KR20220106768A - 안테나 방사 패턴의 간섭 인식 적응 - Google Patents
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Abstract
무선 통신 네트워크에서 동작하도록 구성된 장치는 통신 파트너와 통신하기 위한 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성된다. 상기 안테나 방사 패턴은 메인 로브, 적어도 하나의 사이드로브 및 상기 메인 로브와 상기 사이드로브 사이의 널을 포함한다. 상기 장치는 상기 메인 로브를 상기 통신 파트너에 대한 경로 쪽으로 조절하고, 상기 사이드로브 및/또는 상기 널을 추가 장치의 위치에서의 간섭을 처리하기 위해 조절하도록 구성된다.
Description
본 발명은 무선 통신 네트워크에서 통신하기 위한 장치, 무선 통신 네트워크 및 이를 동작하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 안테나 방사 패턴의 간섭 인식 적응 및 네트워크 장치를 사용한 안테나 패턴 특성의 평가에 관한 것이다.
이하, 특정 셀룰러 무선 원리에 대해 간략하게 설명한다.
특정 서비스, 예를 들어, 향상된 모바일 광대역 및 개인 통신 서비스의 제공을 위해 일정한 양의 무선 스펙트럼을 사용할 수 있음을 감안할 때, 시스템 설계자는 영역 적용 범위와 시스템 용량의 명백히 상충되는 요구 사항의 균형을 맞춰야 한다. 이러한 제약을 해결할 뿐만 아니라 널리 보급되고 고도로 발전된 상업적 성공을 거둔 셀룰러 방식은 주파수 재사용 원칙을 사용했다. 셀룰러 네트워크에서, 각 셀은 상대적으로 저전력 기지국 송신기를 가지고 있으며 해당 셀에서 일정 거리 떨어져 있으면 동일한 무선 채널이 다른 셀에 재할당될 수 있도록 무선 채널이 할당된다. 한편, 거리가 떨어져 있지 않은 인접 셀은 서로 다른 무선 채널이 할당된다. 이제 주파수 재사용의 이점이 명확하긴 하지만, 단점이 있다. 사용 가능한 총 스펙트럼은 재사용되는 더 작은 무선 채널로 분할되기 때문에, 단일 셀 내에서 사용 가능한 대역폭은 감소되고 이에 따라 그 용량과 처리량도 또한 감소된다.
주파수 재사용 방식
셀룰러 무선 통신 네트워크의 설계 및 개발은 그 성능이 (일반적으로 능동 및 수동 전자 부품 모두의 열 효과로 인해) 노이즈에 의해 더욱 제한되거나 네트워크에서 작동하는 다른 장치에 의해 생성된 간섭에 의해 더 제한되는지에 따라 크게 의존한다.
스펙트럼 효율성과 신호 품질을 개선하기 위해 주파수 재사용 방식이 제안되었다. 서로 다른 방식은 자원 활용과 서비스 품질(QoS) 간에 서로 다른 절충안을 제공한다. GSM 시스템에 대해 제안된 기존의 재사용 3(N=3) 방식은 셀간 간섭에 대한 보호를 제공한다. 그러나 스펙트럼 자원의 3분의 1만이 각 셀 내에서 사용된다. 모든 자원이 모든 셀(N=1)에서 사용되는 재사용 1 방식에서, 셀 경계에서의 간섭이 중요할 수 있다[2]. 2G 네트워크(예: GSM 또는 AMPS)에서 사용되는 N>1의 경우 상황이 더 좋은데 동일 채널 간섭자는 주파수 재사용 거리로 인해 물리적으로 서로 더 멀리 떨어져 있기 때문이다. N=1인 네트워크의 경우, 모든 셀이 간섭자이기 때문에 상황은 최악이 된다. "파일럿 오염" (또는 "우세한 서버 없음")은 주어진 위치에서 많은 다른 셀로부터 받은 전력에 미미한 차이가 있는 상황을 나타낸다. 결과적으로 합성 신호 수준은 높지만, 단일 셀로부터의 SINR은 전체 간섭이 높기 때문에 열악하다. 그 결과 전체 신호 수준이 높더라도 RF 성능은 좋지 않다[2].
네트워크가 작동하는 체제를 식별하는 것이 시스템 설계, 매체 접근 제어(MAC) 및 물리 계층 절차의 중심이 된다. 예를 들어, 간섭이 제한된 네트워크는 셀 간 간섭 조정, 조정된 빔 형성 및 동적 직교화와 같은 고급 기술로부터 이점을 얻을 수 있지만, 이러한 기술은 간섭보다는 열 잡음이 지배적인 네트워크에서는 거의 가치가 없다[1].
셀 에지 성능
고속으로 움직이는 차량은 "핸드오버 드래깅 효과"로 인해 훨씬 더 나쁜 셀 에지 SINR에 노출될 수 있다. 본질적으로 이것은 UE가 셀 경계를 넘어 이동할 때까지 핸드오버가 트리거되지 않기 때문에, 빠르게 움직이는 UE(사용자 장치)가 항상 최고의 서버에 의해 서비스될 수 없고, 핸드오버가 완료되는 동안 시간 경과가 있다는 사실에 기인한다[2]. 유사한 효과는 현재 3GPP 5G 표준화 내에서 진행 중인 연구 항목인 비지상파 네트워크(NTN)에서 고려되는 것과 같은 위성 기반 시스템에서 경험될 수 있다.
셀 에지 근처에서의 일반적인 문제는, 최상의 서버의 SINR은 이미 매우 열악하고, 두 번째와 세 번째로 좋은 서버의 SINR 값이 훨씬 더 나쁘다는 것이다. 3GPP 시뮬레이션은 일반적으로 최상의 서버의 SINR 분포만을 보여준다. 그러나 실제 상황에서 UE는 두 번째 또는 세 번째로 좋은 서버와도 작업해야 하므로, 실제 상황은 좋지가 않다[2].
확산 스펙트럼 시스템(예: CDMA 또는 UMTS)은 특히 낮은 데이터 속도의 경우, 처리 이득이 크기 때문에 매우 음의 값인 SINR 값에서 작동할 수 있으며; 소프트 핸드오프가 또한 유용한다. 그러나 LTE 인터페이스는 동일한 음의 SINR 조건에서 작동할 수 없으며 소프트 핸드오프를 지원하지 않는다. 이러한 셀 경계 문제는 셀간 간섭 조정(ICIC)에 의해 해결된다. 본질적으로 ICIC는 셀 에지 SINR 값을 증가시켜 바로 인접하는 셀로부터의 동일 채널 간섭 셀 에지 사용자 경험을 줄인다[2].
LTE 및 NR과 같은 OFDMA 기반 시스템에서, 자원 요소(RE)는 1 심볼 x 1 서브캐리어로 이루어진 가장 작은 단위이다. 자원 요소 그룹(REG)은 4개의 연속적인 자원 요소의 그룹이다(참조 신호에 대한 자원 요소는 REG에 포함되지 않음). 제어 채널 요소(CCE)는 9개의 연속하는 REG의 그룹이다. 집합 수준은 'L'개의 CCE 그룹을 설명하며 여기서 L은 1, 2, 4 또는 8일 수 있다.
스케줄러는 전력 영역에서 CCE 기반 전력 부스팅을 구현하는 데 사용할 수 있는 셀룰러 네트워크의 기능적 엔티티이다. CCE 집합 수준은 1, 2, 4 또는 8일 수 있으며(CCE-1, CCE-2, CCE-4 또는 CCE-8) 집합 수준이 높을수록 더 강력해진다. 그러나 높은 집합 수준은 또한 더 많은 PDCCH 자원를 사용한다. 그러므로, 셀 센터 사용자는 CCE-1 또는 CCE-2를 사용하고; 셀의 중간 어딘가에 위치한 사용자는 CCE-2 또는 CCE-4를 사용하고; 셀 에지 사용자는 항상 CCE-8을 사용한다. CCE 기반 전력 부스트는 CCE-8의 전송 전력 수준을 높일 수 있으며, 이는 잠재적으로 셀 에지 사용자에 대한 CCE의 신호 수준을 높일 수 있다[2].
셀룰러 시나리오에서 CCE 기반 전력 부스트
넓게 말하면, 셀은 다음 세 가지 시나리오 중 하나로 분류될 수 있다.
적용범위 제한된 환경에서, 셀은 서로 매우 멀리 떨어져 있다. 예를 들면 교외 및 고속도로 셀이 있다. 일반적으로, 셀 가장자리 근처의 신호 수준은 이미 매우 낮으므로 그 결과 셀 외부 간섭 수준도 매우 낮다. 적용 범위가 제한된 환경의 경우 다음과 같은 근사치가 만들어질 수 있다:
이 경우, 신호 전력을 높이면 "S"가 향상되고, 따라서 열 노이즈가 일정하기 때문에 SNR이 향상된다. CCE 기반 전력 부스트는 적용 범위가 제한된 환경에서 효과적이다.
간섭 제한된 환경에서, 셀은 단단히 패킹된다. 예를 들면 작은 셀을 갖는 조밀한 교외, 도시 또는 조밀한 도시가 있다. 일반적으로, 셀 에지 합성 신호 수준은 매우 높지만, 셀 외부 간섭 수준도 매우 높다. 결과적으로, 셀 에지 SINR은 여전히 좋지 않다. 간섭이 제한된 환경의 경우, 다음을 사용하여 상황을 근사화할 수 있다:
이 경우, CCE 기반의 파워 부스트는 효과가 없는데, 이는 신호 전력이 증가할 때 셀 외부 간섭 수준도 증가하고, 결과적으로 SIR은 개선되지 않기 때문이다. 일반적으로 셀 에지 전력 수준은 이미 매우 높으므로, 전력을 더 높여도 도움이 되지 않는다.
이 현상은 소위 "칵테일 파티 효과":라고 하는데, 소음 수준이 높은 배경의 칵테일 파티에서는, 모든 사람이 목소리 수준을 높인다고 해서 가청도가 향상되지 않고: 단지 더 높은 수준의 배경 소음을 생성한다는 것이다. 불행하게도 간섭 제한된 환경은 도움을 가장 필요로 하는 영역이다. 통화 드롭은 소형 셀, 특히 빠르게 움직이는 차량에서 걸려온 전화에서 가장 자주 발생한다.
간섭 제한 및 적용 범위 제한 사이의 환경에서, 셀은 서로 매우 가깝지도 멀지도 않다. 예는 일반적으로 조밀하지 않은 교외 셀이다. SINR 방정식에서 "I" 및 "n" 항이 모두 무시 가능하지 않는 한, 신호 수준을 높이는 것이 다소 도움이 되지만, 이것은 적용 범위가 제한된 환경에 대한 상황만큼이나 효과적이지 않다. 효율성의 정도는 "I"의 크기 대 "n"의 크기에 따라 다르며; I/n 비율이 높을수록 효율성이 떨어지고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 일반적으로 I > n이므로, 여기서 주요 문제는 CCE 기반 전력 부스트에서 얻은 이득이 최악의 시나리오를 처리하기에 충분하지 않을 수 있다는 것이다[2].
LTE 및 NR의 참조 신호
LTE에서, 셀 참조 신호(CRS)는 전체 캐리어 대역폭에 걸쳐 시간 및 주파수 도메인 모두에서 지속적으로 브로드캐스트 및 배포되도록 설계되었다. 이는 UE가 시간/주파수 래스터를 잠그는 것을 돕고 다운링크(DL) 데이터의 디코딩을 용이하게 하도록 수행되었다. 그러나 이것은 셀에 사용자가 없는 경우에도 많은 수의 자원 요소(RE)가 CRS를 전송하고 있는 것을 필요로 하므로, DL 전력을 낭비하고 인접 셀에 간섭을 야기할 수 있다[3].
이후 LTE 개발은 데이터 디코딩을 위해 CRS 대신 사용되는 복조 참조 신호(DM-RS)의 도입이었다. CRS 브로드캐스트를 제한하기 위해서는, 데이터전용 캐리어 및 파일럿 호흡과 같은 기능이 제안되었다. 5G NR은 초희박 물리적 계층을 갖도록 설계되어, 연속되는 참조 신호를 주문형 신호로 대체한다.
채널 상태 정보 참조 신호(CSI-RS): CSI 획득, 빔 관리의 주요 기능을 가진 참조 신호. UE에 대한 CSI-RS 자원은 RRC 정보 요소에 의해 구성되며, MAC CE 또는 DCI를 통해 동적으로 활성화/비활성화될 수 있다[3].
복조 참조 신호(DMRS): UE 특정적이며 빔 형성될 수 있는 참조 신호는 데이터 및 제어 복조에 사용된다. 이들은 해당 PDSCH가 매핑된 PRB에서만 전송된다[3].
위상 추적 참조 신호(PTRS): 참조 신호 추적이라고 하는 새로운 유형의 참조 신호가 도입되었으며, 다음 용도로 사용된다: UE 측에서 시간 및 주파수 추적; 및 UE 측에서의 지연 확산 및 도플러 확산 추정. 구성 가능한 기간 동안 제한된 대역폭에서 전송되며 상위 계층 매개변수에 의해 조절된다[3].
밀리미터파 스펙트럼 및 주파수 범위 2
대략 10에서 300GHz 사이의 주파수로 정의되는 밀리미터파(mmWave) 스펙트럼은 셀룰러 무선 통신의 새롭고 유망한 개척 분야이다. mmWave 대역은 광대한 미개척 스펙트럼을 제공하며 일부 추정에 따르면 현재 모든 셀룰러 작동 주파수 대역의 최대 200배 대역폭을 제공한다. 이 엄청난 잠재력은 mmWave 네트워크가 5G 및 5G 이상 셀룰러 진화를 위한 가장 유망한 기술 중 하나로 확인되었다. 뉴라디오(NR)의 3GPP 표준화와 관련하여 두 가지 주파수 범위가 정의되었다: 410MHz 내지 7,125MHz의 FR1 및 24.25GHz 내지 52.6GHz의 FR2. 이러한 현재 정의 외에도, 3GPP는 추가 mmWave 주파수 범위를 연구하고 있다. 새로운 정의가 나올 가능성이 있다. 본 발명 개시의 내용은 모든 mmWave 주파수에 적용 가능하다.
빔 형성을 포함하는 매시브 MIMO(mMIMO)는 이러한 새로운 주파수 대역에서 더 높은 네트워크 용량과 더 높은 데이터 처리량을 달성하는 데 사용된다. 그러나 이러한 기술을 사용하면, 무선 액세스가 셀 적용범위에서 빔 적용범위로 변경하게 되고, 이는 4G 무선 액세스 네트워크(RAN)에서 상당히 변화한 것을 나타낸다[4].
NR 무선 자원 관리 측정 및 FR2
NR의 무선 자원 관리(RRM)는 동기 신호 블록(SSB) 또는 CSI-RS의 측정을 기반으로 하며, 참조 신호 수신 전력(RSRP) 및 참조 신호 수신 품질(RSRQ)과 같은 메트릭으로 보고될 수 있다. NR에 대한 무선 링크 모니터링(RLM) 측정 요구 사항은 SSB 기반 측정과 CSI-RS 기반 측정을 모두 포함한다[5].
SSB 기반 측정의 경우, UE는 갭이 있든 없든, 주파수 내 및/또는 주파수 간 RSRP, RSRQ 및 RS-SINR 측정을 수행하게 된다. CSI-RS 기반 빔 측정의 경우, UE는 물리 계층 RSRP를 보고한다. CSI-RS 기반 RSRP, RSRQ 및 RS-SINR도 또한 지원된다[5].
측정 관점에서, FR2 UE는 아날로그 및/또는 디지털 빔 형성 수신기를 활용할 수 있다. FR2 UE가 구형으로 스위프하기 위해서는 더 긴 측정 시간이 필요하다[5].
3GPP Rel-15에서, 계층 1(L1) RSRP는 구성된 참조 신호에 대해 절대 수신 전력을 반영하므로 빔 관련 측정을 위한 메트릭으로 도입되었다. 그러나 실제로 다중 빔 송수신 기술을 사용하는 경우, L1-RSRP만으로는 빔 선택이 충분하지 않을 수 있다[5]. 강력하고 유사한 RSRP를 나타내는 다수의 공간적으로 인접한 빔이 강한 상호 간섭을 일으킬 수 있다고 보고했다. 이러한 간섭 정보는 빔 선택을 위한 입력으로 적절하게 평가되어야 한다[6].
편리한 빔 수준 다중 사용자 페어링을 가능하게 하기 위해, 빔간 간섭을 평가하고 보고하는 메커니즘이 최근 주목받고 있다. 그러나, UE Rx 빔 정보는 gNB가 Tx 빔과 해당 UE Rx 빔 간의 연관을 인식하지 못하는 Rel-15 빔 보고 메커니즘에서 투명하다. 따라서 Rel-16 작업 항목 설명은 해당 범위에서 빔 측정 및 보고를 위한 L1-RSRQ 및 L1-SINR의 정의를 포함한다[6].
이러한 선행 기술로부터 출발해서 보면, 높은 통신 처리량 및 무선 통신 시스템을 제공할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 높은 처리량을 가능하게 하는 것이다.
이 목적은 독립항에 정의된 주제에 의해 달성된다.
본 발명자는 통신에 관여하지 않는 다른 장치들의 위치에서 장치들 간의 통신에 의해 야기되는 간섭을 구체적으로 처리하여, 이들 다른 장치들의 통신이 방해받지 않고 유지될 수 있거나 낮은 수준에서 방해될 수 있으며, 이에 의해 이들 다른 장치에서의 통신 처리량의 손실을 방지할 수 있다는 것을 알았다. 본 발명자는 그러한 고려가 안테나 방사 패턴의 사이드로브를 조절함으로써 빔 형성 기술을 수행할 수 있는 장치에서 특히 효과적이라는 것을 알았다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 동작하도록 구성된 장치는 통신 파트너와 통신하기 위한 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성된다. 안테나 방사 패턴은 메인 로브와 사이드로브를 포함한다. 상기 장치는 메인 로브를 통신 파트너에 대한 경로를 향하도록 조절하고 추가 장치의 위치에서의 간섭을 처리하기 위해 사이드로브를 조절하도록 구성된다. 이로 인해 추가 장치에서의 간섭을 처리하여 그 위치에서의 방해를 방지하면서 통신 파트너와의 통신을 유지하는 것이 가능하게 된다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 동작하도록 구성된 장치는 통신 파트너와 통신하기 위한 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성된다. 이 장치는 다른 장치에 의해 간섭을 받거나 교란될 수 있으며 장치와 통신하지 않는 이 추가 장치와 관련된 간섭의 측정값을 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 장치는 추가 장치로부터의 전력의 수신 및/또는 간섭에 대해 추가 장치가 동작하는 통신 네트워크의 구성원 또는 추가 장치에 보고하도록 구성될 수 있다. 이로 인해 간섭하는 장치가 간섭받는 장치의 위치에서 간섭하는 장치로 인해 야기되는 간섭을 감소시킬 수 있도록 간섭하는 장치에서 정보원을 제공하는 것이 가능하게 된다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크는 안테나 방사 패턴의 사이드로브를 조절하여 간섭을 처리하도록 구성된 적어도 하나의 간섭하는 장치 및 수신된 간섭에 대해 보고하도록 구성된 적어도 하나의 간섭받는 장치를 포함한다. 이러한 네트워크는 통상적인 통신 네트워크로 형성될 수 있으며, 간섭하는 장치와 간섭받는 장치는, 예를 들어, 운영자에 의해 작동되는 무선 통신 네트워크의 공통 셀 또는 이 네트워크의 상이한 셀에서 공통적으로 서비스된다. 하지만, 설명된 실시 예는 이에 제한되지 않고 개별 네트워크 또는 그 일부, 예를 들어, 서로 다른 표준에 따라 작동하는 다른 운영자 또는 네트워크에 의해 운영되는 셀에 의해 형성되는 무선 통신 네트워크를 의미한다.
추가 실시 예는 본 명세서에 기술된 장치를 동작시키는 방법, 네트워크를 동작시키는 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
추가 실시 예는 종속항에 정의되어 있다.
이하, 본 발명의 실시 예가 첨부 도면과 관련하여 더 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 횡축에 방위각도 및 종축에 방향성을 갖는 서로 수직하는 축들을 사용하여 플롯팅된 이상적인 안테나 방사 패턴의 예를 도시한다;
도 2는 극좌표 시스템을 사용하여 플롯팅된 도 1의 안테나 방사 패턴의 개략도를 도시한다;
도 3a는 실시 예에 따른 간섭 장치가 동작하는 실시 예에 따른 네트워크의 적어도 일부의 개략적인 평면도를 도시한다;
도 3b는 간섭 장치가 사이드로브의 전송 전력을 고려하여 안테나 방사 패턴에 적응하는 도 3a에 따른 무선 통신 네트워크의 일부의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 3c는 간섭 장치가 다른 방향을 따라 가리키도록 사이드로브의 방향을 조절하는 도 3a에 따른 네트워크 부분의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 3d는 간섭 장치가 전력/감도 및 사이드로브의 방향을 조절하는 도 3a의 시나리오의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 4a는 일 실시 예에 따른 간섭받는 장치의 개략적인 블록도를 도시한다; 및
도 4b는 간섭받는 장치와 간섭하는 간섭자 사이의 상호작용의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1은 횡축에 방위각도 및 종축에 방향성을 갖는 서로 수직하는 축들을 사용하여 플롯팅된 이상적인 안테나 방사 패턴의 예를 도시한다;
도 2는 극좌표 시스템을 사용하여 플롯팅된 도 1의 안테나 방사 패턴의 개략도를 도시한다;
도 3a는 실시 예에 따른 간섭 장치가 동작하는 실시 예에 따른 네트워크의 적어도 일부의 개략적인 평면도를 도시한다;
도 3b는 간섭 장치가 사이드로브의 전송 전력을 고려하여 안테나 방사 패턴에 적응하는 도 3a에 따른 무선 통신 네트워크의 일부의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 3c는 간섭 장치가 다른 방향을 따라 가리키도록 사이드로브의 방향을 조절하는 도 3a에 따른 네트워크 부분의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 3d는 간섭 장치가 전력/감도 및 사이드로브의 방향을 조절하는 도 3a의 시나리오의 개략적인 블록도를 도시한다;
도 4a는 일 실시 예에 따른 간섭받는 장치의 개략적인 블록도를 도시한다; 및
도 4b는 간섭받는 장치와 간섭하는 간섭자 사이의 상호작용의 개략적인 블록도를 나타낸다.
동일하거나 동등한 요소 또는 동일하거나 동등한 기능을 갖는 요소는 상이한 도면에서 발생하더라도 동일하거나 동등한 참조 번호로 이하의 설명에서 표시된다.
이하 설명에서, 본 발명의 실시 예에 대한 보다 철저한 설명을 제공하기 위해 복수의 세부사항이 제시된다. 그러나, 본 발명의 실시 예가 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예에서, 잘 알려진 구조 및 장치는 본 발명의 실시 예를 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 보다는 블록도 형태로 도시된다. 또한, 이하에서 설명하는 상이한 실시 예의 특징은 특별히 달리 언급하지 않는 한 서로 결합될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 실시 예는 장치에 의해 형성되는 안테나 방사 패턴 또는 빔 패턴에 관한 것이다. 이러한 안테나 방사 패턴은 송신 방사 패턴 및/또는 수신 방사 패턴, 즉, 신호의 송신 및/또는 수신을 위한 공간 패턴 또는 선호되는 방향일 수 있다. 그러한 안테나 방사 패턴은 메인 로브 (선택적으로 추가적인 메인 로브) 및 하나 이상의 사이드로브를 포함할 수 있다. 두 개의 인접한 로브 사이에는 소위 널(null)이 배열될 수 있다. 밀리미터파 스펙트럼과 관련하여 설명된 바와 같이, 밀리미터파 주파수의 사용은 적용범위의 원칙이 셀 적용범위에서 빔 적용범위로 이동할 수 있기 때문에 셀룰러 무선 네트워크에 대한 패러다임 변화를 만든다. 3G PP NR은 빔 관리 절차 및 빔 대응 요구 사항을 정의하지만[7], 실시 예는 안테나 방사 패턴의 빔 부분에 관한 것이다.
안테나 방향성
안테나의 방향성은 다른 모든 방향으로 방출하는 에너지의 양과 비교하여 선호하는 방향이나 주어진 방향으로 전자기 에너지를 집중하거나 유도하는 능력의 척도가 된다. 상호성으로 인해, 안테나 방향성은 송신과 수신 모두에서 동일한다. 일반적으로 모든 실용적인 안테나는 1보다 큰 방향성을 가지고 있다. 개별 안테나의 방향성은 세심한 설계를 통해 영향을 받을 수 있지만, 더 높은 방향성을 달성하고 최대 에너지가 방향되는 방향을 조절하기 위해 다수의 안테나 요소가 종종 안테나 배열을 형성하는 방식으로 배열된다. 이제 요소의 기계적 위치는 일반적으로 고정되지만, 이들의 전기적 여기는 안테나 배열의 방사 패턴의 특성을 변경하도록 배열될 수 있다. 이러한 방법을 사용하면, 무엇보다도 다음을 조절할 수 있다: 전기 스캔 각도(메인 로브 또는 "빔"이 가리키는 방향); 메인 로브에 대한 사이드로브의 전체 수준; 사이드로브의 수준과 위치; 널의 깊이와 위치 (메인 로브와 사이드로브 사이 및 사이드로브 사이에 있음). 이상적인 위상 배열 안테나에 의해 생성된 2차원 안테나 방사의 예는 각각 직사각형 및 극축을 사용하여 도 1 및 도 2에 나와 있다.
즉, 도 1은 횡축에 방위각도 및 종축에 방향성을 갖는 직교 좌표계에서와 같이 직사각형 또는 수직 축을 사용하여 플롯팅된 이상적인 안테나 방사 패턴(10)의 예를 도시한다. (메인) 빔으로도 지칭될 수 있는 메인 로브(12)는 방위각에서 30도로 도시되어 있다. 안테나 방사 패턴은 하나 이상의 사이드로브(141 내지 14i)를 포함할 수 있고, 2개의 인접한 로브 사이에 널(161 내지 16j)이 배열될 수 있다. 널은 인접한 로브와 비교할 때 더 적은 전력이 전달(수신 또는 전송)되는 방향으로 이해될 수 있다. 전력 전달의 감소는, 예를 들어, 적어도 6dB, 적어도 10dB 등일 수 있다. 예를 들어 균일한 전력 분포를 사용하여 필요한 방향으로 빔 또는 메인 로브(12)를 조종하기 위해 위상 분포가 사용될 수 있다. 사이드로브 수준은 불규칙할 수 있다.
도 2는 극좌표계를 사용하여 플롯팅된 안테나 방사 패턴(10)의 개략도를 도시한다.
본 명세서에 기술된 실시 예들과 관련하여 안테나 방사 패턴을 형성하는 것은 정적 안테나 방사 패턴에 관한 것일 수 있지만, 동적, 즉 스위핑 안테나 방사 패턴에 관한 것일 수도 있다. 스위핑 빔 패턴 또는 안테나 방사 패턴은 공간에서 또는 주파수에서 이동하는, 예를 들어 회전되거나 측면으로 이동되는 일정하거나 변화하는 패턴으로 이해될 수 있다. 그러한 스위핑은 안테나 방사 패턴의 로브 및/또는 널(null)의 방향의 조정을 가능하게 할 수 있다.
본 실시 예와 관련하여 설명된 방향은 실시 예의 범위를 방향의 좁은 의미, 즉 단일 인자로 제한하지 않는다. 방향이라는 용어는 통신 파트너의 장소/위치, 영역/구역 또는 볼륨에서 수신되거나 전송된 신호에 크게 기여하는 지배적인 각도 성분의 세트를 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이것은 서로 다른 수신 다중 경로 구성요소를 수집하고 효과적인 수신 안테나 입력 신호에 가중치를 주는 복잡한 3D 수신 안테나 방사 패턴과 동일할 수 있다. 따라서 방향은 한 라인에 제한하지 않고 수신된 패턴에 의해 수집된 방향에서 신호의 집합을 포함할 수 있다. 송신 전략은 송신기로부터 목표 수신/통신 파트너로 양호한 신호 전력 전달을 제공하는 송신 빔 패턴을 선택할 수 있다.
빔 형성을 수행할 수 있는 본 명세서에 설명된 장치는 안테나 배열을 포함할 수 있고, 안테나 배열은 하나 이상의 안테나 패널을 가지며, 여기서 각각의 안테나 패널은 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 즉, 각 안테나 패널은 패널 또는 그 서브패널이 코히어런트 빔 형성을 수행할 수 있도록 방사/수신 안테나의 배열을 포함한다. 즉, 빔 형성을 수행하기 위해서, 안테나 패널로 그룹핑된 안테나의 수, 안테나 패널의 수, 따라서 총 안테나 수는 임의적일 수 있다.
패턴 조절
이전 논의의 맥락에서, 장치 (예를 들어 기지국과 사용자 장치) 간의 최상의 링크를 형성하기 위해서, 빔 관리를 사용하여 각 장치의 빔이 적절하게 가리키고 있는지 확인할 수 있다. 그러나 알려진 빔 관리는 다른 사용자에 대한 간섭의 영향을 고려하지 않는다. 즉, 예를 들어, 기지국 안테나 빔이 주어진 방향, 즉 연결을 설정하거나 유지해야 하는 장치를 가리키는 경우, 패턴의 연관된 사이드로브 및 널은 임의로 빔을 따른다. 사이드로브의 파워 수준은 일반적으로 빔의 파워 수준보다 낮지만, 그들은 여전히 기지국이 연결되지 않은 다른 장치에 충분한 전력을 방출하므로 장치가 간섭을 받게 된다. 어떤 경우에,. 간섭자의 전력 수준이 서빙 빔의 전력 수준을 초과할 수도 있다.
위상 배열 안테나 시스템의 다른 응용 프로그램에서 패턴 널은 소위 방해 전파 발신기 (피해자의 레이더 또는 통신 시스템을 의도적으로 겨냥한 강력한 전자기 방사원)의 영향이 (피해자의) 안테나 패턴의 적응을 통해 공간적으로 감소될 수 있는 방식으로 생성된다.
따라서 실시 예는 일반적으로 안테나의 방사 패턴 특성의 조절에 관한 것으로 단지 패턴의 메인 로브 또는 빔에 관한 것이 아니다. 사이드로브 및 널의 수준과 위치를 조절, 조정 및 적응함으로써 다른 사용자에 대한 간섭 수준을 줄일 수 있다. 마찬가지로, 수신 시 패턴 조절, 패턴 조정 및 패턴 적응을 사용하여 다른 사용자의 간섭 수준을 줄일 수 있다. 따라서 본 명세서에 기술된 실시 예는 송신 및 수신 모두에 적용가능하다.
안테나 배열은 송신 방사 패턴 및/또는 수신 방사 패턴을 생성하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 신호 수신 또는 감지와 관련하여, 센서 요소의 배열은 단일 센서(안테나)와 관련된 방향성 제한을 극복하는 수단을 제공하므로, 단일 요소에서 경험하는 것보다 더 높은 이득과 더 좁은 빔폭을 제공한다. 게다가, 배열은 도달 방향, 편광, 전력 수준 및 주파수와 같은 신호 환경의 변화하는 조건에 따라 응답을 조절하는 기능이 있다[8].
특정 배열은 안테나의 성능을 높이는 방식으로 신호가 일관성 있게 결합되는, 둘 이상의 센서로 이루어지거나 이들을 포함할 수 있다. 실시 예에서 사용되는 배열은 단일 센서에 비해 다음과 같은 장점을 가질 수 있다:
1. 더 높은 이득. 배열 이득은 대략 배열에서의 요소의 수이기 때문에 이득이 높다. 더 큰 조리개 크기로 더 높은 해상도 또는 더 좁은 메인 빔이 이어진다.
2. 전자빔 스캐닝. 메인 빔을 조종하기 위해 물리적 또는 기계적으로 움직이는 대형 안테나는 느리다. 신호가 빔 조향 각도에서 위상이 추가되도록 만들어지기 때문에, 각 요소에 위상 변이 장치가 있는 배열은 기계적 움직임 없이 빔을 조정할 수 있다.
3. 낮은 사이드로브. 원하는 신호가 메인 빔으로 들어가는 동안 간섭 신호가 사이드로브에 들어가는 경우, 메인 빔에 비해 사이드로브를 낮추어 신호 대 간섭 비율을 향상시킨다.
4. 다중 빔. 특정 배열 피드는 동시에 여러 개의 메인 빔을 가능하게 한다.
5. 적응형 널링. 적응형 배열은 사이드로브 영역에서 신호 방향으로 자동으로 널을 이동시킨다.
위에서 설명한 수신 이점 외에도, 배열은 전송 목적으로도 사용될 때 상당한 장점을 제공한다.
배열이 전송 또는 수신 목적으로 사용되는지 여부에 관계없이, 일반적으로 배열의 안테나 방사 패턴은: 주어진 방향으로 하나 이상의 빔을 가리키고; 사이드로브의 방향과 상대적 수준을 조절하고; 또는 널의 위치와 상대 깊이를 조절할 이유로 조절될 수 있도록 하는 수단을 제공하는 것이 필요하다.
안테나 방사 패턴을 조절하는 예는 위상 안테나 배열와 관련하여 설명될 수 있다. 제공된 예는 안테나 배열의 안테나에서 또는 안테나 사이에서 구현될 조치에 관한 것이다.
주사되지 않은 배열 안테나는 그 작동이 요소 간의 상대적 위상에 의존하기 때문에 실제로는 여전히 위상 배열 안테나라는 사실에 기반하여, 스캔된 빔 배열 안테나에 대한 용어 위상 배열 안테나에 대해서는 반론이 존재한다는 점에 유의한다. 이러한 주장에도 불구하고, 빔 조향과 관련하여 단계적으로 사용되는 용어는 역사적 발전에 따라 사용된다[8]. 빔 형성기라는 용어는 단일 빔 또는 다중 빔 생성 여부에 관계없이 사용된다.
위상 배열은 일반적으로 2차원 또는 3차원 공간에 배열된 다수의 안테나 요소로 구성된다. 서로에 대한 요소의 위치는 일반적으로 고정되어 있는데, 즉, 자체 배열 공간에서 이동하지 않는다. 그러나 이것은 휴대용 및 모바일 애플리케이션에서 위상 배열 시스템을 반드시 제외하는 것은 아니다. 배열의 요소는 규칙적 또는 불규칙적 방식으로 선형, 평면 또는 등각이 되도록 기하학적으로 배열될 수 있다. 앞서 언급한 카테고리의 조합도 가능한다.
완전 디지털 빔 형성 시스템의 경우, 안테나 요소는 자체 송신기 또는 수신기 또는 송수신기 회로에 개별적으로 연결될 수 있다. 또는 아날로그 빔 형성 시스템에서, 직렬 급전 또는 기업 급전 네트워크를 통해 하나 이상의 안테나 요소를 공통 무선 회로에 연결할 수 있다. 무선 장치당 요소의 수는 시스템 요구 사항 및 설계 제약 조건에 따라 결정된다. 소위 하이브리드 빔 형성 시스템은 디지털 및 아날로그 구현을 모두 결합한다.
디지털, 아날로그 또는 하이브리드 등 빔 형성기를 구현하는 데 사용되는 방법에 거의 관계없이, 배열의 특정 복사 특성을 결정하는 것은 요소의 여기이다. 예를 들어 빔이 향하는 방향과 같은 속성을 조절하기 위해서는, 개별 요소 여기의위상이 적절하게 구성되어야 한다. 유사하게, 아래에 논의된 바와 같이 사이드로브 수준은 진폭 테이퍼를 통해 조절될 수 있다.
위상 변이의 실현
배열 안테나 소자의 위상 여기를 조절하는 이유를 설명하면, 이 섹션에서는 원하는 위상 변이를 달성하는 데 사용할 수 있는 네 가지 예제 방법을 간략하게 설명한다.
주파수 변경
주파수 또는 주파수 스캐닝을 변경하여 위상 변이는 배열 안테나 요소에 직렬 급전을 수행하여 구성 요소가 급전 라인을 따라 등거리에 배치되어 수행된다. 주파수를 변경하면 배열 안테나 요소에 대해 선형 위상 테이퍼가 변경되는데, 이는 입력 신호가 K-요소 선형 배열 안테나의 i번째 요소에 도달하기 위해 물리적 거리 및 이에 따라 전기 길이에 걸쳐 이동하여 때문이다. 중심 주파수에서 위상 배열 안테나 빔이 배열 또는 광시야에 수직으로 향하도록 급전선의 물리적 길이가 선택되면, 중심 주파수보다 낮거나 큰 값으로 주파수를 변경하는 것이 빔이 각각 광시야 보다 작거나 큰 각도로 향하게 한다[8]. 그러나 고정 주파수 채널 할당이 일반적인 통신 목적으로 위상 배열이 사용되는 경우, 작동 주파수를 변경하여 위상 변이를 구현하는 것은 비실용적이다.
길이 변경
이러한 유형의 위상 변이는 직렬 급전 배열와 기업 급전 배열에 적용될 수 있다[9]. 디지털 이전 시대에, 변화하는 물리적 길이에 기반한 위상 시프터는 전기 기계 수단에 의해 실현되었다. 라인 스트레처[9]는 초기 유형의 위상 변이 장치의 예이다. 라인 스트레처는 'U'자 형태로 구부러진 (동축) 전송 라인 섹션이다. 이 'U'의 하단 부분은 고정식 급전 네트워크의 일부를 형성하는 2개의 '암'에 부착되어 있다. 'U'의 하단 부분은 전기 기계 수단에 의해 늘어날 수 있는 텔레스코핑 섹션 역할을 한다. 따라서 'U'[8]의 '암' 위치를 변경하지 않고 전송 라인 섹션을 늘리거나 줄일 수 있다.
요즘에는 다양한 길이의 전송 라인이 디지털 방식으로 선택된다. 모든 섹션의 스위치는 표준 길이의 전송 라인을 네트워크로 전환하거나 이 표준 길이에 추가되는 미리 결정된 길이의 전송 라인의 한 조각을 전환하는 데 사용된다. 이러한 길이는, 표준 길이의 캐스케이드를 기준으로 할 때(위상 ψ=0°를 가짐), 22.5°(최하위 비트)의 단계에서, ψ=0°에서 ψ= 337.5°까지의 범위인, 16 위상(4비트에 해당)이 선택될 수 있다. 더 짧은 길이와 더 많은 비트를 사용하여 더 높은 해상도를 얻을 수 있다. 순방향 및 역방향 바이어스에 사용되는 PIN 다이오드는 종종 스위칭 소자로 사용된다[9, 10]. 스위칭된 위상 시프터는 유전 상수가 높은 기판 재료를 사용하여 마이크로스트립 기술로 실현될 수 있으므로, 물리적 위상 시프터 치수를 최소화할 수 있다[8].
물리적 라인 길이를 전환하는 또 다른 방법은 종속 연결된 하이브리드 결합 위상 변이기에서 찾을 수 있다. 3dB 하이브리드는 입력 포트 1의 전력을 출력 포트 2와 3에 대해 동등하게 분배하고 출력 포트 4에는 전력을 전달하지 않는 4포트 장치이다. 포트 2와 3을 떠난 신호의 반사는 하이브리드로 돌아가서 출력 포트 4에서 결합하고, 입력 포트 1에는 전원이 반환되지 않는다. 캐스케이드 하이브리드 결합 위상 변이기의 모든 세그먼트(비트)에 있는 다이오드 스위치는 신호를 포트 2와 3을 바로 떠나거나, 추가 라인 길이 △l/2를 두 번 이동한 후에 반환한다. 일 예로, 최하위 비트에 대해서는 4비트 위상 시프터 △l/2 = λ/32이고, 다음 세 비트에 대해서는 각각, △l/2 = λ/16, △l/2 = λ/8 및 △l/2 = λ/4이다[8].
유전율(유전 상수) 변경
기체 방전 또는 플라즈마를 포함하는 장치를 통해 흐르는 전류를 조정하여 유전 상수 및 이에 따른 위상 변이를 조절할 수 있다[9]. 장치의 유전율을 조정하는 또 다른 방법은 유전율이 재료에 인가된 전기장의 함수인 소위 강전기 재료를 사용하는 것이다[8]. 유전율은 안테나 배열의 안테나들 사이에서 조정될 수 있다. 한 가지 접근 방식은 안테나 배열의 요소와 관련된 신호의 위상을 변경하는 기능을 수행하는 장치에 이 기술을 적용하는 것일 수 있지만, 다른 접근법에 따르면, 유전율을 변경함으로써 구조, 재료 또는 배열을 사용하여 위상 변이를 구현하기 위해 안테나 요소 및/또는 안테나 요소 배열의 일부를 형성하는 구조에 적용될 수 있다. 두 접근 방식은 서로 결합될 수 있다.
투과성 변경
페리자성 재료 또는 페라이트는 재료가 위치한 인가된 자기장의 변화에 따라 투자율이 변경되는 재료이다. 페라이트 기반 위상 시프터는 특히 도파관 전송 라인 기술과 함께 오랫동안 사용되어 왔다. 도파관 내부 중앙에 위치한 페리자성 물질의 막대로 구성되며, 여기에서 솔레노이드가 도파관 주위에 감겨 있는, Reggia-Spencer 위상 시프터의 경우[9], 위상은 지속적으로 변경될 수 있으므로 위상 시프터를 본질적으로 아날로그로 만든다. 한편, 솔레노이드의 기능은 페리자성 막대를 통한 전류 도선에 의해 수행될 수 있다. 서로 다른 길이의 페리자성 막대를 계단식으로 연결하면 서로 다른(이산) 위상 변이가 실현될 수 있다. 따라서 이러한 위상 시프터를 본질적으로 디지털로 만든다[8]. 투자율은 안테나 배열의 안테나들 사이에서 조정될 수 있다. 투과율의 변화와 관련하여 설명한 바와 같이, 한 접근법은 다른 접근법에 따라 안테나 배열의 요소와 연관된 신호의 위상을 변경하기 위해 위상 변이를 적용하기 위한 것일 수 있지만, 위상 변이는 예를 들어, 안테나 요소 및/또는 안테나 요소 배열 사이에서, 구조 및/또는 이의 구성요소 사이의 투과성을 변화시킴으로써, 안테나 요소 및/또는 안테나 요소 배열의 일부를 형성하는 구조에 적용될 수 있다. 두 접근 방식은 서로 결합될 수 있다. 또한, 유전율을 변경하는 것은 위상 변이의 적어도 일부를 얻기 위해 투자율을 변경하는 것과 결합될 수 있다.
설명된 바와 같이, 진폭 테이퍼가 또한 예를 들어 사이드로브를 조절하기 위해 사용될 수 있다.
요소 여기 (요소 가중치라고도 함)의 강도 또는 진폭은 배열 요소의 방향성과 사이드로브 수준을 조절한다. 진폭 테이퍼의 예는 이항, Dolph-Chebyshev, Tseng-Cheng-Chebyshev, Taylor, Taylor-Woodard, Hansen, Bickmore-Spellmire 및 Bayliss를 포함한다[11]. 로우 사이드로브(low-sidelobe) 진폭 테이퍼는 배열의 중심에서 높은 진폭 가중치를 가지며 가중치는 일반적으로 중심에서 가장자리로 감에 따라 감소한다. 일반적으로 테이퍼 효율이 감소함에 따라 절반 출력 빔폭이 증가하고 사이드로브 수준이 감소한다.
진폭 실현
안테나 소자의 진폭 여기 조정은 시스템의 구현에 따라, 송신기 및 수신기 체인 모두에 대한 디지털 이득, 중간 주파수(IF) 이득 및 무선 주파수(RF) 이득 설정이 포함될 수 있는 증폭기 단계의 이득을 조절함으로써 실현될 수 있다. 적절한 경우, 능동 신호 증폭은 예를 들어 믹서 장치에 연결된 국부 발진기 장치의 구동 수준을 조절하여 주파수 변환 단계에서 구현할 수도 있다. 신호 증폭을 도입하는 앞서 언급한 능동 장치 외에도, 이들의 특성으로 인해 신호를 증폭하기보다는 감쇠하는 수동 장치가 또한 사용할 수 있다. 이러한 장치의 예로는 전력 분배기 또는 스플리터, 결합 라인 또는 커플러, 변압기, 임피던스 변환기, 저항성 네트워크 및 기생 요소가 있다.
본 명세서에서 설명된 실시 예는, 통신하는 동안 다른 장치와 간섭하고 안테나 방사 패턴을 조절함으로써 이들이 야기하는 간섭을 처리하는 장치 둘 모두에 관한 것이다. 더 나은 이해를 위해, 이러한 장치를 간섭자 또는 공격자라고 할 수 있다. 실시 예는 또한 연결 또는 데이터 교환을 (적어도 현재) 유지하지 못할 가능성이 있는 다른 장치에 의해 간섭 또는 교란되는 것을 감지하는 장치에 관한 것이다. 이러한 장치를 간섭받는 장치 또는 피해자라고 할 수 있다.
도 3a는 장치(30)가 동작하고 있는 네트워크(300)의 적어도 일부의 개략적인 평면도를 도시한다. 예로서, 장치(30)는 무선 통신 네트워크의 셀을 동작하도록 구성된 gNB 또는 eNB와 같은 기지국일 수 있다. 대안적으로, 장치(30)는 예를 들어, p-2-p 통신을 수행할 때 또는 기지국과의 통신을 수행할 때, 또한 셀에서 동작하는 UE일 수 있다. 그러나, 실시 예는 이에 제한되지 않고 메인 로브 및 적어도 하나의 사이드로브를 포함하는 안테나 방사 패턴을 생성하는 방식으로 빔 형성을 수행할 수 있는 모든 종류의 장치에 관한 것이다. 널(16)은 2개의 인접한 로브 사이에 배열될 수 있다. 안테나 방사 패턴(10)은 송신 방사 패턴 또는 수신 방사 패턴, 즉, 바람직한 수신 방향이 정의되는 패턴일 수 있다.
비제한적인 예로서, 장치(30)는 신호를 전송하기 위해 사용되는 패턴으로서 안테나 방사 패턴(10)을 생성하는 것과 관련하여 설명될 것이며, 여기서 제공된 설명은 또한 (로브의) 하나 이상의 바람직한 방향을 따라 에너지 교환을 가능하게 하는 반면 다른 방향(예를 들어, 널)을 따라 감소된 양을 가능하게 하는 수신(RX) 패턴의 감도에 대한 제한 없이 전달될 수 있다.
장치(30)는 통신 파트너(18), 예를 들어 UE1으로 식별되는 UE와 통신하도록 구성될 수 있다. 도 3a에 도시된 예와 관련하여, 장치(30)는 통신 파트너(18)에 신호를 송신할 수 있다. 그렇게 하기 위해, 장치(30)는 통신 파트너(18)에 대한 경로(241)를 향해 메인 로브(12)를 조절하도록 구성될 수 있다. 즉, 메인 로브(12)는 가시선(LoS) 경로 또는 적어도 하나의 비 LoS(nLoS) 경로 또는 이들의 조합을 따라 장치(30)에 의해 방향될 수 있다. 이것은 장치(30)의 위치와 통신 파트너(18)의 위치 사이에서 에너지를 전달하는 것을 허용할 수 있다. 설명된 다운링크 시나리오에서, 에너지는 장치(30)로부터 통신 파트너(18)의 위치로 전송될 수 있다. 업링크 시나리오의 경우, 에너지는 장치(18)의 위치로부터 장치(30)의 위치, 즉 장치의 안테나 배열(22)까지 각각 전송될 수 있다.
설명된 실시 예에 따르면, 더 나은 이해를 위해, 장치(30)에 의해 형성된 안테나 방사 패턴(10)은 메인 로브(12)가 통신 파트너(18)의 위치를 향한 LoS 경로를 향하도록 구현, 적응 또는 생성된다. 우연히, 안테나 방사 패턴(10)은 하나 이상의 사이드로브(141 및/또는 142)가 전송 케이스의 다른 장치(261 및/또는 262)에 에너지를 전달하도록 구현되는 구성일 수 있으며, 수신 케이스는 그에 따라 작동될 수 있다. 예를 들어, 장치(261 및 262)는 동일한 셀 내, 다른 셀 내 또는 (공유 자원에 관해서는 공통 네트워크라고 할 수 있는) 다른 사업자에 의해 운용되는 통신망의 장치이다. 사이드로브(142)가 LoS 경로(242)를 따라 장치(261)를 향하도록 도시되어 있고 사이드로브(143)가 LoS 경로(243)를 따라 장치(262)를 향하도록 가리키도록 도시되어 있지만, 사이드로브(142) 및/또는 사이드로브(143)는 또한 nLoS 경로를 따라 가리킬 수 있다. 대안적으로, 단지 하나 또는 둘 이상의 사이드로브가 장치(30)의 위치와 추가 장치(26)의 위치 사이에서 에너지를 전달할 수 있고, 이에 의해 간섭을 유발할 수 있다.
즉, 도 3a는 UE1을 서빙하는 기지국의 안테나 패턴을 나타낸다. 메인 로브 또는 "빔"이 UE1을 향하는 반면, 2개의 사이드로브는 실수로 UE2와 UE3를 가리키고, 이에 의해 간섭을 일으킨다. 간섭 감소는 도 3b, 3c 및 3d에 예시된 바와 같이 기지국 안테나 패턴을 적응시킴으로써 달성될 수 있다.
도 3b는 무선 통신 네트워크(300)의 일부의 개략적인 블록도를 도시하며, 여기에서 사이드로브(142 및 143)의 송신 파워 또는 감도를 감소시켜 감소된 파워 또는 감도를 갖는 사이드로브(14'2 및 14'3)를 획득할 수 있으며, 이에 의해 장치(30)와 다른 장치(261 및 262) 사이에 전달되는 에너지의 양을 감소시킬 수 있다.
다시 말해서, 사이드로브(142 및 143)에서 전력의 감소로 간섭이 감소될 수 있다.
도 3c는 네트워크(300) 부분의 개략적인 블록도를 도시하며, 여기에서 장치(30)는 변형된 사이드로브(14"2 및/또는 14"3)를 얻기 위해서, 다른 방향을 따라 가리키도록 사이드로브(142 및/또는 143) (선택적으로 적어도 일 또는 2보다 큰 수)를 조절한다. 따라서 도 3c는 방향전환된 사이드로브(141 및 142)를 제공하여 안테나 방사 패턴(10")에서 방향전환된 사이드로브(14"2 및 14"3)를 얻는다. 대안적으로 또는 추가로, 장치(30)는 사이드로브의 간접적인 조절도 야기하는 방향의 관점에서 널(162 및/또는 163)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 다양한 방향에서 널을 생성하게 되면 (일 예에서 이전 인스턴스에서 사이드로브가 방향되었던 방향/경로를 따라) 각 사이드로브 및/또는 다른 로브의 속성의 변경에 이른다. 일 예에 따르면, 장치(30)는 각각 장치(261 및 262)를 향한 경로를 따라 널(162 및/또는 163)을 gi하게 할 수 있다.
예를 들어, 피해 장치의 적응형 배열은 (여전히) 메인 빔을 원하는 신호의 방향으로 향하게 하고 널을 간섭자로 향하게 하기 위해서 방사 패턴을 조정하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 공격자 장치의 적응형 배열은 (여전히) 메인 빔을 통신 파트너의 방향으로 향하게 하고 널을 피해자(26)로 향하게 하기 위해서 방사 패턴을 조정하도록 조절될 수 있다. 이러한 조절이 또한 사이드로브를 변경할 수 있지만, 그러한 적응은 널을 간섭자를 향하게 하는 것과 관련되는 매우 많은 널일 수 있다. 따라서, 사이드로브를 조절하는 것은 그에 의해 널이 조절되는 결과를 초래할 수 있고, 널을 조절하는 것은 사이드로브를 조절하는 결과를 초래할 수 있다.
즉, 사이드로브가 UE2 및 UE3에서 멀어지는 방향으로 향하게 되면, 간섭이 감소될 수 있다.
도 3d는 시나리오의 개략적인 블록도를 도시하며, 여기에서 도 3b 및 도 3c의 개념이 결합되어 안테나 방사 패턴(10'")의 재방향되고 전력이 감소된 사이드로브(14'"2 및 14'"3)를 얻는다. 재방향된 사이드로브 및 전력 감소된 사이드로브 모두는 장치(261 및 262)의 위치에 더 적은 양의 에너지를 전달하거나 심지어 에너지를 전혀 전달하지 않지만 특정 조합은 특히 유리할 수 있다. 한편, 메인 로브(12)는 변경되지 않은 상태로 유지될 수 있거나, 전달된 에너지의 양에 대해 미미하거나 허용할 수 있거나 무시할 수 있는 영향만을 미치는 변경으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 메인 로브(12)를 통해 전달되는 전력의 양 및/또는 그 방향은 최대 30%, 최대 15% 또는 최대 5%의 허용 오차 범위 내에서 달라질 수 있다. 사이드로브(141 및/또는 142)를 조절함으로써, 장치(30)는 장치(261 및 262)의 위치에서 간섭을 각각 해결할 수 있다. 특히, 장치(30 및 18) 간의 통신의 일부가 아닌 다른 장치에서의 간섭의 양은 높은 통신 품질 및 이에 따른 장치(261 및/또는 262)의 높은 통신 처리량을 가능하게 하기 위해 감소될 수 있거나 낮게 유지될 수 있다.
다시 말해, 도 3d는 도 3b 및 도 3c의 개념의 조합, 즉 사이드로브 수준이 감소되고 재방향된 것을 나타낸다.
도 3a 내지 3d는 다른 장치에 대한 간섭을 조절하기 위해서 기지국의 안테나 패턴을 조정하거나 조정할 수 있는 방법의 예를 제시한다. 이러한 예에는 사이드로브 전력 수준 조절, 사이드로브 공간 방향 및 이 둘과 추가 측정의 조합이 포함된다. 도면은 두 개의 사이드로브의 전력이 동일하게 감소되거나 두 개의 사이드로브가 가리키는 방향이 유사하게 변경되는, 단순화된 상황을 보여주지만, 실제 실현은 더 복잡할 수 있다. 편의상 도 3a 내지 3d는 2차원 표현 상태를 도시하고 있지만, 실제 시스템은 3차원으로 구성된다.
다른 사용자에 대한 간섭 감소를 가능하게 하는 패턴 조정, 패턴 적응 또는 패턴 조절의 측면의 예들은 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는다:
메인 로브 및/또는 사이드로브(전력) 수준 조절;
방위각 또는 고도 또는 이 둘의 조합에서 메인 로브 및/또는 사이드로브 방향; 다른
메인 로브 및/또는 사이드로브 편광.
네트워크 장치에 적용
도 3a 내지 3d는 기지국의 안테나 패턴만을 도시하고 있지만, 안테나 패턴은 표시된 모든 장치(UE1, UE2 및 UE3)와 연관될 수 있다. 이런 경우는 자연스럽게 많은 기지국과 사용자 장치 장치로 구성된 네트워크로 확장될 수 있다. 따라서 지금까지 기지국에 대해 도입된 패턴 적응 방법은 공간 방향성 안테나 방사 패턴을 생성하기 위한 수단으로 구성된 사용자 장치에도 적용될 수 있다는 점에 유의한다. 요컨대, 본 명세서에서 개시된 실시 예는 몇 형태의 빔 조향을 갖는 모든 장치에 적용 가능하다.
도 3a 내지 도 3d는 각각 장치(261 및 262)의 위치에서 간섭을 처리하기 위해 사이드로브(141 및/또는 142)의 방향을 변경하는 것과 관련하여 설명되지만, 장치(30)는 대안적으로 또는 추가로 다른 메커니즘을 구현할 수 있다. 예를 들어, 장치(30)는 메인 로브(12)의 방향을 조절하여 사이드로브의 방향에 영향을 미칠 수 있다. 도 2를 다시 참조하면, 30도의 방향에서 예를 들어, 1, 2 또는 3도만큼 벗어나도록 메인 로브(12)를 조절하는 것은 여전히 통신 파트너(18)에 대한 에너지의 높거나 충분한 전달을 가능하게 할 수 있다. 동시에 사이드로브의 방향이 또한 이동될 수 있으며, 여기에서 이것은 장치(261 및/또는 262)(또는 다른 장치)의 위치를 사이드로브로 조명하는 것을 방지하도록 할 수 있다.
대안적으로 또는 추가하여, 장치(30)는 각각 사이드로브(141 및 142)를 통해 및/또는 메인 로브를 사용하여 장치(30)와 장치(261 및/또는 262) 사이의 전력 전송 수준을 조절하도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 사이드로브에서 장치(261 및 262)의 위치로의 전력 전달 수준에 영향을 미친다. 전력 전달 수준은 예를 들어, 각각의 로브를 따라 전송 전력 또는 감도를 조절함으로써 조절될 수 있다.
예를 들어, 장치(30)는 장치(30)와 장치(261 및/또는 26) 사이의 전력 전달 수준을 고려하여 사이드로브를 조절함으로써 간섭을 해결하도록 구성되므로, 장치는 무선 전파 환경에서 장치(30)와 각각의 장치(261 또는 262) 사이의 하나 이상의 경로를 따라 전력 전송 수준을 적응시킬 수 있다. 무선 전파 환경은 LoS 및 nLoS 경로를 포함할 수 있으며, 여기서 이것은 단일 경로 또는 이들의 조합, 예를 들어 간섭에 공통적으로 기여하는 다중 경로 구성요소의 세트에 관한 것일 수 있다.
특정 동작은 장치(30)와 통신 파트너(18) 사이의 거리에 기초하여 장치(30)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신 파트너(18)는 원거리 장치로서 위치될 수 있다. 이러한 원거리 장치는 유효 경로 손실이 높아 원하는 링크에서의 신호 대 잡음비(SNR)가 낮아지는 결과를 가져오는 거리를 갖는 장치로 이해될 수 있다. 대조적으로, 추가 장치(261 또는 262)(피해자)는 자동 이득 제어(AGC)가 두 신호(원하는 신호와 간섭을 받는 신호)에 모두 응답하거나 심지어 수신기의 감도를 효과적으로 낮출 수 있는 간섭원으로부터의 전력 수준에 의해 지배되도록 하는 RX 빔 형성기 앞에서 수신 안테나(RX 안테나)에서 수신된 간섭의 수준이 결과되는 근거리 장치로서 위치될 수 있다.
대안적으로, 통신 파트너는 근거리 장치로 위치할 수 있고/있거나 피해자는 원거리 장치로 배치될 수 있다.
대안적으로 또는 추가하여, 신호 대 간섭 비율(SIR)은 원하는 링크의 최대 목표 신호 대 간섭 + 노이즈 비율(SINR)일 수 있다(선택된 변조 코딩 스킴(MCS) 수준 참조). 장치(30)는 장치(30)와 통신 파트너(18) 사이의 링크 용량을 개선하도록 SINR을 개선하기 위해 (피해자에서) 간섭 수준을 감소시키도록 구성될 수 있다.
대안적으로 또는 전술한 메커니즘에 추가하여, 장치(30)는 사이드로브(141 및/또는 142) 및/또는 메인 로브(12)의 편광을 조절하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가하여, 장치(30)는 안테나 방사 패턴(10)을 형성하기 위해 사용되는 안테나 포트, 안테나 방사 패턴(10)을 형성하는데 사용되는 안테나 배열의 하위 배열 및/또는 안테나 방사 패턴(10)을 형성하기 위해 사용되는 적어도 하나의 안테나 패널의 선택을 조절하도록 구성될 수 있다. 즉, 장치(30)는 장치(261 및/또는 262)의 위치에서 간섭을 피하기에 더 적합할 수 있는 사이드로브의 가능한 다른 구조를 제공하면서 메인 로브를 통신 파트너(18)의 위치로 향하게 하는 안테나 방사 패턴을 생성하기 위해 다른 안테나, 안테나 패널 또는 안테나 하위 배열을 사용하도록 구성된다.
도 3a 내지 도 3d의 실시 예가 안테나 방사 패턴(10)을 생성한 다음 메인 로브를 유지하면서 사이드로브를 적응시키기 위해 예시되지만, 다른 실시 예들은 안테나 방사 패턴(10', 10" 또는 10"')을 처음부터 바로 생성함으로써 장치(261 및/또는 262)의 위치에서 간섭을 먼저 생성하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 장치(30)는 장치(261 및/또는 262)의 위치 및/또는 요건에 대한 지식을 가질 수 있고 적용될 안테나 방사 패턴을 선택할 때 이미 그러한 요건을 고려할 수 있다. 즉, 장치(30)는 이미 초기에 (장치(30)에 대한) 비통신 장치들에서의 간섭을 해결하는 안테나 방사 패턴을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 장치는 가능한 안테나 방사 패턴의 오차로부터 안테나 방사 패턴(10')을 선택하도록 구성된다. 가능한 안테나 방사 패턴은 예를 들어 코드북으로부터 획득될 수 있는 안테나 방사 패턴의 준비되거나 미리 선택된 세트로부터 취해질 수 있는 형성 가능하거나 생성 가능한 안테나 방사 패턴의 세트로 이해될 수 있다. 장치는 선택된 안테나 방사 패턴을 생성하고 선택된 안테나 방사 패턴과 비교할 때 장치(30)와 장치(261 또는 262) 사이의 간섭을 감소시키기 위해 생성된 방사 패턴을 적응시키도록 구성될 수 있다. 이러한 시나리오는 도 3a 내지 3d에 도시된다. 예를 들어, 장치는 통신 파트너(18)와 통신하기 위해 가장 유용하거나 적절한 안테나 방사 패턴을 선택할 수 있다. 대안적으로, 장치(30)는 가능한 안테나 방사 패턴들로부터 안테나 방사 패턴을 선택하여 장치와 추가 장치 사이에 미리 정의된 간섭 임계값 미만의 간섭을 유도할 수 있다. 미리 정의된 간섭 임계값은 간섭 수준의 절대값, 예를 들어 특정 전력 등과 관련된 값일 수 있거나, 상대 값, 예를 들어 통신 파트너(18)와 통신하기 위해 사용 가능한 또는 적절한 방사 패턴 간의 최소 간섭 수준일 수 있다. 최소값은 허용 범위 및/또는 가중 값으로 포함되어 의도된 통신 파트너(18)로의 전력 전달과 피해자(261 및/또는 262)에 대한 전력 전달 (감소) 모두를 최적화할 수 있다. 즉, 장치(30)는 장치(30)와 통신 파트너(18) 사이의 미리 정의된 전송 임계값 이상의 에너지 전송 또는 장치(30)와 통신 파트너(18) 사이의 최대 에너지 전송을 제공하면서, 장치(30)와 장치(261 및/또는 262) 사이의 간섭의 최소화를 유도하기 위해 가능한 안테나 방사 패턴의 오차로부터 안테나 방사 패턴을 선택할 수 있다.
다시 도 3a 내지 3d를 참조하면, 부하의 방향, 전력 전달의 정도, 편광 및 안테나 포트의 선택 중 적어도 하나를 조절함으로써 피해자(261 및/또는 262)에서의 간섭의 해결이 구현될 수 있다. 사이드로브의 방향을 조절할 때, 장치(30)에 의해 적용되는 조절 매개변수는 사이드로브의 구현된 방향 및/또는 안테나 방사 패턴의 널 방향일 수 있다. 즉, 예를 들어 널을 피해자의 위치로 지정함으로써 암시적으로 사이드로브가 다른 위치로 지정되거나 위치된다. 대안적으로 또는 추가하여, 사이드로브의 방향은, 예를 들어, 각각 장치(261 및 262)의 위치로부터 충분히 멀리 떨어져서 능동적으로 조절될 수 있다. 장치(261 또는 262)의 위치에서 장치(30)에 의해 야기된 간섭이 간섭 임계 수준 미만인 정도로 충분히 멀리 떨어져 있는 것이 이해될 수 있다.
간섭을 해결하기 위해, 대안적으로 또는 추가하여 장치(30)는 장치(261 및/또는 262)의 위치에서 간섭을 처리하기 위해 빔 스위핑 절차를 수행하도록 구성될 수 있다. 빔 스위핑 절차 동안, 안테나 방사 패턴(10)은 적어도 부분적으로 공간이 이동될 수 있다. 빔 스위프는 방사 패턴을 한 쪽에서 다른 쪽으로 또는 앞뒤로 이동하여 시간 변형 방식으로 빔으로 다른 위치를 조명하는 것으로 이해될 수 있다.
간섭을 해결하기 위해, 대안으로 또는 추가하여, 장치는 블랭킹, 펑처링 또는 전력 부스팅 패턴의 관점에서 안테나 방사 패턴에 대한 패턴을 구현하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 안테나 방사 패턴의 펑처링, 블랭킹 또는 전력 부스트 자원은 적어도 부분적으로 다중경로 전파 환경을 통해 장치(261 및/또는 262)의 위치에서 구체적으로 관찰가능하게 만들어질 수 있다. 펑처링, 블랭킹 또는 전력 부스트 자원이 장치(30)의 아이덴티티와 연관될 수 있는 (예를 들어, 전력이 없거나, 낮거나 또는 높은 자원의) 특정 패턴을 형성할 수 있으므로 간섭을 해결할 수 있다.
이 연관은 네트워크 전반에 걸쳐 및/또는 장치(261 또는 262)에서 알려질 수 있지만 또한 아닐수도 있다. 알려지지 않았을 때, 그럼에도 불구하고 적어도 장치(30)가 구현하는 패턴을 알고 있기 때문에 패턴은 장치(30)의 아이덴티티와 연관될 수 있다. 구현된 패턴은 간섭하는 소스/간섭원/간섭 효과를 평가하거나 식별하도록 허용하여 간섭 수준을 감소시킬 수 있다. 알려지거나 미리 정의된 빔 패턴은 간섭원 또는 간섭 패턴을 상관시키고 검출/식별하는 것을 가능하게 하지만, 알려지지 않은 패턴은 식별되고 소스 식별을 위해 네트워크에 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가하여, 알려지지 않은 패턴은 소스 식별을 위해 데이터베이스와 비교될 수 있거나 식별, 예를 들어, 연속적 간섭원 감지/식별 후에 연속적인 추가 신호 처리에 사용될 수 있다.
장치(30)에 의해 어드레싱된 간섭은 동일 채널 간섭 및/또는 인접 채널 간섭, 즉, (동일하거나 다른 운영자/제공자의) 동일한 채널/주파수 스펙트럼, (동일하거나 다른 운영자/제공자의) 인접 채널에서 각각 발생하는 간섭을 포함할 수 있다. 인접 채널 간섭을 결정하기 위해, ACLR(인접 채널 누설 비율) 측정과 같은 다양한 메커니즘을 사용하여 이러한 간섭을 결정할 수 있다. 인접 채널 간섭은 직접 이웃인 채널과 관련될 뿐만 아니라 간섭을 겪는 채널, 예를 들어, 사이드링크 또는 다른 네트워크와 다른 다른 채널과도 관련된다는 점에 유의한다. 그러한 간섭은 예를 들어 고통받는 채널에 영향을 미치는 (예를 들어, 주파수가) 먼 채널과의 차, 합 또는 고조파와 같은 혼합 제품을 형성하는 송신기 소스에 의해 발생할 수 있다. 예를 들어 1.8GHz 채널은 3.6GHz 채널에 영향을 줄 수 있다. 이 시나리오에서도 공격자 장치는 예를 들어 피해자에서 얻은 SINR의 관점에서 피해자에게 여전히 영향을 미치면서 (동일하거나 다른 운영자/제공자의) 다른 스펙트럼 또는 다른 대역에서 작동할 수 있다. 그러한 간섭을 인식하는 다양한 방법이 본 명세서에 제시되어, 예를 들어, 침입자를 식별할 수 있는 정보 제공한다. 즉, 실시 예는 특정 유형의 간섭에 제한하는 것이 아니고 장치(30)와 통신하지 않는 장치에서의 간섭을 능동적으로 방지하는 것과 관련된다.
다시, 도 3a 내지 3d를 참조하면, 장치(30)는 장치(261 및/또는 262)의 위치에 대한 지식을 획득하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가하여, 장치(30)는 장치(30)와 장치(261 및 262) 사이의 관련 다중 경로 컴포넌트(MPC)의 적어도 하나의 방향에 대한 지식을 획득할 수 있다. MPC의 위치 및 방향 중 적어도 하나를 기반으로, 장치는 간섭을 다루기 위해 장치(30)와 위치 사이에서 또는 적어도 하나의 방향을 따라 적은 양의 전력 전송을 포함하도록 사이드로브를 조절할 수 있다. 즉, 간섭을 피해야 하는 위치와 방향 모두 피해자의 위치에서의 간섭을 줄이는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 장치(30)는 장치(261 및/또는 262)의 위치에서 간섭을 감소시키려는 요청(28)에 대한 지식을 획득하도록 구성될 수 있다. 요청(28)은 장치(261)에 의해 보고되는 보고(321) 및/또는 간섭받는 것에 응답하여 장치(262)에 의해 보고되는 보고(322)에 기초할 수 있다. 즉, 장치(30)로부터 해당 신호 전력을 수신하거나 임계값 이상의 신호 전력을 수신하는 경우, 각 장치는 이 상황을 네트워크 또는 네트워크의 특정 노드에 보고할 수 있다. 예를 들어, 장치(30, 261 및/또는 262)가 동일한 네트워크 또는 동일한 네트워크 셀에서 동작하는 경우, 장치는 보고(32) 및/또는 요청(28)을 직접 교환할 수 있다. 다른 공급자에 의해 운영되는 경우, 장치(261 및/또는 262)는 장치(30)가 자신의 네트워크로부터 요청(28)을 수신하도록 다른 네트워크 간의 정보 교환을 허용하기 위해 자신의 보고서(321 또는 322)를 네트워크의 노드에 전송할 수 있다. 즉, 장치(30)는 장치들(261 및/또는 262)에서의 간섭 측정에 대한 보고(28)를 (예를 들어, 네트워크 내) 직접적으로 또는 (예를 들어, 네트워크 간에서) 간접적으로 수신하도록 구성될 수 있다. 보고(321 및/또는 322)는 장치(30)에 의해 전송된 무선 에너지의 수신에 기초할 수 있다. 나중에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 보고(321 및/또는 322)는 또한 예측에 기초할 수 있다. 예를 들어, 보고는 각각 장치(261 및 262)에 대한 장치(30)의 위치 또는 움직임에 기초하여 예측할 수 있다. 이것은 각각 장치(30) 및/또는 장치(261 및 262)의 움직임을 포함할 수 있다.
설명한 바와 같이, 장치(30)는 안테나 방사 패턴(10)의 단일 사이드로브를 조절하도록 구성될 수 있거나 복수의 위치에서의 간섭을 처리하기 위해 안테나 방사 패턴의 복수의 사이드로브를 조절하도록 구성될 수 있다. 장치(30)는 장치(261)의 위치 및 장치(262)의 위치에서의 간섭을 처리하도록 구성될 수 있다. 장치(30)는 안테나 방사 패턴(10)의 적어도 사이드로브(141 및 142)를 조절하도록 구성될 수 있다. 이 조절은 일반론에 기반할 수 있거나 사이드로브별 평가에 기반할 수 있으며, 즉, 사이드로브는 개별적으로 조절될 수 있다.
직접적이든 간접적이든, 장치(30)는 장치(30)와 그 피해자 사이의 에너지 교환 또는 수신 전력의 관찰을 나타내는 신호를 장치(261 또는 262)로부터 수신할 수 있다.
장치(30)는 장치(261 및/또는 262)의 위치에서 간섭을 줄이려는 요청에 대한 정보를 획득한 것에 응답하여 다음 단계 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 간섭을 감소시키기 위한 요청에 대한 정보를 획득하는 것은 보고(321 또는 322) 및/또는 요청(28)의 수신을 포함할 수 있다. 장치는 예를 들어 링크를 형성하는 장치 간의 재협상을 실행하고 여기에서 장치는 바람직하게는 송신 장치 및/또는 수신 장치의 안테나 패턴을 적응시킴으로써 해당 링크의 일부이다. 즉, 장치(30) 및/또는 통신 파트너(18)는 그들의 안테나 패턴을 적응시킬 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 장치(30)는 방향/적용범위/조도의 관점에서 안테나 방사 특성의 패턴 제한을 수행할 수 있다. 예를 들어, 장치(30)가 BTS(Base Transceiver Station) 상공을 비행하는 드론인 경우 또는 터널의 차량인 경우, 또는 장치가 통신 파트너로 지상 장치와 통신하는 가능한 저지대 (또는 기타) 궤도 위성인 경우 또는 그 반대인 경우, 일시적으로 방향 또는 적용 범위 또는 조명 영역이 조정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가하여, 예를 들어, 장치(261 및/또는 262)에 영향을 미치는 전력을 줄이기 위해 목표 기반 또는 목표 기반 동작이 수행될 수 있다. 이것은 선택된 송신 안테나 패턴의 빔들의 재스케줄링 및/또는 좌표를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 장치는 예를 들어 특정 조건 Y가 존재할 때 특정 빔 X를 사용하기 위해 명령 기반 동작을 수행할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 명령은 조건 Q가 발생할 때 빔 P를 사용하지 않음을 나타낼 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 장치는 선택적 코드북 항목(예를 들어, 유형 I 단일 패널 코드북; 유형 I 다중 패널 코드북; 유형 II 단일 패널 코드북; 및/또는 유형 II 다중 패널 코드북 또는 다른 코드북) 또는 빔 인덱스를 사용하도록 적응될 수 있다.
일반적으로, 간섭을 처리하는 것은 예를 들어, 전술한 바와 같이 위상 변이 및/또는 진폭 조절을 구현하도록 안테나 배열을 조절함으로써 각각의 동작을 수행하는 장치를 구현하는 것을 기반으로 할 수 있다. 이러한 수단은 작동 및 환경 조건에 의해 다소 영향을 받는 데 사용된 구성 요소 또는 장치의 성능을 이끌 수 있는 실제 구현이 필요할 수 있다. 운영 조건과 관련하여, 장치의 일반적인 성능은 예를 들어, 다음으로 인해 변경될 수 있다: 작동 빈도; 신호의 대역폭; 신호의 전력; 신호 변조; 신호의 수; 신호에 포함된 스트림의 수; 다른 신호의 존재 또는 부재; 필요한 스캔 각도; 양극화; 안테나 요소, 하위 배열 및 안테나 패널 간의 에너지 결합 또는 상호 결합; 노화 효과; 요소 및 구성 요소 오류. 반면 환경 조건에 관해서는, 장치의 일반적인 성능은 예를 들어, 다음에 의해 변경될 수 있다: 습기; 고도; 태양 복사; 전기장; 자기장 및/또는 진동.
앞서 설명한 바와 같이, 동작 기준에 따라 위상 배열 안테나 방사 패턴을 적절하게 형성하기 위해서, 위상 배열의 각 안테나 요소와 관련된 신호는 위상 및/또는 진폭, 종종 위상 및 진폭 모두에서 적절하게 조정될 수 있다. 실시 예에 따르면, 이 효과를 구현하는 데에 사용될 수 있는 방법의 두 가지 예, 코드북과 적응형 배열 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
코드북
일 실시 예에 따르면, 간섭을 해결하기 위한 장치는 안테나 방사 패턴을 형성하기 위한 코드북을 사용할 수 있다. 따라서 사이드로브 및/또는 널도 (예를 들어, 적절한 코드북 항목을 선택하여) 직접적으로 또는 (예를 들어, 코드북 항목을 반복적으로 선택하여 안테나 방사 패턴을 조정함으로써) 반복적으로 조절될 수 있다. 소위 코드북은 위상 배열 안테나와 관련된 빔 형성 벡터를 구성하고 검색하는 편리한 방법을 제공할 수 있다. 예를 들어, 코드북 행렬의 각 열은 각 안테나 요소의 위상 변이를 지정할 수 있으며, 코드북의 각 열에 지정된 위상으로 실용적인 빔을 생성할 수 있다[11].
예에 따르면, 장치는, 다른 코드북을 대안으로 또는 추가로 사용하는 것을 배제하지 않는 소위
유형 I 단일 패널 코드북;
유형 I 다중 패널 코드북;
유형 II 단일 패널 코드북; 다른
유형 II 다중 패널 코드북
중 하나 이상을 포함하는 코드북을 사용할 수 있다.
다중 입력 다중 출력(MIMO) 작동을 가능하게 하는 시스템, 예를 들어, 5G 및 5G 시스템 이상의 맥락에서, MIMO 프리코딩 행렬은 코드북으로도 알려져 있다. 이러한 코드북의 디자인은 성능과 복잡성 간의 균형을 기반으로 한다. 다음은 코드북의 몇 가지 바람직한 속성이다[13].
1. 낮은 복잡도 코드북은 행렬 또는 벡터 곱셈의 필요성을 제거하는 4개의 알파벳(±1, ±j) 집합과 같은 작은 이진 집합으로부터 각 구성 행렬 또는 벡터의 요소를 선택하여 설계할 수 있다. 게다가, 코드북의 중첩 속성은 순위 적응을 수행할 때 CQI 계산의 복잡성을 더욱 줄일 수 있다[13].
2. 기지국은 코드북 구조가 적응할 수 없는 경우, 순위 재정의를 수행하게 되는데 이는 상당한 CQI 불일치를 초래할 수 있다. 순위 재정의와 관련된 중첩 속성은 불일치 효과를 완화하기 위해 이용될 수 있다[13].
3. 전력 증폭기 균형은 일정한 모듈러스 속성을 가진 코드북을 설계할 때 고려되며, 이는 피크 대 평균 전력비(PAPR)가 불필요하게 증가하지 못하게 할 수 있다[13].
4. 예를 들어 비상관, 상관 및 이중 편광 채널과 같은 광범위한 전파 시나리오에 대한 우수한 성능이 코드북 설계 알고리즘으로부터 예상된다. DFT 기반 코드북은 벡터가 전송 배열 응답의 구조와 일치하므로 안테나 간격이 작은 선형 배열에 최적이다. 또한, 행렬과 코드북을 구성하는 항목(예를 들어, 회전된 블록 대각선 구조)의 최적의 선택은 이중 편광 시나리오에서 상당한 이득을 제공한다[13].
5. 낮은 피드백과 시그널링 오버헤드는 운영 및 성능 관점에서 바람직하다[13].
6. 낮은 메모리 요구 사항은 MIMO 코드북에 대한 또 다른 설계 고려 사항이 된다[13].
적응형 배열
적응형 배열은 컴퓨터 기반이 가능하며 배열 성능의 품질 측정이 향상될 때까지 요소에서 신호 수준을 조절하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 그것은 형성된 패턴, 즉 안테나 방사 패턴을 조정하여 널을 형성하거나 이득을 수정하거나 사이드로브를 낮추거나 성능을 향상시키는 데에 필요한 모든 작업을 수행할 수 있다. 적응형 배열은 기존 배열에 비해 향상된 안정성을 제공한다. 기존 배열의 단일 센서 소자/안테나 소자가 고장 나면 배열 패턴의 사이드로브 구조가 저하된다. 그러나 적응형 배열을 사용하면, 배열의 나머지 작동 센서는 패턴을 복원하도록 자동으로 조정된다. 이러한 이유로, 적응형 배열은 정상적으로 실패하므로 기존 배열보다 더 안정적이다. 타워나 차량과 같은 구조물에 설치하거나, 손에 쥐거나, 머리 옆에 놓거나, 몸에 착용하는 경우 배열의 수신 패턴은 안테나 근처의 차량 구조 또는 사용자와의 상호 작용에서 발생하는 신호 산란의 결과, (무향실에서) 격리 상태에서 측정된 배열 패턴과 상당히 다르다. 적응형 배열은 안테나 패턴이 근거리장 효과에 의해 심하게 왜곡되는 경우에도 성공적인 작동을 얻을 수 있다. 적응 능력은 근거리장에서 발생하는 많은 또는 심지어 모든 왜곡을 극복하며 이러한 왜곡으로 인해 결돠된 신호 환경에만 반응한다. 마찬가지로, 원거리에서 적응형 안테나는 왜곡이 없는 것을 인식하지 못한다[11].
적응형 배열은 간섭 신호를 억제하기 위해 패턴에 널을 배치함과 동시에 원하는 신호를 가리키는 메인 빔을 보존함으로써 SNR을 향상시킬 수 있다. 좁은 대역폭에서 패턴 널을 형성하여 매우 강력한 간섭 억제가 가능할 수 있다. 이 탁월한 간섭 억제 기능은 파형 처리 기술과 비교하여 적응형 배열의 주요 이점이며, 일반적으로 비슷한 수준의 간섭 억제를 얻기 위해 큰 스펙트럼 확산 계수가 필요하다. 이 핵심 자동 응답 기능을 보유한 센서 배열을 "스마트" 배열이라고 종종 언급하는데, 이는 기존 배열 시스템보다 센서 출력에서 사용 가능한 신호 정보에 훨씬 더 많이 반응하기 때문이다[11].
코드북과 적응형 안테나를 이용한 패턴 조절
코드북과 적응형 알고리즘은 각각 고유한 장점과 단점을 제공하지만, 실제 시스템에서 이 둘의 장점을 간단하고 효과적으로 결합할 수 있는 방법은 즉시 명확하지 않는다. 이것은 위에서 제시된 운영 및 환경적 손상과 함께 위상 배열의 실제적인 실현을 고려할 때 더욱 악화된다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 장치(40)의 개략적인 블록도를 도시한다. 장치(40)는 피해 장치, 즉 간섭 신호(34), 예를 들어 일 실시 예에서 장치(30)일 수 있는 장치(45)의 사이드로브(14) 중 하나에 의해 간섭을 받는 장치의 관점에서, 이하 설명된다. 장치(40)는 무선 통신 네트워크에서 작동하도록 구성된다. 장치(40)는 예를 들어 무선 통신 네트워크에서 통신 파트너와 통신하도록 구성된다. 선택적으로, 장치(40)는 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성될 수 있으며, 즉, 빔 형성을 수행할 수 있는 반면, 다른 관련 장치(40)에서는 빔 형성을 수행하지 않는다.
장치(40)는 장치(40)와 통신하지 않는 장치와 관련된 간섭의 측정값을 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 장치(40)는 무선 통신 네트워크(300)의 장치(261)일 수 있고 간섭 신호(34)의 소스일 수 있는 장치(30)와 통신할 의도가 없다. 장치(40)는 간섭 신호(34)의 수신 및 평가에 기초하여 또는 장래에 신호를 수신하는 것에 대한 기대에 기초하여 장치(40)와 연관된 간섭의 측정값을 결정하도록 구성될 수 있다. 장치(40)는 간섭하는 장치(45) 또는 간섭하는 장치(45)가 동작하는 통신 네트워크의 구성원에게 간섭받는 장치(45)로부터 전력 수신 또는 발생/예상된 간섭에 대해 보고하도록 구성될 수 있다.
도 4b는 장치(40)와 간섭자(45) 사이의 상호작용의 개략적인 블록도를 도시한다. 시간 T1에서 장치(45)는 장치(40)를 간섭하지 않을 수 있거나 낮고 가능하게는 허용 가능한 수준에서 간섭할 수 있지만, 장치(40)는 장치(45)의 움직임 및/또는 장치(45)에 의해 생성된 안테나 방사 패턴(10)의 적어도 일부에 대한 지식을 가질 수 있다. 이에 기초하여, 장치(40)는 장치(45)가 이후의 시간(T2)에서 장치(40)의 통신을 간섭할 것으로 예상할 수 있다. 이러한 예상 또는 예측에 기초하여, 장치(40)는 예방 조치로서 보고(32)를 제공할 수 있으며, 이에 의해 시간 T2에서 간섭을 받을 것으로 예상됨을 나타낼 수 있다. 그러한 예상은 장치(45)의 움직임에 기초할 수 있고/있거나 장치(45)가 안테나 방사 패턴을 적응하게 할 수 있는 장치(45)의 통신 파트너의 움직임에 기초할 수 있다. 예를 들어, 장치(45)와 그 통신 파트너 사이의 상대적 이동에 기초하여, 장치(40)는 간섭 통신의 하나 이상의 다중경로 구성요소의 방향을 따라 일시적으로 배열될 수 있다. 대안적으로 또는 추가하여, 장치(40)는 이동할 수 있고 예측은 장치(40)가 장치(45)와 그 통신 파트너 사이의 통신의 하나 이상의 사이드로브를 따라 또는 이를 통해 이동할 것으로 예상한다는 것을 나타낼 수 있다. 즉, 장치(40)는 추가 장치(45)에 의해 송신된 무선 에너지의 수신 및/또는 장치(40), 간섭 장치(45) 및 간섭 장치(45)의 통신 파트너 중 적어도 하나의 위치 또는 움직임에 예측 기초하여 간섭의 측정값을 결정하도록 구성될 수 있다.
장치(40)는 장치(45)에 의해 생성된 안테나 방사 특성(10)의 적어도 일부를 결정하고 예를 들어 보고(32)를 통해 안테나 방사 특성(10)의 적어도 일부에 대해 보고하기 위해 간섭 측정에 대해 보고하기 위해 구성될 수 있다. 이에 의해, 적어도 수신 장치 및/또는 간섭 장치에서 측정될 수 있는 구성요소의 관점에서 안테나 방사 특성(10)에 대한 네트워크 내 지식을 얻는 것이 가능하다. 다시 말해, 생성된 안테나 방사 특성은 특정 관찰 필터, 예를 들어 수신 빔 형성기 또는 자체 통신 파트너로부터 의도된 신호(피해자의)와 중첩된 유효/결과 간섭 전력을 수신하는 기타 수단을 사용하여 피해자의 위치에서 관찰될 수 있다. 그 수준이 자신의 통신 상대와의 SNR보다 크면, 이것은 유해한 간섭으로 간주될 수 있다. 예를 들어 업링크에서, BTS는 자신의 셀에서 UE를 추적할 수 있고 다른 셀(공격자)의 다른 UE는 이 동일 채널 자원에 간섭할 수 있다. 현재 선택된 RX 빔 패턴에서, 간섭하는 UE는 문제가 아닐 수 있지만, 자신의 UE를 추적할 때, RX 사이드로브는 간섭 UE를 가리키고 알리기 위한 자유도는 RX 패턴의 변경/적응을 허용하지 않을 수 있으며, 예를 들어, 방해하는 공격자에게 널을 널을 배치하도록 한다. 이러한 상황에서, 간섭하는 UE는 피해자 BTS를 향해 전송하지 않도록 요청될 수 있다. 이것은 공격자가 도 3a-d과 관련하여 설명된 바와 같이 그 방사 패턴을 적응시키는 것을 허용할 수 있다.
장치(40)는 피드백 채널 또는 상이한 네트워크의 동일한 네트워크의 제어 채널을 통해 (발생 또는 예상된) 이들의 수신에 대해 장치(45)(예를 들어, 장치(30))에 보고하도록 구성될 수 있다. 과거 또는 예상되는 수신에 대한 보고는 다음 중 적어도 하나를 기반으로 할 수 있다:
무선 네트워크 셀의 셀 식별자(ID);
빔 특성/식별;
로컬라이제이션 또는 지오로케이션;
전력 등급;
사운딩 참조 기호(SRS);
동기 신호 블록(SSB);
채널 상태 정보 참조 신호(CSI RS);
대역폭 부분(BWP);
블랭킹/펑처링/부스팅(blanking/puncuturing/boosting) 패턴; 및
의사 RS로 사용될 간섭원으로부터 전송되는 참조 신호(RS) 및/또는 데이터.
장치(40)는 예를 들어, 다음 중 적어도 하나에 기초하여 간섭 신호(34)를 수신하거나 예상할 때, 무선 에너지의 수신을 규정하거나 정량화하거나 분류하거나 범주화하도록 구성될 수 있다:
신호 대 간섭 플러스 잡음비(SINR) 저하;
신호 대 간섭(SIR) 비율;
간섭 수준;
하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 승인(ACK) 또는 부정 ACK(NACK);
예를 들어 (HARQ) 재전송 패킷당 또는 수신 빔 패턴당 SINR/SIR 수준 분석;
목표 SINR에 대한 SIR/SINR 마진; 및
수신(RX) 널링을 고려한 적응형 빔 형성을 사용한 SINR 마진.
예를 들어 RX 널링과 관련하여, BTS가 UE 추적을 위해 즉 UE와 장치/BTS 사이의 상대 이동을 따르기 위해, 적응형 빔 형성을 수행할 때, 간섭자를 향한 널은 방향이 대상 UE를 향하는 한 쉽게 배치될 수 있고 간섭자는 각도 영역에서 구별 가능하게 분포/분리된다. 그들 사이의 각도가 임계값 아래로 떨어지는 경우 (예를 들어, 두 방향이 구별 불가능하거나 분리 불가능하게 되는 경우), 링크에 영향을 미치는 SIR이 감소될 수 있으므로, 간섭자는 BTS(피해자)의 방향/위치에 대한 간섭을 줄일 수 있다. 이것은 피해자 링크가 손상을 받기 전에 공격자에서 적응형 간섭 억제를 요청/요구하도록 개선될 수 있다. 이것을 예측 간섭 회피라고 말 할 수 있다.
장치(40)는 다음 중 적어도 하나에 기반하여 장치(45)를 간섭원으로 정량화 및/또는 규정하도록 구성될 수 있다:
잠재적인 공격자 특성의 매개변수화
시간 슬롯, 자원 그리드, 할당된 채널 및/또는 BWP;
SRS, SSB, CSI RS;
신호(34)가 수신되거나 예상되는 방향;
신호(34)의 극성화;
작동 주파수 및/또는 채널 할당;
업링크 또는 다운링크의 전송 방향; 및
관찰된 블랭킹/펑처링/파워 부스팅 패턴.
즉, 이러한 특성 중 하나 이상은 장치(40)에 의해 사용되어 장치(45)가 이 간섭을 피하거나 감소시킬 수 있도록 진행 중인 또는 예상되는 간섭에 대해 정확하게 보고하는 것이 가능한 장치(45)를 식별할 수 있다.
잠재적인 공격자의 매개변수화는 적어도 부분적으로는 다음 중 하나 이상을 평가 및/또는 공격자 장치와 연관시킴으로써, 수행될 수 있다:
작동 주파수/채널
작동 대역폭
캐리어 집합 세부정보
전송 전력
투과 편광
전송 방향
전송 유형(일정, 예약, 무작위, 다른 사람에게 응답)
사용된 빔 수
빔의 속성(빔 너비)
멀티플렉스 특성 - TDD/FDD 또는 전이중
변조
공간적으로 정적(고정된 위치) 또는 공간적으로 민첩함(위치 변경, 즉, 이동)
위치(고정, 업데이트, 예측/추정)
위치와 같은 다른 장치에 대한 추가 정보가 사용될 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어 위치에서 방향을 도출할 수 있다.
장치(40)는 다음 중 적어도 하나에 기초하여 수신을 보고하도록, 즉 정보를 보고(32)에 포함하도록 구성될 수 있다:
● 전체 세트, 하위 세트, 압축/축소된 매개변수 세트; 수신 보고 매개변수는 예를 들어 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
o 수신 전력(또한 빔당, 구성 반송파당)
o 수신 채널
o 받은 방향
o 수신된 신호 대 잡음 비율(SNR)
o 수신된 신호 대 간섭 비율(SIR)
o 수신된 신호 대 간섭 플러스 잡음 비율(SINR)
o 결정된 채널 품질 정보(CQI)
o 관찰 채널
● 증분, 차등, 이벤트 기반 및/또는 정렬된 목록; 비교를 위한 기초로 이러한 생성 기술은 데이터 저장 백업에 사용되는 기술의 관점에서 고려할 수 있다:
o 증분 보고는 모든 새 매개변수와 제 1 보고서 이후 변경된 모든 매개변수가 포함될 수 있다.
o 차등 보고는 제 1 보고서와 비교할 때 다른 모든 매개변수 변경 사항이 포함될 수 있다.
o 특정 이벤트(예를 들어, 채널/빔/전원 변경)시 이벤트 기반 보고가 트리거될 수 있다.
o 매개변수가 지정된 순서로 배열되거나 그렇지 않고 보고되는 매개변수를 식별하는 레이블이 있든 없든 "순서 지정"되는 경우, 상기 보고는 순서가 지정된 목록이라고 한다.
장치(40)는 다음 중 하나 이상에 따라 보고서를 제공할 수 있다:
● 트리거/임계값 기반 또는 이벤트 기반(예: 간섭 또는 치료의 경우 예상 및/또는 특정 임계값에 도달);
● 요청에 따라;
●시간 제한;
● 동기화됨;
● 대기 중; 및
● 트레일링/래깅/윈도우잉(예를 들어, 마스킹/인터럽트에 대한 힌트를 제공하는 마지막 X분); 예를 들어, 트레일링(trailing), 래깅(lagging) 및/또는 윈도우잉(windowing)과 같은 용어를 사용하여 보고의 특성을 설명하고 보고가 항상 즉시 사용 가능한 것은 아님을 설명할 수 있다. 이 경우 결과가 보고된 사건 발생 후 일정 시간 경과 후 보고가 제공될 수 있고 - 따라서 트레일링 및/또는 래깅과 같은 용어가 사용된다. 윈도우잉은 특정 시간 간격이나 기간 동안 관찰이 이루어질 수 있다고 설명한다.
● 교정/승인/검증/인증/형식 승인; 다른 (네트워크) 장치(예: 피해자)에게 다른 (네트워크) 장치(예: 공격자)의 성능을 보고할 기회가 주어질 수 있기 때문에, 다른 장치가 작동을 변경해야 할 수 있으므로 그러한 보고서의 품질이나 가치 또는 권위를 평가하는 것이 유리할 수 있다. 이를 위해 보고 장치는 신뢰성을 높이기 위해 다음을 포함할 수 있다:
o 장치가 보정될 수 있음(예를 들어, 공장에서)
o 장치가 승인될 수 있다(예를 들어, 네트워크에 의해)
o 장치가 검증될 수 있음(예를 들어, 네트워크 내부 또는 외부와 같은 일부 다른 엔티티에 의해)
o 장치가 인증될 수 있음(예를 들어, 테스트 하우스 또는 기타 신뢰할 수 있는 기관에 의해)
o 장치는 형식 승인을 받을 수 있다(예를 들어, 완전히 추적 가능한 측정 기관에 의해)
장치(40)는 예를 들어, 동일한 운영자 또는 통합 네트워크 기반 시설에 의해 네트워크 또는 그 일부에서 운영되는 경우, 수신에 대해 장치(45)에 직접 보고하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 장치는 자신의 무선 통신 네트워크의 노드, 예를 들어 조정 노드, 기지국 또는 정보를 피기백하는 다른 장치와 같은 다른 엔티티에 보고할 수 있다. 이 정보는 네트워크내 방식 또는 네트워크간 방식으로 장치(45)에 전달될 수 있다. 따라서, 장치(45)는 장치(40)가 동작하는 무선 통신 네트워크의 구성원일 수 있지만 또한 무선 통신 네트워크의 구성원이 아닐 수도 있다. 두 경우 모두, 장치(45)에 대한 보고는 보고(32)를 전달하기 위해 무선 네트워크의 엔티티 및/또는 장치(45)가 구성원인 추가 네트워크의 엔티티에 대한 보고에 의해 간접적으로 구현될 수 있다. 보고는 예를 들어, 장치(30)와 관련하여 설명된 바와 같이 장치(45)에 의한 대응 조치를 촉발하는 것을 허용할 수 있다. 즉, 통신은 피해자 → 피해자의 네트워크 → 공격자의 네트워크 → 공격자의 통신 경로를 포함할 수 있다.
서로 통신하는 무선 통신망의 예, 예를 들어, 서로 다른 무선 통신 네트워크에서 작동되는 장치(40) 및 장치(45)는 다음 중 하나를 포함할 수 있다:
● 예를 들어, 반이중 또는 전이중에서, A(고정 무선 액세스) 네트워크, 사설 네트워크, 통합 액세스 및 백홀(IAB) 네트워크를 포함하여 동일하거나 상이한 모바일 네트워크 사업자(NMO)의 지리적으로 같은 위치에 있는 네트워크;
● 비 지상파 네트워크에서 지상파 네트워크로;
● 해상 네트워크에서 지상 네트워크로;
● 해상 네트워크에서 비 지상 네트워크로 ; 및
● 가능한 모든 조합.
패턴 평가 및 검증
본 명세서에 설명된 실시 예의 일 측면은 다른 배치된 장치를 사용하여 현장에 배치된 장치의 안테나 패턴 특성을 평가하는 것이다. 예를 들어, 사용자 장치 장치는 해당 빔이 통신에 직접 사용되지 않는 경우에도 수신 목적으로 생성된 빔에서 수신하는 신호에 대한 보고를 제공하는 방식으로 배열될 수 있다. 이 예를 확장하여 UE는 다른 네트워크 장치의 특성을 관찰하도록 적절하게 구성될 수 있다. 유사하게, 기지국은 또한 다른 네트워크 장치의 안테나 관련 성능을 관찰하거나 평가하기 위해 적절하게 배열될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 실시 예의 이 부분의 중요한 측면은 네트워크의 모든 장치가 이러한 기능을 제공하도록 구성될 수 있다는 것이며, 그 예는 목록에서 가져올 수 있다.
● 관찰 방법
● 관찰 매개변수
● 관찰 방법
● 관찰 간격
● 관찰의 우선순위
피드백 경로 또는 제어 채널
패턴 평가 및 검증 정보가 한 장치에서 다른 장치로 전송되도록 하기 위해서, 실시 예는 피드백 채널 또는 제어 채널을 제공한다. 독립적으로 작동할 수 있으며 심지어 장치 간 통신 채널과 분리되어 있는 채널도, 장치 간 보고를 위한 수단을 제공한다. 이를 통해 해당 장치가 통신 링크를 형성할 필요가 없는 경우에도 장치 간에 필요한 정보를 전달할 수 있다. 실제로, 제안된 간섭 감소로 이어지는 것은 (연결되지 않은) 다른 장치에 대한 간섭을 일으키는 (통신) 연결된 장치의 개념이다.
● 정보의 유형
● 정보의 구조
● 연결 방법
● 피드백 절차
실시 예에 따른 네트워크는 적어도 하나의 간섭 장치하는 또는 공격자, 예를 들어 장치(30)를 포함할 수 있다. 무선 통신 네트워크는 적어도 하나의 간섭받는 장치, 예를 들어, 피해자, 예를 들어, 장치(40)를 더 포함한다. 예를 들어, 장치(261 및/또는 262)는 장치(40)로서 구현되어 유선 통신 네트워크(300)가 그러한 네트워크가 되도록 할 수 있다.
간섭하는 장치는 다음 중 적어도 하나 사이의 링크에서 간섭을 처리하도록 구성될 수 있다:
● 기지국 및 사용자 장치;
● 기지국 및 백홀 엔티티;
● 기지국 및 중계 엔티티;
● 제 1 중계 엔티티 및 제 2 중계 엔티티;
● 중계 기관 및 추가 기반 시설;
● 제 1 기지국 및 제 2 기지국;
● 제 1 UE 및 제 2 UE;
● UE 및 추가 인프라구조; 및
● UE 및 중계 엔티티.
일 실시 예에 따르면, 간섭하는 장치는 간섭받는 장치와 통신하는 장치와 통신 파트너와 통신하는 간섭받는 장치 사이에서 동작하는 링크에 영향을 미치는 간섭을 처리하도록 구성될 수 있다. 즉, 공격자는 피해자가 유지 관리하는 통신에 대한 간섭을 해결할 수 있다. 즉, 피해자와 대화하는 송신기 및/또는 수신기/트랜시버와의 통신이 고려될 수 있다. 피해자는 통신 파트너로부터 메시지를 받을 수 있다. 공격자는 다음 중 적어도 하나를 통해 간섭을 해결할 수 있다:
● 예를 들어, 적은 양의 간섭을 허용하는 적절한 안테나 방사 패턴을 사용하여, 간섭 완화/회피 조치를 적용함;
● 항상 또는 조정된 동기화 방식으로 또는 적어도 피해자가 통신 파트너로부터 정보를 수신하도록 예정되어 있을 때, 공격자는 자신의 통신을 조정할 수 있음; 및/또는
● 피해자가 통신 파트너의 제어 채널을 성공적으로 들을 수 있도록 허용함, 예를 들어 피해자나 공격자에게 및/또는 그들로부터의 미래 메시지에 대한 허용의 제공.
설명된 바와 같이, 실시 예에 따른 공격자 장치, 예를 들어 장치(30)는 안테나 방사 패턴으로 신호를 전송하도록 구성될 수 있고/있거나, 안테나 방사 패턴으로 신호를 수신할 수 있다. 즉, 본 명세서에서 설명되는 실시 예들은 송신 경우와 수신경우 모두에 관한 것이며, 여기서 두 경우는 서로 결합될 수 있다.
실시 예는 다양한 시나리오에 관한 것이지만, 동일 채널 간섭 및/또는 인접 채널 간섭과 관련하여 고려해야 할 두 가지 간섭 시나리오가 있을 수 있다. 실시 예는 자신의 통신 파트너가 멀리 있고 유효 경로 손실이 높아 원하는 링크에서 낮은 SNR을 초래하는 것을 의미하는 근거리/원거리 영향을 고려한다. 동시에, 간섭자는 (RC 빔 형성기 이전에) RX 안테나에서 수신된 간섭의 수준에서 수신된 수준이 되어 AGC가 두 신호(원하는 신호 및 간섭자)에 모두 응답하거나 간섭자로부터의 전력 수준에 의해 지배되도록 하고, 이에 의해 수신기를 효과적으로 감지 해제할 수 있다. 근거리와 원거리를 말하지만, 이러한 시나리오는 물리적인 거리와는 무관할 수 있지만 사용되는 전송 전력과 관련될 수 있다. 이 시나리오에 대한 솔루션은 예를 들어, 공격자에게 그렇게 하도록 요청하거나 지시함으로써, 간섭자로부터 수신기/피해자 안테나로 전송되는 전력/에너지를 줄이는 것이다.
또 다른 시나리오는 SIR이 (선택된 MCS 수준에서) 원하는 링크의 목표 SINR보다 같거나 낮다는 것이다. 해결책은 링크 용량이 개선될 수 있도록 SINR의 개선을 가능하게 하는 간섭 수준의 감소이다.
이러한 시나리오가 집계되면, 즉 여러 소스로부터 나오는 간섭이 수신 빔 형성 및/또는 신호 처리 방법 후에 원하는 링크의 목표로 하는 SINR 수준 미만의 값이 얻어지면, 간섭 조절은 생략될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예에 관한 추가 요점 - 안테나 패턴 적응을 통한 간섭 감소 - 은 다음을 포함하는 수많은 네트워크 장치 링크에 적용 가능하다:
● 사용자 장치에 대한 기지국
● 기지국에서 백홀로
● 기지국에서 기지국으로(중계/반복 - 회생 및 비회생 모두)
● 기지국에서 다른 인프라구조로
● 사용자 장치에서 다른 인프라구조로
● 사용자 장치에서 사용자 장치로(크로스링크).
많은 응용 프로그램에서 사이드로브의 수준과 사이드로브가 가리키는 방향은 사이드로브를 기반으로 하여 변경될 수 있다. 즉, 이를 허용하는 수단이 있다면 각 사이드로브를 분리하여 또는 개별적으로 조절할 수 있다. 실시 예에 따른 장치는 각각의 사이드로브별 조절을 위해 구성될 수 있다.
그러나 안테나 패턴의 모든 적응은 사이드로브뿐만 아니라 메인 로브에도 영향을 미친다는 점에 유의해야 한다. 이것은 패턴 적응이 안테나의 이득을 감소시키고 따라서 통신 링크의 범위에 영향을 미칠 가능성이 있음을 의미한다. 따라서 앞서 언급한 안테나와 시스템 특성 간의 엔지니어링 절충이 필요한다. 실시 예는 간섭을 유발하는 통신의 일부가 아닌 장치에서의 간섭 감소에 관한 것이다. 이는 일부 상황에서 사이드링크 간섭과도 관련될 수 있다. 실시 예들은 간섭에 대한 보고 및 안테나 방사 패턴 조절에 관한 것이다.
조절 가능한 특성의 예
● 송수신 모두에 적용 가능
● 간섭의 예는 동일 채널 및 인접 채널을 포함함
● 안테나 패턴 조절 -> 수준 및 방향: 빔; 사이드로브; 및 널.
● 선택: 편광; 안테나 포트; 하위 배열; 및 패널
CPE1(IOND(간섭 관측망 장치(IOND)) 또는 피해자는 지정된 시간 창 (크기 정의) 동안 관찰하고 있다.
간섭에 영향을 미치는 링크(예를 들어, BTS의 DL 또는 다른 UE 릴레이의 사이드 링크)
● 간섭 사례
o 다중 접속 간섭(2 UE에서 동일한 BS로)
o DL BS간 간섭(2 BS에서 하나의 UE로)
o UE간 간섭/BTS간 간섭(네트워크간 TDD 타이밍이 다르기 때문에 발생)
o 다중 홉 네트워크에서 릴레이간 간섭
간섭 관찰 네트워크 장치
네트워크의 장치(피해자)는 주변 네트워크 장치로부터 무선 신호를 수신하여 기존/반복되는/설정될 송신기와 수신기 사이의 활성 무선 통신 링크에 대한 링크 품질 영향을 결정할 수 있다.
IOND는 수신 빔과 관련된 간섭원 매개변수(예: 방향, 타이밍, 주파수, 편광, 물리적 PRBS, BWP)를 모니터링/캡처한다. IOND는 간섭 관리에 (잠재적으로) 사용될 다른 네트워크 장치의 간섭 영향을 평가한다.
관찰 지원 정보 및 절차
● 간섭원을 설명하거나 식별을 허용하는 네트워크 또는 기타 네트워크 요소에서 제공
o 셀 ID, 빔 특성/식별, 위치 파악, 지리적 위치, 전력 등급, SRS, SSB, CSI RS, BWP, 블랭킹/펑처링 패턴
● 빔 스위핑 또는 특정 빔 또는 블랭킹/펑처링 패턴의 활성화
간섭 영향의 정량화 및 규정(공격자로부터의 피해자에 대한)
- SINR 열화, SIR 수준, 간섭 수준, HARQ ACK/NACK
- SINR/SIR 수준 분석
o (HARQ) 재전송 패킷
o 수신 빔/패턴
간섭원의 정량화 및 규정
● 잠재적인 공격자 특성의 매개변수화
● 시간대, 자원 그리드, 할당된 채널, BWP
● SRS, SSB, CSI RS
● 방향(편극?)
피해자가 보고할 매개변수의 예
● 보고의 방법
o 전체 집합, 하위 집합, 압축/축소 집합, 증분, 차등, 이벤트 기반, 정렬된 목록, 트리거/임계값 기반, 요청, 시간 지정, 동기화, 대기, 후행/지연/윈도우잉(지난 X분) - 마스킹/인터럽트에 대한 힌트
o 교정/승인/검증/인증/"형식 승인"
간섭 완화 및 협상 절차(장치 간)
● 네트워크 내 운영
o 피해자에서 가해자로
o 네트워크에서 공격자로
o 네트워크를 통해 피해자에서 공격자로
● 네트워크 간 운영
o 예는 다음을 포함한다:
- 지리적으로 같은 위치에 있는 MNO(FWA 네트워크 포함), 사설 네트워크, IAB 네트워크(전이중)
- 비 지상파 네트워크에서 지상파 네트워크로
o 네트워크를 통해 피해자에서 공격자를 호스팅하는 다른 네트워크로
간섭 완화 조치(공격자에서)
● 목적 - 공격자를 조절하는 링크의 안정화
● 특히 송신 장치와 수신 장치의 안테나 패턴을 조정하여 공격자가 해당 링크의 일부인 링크를 형성하는 장치 간의 재협상.
● 방향/적용범위/조명에서의 패턴 제한(BTS 상공의 드론, 터널내의 차량)
● 목표 또는 대상 기반 작업(예를 들어, 피해자에 영향을 미치는 전력 감소, 일정 조정, 선택한 송신 안테나 패턴의 빔 조정)
● 명령 기반 작업(예를 들어, 조건 Y일 때 빔 X 사용 또는 조건 Q일 때 빔 P 사용하지 않음)
● 선택적 코드북 항목 또는 빔 인덱스
간섭 장치 및/또는 간섭 장치에 의해 수행되는 특정 동작의 관점에서 실시 예가 본 명세서에서 설명된다. 이러한 조치는 자율적으로 결정될 수 있다. 일부 실시 예는 예를 들어, 여러 간섭 장치로부터 수집된 정보에 대해 간섭자에게 알리는 조정 노드에 의해, 계획, 실행 또는 지시되는 특정 작업에 대해 다른 장치에 알릴 기회를 제공하는 피드백 채널 또는 기타 통신 수단에 관한 것이다. 또한 이러한 데이터를 평가하고 학습할 수 있다. 따라서 실시 예는 기계 학습 및 인공 지능 분야에 관한 것이다.
예를 들어, 전자 설계 자동화(EDA) 도구는 예를 들어 전자 부품, 집적 회로, 인쇄 회로 기판, 커넥터, 케이블, 모듈 및 시스템의 설계 흐름에 사용된다. EDA 도구는 종종 직접 제조 준비로 이어지는 높은 정확도로 설계를 설계, 시뮬레이션, 분석 및 검증할 수 있는 수단을 제공한다. 시뮬레이션은 하나의 물리적 필드 - 예를 들어, 전기, 전자기, 열역학- 로 제한될 수 있거나, 소위 다중 물리학(Multiphysics)의 경우 여러 물리적 필드의 동시 조합으로 제한될 수 있다. 이를 통해 전자기장 솔버와 회로 수준 솔버로 구성된 위상 배열 안테나 시스템을 개발할 수 있는 복잡한 시뮬레이션 시스템 및 환경을 개발할 수 있다.
고성능 EDA 소프트웨어의 가용성과 고성능 컴퓨팅 시설의 경제성을 감안할 때, 하드웨어 장치와 소프트웨어 알고리즘을 결합한 정확하고 정밀하며 신뢰 가능한 실제 시스템 모델을 구성하는 것이 가능하다. 따라서 EDA 도구를 사용하여 코드북 및 적응 알고리즘으로 조절되는 완전한 위상 배열 안테나 시스템을 모델링할 수 있으며, 그 성능은 다음과 같은 다양한 조건에서 평가될 수 있다: 운영 시나리오; 성분 변형; 환경적 상황; 및 다양한 사용 사례. 간단히 말해서, 시뮬레이션의 각 입력 조절 변수는 결과 공간의 차원으로 변환되거나, 대안적으로 결과 공간의 숫자 차원은 입력의 수에 비례한다. 이러한 시뮬레이션의 과제는 생성된 결과의 해석이다. 이를 위해 머신 러닝 기술과 인공 지능이 손에 들어온다.
예를 들어, 위상 배열 안테나 시스템의 광범위한 다중 매개변수 컴퓨터 시뮬레이션은 과다한 시뮬레이션 결과를 제공할 수 있다. 이 훈련 데이터는 적절한 기계 학습 기술, 예를 들어, 비지도 학습, 능동 학습, 강화 학습, 자가 학습, 기능 학습, 희소 사전 학습, 메타 학습, 연합 학습, 이상 감지 또는 연관 규칙에 의해 사용되어, 명시적으로 프로그래밍되지 않고 주어진 입력과 원하는 출력 사이의 관계를 나타내는 수단을 설명하는 적절한 규칙을 결정한다. 즉, 공격자와 같은 장치는 딥 러닝을 수행하거나 인공 지능을 구현하여 해당 작업의 유효성과 관련된 정보를 도출하거나 결정할 수 있다. 예를 들어 간섭에 대한 정보(예: 수신된 보고)는 수행하는 조치 및 이에 의해 달성된 효과에 대한 정보와 결합, 상관 또는 연관될 수 있다 (예를 들어, 보고에 후속하여 안테나 방사 패턴을 조정한 후의 후속 보고).
딥 러닝(인공 지능 포함)은 단일의 방법 이상으로 구현될 수 있다. 예를 들어:
● 딥 러닝의 결과는 시스템 개발 및 설계 과정에서 완료된 시뮬레이션 결과로 예를 들어, 단독으로 이에 따라 추가 학습 없이 얻을 수 있다;
● (추가 학습을 통해) 시스템을 더욱 개선하기 위해서 설명된 시뮬레이션 결과와 실제/현장 사용 경험(사용 또는 운영 중 수집된 데이터)을 결합하도록 딥 러닝을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 방사 패턴을 형성할 수 있는 소자의 보정 방법은 한편으로는 안테나 방사 패턴을 형성하기 위한 조절 및/또는 사이드로브의 조절(목표값) 간의 관계 및 다른 한편으로는 사실상 생성된 안테나 방사 패턴과 관련된 정보(실제값/참값)를 평가하기 위해 딥 러닝 프로세스를 수행하는 단계를 포함한다.
선택적으로, 획득한 정보는 예를 들어, 추가 딥 러닝을 기반으로 하여, 즉 장치의 작동을 기반으로 하여 업데이트될 수 있다.
위의 사항에 더하여, 장치는 (소프트웨어/펌웨어 업데이트와 유사한) 장치가 배포된 후 장치에 제공되는 업데이트된 조회 테이블(LUT)을 수락하고 구현하는 수단을 갖출 수 있다. 이러한 업데이트는 다양한 방법을 통해 (수동, 자동, 예약, 요청) 네트워크에서 관리 및/또는 배포될 수 있다.
대안적으로 또는 추가하여, 장치 (네트워크 및 기타 네트워크/네트워크 장치와 함께)는 기기 외부 및/또는 네트워크 외부에서 딥 러닝을 수행하기 위해서 적절한 데이터를 제공하는 수단을 포함하거나 적어도 액세스할 수 있다. 실제로 다른 자원는 학습 임무를 수행하므로 장치와 네트워크에서 이러한 부담을 제거한다.
장치는 딥 러닝 또는 머신 러닝의 결과에 기초하여 빔 패턴이 저장된 룩업 테이블을 업데이트, 즉 변환 또는 수정하도록 구성될 수 있다. 대안으로 또는 추가하여, 장치에 의해 사용되는 알고리즘이 적용될 수 있다. 공격자 네트워크에 대안으로 또는 추가하여, 즉, 네트워크 컨트롤러 또는 조정 노드와 같은 임의의 엔티티 또는 분산 엔티티는 예를 들어, 안테나 방사 패턴에 대한 사이드로브 조절 효과를 고려, 평가 또는 학습하고 머신 러닝을 기반으로 사이드로브의 조절을 조정하기 위해 인공 지능을 사용하여, 머신 러닝을 수행하도록 구성될 수 있다.
이에 의해 획득된 시스템 모델의 정제 수준, 시뮬레이션의 정확도, 스위프된 변수의 수 및/또는 해당 범위와 해상도는 시뮬레이션 결과의 정확성과 정밀도에 영향을 줄 수 있는 모든 설계 매개변수가 된다. 다시 말하지만, 머신 러닝 기술은 당업자가 이러한 매개변수를 적절하게 선택하여 시뮬레이션 시간과 성능 간의 균형을 유지하는 데 도움이 될 수 있다.
실제 구현의 예에서, 필요한 입력 세트와 적절한 룩업 테이블의 조합은 필요한 빔 형성 벡터를 빠르고 안정적으로 선택할 수 있도록 하여, 이에 의해 시간 소모가 많으며 반복적인 위상 배열 여기의 적응에 대한 필요 없이 작동 및 환경 조건의 변화에 동적으로 응답할 수 있다.
일부 측면은 장치의 맥락에서 설명되었지만, 이러한 측면은 또한 블록 또는 장치가 방법 단계 또는 방법 단계의 기능에 해당하는 해당 방법에 대한 설명을 나타내는 것이 분명한다. 유사하게, 방법 단계의 맥락에서 설명된 양태는 또한 대응하는 블록 또는 대응하는 장치의 항목 또는 특징의 설명을 나타낸다.
특정 구현 요건에 따라, 본 발명의 실시 예는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 각각의 방법이 수행되도록 프로그래밍 가능한 컴퓨터 시스템과 협력(또는 협력할 수 있는)하는, 전자적으로 판독 가능한 조절 신호가 저장된 디지털 저장 매체, 예를 들어 플로피 디스크, DVD, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 FLASH 메모리를 사용하여 구현이 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 일부 실시 예는 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는 전자적으로 판독 가능한 조절 신호를 갖는 데이터 캐리어를 포함하므로, 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나가 수행된다. 일반적으로, 본 발명의 실시 예는 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있으며, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터에서 실행될 때 방법 중 하나를 수행하기 위해 작동한다. 프로그램 코드는 예를 들어 기계 판독 가능한 캐리어에 저장될 수 있다.
다른 실시 예는 기계 판독 가능한 캐리어에 저장된, 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 다시 말해, 본 발명의 방법의 실시 예는 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.
따라서, 본 발명의 방법의 추가 실시 예는 본 명세서에서 기술된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록되어 포함하고 있는, 데이터 캐리어 (또는 디지털 저장 매체, 또는 컴퓨터 판독 가능 매체)이다.
따라서, 본 발명의 방법의 다른 실시 예는 본 명세서에서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스는 예를 들어 인터넷을 통해 데이터 통신 연결을 통해 전송되도록 구성될 수 있다.
추가 실시 예는 본 명세서에서 설명된 방법들 중 하나를 수행하도록 구성되거나 적응된 처리 수단, 예를 들어 컴퓨터, 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함한다.
추가 실시 예는 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.
일부 실시 예에서, 프로그래머블 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 배열)는 본 명세서에서 설명된 방법의 기능 중 일부 또는 전부를 수행하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 필드 프로그램 가능 게이트 배열은 본 명세서에서 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 방법은 바람직하게는 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행된다.
상술한 실시 예는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것일 뿐이다. 본 명세서에 기술된 배열 및 세부사항의 수정 및 변형이 당업자에게 명백할 것임을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서의 실시 예의 설명 및 설명을 통해 제공된 특정 세부사항이 아니라 임박한 특허 청구범위의 범위에 의해서만 제한되는 것이 의도이다.
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Claims (52)
- 무선 통신 네트워크에서 동작하도록 구성된 장치에 있어서,
상기 장치는 통신 파트너와 통신하기 위한 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성되고;
상기 안테나 방사 패턴은 메인 로브, 적어도 하나의 사이드로브 및 상기 메인 로브와 상기 사이드로브 사이의 널을 포함하고;
상기 장치는 상기 메인 로브를 상기 통신 파트너에 대한 경로 쪽으로 조절하고, 상기 사이드로브 및/또는 상기 널을 추가 장치의 위치에서의 간섭을 처리하기 위해 조절하도록 구성되는, 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 방사 패턴으로 신호를 전송하도록 구성되거나 상기 안테나 방사 패턴으로 신호를 수신하도록 구성되는, 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 장치는,
상기 사이드로브 및/또는 상기 메인 로브의 방향 - 이에 의해 사이드로브의 방향에 영향을 미침 - ;
상기 사이드로브 및/또는 메인 로브 사용을 통한 상기 장치와 상기 추가 장치 간의 전력 전송의 수준 - 이에 의해 상기 추가 장치의 위치로의 상기 사이드로브에서의 전력 전달의 수준에 영향을 미침 - ;
상기 사이드로브 및/또는 상기 메인 로브의 편광;
상기 안테나 방사 패턴을 형성하는데 사용되는 안테나 포트, 상기 안테나 방사 패턴을 형성하기 위해 사용되는 안테나 배열의 하위 배열, 및/또는 상기 안테나 방사 패턴을 형성하기 위해 사용되는 적어도 하나의 안테나 패널의 선택
중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치. - 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는:
상기 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성된 안테나 배열의 안테나 간의 신호의 위상 변이;
상기 안테나 배열의 안테나 간의서 상기 신호의 주파수 변경;
상기 안테나 배열의 급전 네트워크의 전송 라인 섹션의 연장 또는 단축;
상기 안테나 배열의 안테나 사이의 유전율 변경;
상기 안테나 배열의 안테나 사이의 투자율의 변경; 및
상기 안테나 배열에 대한 전력 테이퍼의 사용
중 하나 이상을 구현하여 상기 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치. - 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성된 안테나 배열의 안테나 간의 신호의 위상 변이를 상기 안테나 배열의 상기 안테나 사이의 유전율을 변경하여 구현함으로써 상기 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성된 안테나 배열의 안테나 간의 신호의 위상 변이를 상기 안테나 배열의 안테나 사이의 투자율을 변경하여 구현함으로써 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 간섭을 처리하기 위해, 무선 전파 환경에서 상기 장치와 상기 추가 장치 사이의 적어도 하나의 경로를 따라 상기 장치와 상기 추가 장치 간의 전력 송신 수준의 관점에서 상기 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 통신 파트너는 원거리 장치에 위치되며, 상기 추가 장치는 근거리 장치로서 위치되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호 대 간섭 비율(SIR)은 최대 상기 링크의 목표 신호 대 간섭 플러스 노이즈 비율(SINR)이고, 상기 장치는 상기 장치와 통신 파트너 간의 링크 용량을 개선하도록 상기 SINR을 개선하기 위해 상기 간섭 수준을 감소하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 간섭을 처리하기 위해, 상기 사이드로브의 방향 및/또는 상기 안테나 방사 패턴의 널(null)의 방향을 조절하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 복수의 가능한 안테나 방사 패턴 중에서 상기 안테나 방사 패턴을 선택하고, 상기 안테나 방사 패턴을 생성하고, 상기 선택된 안테나 방사 패턴과 비교할 때 상기 장치와 상기 추가 장치 간의 간섭을 감소시키도록 상기 생성된 방사 패턴에 적응하거나;
상기 장치와 상기 통신 파트너 간의 사전 정의된 전송 임계값 이상의 에너지 전송 또는 상기 장치와 상기 통신 파트너 간의 최대 에너지 전송을 제공하면서, 상기 장치와 상기 추가 장치 사이에 미리 정의된 간섭 임계값 미만의 간섭 또는 상기 장치와 상기 추가 장치 간의 최소한의 간섭을 야기하도록 복수의 가능한 안테나 방사 패턴 중에서 상기 안테나 방사 패턴을 선택하도록 구성되는, 장치. - 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 코드북에 기초하여 및/또는 적응 안테나 배열에 기초하여 상기 사이드로브 및/또는 상기 안테나 방사 패턴을 조절하도록 구성되고, 상기 코드북은 유형 I 단일 패널 코드북; 유형 I 다중 패널 코드북; 유형 II 단일 패널 코드북; 및 유형 II 다중 패널 코드북 또는 다른 코드북 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어드레싱된 간섭은 동일 채널 간섭 및/또는 인접 채널 간섭을 포함하는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 추가 장치의 위치 및/또는 상기 장치와 상기 추가 장치 사이의 관련 다중경로 구성요소(MPC)의 적어도 하나의 방향에 대한 지식을 획득하고 간섭을 해결하기 위해 상기 장치와 상기 위치 사이에서 또는 상기 적어도 하나의 방향을 따라 적은 양의 전력 전송을 포함하도록 상기 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 추가 장치의 보고에 기반하거나 상기 무선 통신 네트워크로부터 수신된 명령에 기반하여 상기 추가 장치의 위치에서의 간섭을 줄이기 위한 요청에 대한 지식을 획득하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 간섭 측정에 대한 보고를 직접 또는 간접적으로 수신하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보고는 상기 장치에 의해 전송된 무선 에너지의 수신을 기반으로 하며/하거나; 상기 장치의 위치 또는 이동에 기반하여 예측하는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 복수의 위치에서의 간섭을 처리하기 위해 상기 안테나 방사 패턴의 복수의 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 추가 장치 및 다른 장치에 대한 간섭을 처리하고, 사이드로브별 평가에 기초하여 상기 안테나 방사 패턴의 적어도 제 1 및 제 2 사이드로브를 조절하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 안테나 배열을 포함하고 상기 안테나 배열로 빔 형성을 수행하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 추가 장치로부터, 상기 장치와 상기 추가 장치 간의 에너지 교환 또는 수신된 전력의 관찰을 나타내는 신호를 수신하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 방사 패턴이 적어도 부분적으로 공간이 이동되는 상기 간섭을 처리하기 위해 빔 스위핑 절차를 수행하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 방사 패턴에 대한 블랭킹/펑처링/전력 부스팅(blanking/puncturing/power boosting) 패턴을 구현하도록 구성되고 이에 의해 상기 안테나 방사 패턴의 블랭킹/펑처링/전력 부스트된 자원이 상기 간섭을 처리하기 위해 적어도 부분적으로 다중경로 전파 환경을 통해 상기 추가 장치의 위치에서 특히 관찰 가능하게 되는, 장치.
- 제 23 항에 있어서, 상기 블랭킹/펑처링/파워 부스팅 패턴은 상기 장치의 아이덴티티와 연관되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 장치는 상기 무선 통신 네트워크의 구성원이 아닌, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 상기 추가 장치의 위치에서의 간섭을 줄이려는 요청에 대한 정보를 획득한 것에 응답하여,
상기 장치가 바람직하게 상기 송신 장치의 상기 안테나 패턴 및/또는 상기 수신 장치의 안테나 패턴에 적응함으로써 해당 링크의 일부가 되는 링크를 형성하는 장치 간의 재협상,
예를 들어, 상기 장치가 기지국 송수신기(BTS) 상공을 비행하는 드론인 경우 또는 상기 장치가 터널의 차량인 경우 또는 상기 장치가 통신 파트너로서 지상 장치와 통신하는 저궤도 위성인 경우 또는 그 반대의 경우, 방향/커벌히지/조도에서 상기 안테나 방사 특성의 패턴 제한,
예를 들어, 상기 추가 장치에 영향을 미치는 전력을 줄이고, 선택된 송신 안테나 패턴의 빔을 재스케줄링 및/또는 조정하기 위한, 목표 기반 또는 타겟 기반 조치;
예를 들어, 조건 Y일 때 빔 X를 사용하거나, 조건 Q일 때 빔 P를 사용하지 않는, 명령 기반 작업;
선택적 코드북 항목 또는 빔 인덱스의 사용
중 적어도 하나를 수행하는, 장치. - 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 무선 통신 네트워크의 셀 또는 상기 셀에서 동작하는 UE를 동작하도록 구성되는, 장치.
- 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 장치는 상기 장치가 동작하는 상기 무선 네트워크의 장치로서 상기 추가 장치로부터 상기 보고를 수신하도록 구성되는, 장치.
- 선행 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 방사 패턴에 대한 상기 사이드로브를 조절하는 효과를 고려하도록 머신 러닝을 수행하고; 상기 머신 러닝을 기반으로 상기 사이드로브의 상기 조절에 적응하도록 구성되는, 장치.
- 무선 통신 네트워크에서 동작하도록 구성된 장치에 있어서, 상기 장치는 통신 파트너와 통신하도록 구성되고,
상기 장치는 상기 장치와 통신하지 않는 추가 장치와 연관된 간섭의 측정값을 결정하고 상기 추가 장치로부터의 전력 또는 간섭의 수신에 대해 상기 추가 장치 또는 그 통신 네트워크의 구성원에게 보고하도록 구성되는, 장치. - 제 25 항에 있어서, 상기 장치는 안테나 방사 패턴을 형성하도록 구성되는, 장치.
- 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 상기 장치는 상기 추가 장치에 의해 송신된 무선 에너지의 수신에 기초하여 상기 간섭의 측정값을 결정하고/하거나; 상기 추가 장치, 상기 추가 장치의 통신 파트너 및 상기 장치 중 적어도 하나의 위치 또는 이동에 기초하여 예측하도록 구성되는, 장치.
- 제 30 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 안테나 방사 특성의 적어도 일부에 대해 보고하기 위해 상기 추가 장치의 안테나 방사 특성의 적어도 일부를 결정하고 상기 간섭의 측정값에 대해 보고하도록 구성되는, 장치.
- 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 피드백 채널 또는 동일하거나 상이한 네트워크의 제어 채널을 통해 상기 수신에 대해 상기 추가 장치에 보고하도록 구성되는, 장치.
- 제 30 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는:
무선 네트워크의 셀의 셀 식별자(ID);
빔 특성/식별자
로컬라이제이션 또는 지오로케이션
전력 등급;
사운딩 참조 기호(SRS)
동기 신호 블록(SSB);
채널 상태 정보 참조 신호(CSI RS);
대역폭 부분(BWP);
블랭킹/펑처링/부스팅 패턴; 및
의사 RS로 사용되는 간섭원으로부터 전송되는 RS 및/또는 데이터
중 적어도 하나에 기반하여 상기 수신에 대해 상기 추가 장치에 보고하도록 구성되는, 장치. - 제 30 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는:
신호 대 간섭 플러스 잡음 비율(SINR)의 저화
신호 대 간섭(SIR) 비율
간섭 수준;
하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 승인(ACK) 또는 부정 ACK(NACK);
예를 들어 (HARQ) 재전송 패킷당 또는 수신 빔 패턴당, SINR/SIR 수준 분석;
타겟 SINR에 대한 SIR/SINR 마진; 및
수신(RX) 널링을 고려한 적응형 빔 형성을 갖는 SINR 마진
중 하나 이상에 기반하여 상기 추가 장치에 의해 전송된 무선 에너지의 수신을 규정/정량화/분류/범주화하도록 구성되는, 장치. - 제 30 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는:
잠재적인 공격자 특성의 매개변수화
타임 슬롯, 자원 그리드, 할당된 채널, BWP
SRS, SSB, CSI RS
방향
편광
동작 주파수, 채널 할당
업링크 또는 다운링크인 전송 방향
관찰되는 블랭킹/펑처링/파워 부스팅 패턴
중 하나 이상에 기반하여 상기 추가 장치를 간섭원으로 정량화 및/또는 규정하도록 구성되는, 장치. - 제 25 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는:
전체 세트, 서브 세트, 압축/축소된 매개변수 세트; 및
증분, 차등, 이벤트 기반 및/또는 정렬된 목록
중 적어도 하나에 기초하여 상기 수신을 보고하도록 구성되는, 장치. - 제 30 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는:
트리거/임계값 기반/이벤트 기반;
요청에 따라;
시간 제한;
동기화;
대기 중;
트레일링/래깅/윈도우잉(마지막 X분);
마스킹/인터럽트에 대한 힌트;
교정/승인/검증/인증/"유형 승인"
중 적어도 하나에 기초하여 상기 수신을 보고하도록 구성되는, 장치. - 제 30 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 수신에 대해 상기 추가 장치 또는 상기 무선 통신 네트워크에 직접 보고하도록 구성되는, 장치.
- 제 30 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 장치는 상기 무선 통신 네트워크의 구성원이 아닌, 장치.
- 제 41 항에 있어서, 상기 장치는 상기 보고를 전달하도록 상기 무선 네트워크의 엔티티에 보고하고/하거나 대응책을 트리거하기 위해 상기 추가 장치가 구성원이 되는 추가 네트워크의 엔티티에 보고하여 기 수신에 대해 간접적으로 상기 추가 장치에 보고하도록 구성되는, 장치.
- 제 42 항에 있어서, 상기 무선 통신 네트워크 및 상기 추가 무선 통신 네트워크는:
예를 들어, 반이중 또는 전이중으로, 고정 무선 액세스(FWA) 네트워크, 사설 네트워크, 통합 액세스 및 백홀(IAB) 네트워크를 포함하는 동일하거나 상이한 모바일 네트워크 사업자(MINO)의 지리적으로 같은 위치에 있는 네트워크;
비 지상파 네트워크에서 지상파 네트워크로
해상 네트워크에서 지상 네트워크로;
해상 네트워크에서 비지상 네트워크로; 및
상기 모든 가능한 조합
중 하나를 포함하여 서로 통신하는, 장치. - 무선 통신 네트워크에 있어서,
간섭을 유발하는 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 간섭하는 장치; 및
제 30 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 간섭받는 장치
를 포함하는, 무선 통신 네트워크. - 제 44 항에 있어서, 상기 간섭하는 장치는:
기지국 및 사용자 장치, UE;
기지국 및 백홀 엔티티;
기지국 및 중계 엔티티;
제 1 중계 엔티티 및 제 2 중계 엔티티;
중계 엔티티 및 추가 인프라구조;
제 1 기지국 및 제 2 기지국;
제 1 UE 및 제 2 UE;
UE 및 추가 인프라구조; 및
UE 및 중계 엔티티
중 적어도 하나 간의 링크에서 상기 간섭을 처리하도록 구성되는, 무선 통신 네트워크. - 제 44 항 또는 제 45 항에 있어서, 상기 간섭하는 장치는:
적절한 안테나 방사 패턴을 사용하여 간섭 완화/회피 조치를 적용하고;
적어도 피해자가 그 통신 파트너로부터 정보를 수신할 예정일 때 항상 또는 조정/동기화된 방식으로; 및/또는
상기 피해자가 상기 통신 파트너의 제어 채널을 성공적으로 들을 수 있도록 허용, 예를 들어, 상기 피해자에게/로부터 향후 메시지에 대한 승인의 제공
중 적어도 하나에 의해, 상기 간섭받는 장치와 통신하는 장치와 통신 파트너와 통신하는 상기 간섭받는 장치 사이에서 작동되는 링크에 영향을 미치는 상기 간섭을 처리하도록 구성되는, 무선 통신 네트워크. - 제 44 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 또는 그 엔티티는 상기 안테나 방사 패턴에 미치는 상기 사이드로브를 조절하는 영향을 고려하도록 머신 러닝을 수행하고; 상기 머신 러닝에 기반하여 상기 사이드로브의 상기 조절에 적응하도록 구성되는, 무선 통신 네트워크.
- 무선 통신 네트워크에서 장치를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 방법은:
상기 안테나 방사 패턴이 메인 로브, 및 적어도 하나의 사이드로브 및 상기 메인 로브와 상기 사이드로브 사이의 널을 포함하도록, 통신 파트너와 통신하기 위한 안테나 방사 패턴을 형성하는 단계;
상기 메인 로브를 상기 통신 파트너에 대한 경로를 향하여 조절하는 단계; 및
추가 장치의 위치에서의 간섭을 처리하기 위해 상기 사이드로브 및/또는 상기 널을 조절하는 단계
를 포함하는, 방법. - 무선 통신 네트워크에서 장치를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 방법은:
상기 장치와 통신하지 않는 추가 장치와 관련된 간섭의 측정값을 결정하는 단계; 및
상기 추가 장치로부터의 전력 수신 또는 간섭에 대해 상기 추가 장치 또는 그 통신 네트워크의 구성원에게 보고하는 단계
를 포함하는, 방법. - 안테나 방사 패턴을 형성할 수 있는 장치를 교정하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
상기 안테나 방사 패턴을 형성하기 위한 조절 및/또는 그 사이드로브의 조절 간의 관계 및 사실상 생성된 상기 안테나 방사 패턴과 관한 정보를 평가하도록 딥 러닝 프로세스를 수행하는 단계; 및
상기 딥 러닝에 기반하여 획득된 정보를 엔티티 무선 통신 네트워크 또는 상기 장치의 비휘발성 데이터 저장소에 저장하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제 50 항에 있어서, 상기 장치의 동작에 기반하여 상기 저장된 정보를 업데이트하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 48 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능한 디지털 저장 매체.
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