하는 BS/셀(202)에 연결할 수 있게 한다. 검출된 BS/셀(202)의 측정된 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하지 않는 경우, 셀 검증 모듈(410)은 후속의 선택된 Rx 빔들/후속의 결합된 빔 세트의 조합들을 사용하여 셀 ID를 검출하도록 셀 검출 모듈(408)에게 지시할 수 있다.

도 3이 UE(204)의 예시적인 유닛들을 도시하고 있지만, 다른 실시예들은 이에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예들에서, UE(204)는 더 적거나 더 많은 수의 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 유닛의 라벨 또는 명칭은 예시의 목적으로만 사용되며 본 명세서의 실시예의 범위를 제한하지 않는다. UE(204)에서 동일하거나 실질적으로 유사한 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 유닛이 함께 결합될 수 있다.

도 5는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, mmWave 통신 네트워크(200)에서 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.

단계 502에서, UE(204)는 복수의 Rx 빔을 통해 BS(202)로부터 송신되는 신호들을 수신한 경우, 빔 스케줄링/ORBS(Optimal Receive Beam Scheduling)를 수행한다. 빔 스케줄링은 연관된 전력 메트릭에 기초하여 복수의 Rx 빔으로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택하고, 셀 탐색을 위해 빔 선택된 Rx 빔들의 스캔 순서를 결정하는 것을 포함한다.

단계 504에서, UE(204)는 빔 스케줄링을 수행한 경우, CP 상관을 수행하여 BS(202)과 동기화한다. 단계 506에서, UE(204)는 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 선택된 모든 Rx 빔이 스캔되었는지 확인하고, 선택된 Rx 빔들이 스캔되지 않은 경우, 결정된 스캔 순서에 따라 선택된 Rx 빔을 스캔한다. UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 선택된 Rx 빔을 스캔하여 선택된 Rx 빔으로부터 OFDM 샘플들을 포함하는 신호를 수집한다. 선택된 모든 Rx 빔이 이미 스캔되었다면, 단계 518에서, UE(204)는 신호의 수신된 배향에서 셀 탐색을 종료한다.

스캔된 선택된 Rx 빔으로부터 신호를 수집한 경우, 단계 508에서, UE(204)는 PSS 상호 상관을 수행하여 수집된 신호로부터 PSS를 검출한다. 단계 510에서, UE(204)는 검출된 PSS에 기초하여, 수집된 신호로부터 SSS를 검출한다. SSS는 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 신호를 변환하고, 검출된 PSS에 기초하여 변환된 신호에서 SSS 심볼들을 추출하고, 추출된 심볼에 대해 SSS 상호 상관을 수행하여 검출될 수 있다. UE(204)는 PSS 및 SSS를 이용하여 셀 ID를 검출한다.

단계 512에서, UE(204)는 PAPR 방법을 사용하여 검출된 BS/셀(202)을 검증한다. UE(204)는 (검출된 BS/셀(202)에 대응하는) 검출된 SSS에 기초하여 PAPR을 측정하고, 측정된 PAPR을 임계값과 비교한다. 측정된 PAPR이 임계값을 만족하는 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)을 유효한 것으로 간주한다. 측정된 PAPR이 임계값을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀이 유효하지 않은 것으로 간주한다.

단계 514에서, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)이 유효한지 확인한다. 검출된 BS/셀(202)이 유효한 경우, UE(204)는 단계 518에서 셀 탐색을 종료한다. 검출된 BS/셀(202)이 유효하지 않은 경우, 단계 516에서, UE(204)는 스캔된 선택된 Rx 빔들을 사용하여 빔 결합이 수행될 수 있는지 여부를 확인한다. 빔 결합이 수행될 수 있는 경우, UE(204)는 스캔된 선택된 Rx 빔들을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성한다. 단계 506에서, UE(204)는 결합된 빔 세트가 이미 스캔되었는지를 확인한다. 결합된 빔 세트가 이미 스캔된 경우, UE는 단계 506에서 다른 개별 빔 스캔들을 확인한다. 결합된 빔 세트가 스캔되지 않은 경우, UE(204)는 단계 508-514를 수행한다.

스캔된 선택된 Rx 빔들을 사용하여 빔 결합을 수행할 수 없는 경우, UE(204)는 단계 506-514를 수행한다.

UE(204)가 셀 탐색을 위해 5개의 Rx 빔을 선택하고 선택된 5개의 Rx 빔(Rx 빔 4, Rx 빔 3, Rx 빔 2, Rx 빔 5, 및 Rx 빔 7)의 순서를 결정하는 예시적인 시나리오를 고려하도록 한다. 이러한 시나리오에서, UE(204)는 먼저 Rx 빔 4를 사용하여 BS(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 셀 탐색을 수행한다. Rx 빔 4를 개별적으로 사용하여 셀 ID가 검출되지 않은 경우, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 Rx 빔 3을 사용하여 셀 탐색을 수행한다. 수신 빔 3을 개별적으로 사용하여 셀 ID가 검출되지 않으면, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 수신 빔 2를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)는 선택된 둘 이상의 Rx 빔을 개별적으로 사용하여 셀 탐색에 실패한 경우, 빔 결합을 수행하여 셀 탐색을 수행할 수 있다. 본 명세서의 일 예에서, UE(204)가 Rx 빔 4, Rx 빔 3 및 Rx 빔 2를 개별적으로 사용하여 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, UE(204)는 빔 결합(예를 들어, 트리-빔 결합)을 수행한다. 트리-빔 결합은 결합된 빔 세트를 형성하기 위해 스캔된 Rx 빔 4, Rx 빔 3 및 Rx 빔 2를 결합하는 것을 포함한다. UE(204)는 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 Rx 빔 5를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 Rx 빔 5를 개별적으로 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 스캔된 Rx 빔 4, Rx 빔 2, Rx 빔 3 및 Rx 빔 5를 결합하여 결합된 빔 세트를 형성한다. 본 명세서의 일 예에서, 결합된 빔 세트는 {(4, 3, 5), (4, 2, 5), (3, 2, 5)}와 같은 조합들을 포함할 수 있다. UE(204)는 Rx 빔 4, 2, 3, 5의 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 스캔된 Rx 빔 4, Rx 빔 2, Rx 빔 2 및 Rx 빔 5의 조합을 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 Rx 빔 7을 개별적으로 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 Rx 빔 7을 개별적으로 사용하여 셀 ID를 검출하지 못하는 경우, UE(204)는 스캔된 Rx 빔 4, 2, 3, 5 및 7을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성한다. UE(204)는 Rx 빔 4, 2, 3, 5 및 7의 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 스캔된 모든 Rx 빔의 조합을 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다.

도 6은 예시적인 mmWave 통신 네트워크(200)를 도시한 것이며, 여기서 셀 탐색은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 수행된다.

BS(202)가 mmWave 채널(206)의 송신 경로들을 통해 UE(204)에 3개의 Tx 빔(Tx 빔 1, Tx 빔 2 및 Tx 빔 3)의 신호들을 송신하는 도 6에 도시된 예시적인 시나리오를 고려하도록 한다. UE(204)는 특정 배향의 8개의 Rx 빔(Rx 빔 1-Rx 빔 8)에서 Tx 빔 1, Tx 빔 2 및 Tx 빔 3에 대응하는 신호들을 수신한다. 본 명세서의 실시예들이 예를 들어 8개의 Rx 빔을 고려하여 추가로 설명되지만, 360°공간을 커버하는 임의의 수의 Rx 빔이 고려될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 수신된 신호들은 mmWave 채널(206)에 존재하는 하나 이상의 클러스터(206a)에 의해 반사될 수 있다.

이러한 시나리오에서, UE(204)는 빔 스케줄링을 사용하여 BS/셀(202)을 검출하기 위해 셀 탐색을 수행할 수 있다. 8개의 Rx 빔에서 신호들을 수신한 경우, UE(204)는 8개의 Rx 빔 각각과 연관된 전력 메트릭을 측정한다. 측정된 전력 메트릭에 기초하여, UE(204)는 8개의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택한다. 본 명세서의 일 예에서, UE(204)는 3개의 Rx 빔이 다른 5개의 Rx 빔에 비해 더 높은 전력 메트릭을 가질 수 있으므로, 셀 탐색을 위해 8개의 Rx 빔 중에서 3개의 Rx 빔(Rx 빔 1, Rx 빔 2, 및 Rx 빔 3)을 선택할 수 있다. 3개의 Rx 빔을 선택한 경우, UE(204)는 셀 탐색을 위한 전력 메트릭의 내림차순으로 3개의 Rx 빔을 스케줄링한다. 본 명세서의 일 예에서, UE(204)는 Rx 빔 1이 Rx 빔 2 및 3에 비해 더 높은 전력 메트릭을 가질 수 있고, Rx 빔 3이 Rx 빔 2에 비해 더 높은 전력 메트릭을 가질 수 있기 때문에, 스캔 순서로 Rx 빔 1을 먼저 배열하고 그 다음에 Rx 빔 3을 배열하고 Rx 빔 2를 배열할 수 있다. 그 후에, UE(204)는 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 첫 번째의 것으로 결정된 Rx 빔 1을 스캔함으로써 셀 ID를 수행한다. UE(204)가 Rx 빔 1을 사용하여 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 (결정된 스캔 순서에 따라) Rx 빔 3을 스캔한다. UE(204)가 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하지 못한 경우, UE(204)는 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 Rx 빔 2를 스캔한다. 따라서, 빔 스케줄링을 이용하여 셀 탐색을 수행하는 것은 선택된 Rx 빔들을 스캔하는데 필요한 총 시간이 더 짧을 수 있기 때문에, 셀 탐색의 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 본 명세서의 일 예에서, UE(204)는 선택된 Rx 빔들을 스캔하기 위해 단지 60ms(각 Rx 빔에 대해 20ms)만을 필요로 할 수 있다.

본 명세서의 일 예에서, UE(204)는 연관된 결정된 스캔 순서에서 선택된 3개의 Rx 빔을 개별적으로 사용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하지 못하는 것으로 고려한다. 그러한 경우에, UE(204)는 선택된 Rx 빔들 중 둘 이상을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성한다. 선택된 Rx 빔들 중 둘 이상을 결합한다는 것은 선택된 2개 이상의 Rx 빔 상에서 수신된 신호들을 결합한다는 것을 의미한다. 본 명세서의 일 예에서, UE(204)는 Rx 빔 1, Rx 빔 2 및 Rx 빔 3을 결합하고, Rx 빔 1, 2 및 3의 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행하는 것으로 고려한다. 따라서, 선택된 Rx 빔들을 개별적으로 사용하여 셀 탐색 실패 시에 빔 결합으로 전환하면 전력 이득(예를 들면, 최대 2dB)이 발생하며, 이것은 커버리지 향상에 중요할 수 있다.

도 7은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, mmWave 통신 네트워크(200)에서 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 수행되는 셀 탐색을 도시하는 흐름도(700)이다.

단계 702에서, 복수의 Rx 빔들 상에서 BS(202)로부터의 신호들을 수신한 경우, UE(204)는 복수의 Rx 빔들 중 Rx 빔들을 선택하고, 셀 탐색을 위한 Rx 빔들의 스캔 순서를 결정한다.

단계 704에서 UE(204)는 셀 탐색을 위해 결정된 스캔 순서대로 선택된 모든 빔들이 이미 스캔되었는지 확인한다. 선택된 모든 Rx 빔들이 이미 셀 탐색을 위해 스캔되었고 셀 ID가 검출되지 않은 경우, 단계 722에서, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다. 선택된 모든 빔들이 스캔되지 않은 경우, 단계 706에서, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 다음 Rx 빔을 스캔하고, 스캔된 선택된 Rx 빔으로부터 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수집한다.

단계 708에서, UE(204)는 스캔된 Rx 빔으로부터 수집된 신호를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)는 수집된 신호로부터 PSS 및 SSS를 결정하고, PSS 및 SSS를 이용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출한다. 단계 710에서, UE(204)는 스캔된 Rx 빔으로부터 수집된 신호를 이용하여 BS/셀 또는 셀 ID가 검출되었는지 확인한다. BS/셀(202)이 검출된 경우, 단계 712에서, UE(204)는 PAPR 방법에 기초하여 검출된 셀 ID 또는 BS/셀(202)을 검증한다. 단계 714에서, UE(204)는 검출된 셀 ID가 유효한지 확인한다. 검출된 셀 ID가 유효한 경우, 단계 722에서, UE는 셀 탐색을 종료한다.

BS/셀(202)이 스캔된 Rx 빔으로부터 수집된 신호를 사용하여 검출되지 않은 경우(단계 710) 또는 검출된 셀 ID가 유효하지 않은 경우(단계 714), UE(204)는, 단계 716에서, 빔 결합이 수행될 수 있는지를 확인하고 빔 결합이 수행될 수 있는 경우 스캔된 선택된 Rx 빔들을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성할 수 있다. 단계 718에서, UE(204)는 결합된 빔 세트가 이미 스캔되었는지 확인한다. 결합된 빔 세트가 스캔되지 않은 경우, 단계 720에서, UE(204)는 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행하고, 단계 710-714를 수행한다. 셀 탐색은 결합된 빔 세트에 대응하는 신호들에서 PSS와 SSS를 식별함으로써 셀 ID를 검출하는 것을 포함한다. 단계 710에서, UE(204)는 결합된 빔 세트에 대응하는 신호들을 이용하여 BS/셀 또는 셀 ID가 검출되었는지 확인한다. BS/셀(202)이 검출된 경우, 단계 712에서, UE(204)는 PAPR 방법에 기초하여 검출된 BS/셀(202)을 검증한다. 단계 714에서, UE(204)는 검출된 셀 ID가 유효한지 확인한다. 검출된 셀 ID가 유효한 경우, 단계 722에서, UE는 셀 탐색을 종료한다.

검출된 셀 ID가 유효하지 않거나(단계 714), 결합된 빔 세트가 이미 스캔되었거나(단계 718에서), UE(204)가 결합된 빔 세트를 형성할 수 없는 경우(단계 716에서), UE(204)는 셀 ID가 검출되거나 선택된 모든 Rx 빔에 대응하는 모든 신호가 스캔되거나 또는 선택된 모든 Rx 빔에 대응하는 모든 신호가 결합되어 셀 탐색을 위해 스캔될 때까지 단계 704-720을 반복한다. 방법(700)의 다양한 동작은 제시된 순서대로, 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 7에 나열된 일부 동작은 생략될 수 있다. 방법(700)의 다양한 동작은 제시된 순서대로, 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 7에 나열된 일부 동작은 생략될 수 있다.

mmWave 통신 네트워크(200)에서 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 셀 탐색을 수행하는 것은 복수의 빔을 모두 스캔해야 하는 요구 사항을 완화함으로써 셀 탐색 레이턴시를 감소시킨다.

도 8은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, ARFCN들에 대해 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도(800)이다.

단계 802에서, UE(204)는 메모리(302)로부터 SIM에 할당된 ARFCN 목록을 페치하고, 셀 탐색을 위해 ARFCN 목록에 존재하는 ARFCN들을 무작위로 스케줄링한다.

단계 804에서, UE(204)는 모든 ARFCN들이 셀 탐색을 위해 스캔되었는지 확인한다. 모든 ARFCN들이 이미 셀 탐색을 위해 스캔되었다면, 단계 814에서, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다. 모든 ARFCN들이 스캔되지 않은 경우, 단계 806에서, UE(204)는 스캔 순서에 따라 ARFCN을 스캔한다. 단계 808에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대한 코어스 주파수 추정 및 보정을 수행한다. 단계 810에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대한 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 이용한 셀 탐색을 수행한다. 따라서, UE(204)가 초기 셀 탐색 동안 수행되어야 하는 코어스 주파수 오프셋 단계와 병렬적으로 빔 스케줄링을 수행할 수 있기 때문에, 빔 스케줄링은 제로 오버헤드를 발생시킨다.

단계 812에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대해 BS/셀(202)의 셀 ID가 검출되었는지 확인한다. BS/셀(202)의 셀 ID가 검출된 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)의 S-기준을 측정하고, 측정된 S-기준을 메모리(302)에 BS/셀(202)에 대해 저장된 S-기준과 비교한다. BS/셀(202)의 측정된 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하는 경우, 단계 814에서, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다.

BS/셀(202)의 셀 ID가 스캔된 ARFCN에 대해 검출되지 않았거나, 측정된 검출된 BS/셀(202)의 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하거나 모든 ARFCN들이 셀 탐색을 위해 스캔될 때까지, 단계 804-812를 반복한다. 따라서, S-기준을 사용하여 여러 셀들이 검출될 수 있다. 방법(800)의 다양한 동작은 제시된 순서대로, 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 8에 나열된 일부 동작은 생략될 수 있다.

도 9는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, ARFCN들의 스케줄링을 최적화함으로써 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도(900)이다.

단계 902에서, UE(204)는 메모리(302)로부터 SIM에 할당된 ARFCN 목록을 페치하고, 셀 탐색을 위해 ARFCN 목록에 존재하는 ARFCN들을 스케줄링한다.

단계 904에서, UE(204)는 모든 ARFCN들이 셀 탐색을 위해 스캔되었는지 확인한다. 모든 ARFCN들이 이미 셀 탐색을 위해 스캔되었다면, UE(204)는 단계 912를 수행한다. 모든 ARFCN들이 셀 탐색을 위해 스캔되지 않았다면, 단계 906에서, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 ARFCN을 스캔한다. 단계 908에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대한 코어스 주파수 추정 및 보정을 수행한다. 단계 910에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대한 Rx 빔들을 선택하고 Rx 빔들의 순서를 스케줄링한다. UE(204)는 Rx 빔들이 모든 ARFCN들에 대해 선택되고 스케줄링될 때까지 단계 904-910을 더 반복한다.

모든 ARFCN들에 대한 Rx 빔들을 선택하고 스케줄링한 경우, 단계 912에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN들로부터 ARFCN들의 서브세트를 선택하고, 선택된 ARFCN들의 스캔 순서를 스케줄링한다.

단계 914에서, UE(204)는 선택된 모든 ARFCN들이 결정된 스캔 순서에 따라 스캔되었는지 확인한다. 선택된 ARFCN들이 모두 스캔되었으면, 단계 922에서, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다. 선택된 모든 ARFCN들이 스캔되지 않은 경우, 단계 916에서, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 ARFCN을 스캔한다. 단계 918에서, UE(204)는 스캔된 선택된 ARFCN에 대한 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 이용한 셀 탐색을 수행한다.

단계 920에서, UE(204)는 현재 ARFCN에 대해 BS/셀(202)의 셀 ID가 검출되었는지 확인한다. BS/셀(202)의 셀 ID가 검출된 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)의 S-기준을 측정하고, 측정된 S-기준을 메모리(302)에 BS/셀(202)에 대해 저장된 S-기준과 비교한다. BS/셀(202)의 측정된 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하는 경우, 단계 922에서, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다.

BS/셀(202)의 셀 ID가 스캔된 선택된 ARFCN에 대해 검출되지 않았거나, 측정된 검출된 BS/셀(202)의 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하거나 선택된 모든 ARFCN들이 셀 탐색을 위해 스캔될 때까지, 단계 914-920를 반복한다. 따라서, S-기준을 사용하여 여러 셀들이 검출될 수 있다. 방법(900)의 다양한 동작은 제시된 순서대로, 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 9에 나열된 일부 동작은 생략될 수 있다.

도 10은 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 상이한 폭들의 Rx 빔들 및 S-기준을 고려함으로써 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도(1000)이다.

단계 1002에서, UE(204)는 메모리(302)로부터 SIM에 할당된 ARFCN 목록을 페치하고, 셀 탐색을 위해 ARFCN 목록에 존재하는 ARFCN들을 스케줄링한다.

단계 1004에서, UE(204)는 모든 ARFCN들이 셀 탐색을 위해 스캔되었는지 확인한다. 모든 ARFCN들이 이미 셀 탐색을 위해 스캔되었다면, 단계 1014에서, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다. 모든 ARFCN들이 스캔되지 않은 경우, 단계 1006에서, UE(204)는 스캔 순서에 따라 ARFCN을 스캔한다. 단계 1008에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대한 코어스 주파수 추정 및 보정을 수행한다. 단계 1010에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대한 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 이용한 셀 탐색을 수행한다. 일 실시예에서, UE(204)는 빔 스케줄링을 수행하기 위해 상이한 폭들의 Rx 빔들을 공동으로 고려할 수 있다. 따라서, 빔 스케줄링을 위해 서로 다른 폭들의 Rx 빔들을 고려하는 것은 셀 탐색의 레이턴시를 감소시키고 더 나은 S-기준을 산출함으로써 셀 탐색을 개선할 수 있다.

단계 1012에서, UE(204)는 스캔된 ARFCN에 대해 BS/셀(202)의 셀 ID가 검출되었는지 확인한다. BS/셀(202)의 셀 ID가 검출된 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)의 S-기준을 측정하고, 측정된 S-기준을 메모리(302)에 BS/셀(202)에 대해 저장된 S-기준과 비교한다. BS/셀(202)의 측정된 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하는 경우, 단계 1014에서, UE(204)는 셀 탐색을 종료한다.

BS/셀(202)의 셀 ID가 스캔된 ARFCN에 대해 검출되지 않았거나, 측정된 검출된 BS/셀(202)의 S-기준이 저장된 S-기준을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 검출된 BS/셀(202)이 S-기준을 만족하거나 모든 ARFCN들이 셀 탐색을 위해 스캔될 때까지, 단계 1004-1012를 반복한다. 따라서, S-기준을 사용하여 여러 셀들이 검출될 수 있다. 방법(1000)의 다양한 동작은 제시된 순서대로, 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 10에 나열된 일부 동작은 생략될 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, Rx 빔들의 폭들을 고려함으로써 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도이다.

UE(204)는 Rx 빔들의 폭들을 고려하여 셀 탐색을 수행할 수 있다. 도 11a에 도시된 실시예에 있어서, 단계 1102a에서, UE(204)는 상이한 폭들의 복수의 Rx 빔들 상에서 BS(202)로부터의 신호들을 수신한 경우, 상이한 폭들의 Rx 빔들을 공동으로 고려함으로써 셀 탐색을 위한 빔 스케줄링을 수행한다. 일 실시예에서, 도 11b에 도시된 바와 같이, 단계 1102b에서, UE(204)는 가장 넓은 빔 폭 세트로부터 가장 좁은 빔 폭 세트까지 범위의 동일한 폭의 Rx 빔들을 고려함으로써 셀 탐색을 위한 빔 스케줄링을 수행한다. 빔 스케줄링은 복수의 Rx 빔들 중에서 Rx 빔들을 선택하고 셀 탐색을 위한 Rx 빔들의 스캔 순서를 스케줄링하는 것을 포함한다.

도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 단계 1104에서, UE(204)는 모든 선택된 빔들이 이미 셀 탐색을 위해 결정된 스캔 순서로 스캔되었는지 확인한다. 선택된 모든 Rx 빔들이 이미 셀 탐색을 위해 스캔되었고 셀 ID가 검출되지 않은 경우, UE(204)는 단계 1122에서 셀 탐색을 종료한다. 선택된 모든 빔들이 스캔되지 않은 경우, 단계 1106에서 UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 다음 수신 빔을 스캔하고, 스캔된 선택된 Rx 빔으로부터 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수집한다.

단계 1108에서, UE(204)는 스캔된 Rx 빔으로부터 수집된 신호를 사용하여 셀 탐색을 수행한다. UE(204)는 수집된 신호로부터 PSS 및 SSS를 결정하고, PSS 및 SSS를 이용하여 BS/셀(202)의 셀 ID를 검출한다. 단계 1110에서, UE(204)는 스캔된 Rx 빔으로부터 수집된 신호를 이용하여 BS/셀 또는 셀 ID가 검출되었는지 확인한다. BS/셀(202)이 검출된 경우, 단계 1112에서, UE(204)는 PAPR 방법에 기초하여 검출된 셀 ID 또는 BS/셀(202)을 검증한다. 단계 1114에서, UE(204)는 검출된 셀 ID가 유효한 것인지 확인한다. 검출된 셀 ID가 유효한 것이면, 단계 1122에서, UE는 셀 탐색을 종료한다.

스캔된 Rx 빔으로부터 수집된 신호를 이용하여 BS/셀(202)이 검출되지 않았거나, 검출된 셀 ID가 유효하지 않은 경우, 단계 1116에서, UE(204)는 빔 결합이 수행될 수 있는지 확인하고, 빔 결합이 수행될 수 있는 경우 스캔된 선택된 Rx 빔들을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성한다. 단계 1118에서, UE(204)는 결합된 빔 세트가 이미 스캔되었는지 확인한다. 결합된 빔 세트가 스캔되지 않은 경우, 단계 1120에서, UE(204)는 결합된 빔 세트를 사용하여 셀 탐색을 수행하고, 단계 1110-1114를 수행한다. 셀 탐색은 결합된 빔 세트에 대응하는 신호들에서 PSS와 SSS를 식별함으로써 셀 ID를 검출하는 것을 포함한다. 단계 1110에서, UE(204)는 결합된 빔 세트에 대응하는 신호들을 사용하여 BS/셀 또는 셀 ID가 검출되었는지 확인한다. BS/셀(202)이 검출된 경우, 단계 1112에서, UE(204)는 PAPR 방법에 기초하여 검출된 셀 ID 또는 BS/셀(202)을 검증한다. 단계 1114에서, UE(204)는 검출된 셀 ID가 유효한지 확인한다. 검출된 셀 ID가 유효하면, 단계 1122에서, UE는 셀 탐색을 종료한다.

검출된 셀 ID가 유효하지 않거나(단계 1114), 결합된 빔 세트가 이미 스캔되었거나(단계 1118에서), UE(204)가 결합된 빔 세트를 형성할 수 없는 경우(단계 1116에서), UE(204)는 셀 ID가 검출되거나 또는 선택된 모든 Rx 빔들에 대응하는 모든 신호들이 스캔되거나 또는 선택된 모든 Rx 빔들에 대응하는 모든 신호들이 셀 탐색을 위해 결합되어 스캔될 때까지 단계 1104-1120을 반복한다.

도 12는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 연결 상태에서 수행되는 셀 탐색을 도시하는 예시적인 흐름도(1200)이다.

단계 1202에서, UE(204)는 핸드오버를 위한 인접 셀을 검출하기 위해 연결 상태에서 셀 탐색을 개시한 경우, 서빙 BS(202)에 인접 셀 정보 목록를 요청하고, 인접 셀 정보 목록를 수신한다. UE(204)는 셀 탐색을 위한 인접 셀 정보 목록에 존재하는 인접 셀/BS(202)의 스캔 순서를 무작위로 결정한다.

단계 1204에서, UE(204)는 인접 셀 정보 목록에 존재하는 모든 인접 셀들/BS들(202)이 이미 스캔되었는지 확인한다. 인접 셀 정보 목록에 존재하는 인접 셀들/BS들이 이미 스캔된 경우, 단계 1210에서, UE(204)는 셀 탐색 프로세스를 종료한다. 인접 셀 정보 목록에 존재하는 모든 인접 셀들/BS들(202)이 스캔되지 않은 경우, 단계 1204에서, UE(204)는 결정된 스캔 순서에 따라 다음 셀/BS(202)를 스캔하고, 스캔된 인접 셀/BS(202)에 대한 ARFCN을 설정한다.

단계 1206에서, UE(204)는 스캔된 인접 셀/BS(202)에 대한 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 이용하여 핸드오버를 위한 인접 셀/BS(202)를 검출하기 위해 셀 탐색을 수행한다. UE(204)가 S-기준을 만족하는 인접 셀/BS(202)를 검출하면, 단계 1210에서, UE(204)는 셀 탐색 프로세스를 종료한다.

UE(204)가 인접 셀/BS(202)를 검출하지 못했거나, 검출된 인접 셀이 S-기준을 만족하지 않는 경우, UE(204)는 인접 셀 정보 목록에 존재하는 모든 인접 셀들/BS들(202)이 스캔되거나 인접 셀/BS가 검출될 때까지, 단계 1204-1208을 반복한다. 따라서, 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합으로 인해 최적화된 성능으로 각 인접 셀 탐색을 더 빠르게 완료할 수 있다. 방법(1200)의 다양한 동작은 제시된 순서대로, 다른 순서로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 12에 나열된 일부 동작은 생략될 수 있다.

도 13a는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합으로 인한 개선된 셀 탐색 성능을 나타내는 예시적인 그래프이다.

본 명세서의 실시예들은 UE(204)가 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 셀 탐색을 수행할 수 있게 하며, 이로 인해 낮은 셀 탐색 레이턴시 및 높은 셀 탐색 검출 성능이 발생된다. 도 13a에 도시된 바와 같은 본 명세서의 예에서, NRCS1은 빔 스케줄링 또는 빔 결합을 수행하지 않고 셀 탐색을 수행하는 종래의 접근 방식을 나타낸다. NRCS2는 빔 스케줄링만을 사용하여 수행되는 셀 탐색을 나타낸다. NRCS3은 빔 스케줄링 및 빔 결합(예를 들면, 트리 빔 결합, 결합된 빔 세트는 3개의 선택된 Rx 빔을 사용하여 구성됨)을 사용하여 수행되는 셀 탐색을 나타낸다.

도 13a의 예시적인 그래프로부터, 3개의 Rx 빔을 결합하여 셀 탐색을 수행할 경우, 종래의 접근 방식과 비교하여, 크기가 (2,4,2)인 안테나 구성/어레이에 대해 최대 1.8dB의 성능 이득 및 크기가 (4,4,2)인 안테나 구성/어레이에 대한 2dB 성능을 관찰할 수 있음이 나타난다.

도 13b는 본 명세서에 개시된 실시예들에 따른, 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합으로 인한 개선된 셀 탐색 레이턴시를 나타내는 예시적인 그래프이다.

본 명세서의 실시예들은 UE(204)가 빔 스케줄링 및/또는 빔 결합을 사용하여 셀 탐색을 수행할 수 있게 하며, 이로 인해 낮은 셀 탐색 레이턴시 및 높은 셀 탐색 검출 성능이 발생된다. 일 예에서, 빔 스케줄링과 빔 결합을 사용하지 않는 종래의 셀 탐색 접근 방식에 따른 셀 탐색 레이턴시, 빔 스케줄링에 따른 셀 탐색 레이턴시, 및 빔 스케줄링 및 빔 결합에 따른 셀 탐색 레이턴시가 각각 표시자 NRCS1, NRCS2 및 NRCS3을 사용하여 도 13b에 도시되어 있다.

도 13b의 예시적인 그래프로부터, 최적의 Rx 빔 스케줄링(ORBS)에 의해 셀 탐색을 수행할 경우, 종래의 접근 방식과 비교하여, 50% 레이턴시 이득이 관찰될 수 있음이 나타난다.

여기에 개시된 실시예들은 적어도 하나의 하드웨어 장치에서 실행되고 요소들을 제어하기 위해 네트워크 관리 기능을 수행하는 적어도 하나의 소프트웨어 프로그램을 통해 구현될 수 있다. 도 2a, 도 3 및 도 4에 도시된 요소들은 하드웨어 장치, 하드웨어 장치와 소프트웨어 모듈의 조합 중 적어도 하나일 수 있다.

본 명세서에 개시된 실시예들은 밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크에서 셀 탐색을 수행하기 위한 방법 및 시스템을 설명한다. 따라서, 보호 범위는 그러한 프로그램으로 확장되며, 그 안에 메시지가 있는 컴퓨터 판독 가능 수단에 추가하여, 이러한 컴퓨터 판독 가능 저장 수단은 프로그램이 서버, 모바일 장치 또는 적절한 프로그래밍 가능한 장치에서 실행될 때, 방법의 하나 이상의 단계를 구현하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 것으로 이해된다. 방법은 예를 들어 초고속 집적 회로 하드웨어 기술 언어(VHDL) 또 다른 프로그래밍 언어로 작성된 소프트웨어 프로그램을 통해 또는 이와 함께 바람직한 실시예에서 구현되거나, 또는 적어도 하나의 하드웨어 장치에서 실행되는 하나 이상의 VHDL 또는 여러 소프트웨어 모듈에 의해 구현된다. 하드웨어 장치는 프로그래밍될 수 있는 모든 종류의 휴대용 장치일 수 있다. 장치는 또한 예를 들어 ASIC과 같은 하드웨어 수단, 또는 하드웨어와 소프트웨어 수단의 조합, 예를 들어 ASIC 및 FPGA, 또는 적어도 하나의 마이크로프로세서 및 소프트웨어 모듈이 위치한 적어도 하나의 메모리일 수 있는 수단을 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 방법 실시예들은 부분적으로는 하드웨어로 부분적으로는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 대안적으로, 본 발명은 예를 들어 복수의 CPU를 사용하여 상이한 하드웨어 장치들 상에서 구현될 수도 있다.

특정 실시예에 대한 전술한 설명은 다른 사람들이 현재 지식을 적용함으로써 일반적인 개념에서 벗어나지 않고 이러한 특정 실시예를 다양한 응용에 대해 쉽게 수정 및/또는 적응할 수 있도록 본 명세서의 실시예의 일반적인 특성을 완전히 드러낼 것이며, 따라서, 그러한 적응 및 수정은 본 개시된 실시예의 등가물의 의미 및 범위 내에서 이해되어야 하며 그렇게 의도된다. 본 명세서에 사용된 어구 또는 용어는 제한이 아니라 설명을 위한 것임을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서의 실시예들이 실시예들의 견지에서 설명되었지만, 당업자는 본 명세서의 실시예들이 본 명세서에 설명된 실시예들의 사상 및 범위 내에서 변형되어 실시될 수 있음을 인식할 것이다.

Claims

밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크(200)에서 셀 탐색을 수행하는 방법으로서,
사용자 단말(UE)(204)에 의해서, 복수의 수신(Rx) 빔들 상에서 적어도 하나의 기지국(BS)(202)으로부터의 복수의 신호들을 모니터링하는 단계;
상기 UE(204)에 의해서, 상기 복수의 Rx 빔들 중에서 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 결정하는 단계;
상기 UE(204)에 의해서, 상기 결정된 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 사용하여 상기 복수의 Rx 빔들로부터 Rx 빔들의 서브세트를 선택하는 단계; 및
상기 UE(204)에 의해서, 상기 적어도 하나의 BS(202)의 셀 식별자(ID)를 검출하기 위해 미리 결정된 순서로, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 스캔함으로써 상기 셀 탐색을 수행하는 단계
를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 개별적으로 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이지 않다는 것을 검출하는 단계;
적어도 2개의 Rx 빔들과 연관된 전력 메트릭의 조합에 기초하여, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트의 상기 적어도 2개의 Rx 빔들을 결정하는 단계;
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트의 상기 결정된 적어도 2개의 Rx 빔들을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성하는 단계; 및
상기 결합된 빔 세트를 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 UE(204)에 의해서, 상기 Rx 빔들의 서브세트를 선택하는 단계는,
각각의 Rx 빔 상에서 수신된 각각의 신호와 연관된 상기 결정된 전력 메트릭을, 상기 복수의 Rx 빔들 중 다른 Rx 빔들 상에서 수신된 다른 신호들과 연관된 상기 결정된 전력 메트릭과 비교하는 단계;
상기 복수의 신호들의 다른 신호들과 비교하여 더 높은 값들의 전력 메트릭을 갖는 상기 복수의 신호들로부터 신호들의 서브세트를 결정하는 단계; 및
상기 셀 탐색을 위해 상기 더 높은 값들의 전력 메트릭을 갖는 상기 신호들의 서브세트와 연관된 상기 Rx 빔들의 서브세트를 선택하는 단계
를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택된 빔들의 서브세트를 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 단계는,
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 모두가 아직 스캔되지 않은 경우, 미리 결정된 순서에 따라 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트의 Rx 빔을 스캔하여 상기 Rx 빔 상에서 수신된 신호를 획득하는 단계;
상기 획득된 상기 스캔된 Rx 빔에 대응하는 신호를 개별적으로 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 단계;
상기 스캔된 Rx 빔을 개별적으로 사용한 상기 셀 탐색이 성공적인지를 검출하는 단계;
상기 스캔된 Rx 빔을 개별적으로 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이지 않다는 것을 검출한 경우, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 적어도 2개의 서브세트가 상기 셀 탐색을 위해 스캔되는지를 결정하는 단계;
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 상기 적어도 2개의 서브세트가 상기 셀 탐색을 위해 스캔되는 것으로 결정한 경우, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 상기 적어도 2개의 서브세트 상에서 수신된 적어도 2개의 신호들을 결합하여 상기 결합된 빔 세트를 형성하는 단계;
상기 결합된 빔 세트를 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 단계;
상기 결합된 빔 세트를 사용한 상기 셀 탐색이 성공적인지를 검출하는 단계; 및
상기 결합된 빔 세트를 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이지 않은 경우, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 모두가 상기 셀 탐색을 위해 이미 스캔되었는지를 결정하는 단계를
상기 선택된 Rx 빔들을 개별적으로 사용하거나 또는 상기 결합된 빔 세트를 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이거나 또는 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 모두가 스캔될 때까지, 재귀적으로 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 선택된 Rx 빔 개별 및 상기 결합된 빔 세트 중 하나를 사용한 셀 탐색이 성공적인지 또는 성공적이지 않은지 검출하는 단계는,
상기 선택된 Rx 빔 개별 및 상기 결합된 빔 세트 중 적어도 하나를 사용하여 셀 ID, PSS 및 SSS 중 적어도 하나가 검출되지 않으면, 상기 셀 탐색이 성공적이지 않은 것으로 검출하는 단계;
상기 검출된 셀 ID가 PAPR(Peak to Average Power) 기준 및 셀 선택 기준(S-criterion) 중 적어도 하나를 만족하지 않는 경우, 상기 셀 탐색이 성공적이지 않은 것으로 검출하는 단계; 및
상기 검출된 셀 ID가 상기 PAPR 기준 및 상기 S-기준 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 셀 탐색이 성공적인 것으로 검출하는 단계
를 포함하는, 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 적어도 2개의 서브세트를 결합하여 상기 결합된 빔 세트를 형성하는 단계는,
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 상기 적어도 2개의 서브세트 상에서 수신된 적어도 2개의 신호들의 전력을 결합하여 상기 결합된 빔 세트를 형성하는 단계; 및
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 상기 적어도 2개의 서브세트 상에서 수신된 적어도 2개의 신호들의 전력 및 위상을 결합하여 상기 결합된 빔 세트를 형성하는 단계
중 하나를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 UE(204)에 의해서, 상기 UE(204)의 적어도 하나의 SIM(Subscriber Identity Module)에 대해 할당된 ARFCN(Absolute Radio-Frequency Channel Number) 목록에 대해 상기 셀 탐색을 수행하는 단계를 더 포함하며, 여기서 상기 ARFCN 목록은 복수의 ARFCN들 및 연관된 위치 데이터를 포함하는, 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 UE(204)에 의해서, 상기 ARFCN 목록에 기초하여 셀 탐색을 수행하는 단계는,
상기 ARFCN 목록에 존재하는 복수의 ARFCN들에 대한 스캔 순서를 결정하는 단계; 및
상기 복수의 ARFCN들 중 하나에 대한 셀 탐색이 성공적이거나 상기 결정된 복수의 ARFCN들 모두의 스캔이 완료될 때까지 ARFCN 셀 탐색 동작을 재귀적으로 수행하는 단계를 포함하며, 상기 ARFCN 셀 탐색 동작은,
상기 결정된 스캔 순서에 따라 상기 결정된 복수의 ARFCN들 중 각 ARFCN에 대한 복수의 Rx 빔들을 스캔하는 동작;
상기 스캔된 복수의 Rx 빔들의 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 결정하는 동작;
상기 결정된 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 사용하여 각각의 ARFCN에 대한 복수의 Rx 빔들 중 Rx 빔들의 서브세트를 선택하는 동작; 및
상기 적어도 하나 BS(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 각각의 ARFCN에 대한 상기 수신된 Rx 빔들의 서브세트를 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 동작을 포함하는, 방법.
밀리미터파(mmWave) 기반 통신 네트워크(200)의 사용자 단말(UE)(204)로서,
메모리(302); 및
상기 메모리(302)에 커플링되는 컨트롤러(306)를 포함하며, 상기 컨트롤러(306)는,
복수의 수신(Rx) 빔들 상에서 적어도 하나의 기지국(BS)(202)으로부터의 복수의 신호들을 모니터링하고;
상기 복수의 Rx 빔들 중에서 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 결정하고;
상기 결정된 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 사용하여 상기 복수의 Rx 빔들로부터 Rx 빔의 서브세트를 선택하고; 또한
상기 적어도 하나의 BS(202)의 셀 식별자(ID)를 검출하기 위해 미리 결정된 순서로, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 스캔함으로써 상기 셀 탐색을 수행하도록 구성되는, 사용자 단말(UE)(204).
제 9 항에 있어서,
상기 컨트롤러(306)는,
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트를 개별적으로 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이지 않다는 것을 검출하고;
적어도 2개의 Rx 빔들과 연관된 전력 메트릭의 조합에 기초하여, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트의 상기 적어도 2개의 Rx 빔들을 결정하고;
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트의 상기 결정된 적어도 2개의 Rx 빔들을 결합하여 결합된 빔 세트를 형성하고; 또한
상기 결합된 빔 세트를 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하도록 더 구성되는, 사용자 단말(UE)(204).
제 9 항에 있어서,
상기 컨트롤러(306)는,
각각의 Rx 빔 상에서 수신된 각각의 신호와 연관된 상기 결정된 전력 메트릭을, 상기 복수의 Rx 빔들 중 다른 Rx 빔들 상에서 수신된 다른 신호들과 연관된 상기 결정된 전력 메트릭과 비교하고;
상기 복수의 신호들의 다른 신호들과 비교하여 더 높은 값들의 전력 메트릭을 갖는 상기 복수의 신호들로부터 신호들의 서브세트를 결정하고; 또한
상기 셀 탐색을 위해 상기 더 높은 값들의 전력 메트릭을 갖는 상기 신호들의 서브세트와 연관된 상기 Rx 빔들의 서브세트를 선택하도록 더 구성되는, 사용자 단말(UE)(204).
제 9 항에 있어서,
상기 컨트롤러(306)는,
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 모두가 아직 스캔되지 않은 경우, 미리 결정된 순서에 따라 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트의 Rx 빔을 스캔하여 상기 Rx 빔 상에서 수신된 신호를 획득하는 단계;
상기 획득된 상기 스캔된 Rx 빔에 대응하는 신호를 개별적으로 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 단계;
상기 스캔된 Rx 빔을 개별적으로 사용한 상기 셀 탐색이 성공적인지를 검출하는 단계;
상기 스캔된 Rx 빔을 개별적으로 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이지 않다는 것을 검출한 경우, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 적어도 2개의 서브세트가 상기 셀 탐색을 위해 스캔되는지를 결정하는 단계;
상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 상기 적어도 2개의 서브세트가 상기 셀 탐색을 위해 스캔되는 것으로 결정한 경우, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 중 상기 적어도 2개의 서브세트 상에서 수신된 적어도 2개의 신호들을 결합하여 상기 결합된 빔 세트를 형성하는 단계;
상기 결합된 빔 세트를 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 단계;
상기 결합된 빔 세트를 사용한 상기 셀 탐색이 성공적인지를 검출하는 단계; 및
상기 결합된 빔 세트를 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이지 않은 경우, 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 모두가 상기 셀 탐색을 위해 이미 스캔되었는지를 결정하는 단계를,
상기 선택된 Rx 빔들을 개별적으로 사용하거나 또는 상기 결합된 빔 세트를 사용한 상기 셀 탐색이 성공적이거나 또는 상기 선택된 Rx 빔들의 서브세트 모두가 스캔될 때까지, 재귀적으로 수행하도록 더 구성되는, 사용자 단말(UE)(204).
제 12 항에 있어서,
상기 컨트롤러(306)는,
상기 선택된 Rx 빔 개별 및 상기 결합된 빔 세트 중 적어도 하나를 사용하여 셀 ID, PSS 및 SSS 중 적어도 하나가 검출되지 않으면, 상기 셀 탐색이 성공적이지 않은 것으로 검출하는 것;
상기 검출된 셀 ID가 PAPR(Peak to Average Power) 기준 및 셀 선택 기준(S-criterion) 중 적어도 하나를 만족하지 않는 경우, 상기 셀 탐색이 성공적이지 않은 것으로 검출하는 것; 및
상기 검출된 셀 ID가 상기 PAPR 기준 및 상기 S-기준 중 적어도 하나를 만족하는 경우, 상기 셀 탐색이 성공적인 것으로 검출하는 것
중 적어도 하나를 수행하도록 더 구성되는, 사용자 단말(UE)(204).
제 9 항에 있어서,
상기 컨트롤러(306)는,
상기 UE(204)의 적어도 하나의 SIM(Subscriber Identity Module)에 대해 할당된 ARFCN(Absolute Radio-Frequency Channel Number) 목록에 대해 상기 셀 탐색을 수행하도록 더 구성되며, 여기서 상기 ARFCN 목록은 복수의 ARFCN들 및 연관된 위치 데이터를 포함하는, 사용자 단말(UE)(204).
제 14 항에 있어서,
상기 컨트롤러(306)는,
상기 ARFCN 목록에 존재하는 복수의 ARFCN들에 대한 스캔 순서를 결정하고; 또한
상기 복수의 ARFCN들 중 하나에 대한 셀 탐색이 성공적이거나 상기 결정된 복수의 ARFCN들 모두의 스캔이 완료될 때까지 ARFCN 셀 탐색 동작을 재귀적으로 수행하도록 더 구성되며, 상기 ARFCN 셀 탐색 동작은,
상기 결정된 스캔 순서에 따라 상기 결정된 복수의 ARFCN들 중 각 ARFCN에 대한 복수의 Rx 빔들을 스캔하는 동작;
상기 스캔된 복수의 Rx 빔들의 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 결정하는 동작;
상기 결정된 각각의 Rx 빔과 연관된 전력 메트릭을 사용하여 각각의 ARFCN에 대한 복수의 Rx 빔들 중 Rx 빔들의 서브세트를 선택하는 동작; 및
상기 적어도 하나 BS(202)의 셀 ID를 검출하기 위해 각각의 ARFCN에 대한 상기 수신된 Rx 빔들의 서브세트를 사용하여 상기 셀 탐색을 수행하는 동작을 포함하는, 사용자 단말(UE)(204).