WO2020149487A1 - 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법 - Google Patents

다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법 Download PDF

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WO2020149487A1
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beamforming
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김완수
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넥서스텍(주)
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for controlling beamforming of multiple relays, and specifically, to control beamforming of a relay AP to satisfy a wireless LAN service having a maximum transmission rate to a terminal in a multiple relay environment. That is, the present invention relates to a beamforming control apparatus and method for multiple relays capable of determining a form of beamforming so that a transmission rate of data transmitted to a terminal is maximized according to data characteristics to be serviced in a wireless LAN.
  • a plurality of relay nodes located between the transmitter and the receiver may form a virtual MIMO system to improve spatial efficiency by obtaining a spatial diversity gain.
  • a technique using a beamforming technique has been able to improve the frequency efficiency to the maximum, and thus many studies have been conducted.
  • the existing cooperative relay beamforming technique that does not consider the influence of an interference source has a problem in that performance is deteriorated when an interference source exists, and research to improve it has been continued.
  • Korean Patent Publication No. 10-2016-0110892 in order to further improve the frequency efficiency by obtaining a spatial diversity gain in a wireless communication system in which an interference source exists, a low overhead and We proposed a distributed cooperative relay beamforming method that can be implemented with complexity.
  • An object of the present invention is to provide a beamforming control apparatus and method for multiple relays in consideration of the presence or absence of a terminal existing in a beamforming path.
  • Another object of the present invention is to provide a beamforming control apparatus and method for multiple relays that control a beamforming path based on a priority of a terminal.
  • the beamforming control device for multiple relays is connected to a network and transmits and receives a wireless LAN signal from a first relay AP and a first relay AP to a first terminal to transmit and receive wireless LAN signals to a second terminal. It may include a second relay AP performing the relay.
  • the first relay AP or the second relay AP is a wireless transceiver that wirelessly transmits and receives wireless LAN signals, a signal quality measurement unit that measures signal quality of signals received from the wireless transceiver, and a relay AP based on the signal quality. It may include a control unit for controlling at least one of the frequency and beamforming.
  • the signal quality may include at least one of a signal-to-noise ratio, a reception level, and a channel quality indicator.
  • control unit may control the beamforming by setting the priority of the terminal having a signal quality equal to or less than a predetermined value to a predetermined value or higher.
  • the first relay AP may perform any one of broadcast, multicast beamforming, and unicast beamforming depending on the number of receiving terminals of the wireless LAN signal.
  • control unit does not remove the second path when the priority of the second terminal is lower than that of the first terminal when the first relay AP performs beamforming for the first terminal in the first path and the second path, When the priority of the second terminal is higher than that of the first terminal, the second path can be removed.
  • control unit may control the frequency channel or subband by setting the priority to a predetermined value or higher for a terminal having a signal quality equal to or less than a predetermined value.
  • the sub-band can be used by dividing the frequency for one frequency channel.
  • control may give a high priority to a frequency channel or subband in which the signal-to-noise ratio is greater than or equal to a certain value.
  • a method for controlling beamforming of multiple relays includes a first relay AP relay step of transmitting and receiving a wireless LAN signal from a first relay AP to a first terminal and a wireless LAN signal from a second relay AP to a second terminal. It may include a second relay AP relay step for performing the relay.
  • the first relay AP may perform any one of broadcast, multicast beamforming, and unicast beamforming according to the number of receiving terminals of the wireless LAN signal.
  • the first relay AP or the second relay AP wirelessly transmits/receives a wireless LAN signal from the wireless transmission/reception unit, and measures the signal quality in the signal quality measurement unit to measure frequency and beamforming of the first relay AP or second relay AP At least one can be controlled.
  • the signal quality may include at least one of a signal-to-noise ratio, a reception level, and a channel quality indicator.
  • control may control the beamforming by setting the priority to a predetermined value or higher for a terminal having a signal quality equal to or less than a predetermined value.
  • control does not remove the second path when the first relay AP performs beamforming for the first terminal with the first path and the second path, when the priority of the second terminal is lower than that of the first terminal, When the priority of the second terminal is higher than that of the first terminal, the second path can be removed.
  • the apparatus and method for beamforming control of multiple relays according to the present invention have an advantage in consideration of the presence or absence of a terminal existing in a beamforming path.
  • the apparatus and method for beamforming control of multiple relays according to the present invention have an advantage of controlling the beamforming path based on the priority of the terminal.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a beamforming control device of multiple relays according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing in detail the first relay AP or the second relay AP of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating that the first relay AP of FIG. 1 performs beamforming.
  • FIG. 4 is another diagram illustrating that the first relay AP of FIG. 1 performs beamforming.
  • FIG. 5 is a waveform showing frequency channels and subbands used by the first relay AP or the second relay AP of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling beamforming of multiple relays according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a beamforming control apparatus of multiple relays according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 to 5 are detailed configuration diagrams, diagrams, and waveforms for describing FIG. 1 in detail.
  • FIGS. 1 to 5 a beamforming control apparatus for multiple relays according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the beamforming control apparatus of multiple relays is connected to the network 100 and transmits and receives a wireless LAN signal to the first terminal 400.
  • a second relay AP 300 that transmits and receives a wireless LAN signal from the first relay AP 200 to relay the wireless LAN signal to the second terminal 500.
  • the first relay AP 200 performs beamforming to the first terminal 400 and the second relay AP 300
  • the second relay AP 300 is the second terminal 500 and the first relay AP Beamforming may be performed with (200).
  • the beamforming pattern is determined according to the priority of data for beamforming or the priority of the first relay AP 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500.
  • FIG. 2 is a block diagram showing in detail the first relay AP 200 or the second relay AP 300 of FIG. 1.
  • the first relay AP 200 or the second relay AP 300 is a wireless transceiver for transmitting and receiving a wireless LAN signal 630, a signal received from the wireless transceiver 630 It may include a signal quality measuring unit 610 for measuring the signal quality of, and a control unit 640 for controlling at least one of the frequency and beamforming of the relay AP 600 based on the signal quality.
  • the signal quality may include at least one of a signal-to-noise ratio, a reception level, and a channel quality indicator.
  • control unit 640 may control the beamforming by setting the priority to a predetermined value or higher for a terminal having a signal quality equal to or less than a predetermined value.
  • the relay AP 600 is either the first relay AP 200 or the second relay AP 300, and the first relay AP 200 and the first relay AP 200 are provided through the antenna 620 and the wireless transceiver 630. 2
  • the relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 may receive a wireless LAN signal, and the signal quality measurement unit 610 may measure the signal quality.
  • the first relay AP 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 are notified of signal quality information and the first relay AP Signal quality by setting priority to a predetermined value or more for beamforming performed by the 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 as the relay AP 600
  • priority to a predetermined value or more for beamforming performed by the 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 as the relay AP 600
  • FIG. 3 is a diagram illustrating that the first relay AP 200 of FIG. 1 performs beamforming.
  • the first relay AP 200 may perform any one of broadcast, multicast beamforming, and unicast beamforming depending on the number of receiving terminals of the wireless LAN signal.
  • FIG. 4 is another diagram illustrating that the first relay AP 200 of FIG. 1 performs beamforming.
  • the control unit 640 may When the priority of the second terminal 820 is lower than that of the first terminal 810, without removing the second path 920, when the priority of the second terminal 820 is higher than the first terminal 810 , The second path 920 may be removed.
  • the first terminal 810 has a higher priority. Even if interference is caused to the terminal 820, it can be ignored, but when the priority of the second terminal 820 is greater than that of the first terminal 810, beamforming performed by a path in which the second terminal 820 is located is removed. By doing so, it is possible to minimize interference to the second terminal 820.
  • FIG. 5 is a waveform showing the frequency channel 930 and the sub-band 940 used by the first relay AP 200 or the second relay AP 300 of FIG. 1.
  • control unit 640 may control the frequency channel 930 or the sub-band 940 by setting the priority of the terminal having a signal quality equal to or less than a predetermined value to a predetermined value or higher.
  • the sub-band 940 may be used by dividing frequencies for one frequency channel 930.
  • control may give a high priority to the frequency channel 930 or sub-band 940 in which the signal-to-noise ratio is greater than or equal to a predetermined value.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling beamforming of multiple relays according to an embodiment of the present invention.
  • the beamforming control method of multiple relays is a step of transmitting and receiving a wireless LAN signal from the first relay AP 200 to the first terminal 400 (S100) and the second relay AP (300)
  • step S200 performing relay of the wireless LAN signal to the second terminal 500 may be performed.
  • the first relay AP 200 may perform one of broadcast, multicast beamforming, and unicast beamforming depending on the number of receiving terminals of the wireless LAN signal.
  • the first relay AP 200 or the second relay AP 300 wirelessly transmits/receives a wireless LAN signal from the wireless transmission/reception unit 630, and measures the signal quality by the signal quality measurement unit 610 to perform the first relay. At least one of the frequency and beamforming of the AP 200 or the second relay AP 300 may be controlled.
  • the signal quality may include at least one of a signal-to-noise ratio, a reception level, and a channel quality indicator.
  • control may control the beamforming by setting the priority to a predetermined value or higher for a terminal having a signal quality equal to or less than a predetermined value.
  • the control is the priority of the second terminal 820. If is lower than the first terminal 810, the second path 920 is not removed, and if the priority of the second terminal 820 is higher than the first terminal 810, the second path 920 is removed. Can.
  • the first relay AP 200 performs beamforming to the first terminal 400 and the second relay AP 300
  • the second relay AP 300 is the second terminal 500 and the first relay AP Beamforming may be performed with (200).
  • the beamforming pattern is determined according to the priority of data for beamforming or the priority of the first relay AP 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500.
  • the relay AP 600 is either the first relay AP 200 or the second relay AP 300, and the first relay AP 200 and the first relay AP 200 are provided through the antenna 620 and the wireless transceiver 630. 2
  • the relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 may receive a wireless LAN signal, and the signal quality measurement unit 610 may measure the signal quality.
  • the first relay AP 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 are notified of signal quality information and the first relay AP Signal quality by setting priority to a predetermined value or more for beamforming performed by the 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 as the relay AP 600
  • priority to a predetermined value or more for beamforming performed by the 200, the second relay AP 300, the first terminal 400, and the second terminal 500 as the relay AP 600
  • the first terminal 810 has a higher priority. Even if interference is caused to the terminal 820, it can be ignored, but when the priority of the second terminal 820 is greater than that of the first terminal 810, beamforming performed by a path in which the second terminal 820 is located is removed. By doing so, it is possible to minimize interference to the second terminal 820.
  • the apparatus and method for beamforming control of multiple relays according to the present invention have an advantage of considering the presence or absence of a terminal existing in a beamforming path, and have an advantage of controlling a beamforming path based on the priority of the terminal.

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Abstract

본 발명은 빔포밍 경로에 존재하는 단말 유무를 고려하고, 단말의 우선 순위를 토대로 빔포밍 경로를 제어하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치는 네트워크에 접속되어 제 1 단말기로 무선랜 신호를 송수신하는 제 1 릴레이 AP, 및 제 1 릴레이 AP로부터 무선랜 신호를 송수신하여 제 2 단말기로 무선랜 신호의 릴레이를 수행하는 제 2 릴레이 AP를 포함한다.

Description

다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법
본 발명은 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 다중 릴레이 환경 하에서 단말기로 최대 전송률의 무선랜 서비스를 만족하도록 릴레이 AP의 빔포밍을 제어하는 것이다. 즉, 본 발명은 무선랜에서 서비스하고자 하는 데이터 특성에 따라 단말로 송신하는 데이터의 전송률이 최대가 되도록 빔포밍의 형태를 결정할 수 있는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
옥외에서 IEEE802.11ax 무선랜 서비스를 할 경우 다중입력 다중출력(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output) 성능 저하가 발생하고 있고 이를 극복하기 위해 빔 포밍을 수행하고 있다. 또한, 송신기와 수신기 사이에 위치한 다수의 릴레이 노드들이 가상의 MIMO 시스템을 형성하여 공간 다이버시티 이득을 얻음으로써 주파수 효율을 향상시킬 수도 있다. 특히, 빔포밍 기법을 이용한 기법은 주파수 효율을 최대로 향상시킬 수 있어 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 간섭원의 영향을 고려하지 않은 기존의 협력 릴레이 빔포밍 기법은, 간섭원이 존재할 때 성능이 저하되는 문제점이 있어, 이를 개선하기 위한 연구가 지속되어 왔다.
그 일례로, 대한민국 특허공개공보 제10-2016-0110892호에서는 간섭원이 존재하는 무선통신시스템에서 공간 다이버시티 이득을 얻음으로써 주파수 효율을 더욱 향상시키기 위하여 간섭원의 영향을 반영해 낮은 오버헤드 및 복잡도로 구현될 수 있는 분산적 협력 릴레이 빔포밍 방법을 제시하였다.
그러나 이 경우에도 빔포밍 경로 상에 존재하는 단말기에 대한 간섭이 고려되지 않아 단말기로 간섭을 줄 수 있는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 빔포밍 경로에 존재하는 단말 유무를 고려한 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 단말의 우선 순위를 토대로 빔포밍 경로를 제어하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치는 네트워크에 접속되어 제 1 단말기로 무선랜 신호를 송수신하는 제 1 릴레이 AP 및 제 1 릴레이 AP로부터 무선랜 신호를 송수신하여 제 2 단말기로 무선랜 신호의 릴레이를 수행하는 제 2 릴레이 AP를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 릴레이 AP 또는 제 2 릴레이 AP는 무선랜 신호를 무선으로 송수신하는 무선 송수신부, 무선 송수신부에서 수신한 신호의 신호 품질을 측정하는 신호 품질 측정부, 및 신호 품질을 토대로 릴레이 AP의 주파수 및 빔포밍 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 신호 품질은 신호 대 잡음비, 수신 레벨, 및 채널 품질 지시자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부는 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 빔포밍을 제어할 수 있다.
또한, 제 1 릴레이 AP는 무선랜 신호의 수신 단말 수에 따라 브로드캐스트, 멀티캐스트 빔포밍, 및 유니캐스트 빔포밍 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
여기서, 제어부는 제 1 릴레이 AP가 제 1 경로 및 제 2 경로로 제 1 단말기에 대해 빔포밍을 수행할 경우, 제 2 단말기의 우선 순위가 제 1 단말기 보다 낮은 경우 제 2 경로를 제거하지 않고, 제 2 단말기의 우선 순위가 제 1 단말기 보다 높을 경우, 제 2 경로를 제거할 수 있다.
또한, 제어부는 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 주파수 채널 또는 서브 밴드를 제어할 수 있다.
여기서, 서브 밴드는 하나의 주파수 채널에 대해 주파수를 분할하여 사용할 수 있다.
또한, 제어는 신호대 잡음비가 일정 값 이상인 주파수 채널 또는 서브 밴드에 대해 우선 순위를 높게 부여할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법은 제 1 릴레이 AP에서 제 1 단말기로 무선랜 신호를 송수신하는 제 1 릴레이 AP 중계 단계 및 제 2 릴레이 AP에서 제 2 단말기로 무선랜 신호의 릴레이를 수행하는 제 2 릴레이 AP 중계 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 릴레이 AP는 무선랜 신호의 수신 단말 수에 따라 브로드캐스트, 멀티캐스트 빔포밍, 및 유니캐스트 빔포밍 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
또한, 제 1 릴레이 AP 또는 제 2 릴레이 AP는 무선 송수신부에서 무선랜 신호를 무선으로 송수신하고, 신호 품질 측정부에서 신호 품질을 측정하여 제 1 릴레이 AP 또는 제 2 릴레이 AP의 주파수 및 빔포밍 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
여기서, 신호 품질은 신호 대 잡음비, 수신 레벨, 및 채널 품질 지시자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 제어는 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 빔포밍을 제어할 수 있다.
여기서, 제어는 제 1 릴레이 AP가 제 1 경로 및 제 2 경로로 제 1 단말기에 대해 빔포밍을 수행할 경우, 제 2 단말기의 우선 순위가 제 1 단말기 보다 낮은 경우 제 2 경로를 제거하지 않고, 제 2 단말기의 우선 순위가 제 1 단말기 보다 높을 경우, 제 2 경로를 제거할 수 있다.
본 발명에 의한 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법은 빔포밍 경로에 존재하는 단말 유무를 고려한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법은 단말의 우선 순위를 토대로 빔포밍 경로를 제어할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 제 1 릴레이 AP 또는 제 2 릴레이 AP를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 1의 제 1 릴레이 AP가 빔포밍을 수행하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 제 1 릴레이 AP가 빔포밍을 수행하는 것을 나타낸 다른 도면이다.
도 5는 도 1의 제 1 릴레이 AP 또는 제 2 릴레이 AP가 사용하는 주파수 채널과 서브 밴드를 나타낸 파형이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 자세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치를 나타낸 구성도이며, 도 2 내지 도 5는 도 1을 상세히 설명하기 위한 세부 구성도, 도면, 및 파형이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치는 네트워크(100)에 접속되어 제 1 단말기(400)로 무선랜 신호를 송수신하는 제 1 릴레이 AP(200) 및 제 1 릴레이 AP(200)로부터 무선랜 신호를 송수신하여 제 2 단말기(500)로 무선랜 신호의 릴레이를 수행하는 제 2 릴레이 AP(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 릴레이 AP(200)는 제 1 단말기(400) 및 제 2 릴레이 AP(300)로 빔포밍을 수행하며, 제 2 릴레이 AP(300)는 제 2 단말기(500) 및 제 1 릴레이 AP(200)로 빔포밍을 수행할 수 있다.
이때, 빔포밍을 위한 데이터의 우선 순위 또는 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)의 우선 순위에 따라 빔포밍 패턴을 최적화함으로써, 네트워크의 전송 속도를 효율적으로 운용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 도 1의 제 1 릴레이 AP(200) 또는 제 2 릴레이 AP(300)를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 릴레이 AP(200) 또는 제 2 릴레이 AP(300)는 무선랜 신호를 무선으로 송수신하는 무선 송수신부(630), 무선 송수신부(630)에서 수신한 신호의 신호 품질을 측정하는 신호 품질 측정부(610), 및 신호 품질을 토대로 릴레이 AP(600)의 주파수 및 빔포밍 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부(640)를 포함할 수 있다.
또한, 신호 품질은 신호 대 잡음비, 수신 레벨, 및 채널 품질 지시자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(640)는 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 빔포밍을 제어할 수 있다.
즉, 릴레이 AP(600)는 제 1 릴레이 AP(200) 또는 제 2 릴레이 AP(300) 중 어느 하나로써, 안테나(620) 및 무선 송수신부(630)를 통해 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)의 무선랜 신호를 수신할 수 있으며, 신호 품질 측정부(610)에서 신호 품질을 측정할 수 있다.
이때, 신호 품질이 일정 값 이하일 경우 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)로 신호 품질 정보를 통보하고 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)가 릴레이 AP(600)로 수행 하는 빔포밍에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 신호 품질을 높이도록 설정함으로써, 릴레이 AP(600)에서 수신되는 데이터의 신호 품질을 올릴 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 3은 도 1의 제 1 릴레이 AP(200)가 빔포밍을 수행하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 릴레이 AP(200)는 무선랜 신호의 수신 단말 수에 따라 브로드캐스트, 멀티캐스트 빔포밍, 및 유니캐스트 빔포밍 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
즉, 무선랜 신호의 수신이 필요한 단말 수가 많을 경우 브로드캐스트로 수행하고, 단말 수가 그룹으로 묶여있을 경우 멀티캐스트 빔포밍을 수행하며, 단말 수가 하나일 경우에는 유니캐스트 빔포밍을 수행하여 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 4는 도 1의 제 1 릴레이 AP(200)가 빔포밍을 수행하는 것을 나타낸 다른 도면이다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 제어부(640)는 제 1 릴레이 AP(200)가 제 1 경로(910) 및 제 2 경로(920)로 제 1 단말기(810)에 대해 빔포밍을 수행할 경우, 제 2 단말기(820)의 우선 순위가 제 1 단말기(810) 보다 낮은 경우 제 2 경로(920)를 제거하지 않고, 제 2 단말기(820)의 우선 순위가 제 1 단말기(810) 보다 높을 경우, 제 2 경로(920)를 제거할 수 있다.
즉, 제 1 단말기(810)로 송신하는 빔포밍 경로에 존재하는 제 2 단말기(820)의 우선 순위를 제 1 단말기(810)와 비교하여 제 1 단말기(810)의 우선 순위가 클 경우 제 2 단말기(820)에 간섭을 주더라도 무시할 수 있으나, 제 2 단말기(820)의 우선 순위가 제 1 단말기(810) 보다 클 경우에는 제 2 단말기(820)가 위치하는 경로로 수행하는 빔포밍을 제거하여 제 2 단말기(820)로의 간섭을 최소화 하도록 할 수 있다.
도 5는 도 1의 제 1 릴레이 AP(200) 또는 제 2 릴레이 AP(300)가 사용하는 주파수 채널(930)과 서브 밴드(940)를 나타낸 파형이다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 제어부(640)는 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 주파수 채널(930) 또는 서브 밴드(940)를 제어할 수 있다.
여기서, 서브 밴드(940)는 하나의 주파수 채널(930)에 대해 주파수를 분할하여 사용할 수 있다.
또한, 제어는 신호대 잡음비가 일정 값 이상인 주파수 채널(930) 또는 서브 밴드(940)에 대해 우선 순위를 높게 부여할 수 있다.
즉, 신호 품질이 열악한 단말에 대해 신호대 잡음비가 좋은 주파수 채널(930) 또는 서브 밴드(940)를 우선 적용함으로써, 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법은 제 1 릴레이 AP(200)에서 제 1 단말기(400)로 무선랜 신호를 송수신하는 단계(S100) 및 제 2 릴레이 AP(300)에서 제 2 단말기(500)로 무선랜 신호의 릴레이를 수행하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 릴레이 AP(200)는 무선랜 신호의 수신 단말 수에 따라 브로드캐스트, 멀티캐스트 빔포밍, 및 유니캐스트 빔포밍 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
또한, 제 1 릴레이 AP(200) 또는 제 2 릴레이 AP(300)는 무선 송수신부(630)에서 무선랜 신호를 무선으로 송수신하고, 신호 품질 측정부(610)에서 신호 품질을 측정하여 제 1 릴레이 AP(200) 또는 제 2 릴레이 AP(300)의 주파수 및 빔포밍 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다.
여기서, 신호 품질은 신호 대 잡음비, 수신 레벨, 및 채널 품질 지시자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 제어는 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 빔포밍을 제어할 수 있다.
여기서, 제어는 제 1 릴레이 AP(200)가 제 1 경로(910) 및 제 2 경로(920)로 제 1 단말기(810)에 대해 빔포밍을 수행할 경우, 제 2 단말기(820)의 우선 순위가 제 1 단말기(810) 보다 낮은 경우 제 2 경로(920)를 제거하지 않고, 제 2 단말기(820)의 우선 순위가 제 1 단말기(810) 보다 높을 경우, 제 2 경로(920)를 제거할 수 있다.
즉, 제 1 릴레이 AP(200)는 제 1 단말기(400) 및 제 2 릴레이 AP(300)로 빔포밍을 수행하며, 제 2 릴레이 AP(300)는 제 2 단말기(500) 및 제 1 릴레이 AP(200)로 빔포밍을 수행할 수 있다.
이때, 빔포밍을 위한 데이터의 우선 순위 또는 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)의 우선 순위에 따라 빔포밍 패턴을 최적화함으로써, 네트워크의 전송 속도를 효율적으로 운용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 릴레이 AP(600)는 제 1 릴레이 AP(200) 또는 제 2 릴레이 AP(300) 중 어느 하나로써, 안테나(620) 및 무선 송수신부(630)를 통해 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)의 무선랜 신호를 수신할 수 있으며, 신호 품질 측정부(610)에서 신호 품질을 측정할 수 있다.
이때, 신호 품질이 일정 값 이하일 경우 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)로 신호 품질 정보를 통보하고 제 1 릴레이 AP(200), 제 2 릴레이 AP(300), 제 1 단말기(400), 및 제 2 단말기(500)가 릴레이 AP(600)로 수행하는 빔포밍에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 신호 품질을 높이도록 설정함으로써, 릴레이 AP(600)에서 수신되는 데이터의 신호 품질을 올릴 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 무선랜 신호의 수신이 필요한 단말 수가 많을 경우 브로드캐스트로 수행하고, 단말 수가 그룹으로 묶여있을 경우 멀티캐스트 빔포밍을 수행하며, 단말 수가 하나일 경우에는 유니캐스트 빔포밍을 수행하여 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제 1 단말기(810)로 송신하는 빔포밍 경로에 존재하는 제 2 단말기(820)의 우선 순위를 제 1 단말기(810)와 비교하여 제 1 단말기(810)의 우선 순위가 클 경우 제 2 단말기(820)에 간섭을 주더라도 무시할 수 있으나, 제 2 단말기(820)의 우선 순위가 제 1 단말기(810) 보다 클 경우에는 제 2 단말기(820)가 위치하는 경로로 수행하는 빔포밍을 제거하여 제 2 단말기(820)로의 간섭을 최소화 하도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치 및 방법은 빔포밍 경로에 존재하는 단말 유무를 고려하는 장점이 있으며, 단말의 우선 순위를 토대로 빔포밍 경로를 제어할 수 있는 장점이 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환할 수 있음을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다.

Claims (15)

  1. 네트워크에 접속되어 제 1 단말기로 무선랜 신호를 송수신하는 제 1 릴레이 AP; 및
    상기 제 1 릴레이 AP로부터 무선랜 신호를 송수신하여 제 2 단말기로 상기 무선랜 신호의 릴레이를 수행하는 제 2 릴레이 AP;를 포함하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 릴레이 AP 또는 상기 제 2 릴레이 AP는,
    무선랜 신호를 무선으로 송수신하는 무선 송수신부;
    상기 무선 송수신부에서 수신한 신호의 신호 품질을 측정하는 신호 품질 측정부; 및
    상기 신호 품질을 토대로 릴레이 AP의 주파수 및 빔포밍 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 신호 품질은, 신호 대 잡음비, 수신 레벨, 및 채널 품질 지시자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 상기 빔포밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 릴레이 AP는, 상기 무선랜 신호의 수신 단말 수에 따라 브로드캐스트, 멀티캐스트 빔포밍, 및 유니캐스트 빔포밍 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 릴레이 AP가 제 1 경로 및 제 2 경로로 제 1 단말기에 대해 빔포밍을 수행할 경우, 제 2 단말기의 우선 순위가 상기 제 1 단말기 보다 낮은 경우 상기 제 2 경로를 제거하지 않고, 상기 제 2 단말기의 우선 순위가 상기 제 1 단말기 보다 높을 경우, 상기 제 2 경로를 제거하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 주파수 채널 또는 서브 밴드를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 서브 밴드는, 하나의 상기 주파수 채널에 대해 주파수를 분할하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제어는, 신호대 잡음비가 일정 값 이상인 상기 주파수 채널 또는 상기 서브 밴드에 대해 우선 순위를 높게 부여하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 장치.
  10. 제 1 릴레이 AP에서 제 1 단말기로 무선랜 신호를 송수신하는 제 1 릴레이 AP 중계 단계; 및
    제 2 릴레이 AP에서 제 2 단말기로 상기 무선랜 신호의 릴레이를 수행하는 제 2 릴레이 AP 중계 단계;를 포함하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 릴레이 AP는, 상기 무선랜 신호의 수신 단말 수에 따라 브로드캐스트, 멀티캐스트 빔포밍, 및 유니캐스트 빔포밍 중 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 릴레이 AP 또는 상기 제 2 릴레이 AP는, 무선 송수신부에서 무선랜 신호를 무선으로 송수신하고, 신호 품질 측정부에서 신호 품질을 측정하여 상기 제 1 릴레이 AP 또는 상기 제 2 릴레이 AP의 주파수 및 빔포밍 중 적어도 어느 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 신호 품질은, 신호 대 잡음비, 수신 레벨, 및 채널 품질 지시자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제어는, 상기 신호 품질이 일정 값 이하의 단말에 대해 우선 순위를 일정 값 이상으로 설정하여 상기 빔포밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제어는, 상기 제 1 릴레이 AP가 제 1 경로 및 제 2 경로로 제 1 단말기에 대해 빔포밍을 수행할 경우, 제 2 단말기의 우선 순위가 상기 제 1 단말기 보다 낮은 경우 상기 제 2 경로를 제거하지 않고, 상기 제 2 단말기의 우선 순위가 상기 제 1 단말기 보다 높을 경우, 상기 제 2 경로를 제거하는 것을 특징으로 하는 다중 릴레이의 빔포밍 제어 방법.
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