KR20220150120A - 빔을 선택하기 위한 전자 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수의 안테나 요소(antenna element)를 포함하는 안테나 모듈, 및 상기 안테나 모듈과 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 요소 중 제1개수의 안테나 요소를 선택하여 복수의 수신 빔을 형성하고, 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치로부터 제1신호를 수신하고, 외부 장치에 신호를 전송하기 위한 상기 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 선택하고, 상기 제2개수의 안테나 요소를 이용하여 형성할 수 있는 복수의 송신 빔 세트에 관한 빔 세트 정보를 확인하고, 상기 제1신호의 품질 정보 및 상기 빔 세트 정보에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하고, 상기 선택된 송신 빔을 이용하여 상기 외부 장치로 제2신호를 전송하도록 설정될 수 있다.

Description

빔을 선택하기 위한 전자 장치 및 그 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR SELECTING BEAM AND METHOD THEREOF}
본 문서에 개시된 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것이며, 송신 빔을 선택하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 통신 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 6기가(6GHz) 이하의 대역(예: 1.8기가(1.8GHz) 대역 또는 3.5기가(3.5GHz) 대역) 또는 더 높은 주파수 대역 (예: 28기가(28GHz) 대역 또는 39기가(GHz) 대역)에서의 구현이 고려되고 있다.
5G 통신 시스템은 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
5G 통신 시스템은 상대적으로 큰 경로 손실(path loss)을 보상하기 위해 기지국 및 단말에서 방향성을 갖는 빔을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 기지국 및 단말은 빔포밍(beamforming)을 사용하는 경우, 신호를 송신 및/또는 수신하는데 사용할 최적의 빔(예: 송신 빔 및/또는 수신 빔)을 선택해야 한다. 예를 들어, 기지국 및 단말은 사용 가능한 모든 빔의 조합에 대한 수신 신호 세기를 측정할 수 있다. 최적의 빔은 수신 신호 세기가 가장 높은 빔의 조합에 포함된 송신 빔 및/또는 수신 빔을 포함할 수 있다.
복수의 안테나를 이용하여 빔포밍을 하는 경우 발열 문제와 높은 소모 전류가 발생할 수 있다. 따라서 종래에는 발열 또는 저전력의 경우 구동하는 안테나 개수를 감소시키는 방법이 고려되었으나, 종래 기술에 따르면 송신 빔과 수신 빔을 일치 시킴으로써 빔 대응성(beam correspondence)을 만족하기 위하여 송신 안테나 및 수신 안테나를 모두 축소하게 된다. 이는 전력 소모에 영향이 적은 수신 안테나의 처리율(throughput)까지 감소 시킬 수 있고, 하향링크의 데이터 수신율을 저해할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치가 통신을 수행하는 중 저전력모드 및/또는 발열 문제가 있는 경우 구동하는 수신 안테나 개수를 유지하고 송신 안테나 개수를 축소하여 하향 링크에 대한 처리율을 유지하는 한편, 빔 대응성을 만족시키기 위한 장치 및 방법에 대하여 개시한다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수의 안테나 요소(antenna element)를 포함하는 안테나 모듈, 및 상기 안테나 모듈과 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 요소 중 제1개수의 안테나 요소를 선택하여 복수의 수신 빔을 형성하고, 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치로부터 제1신호를 수신하고, 외부 장치에 신호를 전송하기 위한 상기 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 선택하고, 상기 제2개수의 안테나 요소를 이용하여 형성할 수 있는 복수의 송신 빔 세트에 관한 빔 세트 정보를 확인하고, 상기 제1신호의 품질 정보 및 상기 빔 세트 정보에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하고, 상기 선택된 송신 빔을 이용하여 상기 외부 장치로 제2신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 장치와의 송신 빔을 선택하는 방법은, 수신 안테나에 대하여 제1개수의 안테나 요소를 할당하여 복수의 수신 빔을 형성하는 동작, 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치로부터 제1신호를 수신하는 동작, 송신 안테나에 대하여 상기 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 할당하는 동작, 상기 제2개수의 안테나 요소에 대응하여 상기 송신 안테나가 형성할 수 있는 복수의 송신 빔 세트에 관한 빔 세트 정보를 확인하는 동작, 상기 제1신호의 품질 정보 및 상기 빔 세트 정보에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작, 및 상기 선택된 송신 빔을 이용하여 상기 외부 장치로 제2신호를 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 단말)에서 외부 전자 장치(예: 기지국)와 무선 통신을 수행하는 중 하향 링크 처리율을 저해하지 않고 저전력으로 통신을 수행하며, 빔 대응성을 고려한 송신 빔을 선택할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대하여는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 4G 통신 및/또는 5G 통신의 네트워크(100)의 프로토콜 스택 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 송신 빔을 선택하기 위한 전자 장치의 블록도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 송신 빔 및 수신 빔 사이의 대칭성 및 비대칭성을 나타낸 것이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 송신 빔을 선택하기 위한 동작 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 대응 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 것을 나타낸 것이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 대응 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작 흐름도이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 형성하는 수신 빔 및 도래각을 나타낸 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 도래각 별로 각 수신 빔에 대한 RSRP의 분포를 나타낸 것이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 실시간 RSRP 분포를 이용하여 도래각을 추정하는 것을 나타낸 것이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 추정된 도래각 및 송신 빔 별 EIRP 분포를 이용하여 송신 빔을 선택하는 것을 나타낸 것이다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 도래각 추정에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작 흐름도이다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 CA 상황에서 도래각 추정에 기초하여 추가 주파수 대역의 송신 빔을 선택하는 것을 나타낸 것이다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 CA 상황에서 추가 주파수 대역의 송신 빔을 선택하는 동작 흐름도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도2는 다양한 실시예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 네트워크(199)는 제 1 네트워크(292)와 제2 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일시예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일시예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(230)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3 는 일 실시예들에 따른 레거시(Legacy) 통신 및/또는 5G 통신의 네트워크(100)의 프로토콜 스택 구조를 도시한 도면이다.
도 3를 참조하면, 도시된 실시예에 따른 네트워크(100)는, 전자 장치(101), 레거시 네트워크(392), 5G 네트워크(394) 및 서버(server)(108)을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치(101)는, 인터넷 프로토콜(312), 제 1 통신 프로토콜 스택(314) 및 제 2 통신 프로토콜 스택(316)을 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 레거시 네트워크(392) 및/또는 5G 네트워크(394)를 통하여 서버(108)와 통신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 인터넷 프로토콜(312)(예를 들어, TCP, UDP, IP)을 이용하여 서버(108)와 연관된 인터넷 통신을 수행할 수 있다. 인터넷 프로토콜(312)은 예를 들어, 전자 장치(101)에 포함된 메인 프로세서(예: 도 1의 메인 프로세서(121))에서 실행될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 1 통신 프로토콜 스택(314)을 이용하여 레거시 네트워크(392)와 무선 통신할 수 있다. 또다른 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제 2 통신 프로토콜 스택(316)을 이용하여 5G 네트워크(394)와 무선 통신할 수 있다. 제 1 통신 프로토콜 스택(314) 및 제 2 통신 프로토콜 스택(316)은 예를 들어, 전자 장치(101)에 포함된 하나 이상의 통신 프로세서(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))에서 실행될 수 있다.
상기 서버(108)는 인터넷 프로토콜(322)을 포함할 수 있다. 서버(108)는 레거시 네트워크(392) 및/또는 5G 네트워크(394)를 통하여 전자 장치(101)와 인터넷 프로토콜(322)과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서버(108)는 레거시 네트워크(392) 또는 5G 네트워크(394) 외부에 존재하는 클라우드 컴퓨팅 서버를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 서버(108)는 Legacy 네트워크 또는 5G 네트워크(394) 중 적어도 하나의 내부에 위치하는 에지 컴퓨팅 서버(또는, MEC(Mobile edge computing) 서버)를 포함할 수 있다.
상기 레거시 네트워크(392)는 LTE 기지국(340) 및 EPC(342)를 포함할 수 있다. LTE 기지국(340)은 LTE 통신 프로토콜 스택(344)을 포함할 수 있다. EPC(342)는 레거시 NAS 프로토콜(346)을 포함할 수 있다. 레거시 네트워크(392)는 LTE 통신 프로토콜 스택(344) 및 레거시 NAS 프로토콜(346)을 이용하여 전자 장치(101)와 LTE 무선 통신을 수행할 수 있다.
상기 5G 네트워크(394)는 NR 기지국(350) 및 5GC(352)를 포함할 수 있다. NR 기지국(350)은 NR 통신 프로토콜 스택(354)을 포함할 수 있다. 5GC(352)는 5G NAS 프로토콜(356)을 포함할 수 있다. 5G 네트워크(394)는 NR 통신 프로토콜 스택(354) 및 5G NAS 프로토콜(356)을 이용하여 전자 장치(101)와 NR 무선 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 통신 프로토콜 스택(314), 제 2 통신 프로토콜 스택(316), LTE 통신 프로토콜 스택(344) 및 NR 통신 프로토콜 스택(354)은 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 평면 프로토콜 및 사용자 데이터를 송수신하기 위한 사용자 평면 프로토콜을 포함할 수 있다. 제어 메시지는, 예를 들어, 보안 제어, 베어러(bearer)설정, 인증, 등록 또는 이동성 관리 중 적어도 하나와 관련된 메시지를 포함할 수 있다. 사용자 데이터는 예를 들어, 제어 메시지를 제외한 나머지 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 평면 프로토콜 및 사용자 평면 프로토콜은 PHY(physical), MAC(medium access control), RLC(radio link control) 또는 PDCP(packet data convergence protocol) 레이어들을 포함할 수 있다. PHY 레이어는 예를 들어, 상위 계층(예를 들어, MAC 레이어)로부터 수신한 데이터를 채널 코딩 및 변조하여 무선 채널로 전송하고, 무선 채널을 통해 수신한 데이터를 복조 및 디코딩하여 상위 계층으로 전달할 수 있다. 제 2 통신 프로토콜 스택(316) 및 NR 통신 프로토콜 스택(354)에 포함된 PHY 레이어는 빔 포밍(beam forming)과 관련된 동작을 더 수행할 수 있다. MAC 레이어는 예를 들어, 데이터를 송수신할 무선 채널에 논리적/물리적으로 매핑하고, 오류 정정을 위한 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 수행할 수 있다. RLC 레이어는 예를 들어, 데이터를 접합(concatenation), 분할(segmentation), 또는 재조립(reassembly)하고, 데이터의 순서 확인, 재정렬, 또는 중복 확인을 수행할 수 있다. PDCP 레이어는 예를 들어, 제어 메시지 및 사용자 데이터의 암호화 (Ciphering) 및 데이터 무결성 (Data Integrity)과 관련된 동작을 수행할 수 있다. 제 2 통신 프로토콜 스택(316) 및 NR 통신 프로토콜 스택(354)은 SDAP(service data adaptation protocol)을 더 포함할 수 있다. SDAP은 예를 들어, 사용자 데이터의 QoS(Quality of Service)에 기반한 무선 베어러할당을 관리할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제어 평면 프로토콜은 RRC(radio resource control) 레이어 및 NAS(Non-Access Stratum) 레이어를 포함할 수 있다. RRC 레이어는 예를 들어, 무선 베어러 설정, 페이징(paging), 또는 이동성 관리와 관련된 제어 데이터를 처리할 수 있다. NAS는 예를 들어, 인증, 등록, 이동성 관리와 관련된 제어 메시지를 처리할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 송신 빔을 선택하기 위한 전자 장치의 블록도이다. 일 실시예에 따르면, 도 4의 전자 장치(101)는 도 1, 도 2 또는 도 3의 전자 장치(101)의 기능 및/또는 구성요소 가운데 적어도 일부를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130) 및/또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120))
다양한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 안테나 모듈(197))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 프로세서(120)를 통해 실행될 수 있는 다양한 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 데이터는, 수신 신호의 입사 방향을 추정하기 위해 사용 가능한 다수 개의 빔 셋과 관련된 정보, 전자 장치(101)에서 외부 장치와의 통신에 사용 가능한 다수 개의 송신 빔 및/또는 수신 빔과 관련된 정보(예: 빔 세트 정보), 빔 세트에 포함된 복수의 송신 빔 및/또는 수신 빔을 형성하기 위하여 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소(antenna element) 각각을 제어하는 가중치에 관한 데이터(예: 빔 코드 정보(beam codebook)), 선택된 안테나 요소의 개수에 대응하는 빔 세트 정보, 도래각에 기반한 빔 선택 방식과 관련된 적어도 하나의 변수와 관련된 정보, 수신 신호 세기의 차이와 입사 방향의 관계를 저장하는 테이블, 복수의 송신 빔 및 복수의 수신 빔이 서로 매핑된 정보(예: 대응 정보), 도래각에 따른 수신 빔 별 수신 신호 세기 분포에 관한 정보 및/또는 도래각에 따른 송신 빔 별 신호 방사 강도에 관한 정보 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있고, 무선 신호 및/또는 전력을 외부 장치(예: 기지국)로 송신하거나 외부(예: 기지국)로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 도 1의 안테나 모듈(197), 도 2의 제1안테나 모듈(242), 제2안테나 모듈(244) 및/또는 안테나(248)의 구성 및/또는 기능 가운데 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나 요소(antenna element)를 포함하는 어레이 안테나(array antenna)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(197)은 프로세서(120)의 제어를 받아 복수의 송신 빔 및 복수의 수신 빔을 형성(예: 빔포밍(beam forming))할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 가운데 선택된 일부 안테나 요소만이 동시에 작동하거나, 안테나 요소의 전부가 동시에 작동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 송신 안테나 및 수신 안테나로서 동시에 작동할 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 어레이 안테나를 포함하여, 어레이 안테나 중 일부는 송신 안테나로서, 나머지 일부는 수신 안테나로서 작동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 정해진 주기에 기초하여 수신 안테나 및 송신 안테나로서 번갈아 작동할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메모리(130) 및/또는 안테나 모듈(197)과 작동적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 어플리케이션 프로세서(AP: application processor)(예: 도 1의 메인 프로세서(121)) 및/또는 통신 프로세서(CP: communication processor)(예: 도 1의 보조 프로세서(123), 도 2의 제1커뮤니케이션 프로세서(212) 및/또는 제2커뮤니케이션 프로세서(214))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)을 제어하여 제1신호를 수신하기 위하여 복수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 가운데 적어도 일부(예: 제1개수의 안테나 요소)를 선택하여 동작하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 미리 정해진 값의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 미리 정해진 값은, 예를 들면, 복수의 빔을 형성하기 위한 빔 세트 정보에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 선택된 안테나 요소를 제어하여 수신 빔을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 빔 세트 정보에 기초하여 복수의 안테나 요소를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 수신 빔을 형성할 수 있고, 형성된 복수의 수신 빔은 서로 상이한 각도의 지향성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 안테나 요소 각각에 대응하는 위상 변환기(예: 도 2의 위상 변환기(238))를 제어하여 복수의 수신 빔을 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)을 제어하여 형성된 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치(예: 기지국)로부터 제1신호를 수신할 수 있다. 제1신호는 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(104))와 무선 통신을 수행하기 위하여 전자 장치(101)가 외부 장치(예: 기지국)로부터 수신하는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1신호는 전자 장치(101)가 외부 장치와 신호를 송신 및/또는 수신하기 위하여 기준 신호(reference signal)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 형성된 복수개의 수신 빔을 이용하여 외부로부터 제1신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1신호는 mmWave(millimeter wave)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 저전력 모드를 시작하거나 유지할 필요가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))을 이용하여 배터리(예: 도 1의 배터리(189))의 충전 레벨을 확인할 수 있고, 저전력 모드가 필요한지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)의 발열 및/또는 소모 전력량을 확인하고, 미리 정해진 임계값을 초과하는지 여부를 통해 저전력 모드가 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 입력 모듈(예: 도 1의 입력 모듈(150))을 통해 저전력 모드를 실행하도록 하는 입력을 수신하고, 수신된 입력에 기초하여 저전력 모드를 실행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 저전력 모드에서 안테나 모듈(197)을 제어하여 제2신호를 송신하기 위하여 복수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 가운데 적어도 일부(예: 제2개수의 안테나 요소)를 선택하여 동작하도록 제어할 수 있다. 제2개수는, 예를 들면, 복수의 빔을 형성하기 위한 빔 세트 정보에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2개수는 제1개수보다 작은 수일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 빔 세트 정보는, 선택된 안테나 요소에 대응되어 형성 가능한 복수의 송신 빔에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔 세트 정보는 선택된 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 송신 빔에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메모리(130)에 저장된 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보는, 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보와 서로 다를 수 있다. 서로 다른 빔 세트 정보에 기초하여 생성된 송신 빔 및/또는 수신 빔은 서로 형태, 지향성, 첨예도, 직경 및/또는 통달 거리가 서로 상이할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 외부 장치로 신호(예: 제2신호)를 송신하기 위하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 빔 세트 정보에 포함된 하나 이상의 송신 빔 가운데 적어도 하나를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 수신한 제1신호의 품질 정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 품질 정보는, 예를 들면, 제1신호의 수신 세기에 관한 정보, 수신 세기의 변화량 및/또는 제1신호의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신 세기에 관한 정보는 RSRP(reference signal received power), RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 RSRQ(reference signal received quality)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 송신 빔 및 복수의 수신 빔이 서로 매핑된 정보(예: 대응 정보)에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 메모리(130)는 제1개수의 안테나 요소가 형성 가능한 수신 빔 세트 정보 및 제2개수의 안테나 요소가 형성 가능한 송신 빔 세트 정보가 서로 매핑된 정보(예: 대응 정보)를 저장할 수 있다. 대응 정보는 예를 들면, 하나 이상의 수신 빔과 하나 이상의 송신 빔의 대응 관계에 관한 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 대응 정보에 기초하여 특정 수신 빔에 대응하는 송신 빔을 선택할 수 있고, 선택된 송신 빔은 수신 빔의 수신 방향과 가장 유사한 송신 빔일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호의 품질 정보에 기초하여 수신 빔을 선택할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 형성된 복수의 수신 빔 간의 수신 세기(예: RSRP) 차이를 비교할 수 있고, 제1신호의 수신 세기에 기초하여 수신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 선택된 수신 빔 및 대응 정보에 기초하여 선택된 수신 빔과 매핑된 송신 빔을 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120) 도래각(AoA: angle of arrival) 추정에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1정보 및 제2정보를 확인할 수 있다. 제1정보는, 도래각에 따른 제1신호의 RSRP 분포에 관한 정보일 수 있다. 예를 들어, RSRP 분포는, 전자 장치(101)가 형성한 수신 빔 각각이 도래각의 변화에 따라 수신할 수 있는 제1신호의 수신 강도에 대한 분포를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1정보는 메모리(130)에 미리 저장된 정보일 수 있다. 제2정보는, 실시간 RSRP 분포에 관한 정보일 수 있다. 실시간 RSRP 분포는, 예를 들면, 각각의 수신 빔이 실시간으로 수신하는 제1신호의 수신 강도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2정보를 실시간으로 생성 및/또는 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1정보 및 제2정보 간의 상관도(correlation)를 계산 및/또는 확인하여 수신한 제1신호의 도래각을 추정할 수 있다. 제1정보는 도래각 별 및 각각의 수신 빔 별 RSRP 분포에 관한 정보를 포함하고, 제2정보는 실시간으로 각각의 수신 빔 별 RSRP 값을 포함하므로, 상관도 확인을 통하여 도래각을 추정할 수 있다. 예를 들어, 제1정보에 포함된 도래각 별 분포 가운데 제2정보와 가장 상관도가 높은 분포에 해당하는 도래각이 제1신호의 도래각으로 추정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 추정된 제1신호의 도래각에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 프로세서(120)는 제1신호의 도래각 및 제3정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 제3정보는 전자 장치(101)가 형성 가능한 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각에 따른 방사 강도(예: EIRP(effective isotropically radiated power, 유효 복사 전력))에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 제3정보를 미리 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 가운데 추정된 도래각에서 가장 큰 방사 강도를 가지는 송신 빔을 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 저전력 모드가 필요하다고 판단하지 않는 경우, 예를 들면 일반 모드를 실행하는 경우, 송신 빔을 형성하기 위하여 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 가운데 제1개수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 일반 모드인 경우, 수신 빔을 형성하기 위한 안테나 요소 및 송신 빔을 형성하기 위한 안테나 요소를 동일하게 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1개수의 안테나 요소가 형성할 수 있는 수신 빔에 관한 정보(예: 빔 세트 정보) 및 송신 빔에 관한 정보(예: 빔 세트 정보)는 동일할 수 있고, 형성되는 송신 빔 및 수신 빔은 일대일 대응 관계일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 송신 빔 및 수신 빔 간의 일대일 대응에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호의 수신 세기를 기초로 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나의 수신 빔을 선택할 수 있다. 복수의 수신 빔은 제1신호의 수신 세기가 서로 상이할 수 있고, 프로세서(120)는 실시간으로 수신 세기의 분포를 확인하여 수신 세기가 강한 순서대로 적어도 하나의 수신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 송신 빔 가운데 선택한 적어도 하나의 수신 빔과 일대일 대응하는 송신 빔을 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)을 제어하여 선택된 송신 빔을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 형성된 송신 빔을 이용하여 외부 장치(예: 기지국)로 제2신호를 송신할 수 있다. 제2신호는 예를 들면, 기지국으로 송신하는 상향 링크(up-link) 신호일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 외부 장치(예: 기지국)로부터 추가 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다. 기지국이 CA(carrier aggregation, 반송파 결합)를 수행하고자 하는 경우 전자 장치(101)는 제1신호와 상이한 추가 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 추가 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우 결합되는 주파수 대역의 수신 빔을 추가로 형성할 수 있다. 추가 주파수 대역에 대응하는 빔 세트 정보는 기존 주파수 대역에 대응하는 빔 세트와 서로 상이할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 기존 주파수 대역에 대응하는 빔 세트에 추가하여 추가 주파수 대역에 대응하는 복수의 수신 빔을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 추가 주파수 대역의 신호를 외부 장치로 송신하기 위하여, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)을 제어하여 제3개수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 선택된 제3개수의 안테나 요소에 대응하는 추가 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 추가 빔 세트 정보는 제3개수의 안테나 요소에 대응하며, 추가 주파수 대역에 대응하는 복수의 송신 빔에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, CA 개시 당시, 전자 장치(101)는 이미 형성된 수신 빔을 이용하여 기존 주파수 대역의 신호를 외부 장치와 송수신하는 중일 수 있다. 따라서 이미 기존 주파수 대역의 제1신호(예: 기준 신호)를 외부 장치로부터 수신한 이후일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 제1신호의 수신 강도를 기초로 추정한 제1신호의 도래각 정보를 저장하고 있을 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 기존 주파수 대역을 통해 외부 장치와 신호를 송수신하면서, 외부 장치로부터 수신한 제1신호에 대하여 도래각을 추정할 수 있다. 도래각의 추정은 CA가 개시되기 이전, 개시되는 중, 또는 개시 이후일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 추정된 도래각에 기초하여 추가되는 복수의 송신 빔 가운데 적어도 하나의 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 추가 빔 세트 및 추정된 도래각과의 대응 정보를 미리 저장할 수 있다. 프로세서(120)는 대응 정보에 기초하여 추정된 도래각 및 추가 빔 세트 정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 기존 주파수 대역의 수신 빔들 가운데 적어도 하나를 이용하여 외부 장치(예: 기지국)로부터 수신한 신호의 도래각을 추정하고, 추정된 도래각을 이용하여 추가 주파수 대역의 송신 빔을 선택할 수 있다. 송신 빔의 선택은 추가 송신 빔 세트에 포함된 송신 빔들 각각에 대한 추정 도래각에서의 방사 강도(예: EIRP)에 기초하여 이루어질 수 있다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 송신 빔 및 수신 빔 사이의 대칭성 및 비대칭성을 나타낸 것이다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 1, 도 2, 도 3 및/또는 도 4의 전자 장치(101)의 구성 및/또는 기능 가운데 적어도 일부를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 복수의 수신 빔(510) 및 복수의 송신 빔(520, 530)을 형성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(예: 도 4의 안테나 모듈(197))을 제어하여 복수의 수신 빔을 포함하는 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 가운데 적어도 일부(예: 제1개수의 안테나 요소)를 선택하여 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 수신 빔을 형성하기 위한 빔 세트 정보에 기초하여 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다. 빔 세트 정보는 수신 빔 세트(510)를 형성하기 위하여 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 각각을 제어하는 가중치에 관한 데이터(예: 빔 코드 정보(beam codebook))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신 빔 세트(510)를 형성하기 위하여 선택된 안테나 요소의 개수에 기초하여 빔 세트 정보가 결정될 수 있다. 예를 들면, 서로 다른 개수의 안테나 요소를 이용하여 형성하는 빔 세트는 서로 상이할 수 있고, 상이한 빔 세트 정보에 기초하여 형성된 빔 세트를 포함할 수 있다
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(예: 도 4의 안테나 모듈(197))을 제어하여 복수의 송신 빔을 포함하는 송신 빔 세트(520, 530)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 가운데 적어도 일부(예: 제1개수의 안테나 요소 또는 제2개수의 안테나 요소)를 선택하여 송신 빔 세트(520, 530)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 송신 빔을 형성하기 위한 빔 세트 정보에 기초하여 송신 빔 세트(520, 530)를 형성할 수 있다. 빔 세트 정보는 송신 빔 세트(520, 530)를 형성하기 위하여 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 각각을 제어하는 가중치에 관한 데이터(예: 빔 코드 정보(beam codebook))를 포함할 수 있다.
도 5의 [a] 및 [b]를 참조하면, 선택된 안테나 요소의 개수에 기초하여 송신 빔 세트 정보가 결정될 수 있다. 예를 들면, 서로 다른 개수의 안테나 요소를 이용하여 형성하는 빔 세트는 서로 상이할 수 있고, 상이한 빔 세트 정보에 기초하여 형성된 빔 세트를 포함할 수 있다.
도 5의 [a]를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1개수의 안테나 요소를 선택하여 제1송신 빔 세트(520)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보에 기초하여 제1송신 빔 세트(520)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 일반 모드에서, 즉, 절전 모드가 아닌 경우 제1송신 빔 세트(520)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1송신 빔 세트(520)에 포함된 복수의 송신 빔들은 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 수신 빔 세트(510)에 포함된 복수의 수신 빔과 각각 일대일 대응 관계일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 일반 모드에서, 수신 빔 세트(510) 및 송신 빔 세트(예: 제1송신 빔 세트(520))를 동일한 빔 세트 정보에 기초하여 형성할 수 있다.
도 5의 [b]를 참조하면, 전자 장치(101)는 제2개수의 안테나 요소를 선택하여 제2송신 빔 세트(530)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2개수는 제1개수보다 작을 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보에 기초하여 제2송신 빔 세트(530)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따프면, 전자 장치(510)는 절전 모드에서 제2개수의 안테나 요소만을 구동할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 절전 모드에서 제2송신 빔 세트(530)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보 및 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보는 서로 상이할 수 있다. 따라서 절전 모드의 경우, 전자 장치(101)가 형성하는 제2송신 빔 세트(530)는 수신 빔 세트(510)와 비대칭적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2송신 빔 세트(530)는 수신 빔 세트(510)와 서로 포함하는 각각의 빔들이 서로 일대일로 대응되지 않을 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 송신 빔을 선택하기 위한 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(101)가 송신 빔을 선택하기 위한 각 동작은 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도 4의 프로세서(120))의 각 동작으로 이해될 수 있다. 도 6에 포함된 각 동작은 서로 일부 순서가 변경되거나 유사한 동작으로 치환될 수 있다.
동작 610을 참조하면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(예: 도 4의 안테나 모듈(197))을 제어하여 제1신호를 수신하기 위하여 복수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 가운데 적어도 일부(예: 제1개수의 안테나 요소)를 선택하여 동작하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 미리 정해진 값의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 미리 정해진 값은, 예를 들면, 복수의 빔을 형성하기 위한 빔 세트 정보에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 선택된 안테나 요소를 제어하여 수신 빔을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 빔 세트 정보에 기초하여 복수의 안테나 요소를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 수신 빔을 형성할 수 있고, 형성된 복수의 수신 빔은 서로 상이한 각도의 지향성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 안테나 요소 각각에 대응하는 위상 변환기(예: 도 2의 위상 변환기(238))를 제어하여 복수의 수신 빔을 형성할 수 있다.
동작 620을 참조하면, 프로세서(120)는 제1신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)을 제어하여 형성된 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치(예: 기지국)로부터 제1신호를 수신할 수 있다. 제1신호는 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(104))와 무선 통신을 수행하기 위하여 전자 장치(101)가 외부 장치(예: 기지국)로부터 수신하는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1신호는 전자 장치(101)가 외부 장치와 신호를 송신 및/또는 수신하기 위하여 기준 신호(reference signal)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 형성된 복수개의 수신 빔을 이용하여 외부로부터 제1신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1신호는 mmWave(millimeter wave)를 포함할 수 있다.
동작 630을 참조하면, 프로세서(120)는 저전력 모드를 시작하거나 유지할 필요가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))을 이용하여 배터리(예: 도 1의 배터리(189))의 충전 레벨을 확인할 수 있고, 저전력 모드가 필요한지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)의 발열 및/또는 소모 전력량을 확인하고, 미리 정해진 임계값을 초과하는지 여부를 통해 저전력 모드가 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 입력 모듈(예: 도 1의 입력 모듈(150))을 통해 저전력 모드를 실행하도록 하는 입력을 수신하고, 수신된 입력에 기초하여 저전력 모드를 실행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 저전력 모드를 실행하는 경우, 예를 들면, 저전력 모드를 시작 및/또는 유지하는 것이 필요하다고 판단하는 경우, 동작 640으로 진행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 저전력 모드를 시작 및/또는 유지할 필요가 부존재한다고 판단하면 동작 670으로 진행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 저전력 모드와 무관하게 동작 640으로 진행할 수도 있다. 예를 들면, 수신 안테나 요소의 개수(예: 제1개수) 및 송신 안테나 요소의 개수(예: 제2개수)는 미리 정해져 있을 수 있다. 따라서 프로세서(120)는 저전력 모드와 무관하게 미리 정해진 안테나 요소의 개수에 따라 빔 세트 정보를 확인할 수 있다.
동작 640을 참조하면, 프로세서(120)는 저전력 모드에서 안테나 모듈(197)을 제어하여 제2신호를 송신하기 위하여 복수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 가운데 적어도 일부(예: 제2개수의 안테나 요소)를 선택하여 동작하도록 제어할 수 있다. 제2개수는, 예를 들면, 복수의 빔을 형성하기 위한 빔 세트 정보에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2개수는 제1개수보다 작은 수일 수 있다.
동작 650을 참조하면, 프로세서(120)는 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 빔 세트 정보는, 선택된 안테나 요소에 대응되어 형성 가능한 복수의 송신 빔에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 빔 세트 정보는 선택된 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 송신 빔에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메모리(예: 도 4의 메모리(130))에 저장된 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보는, 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보와 서로 다를 수 있다. 서로 다른 빔 세트 정보에 기초하여 생성된 송신 빔 및/또는 수신 빔은 서로 형태, 지향성, 첨예도, 직경 및/또는 통달 거리가 서로 상이할 수 있다.
동작 660을 참조하면, 프로세서(120)는 외부 장치로 신호(예: 제2신호)를 송신하기 위하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 빔 세트 정보에 포함된 하나 이상의 송신 빔 가운데 적어도 하나를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 수신한 제1신호의 품질 정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 품질 정보는, 예를 들면, 제1신호의 수신 세기에 관한 정보, 수신 세기의 변화량 및/또는 제1신호의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신 세기에 관한 정보는 RSRP(reference signal received power), RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 RSRQ(reference signal received quality)를 포함할 수 있다.
동작 670을 참조하면, 프로세서(120)는 저전력 모드가 필요하다고 판단하지 않는 경우, 예를 들면 일반 모드를 실행하는 경우, 송신 빔을 형성하기 위하여 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 가운데 제1개수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 일반 모드인 경우, 수신 빔을 형성하기 위한 안테나 요소 및 송신 빔을 형성하기 위한 안테나 요소를 동일하게 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1개수의 안테나 요소가 형성할 수 있는 수신 빔에 관한 정보(예: 빔 세트 정보) 및 송신 빔에 관한 정보(예: 빔 세트 정보)는 동일할 수 있고, 형성되는 송신 빔 및 수신 빔은 일대일 대응 관계일 수 있다.
동작 680을 참조하면, 프로세서(120)는 송신 빔 및 수신 빔 간의 일대일 대응에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호의 수신 세기를 기초로 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나의 수신 빔을 선택할 수 있다. 복수의 수신 빔은 제1신호의 수신 세기가 서로 상이할 수 있고, 프로세서(120)는 실시간으로 수신 세기의 분포를 확인하여 수신 세기가 강한 순서대로 적어도 하나의 수신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 송신 빔 가운데 선택한 적어도 하나의 수신 빔과 일대일 대응하는 송신 빔을 선택할 수 있다.
동작 690을 참조하면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)을 제어하여 선택된 송신 빔을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 형성된 송신 빔을 이용하여 외부 장치(예: 기지국)로 제2신호를 송신할 수 있다. 제2신호는 예를 들면, 기지국으로 송신하는 상향 링크(up-link) 신호일 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 대응 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 것을 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(101)는 복수의 수신 빔(예: RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5 및/또는 RX6)을 포함하는 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 수신 빔 세트(510)가 포함하는 복수의 수신 빔에 관한 정보인 빔 세트 정보에 기초하여 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(예: 도 4의 안테나 모듈(197))을 제어하여 선택된 제1개수의 안테나 요소를 이용하여 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다. 제1개수는 미리 정해진 값일 수 있고, 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 가운데 전부 또는 적어도 일부일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 정보에 기초하여 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(101)는 복수의 송신 빔(예: TX0, TX1 및/또는 TX2)을 포함하는 송신 빔 세트(530)를 형성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 송신 빔 세트(530)에 포함된 각각의 빔은 제2개수의 안테나 요소에 대응되는 빔 세트 정보에 기초하여 형성된 것일 수 있다. 예를 들면, 제2개수의 안테나 요소에 대응되는 빔 세트 정보는, 복수의 송신 빔에 관한 정보를 포함할 수 있고, 전자 장치(101)는 빔 세트 정보에 포함된 복수의 송신 빔 가운데 적어도 하나를 외부로 방사(예: 빔포밍)할 수 있다. 제2개수는, 제1개수보다 작은 숫자일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(197)에 포함된 복수의 안테나 요소 가운데, 수신 빔을 형성하기 위하여 선택한 안테나 요소의 개수(예: 제1개수)보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 저전력 모드에서, 송신을 위한 안테나 요소를, 수신을 위한 안테나 요소보다 작은 개수(예: 제2개수)만큼 구동함으로써, 하향 링크(down-link)의 처리율(throughput)을 유지하면서 소모 전력을 저전력으로 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 수신 빔(예: RX0, RX1, RX2, RX3, RX4, RX5 및/또는 RX6) 및 복수의 송신 빔(예: TX0, TX1 및/또는 TX2) 간의 대응 정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 대응 정보는, 예를 들면, 복수의 수신 빔 각각과 복수의 송신 빔 각각이 서로 매핑된 정보일 수 있다. 전자 장치(101)는 외부 장치(예: 기지국)로부터 신호를 수신하고, 동일한 외부 장치로 신호를 송신하기 위하여 수신 빔 및 송신 빔 사이의 빔 대응성(beam correspondence)을 고려할 수 있다. 예를 들어, 복수의 수신 빔 가운데 전자 장치(101)가 신호를 수신하는 특정 수신 빔과 위치 및/또는 방향에 대하여 대응되는 송신 빔을 이용하여 신호를 송신하는 것이 필요할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 수신 빔 각각과 복수의 송신 빔 각각이 서로 매핑된 정보(예: 대응 정보)를 메모리(예: 도 4의 메모리(130))에 미리 저장할 수 있다. 도 7을 참조하면, 복수의 수신 빔 가운데 RX0 및 RX1은 송신 빔 가운데 TX0과 매핑될 수 있고, RX2, RX3 및 RX4는 TX1과, 또는 RX5 및 RX6은 TX2와 매핑될 수 있다. 이와 같은 매핑 관계는 예시적인 설명으로서, 대응 정보는 각각의 송신 빔 및 수신 빔 간의 대응성에 관한 실험을 통하여 도출된 매핑 데이터(예: 대응 정보)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 대응 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하기 이전, 외부 장치(예: 기지국)로부터 신호(예: 제1신호)를 수신할 수 있다. 제1신호는, 전자 장치(101)가 네트워크(예: 도 2의 제2네트워크(294))와 연결을 개시 및/또는 유지하기 위하여 외부로부터 수신하는 신호(예: 기준 신호(reference signal))일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1신호를 수신하고, 수신한 제1신호의 품질 정보를 수신 빔 세트(510)에 포함된 복수의 수신 빔 각각에 대하여 확인할 수 있다. 품질 정보는, 예를 들면, 제1신호에 대한 전자 장치(101)의 수신 세기에 관한 정보, 수신 세기의 변화량 및/또는 제1신호의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신 세기에 관한 정보는 RSRP(reference signal received power), RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 RSRQ(reference signal received quality)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 수신 빔 각각 별로 수신한 제1신호의 품질정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 품질 정보에 기초하여 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나의 빔을 선택할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 수신 빔들 가운데 수신 세기가 가장 큰 수신 빔을 선택할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 대응 정보에 기초하여 선택된 수신 빔에 매핑된 송신 빔을 선택할 수 있다. 예를 들어, 수신 빔 가운데 RSRP가 가장 높은 빔이 RX3인 경우, 대응 정보에 기초하여 송신 빔은 TX1으로 정해질 수 있다. 전자 장치(101)는 선택된 송신 빔을 형성하여 외부로 신호(예: 제2신호)를 방사할 수 있다. 제2신호는 전자 장치(101)가 네트워크(예: 도 2의 제2네트워크(294))와 연결을 개시 및/또는 유지하기 위하여 외부(예: 기지국)로 방사하는 신호(예: 상향 링크(up-link))일 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 대응 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(101)가 대응 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하기 위한 각 동작은 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도 4의 프로세서(120))의 각 동작으로 이해될 수 있다. 도 8에 포함된 각 동작은 서로 일부 순서가 변경되거나 유사한 동작으로 치환될 수 있다.
동작 810을 참조하면, 프로세서(120)는 제1신호의 품질 정보에 기초하여 수신 빔을 선택할 수 있다. 프로세서(120)는 복수의 수신 빔 각각을 이용하여 외부 장치(예: 기지국)로부터 수신한 신호(예: 제1신호)의 품질정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 품질 정보에 기초하여 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나의 빔을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수신 빔들 가운데 수신 세기가 가장 큰 수신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호를 수신하고, 수신한 제1신호의 품질 정보를 수신 빔 세트(510)에 포함된 복수의 수신 빔 각각에 대하여 확인할 수 있다. 품질 정보는, 예를 들면, 제1신호에 대한 프로세서(120)의 수신 세기에 관한 정보, 수신 세기의 변화량 및/또는 제1신호의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신 세기에 관한 정보는 RSRP(reference signal received power), RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 RSRQ(reference signal received quality)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 수신 빔 각각 별로 수신한 제1신호의 품질정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 품질 정보에 기초하여 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나의 빔을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수신 빔들 가운데 수신 세기가 가장 큰 수신 빔을 선택할 수 있다.
동작 820을 참조하면, 프로세서(120)는 수신 빔 및 송신 빔 간의 대응 정보를 확인할 수 있다. 전자 장치(101)의 메모리(예: 도 4의 메모리(130))는 제1개수의 안테나 요소가 형성 가능한 수신 빔 세트 정보 및 제2개수의 안테나 요소가 형성 가능한 송신 빔 세트 정보가 서로 매핑된 정보(예: 대응 정보)를 저장할 수 있다. 대응 정보는 예를 들면, 하나 이상의 수신 빔과 하나 이상의 송신 빔의 대응 관계에 관한 정보를 포함할 수 있다. 대응 정보는 복수의 수신 빔 각각과 복수의 송신 빔 각각이 서로 매핑된 정보일 수 있다. 프로세서(120)는 외부 장치(예: 기지국)로부터 신호를 수신하고, 동일한 외부 장치로 신호를 송신하기 위하여 수신 빔 및 송신 빔 사이의 빔 대응성(beam correspondence)을 고려할 수 있다. 예를 들어, 복수의 수신 빔 가운데 전자 장치(101)가 신호를 수신하는 특정 수신 빔과 위치 및/또는 방향에 대하여 대응되는 송신 빔을 이용하여 신호를 송신하는 것이 필요할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 수신 빔 각각과 복수의 송신 빔 각각이 서로 매핑된 정보(예: 대응 정보)를 메모리(예: 도 4의 메모리(130))에 미리 저장할 수 있다.
동작 830을 참조하면, 프로세서(120)는 대응정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 프로세서(120)는 대응 정보에 기초하여 특정 수신 빔에 대응하는 송신 빔을 선택할 수 있고, 선택된 송신 빔은 수신 빔의 수신 방향과 가장 유사한 방향을 가진 송신 빔일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호의 품질 정보에 기초하여 수신 빔을 선택할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 형성된 복수의 수신 빔 간의 수신 세기(예: RSRP) 차이를 비교할 수 있고, 제1신호의 수신 세기에 기초하여 수신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호를 수신하고, 수신한 제1신호의 품질 정보를 수신 빔 세트(예: 도 7의 수신 빔 세트(510))에 포함된 복수의 수신 빔 각각에 대하여 확인할 수 있다. 품질 정보는, 예를 들면, 제1신호에 대한 프로세서(120)의 수신 세기에 관한 정보, 수신 세기의 변화량 및/또는 제1신호의 신호 대 잡음비(SNR: signal to noise ratio) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신 세기에 관한 정보는 RSRP(reference signal received power), RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 RSRQ(reference signal received quality)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 복수의 수신 빔 각각 별로 수신한 제1신호의 품질정보를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 품질 정보에 기초하여 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나의 빔을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수신 빔들 가운데 수신 세기가 가장 큰 수신 빔을 선택할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 대응 정보에 기초하여 선택된 수신 빔에 매핑된 송신 빔을 선택할 수 있다. 프로세서(120)는 선택된 송신 빔을 형성하여 외부로 신호(예: 제2신호)를 방사할 수 있다. 제2신호는 프로세서(120)가 네트워크(예: 도 2의 제2네트워크(294))와 연결을 개시 및/또는 유지하기 위하여 외부(예: 기지국)로 방사하는 신호(예: 상향 링크(up-link))일 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 형성하는 수신 빔 및 도래각을 나타낸 것이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 도래각 별로 각 수신 빔에 대한 RSRP의 분포를 나타낸 것이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 실시간 RSRP 분포를 이용하여 도래각을 추정하는 것을 나타낸 것이다.
도 12는 다양한 실시예에 따른 추정된 도래각 및 송신 빔 별 EIRP 분포를 이용하여 송신 빔을 선택하는 것을 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(101)는 복수의 수신 빔(예: RX0(511), RX1(512), RX2(513) 및/또는 RX3(514))을 포함하는 수신 빔 세트(510)를 형성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 외부(예: 기지국)로부터 전자 장치(101)로 수신되는 신호(예: 제1신호)는 다양한 도래각(AoA: angle of arrival)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1신호는, AoA1, AoA2 또는 AoA3의 도래각을 형성할 수 있다. 본 문서에서는 편의상 세가지 도래각을 기준으로 설명하나, 이에 한정되지는 않는다. 일 실시예에 따르면, 도래각에 따라 적합한 수신 빔이 서로 상이할 수 있다. 적합한 수신 빔이란, 수신 빔 세트(510)에 포함된 복수의 수신 빔 가운데 품질이 가장 우수한 빔을 의미할 수 있다. 품질의 척도는 다양한 수 있으며, SNR(signal to noise ratio), RSRP(reference signal received power), RSSI(received signal strength indicator) 및/또는 RSRQ(reference signal received quality)와 같은 파라미터를 이용하여 측정될 수 있다. 도 9를 참조하면, AoA1의 도래각을 가지는 신호에 대하여 가장 적합한 수신 빔은 RX0(511)에 해당될 수 있고, AoA2의 경우 RX1(512) 또는 RX2(513)가, AoA3의 경우 RX3(514)이 가장 적합한 수신 빔에 해당할 수 있다.
전자 장치(101)는 네트워크(예: 도 2의 제2네트워크(242))와 통신하기 위하여 외부 장치(예: 기지국)으로부터 신호(예: 제1신호)를 수신하고, 외부 장치로 신호(예: 제2신호)를 송신할 수 있다. 전자 장치(101)는 외부 장치로 신호를 안정적으로 전송하기 위하여 제1신호의 도래각에 대응하는 출발각(AoD: angle of departure)을 갖는 송신 빔을 이용하여 제2신호를 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 외부 장치(예: 기지국)로부터 제1신호를 수신하고, 제1신호의 도래각(901)을 추정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(101)는 메모리(예: 도 4의 메모리(130))에 제1정보를 저장할 수 있다. 제1정보는, 도래각에 따른 수신 빔 별 수신 신호에 대한 품질 분포에 관한 정보(예: 제1정보(1000))일 수 있다. 예를 들어, 제1정보는 복수의 수신 빔 각각에 대한 품질 정보(예: RSRP)의 분포를 도래각 별로 측정한 데이터를 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 일 예로서, 제1정보는 AoA1에 대한 RSRP 분포(예: 제1테이블(1010)), AoA2에 대한 RSRP 분포(예: 제2테이블(1020)) 및 AoA3에 대한 RSRP 분포(예: 제3테이블(1030))에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1정보는 미리 측정된 결과치를 포함하는 실험적 데이터일 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 제1정보는 특정 상황에 대하여 미리 계산된 결과치를 포함하는 시뮬레이션 데이터일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 저장된 제1정보를 확인할 수 있다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(101)는 제2정보(1100)를 확인하고, 제1정보(1000) 및 제2정보(1100)에 기초하여 제1신호의 도래각을 추정할 수 있다. 제2정보(1100)는, 외부 장치(예: 기지국)로부터 실시간으로 수신하는 신호의 품질 정보의 분포에 관한 정보일 수 있다. 실시간 품질 정보의 분포는, 예를 들면, 각각의 수신 빔이 실시간으로 수신하는 제1신호의 수신 강도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2정보(1110)는 실시간으로 각 수신 빔이 수신한 제1신호의 RSRP의 분포에 관한 정보일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제2정보(1110)를 실시간으로 생성 및/또는 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1정보(1000) 및 제2정보(1110)에 기초하여 제1신호의 도래각(901)을 추정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1정보(1000) 및 제2정보(1100) 간의 상관도(correlation)를 계산 및/또는 확인하여 수신한 제1신호의 도래각(901)을 추정할 수 있다. 제1정보(1000)는 도래각 별 및 각각의 수신 빔 별 RSRP 분포에 관한 정보를 포함하고, 제2정보(1100)는 실시간으로 각각의 수신 빔 별 RSRP 값을 포함하므로, 제1정보(1000) 및 제2정보(1100) 간의 상관도 확인을 통하여 도래각을 추정할 수 있다. 예를 들어, 제1정보(1000)에 포함된 도래각 별 분포 가운데 제2정보(1100)와 가장 상관도가 높은 분포(예: 제3테이블(1030))에 해당하는 도래각(예: AoA3)이 제1신호의 도래각으로 추정될 수 있다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(101)는 추정된 도래각에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 추정된 제1신호의 도래각(예: Estimated AoA, 도 9의 AoA3)에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1신호의 도래각(Estimated AoA) 및 제3정보(1200)에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 제3정보(1200)는 전자 장치(101)가 형성 가능한 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각에 따른 방사 강도(예: EIRP(effective isotropically radiated power, 유효 복사 전력))에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 제3정보(1200)를 미리 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 가운데 추정된 도래각에서 가장 큰 방사 강도를 가지는 송신 빔을 선택할 수 있다. 도 12를 참조하면, 제3정보(1200)에 기초하여 추정된 도래각(Estimated AoA)에서 가장 큰 EIRP 값을 가지는 송신 빔은 TX1(532)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 송신 빔(예: TX0(531), TX1(532) 및/또는 TX2(533))가운데 추정 도래각에서 가장 큰 EIRP를 갖는 TX1(532)를 송신 빔으로 선택하고, TX1(532)를 이용하여 제2신호를 외부 장치(예: 기지국)로 전송할 수 있다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 도래각 추정에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 전자 장치(101)가 도래각 추정에 기초하여 송신 빔을 선택하기 위한 각 동작은 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도 4의 프로세서(120))의 각 동작으로 이해될 수 있다. 도 13에 포함된 각 동작은 서로 일부 순서가 변경되거나 유사한 동작으로 치환될 수 있다.
동작 1310을 참조하면, 프로세서(120)는 제2정보를 확인할 수 있다. 동작 1320을 참조하면, 프로세서(120)는 제1정보를 확인할 수 있다. 제1정보는, 도래각에 따른 제1신호의 RSRP 분포에 관한 정보일 수 있다. 예를 들어, RSRP 분포는, 전자 장치(101)가 형성한 수신 빔 각각이 도래각의 변화에 따라 수신할 수 있는 제1신호의 수신 강도에 대한 분포를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1정보는 메모리(예: 도 4의 메모리(130))에 미리 저장된 정보일 수 있다. 제2정보는, 실시간 RSRP 분포에 관한 정보일 수 있다. 실시간 RSRP 분포는, 예를 들면, 각각의 수신 빔이 실시간으로 수신하는 제1신호의 수신 강도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2정보를 실시간으로 생성 및/또는 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1정보 및 제2정보를 확인할 수 있다. 동작 1310을 참조하면, 프로세서(120)는 형성한 복수의 수신 빔 각각의 실시간 수신 강도를 확인하고, 복수의 수신 빔에 대한 제1신호의 수신 강도(예: RSRP)에 관한 제1정보를 생성할 수 있다. 동작 1320을 참조하면, 프로세서(120)는 메모리(130)에 미리 저장된 복수의 수신 빔이 도래각 별로 제1신호를 수신하는 강도에 관한 제1정보를 확인할 수 있다.
동작 1330 및 동작 1340을 참조하면, 프로세서(120)는 도래각(AoA: angle of arrival) 추정에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다.
동작 1330을 참조하면, 프로세서(120)는 제1정보 및 제2정보에 기초하여 도래각을 추정할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1정보 및 제2정보 간의 상관도(correlation)를 계산 및/또는 확인하여 수신한 제1신호의 도래각을 추정할 수 있다. 제1정보는 도래각 별 및 각각의 수신 빔 별 RSRP 분포에 관한 정보를 포함하고, 제2정보는 실시간으로 각각의 수신 빔 별 RSRP 값을 포함하므로, 상관도 확인을 통하여 도래각을 추정할 수 있다. 예를 들어, 제1정보에 포함된 도래각 별 분포 가운데 제2정보와 가장 상관도가 높은 분포에 해당하는 도래각이 제1신호의 도래각으로 추정될 수 있다.
동작 1340을 참조하면, 프로세서(120)는 추정 도래각 및 도래각에 따른 EIRP 분포에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 추정된 제1신호의 도래각에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제1신호의 도래각 및 제3정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 제3정보는 전자 장치(101)가 형성 가능한 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각에 따른 방사 강도(예: EIRP(effective isotropically radiated power, 유효 복사 전력))에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 제3정보를 미리 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 제2개수의 안테나 요소에 대응하는 빔 세트 가운데 추정된 도래각에서 가장 큰 방사 강도를 가지는 송신 빔을 선택할 수 있다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 CA 상황에서 도래각 추정에 기초하여 추가 주파수 대역의 송신 빔을 선택하는 것을 나타낸 것이다.
도 14의 [a]를 참조하면, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(101))는 CA(carrier aggregation)을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 기존의 주파수 대역의 빔 세트(예: 기존 빔 세트(530))을 이용하여 통신을 수행하는 도중, 추가 주파수 대역의 빔을 추가하여 통신할 수 있다. 추가 주파수 대역은, 기존의 송신 빔, 수신 빔 및/또는 신호(예: 제1신호)의 주파수 대역(예: 기존 주파수 대역)과 인접하거나 이격된 주파수 대역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 CA를 수행하는 경우 추가 주파수 대역의 빔 세트(550)을 형성할 수 있고, 추가 주파수 대역을 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(101)는 추가 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우, 추가 주파수 대역에 대응하는 빔 세트 정보에 기초하여 추가 빔 세트(550)를 형성할 수 있다.
도 14의 [b]를 참조하면, 전자 장치(101)는 기존 빔 세트(530)를 이용하여 제1신호의 도래각(901)을 추정할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 기존 빔 세트(530)를 이용하여 통신을 수행하면서, 외부 장치(예: 기지국)으로부터 수신한 제1신호의 도래각(901) 추정을 완료한 상태일 수 있다. 또는, 전자 장치(101)는 CA를 개시하면서, 제1신호의 도래각(901)을 추정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1신호는, 기존 주파수 대역을 포함하는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 기존 빔 세트(530)에 포함된 복수의 송신 빔 가운데 제1신호의 도래각 추정(901)에 기초하여 특정한 송신 빔(533)을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, CA를 수행하는 경우, 전자 장치(101)가 기존 주파수와 서로 상이한 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우에도, 기존 주파수 대역의 신호(예: 제1신호) 및 추가 주파수 대역의 신호 모두 동일한 기지국 및/또는 인접한 위치의 기지국으로부터 수신하게 될 수 있다. 도 14의 [b]를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1신호의 도래각(901)을 추정한 결과 AoA2의 도래각을 가지는 것으로 추정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도래각의 추정은 제1신호의 수신 세기에 관한 분포(예: 제2정보) 및 도래각에 따른 신호의 수신 세기에 관한 분포(예: 제1정보)에 기초하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 제1신호의 추정 도래각(AoA2)을 추가 주파수 대역의 신호와 동일한 도래각으로 추정할 수 있다.
도 14의 [c]를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1신호의 추정 도래각(AoA2)에 기초하여 추가 주파수 대역을 포함하는 추가 빔 세트(550)에 포함된 복수의 송신 빔 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 추정 도래각(AoA2)에 기초한 송신 빔 선택은, 빔 세트 정보에 기초하여 이루어질 수 있다. 예를 들면, 빔 세트 정보는 복수의 송신 빔 각각에 도래각이 매핑된 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 전자 장치(101)는 도래각 별 빔의 방사 강도(예: EIRP)에 관한 정보(예: 제3정보)를 확인하고, 실시간으로 도래각에 기초한 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 메모리(예: 도 4의 메모리(130))에 기존 주파수의 송신 빔(533) 및 추가 주파수 대역의 송신 빔(553)이 각각 매핑된 대응 정보를 저장할 수 있다. 전자 장치(101)는 매핑된 대응 정보 및 추정 도래각(AoA2)에 기초하여 선택된 기존 주파수의 송신 빔(533)에 기초하여 추가 주파수의 송신 빔(553)을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 메모리(130)에 추가 주파수 대역의 송신 빔 세트(550)에 포함된 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각 별 방사 강도에 관한 정보(예: 제3정보)를 저장할 수 있다. 전자 장치(101)는 제3정보를 확인하고, 추정된 도래각(AoA2)에 대하여 방사 강도가 높은 순서에 따라 적어도 하나의 송신 빔(553)을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 선택된 송신 빔(553)을 이용하여 추가 주파수 대역의 신호를 외부 장치(예: 기지국)로 송신할 수 있다.
도 15는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 CA 상황에서 추가 주파수 대역의 송신 빔을 선택하는 동작 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 전자 장치(101)가 CA 상황에서 추가 주파수 대역의 송신 빔을 선택하기 위한 각 동작은 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도 4의 프로세서(120))의 각 동작으로 이해될 수 있다. 도 15에 포함된 각 동작은 서로 일부 순서가 변경되거나 유사한 동작으로 치환될 수 있다.
동작 1510을 참조하면, 프로세서(120)는 추가 주파수 대역을 이용하여 CA(carrier aggregation)를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 외부 장치(예: 기지국)로부터 추가 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다. 기지국이 CA(carrier aggregation, 반송파 결합)를 수행하고자 하는 경우 전자 장치(101)는 기존 주파수 대역의 제1신호와 상이한 추가 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 추가 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우 결합되는 주파수 대역의 수신 빔을 추가로 형성할 수 있다. 추가 주파수 대역에 대응하는 빔 세트 정보는 기존 주파수 대역에 대응하는 빔 세트와 서로 상이할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 기존 주파수 대역에 대응하는 빔 세트에 추가하여 추가 주파수 대역에 대응하는 복수의 수신 빔을 형성할 수 있다.
동작 1520을 참조하면, 추가 주파수 대역의 신호를 외부 장치로 송신하기 위하여, 프로세서(120)는 안테나 모듈(예: 도 4의 안테나 모듈(197))을 제어하여 제3개수의 안테나 요소를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 안테나 모듈(197)에 포함된 안테나 어레이 가운데 추가 주파수 대역의 신호를 송신하거나 수신하기 위하여, 제3개수의 안테나 요소를 선택하고, 송신 빔을 형성하도록 할 수 있다.
동작 1530을 참조하면, 프로세서(120)는 선택된 제3개수의 안테나 요소에 대응하는 추가 빔 세트 정보를 확인할 수 있다. 추가 빔 세트 정보는 제3개수의 안테나 요소에 대응하며, 추가 주파수 대역에 대응하는 복수의 송신 빔에 관한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, CA 개시 당시, 전자 장치(101)는 이미 형성된 수신 빔을 이용하여 기존 주파수 대역의 신호를 외부 장치와 송수신하는 중일 수 있다. 따라서 이미 기존 주파수 대역의 제1신호(예: 기준 신호)를 외부 장치로부터 수신한 이후일 수 있다.
동작 1540을 참조하면, 프로세서(120)는 제1신호에 기초하여 도래각을 추정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(예: 도 4의 메모리(130))는 제1신호의 수신 강도를 기초로 추정한 제1신호의 도래각 정보를 저장하고 있을 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 기존 주파수 대역을 통해 외부 장치와 신호를 송수신하면서, 외부 장치로부터 수신한 제1신호에 대하여 도래각을 추정할 수 있다. 도래각의 추정은 CA가 개시되기 이전, 개시되는 중, 또는 개시 이후일 수 있다.
동작 1550을 참조하면, 프로세서(120)는 추정된 도래각에 기초하여 추가되는 복수의 송신 빔 가운데 적어도 하나의 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 추가 빔 세트 및 추정된 도래각과의 대응 정보를 미리 저장할 수 있다. 프로세서(120)는 대응 정보에 기초하여 추정된 도래각 및 추가 빔 세트 정보에 기초하여 송신 빔을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 기존 주파수 대역의 수신 빔들 가운데 적어도 하나를 이용하여 외부 장치(예: 기지국)로부터 수신한 신호의 도래각을 추정하고, 추정된 도래각을 이용하여 추가 주파수 대역의 송신 빔을 선택할 수 있다. 송신 빔의 선택은 추가 송신 빔 세트에 포함된 송신 빔들 각각에 대한 추정 도래각에서의 방사 강도(예: EIRP)에 기초하여 이루어질 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 복수의 안테나 요소(antenna element)를 포함하는 안테나 모듈, 및 상기 안테나 모듈과 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나 요소 중 제1개수의 안테나 요소를 선택하여 복수의 수신 빔을 형성하고, 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치로부터 제1신호를 수신하고, 외부 장치에 신호를 전송하기 위한 상기 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 선택하고, 상기 제2개수의 안테나 요소를 이용하여 형성할 수 있는 복수의 송신 빔 세트에 관한 빔 세트 정보를 확인하고, 상기 제1신호의 품질 정보 및 상기 빔 세트 정보에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하고, 상기 선택된 송신 빔을 이용하여 상기 외부 장치로 제2신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 빔 세트 정보는, 상기 복수의 수신 빔 및 상기 복수의 송신 빔을 매핑한 대응 정보를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 수신 빔 및 상기 대응 정보에 기초하여 상기 송신 빔을 선택하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각(angle of arrival, AoA)을 추정하고, 상기 추정된 도래각에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 복수의 수신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 상기 품질 정보의 분포에 관한 제1정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 각각의 수신 빔 별로 제1신호의 실시간 품질 정보에 관한 제2정보를 획득하고, 상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기초하여 상기 도래각을 추정하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 신호 복사 전력(effective isotropic radiated power, EIRP)에 관한 제3정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 추정된 도래각 및 상기 제3정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 빔을 선택하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 제1신호는 기준 신호(reference signal)를 포함하고, 상기 품질 정보는 상기 제1신호에 대한 RSRP(reference signal receiving power) 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안테나 모듈은 적어도 하나의 어레이 안테나(array antenna)를 포함하고, 상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 요소를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 외부 장치로부터 상기 형성된 복수의 수신 빔의 주파수 대역과 다른 추가 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우, 상기 추가 주파수 대역의 복수의 수신 빔을 추가로 형성하고, 상기 송신 안테나에 대하여 제3개수의 안테나 요소를 할당하고, 상기 추가 주파수 대역 및 상기 제3개수의 안테나 요소에 대응하여 형성할 수 있는 추가 송신 빔 세트에 관한 추가되는 빔 세트 정보를 확인하고, 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 상기 제1신호를 수신하고, 상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각을 추정하고, 상기 추정된 도래각 및 상기 추가되는 빔 세트 정보에 기초하여 상기 추가 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 일반 모드에서, 상기 송신 안테나에 대하여 상기 제1개수의 안테나 요소를 할당하고, 상기 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 복수의 송신 빔 세트에 관한 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하고, 저전력 모드에서, 상기 송신 안테나에 대하여 상기 제2개수의 안테나 요소를 할당하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 제1신호 및 상기 제2신호는 mmWave(millimeter wave)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 빔 세트 정보는 상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나의 빔 형성을 제어하는 코드북(codebook) 정보를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 코드북 정보에 기초한 빔포밍(beam forming) 방식의 통신을 지원할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 장치와의 송신 빔을 선택하는 방법은, 수신 안테나에 대하여 제1개수의 안테나 요소를 할당하여 복수의 수신 빔을 형성하는 동작, 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치로부터 제1신호를 수신하는 동작, 송신 안테나에 대하여 상기 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 할당하는 동작, 상기 제2개수의 안테나 요소에 대응하여 상기 송신 안테나가 형성할 수 있는 복수의 송신 빔 세트에 관한 빔 세트 정보를 확인하는 동작, 상기 제1신호의 품질 정보 및 상기 빔 세트 정보에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작, 및 상기 선택된 송신 빔을 이용하여 상기 외부 장치로 제2신호를 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 빔 세트 정보는, 상기 복수의 수신 빔 각각에 대응되는 상기 복수의 송신 빔에 대한 대응 정보를 포함하고, 상기 송신 빔을 선택하는 동작은, 상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나를 선택하는 동작, 및 상기 선택된 수신 빔 및 상기 대응 정보에 기초하여 상기 송신 빔을 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 품질 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작은, 상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각(angle of arrival, AoA)을 추정하는 동작, 및 상기 추정된 도래각에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 수신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 상기 품질 정보의 분포에 관한 제1정보를 확인하는 동작, 상기 각각의 수신 빔 별로 제1신호의 실시간 품질 정보에 관한 제2정보를 획득하는 동작, 및 상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기초하여 상기 도래각을 추정하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 신호 복사 전력(effective isotropic radiated power, EIRP)에 관한 제3정보를 확인하는 동작, 및 상기 추정된 도래각 및 상기 제3정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1신호는 기준 신호(reference signal)를 포함하고, 상기 품질 정보는 상기 제1신호에 대한 RSRP(reference signal receiving power) 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외부 장치로부터 상기 형성된 복수의 수신 빔의 주파수 대역과 다른 추가 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우, 상기 추가 주파수 대역의 복수의 수신 빔을 추가로 형성하는 동작, 상기 송신 안테나에 대하여 제3개수의 안테나 요소를 할당하는 동작, 상기 추가 주파수 대역 및 상기 제3개수의 안테나 요소에 대응하여 형성할 수 있는 추가 송신 빔 세트에 관한 추가되는 빔 세트 정보를 확인하는 동작, 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 상기 제1신호를 수신하는 동작, 상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각을 추정하는 동작, 및 상기 추정된 도래각 및 상기 추가되는 빔 세트 정보에 기초하여 상기 추가 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 일반 모드에서, 상기 송신 안테나에 대하여 상기 제1개수의 안테나 요소를 할당하는 동작, 및 상기 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 복수의 송신 빔 세트에 관한 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작을 포함하고, 저전력 모드에서, 상기 송신 안테나에 대하여 상기 제2개수의 안테나 요소를 할당하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (19)

  1. 전자 장치에 있어서,
    복수의 안테나 요소(antenna element)를 포함하는 안테나 모듈; 및
    상기 안테나 모듈과 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 안테나 요소 중 제1개수의 안테나 요소를 선택하여 복수의 수신 빔을 형성하고,
    상기 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치로부터 제1신호를 수신하고,
    외부 장치에 신호를 전송하기 위한 상기 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 선택하고,
    상기 제2개수의 안테나 요소를 이용하여 형성할 수 있는 복수의 송신 빔 세트에 관한 빔 세트 정보를 확인하고,
    상기 제1신호의 품질 정보 및 상기 빔 세트 정보에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하고,
    상기 선택된 송신 빔을 이용하여 상기 외부 장치로 제2신호를 전송하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빔 세트 정보는, 상기 복수의 수신 빔 및 상기 복수의 송신 빔을 매핑한 대응 정보를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나를 선택하고,
    상기 선택된 수신 빔 및 상기 대응 정보에 기초하여 상기 송신 빔을 선택하도록 설정된 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각(angle of arrival, AoA)을 추정하고,
    상기 추정된 도래각에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 수신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 상기 품질 정보의 분포에 관한 제1정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 각각의 수신 빔 별로 제1신호의 실시간 품질 정보에 관한 제2정보를 획득하고,
    상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기초하여 상기 도래각을 추정하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 신호 복사 전력(effective isotropic radiated power, EIRP)에 관한 제3정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 추정된 도래각 및 상기 제3정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 빔을 선택하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1신호는 기준 신호(reference signal)를 포함하고,
    상기 품질 정보는 상기 제1신호에 대한 RSRP(reference signal receiving power) 정보를 포함하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 적어도 하나의 어레이 안테나(array antenna)를 포함하고,
    상기 어레이 안테나는 복수의 안테나 요소를 포함하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 외부 장치로부터 상기 형성된 복수의 수신 빔의 주파수 대역과 다른 추가 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우,
    상기 추가 주파수 대역의 복수의 수신 빔을 추가로 형성하고,
    상기 송신 안테나에 대하여 제3개수의 안테나 요소를 할당하고,
    상기 추가 주파수 대역 및 상기 제3개수의 안테나 요소에 대응하여 형성할 수 있는 추가 송신 빔 세트에 관한 추가되는 빔 세트 정보를 확인하고,
    상기 복수의 수신 빔을 이용하여 상기 제1신호를 수신하고,
    상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각을 추정하고,
    상기 추정된 도래각 및 상기 추가되는 빔 세트 정보에 기초하여 상기 추가 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    일반 모드에서,
    상기 송신 안테나에 대하여 상기 제1개수의 안테나 요소를 할당하고,
    상기 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 복수의 송신 빔 세트에 관한 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하고,
    저전력 모드에서, 상기 송신 안테나에 대하여 상기 제2개수의 안테나 요소를 할당하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1신호 및 상기 제2신호는 mmWave(millimeter wave)를 포함하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 빔 세트 정보는 상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나의 빔 형성을 제어하는 코드북(codebook) 정보를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 코드북 정보에 기초한 빔포밍(beam forming) 방식의 통신을 지원하는 전자 장치.
  12. 전자 장치가 외부 장치와의 송신 빔을 선택하는 방법에 있어서,
    수신 안테나에 대하여 제1개수의 안테나 요소를 할당하여 복수의 수신 빔을 형성하는 동작;
    상기 복수의 수신 빔을 이용하여 외부 장치로부터 제1신호를 수신하는 동작;
    송신 안테나에 대하여 상기 제1개수보다 작은 제2개수의 안테나 요소를 할당하는 동작;
    상기 제2개수의 안테나 요소에 대응하여 상기 송신 안테나가 형성할 수 있는 복수의 송신 빔 세트에 관한 빔 세트 정보를 확인하는 동작;
    상기 제1신호의 품질 정보 및 상기 빔 세트 정보에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작; 및
    상기 선택된 송신 빔을 이용하여 상기 외부 장치로 제2신호를 전송하는 동작을 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 빔 세트 정보는, 상기 복수의 수신 빔 각각에 대응되는 상기 복수의 송신 빔에 대한 대응 정보를 포함하고,
    상기 송신 빔을 선택하는 동작은,
    상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 복수의 수신 빔 가운데 적어도 하나를 선택하는 동작; 및
    상기 선택된 수신 빔 및 상기 대응 정보에 기초하여 상기 송신 빔을 선택하는 동작을 포함하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 품질 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작은,
    상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각(angle of arrival, AoA)을 추정하는 동작; 및
    상기 추정된 도래각에 기초하여 상기 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 수신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 상기 품질 정보의 분포에 관한 제1정보를 확인하는 동작;
    상기 각각의 수신 빔 별로 제1신호의 실시간 품질 정보에 관한 제2정보를 획득하는 동작; 및
    상기 제1정보 및 상기 제2정보에 기초하여 상기 도래각을 추정하는 동작을 포함하는 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 송신 빔 각각에 대하여 도래각 변화에 따른 신호 복사 전력(effective isotropic radiated power, EIRP)에 관한 제3정보를 확인하는 동작; 및
    상기 추정된 도래각 및 상기 제3정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1신호는 기준 신호(reference signal)를 포함하고,
    상기 품질 정보는 상기 제1신호에 대한 RSRP(reference signal receiving power) 정보를 포함하는 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 상기 형성된 복수의 수신 빔의 주파수 대역과 다른 추가 주파수 대역의 신호를 수신하는 경우, 상기 추가 주파수 대역의 복수의 수신 빔을 추가로 형성하는 동작;
    상기 송신 안테나에 대하여 제3개수의 안테나 요소를 할당하는 동작;
    상기 추가 주파수 대역 및 상기 제3개수의 안테나 요소에 대응하여 형성할 수 있는 추가 송신 빔 세트에 관한 추가되는 빔 세트 정보를 확인하는 동작;
    상기 복수의 수신 빔을 이용하여 상기 제1신호를 수신하는 동작;
    상기 제1신호의 품질 정보에 기초하여 상기 제1신호의 도래각을 추정하는 동작; 및
    상기 추정된 도래각 및 상기 추가되는 빔 세트 정보에 기초하여 상기 추가 송신 빔 세트 가운데 적어도 하나의 송신 빔을 선택하는 동작을 포함하는 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    일반 모드에서,
    상기 송신 안테나에 대하여 상기 제1개수의 안테나 요소를 할당하는 동작; 및
    상기 제1개수의 안테나 요소에 대응하는 복수의 송신 빔 세트에 관한 정보에 기초하여 송신 빔을 선택하는 동작을 포함하고,
    저전력 모드에서,
    상기 송신 안테나에 대하여 상기 제2개수의 안테나 요소를 할당하는 동작을 포함하는 방법.



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