KR20230059031A - 무선 통신 시스템에서 지능형 반사 표면을 동작하는 장치 및 동작 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 지능형 반사 표면을 동작하는 장치 및 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 개시는 근거리 지능형 반사 표면(RIS, reflecting intelligent surface)을 포함하는 기지국은 RIS 빔을 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면(meta surface)을 포함하는 상기 근거리 지능형 반사 표면, 송수신부, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는, 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는지 여부에 기초하여, 노말 모드 또는 RIS 모드 중 하나의 동작 모드를 식별하고, 동작 모드가 상기 RIS 모드로 식별된 것에 응답하여, 근거리 지능형 반사 표면의 타입, 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보, 또는 타겟 영역의 정보 중 적어도 하나에 기초하여 메타 표면으로 상기 RIS 빔을 전송하도록 상기 송수신부를 제어할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 지능형 반사 표면을 동작하는 장치 및 동작 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING A REFLECTING INTELLIGENT SURFACE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 무선 통신 시스템에서 지능형 반사 표면을 동작하는 장치 및 동작 방법에 대한 것으로, 보다 구체적으로 근거리 지능형 반사 표면(Near Field Reflecting Intelligent Surface)이 결합된 기지국 및 기지국의 동작 방법에 대한 것이다.
무선 통신 세대를 거듭하면서 발전한 과정을 돌아보면 음성, 멀티미디어, 데이터 등 주로 인간 대상의 서비스를 위한 기술이 개발되어 왔다. 5G (5th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것으로 전망되고 있다. 네트워크에 연결된 사물의 예로는 차량, 로봇, 드론, 가전제품, 디스플레이, 각종 인프라에 설치된 스마트 센서, 건설기계, 공장 장비 등이 있을 수 있다. 모바일 기기는 증강현실 안경, 가상현실 헤드셋, 홀로그램 기기 등 다양한 폼팩터로 진화할 것으로 예상된다. 6G (6th-generation) 시대에는 수천억 개의 기기 및 사물을 연결하여 다양한 서비스를 제공하기 위해, 개선된 6G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 6G 통신 시스템은 5G 통신 이후 (beyond 5G) 시스템이라 불리어지고 있다.
2030년쯤 실현될 것으로 예측되는 6G 통신 시스템에서 최대 전송 속도는 테라 (즉, 1,000기가) bps, 무선 지연시간은 100마이크로초(μsec) 이다. 즉, 5G 통신 시스템대비 6G 통신 시스템에서의 전송 속도는 50배 빨라지고 무선 지연시간은 10분의 1로 줄어든다.
이러한 높은 데이터 전송 속도 및 초저(ultra low) 지연시간을 달성하기 위해, 6G 통신 시스템은 테라헤르츠(terahertz) 대역 (예를 들어, 95기가헤르츠(95GHz)에서 3테라헤르츠(3THz)대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 테라헤르츠 대역에서는 5G에서 도입된 밀리미터파(mmWave) 대역에 비해 더 심각한 경로손실 및 대기흡수 현상으로 인해서 신호 도달거리, 즉 커버리지를 보장할 수 있는 기술의 중요성이 더 커질 것으로 예상된다. 커버리지를 보장하기 위한 주요 기술로서 RF(radio frequency) 소자, 안테나, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)보다 커버리지 측면에서 더 우수한 신규 파형(waveform), 빔포밍(beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(massive multiple-input and multiple-output; massive MIMO), 전차원 다중 입출력(full dimensional MIMO; FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술 등이 개발되어야 한다. 이 외에도 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(orbital angular momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(reconfigurable intelligent surface) 등 새로운 기술들이 논의되고 있다.
또한 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위해, 6G 통신 시스템에서는 상향링크(uplink)와 하향링크(downlink)가 동일 시간에 동일 주파수 자원을 동시에 활용하는 전이중화(full duplex) 기술, 위성(satellite) 및 HAPS(high-altitude platform stations)등을 통합적으로 활용하는 네트워크 기술, 이동 기지국 등을 지원하고 네트워크 운영 최적화 및 자동화 등을 가능하게 하는 네트워크 구조 혁신 기술, 스펙트럼 사용 예측에 기초한 충돌 회피를 통한 동적 주파수 공유 (dynamic spectrum sharing) 기술, AI (artificial intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(end-to-end) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원(mobile edge computing (MEC), 클라우드 등)을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발이 이루어지고 있다. 뿐만 아니라 6G 통신 시스템에서 이용될 새로운 프로토콜의 설계, 하드웨어 기반의 보안 환경의 구현 및 데이터의 안전 활용을 위한 메커니즘 개발 및 프라이버시 유지 방법에 관한 기술 개발을 통해 디바이스 간의 연결성을 더 강화하고, 네트워크를 더 최적화하고, 네트워크 엔티티의 소프트웨어화를 촉진하며, 무선 통신의 개방성을 높이려는 시도가 계속되고 있다.
이러한 6G 통신 시스템의 연구 및 개발로 인해, 사물 간의 연결뿐만 아니라 사람과사물 간의 연결까지 모두 포함하는 6G 통신 시스템의 초연결성(hyper-connectivity)을 통해 새로운 차원의 초연결 경험(the next hyper-connected experience)이 가능해질 것으로 기대된다. 구체적으로 6G 통신 시스템을 통해 초실감 확장 현실(truly immersive extended reality; truly immersive XR), 고정밀 모바일 홀로그램(high-fidelity mobile hologram), 디지털 복제(digital replica) 등의 서비스 제공이 가능할 것으로 전망된다. 또한 보안 및 신뢰도 증진을 통한 원격 수술(remote surgery), 산업 자동화(industrial automation) 및 비상 응답(emergency response)과 같은 서비스가 6G 통신 시스템을 통해 제공됨으로써 산업, 의료, 자동차, 가전 등 다양한 분야에서 응용될 것이다.
본 개시는 근거리 지능형 반사 표면(Near Field Reflecting Intelligent Surface)이 결합된 기지국 및 기지국의 동작 방법을 제공하고자 하는 목적이 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리(Near Field) 지능형 반사 표면(RIS, reflecting intelligent surface)을 포함하는 기지국이 제공될 수 있다. 기지국은, RIS 빔을 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면(meta surface)을 포함하는 상기 근거리 지능형 반사 표면, 송수신, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는, 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는지 여부에 기초하여, 노말 모드 또는 RIS 모드 중 하나의 동작 모드를 식별하고, 상기 동작 모드가 상기 RIS 모드로 식별된 것에 응답하여, 근거리 지능형 반사 표면의 타입, 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보, 또는 타겟 영역의 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 메타 표면으로 상기 RIS 빔을 전송하도록 상기 송수신부를 제어할 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면의 타입은 상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면의 타입에 기초하여 수동형 타입, 능동형 타입, 또는 하이브리드 타입으로 식별되고, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 메타 표면의 타입에 기초하여 생성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 근거리 지능형 반사 표면을 포함하는 기지국이 동작하는 방법이 제공될 수 있다. 기지국의 동작 방법은, 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는지 여부에 기초하여, 노말 모드 또는 RIS 모드 중 하나의 동작 모드를 식별하는 단계; 및 상기 동작 모드가 상기 RIS 모드로 식별된 것에 응답하여, 근거리 지능형 반사 표면의 타입, 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보, 또는 타겟 영역의 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 메타 표면(meta surface)으로 RIS 빔을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 근거리 지능형 반사 표면은 상기 RIS 빔을 상기 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면을 포함하고, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입은 상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면의 타입에 기초하여 수동형 타입, 능동형 타입, 또는 하이브리드 타입으로 식별되고, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 메타 표면의 타입에 기초하여 생성될 수 있다.
도 1은 기지국 안테나의 빔 커버리지를 도시한 도면이다.
도 2는 기지국의 빔 커버리지, 음영 지역 및 지능형 반사 표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 빔 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면을 이용한 빔 커버리지 확장 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시에에 따른 결합형 기지국 및 근거리 지능형 반사 표면의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시에에 따른 근거리 지능형 반사 표면이 노말 노드로 동작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시에에 따른 근거리 지능형 반사 표면이 RIS 모드로 동작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 개시의 일 실시에에 따른 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면의 메타 표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 본 개시의 일 실시에에 따른 RIS 모드로 동작 하는 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시에에 따른 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면의 메타 표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 12(a) 및 도 12(b)는 본 개시의 일 실시에에 따른 RIS 모드로 동작 하는 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시에에 따른 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면에 따른 빔 커버리지를 확장하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14은 본 개시의 일 실시에에 따른 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면에 따른 빔 커버리지를 확장하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15(a) 및 도 15(b)는 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면이 실내 환경에서의 엑세스 포인트와 결합된 케이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 근거리(Near Field) 지능형 반사 표면(RIS, reflecting intelligent surface)을 포함하는 기지국이 동작하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 ‘~부’는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.
이하, 기지국은 단말의 자원 할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 기지국의 빔 커버리지(Beam Coverage)를 확장하기 위한 방법이 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 기지국 결합형 지능형 메타 표면(base Station Integrated Reflecting Intelligent Surface)을 구현 하여 기지국의 빔 커버리지를 확장하는 방법이 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 기존에 이용하지 않는 조향 방향의 빔을 통한 빔 커버리지 확장 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 기지국 안테나의 빔 커버리지를 도시한 도면이다.
기지국(10)은 통신을 위한 안테나를 포함할 수 있다. 특히 기지국(10)이 파장이 밀리미터파 이하인 주파수 자원을 이용하여 신호 또는 데이터를 전송하는 경우, 파장이 밀리미터파보다 큰 주파수 자원을 이용하는 경우보다 더 큰 경로 손실(Path Loss)이 통신 환경에서 발생될 수 있다. 통신 시스템은 경로 손실을 극복하기 위해 기존에 비해 더 높은 이득(Gain)이 필요하고, 더 높은 이득을 얻기 위해 기지국(10)은 배열 안테나(Array Antenna)를 사용할 수 있다.
기지국(10)은 기지국(10)이 원하는 빔 커버리지(110)를 얻기 위해서 배열 안테나의 위상(phase)을 조절하여 빔조향(Beamforming)(120)을 수행할 수 있다. 기지국(10)이 배열 안테나를 이용하여 획득할 수 있는 빔 커버리지(110)는 안테나의 배열 개수가 정해지면 물리적으로 증가시키기 힘들다. 일반적으로 기지국(10)은 평면(planar) 형태의 배열의 안테나를 포함할 수 있다. 따라서, 기지국(10)의 안테나가 형성하는 빔 커버리지(110)는 수직 방향(140)과 수평 방향(150)으로 트레이드 오프(trade-off) 관계일 수 있다. 이와 같은 트레이드 오프 관계는 배열 안테나에서 모두 동일하게 발생할 수 있으므로, 배열 안테나는 한정된 빔 커버리지(110)를 형성한다.
도 1을 참고할 때, 기지국(10)이 특정 방향으로 빔 커버리지를 확장하고자 하는 경우, 다른 쪽 방향으로는 커버리지가 감소될 수 있다. 도 1을 참고할 때, 기지국(10)이 수직 방향으로 확장된 빔 커버리지(130)를 획득하고자 하는 경우, 기지국(10)은 수평 방향으로 확장된 빔 커버리지(110)보다 짧은 수평 방향의 빔 커버리지를 획득한다. 한정되지 않은 예로, 일반적으로 기지국(10)은 안테나를 이용하여 수직 방향(140) 보다는 수평 방향(150)으로 확장된 빔 커버리지(110)를 선호한다. 따라서, 기지국(10)은 수평 방향(150)으로는 넓지만 수직 방향(140)으로는 좁은 빔 커버리지(110)를 획득하도록 설계될 수 있다.
도 2는 기지국의 빔 커버리지, 음영 지역 및 지능형 반사 표면을 설명하기 위한 도면이다.
본 개시에서, 지능형 반사 표면(240)는 지능형 메타 표면을 의미할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기지국(10)이 기지국(10)을 기준으로 수평 방향으로 넓은 빔을 갖도록 설계되는 경우, 기지국(10)에 대한 수직 방향에 대해 한정적인 빔 커버리지가 획득될 수 있다. 한정되지 않은 일 예로, 기지국(10)은 건물(210) 위에 설치될 수 있다. 이때 기지국은 빔 커버리지(220)을 획득할 수 있다. 기지국(10)이 건물(210) 위에 설치된 경우, 건물(210)의 근처 영역이면서 기지국(10)의 아래의 지면 방향은 기지국(10)이 커버하기 힘들기 때문에 음영 지역(230)이 생기게 된다. 특히 음영 지역(230)이 발생하는 현상은 통신 시스템이 밀리미터파(Millimeter Wave) 이상의 주파수를 이용하는 경우 더욱 심해진다. 왜냐하면, 밀리미터파 이상의 주파수를 이용하는 경우 전파의 직진성이 강해지고 산란(Scattering)이나 회절(Diffraction)에 의한 커버리지 확대 효과를 얻을 수 없기 때문이다. 음영 지역(230)을 커버하기 위해, 통신 시스템이 수직 방향으로 커버리지를 늘리려고 하면 수평 방향의 커버리지가 줄어들기 때문에 적절치 않은 방법이다(트레이드 오프 관계). 또한, 배열 안테나는 기지국(10)과 평행한 평면에 구현되므로 물리적으로 건물(210) 아래의 음영 지역(230)으로 안테나를 빔조향 하기 어렵다.
음영 지역(230)을 개선하기 위해 빔 커버리지를 향상시키는 가장 쉬운 방법은 음영 지역(230)을 커버하기 위한 안테나를 추가로 설계하는 것이다. 하지만 안테나를 추가로 설계하는 방법은 음영 지역(230)을 커버하기 위해 추가 설치된 안테나의 동작을 위한 추가적인 신호가 생성 및 전송되어 한다. 따라서, 기지국(10)은 더 많은 전력(Power)을 사용하게 된다. 또한, 추가적인 회로 설계, Chip의 개수 증가 등에 따른 복잡도가 더 증가한다는 단점도 있다.
또한, 통신환경 개선을 위한 방법으로 도 2의 종래의 지능형 반사 표면(240)이 있다. 하지만 이 방법은 지능형 반사 표면(240)이 설치되기 위한 건물(250)(예, 건물이나 구조물 등)이 반드시 필요하다는 단점이 존재한다. 종래의 지능형 반사 표면(240)를 사용하는 방법은 비용 증가를 야기한다. 또한 도 2와 같이 시스템이 분리되어 구현될 경우 기지국(10)과 지능형 반사 표면(240) 간의 통신을 위한 유선 또는 무선 링크가 필요하다. 이는 기술적으로 설계상 용이하지 않다. 또한 이때 지능형 반사 표면(240)은 기존의 기지국(10)의 통신 범위 내에 구현되어야 하고 기지국(10)의 설치 환경에 따라 설계와 성능이 달라지므로 실제 구현에 있어 금전적, 시간적으로 많은 노력이 필요하다. 마지막으로 해당 방법은 통신 환경에서 실제 기지국(10)의 통신 범위(즉, 빔 커버리지(220))를 증가시키는 효과를 제공할 수 없다.
따라서 본 개시에서는 기존의 기지국(10)에서 생기는 음영 지역(230)을 커버하여 빔 커버리지(220)를 넓히기 위한 방법을 제안한다. 본 개시에 다른 실시예는, 새로운 기지국 설계 방법을 이용하여 추가 회로 설계를 하거나, 칩(Chip) 의 개수를 늘리거나 추가 전력을 필요로 하지 않는다. 본 개시는 기존의 기지국(10)에 포함된 안테나를 활용하여 구조적인 추가 설계를 통해 기지국(10) 자체의 빔 커버리지(220)를 넓히는 방법을 제안한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면을 설명하기 위한 도면이다.
일 예로, 도 3은 건물 위 기지국(10)에 결합된 근거리(Near Field) 지능형 반사 표면(RIS, reflecting intelligent surface)(30)을 통한 빔 커버리지(320) 확장의 예시를 도시한다. 본 개시에 일 실시예에 따른 결합형 기지국(20)은 기존의 기지국(10)이 커버하지 못하는 음영 지역으로 빔 커버리지(320)를 확장하기 위해 근거리 지능형 반사 표면(30)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 결합형 기지국(20)은 기존의 기지국(10)에 근거리 지능형 반사 표면(30)이 결합된 기지국을 의미할 수 있다. 본 개시에서 근거리 지능형 반사 표면(30)은 메타 표면(meta surface)를 포함할 수 있으며, 근거리 지능형 메타 표면, 기지국 결합형 지능형 메타 표면, 지능형 메타 표면 등에 대응될 수 있다.
기존의 기지국(10)과 구별하여 설명하기 위해, 본 개시의 일 실시에에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)이 포함된 기지국은 결합형 기지국(20)으로 설명한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 RIS 빔(40)을 타겟 영역(340)으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면을 포함할 수 있다. 본 개시에서 RIS 빔(40)의 안테나 이득은 기준 안테나 이득보다 낮은 값에 대응될 수 있다. 기준 안테나 이득은 근거리 지능형 반사 표면(30)을 포함하는 통신 시스템, 통신 환경, 안테나 등에 기초하여 기 설정된 값일 수 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다. 또한, RIS 빔(40)은 기지국의 틸트(tilt) 각이 기 설정된 임계 틸트 각보다 크거나 작은 각에서 형성된 빔을 의미할 수 있다.
본 개시에서 커버리지 빔(330)은 기지국(10)의 빔 커버리지(320)를 향하는 빔에 대응될 수 있다. 또한, 커버리지 빔(330)의 안테나 이득은 기준 안테나 이득보다 크거나 같은 값에 대응될 수 있다. 또한, 커버리지 빔(330)은 기지국의 틸트(tilt) 각이 기 설정된 임계 틸트 각 범위 내에서 형성된 빔을 의미할 수 있다.
본 개시에서 빔 커버리지(320)는 반사 빔 커버리지(310)을 제외한 영역에 대응될 수 있다. 또한, 반사 빔 커버리지(310)는 음영 지역에 대응될 수 있다.
도 3을 참고할 때, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 기지국(10)의 근거리 장 영역에 구현될 수 있다. 본 개시에서 근거리 장 영역은 기지국(10) 또는 기지국(10)의 안테나 어레이를 기준으로 기 설정된 범위 내의 영역을 의미할 수 있다. 일 예로, 근거리 장 영역은 간섭으로 인하여 음압을 거리와 직접적으로 관계 지을 수 없는 초음파 빔의 영역을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 기지국(10)의 안테나 어레이(미도시)의 위쪽에 위치할 수 있다. 도 3을 참고할 때, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 기지국(10)의 안테나 어레이가 근거리 지능형 반사 표면(30)를 향해 송출한 빔을 반사할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)이 설치되는 위치는 기지국(10)의 특정 위치에 한정되지 않는다. 일 예로, 근거리 지능형 반사 표면(30)는 기지국(10)과 기 설정된 범위 내에 설치 될 수 있다. 또한, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 기지국에 고정되는 방식으로 설치되거나, 근거리 지능형 반사 표면(30)과 기지국(10)은 결합될 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 기지국(10)과 사이에 컨트롤 라인(Control Line)이 추가로 구현될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 빔 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참고하면, 기존 기지국(10)은 배열 안테나를 이용하여 하나의 빔을 생성할 수 있다. 또한, 기지국(10)은 해당 빔이 배열 안테나에 인가되는 위상에 따라 빔을 원하는 영역에 조향할 수 있다. 기지국(10)은 배열 안테나를 이용하여 커버리지 빔(410, 420, 430, 440, 450)을 송출하고, 빔 커버리지 내에서는 원하는 안테나 이득을 얻을 수 있다.
그러나, 기지국(10)이 커버리지 빔(410, 420, 430, 440, 450)에서 일정 각도 이상 벗어난 빔(460, 470)을 사용하는 경우, 안테나의 이득이 감소하게 되어 원하는 안테나 이득을 얻을 수 없기 때문에 해당 빔(460, 470)은 사용하지 않는 빔이 된다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)을 이용한 빔 커버리지 확장 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참고하여 근거리 지능형 반사 표면(30)을 포함한 결합형 기지국(20)의 빔 조향 동작 과정이 수직 단면을 이용하여 설명될 수 있다. 도 5를 참고하면, 근거리 지능형 반사 표면(30)이 결합된 결합형 기지국(20)은 기지국(10)이 가지고 있는 빔 커버리지에서는 동일하게 동작한다. 즉, 일 실시예에 따른 결합형 기지국(20)은 빔 커버리지에 빔을 송출하는 경우, 커버리지 빔(510, 520, 530, 540, 550)을 사용할 수 있다.
본 개시의 일 실시에에 따른 결합형 기지국(20)은 기존의 기지국(10)에서는 조향 하지 않았던 방향으로의 빔을 이용하여 빔 커리지지 확장 방법을 제공할 수 있다. 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)으로 RIS 빔(40)을 조향할 수 있고, RIS 빔(40)은 반사 빔 커버리지(560)에 속한 타겟 영역으로 근거리 지능형 반사 표면(30)에 의해 반사될 수 있다. 이때 근거리 지능형 반사 표면(30)은 설계를 설계자가 용이하게 할 수 있으므로 확장하고자 하는 빔 커버리지를 목표로 설계 될 수 있다. 즉, 결합형 기지국(20)은 기존의 기지국(10)의 빔 커버리지 내에서의 빔 조향은 커버리지 빔(510, 520, 530, 540, 550)을 사용하고, 필요 시에만 근거리 지능형 반사 표면(30)을 이용하여 기존의 빔 커버리지 밖(즉, 반사 빔 커버리지(560))에서도 통신을 할 수 있도록 RIS 빔(40)을 조향할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시에에 따른 결합형 기지국(20) 및 근거리 지능형 반사 표면(30)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
한정되지 않은 실시예로, 결합형 기지국(20)은 건물 위에 위치할 수 있고, 결합형 기지국(20)에 포함된 근거리 지능형 반사 표면(30)은 기지국(10)의 상부에 부착될 수 있다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 도 6과 같이 세 개의 레이어(layer)(610, 620, 630)을 포함할 수 있다. 일 예로, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 메타 표면(Meta Surface)(610), 바이어스 라인(Bias Line)(620), 또는 컨트롤 보드(control board)(630) 중 적어도 하나의 레이어를 포함할 수 있다. 다만, 도 6에 도시된 근거리 지능형 반사 표면(30)은 세 개의 레이어 중 적어도 하나를 포함할 수 있을 뿐, 반드시 근거리 지능형 반사 표면(30)에 모든 세 개의 레이어가 포함되지 않을 수 있다.
일 실시에에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 가장 아래 레이어로 메타 표면(610)을 포함할 수 있다. 메타 표면(610)은 결합형 기지국(20)에서 조향된 빔을 반사할 수 있다. 예로, 결합형 기지국(20)의 안테나에서 조향된 빔은 반사 메타 표면(610)에서 모두 반사될 수 있다. 일 예로, 메타 표면(610)은 요구 사항, 또는 타입에 따라 다양하게 설계될 수 있다.
일 실시에에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 바이어스 라인(620)을 포함할 수 있다. 예로, 바이어스 라인(620)은 메타 표면(610)의 위 레이어로 구성될 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)이 능동형 타입(예, 메타 표면(610)이 능동형 타입)으로 구성되었을 때, 바이어스 라인(620)은 메타 표면(610)이 포함하는 스위치 디바이스를 컨트롤 할 수 있다. 한정되지 않은 일 예로, 스위치 디바이스는 PIN 다이오드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)는 가장 위 레이어로 컨트롤 보드(630)를 포함할 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)이 능동형 타입(예, 메타 표면(610)이 능동형 타입)으로 구성되었을 때, 컨트롤 보드(630)는 중간층의 바이어스 라인(620)을 통해 메타 표면(610)을 구동시키기 위한 회로를 포함할 수 있다. 일 예로, 컨트롤 보드(630)는 빔 조향을 위해 메타 표면(610)의 스위치 소자를 컨트롤하기 위한 회로를 포함할 수 있다.
근거리 지능형 반사 표면(30)을 컨트롤하는 것은 결합형 기지국(20)이므로, 결합형 기지국(20)이 메타 표면(610)을 능동적으로 컨트롤 할 수 있도록 기지국(10)과 근거리 지능형 반사 표면(30) 사이를 연결하는 RIS 컨트롤 라인(640)이 포함될 수 있다.
다른 일 예로, 근거리 지능형 반사 표면(30)이 수동형 타입(예, 메타 표면(610)이 수동형 타입)으로 구성된 경우, 적어도 하나의 바이어스 라인(620) 또는 컨트롤 보드(630)는 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함되지 않을 수 있다. 또한, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 단층(예, 메타 표면(610))으로 구성될 수 있다. 또한, 결합형 기지국(20)은 기지국(10)과 근거리 지능형 반사 표면(30) 사이를 연결하는 RIS 컨트롤 라인(640)을 포함하지 않을 수 있다. 상술한 레이어는 일 예시일 뿐이며, 상술한 내용에 한정되지 않고, 필요에 따라 다양한 방법으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 두 가지 모드(mode)로 동작할 수 있다. 후술하는 도 7를 이용하여 노말 모드로 동작하는 방법을 설명하고, 도 8을 이용하여 RIS 모드로 동작하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 개시의 일 실시에에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)이 노말 노드로 동작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)을 노말 모드(Normal Mode)로 동작하는 경우, 기존의 기지국(10)의 빔 커버리지(710)를 획득할 수 있다. 노말 모드에서, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 동작하지 않고 있는 휴면 상태일 수 있다. 결합형 기지국(20)은 기존의 기지국(10)과 동일한 과정으로 배열 안테나(720)의 빔 조향을 통해 원하는 빔 커버리지(710)를 얻을 수 있다. 이때, 결합형 기지국(20)은 커버리지 빔(730)을 빔 커버리지(710)을 향해 송출할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시에에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)이 RIS 모드로 동작하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
확장된 빔 커버리지를 얻기 위해서, 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)을 RIS 모드(Reflecting Intelligent Surface Mode)로 동작할 수 있다.
결합형 기지국(20)은 배열 안테나(820)를 원래 조향 하던 빔 커버리지(810)를 향하는 방향이 아니라 근거리 지능형 반사 표면(30)으로 RIS 빔(40)을 조향할 수 있다. 일 실시예에 따른, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 동작 상태가 될 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)은 결합형 기지국(20)의 배열 안테나(820)로부터 받은 빔을 원하는 방향으로 다시 반사할 수 있다. 이때, 도 8을 참고할 때, 근거리 지능형 반사 표면(30)에 의해 반사된 반사 빔(45)은 반사 빔 커버리지(830)로 전송될 수 있다.
배열 안테나(820)는 실제 전자파를 방사하는 방사원일 수 있다. 따라서, 본 개시의 실시예에 따를 때, 기지국(10)의 배열 안테나(820)를 이용할 수 있으므로, 기존 기지국(10)의 배열 안테나(820)에 대해 회로적으로 추가 설계되지 않으며, 칩(Chip)의 개수가 더 필요하지 않다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)이 능동형 타입(예, 메타 표면(610)이 능동형 타입)으로 구성되었는지, 또는 수동형 타입(예, 메타 표면(610)이 수동형 타입)으로 구성되었는지에 따라 RIS 모드에서의 동작 방식과 성능에 차이가 있을 수 있다. 후술하는 도면들을 이용하여 능동형 타입, 수동형 타입 및 하이브리드 타입에 기초한 메타 표면의 구조 및 동작 방법이 설명된다.
도 9은 본 개시의 일 실시에에 따른 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)의 메타 표면을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입은 수동형 타입에 대응될 수 있다. 예로, 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면(900)은 수동형 타입으로 구성될 수 있다. 또한, 메타 표면(900)은 적어도 하나의 반사 영역(910, 920, 930)을 포함할 수 있다.
근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 수동형 타입인 경우, 메타 표면(900)은 미리 특정 패턴으로 설계되어 있을 수 있다. 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보를 획득할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 메타 표면(900)의 패턴 정보(즉, 메타 표면(900)의 설계 정보), 적어도 하나의 반사 영역(910, 920, 930)에 대한 정보, 또는 타겟 영역에 대응되는 RIS 빔의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 10(a) 및 도 10(b)는 본 개시의 일 실시에에 따른 RIS 모드로 동작 하는 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10(a) 및 도 10(b)를 참고하면, 결합형 기지국(20)은 배열 안테나(1010)을 이용하여 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)(즉, 수동형으로 설계된 메타 표면(900))을 향해 3가지 타입의 빔인 B1(1020), B2(1022) 또는 B3(1024)을 조향할 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)은 설계 되어있는 메타 표면(900)에 기초하여, B1(1020), B2(1022) 또는 B3(1024)을 각각 R1(1030), R2(1032), R3(1034) 방향으로 반사를 시켜 음영 지역인 반사 빔 커버리지(1040)로 조향할 수 있다.
즉, 메타 표면(900)으로 조향할 빔에 대한 정보가 식별된 경우, 원하는 방향으로 RIS 빔(40)을 반사시켜 음영 지역인 반사 빔 커버리지(1040)로 조향할 수 있도록 메타 표면(900)이 설계될 수 있다. 또한, 메타 표면(900)이 한번 구성되면 바뀌지 않기 때문에 수동형 타입이라고 할 수 있다. 수동형 타입으로 근거리 지능형 반사 표면(30)이 구성되면, 추가 설계가 필요 없다는 장점이 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시에에 따른 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)의 메타 표면을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입은 능동형 타입에 대응될 수 있다. 예로, 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면(1000)은 적어도 하나의 능동형 타입의 소자로 구성될 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면(1000)은 가변 소자들(Reconfigurable elements)을 포함할 수 있다.
도 12(a) 및 도 12(b)는 본 개시의 일 실시에에 따른 RIS 모드로 동작 하는 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
능동형 타입의 메타 표면(1100)은 메타 표면(1100) 상에 반사 특성을 바꾸어 빔조향 방향을 바꿀 수 있도록 메타 표면(1100)이 구현된 경우를 의미할 수 있다.
도 12(a) 및 도 12(b)를 참고하면, 결합형 기지국(20)은 배열 안테나(1210)을 이용하여 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)(즉, 능동형으로 설계된 메타 표면(1100))을 향해 하나의 빔인 B(1220)을 조향할 수 있다. 도 10(a) 및 도 10(b)에서 전술된 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)과 달리, 일 실시예에 따른 결합형 기지국(20)은 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)에 대해 최적화된 하나의 빔을 송출할 수 있다. 이는, 반사판 안테나(Reflector Antenna)를 구현할 때 급전 안테나 (Feeder Antenna)의 빔패턴을 최적화 하는 것과 같다. 능동형 타입의 메타 표면(1100)은 가변 소자(Reconfigurable Elements)들을 이용하여 배열 안테나(1210)로부터 수신한 RIS 빔(예로, 도 12(a) 및 도 12(b)의 B(1220))을 확장하고자 하는 음영 지역인 반사 빔 커버리지(1240)을 향해 반사시킬 수 있다.
능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)(즉, 능동형으로 설계된 메타 표면(1100))의 경우, 결합형 기지국(20)은 기지국(10)과 메타 표면(1100) 사이에 컨트롤 라인(1250)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 기지국(10)과 메타 표면(1100)이 물리적으로 결합될 수 있으므로, 컨트롤 라인(1250)의 설계가 용이할 수 있다. 능동형 타입으로 근거리 지능형 반사 표면(30)가 구성되면, 결합형 기지국(20)로부터 수신한 하나의 빔 B (1220)로부터 원하는 빔이 자유롭게 반사될 수 있다는 장점이 있다.
본 개시의 다른 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 수동형 타입의 메타 표면(900)과 능동형 타입의 메타 표면(1100)으로 구성된 메타 표면을 포함하는 하이브리드(Hybrid) 타입의 근거리 지능형 반사 표면에 대응될 수 있다. 예를 들어 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 수동형 타입의 메타 표면(900)과 능동형 타입의 메타 표면(1100)을 모두 사용하여 RIS 빔(40)을 반사시키고, 해당 RIS 빔(40)이 반사된 반사 빔이 특정된 음영 지역으로 전송되도록 할 수 있다.
다른 예로, 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 능동형 타입의 메타 표면(1100)을 이용하여 RIS 빔(40)을 반사시킬 수 있다. 이때, RIS 빔(40)을 여러가지 타입으로 분류될 수 있고, 메타 표면은 적어도 하나 이상의 반사 영역(파트)로 나눠질 수 있다. 하이브리드 타입은 스위치만 적절히 구현하면 되며, 복잡도를 크게 증가시키지는 않는다는 장점이 존재한다.
일 실시예에 따른 결합형 기지국(20)은 하이브리드 타입의 근거리 지능형 반사 표면을 사용하여 반사 빔 커버리지 전체에 대해 RIS 빔(40)을 반사시켜 전송할 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 결합형 기지국(20)은 반사 빔 커버리지를 제1 반사 빔 커버리지 및 제2 반사 빔 커버리지로 구분할 수 있다. 이때, 수동형 타입의 메타 표면(900)을 이용하여, 결합형 기지국(20)은 RIS 빔을 제1 반사 빔 커버리지로 반사시키고, 능동형 타입의 메타 표면(1100)을 이용하여, 결합형 기지국(20)은 RIS 빔을 제2 반사 빔 커버리지로 반사시킬 수 있다. 이 경우, 기지국은 빔을 전송하려는 타겟 영역을 식별하고, 타겟 영역에 기초하여 제1 반사 빔 커버리지 및 제2 반사 빔 커버리지 중 어느 영역으로 빔을 전송해야하는지 여부와, 어떠한 타입의 메타 표면을 사용해야하는지 여부를 식별할 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시에에 따른 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)에 따른 빔 커버리지를 확장하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참고하면, 기존의 빔 커버리지(1310)외에 반사 빔 커버리지(1320)(즉, 음영 지역)을 커버하기 위해, 수동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)은 능동형 타입 보다 더 넓은 표면에 기지국의 안테나로부터 수신한 다양한 빔을 반사시킬 수 있는 메타 표면이 설계될 수 있다(도 9 참고). 메타 표면(900)은 각각 커버하고자 하는 음영 지역을 향해 조향 할 수 있도록 설계될 수 있다.
도 14은 본 개시의 일 실시에에 따른 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)에 따른 빔 커버리지를 확장하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)은 기지국에서 최적화된 빔(1430)을 조향하면 반사 빔 커버리지(1420)(즉, 음영 지역)을 커버하는 빔을 만들기 위해 가변 소자들을 이용하여 메타 표면에서 반사되는 빔의 특성을 바꿀 수 있다. 따라서 능동형 타입의 근거리 지능형 반사 표면(30)은 수동형 타입에 비해서 다양한 빔을 만들 수 있다(도 11 참고).
도 15(a) 및 도 15(b)는 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)이 실내 환경에서의 엑세스 포인트와 결합된 케이스를 설명하기 위한 도면이다.
기지국 결합형 지능형 메타표면에 대해서 다양한 시나리오에서 커버리지 향상의 목적을 위해 구현될 수 있으며 실외의 환경뿐만 아니라 도 15(a) 및 도 15(b)과 같은 실내의 엑세스 포인트 (Access Point)에서도 활용될 수 있다. 특히 실내에 구현하는 경우, 벽면 또는 천장 설치를 가정하면 메타 표면에 의한 미관 저하가 보상될 수 있다.
도 15(a)는 일 실시에에 따른 엑세스 포인트(1510)가 실내 벽면에 설치되어 있는 실내 환경을 도시한다. 예로, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 엑세스 포인트(1510)의 위 공간에 위치할 수 있다. 이때, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 엑세스 포인트(1510)의 근거리 장 영역에 위치할 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)은 엑세스 포인트(1510)에서 송출된 RIS 빔(40)을 빔 커버리지(1520)가 아닌 반사 빔 커버리지(1530)(즉, 음영 영역)로 반사시킬 수 있다.
도 15(b)는 일 실시에에 따른 엑세스 포인트(1510)가 천장에 설치되어 있는고, 근실내 환경을 도시한다. 예로, 제1 근거리 지능형 반사 표면(30-1) 및 제2 근거리 지능형 반사 표면(30-2)은 엑세스 포인트(1510)의 각각 왼쪽 및 오른쪽 공간에 위치할 수 있다. 이때, 제1 근거리 지능형 반사 표면(30-1) 및 제2 근거리 지능형 반사 표면(30-2)은 엑세스 포인트(1510)의 근거리 장 영역에 위치할 수 있다. 제1 근거리 지능형 반사 표면(30-1) 및 제2 근거리 지능형 반사 표면(30-2)은 엑세스 포인트(1510)에서 송출된 RIS 빔(40)을 빔 커버리지(1520)가 아닌 제1 반사 빔 커버리지(1540) 또는 제2 반사 빔 커버리지(1550)으로 반사시킬 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 근거리(Near Field) 지능형 반사 표면(RIS, reflecting intelligent surface)을 포함하는 기지국이 동작하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
전술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)은 RIS 빔(40)을 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면을 포함할 수 있다.
단계 S1610에서, 결합형 기지국(20)은 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는지 여부에 기초하여, 노말 모드 또는 RIS 모드 중 하나의 동작 모드를 식별할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 결합형 기지국(20)은 RIS 빔(40) 또는 커버리지 빔 중 적어도 하나를 이용하여 타겟 영역을 식별할 수 있다. 결합형 기지국(20)은 서치 동작을 수행하면서 통신을 수행할 사용자를 찾을 수 있다. 서치를 하는 과정에서, 결합형 기지국(20)은 RIS 빔(40) 또는 커버리지 빔을 이용하여 사용자를 서치한 후에, 사용자가 기존 통신 범위 안에 있는 것으로 식별한 경우 노말 모드로 동작할 수 있다. 다른 일 예로, 결합형 기지국(20)은 RIS 빔(40)을 이용하여 서치한 영역(즉, 반사 빔 커버리지)에 사용자가 포함된 것으로 식별한 경우, 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)을 이용하여 RIS 빔(40)을 반사시키는 RIS 모드로 동작할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 동작 모드는 상기 RIS 모드로 식별될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 결합형 기지국(20)은 타겟 영역이 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 동작 모드를 노말 모드로 식별할 수 있다. 결합형 기지국(20)은 동작 모드가 상기 노말 모드로 식별된 것에 응답하여, 커버리지 빔을 상기 빔 커버리지에 포함된 타겟 영역으로 전송할 수 있다. 빔 커버리지는 반사 빔 커버리지를 제외한 영역에 대응되고, 반사 빔 커버리지는 음영 지역에 대응될 수 있다. 커버리지 빔의 안테나 이득은 기준 안테나 이득보다 크거나 같은 값에 대응될 수 있다. 커버리지 빔은 빔 커버리지를 향하는 빔에 대응될 수 있다.
단계 S1620에서, 결합형 기지국(20)은 동작 모드가 RIS 모드로 식별된 것에 응답하여, 근거리 지능형 반사 표면의 타입, 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보, 또는 타겟 영역의 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 메타 표면(meta surface)으로 RIS 빔(40)을 전송할 수 있다.
본 개시에서, 일 예로, RIS 빔(40)의 안테나 이득은 기준 안테나 이득보다 낮은 값에 대응될 수 있다.
본 개시에서 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보는 메타 표면의 타입에 기초하여 생성될 수 있다.
본 개시에서 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입은 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면의 타입에 기초하여 수동형 타입, 능동형 타입, 또는 하이브리드 타입으로 식별될 수 있다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우, 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보 및 타겟 영역의 정보에 기초하여 타겟 영역에 대응되는 RIS 빔(40)을 식별할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 반사 영역을 포함할 수 있다. RIS 빔(40)은 적어도 하나의 반사 영역에 대응될 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보는 적어도 하나의 반사 영역 정보, 또는 타겟 영역에 대응되는 RIS 빔(40)의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 결합형 기지국(20)은 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보 및 타겟 영역의 정보에 기초하여, 메타 표면의 반사 방향을 조절하는 제어 정보를 생성할 수 있다. 또한, 결합형 기지국(20)은 제어 정보를 컨트롤 라인을 통해 근거리 지능형 반사 표면(30)으로 전송할 수 있다. RIS 빔(40)은 제어 정보에 기초하여 메타 표면에 의해 타겟 영역으로 반사될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 메타 표면에 포함된 스위치 디바이스를 컨트롤하는 바이어스 라인, 컨트롤 보드, 또는 컨트롤 라인 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 적어도 하나의 능동형(active) 소자를 포함할 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보는 적어도 하나의 능동형 소자의 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 하이브리드 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 적어도 하나의 반사 영역을 포함하는 제1 섹션 및 적어도 하나의 능동형(active) 소자를 포함하는 제2 섹션을 포함할 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보는 제1 섹션에 대응하는 제1 섹션 RIS 빔의 정보, 제1 섹션에 포함된 적어도 하나의 반사 영역 정보, 타겟 영역에 대응되는 제1 섹션 RIS 빔의 정보, 제2 섹션에 대응하는 제2 섹션 RIS 빔의 정보, 또는 제2 섹션에 포함된 적어도 하나의 능동형 소자의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 17은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17에 도시한 기지국은 기지국(10) 또는 결합형 기지국(20)에 대응될 수 있다. 결합형 기지국(20)은 RIS 빔(40)을 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면(meta surface)을 포함하는 상기 근거리 지능형 반사 표면(30)을 더 포함할 수 있다.
도 17을 참고하면, 기지국은 프로세서(1701), 송수신부(1702), 메모리(1703)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 17에 도시된 구성보다 더 많은 구성을 포함할 수도 있고 더 적은 구성을 포함할 수도 있다. 또한 프로세서(1701), 송수신부(1702) 및 메모리(1703)이 하나의 칩으로 구성될 수도 있다. 본 개시에서 프로세서는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 기지국은 RIS 빔을 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면(meta surface)을 포함하는 상기 근거리 지능형 반사 표면(30)을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(1701)는, 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1701)는 상술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(1701)는 메모리(1703)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 그리고, 프로세서(1701)은 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(1701)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함할 수 있고, 또는, 프로세서(1701)는 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 송수신부(1702)의 일부 및 프로세서(1701)는 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1701)는, 도 1 내지 도 16를 참조하여 설명된 기지국의 동작들을 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1701)는, 메모리(1703)에 저장된 프로그램을 실행함으로써, 적어도 하나의 상향링크 제어 정보가 송신될 채널 타입을 결정하고, 결정 결과에 기초한 설정 정보를 단말에게 제공하고, 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 상향링크 제어 정보를 수신하도록 송수신부(1702)를 제어할 수 있다. 또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(1701)는, 메모리(1703)에 저장된 프로그램을 실행함으로써, 상향링크 제어 채널 및 상향링크 데이터 채널의 동시 전송 여부에 관한 설정 정보를 송신하고, 상향링크 제어 정보를 상향링크 데이터 채널에 피기백(Piggyback)하여 전송할지 여부에 관한 설정 정보를 송신하고, 적어도 하나의 상향링크 제어 채널 및 적어도 하나의 상향링크 데이터 채널 중 적어도 하나에 대한 스케줄링 정보를 송신하고, 하나의 상향링크 제어 채널 및 하나의 상향링크 데이터 채널을 송수신부(1702)를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 송수신부(1702)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 송수신부(1702)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 송수신부(1702)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 송수신부(1702)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 또한, 송수신부(1702)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신할 수 있고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환할 수 있다. 예를 들어, 송수신부(1702)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 또한, 송수신부(1702)는 복수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 송수신부(1702)는 복수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어적인 측면에서, 송수신부(1702)는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 송수신부(1702)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 메모리(1703)는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1703)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 메모리(1703)는 프로세서(1701)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 메모리(1703)는 송수신부(1702)를 통해 송수신되는 정보 및 프로세서(1701)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(1701)는, 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는지 여부에 기초하여, 노말 모드 또는 RIS 모드 중 하나의 동작 모드를 식별할 수 있다. 프로세서(1701)는, 동작 모드가 상기 RIS 모드로 식별된 것에 응답하여, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보, 또는 타겟 영역의 정보 중 적어도 하나에 기초하여 메타 표면으로 RIS 빔을 전송하도록 상기 송수신부(1702)를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입은 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면의 타입에 기초하여 수동형 타입, 능동형 타입, 또는 하이브리드 타입으로 식별될 수 있다. 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보는 메타 표면의 타입에 기초하여 생성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)은 메타 표면에 포함된 스위치 디바이스를 컨트롤하는 바이어스 라인, 컨트롤 보드, 또는 컨트롤 라인 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 반사 영역을 포함하고, RIS 빔(40)은 적어도 하나의 반사 영역에 대응되고, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보는 적어도 하나의 반사 영역 정보, 또는 타겟 영역에 대응되는 RIS 빔(40)의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 적어도 하나의 능동형(active) 소자를 포함하고, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보는 적어도 하나의 능동형 소자의 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(1701)는, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보 및 타겟 영역의 정보에 기초하여 타겟 영역에 대응되는 RIS 빔(40)을 식별할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(1701)는, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 근거리 지능형 반사 표면(30)의 설정 정보 및 타겟 영역의 정보에 기초하여, 메타 표면의 반사 방향을 조절하는 제어 정보를 생성하고, 제어 정보를 컨트롤 라인을 통해 근거리 지능형 반사 표면으로 전송할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(1701)는, 타겟 영역이 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 동작 모드를 상기 노말 모드로 식별하고, 동작 모드가 상기 노말 모드로 식별된 것에 응답하여, 상기 커버리지 빔을 빔 커버리지에 포함된 타겟 영역으로 전송할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(1701)는, RIS 빔 또는 커버리지 빔 중 적어도 하나를 이용하여 타겟 영역을 식별할 수 있다. 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 동작 모드는 상기 RIS 모드로 식별될 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 복수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크 상의 별도의 저장 장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 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 스토어를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 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.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 근거리(Near Field) 지능형 반사 표면(RIS, reflecting intelligent surface)을 포함하는 기지국에 있어서,
    RIS 빔을 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면(meta surface)을 포함하는 상기 근거리 지능형 반사 표면;
    송수신부; 및
    프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는지 여부에 기초하여, 노말 모드 또는 RIS 모드 중 하나의 동작 모드를 식별하고,
    상기 동작 모드가 상기 RIS 모드로 식별된 것에 응답하여, 근거리 지능형 반사 표면의 타입, 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보, 또는 타겟 영역의 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 메타 표면으로 상기 RIS 빔을 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입은 상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면의 타입에 기초하여 수동형 타입, 능동형 타입, 또는 하이브리드 타입으로 식별되고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 메타 표면의 타입에 기초하여 생성된, 기지국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 상기 근거리 지능형 반사 표면은 상기 메타 표면에 포함된 스위치 디바이스를 컨트롤하는 바이어스 라인, 컨트롤 보드, 또는 컨트롤 라인 중 적어도 하나를 더 포함하는, 기지국.
  3. 제1항에 있어서, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우,
    상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 반사 영역을 포함하고,
    상기 RIS 빔은 상기 적어도 하나의 반사 영역에 대응되고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 적어도 하나의 반사 영역 정보, 또는 상기 타겟 영역에 대응되는 RIS 빔의 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 기지국.
  4. 제1항에 있어서, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우,
    상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 적어도 하나의 능동형(active) 소자를 포함하고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 적어도 하나의 능동형 소자의 정보를 포함하는, 기지국.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보 및 상기 타겟 영역의 정보에 기초하여 상기 타겟 영역에 대응되는 상기 RIS 빔을 식별하는, 기지국.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보 및 상기 타겟 영역의 정보에 기초하여, 상기 메타 표면의 반사 방향을 조절하는 제어 정보를 생성하고,
    상기 제어 정보를 컨트롤 라인을 통해 상기 근거리 지능형 반사 표면으로 전송하고,
    상기 RIS 빔은 상기 제어 정보에 기초하여 상기 메타 표면에 의해 상기 타겟 영역으로 반사되는, 기지국.
  7. 제1항에 있어서, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 하이브리드 타입에 대응되는 경우,
    상기 근거리 지능형 반사 표면은 적어도 하나의 반사 영역을 포함하는 제1 섹션 및 적어도 하나의 능동형(active) 소자를 포함하는 제2 섹션을 포함하고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 제1 섹션에 대응하는 제1 섹션 RIS 빔의 정보, 상기 제1 섹션에 포함된 적어도 하나의 반사 영역 정보, 상기 타겟 영역에 대응되는 제1 섹션 RIS 빔의 정보, 제2 섹션에 대응하는 제2 섹션 RI S 빔의 정보, 또는 상기 제2 섹션에 포함된 상기 적어도 하나의 능동형 소자의 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 기지국.
  8. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 타겟 영역이 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 상기 동작 모드를 상기 노말 모드로 식별하고,
    상기 동작 모드가 상기 노말 모드로 식별된 것에 응답하여, 상기 커버리지 빔을 상기 빔 커버리지에 포함된 타겟 영역으로 전송하고,
    상기 빔 커버리지는 상기 반사 빔 커버리지을 제외한 영역에 대응되고, 상기 반사 빔 커버리지은 음영 지역에 대응되고,
    상기 커버리지 빔의 안테나 이득은 기준 안테나 이득보다 크거나 같은 값에 대응되고,
    상기 커버리지 빔은 상기 빔 커버리지를 향하는 빔에 대응되는, 기지국.
  9. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 RIS 빔 또는 상기 커버리지 빔 중 적어도 하나를 이용하여 상기 타겟 영역을 식별하고,
    상기 타겟 영역이 상기 반사 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 상기 동작 모드는 상기 RIS 모드로 식별되는, 기지국.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 지능형 반사 표면은 상기 기지국의 근거리 장 영역에 위치하는, 기지국.
  11. 무선 통신 시스템에서 근거리(Near Field) 지능형 반사 표면(RIS, reflecting intelligent surface)을 포함하는 기지국이 동작하는 방법에 있어서,
    타겟 영역이 반사 빔 커버리지에 포함되는지 여부에 기초하여, 노말 모드 또는 RIS 모드 중 하나의 동작 모드를 식별하는 단계; 및
    상기 동작 모드가 상기 RIS 모드로 식별된 것에 응답하여, 근거리 지능형 반사 표면의 타입, 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보, 또는 타겟 영역의 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 메타 표면(meta surface)으로 RIS 빔을 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면은 상기 RIS 빔을 상기 타겟 영역으로 반사시키는 적어도 하나의 메타 표면을 포함하고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입은 상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면의 타입에 기초하여 수동형 타입, 능동형 타입, 또는 하이브리드 타입으로 식별되고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 메타 표면의 타입에 기초하여 생성된, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 상기 근거리 지능형 반사 표면은 상기 메타 표면에 포함된 스위치 디바이스를 컨트롤하는 바이어스 라인, 컨트롤 보드, 또는 컨트롤 라인 중 적어도 하나를 더 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우,
    상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 반사 영역을 포함하고,
    상기 RIS 빔은 상기 적어도 하나의 반사 영역에 대응되고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 적어도 하나의 반사 영역 정보, 또는 상기 타겟 영역에 대응되는 RIS 빔의 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우,
    상기 근거리 지능형 반사 표면에 포함된 메타 표면은 적어도 하나의 적어도 하나의 능동형(active) 소자를 포함하고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 적어도 하나의 능동형 소자의 정보를 포함하는, 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 메타 표면으로 상기 RIS 빔을 전송하는 단계;는,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 수동형 타입에 대응되는 경우, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보 및 상기 타겟 영역의 정보에 기초하여 상기 타겟 영역에 대응되는 상기 RIS 빔을 식별하는 단계;를 포함하는, 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 능동형 타입에 대응되는 경우, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보 및 상기 타겟 영역의 정보에 기초하여, 상기 메타 표면의 반사 방향을 조절하는 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 제어 정보를 컨트롤 라인을 통해 상기 근거리 지능형 반사 표면으로 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 RIS 빔은 상기 제어 정보에 기초하여 상기 메타 표면에 의해 상기 타겟 영역으로 반사되는, 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 근거리 지능형 반사 표면의 타입이 하이브리드 타입에 대응되는 경우,
    상기 근거리 지능형 반사 표면은 적어도 하나의 반사 영역을 포함하는 제1 섹션 및 적어도 하나의 능동형(active) 소자를 포함하는 제2 섹션을 포함하고,
    상기 근거리 지능형 반사 표면의 설정 정보는 상기 제1 섹션에 대응하는 제1 섹션 RIS 빔의 정보, 상기 제1 섹션에 포함된 적어도 하나의 반사 영역 정보, 상기 타겟 영역에 대응되는 제1 섹션 RIS 빔의 정보, 제2 섹션에 대응하는 제2 섹션 RIS 빔의 정보, 또는 상기 제2 섹션에 포함된 상기 적어도 하나의 능동형 소자의 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 타겟 영역이 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 상기 동작 모드를 상기 노말 모드로 식별하는 단계; 및
    상기 동작 모드가 상기 노말 모드로 식별된 것에 응답하여, 상기 커버리지 빔을 상기 빔 커버리지에 포함된 타겟 영역으로 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 빔 커버리지은 상기 반사 빔 커버리지를 제외한 영역에 대응되고, 상기 반사 빔 커버리지는 음영 지역에 대응되고,
    상기 커버리지 빔의 안테나 이득은 기준 안테나 이득보다 크거나 같은 값에 대응되고,
    상기 커버리지 빔은 상기 빔 커버리지를 향하는 빔에 대응되는, 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 RIS 빔 또는 상기 커버리지 빔 중 적어도 하나를 이용하여 상기 타겟 영역을 식별하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 타겟 영역이 상기 반사 빔 커버리지에 포함되는 것으로 식별된 경우, 상기 동작 모드는 상기 RIS 모드로 식별되는, 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 근거리 지능형 반사 표면은 상기 기지국의 근거리 장 영역에 위치하는, 방법.
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