WO2021157766A1 - 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법 - Google Patents

전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법 Download PDF

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WO2021157766A1
WO2021157766A1 PCT/KR2020/001746 KR2020001746W WO2021157766A1 WO 2021157766 A1 WO2021157766 A1 WO 2021157766A1 KR 2020001746 W KR2020001746 W KR 2020001746W WO 2021157766 A1 WO2021157766 A1 WO 2021157766A1
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WO
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electronic device
communication method
base station
electric field
communication
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PCT/KR2020/001746
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English (en)
French (fr)
Inventor
전은엽
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/04—Arrangements for maintaining operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device capable of both 4G communication and 5G communication.
  • 5G communication service is provided by transmitting all data through the 5G network or by splitting a bearer and transmitting some data through the 4G network.
  • the method of transmitting some data through the 4G network by splitting the bearer is to enable more data to be transmitted within a shorter time when the data transmission rate is above a certain speed.
  • the transmission speed of the data to be transmitted must be higher than a certain speed.
  • the 5G communication method transmits data using an ultra-high frequency of approximately 3.5Ghz, so in theory, the maximum transmission speed can reach 20 times and processing capacity 100 times compared to the 4G communication method.
  • the coverage of the 5G base station is narrow due to the characteristic of high frequency with strong straightness, and accordingly, there is a problem that the 5G communication method generates more weak field regions compared to the 4G communication method.
  • the data transmission speed may be slower than when data is transmitted using the 4G communication method depending on the deterioration of the electric field situation.
  • the electronic device may be connected to a 5G base station based on a network connection message received from the base station of the master cell, and after being connected to the 5G base station, the control of the 5G base station In response, a measurement report is transmitted, and when the 5G base station transmits a message for switching to another base station or another communication method based on the measurement result, the 5G base station receives it and performs handover to another base station.
  • the communication method may be switched to another communication method. That is, when the 5G base station does not transmit a message for switching the communication method, the electronic device must continue to maintain 5G communication, and accordingly, there is a problem that the low data transmission speed and high error rate are maintained for a long time.
  • data may be transmitted through a 4G network as well as a 5G network.
  • a condition that the transmission speed of data transmitted through the 5G network is greater than or equal to a certain speed must be satisfied. Therefore, as described above, when the 5G communication speed is lowered due to the deterioration of the electric field situation, it is difficult to transmit data through the 4G network. There is a problem that a low transmission speed and a high error rate are maintained until the communication method is switched according to the
  • An object of the present invention is to solve the above and other problems, so that when an electronic device enters the 5G weak electric field region, it is possible to further shorten the duration of the state in which the transmission speed is reduced and the error rate is increased. To provide an electronic device and a method for controlling the electronic device.
  • Another object of the present invention is to provide an electronic device and a control method for the electronic device, which can prevent the electronic device from frequently switching a communication method according to a measured electric field condition.
  • An electronic device for achieving the above or other object, a first communication module for transmitting and receiving data according to a first communication method, a second communication module for transmitting and receiving data according to a second communication method, and when transmitting and receiving data through the first communication method, when the electric field state between the first base station and the electronic device according to the first communication method is measured and the measured electric field state deteriorates below a preset level, the and a modem for switching the communication method to the second communication method within the coverage of the first base station.
  • the electric field state corresponding to the preset level is determined by the first base station, based on the electric field state measurement result received from the electronic device, whether or not the connection fails according to the first communication method. It is characterized in that the electric field state is better than the electric field state corresponding to the reference.
  • the modem suspends restoration of the communication method to the first communication method for a preset hold time, and after the hold time elapses, the second communication method It is characterized in that the communication method is restored to 1 communication method.
  • the modem ignores the message received from the base station during the hold time, and maintains a state in which the electronic device is switched to the second communication method during the hold time, and ignores the message during the hold time
  • the message received from the base station is characterized in that it is a message for allocating radio resources for communication connection according to the first communication method.
  • the modem suspends transmission of the message to be transmitted to the base station during the hold time, and maintains a state in which the electronic device is switched to the second communication method during the hold time, and the hold time
  • the message, during which the transmission is suspended is characterized in that it is a result of measuring an electric field state for at least one first base station located in the vicinity of the electronic device (Measurement Report).
  • the modem re-measures an electric field state for at least one first base station located near the electronic device after the hold time has elapsed, and according to a result of the electric field state re-measurement, the It is characterized in that the communication method is restored to the first communication method.
  • the modem measures and measures at least one of Reference Signal Received Power (RSRQ), Channel Quality Information (CQI), Reference Signal Received Power (RSRP), and DownLoad BLock Error Rate (DL BLER). and measuring an electric field state with the first base station based on at least one measurement value.
  • RSRQ Reference Signal Received Power
  • CQI Channel Quality Information
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • DL BLER DownLoad BLock Error Rate
  • the modem measures an electric field state with the first base station based on a statistical value calculated for the at least one measurement value.
  • the modem is characterized in that during the hold time, the electric field state measurement for at least one first base station located around the electronic device is suspended.
  • the first communication method is a 5G communication method
  • the second communication method is a 4G communication method.
  • a first step of transmitting and receiving data according to a first communication method a second step of measuring an electric field state between the first base station and the electronic device according to the first communication method, and the measured electric field state is below a preset level a third step of detecting whether the device has deteriorated into A fourth step of switching the method, a fifth step of detecting whether the state switched to the second communication method lasts longer than a preset hold time, and the second communication method based on the detection result of the fifth step and a sixth step of restoring the communication method to the first communication method.
  • the third step includes a step 3-1 of calculating statistical values for the at least one electric field state measurement index measured in the second step, and a threshold at which the calculated statistical values are preset. and a step 3-2 of determining whether the electric field state has deteriorated below the preset level according to whether the value is greater than or equal to the value.
  • the fifth step comprises ignoring the message received from the base station during the hold time, and maintains the state in which the electronic device is switched to the second communication method during the hold time, and the The message received from the base station ignored during the hold time is characterized in that it is a message for allocating radio resources for a communication connection according to the first communication method.
  • the fifth step is a step of suspending transmission of a message to be transmitted to the base station during the hold time, and maintaining the state in which the electronic device is switched to the second communication method during the hold time, , the message whose transmission is suspended during the hold time is characterized in that it is a result of measuring an electric field state for at least one first base station located in the vicinity of the electronic device (Measurement Report).
  • the sixth step includes step 6-1 of re-measuring an electric field state for at least one first base station located around the electronic device, and according to a result of re-measurement of the electric field state, and a step 6-2 of restoring the communication method to the first communication method.
  • the electronic device when the electric field condition deteriorates below a preset level, switches the communication method to the 4G network until the connection with the 5G network is terminated in the 5G weak electric field state.
  • the high error rate and low transmission rate can further shorten the duration and have the effect of maintaining data transmission quality above a certain level.
  • the communication method when the communication method is switched to the 4G communication method, the communication method is switched by ignoring the network connection message received from the 5G network before the preset hold time elapses or the electric field state is restored to a certain level or more. There is an effect that it is possible to prevent this frequent repetition.
  • FIG. 2A is a block diagram illustrating a detailed configuration of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • 2B to 2C are perspective views viewed from different directions of an electronic device related to an embodiment of the present invention.
  • 3A is an exemplary diagram illustrating an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device related to the present invention can be disposed.
  • 3B is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication unit of an electronic device related to the present invention operable in a plurality of wireless communication systems.
  • 4A is a block diagram illustrating a combined structure in which a plurality of antennas and transceiver circuits are operable with a processor in an electronic device related to the present invention.
  • FIG. 4B is a block diagram illustrating a combined structure in which antennas and transceiver circuits are additionally operable with a processor in the configuration diagram of FIG. 4A .
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a framework structure related to an application program operating in an electronic device related to the present invention.
  • 6A and 6B are structural diagrams for explaining the structure of a wireless communication system of an electronic device related to the present invention.
  • 7A and 7B are conceptual diagrams for explaining the structure of a frame according to a 5G communication method (NR: New Radio).
  • NR New Radio
  • 8A and 8B are conceptual diagrams illustrating a time and frequency resource structure according to a 5G communication method.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation process of switching the communication method of the electronic device itself according to the measured electric field state in the electronic device related to the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation process of maintaining the switched communication method for more than a preset hold time when the communication method is switched in the electronic device related to the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an example in which an electronic device related to the present invention enters a weak electric field area according to the movement of the electronic device.
  • 12A is a flowchart illustrating an operation process in which a typical electronic device is connected to a 5G network through message exchange with a base station.
  • 12B is a flowchart illustrating a process in which a communication method is restored through message exchange with a base station in a state in which an electronic device related to the present invention is switched to a 4G communication method.
  • Electronic devices described herein include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation systems, and slate PCs.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • slate PCs slate PCs.
  • tablet PCs ultrabooks
  • wearable devices for example, watch-type terminals (smartwatch), glass-type terminals (smart glass), HMD (head mounted display), etc. may be included. there is.
  • FIG. 1A shows a configuration for explaining an electronic device according to an embodiment and an interface between the electronic device and an external device or a server.
  • FIG. 1B shows a detailed configuration in which an electronic device is interfaced with an external device or a server according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2A shows a detailed configuration of the electronic device of FIG. 1A .
  • FIGS. 2B and 2C are conceptual views of an example of an electronic device related to the present invention viewed from different directions.
  • the electronic device 100 is configured to include a communication interface 110 , an input interface (or an input device) 120 , an output interface (or an output device) 150 , and a processor 180 .
  • the communication interface 110 may refer to the wireless communication module 110 .
  • the electronic device 100 may be configured to further include a display 151 and a memory 170 .
  • the components shown in FIG. 1A are not essential for implementing the electronic device, and thus the electronic device described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication module 110 among the components, between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device 100, or the electronic device 100 and the outside It may include one or more modules that enable wireless communication between servers.
  • the wireless communication module 110 may include one or more modules for connecting the electronic device 100 to one or more networks.
  • the one or more networks may be, for example, a 4G communication network and a 5G communication network.
  • the RF module 1200 may be implemented as an RF transceiver circuit operating in an RF frequency band of each communication system.
  • the present invention is not limited thereto, and the 4G wireless communication module 111 , the 5G wireless communication module 112 , the short-range communication module 113 and the location information module 114 may be interpreted to include each RF module.
  • the 4G wireless communication module 111 may transmit and receive a 4G signal with a 4G base station through a 4G mobile communication network. In this case, the 4G wireless communication module 111 may transmit one or more 4G transmission signals to the 4G base station. In addition, the 4G wireless communication module 111 may receive one or more 4G reception signals from the 4G base station.
  • Up-Link (UL) Multi-Input Multi-Output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to the 4G base station.
  • Down-Link (DL) Multi-Input Multi-Output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G reception signals received from a 4G base station.
  • the 5G wireless communication module 112 may transmit and receive a 5G signal with a 5G base station through a 5G mobile communication network.
  • the 4G base station and the 5G base station may have a Non-Stand-Alone (NSA) structure.
  • NSA Non-Stand-Alone
  • the 4G base station and the 5G base station may be a co-located structure disposed at the same location in a cell.
  • the 5G base station may be disposed in a stand-alone (SA) structure at a location separate from the 4G base station.
  • SA stand-alone
  • the 5G wireless communication module 112 may transmit and receive a 5G signal with a 5G base station through a 5G mobile communication network. In this case, the 5G wireless communication module 112 may transmit one or more 5G transmission signals to the 5G base station. In addition, the 5G wireless communication module 112 may receive one or more 5G reception signals from the 5G base station.
  • the 5G frequency band may use the same band as the 4G frequency band, and this may be referred to as LTE re-farming.
  • the 5G frequency band the Sub6 band, which is a band of 6 GHz or less, may be used.
  • a millimeter wave (mmWave) band may be used as a 5G frequency band to perform broadband high-speed communication.
  • the electronic device 100 may perform beam forming for communication coverage expansion with a base station.
  • the 5G communication system may support a larger number of Multi-Input Multi-Output (MIMO) in order to improve transmission speed.
  • MIMO Multi-Input Multi-Output
  • UL MIMO may be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to the 5G base station.
  • DL MIMO may be performed by a plurality of 5G reception signals received from a 5G base station.
  • the wireless communication module 110 may be in a dual connectivity (DC) state with the 4G base station and the 5G base station through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
  • DC dual connectivity
  • the dual connection with the 4G base station and the 5G base station may be referred to as EN-DC (EUTRAN NR DC).
  • EUTRAN is an Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network, which means a 4G wireless communication system
  • NR is New Radio, which means a 5G wireless communication system.
  • the 4G base station and the 5G base station have a co-located structure, throughput improvement is possible through inter-CA (Carrier Aggregation). Therefore, the 4G base station and the 5G base station In the EN-DC state, the 4G reception signal and the 5G reception signal may be simultaneously received through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
  • inter-CA Carrier Aggregation
  • short-distance communication between electronic devices may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
  • short-distance communication may be performed between electronic devices by a device-to-device (D2D) method without going through a base station.
  • D2D device-to-device
  • carrier aggregation using at least one of the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113
  • 4G + WiFi carrier aggregation may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the Wi-Fi communication module 113
  • 5G + WiFi carrier aggregation may be performed using the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113 .
  • the location of the electronic device may be obtained based on the information of the 5G wireless communication module and the 5G base station that transmits or receives the wireless signal.
  • the 5G base station of the millimeter wave (mmWave) band is deployed in a small cell having a narrow coverage, it is advantageous to obtain the location of the electronic device.
  • the sensor module 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device, surrounding environment information surrounding the electronic device, and user information.
  • the sensor module 140 may include a gesture sensor 340a, a gyro sensor 340b, a barometric pressure sensor 340c, a magnetic sensor 340d, an acceleration sensor 340e, a grip sensor 340f, and a proximity sensor 340g. ), color sensor (340h) (e.g.
  • RGB red, green, blue
  • biometric sensor 340i
  • temperature/humidity sensor 340j
  • illuminance sensor 340k
  • UV ultra violet
  • At least one of a sensor 340l, an optical sensor 340m, and a hall sensor 340n may be included.
  • the sensor module 140 includes a fingerprint recognition sensor (finger scan sensor), an ultrasonic sensor (ultrasonic sensor), an optical sensor (for example, a camera (see 121)), a microphone (see 152c), a battery battery gauges, environmental sensors (eg barometers, hygrometers, thermometers, radiation sensors, thermal sensors, gas detection sensors, etc.), chemical sensors (eg electronic noses, healthcare sensors, biometric sensors, etc.) etc.) may be included.
  • the electronic device disclosed in the present specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output interface 150 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and may include at least one of a display 151 , an audio module 152 , a haptip module 153 , and an indicator 154 .
  • the display 151 may implement a touch screen by forming a layer structure with each other or integrally formed with the touch sensor.
  • a touch screen may function as the user input unit 123 providing an input interface between the electronic device 100 and the user, and may provide an output interface between the electronic device 100 and the user.
  • the display 151 may be a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, or a micro electromechanical system (micro-electromechanical system). electro mechanical systems, MEMS) displays, or electronic paper displays.
  • the display 151 may display various contents (eg, text, image, video, icon, and/or symbol, etc.) to the user.
  • the display 151 may include a touch screen, and may receive, for example, a touch input using an electronic pen or a part of the user's body, a gesture, a proximity, or a hovering input.
  • the display 151 may include a touch panel 151a, a hologram device 151b, a projector 151c, and/or a control circuit for controlling them.
  • the panel may be implemented to be flexible, transparent, or wearable.
  • the panel may include the touch panel 151a and one or more modules.
  • the hologram device 151b may display a stereoscopic image in the air by using light interference.
  • the projector 151c may display an image by projecting light onto the screen.
  • the screen may be located inside or outside the electronic device 100 , for example.
  • the audio module 152 may be configured to interwork with the receiver 152a, the speaker 152b, and the microphone 152c. Meanwhile, the haptic module 153 may convert an electrical signal into mechanical vibration, and may generate vibration or a haptic effect (eg, pressure, texture) or the like.
  • the electronic device includes, for example, a mobile TV support device (eg, GPU) capable of processing media data according to standards such as digital multimedia broadcasting (DMB), digital video broadcasting (DVB), or mediaFlow.
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • DVD digital video broadcasting
  • mediaFlow may include Also, the indicator 154 may display a specific state of the electronic device 100 or a part thereof (eg, the processor 310 ), for example, a booting state, a message state, or a charging state.
  • the wired communication module 160 which may be implemented as an interface unit, functions as a passage with various types of external devices connected to the electronic device 100 .
  • the wired communication module 160 includes an HDMI 162 , a USB 162 , a connector/port 163 , an optical interface 164 , or a D-sub (D-subminiature) 165 . can do.
  • the wired communication module 160 connects a device equipped with a wired/wireless headset port, an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and an identification module. It may include at least one of a port, an audio I/O (Input/Output) port, a video I/O (Input/Output) port, and an earphone port.
  • the electronic device 100 may perform appropriate control related to the connected external device.
  • the first server 310 may be referred to as an authentication server
  • the second server 320 may be referred to as a content server.
  • the first server 310 and/or the second server 320 may interface with an electronic device through a base station.
  • a part of the second server 320 corresponding to the content server may be implemented as a mobile edge cloud (MEC, 330) in units of base stations. Accordingly, it is possible to implement a distributed network through the second server 320 implemented as a mobile edge cloud (MEC, 330) and to reduce content transmission delay.
  • MEC mobile edge cloud
  • Memory 170 may include volatile and/or non-volatile memory. Also, the memory 170 may include an internal memory 170a and an external memory 170b. The memory 170 may store, for example, commands or data related to at least one other component of the electronic device 100 . According to one embodiment, the memory 170 may store software and/or a program 240 .
  • the program 240 may include a kernel 171 , middleware 172 , an application programming interface (API) 173 , or an application program (or “application”) 174 , and the like. At least a portion of the kernel 171 , the middleware 172 , or the API 174 may be referred to as an operating system (OS).
  • OS operating system
  • the kernel 171 is a system used to execute operations or functions implemented in other programs (eg, middleware 172 , an application programming interface (API) 173 , or an application program 174 ).
  • Resources eg, bus, memory 170, processor 180, etc.
  • the kernel 171 may provide an interface capable of controlling or managing system resources by accessing individual components of the electronic device 100 from the middleware 172 , the API 173 , or the application program 174 . can
  • the middleware 172 may play an intermediary role so that the API 173 or the application program 174 communicates with the kernel 171 to exchange data. Also, the middleware 172 may process one or more work requests received from the application program 247 according to priority. In an embodiment, the middleware 172 sets a priority for using system resources (eg, bus, memory 170, processor 180, etc.) of the electronic device 100 to at least one of the application programs 174 . Grants and can process one or more work requests.
  • the API 173 is an interface for the application program 174 to control a function provided by the kernel 171 or the middleware 1723, for example, at least one for file control, window control, image processing, or text control. It can contain interfaces or functions (such as commands).
  • the processor 180 In addition to the operation related to the application program, the processor 180 generally controls the overall operation of the electronic device 100 .
  • the processor 180 may provide or process appropriate information or functions to the user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or by driving an application program stored in the memory 170 .
  • the processor 180 may control at least some of the components described with reference to FIGS. 1A and 2A in order to drive an application program stored in the memory 170 .
  • the processor 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the electronic device 100 to drive the application program.
  • the processor 180 is one of a central processing unit (CPU), an application processor (AP), an image signal processor (ISP), a communication processor (CP), a low-power processor (eg, a sensor hub), or It may include more than that.
  • the processor 180 may execute an operation or data processing related to control and/or communication of at least one other component of the electronic device 100 .
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the processor 180 to supply power to each component included in the electronic device 100 .
  • the power supply unit 190 includes a power management module 191 and a battery 192, and the battery 192 may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • the power management module 191 may include a power management integrated circuit (PMIC), a charger IC, or a battery or fuel gauge.
  • the PMIC may have a wired and/or wireless charging method.
  • the wireless charging method includes, for example, For example, it includes a magnetic resonance method, a magnetic induction method, an electromagnetic wave method, etc., and may further include an additional circuit for wireless charging, for example, a coil loop, a resonance circuit, or a rectifier.
  • the remaining amount of the battery 396, voltage, current, or temperature during charging may be measured, for example, the battery 192 may include a rechargeable battery and/or a solar cell.
  • Each of the external device 100a , the first server 310 , and the second server 320 may be the same or a different type of device (eg, an external device or a server) as the electronic device 100 .
  • all or a part of the operations executed in the electronic device 100 are other one or a plurality of electronic devices (eg, the external device 100a, the first server 310, and the second server 320).
  • the electronic device 100 when the electronic device 100 needs to perform a function or service automatically or upon request, the electronic device 100 performs the function or service by itself instead of or in addition to it. At least some related functions may be requested from other devices (eg, the external device 100a, the first server 310, and the second server 320).
  • Other electronic devices may execute a requested function or an additional function, and transmit the result to the electronic device 201 .
  • the electronic device 100 may provide a requested function or service by processing the received result as it is or additionally.
  • cloud computing distributed computing, client-server computing, or mobile edge cloud (MEC) technology may be used.
  • MEC mobile edge cloud
  • At least some of the respective components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of an electronic device according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the electronic device may be implemented on the electronic device by driving at least one application program stored in the memory 170 .
  • the wireless communication system may include an electronic device 100 , at least one external device 100a , a first server 310 , and a second server 320 .
  • the electronic device 100 is functionally connected to at least one external device 100a, and can control contents or functions of the electronic device 100 based on information received from the at least one external device 100a.
  • the electronic device 100 may use the servers 310 and 320 to perform authentication to determine whether the at least one external device 100 includes or generates information conforming to a predetermined rule. there is.
  • the electronic device 100 may display content or control functions differently by controlling the electronic device 100 based on the authentication result.
  • the electronic device 100 may be connected to at least one external device 100a through a wired or wireless communication interface to receive or transmit information.
  • the electronic device 100 and the at least one external device 100a may include near field communication (NFC), a charger (eg, universal serial bus (USB)-C), an ear jack, Information may be received or transmitted in a manner such as BT (bluetooth) or WiFi (wireless fidelity).
  • NFC near field communication
  • USB universal serial bus
  • WiFi wireless fidelity
  • the electronic device 100 includes at least one of an external device authentication module 100-1, a content/function/policy information DB 100-2, an external device information DB 100-3, or a content DB 104. can do.
  • the at least one external device 100a may be a device designed for various purposes, such as convenience of use of the electronic device 100, increase of aesthetic beauty, enhancement of usability, etc. .
  • At least one external device 100a may or may not physically contact the electronic device 100 .
  • the at least one external device 100a is functionally connected to the electronic device 100 using a wired/wireless communication module, and receives control information for controlling content or functions in the electronic device 100 . can be transmitted
  • the at least one external device 100a encrypts/decrypts one or more pieces of information included in the external device information, or stores it in a physical/virtual memory area that is not directly accessible from the outside. and may include an authentication module for management.
  • the at least one external device 100a may communicate with the electronic device 100 or provide information through communication between external devices.
  • at least one external device 100a may be functionally connected to the server 410 or 320 .
  • the external device 100a such as a wireless charger may supply power to the electronic device 100 through a charging interface such as a coil.
  • control information may be exchanged between the external device 100a and the electronic device 100 through in-band communication through a charging interface such as a coil.
  • control information may be exchanged between the external device 100a and the electronic device 100 through out-of-band communication such as Bluetooth or NFC.
  • the first server 310 may include a server for a service related to at least one external device 100a, a cloud device, or a hub device for controlling a service in a smart home environment.
  • the first server 310 may include at least one of an external device authentication module 311 , a content/function/policy information DB 312 , an external device information DB 313 , and an electronic device/user DB 314 .
  • the first server 310 may be referred to as an authentication management server, an authentication server, or an authentication-related server.
  • the second server 320 may include a server or a cloud device for providing a service or content, or a hub device for providing a service in a smart home environment.
  • the second server 320 may include one or more of a content DB 321 , an external device specification information DB 322 , a content/function/policy information management module 323 , or a device/user authentication/management module 324 .
  • the second server 130 may be referred to as a content management server, a content server, or a content-related server.
  • the disclosed electronic device 100 has a bar-shaped terminal body.
  • the present invention is not limited thereto, and may be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type in which two or more bodies are coupled to be relatively movable, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, etc. . While they will relate to a particular type of electronic device, descriptions relating to a particular type of electronic device may apply generally to other types of electronic device.
  • the terminal body may be understood as a concept referring to the electronic device 100 as at least one aggregate.
  • the electronic device 100 includes a case (eg, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an exterior. As shown, the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102 . Various electronic components are disposed in the inner space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102 . At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102 .
  • a case eg, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the electronic device 100 may include a front case 101 and a rear case 102 .
  • Various electronic components are disposed in the inner space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102 .
  • At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102 .
  • a display 151 is disposed on the front surface of the terminal body to output information. As shown, the window 151a of the display 151 may be mounted on the front case 101 to form a front surface of the terminal body together with the front case 101 .
  • an electronic component may also be mounted on the rear case 102 .
  • Electronic components that can be mounted on the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like.
  • the rear cover 103 for covering the mounted electronic component may be detachably coupled to the rear case 102 . Accordingly, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102 , the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside.
  • a portion of the side of the rear case 102 may be implemented to operate as a radiator (radiator).
  • the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a portion of the side of the rear case 102 may be exposed. In some cases, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103 during the combination. Meanwhile, the rear cover 103 may have an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
  • the display 151 displays (outputs) information processed by the electronic device 100 .
  • the display 151 may display information on an execution screen of an application program driven in the electronic device 100 , or user interface (UI) and graphic user interface (GUI) information according to the information on the execution screen.
  • UI user interface
  • GUI graphic user interface
  • two or more displays 151 may exist depending on the implementation form of the electronic device 100 .
  • a plurality of display units may be spaced apart or disposed integrally on one surface, or may be respectively disposed on different surfaces.
  • the display 151 may form a touch screen together with the touch sensor, and in this case, the touch screen may function as the user input unit 123 (refer to FIG. 1A ). In some cases, the touch screen may replace at least some functions of the first operation unit 123a.
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver that transmits a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b is a loud speaker that outputs various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. ) can be implemented in the form of
  • the light output unit 154 is configured to output light to notify the occurrence of an event. Examples of the event may include a message reception, a call signal reception, a missed call, an alarm, a schedule notification, an email reception, and information reception through an application.
  • the processor 180 may control the light output unit 154 to end the light output.
  • the first camera 121a processes an image frame of a still image or a moving image obtained by an image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display 151 and stored in the memory 170 .
  • the first and second manipulation units 123a and 123b are an example of the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the electronic device 100, and may be collectively referred to as a manipulating portion. there is.
  • the first and second operation units 123a and 123b may be adopted in any manner as long as they are operated in a tactile manner, such as by a touch, push, or scroll, while the user receives a tactile feeling.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be operated in a manner in which the user is operated without a tactile feeling through a proximity touch, a hovering touch, or the like.
  • the electronic device 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the processor 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display 151 or the user input unit 123 .
  • the wired communication module 160 serves as a passage through which the electronic device 100 can be connected to an external device.
  • the wired communication module 160 includes a connection terminal for connection with another device (eg, earphone, external speaker), a port for short-range communication (eg, an infrared port (IrDA Port), a Bluetooth port ( Bluetooth Port), a wireless LAN port, etc.], or may be at least one of a power supply terminal for supplying power to the electronic device 100 .
  • the wired communication module 160 may be implemented in the form of a socket accommodating an external card, such as a subscriber identification module (SIM), a user identity module (UIM), or a memory card for information storage.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • memory card for information storage.
  • a second camera 121b may be disposed on the rear side of the terminal body.
  • the second camera 121b has a photographing direction substantially opposite to that of the first camera 121a.
  • the second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix form.
  • Such a camera may be referred to as an array camera.
  • an image may be captured in various ways using a plurality of lenses, and an image of better quality may be obtained.
  • the flash 125 may be disposed adjacent to the second camera 121b. The flash 125 illuminates light toward the subject when the subject is photographed by the second camera 121b.
  • a second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a, and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • the microphone 152c is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like.
  • the microphone 152c may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • At least one antenna for wireless communication may be provided in the terminal body.
  • the antenna may be built into the terminal body or formed in the case. Meanwhile, a plurality of antennas connected to the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 may be disposed on the side of the terminal.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner surface of the rear cover 103 , or a case including a conductive material may be configured to function as an antenna.
  • a plurality of antennas disposed on the side of the terminal may be implemented in four or more to support MIMO.
  • the 5G wireless communication module 112 operates in a millimeter wave (mmWave) band
  • mmWave millimeter wave
  • a plurality of array antennas may be disposed in the electronic device.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (refer to FIG. 1A ) for supplying power to the electronic device 100 .
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 that is built into the terminal body or is detachably configured from the outside of the terminal body.
  • the 5G frequency band may be a higher frequency band than the Sub6 band.
  • the 5G frequency band may be a millimeter wave band, but is not limited thereto and may be changed according to an application.
  • FIG. 3A shows an example of a configuration in which a plurality of antennas of an electronic device may be disposed according to an embodiment.
  • a plurality of antennas 1110a to 1110d may be disposed inside or on the front side of the electronic device 100 .
  • the plurality of antennas 1110a to 1110d may be implemented in a form printed on a carrier inside an electronic device or may be implemented in a system-on-chip (Soc) form together with an RFIC.
  • Soc system-on-chip
  • the plurality of antennas 1110a to 1110d may be disposed on the front side of the electronic device in addition to the inside of the electronic device.
  • the plurality of antennas 1110a to 1110d disposed on the front surface of the electronic device 100 may be implemented as transparent antennas built into the display.
  • a plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 may be disposed on the side of the electronic device 100 .
  • a 4G antenna is disposed on the side of the electronic device 100 in the form of a conductive member, a slot is formed in the conductive member region, and a plurality of antennas 1110a to 1110d are configured to radiate a 5G signal through the slot.
  • antennas 1150B may be disposed on the rear surface of the electronic device 100 so that the 5G signal may be radiated to the rear surface.
  • At least one signal may be transmitted or received through the plurality of antennas 1110S1 and 1110S2 on the side of the electronic device 100 .
  • the present invention may transmit or receive at least one signal through the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 and 1110S2 on the front and/or side of the electronic device 100 .
  • the electronic device may communicate with the base station through any one of the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 and 1110S2.
  • the electronic device may perform multiple input/output (MIMO) communication with the base station through two or more antennas among the plurality of antennas 1110a to 1110d, 1150B, 1110S1 and 1110S2.
  • MIMO multiple input/output
  • the electronic device includes a first power amplifier 210 , a second power amplifier 220 , and an RFIC 250 .
  • the electronic device may further include a modem (Modem, 270) and an application processor (AP: Application Processor, 280).
  • the modem 270 and the application processor AP 280 are physically implemented on a single chip, and may be implemented in a logically and functionally separated form.
  • the present invention is not limited thereto and may be implemented in the form of physically separated chips depending on the application.
  • the electronic device includes a plurality of low noise amplifiers (LNA: Low Noise Amplifiers, 261 to 264) in the receiver.
  • LNA Low Noise Amplifiers
  • the first power amplifier 210 , the second power amplifier 220 , the RFIC 250 , and the plurality of low-noise amplifiers 261 to 264 are all operable in the first communication system and the second communication system.
  • the first communication system and the second communication system may be a 4G communication system and a 5G communication system, respectively.
  • the RFIC 250 may be configured as a 4G/5G integrated type, but is not limited thereto and may be configured as a 4G/5G separate type according to an application.
  • the RFIC 250 is configured as a 4G/5G integrated type, it is advantageous in terms of synchronization between 4G/5G circuits, as well as the advantage that control signaling by the modem 270 can be simplified.
  • the RFIC 250 when configured as a 4G/5G separate type, it may be referred to as a 4G RFIC and a 5G RFIC, respectively.
  • the RFIC 250 when the difference between the 5G band and the 4G band is large, such as when the 5G band is configured as a millimeter wave band, the RFIC 250 may be configured as a 4G/5G separate type.
  • the RFIC 250 when the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, there is an advantage that RF characteristics can be optimized for each of the 4G band and the 5G band.
  • the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, the 4G RFIC and the 5G RFIC are logically and functionally separated, and it is also possible to be physically implemented on a single chip.
  • the application processor (AP, 280) is configured to control the operation of each component of the electronic device. Specifically, the application processor (AP) 280 may control the operation of each component of the electronic device through the modem 270 .
  • the modem 270 may be controlled through a power management IC (PMIC) for low power operation of the electronic device. Accordingly, the modem 270 may operate the power circuits of the transmitter and the receiver in the low power mode through the RFIC 250 .
  • PMIC power management IC
  • the application processor (AP) 280 may control the RFIC 250 through the modem 270 as follows. For example, if the electronic device is in an idle mode, the RFIC via the modem 270 so that at least one of the first and second power amplifiers 210 and 220 is operated in the low power mode or turned off 250 can be controlled.
  • the application processor (AP) 280 may control the modem 270 to provide wireless communication capable of low power communication.
  • the application processor (AP) 280 may control the modem 270 to enable wireless communication with the lowest power.
  • the application processor (AP) 280 may control the modem 270 and the RFIC 250 to perform short-range communication using only the short-range communication module 113 even at sacrificing some throughput.
  • the modem 270 may be controlled to select an optimal wireless interface.
  • the application processor (AP) 280 may control the modem 270 to receive through both the 4G base station and the 5G base station according to the remaining battery level and available radio resource information.
  • the application processor (AP) 280 may receive the remaining battery level information from the PMIC and the available radio resource information from the modem 270 . Accordingly, if the battery level and available radio resources are sufficient, the application processor (AP) 280 may control the modem 270 and the RFIC 250 to receive through both the 4G base station and the 5G base station.
  • the multi-transceiving system of FIG. 3B may integrate the transmitter and receiver of each radio system into one transceiver. Accordingly, there is an advantage that a circuit part integrating two types of system signals in the RF front-end can be removed.
  • the front-end components can be controlled by the integrated transceiver, the front-end components can be more efficiently integrated than when the transmission/reception system is separated for each communication system.
  • the multi-transmission/reception system as shown in FIG. 3B has an advantage in that it is possible to control other communication systems as necessary, and thus system delay can be minimized, so that efficient resource allocation is possible.
  • the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 may operate in at least one of the first and second communication systems.
  • the first and second power amplifiers 210 and 220 may operate in both the first and second communication systems.
  • the 5G communication system operates in the millimeter wave (mmWave) band
  • one of the first and second power amplifiers 210 and 220 operates in the 4G band, and the other operates in the millimeter wave band.
  • 4x4 MIMO can be implemented using four antennas as shown in FIG. 3B.
  • 4x4 DL MIMO may be performed through the downlink (DL).
  • the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in both the 4G band and the 5G band.
  • the 5G band is a millimeter wave (mmWave) band
  • the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in any one of the 4G band and the 5G band.
  • each of a plurality of separate antennas may be configured as an array antenna in the millimeter wave band.
  • 2x2 MIMO implementation is possible using two antennas connected to the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 among the four antennas.
  • 2x2 UL MIMO (2 Tx) may be performed through the uplink (UL).
  • the 5G communication system is implemented as 1 Tx
  • only one of the first and second power amplifiers 210 and 220 may operate in the 5G band.
  • an additional power amplifier operating in the 5G band may be further provided.
  • a transmission signal may be branched in each of one or two transmission paths, and the branched transmission signal may be connected to a plurality of antennas.
  • a switch-type splitter or a power divider is built inside the RFIC corresponding to the RFIC 250, there is no need for a separate component to be disposed outside, thereby improving component mountability.
  • TX transmitter
  • SPDT single pole double throw
  • the electronic device operable in a plurality of wireless communication systems may further include a duplexer 231 , a filter 232 , and a switch 233 .
  • the duplexer 231 is configured to mutually separate signals of a transmission band and a reception band. At this time, the signals of the transmission band transmitted through the first and second power amplifiers 210 and 220 are applied to the antennas ANT1 and ANT4 through the first output port of the duplexer 231 . On the other hand, signals of the reception band received through the antennas ANT1 and ANT4 are received by the low noise amplifiers 261 and 264 through the second output port of the duplexer 231 .
  • the filter 232 may be configured to pass a signal of a transmission band or a reception band and block a signal of the remaining band.
  • the filter 232 may include a transmit filter connected to a first output port of the duplexer 231 and a receive filter connected to a second output port of the duplexer 231 .
  • the filter 232 may be configured to pass only a signal of a transmission band or only a signal of a reception band according to the control signal.
  • the switch 233 is configured to transmit either only a transmit signal or a receive signal.
  • the switch 233 may be configured in a single pole double throw (SPDT) type to separate a transmission signal and a reception signal in a time division multiplexing (TDD) method.
  • the transmission signal and the reception signal are signals of the same frequency band, and accordingly, the duplexer 231 may be implemented in the form of a circulator.
  • the switch 233 is also applicable to a frequency division multiplexing (FDD: Time Division Duplex) scheme.
  • FDD Fre Division Duplex
  • the switch 233 may be configured in a double pole double throw (DPDT) type to connect or block a transmission signal and a reception signal, respectively.
  • DPDT double pole double throw
  • the electronic device may further include a modem 270 corresponding to the control unit.
  • the RFIC 250 and the modem 270 may be referred to as a first controller (or first processor) and a second controller (second processor), respectively.
  • the RFIC 250 and the modem 270 may be implemented as physically separate circuits.
  • the RFIC 250 and the modem 270 may be physically or logically divided into one circuit.
  • the modem 270 may control and process signals for transmission and reception of signals through different communication systems through the RFIC 250 .
  • the modem 270 may be obtained through control information received from the 4G base station and/or the 5G base station.
  • the control information may be received through a physical downlink control channel (PDCCH), but is not limited thereto.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the modem 270 may control the RFIC 250 to transmit and/or receive signals via the first communication system and/or the second communication system in a specific time and frequency resource. Accordingly, the RFIC 250 may control transmission circuits including the first and second power amplifiers 210 and 220 to transmit a 4G signal or a 5G signal in a specific time period. Also, the RFIC 250 may control receiving circuits including the first to fourth low noise amplifiers 261 to 264 to receive a 4G signal or a 5G signal in a specific time period.
  • the 5G frequency band may be a Sub6 band.
  • FIG. 4A is a combined configuration diagram in which a plurality of antennas and transceiver circuits are operable with a processor according to an embodiment.
  • FIG. 4B is a configuration diagram in which antennas and transceiver circuits are additionally operable with a processor in the configuration diagram of FIG. 4A .
  • FIGS. 4A and 4B it may include a plurality of antennas ANT1 to ANT4 and front-end modules FEM1 to FEM7 operating in a 4G band and/or a 5G band.
  • a plurality of switches SW1 to SW6 may be disposed between the plurality of antennas ANT1 to ANT4 and the front end modules FEM1 to FEM7 .
  • FIGS. 4A and 4B it may include a plurality of antennas ANT5 to ANT8 and front-end modules FEM8 to FEM11 operating in a 4G band and/or a 5G band.
  • a plurality of switches SW7 to SW10 may be disposed between the plurality of antennas ANT1 to ANT4 and the front end modules FEM8 to FEM11 .
  • a plurality of signals that may be branched through the plurality of antennas ANT1 to ANT8 may be transmitted to the input of the front end modules FEM1 to FEM11 or the plurality of switches SW1 to SW10 through one or more filters.
  • the first antenna ANT1 may be configured to receive a signal in a 5G band.
  • the first antenna ANT1 may be configured to receive the second signal of the second band B2 and the third signal of the third band B3 .
  • the second band B2 may be an n77 band
  • the third band B3 may be an n79 band, but the limitation thereto may be changed according to an application.
  • the first antenna ANT1 may operate as a transmitting antenna in addition to a receiving antenna.
  • the first switch SW1 may be configured as an SP2T switch or an SP3T switch. When implemented as an SP3T switch, one output port can be used as a test port. Meanwhile, the first and second output ports of the first switch SW1 may be connected to the input of the first front end module FEM1 .
  • the second antenna ANT2 may be configured to transmit and/or receive signals in a 4G band and/or a 5G band.
  • the second antenna ANT2 may be configured to transmit/receive the first signal of the first band B1.
  • the first band B1 may be an n41 band, but the limitation thereto may be changed according to an application.
  • the second antenna ANT2 may operate in the low band LB.
  • the second antenna ANT2 may be configured to operate in a medium band (MB) and/or a high band (HB).
  • MB medium band
  • HB high band
  • MHB middle band
  • MHB high band
  • a first output of the first filter bank FB1 connected to the second antenna ANT2 may be connected to the second switch SW2 .
  • the second output of the first filter bank FB1 connected to the second antenna ANT2 may be connected to the third switch SW3 .
  • the third output of the first filter bank FB1 connected to the second antenna ANT2 may be connected to the fourth switch SW4 .
  • the output of the second switch SW2 may be connected to the input of the second front end module FEM2 operating in the LB band.
  • the second output of the third switch SW3 may be connected to the input of the third front end module FEM3 operating in the MHB band.
  • the first output of the third switch SW3 may be connected to the input of the fourth front end module FEM4 operating in the 5G first band B1 .
  • the third output of the third switch SW3 may be connected to an input of the fifth front-end module FEM5 operating in the MHB band operating in the 5G first band B1.
  • the first output of the fourth switch SW4 may be connected to the input of the third switch SW3 .
  • the second output of the fourth switch SW4 may be connected to the input of the third front end module FEM3 .
  • the third output of the fourth switch SW4 may be connected to the input of the fifth front end module FEM5 .
  • the output of the fifth switch SW5 may be connected to the input of the sixth front end module FEM6 operating in the LB band.
  • the fourth antenna ANT4 may be configured to transmit and/or receive a signal in a 5G band.
  • the fourth antenna ANT4 may be configured to perform frequency multiplexing (FDM) on the second band B2 as the transmission band and the third band B3 as the reception band.
  • FDM frequency multiplexing
  • the second band B2 may be an n77 band
  • the third band B3 may be an n79 band, but the limitation thereto may be changed according to an application.
  • the fourth antenna ANT4 may be connected to the sixth switch SW6 , and one output of the sixth switch SW6 may be connected to the receiving port of the seventh front end module FEM7 . Meanwhile, the other one of the outputs of the sixth switch SW6 may be connected to a transmission port of the seventh front end module FEM7 .
  • the fifth antenna ANT5 may be configured to transmit and/or receive signals in a WiFi band.
  • the fifth antenna ANT5 may be configured to transmit and/or receive a signal in the MHB band.
  • the fifth antenna ANT5 may be connected to the third filter bank FB3 , and the first output of the third filter bank FB3 may be connected to the first WiFi module WiFi FEM1 . Meanwhile, the second output of the third filter bank FB3 may be connected to the fourth filter bank FB5. In addition, the first output of the fourth filter bank (FB5) may be connected to the first WiFi module (WiFi FEM1). Meanwhile, the second output of the fourth filter bank FB5 may be connected to the eighth front-end module FEM8 operating in the MHB band through the seventh switch SW7 . Accordingly, the fifth antenna ANT5 may be configured to receive the WiFi band and 4G/5G band signals.
  • the sixth antenna ANT6 may be configured to transmit and/or receive signals in a WiFi band.
  • the sixth antenna ANT6 may be configured to transmit and/or receive a signal in the MHB band.
  • the sixth antenna ANT6 may be connected to the fifth filter bank FB5 , and the first output of the fifth filter bank FB5 may be connected to the second WiFi module WiFi FEM2 . Meanwhile, a second output of the fifth filter bank FB5 may be connected to the sixth filter bank FB6 .
  • the first output of the sixth filter bank (FB5) may be connected to the second WiFi module (WiFi FEM2). Meanwhile, the second output of the sixth filter bank FB5 may be connected to the ninth front-end module FEM9 operating in the MHB band through the eighth switch SW8. Accordingly, the sixth antenna ANT6 may be configured to receive the WiFi band and 4G/5G band signals.
  • the baseband processor that is, the modem 270, performs multiple input/output (MIMO) or diversity in the MHB band.
  • An antenna and transceiver circuit (RFIC) 250 ) can be controlled.
  • the adjacent second antenna ANT2 and the third antenna ANT3 may be used in the diversity mode for transmitting and/or receiving the same information as the first signal and the second signal.
  • antennas disposed on different sides may be used.
  • the baseband processor 1400 may perform MIMO through the second antenna ANT2 and the fifth antenna ANT5.
  • the baseband processor, that is, the modem 270 may perform MIMO through the second antenna ANT2 and the sixth antenna ANT6 .
  • the seventh antenna ANT7 may be configured to receive a signal in a 5G band.
  • the seventh antenna ANT7 may be configured to receive the second signal of the second band B2 and the third signal of the third band B3 .
  • the second band B2 may be an n77 band
  • the third band B3 may be an n79 band, but the limitation thereto may be changed according to an application.
  • the seventh antenna ANT7 may operate as a transmit antenna in addition to a receive antenna.
  • the ninth switch SW9 may be configured as an SP2T switch or an SP3T switch. When implemented as an SP3T switch, one output port can be used as a test port. Meanwhile, the first and second output ports of the ninth switch SW9 may be connected to an input of the tenth front end module FEM10 .
  • the eighth antenna ANT8 may be configured to transmit and/or receive signals in a 4G band and/or a 5G band.
  • the eighth antenna ANT8 may be configured to transmit/receive a signal of the second band B2.
  • the eighth antenna ANT8 may be configured to transmit/receive a signal of the third band B2.
  • the second band B2 may be an n77 band
  • the third band B3 may be an n79 band, but the limitation thereto may be changed according to an application.
  • the eighth antenna ANT8 may be connected to the eleventh front end module FEM11 through the tenth switch SW10.
  • the plurality of antennas ANT1 to ANT8 may be connected to an impedance matching circuit MC1 to MC8 to operate in a plurality of bands.
  • the variable element may be a variable capacitor configured to change the capacitance by varying the voltage.
  • the two or more variable elements may be two or more variable capacitors or a combination of a variable inductor and a variable capacitor.
  • the baseband processor 270 may perform MIMO through at least one of a second band B2 and a third band B3 among 5G bands.
  • the baseband processor 270 may be configured to operate via two or more of the first antenna ANT1 , the fourth antenna ANT4 , the seventh antenna ANT7 , and the eighth antenna ANT8 in the second band B2 . MIMO can be performed.
  • the baseband processor 270 performs MIMO through at least two of the first antenna ANT1, the fourth antenna ANT4, the seventh antenna ANT7, and the eighth antenna ANT8 in the third band B3. can be done Accordingly, the baseband processor 270 may control the plurality of antennas and the transceiver circuit 250 to support MIMO up to 4RX as well as 2RX in the 5G band.
  • an application program operating in the electronic device described in this specification may be driven in association with a user space, a kernel space, and hardware.
  • the program module 410 may include a kernel 420 , middleware 430 , an API 450 , a framework/library 460 , and/or an application 470 . At least a portion of the program module 410 may be pre-loaded on an electronic device or downloaded from an external device or a server.
  • the kernel 420 may include a system resource manager 421 and/or a device driver 423 .
  • the system resource manager 421 may control, allocate, or recover system resources.
  • the system resource manager 421 may include a process manager, a memory manager, or a file system manager.
  • the device driver 423 may include a display driver, a camera driver, a Bluetooth driver, a shared memory driver, a USB driver, a keypad driver, a WiFi driver, an audio driver, or an inter-process communication (IPC) driver.
  • the middleware 430 provides, for example, functions commonly required by the applications 470 or provides various functions through the API 460 so that the applications 470 can use limited system resources inside the electronic device. It may be provided as an application 470 .
  • the middleware 430 includes a runtime library 425 , an application manager 431 , a window manager 432 , a multimedia manager 433 , a resource manager 434 , a power manager 435 , a database manager 436 , a package manager ( 437 ), connectivity manager 438 , notification manager 439 , location manager 440 , graphic manager 441 , security manager 442 , content manager 443 , service manager 444 or an external device manager It may include at least one of (445).
  • the framework/library 450 may include a general-purpose framework/library 451 and a special-purpose framework/library 452 .
  • the general-purpose framework/library 451 and the special-purpose framework/library 452 may be referred to as a first framework/library 451 and a second framework/library 452 , respectively.
  • the first framework/library 451 and the second framework/library 452 may interface with the kernel space and hardware through the first API 461 and the second API 462, respectively.
  • the second framework/library 452 may be an example software architecture that may modularize artificial intelligence (AI) functions.
  • SoC System on Chip
  • CPU 422, DSP 424, GPU 426, and/or NPU 428 to support operations during runtime operation of the application 470 .
  • Application 470 may include, for example, home 471 , dialer 472 , SMS/MMS 473 , instant message (IM) 474 , browser 475 , camera 476 , alarm 477 . , Contact (478), Voice Dial (479), Email (480), Calendar (481), Media Player (482), Album (483), Watch (484), Payment (485), Accessory Management (486) ), health care, or environmental information providing applications.
  • the AI application may be configured to call functions defined in user space that may provide detection and recognition of a scene indicating the location in which the electronic device is currently operating.
  • the AI application may configure the microphone and camera differently depending on whether the recognized scene is an indoor space or an outdoor space.
  • the AI application may make a request for compiled program code associated with a library defined in the Scene Detect application programming interface (API) to provide an estimate of the current scene. Such a request may rely on the output of a deep neural network configured to provide scene estimates based on video and positioning data.
  • API Scene Detect application programming interface
  • the framework/library 462 which may be compiled code of the Runtime Framework, may be further accessible by the AI application.
  • the AI application may cause the runtime framework engine to request a scene estimate at specific time intervals, or triggered by an event detected by the application's user interface.
  • the runtime engine may then send a signal to an operating system such as a Linux Kernel running on the SoC.
  • the operating system may cause the operation to be performed on the CPU 422 , DSP 424 , GPU 426 , NPU 428 , or some combination thereof.
  • the CPU 422 may be accessed directly by the operating system, and other processing blocks may be accessed through a driver, such as the DSP 424 , the GPU 426 , or the driver 414 - 418 for the NPU 428 .
  • a driver such as the DSP 424 , the GPU 426 , or the driver 414 - 418 for the NPU 428 .
  • deep neural networks and AI algorithms may be configured to run on a combination of processing blocks, such as CPU 422 and GPU 426 , or AI algorithms, such as deep neural networks, may be configured to run on NPU 428 . may be executed.
  • the AI algorithm performed through the special-purpose framework/library as described above may be performed only by an electronic device or may be performed by a server supported scheme.
  • the electronic device may receive and transmit information related to the AI server and AI processing through the 4G/5G communication system.
  • a Next Generation Radio Access Network (NG-RAN) 600 is a Random Access (NG-RA) user plane (new sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY) and a control plane for User Equipment (UE).
  • RRC consists of gNBs 310 that provide protocol termination.
  • the gNBs 610 are interconnected via an Xn interface 612 .
  • the gNB 610 is also connected to a Next Generation Core (NGC) 620 through an NG interface. More specifically, the gNB 610 is connected to an Access and Mobility Management Function (AMF) 631 through an N2 interface and a User Plane Function (UPF) 632 through an N3 interface.
  • NNC Next Generation Core
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • UPF User Plane Function
  • the NG-C interface 621 may mean a control plane interface between the NG-RAN 600 and the NGC 620 .
  • the NG-U interface 622 may mean a user plane interface between the NG-RAN 600 and the NGC 620 .
  • interface management and error handling eg setting, reset, component removal, update
  • connected mode and mobility management handover procedure, sequence number and state management, terminal context recovery
  • RAN paging support functions related to dual connectivity (addition, reset, and release modification of secondary nodes)
  • functions related to data transfer or data flow control may be performed in the user plane.
  • FIG. 6B illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
  • the wireless communication system includes a first communication device 650 and/or a second communication device 660 .
  • ‘A and/or B’ may be construed as having the same meaning as ‘including at least one of A or B’.
  • the first communication device may represent the base station and the second communication device may represent the terminal (or the first communication device may represent the terminal and the second communication device may represent the base station).
  • Base station is a fixed station (fixed station), Node B, evolved-NodeB (eNB), gNB (Next Generation NodeB), BTS (base transceiver system), access point (AP: Access Point), gNB (general) NB), 5G system, network, AI system, RSU (road side unit), may be replaced by terms such as robot.
  • the terminal may be fixed or have mobility
  • UE User Equipment
  • MS Mobile Station
  • UT user terminal
  • MSS Mobile Subscriber Station
  • SS Subscriber Station
  • AMS Advanced Mobile
  • WT Wireless terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • vehicle robot
  • AI module may be replaced by terms such as
  • the first communication device 650 and the second communication device 660 are a processor (processor, 651, 661), memory (memory, 654, 664), one or more Tx / Rx RF module (radio frequency module, 655, 665) , including Tx processors 652 and 662 , Rx processors 653 and 663 , and antennas 656 and 666 .
  • the processors 651 and 661 implement the above salpin functions, processes and/or methods and the functions, processes and/or methods to be described later. More specifically, in the DL (communication from the first communication device 650 to the second communication device 660 ), a higher layer packet from the core network (NGC) is provided to the processor 651 .
  • NGC core network
  • the processor 651 implements the function of the L2 layer. In the DL, the processor 651 provides multiplexing between logical channels and transport channels, radio resource allocation, to the second communication device 660 , and is responsible for signaling to the second communication device 660 .
  • a transmit (TX) processor 652 implements various signal processing functions for the L1 layer (ie, the physical layer).
  • the signal processing function facilitates forward error correction (FEC) in the second communication device 660 and includes coding and interleaving.
  • FEC forward error correction
  • the coded and modulated symbols are divided into parallel streams, each stream mapped to an OFDM subcarrier, multiplexed with a reference signal (RS) in the time and/or frequency domain, and using Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) are combined together to create a physical channel carrying a stream of time domain OFDMA symbols.
  • RS reference signal
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the OFDM stream is spatially precoded to generate multiple spatial streams.
  • Each spatial stream may be provided to a different antenna 656 via a separate Tx/Rx module (or transceiver, 655 ).
  • Each Tx/Rx module may modulate an RF carrier with a respective spatial stream for transmission.
  • each Tx/Rx module receives a signal via a respective antenna 666 of each Tx/Rx module 665 .
  • Each Tx/Rx module 665 recovers information modulated with an RF carrier and provides it to a receive (RX) processor 663 .
  • the RX processor 663 implements various signal processing functions of layer 1.
  • the RX processor 663 may perform spatial processing on the information to recover any spatial streams destined for the second communication device 660 . If multiple spatial streams are directed to the second communication device 660 , they may be combined into a single OFDMA symbol stream by multiple RX processors 663 .
  • the RX processor 663 transforms the OFDMA symbol stream from the time domain to the frequency domain using a Fast Fourier Transform (FFT).
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the frequency domain signal includes a separate OFDMA symbol stream for each subcarrier of the OFDM signal.
  • the symbols and reference signal on each subcarrier are recovered and demodulated by determining the most probable signal placement points transmitted by the first communication device. These soft decisions may be based on channel estimate values.
  • the soft decisions are decoded and deinterleaved to recover the data and control signal originally transmitted by the first communication device 650 on the physical channel. Corresponding data and control signals are provided to processor 661 .
  • the UL (second communication device 660 to first communication device 650 communication) is handled in the first communication device 650 in a manner similar to that described with respect to the receiver function in the second communication device 660 .
  • Each Tx/Rx module 665 receives a signal via a respective antenna 666 .
  • Each Tx/Rx module 665 provides an RF carrier and information to the RX processor 663 .
  • the processor 661 may be associated with a memory 664 that stores program code and data. Memory 664 may be referred to as a computer-readable medium.
  • a 5G wireless communication system that is, 5G new radio access technology (NR) may be provided.
  • NR 5G new radio access technology
  • massive MTC Machine Type Communications
  • Mmtc massive MTC
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • a new RAT system including NR uses an OFDM transmission scheme or a similar transmission scheme.
  • the new RAT system may follow OFDM parameters different from those of LTE.
  • the new RAT system may follow the existing numerology of LTE/LTE-A, but may have a larger system bandwidth (eg, 100 MHz).
  • one cell may support a plurality of numerologies. That is, electronic devices operating with different numerology can coexist in one cell.
  • FIG. 4A shows an example of a frame structure in NR.
  • FIG. 4B shows a change in slot length according to a change in subcarrier spacing in NR.
  • An NR system can support multiple numerologies.
  • the numerology may be defined by a subcarrier spacing and a cyclic prefix (CP) overhead.
  • CP cyclic prefix
  • a plurality of subcarrier spacings may be derived by scaling the basic subcarrier spacing by an integer N (or, ).
  • N or, a number of subcarrier spacings
  • the numerology used can be selected independently of the frequency band.
  • various frame structures according to a number of numerologies may be supported.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • Cyclic prefix 0 15 Normal One 30 Normal 2 60 Normal, Extended 3 120 Normal 4 240 Normal
  • NR supports multiple numerology (or subcarrier spacing (SCS)) to support various 5G services. For example, when SCS is 15kHz, it supports a wide area in traditional cellular bands, and when SCS is 30kHz/60kHz, dense-urban, lower latency and a wider carrier bandwidth, and when the SCS is 60 kHz or higher, a bandwidth greater than 24.25 GHz to overcome phase noise.
  • SCS subcarrier spacing
  • the NR frequency band is defined as a frequency range of two types (FR1, FR2).
  • FR1 is the sub 6GHz range
  • FR2 is the above 6GHz range, which may mean a millimeter wave (mmW).
  • mmW millimeter wave
  • Table 2 below shows the definition of the NR frequency band.
  • the sizes of various fields in the time domain are expressed as multiples of a specific time unit.
  • 7A is an example of SCS of 60 kHz, and one subframe may include four slots.
  • One subframe ⁇ 1,2,4 ⁇ slots shown in FIG. 7A is an example, and the number of slot(s) that may be included in one subframe may be one, two, or four.
  • each subcarrier interval is extended by a power of 2, and the symbol length is reduced in inverse proportion to this.
  • subcarrier spacings of 15 kHz, 30 kHz and 60 kHz are available depending on the frequency band/bandwidth.
  • 60 kHz and 120 kHz can be used for the data channel, and 240 kHz can be used for the synchronization signal.
  • a basic unit of scheduling is defined as a slot, and the number of OFDM symbols included in one slot may be limited to 14 as shown in FIG. 7A or 7B regardless of subcarrier spacing.
  • FIG. 7B when a wide subcarrier interval is used, the length of one slot is shortened in inverse proportion to reduce transmission delay in a radio section.
  • uRLLC ultra reliable low latency communication
  • scheduling in units of minislots eg, 2, 4, 7 symbols
  • the slots in 5G NR described herein may be provided at the same interval as the slots of 4G LTE or may be provided as slots of various sizes.
  • the slot interval in 5G NR may be configured as 0.5 ms, which is the same as the slot interval of 4G LTE.
  • the slot interval in 5G NR may be configured as 0.25 ms, which is a narrower interval than the slot interval of 4G LTE.
  • the 4G communication system and the 5G communication system may be referred to as a first communication system and a second communication system, respectively.
  • the first signal (first information) of the first communication system may be a signal (information) in a 5G NR frame with a slot interval scalable to 0.25 ms, 0.5 ms, or the like.
  • the second signal (second information) of the second communication system may be a signal (information) in a 4G LTE frame with a fixed slot interval of 0.5 ms.
  • the first signal of the first communication system may be transmitted and/or received through a maximum bandwidth of 20 MHz.
  • the second signal of the second communication system may be transmitted and/or received through a variable channel bandwidth from 5 MHz to 400 MHz.
  • the first signal of the first communication system may be FFT-processed with a single sub-carrier spacing (Sub-Carrier Spacing, SCS) of 15 KHz.
  • SCS Sub-Carrier Spacing
  • the second signal of the second communication system may be FFT-processed at subcarrier intervals of 15 kHz, 30 kHz, and 60 kHz according to the frequency band/bandwidth.
  • the second signal of the second communication system may be modulated and frequency-converted to the FR1 band and transmitted through the 5G Sub6 antenna.
  • the FR1 band signal received through the 5G Sub6 antenna may be frequency-converted and demodulated.
  • the second signal of the second communication system may be IFFT-processed at subcarrier intervals of 15 kHz, 30 kHz, and 60 kHz according to the frequency band/bandwidth.
  • 5G NR symbol-level temporal alignment can be used for transmission schemes using various slot lengths, mini-slots, and different subcarrier spacings. Accordingly, it provides flexibility for efficiently multiplexing various communication services such as enhancement mobile broadband (eMBB) and ultra reliable low latency communication (uRLLC) in the time domain and frequency domain.
  • eMBB enhancement mobile broadband
  • uRLLC ultra reliable low latency communication
  • 5G NR may define uplink/downlink resource allocation at a symbol level within one slot as shown in FIG. 3B .
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • a slot structure capable of transmitting HARQ ACK/NACK directly within a transmission slot may be defined. Such a slot structure may be referred to as a self-contained structure.
  • 5G NR can support a common frame structure constituting an FDD or TDD frame through a combination of various slots. Accordingly, the transmission direction of an individual cell can be freely and dynamically adjusted according to traffic characteristics by introducing a dynamic TDD scheme.
  • the resource structure of the time domain and the frequency domain may define an NR resource grid as shown in FIG. 8A .
  • the resource grid may be changed as the number of available subcarriers and OFDM symbols varies. That is, with respect to each numerology and carrier, NR is a value obtained by multiplying the maximum number of resource blocks per subcarrier interval by the number of subcarriers per resource block, and a value determined by the number of OFDM symbols per subframe as the length.
  • a resource grid can be defined.
  • NR may implement a flexible slot structure.
  • all slots may be allocated as DL (DownLink) and all UL (UploadLink) slots.
  • DL control occurs at the beginning of the slot
  • UL control may occur at the end, statically configure the mixed DL/UL slot as in LTE DL/UL TDD configuration or dynamically change the allocation of DL/UL mix can Thus, efficiency and scheduling can be improved depending on traffic requirements.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation process of switching a communication method by itself in the electronic device 100 related to the present invention according to the measured electric field state.
  • the modem 270 of the electronic device 100 when the modem 270 of the electronic device 100 according to an embodiment of the present invention transmits and receives data in the first communication method, it is possible to measure the electric field state between the base station and the electronic device 100 . It can be (S900).
  • the first communication method may be a 5G communication method.
  • the modem 270 may measure at least one of Reference Signal Received Power (RSRQ) and Channel Quality Information (CQI) as an indicator indicating the electric field state. And it is possible to determine the electric field state between the base station and the electronic device 100 based on at least one of the measured RSRP and CQI.
  • RSRQ Reference Signal Received Power
  • CQI Channel Quality Information
  • the modem 270 may determine the electric field state by synthesizing the indicators indicating the electric field state. For example, the modem 270 may determine the electric field state based on statistical values calculated from the measured indicators. For example, the modem 270 may calculate an average of the indicators indicating the electric field state and determine the electric field state based on the calculated average. Meanwhile, when the electronic device 100 transmits/receives data according to the first communication method, the step S900 may be repeatedly performed at a preset period.
  • RSRP Reference Signal Received Quality
  • DL BLER Download BLock Error Rate
  • step S900 it may be detected whether the measured indicator or statistical values of the indicators are less than or equal to a preset value (S902). And when the detection result of step S902 indicates that the measured indicator or the statistical value of the indicators is greater than or equal to a preset value, the modem 270 determines that the electric field state between the base station and the electronic device 100 is good and proceeds to step S900 again. . In this case, the step S900 may be performed again according to whether the preset period has expired.
  • the modem 270 determines that the electric field state between the base station and the electronic device 100 has deteriorated below the preset level. can Then, the modem 270 may detect whether the deteriorated electric field state continues beyond a certain level (S904).
  • the modem 270 may drive a timer for measuring the duration for which the electric field state deteriorates when the initial indicator or the statistical value of the indicators is less than or equal to a preset value. Further, based on the time measured by the timer, the duration of the deteriorated electric field state may be measured by repeatedly performing steps S900 and S902. In addition, based on the time measured by the timer, it may be detected whether the duration of the deteriorated electric field state is equal to or greater than a preset time. In this case, if the time measured by the timer does not reach the preset time, the modem 270 may proceed to step S900 again.
  • step S902 if it is determined in step S902 that the measured electric field state exceeds a preset level, the modem 270 may initialize the timer in step S904 and proceed to step S900 again. However, as a result of the determination in step S902, if the measured electric field state is below the preset level, the modem 270 maintains the timer operation in step S904, and whether the time value measured by the timer is equal to or greater than the preset time can be detected.
  • the modem 270 may switch the communication method to a second communication method different from the first communication method.
  • the second communication method may be a 4G communication method.
  • the first communication method is a 5G communication method using a frequency of a millimeter wave (mmWave) band
  • the second communication method may be a 5G communication method or a 4G communication method using a frequency of a NR (New Radio) band.
  • mmWave millimeter wave
  • NR New Radio
  • the modem 270 is The 5G RFIC may be switched to a low power mode or turned off.
  • at least one amplifier connected to the 5G RFIC may also be switched to a low power mode or may be turned off, thereby reducing power consumption of the electronic device 100 .
  • the modem 270 may prevent the communication method from being restored to the first communication method for a preset time (S908).
  • the modem 270 when the RFIC 250 is configured as a 4G/5G separate type, the modem 270 is connected to the RFIC (5G RFIC) and the 5G RFIC according to the first communication method for the preset time.
  • one amplifier By controlling one amplifier to be deactivated (driven in a low power mode or in an off state), it is possible to prevent the communication method from being restored to the first communication method.
  • the modem 270 may deactivate the 4G RFIC and at least one amplifier connected to the 4G RFIC.
  • the modem 270 may ignore messages received from the base station for the preset time, thereby preventing the communication scheme from being restored to the first communication scheme for the preset time.
  • the base station includes information on the electronic device 100 previously transmitted to the base station, for example, information on whether to allow 5G communication connection according to UE capability. Based on the , messages for reconnection to the 5G network may be transmitted to the electronic device 100 .
  • the modem 270 ignores the messages received from the base station for the preset time, so that the electronic device 100 is reconnected to the 5G network under the control of the base station, that is, the message received from the base station for the preset time. can be prevented
  • the process may proceed to step S910. Then, the modem 270 performs a connection procedure to the 5G network based on the messages received from the base station, so that the communication method can be restored by reconnecting to the 5G network and switching the communication method to the 5G communication method.
  • the modem 270 responds to the network connection information transmitted from the base station based on the detected electric field state between the 5G base station and the electronic device 100 and performs a connection procedure to the 5G network, so that the communication method can be restored to the 5G communication method.
  • the base station transmitting the 5G network connection message for connection to the 5G network may be a master cell base station or the 5G base station.
  • step S908 in which the communication method is restored based on the lapse of the preset time as well as the electric field state between the 5G base station and the electronic device 100 will be described in more detail with reference to FIG. 10 below.
  • the modem 270 may proceed to step S900 again to measure the electric field state between the reconnected 5G base station and the electronic device 100 . Then, the process of steps S902 to S910 may be performed again.
  • the preset value is determined by the 5G base station and the electronic device 100 according to a measurement report provided from the electronic device 100 while the electronic device 100 is connected to the 5G base station. It may be a higher value than the criterion for determining that the 5G communication connection is impossible (the criterion for canceling the 5G connection).
  • the modem 270 of the electronic device 100 can not only switch the communication method by itself, but also set the communication method switching standard higher than the standard for determining that 5G communication connection is impossible. By setting, the communication method can be changed to the 4G communication method first before the 5G communication connection is terminated due to the deterioration of the electric field condition.
  • the present invention can further shorten the duration of the high error rate and low transmission rate due to the 5G weak electric field state.
  • the data transmission rate according to the 4G communication method can be maintained at least by switching to the 4G communication method.
  • step S908 of FIG. 9 is a flowchart illustrating in more detail the operation process of step S908 of FIG. 9 for maintaining the switched communication method for more than a preset hold time when the communication method is switched in the electronic device 100 related to the present invention.
  • the modem 270 of the electronic device 100 according to the present invention when the modem 270 of the electronic device 100 according to the present invention is switched from the first communication method to the second communication method, it may drive a timer for suspending restoration of the communication method (S1000). ). And it can be detected whether a message for 5G network connection is received from the base station (S1002).
  • step S1002 when a message for 5G network connection is received, the modem 270 sets the time measured through a timer (hereinafter referred to as a hold timer) driven for the communication method restoration hold to a preset hold time or more. Whether or not it is recognized can be detected (S1004). And, as a result of the detection in step S1004, if the time measured through the hold timer is not equal to or greater than the hold time, the currently received network connection message may be ignored (S1012). In this case, 'ignore the message' may mean not sending a response to the received message.
  • a hold timer a timer driven for the communication method restoration hold to a preset hold time or more. Whether or not it is recognized can be detected (S1004). And, as a result of the detection in step S1004, if the time measured through the hold timer is not equal to or greater than the hold time, the currently received network connection message may be ignored (S1012). In this case, 'ignore the message' may mean not
  • step S1002 may proceed to step S1002 again to detect whether a message for 5G network connection is received from the base station.
  • step S1006 when the time measured through the hold timer is equal to or greater than the preset hold time, the modem 270 based on the signals broadcast from the 5G base station around the electronic device 100 , it is possible to re-measure the electric field state between the electronic device 100 and at least one of the 5G base stations around the electronic device 100 (S1006).
  • step S1006 in which the electric field state is re-measured may not be performed before the preset hold time has elapsed. That is, power consumption of the electronic device 100 can be reduced by not performing unnecessary electric field state re-measurement.
  • step S1006 may be a step of detecting at least one indicator indicating an electric field state or calculating a statistical value for the detected at least one indicator, similar to step S900 of FIG. 9 .
  • the at least one indicator indicating the electric field state may be at least one of RSRP, CQI, RSRP, and DL BLER.
  • the modem 270 may determine whether the re-measured electric field state is in a better state than a preset level (S1008).
  • the modem 270 may determine whether the detected at least one indicator or a statistical value of the detected at least one indicator is equal to or greater than a preset threshold value.
  • the modem 270 may proceed to step S1012 and ignore the currently received network connection message.
  • step S1010 if the duration of the good electric field state is longer than a predetermined time, the modem 270 proceeds to step S910 of FIG. 9 to respond to the currently received network connection information (step S1002) and 5G By performing the connection procedure to the network, the communication method can be restored to the 5G communication method.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an example in which the electronic device 100 related to the present invention enters the 5G weak electric field area according to the movement of the electronic device 100 .
  • FIG. 11A examples of 5G coverages 1150 covered by a 5G base station and 4G coverage 1100 covered by a 4G base station are shown.
  • the size of the 4G coverage 1100 is narrower due to the characteristics of the frequency used. Accordingly, there may be a plurality of 5G coverage 1150 overlapping one 4G coverage 1100 , and an area included in the 4G coverage 1100 without being included in the 5G coverage 1150 may occur. In this case, communication according to the 4G communication method is possible, but communication according to the 5G communication method may be difficult.
  • FIG. 11(b) shows an enlarged example of a specific 5G coverage 1150 in which the electronic device 100 is located in FIG. 11(a).
  • the 5G coverage 1150 may consist of a 5G weak field area 1180 and a normal field area 1170 in which normal 5G communication is possible, and the area 1190 outside the 5G coverage 1150 is the area where 5G communication fails. It can be an area.
  • FIG. 11 an example in which the electronic device 100 located adjacent to the 5G base station 1160 located at the center of the 5G coverage 1150 moves in a direction out of the 5G coverage 1150 is shown.
  • the electronic device 100 can provide a high-speed data communication service according to the 5G communication method. there is.
  • the electronic device 100 may switch the communication method to the second communication method, that is, the 4G communication method.
  • the electronic device 100 is located within the 5G coverage 1150 according to the measurement result of the electric field state, that is, the electronic device 100 is the 5G coverage 1150 .
  • the communication method may be switched to the 4G communication method.
  • the electronic device 100 may perform wireless communication with the 4G base station using the 4G communication method.
  • the electronic device 100 re-measures the electric field state described with reference to FIG. 10 .
  • the communication method can be restored to the 5G communication method.
  • a process in which a connection to the first network is made according to a first network connection message in a normal case, and a first network connection message after the first network connection message is suspended for a preset holding time Let's take a look at the process of making a connection in comparison.
  • FIG. 12A is a flowchart illustrating an operation process in which a typical electronic device 100 is connected to a 5G network through message exchange with a base station.
  • the electronic device 100 is in a state in which 5G connection is possible and in a state in which 5G connection is allowed.
  • the base station 1200 may be a base station of a master cell, and may be a base station according to a 4G communication method.
  • the electronic device 100 may first transmit a message (attach request, service request) for 5G communication connection to the base station 1200 for 5G communication connection. And when the base station 1200 inquires whether the electronic device 100 is in a state in which 5G connection is possible and 5G connection is allowed in response to this (UE Capability inquiry), in response to this, the electronic device 100 is 5G connection is possible, and information indicating that 5G connection is allowed may be transmitted to the base station 1200 (UE Capability Information). Then, the electronic device 100 may be allocated a radio resource for 5G network connection from the base station 1200 (RRC Connection Configuration, RRC Connection Configuration complete).
  • the electronic device 100 transmits a result (measurement report) of detecting an electric field state with 5G base stations located nearby to the base station 1200, and the base station 1200 responds to the electric field state detection result (measurement report).
  • 5G base station connection information RRC Connection Configuration (5G Addition Command)
  • the electronic device 100 may be connected to a specific 5G base station according to the received 5G base station connection information, and may perform wireless communication with the connected 5G base station.
  • FIG. 12B is a flowchart illustrating a process in which the electronic device 100 related to the present invention is restored to the communication method through message exchange with the base station in a state in which the electronic device 100 is switched to the 4G communication method.
  • the electronic device 100 may switch the communication method to the 4G communication method when the electric field condition deteriorates in a state in which wireless communication is performed using the 5G communication method (first time point: 1251). 2 time points: 1252). Then, the electronic device 100 may be switched from a state in which data is transmitted/received 1260 in the 5G communication method to a state in which data is transmitted/received 1261 in the 4G communication method.
  • the electronic device 100 may transmit a message (SCG Failure Information NR) indicating that the connection to the 5G network has failed to the base station 1200 .
  • SCG Failure Information NR SCG Failure Information
  • the base station 1200 may transmit a message for reconnection to the 5G network to the electronic device 100 .
  • the message transmitted from the base station 1200 may be a message for radio resource allocation for 5G network connection, and the electronic device 100 responds to the received radio resource allocation message to provide a radio resource for 5G communication connection.
  • the electronic device 100 may withhold transmission of a detection result (measurement report) of detecting an electric field state with 5G base stations located in the vicinity to the base station 1200 for a preset time. there is.
  • the transmission of the detection result may be suspended until the electric field condition becomes favorable.
  • the base station 1200 may transmit a message requesting transmission of the detection result to the electronic device 100 , but the electronic device 100 may ignore the message requesting transmission of the detection result.
  • the electronic device 100 detects the detection The result may be transmitted to the base station 1200 (fifth time point: 1255). Then, the base station 1200 may transmit 5G base station connection information (RRC Connection Configuration (5G Addition Command)) for connection to a specific 5G base station based on the received detection result. Then, the electronic device 100 may be connected to a specific 5G base station according to the received 5G base station connection information, and may perform wireless communication with the connected 5G base station.
  • 5G base station connection information RRC Connection Configuration (5G Addition Command)
  • the electronic device 100 may maintain a state of transmitting and receiving data 1261 in the 4G communication method until it is connected to a specific 5G base station, and when connected to the specific 5G base station, communication By switching the method, it may be switched to a state of transmitting and receiving data 1262 in the 5G communication method.
  • the electronic device 100 in response to the message for radio resource allocation transmitted from the base station 1200, the electronic device 100 suspends the connection to the 5G network for a preset time in a state in which the radio resource is allocated.
  • the electronic device 100 may ignore the message for radio resource allocation received from the base station 1200 during the preset hold time.
  • radio resources may be allocated and the detection result may be transmitted to the base station 1200 .
  • radio resources may be allocated and the detection result may be transmitted to the base station 1200 .
  • the base station 1200 since the radio resource is allocated when the actual electronic device 100 is switched to the 5G communication method, the base station 1200 .
  • the antenna including the processor 180 and the control method for controlling the antenna including the processor 180 and the control method thereof are provided in a computer-readable medium in which a program is recorded. It can be implemented as code.
  • the computer-readable medium includes any type of recording device in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (eg, transmission over the Internet) that is implemented in the form of.
  • the computer may include the processor 180 of the electronic device 100 .

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Abstract

본 발명은 전자기기에 대한 것으로, 제1 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제1 통신 모듈과, 제2 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제2 통신 모듈, 및 상기 제1 통신 방식을 통해 데이터를 송수신하는 경우, 제1 통신 방식에 따른 제1 기지국과 상기 전자기기와의 전계 상태를 측정 및, 측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이하로 악화된 경우, 상기 제1 기지국의 커버리지(coverage) 내에서 제2 통신 방식으로 통신 방식을 전환하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법
본 발명은 4G 통신과 5G 통신이 모두 가능한 전자기기에 관한 것이다.
최근 이동 단말기를 비롯한 다양한 전자기기는 LTE(Long Term Evolution, 4G) 통신 기술 뿐만 아니라 NR(New Radio, 5G) 통신 기술을 이용하여 4G 네트워크 및 5G 네트워크를 통한 서비스를 이용할 수 있다. 그리고 이처럼 전자기기가 4G 통신과 5G 통신을 모두 지원 가능한 방식을 NSA(Non Stand Alone) 방식이라고 한다.
이러한 NSA 방식의 전자기기의 경우, 4G 네트워크와 5G 네트워크에 동시에 연결하여, 4G 기지국과 5G 기지국으로부터 동시에 데이터를 업로드 하거나 또는 다운로드 할 수도 있으나, 이러한 경우 두 개의 네트워크에 동시에 연결되므로 배터리의 사용량이 증가한다는 문제점이 있으므로, 통상적으로는 사용자가 선호하는 무선 통신 방식에 따라 선택되는 어느 하나의 통신 방식에 따라 통신이 이루어진다.
한편 통상적인 5G NSA 방식의 전자기기의 경우, 5G 네트워크를 통해 모든 데이터를 전송하거나, 베어러(bearer)를 분할하여 일부를 4G 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 방식으로 5G 통신 서비스를 제공한다. 이 경우 베어러를 분할하여 일부의 데이터를 4G 네트워크를 통해 전송하는 방식은, 데이터의 전송 속도가 일정 속도 이상인 경우, 보다 많은 데이터를 보다 짧은 시간 내에 전송할 수 있도록 하기 위한 것으로, 이를 위해서는 5G 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 전송 속도가 일정 속도 이상이여야 한다.
일반적으로 5G 통신 방식의 경우 대략 3.5Ghz의 초고주파를 이용하여 데이터를 전송하므로, 이론적으로 4G 통신 방식에 비하여 최고 전송 속도는 20배, 처리 용량은 100배에 달할 수 있다. 그러나 직진성이 강한 고주파의 특성 상 4G 통신 방식에 비하여 5G 기지국의 커버리지는 협소해지고, 이에 따라 5G 통신 방식의 경우, 4G 통신 방식에 비하여 약전계 지역이 더 많이 발생한다는 문제가 있다. 그리고 약전계 지역의 경우 악화된 전계 상황으로 인해 에러율이 증가하고 데이터 전송 속도 역시 느려진다는 문제가 있다. 이 경우 전계 상황의 악화에 따라 4G 통신 방식으로 데이터를 전송하는 경우보다 데이터 전송 속도가 더 느려지는 경우가 발생할 수 있다.
더욱이, 통상적인 NSA 방식의 전자기기의 경우, 전자기기는 마스터 셀(Master Cell)의 기지국으로부터 수신되는 네트워크 연결 메시지에 근거하여 5G 기지국과 연결될 수 있으며, 5G 기지국에 연결된 이후에는 5G 기지국의 제어에 따라 전계 상황을 측정한 결과(measurement report)를 전송하고, 5G 기지국이 상기 측정 결과에 근거하여 다른 기지국 또는 다른 통신 방식으로의 전환을 위한 메시지를 전송하면, 이를 수신하여 다른 기지국으로 핸드 오버를 수행하거나 또는 다른 통신 방식으로 통신 방식을 전환할 수 있다. 즉, 5G 기지국이 통신 방식의 전환을 위한 메시지를 전송하지 않는 경우, 전자기기는 5G 통신을 계속 유지하여야 하며, 이에 따라 느린 데이터 전송 속도와 높은 에러율이 유지되는 상태가 오래 지속된다는 문제가 있다.
한편 상술한 바와 같이 NSA 방식의 전자기기의 경우, 5G 네트워크 뿐만 아니라 4G 네트워크를 통해서도 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 5G NSA 방식의 전자기기의 경우 4G 네트워크를 통해 데이터를 전송하기 위해서는 5G 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 전송 속도가 일정 속도 이상이라는 조건을 충족하여야 한다. 따라서 상술한 바와 같이 전계 상황의 악화에 따라 5G 통신 속도가 저하되는 경우, 4G 네트워크를 통한 데이터의 전송이 어려우며, 이에 전자기기가 5G 기지국의 커버리지를 완전히 벗어나서 4G 기지국과 연결(기지국으로부터 수신되는 메시지에 따른 통신 방식 전환)되기 전까지 느린 전송 속도와 에러율이 높은 상태가 유지된다는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 전자기기가 5G 약전계 영역에 진입하는 경우, 전송 속도의 감소 및 에러율이 증가하는 상태가 지속되는 시간을 보다 단축시킬 수 있도록 하는 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전자기기가, 측정된 전계 상황에 따라 빈번하게 통신 방식이 전환되는 것을 방지할 수 있는 전자기기 및 그 전자기기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기는, 제1 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제1 통신 모듈과, 제2 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제2 통신 모듈, 및 상기 제1 통신 방식을 통해 데이터를 송수신하는 경우, 제1 통신 방식에 따른 제1 기지국과 상기 전자기기와의 전계 상태를 측정 및, 측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이하로 악화된 경우, 상기 제1 기지국의 커버리지(coverage) 내에서 제2 통신 방식으로 통신 방식을 전환하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기 설정된 수준에 대응하는 전계 상태는, 상기 제1 기지국이, 상기 전자기기로부터 수신되는 전계 상태 측정 결과에 근거하여, 상기 제1 통신 방식에 따른 연결 실패 여부를 판정하는 기준에 대응하는 전계 상태보다 더 양호한 전계 상태임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모뎀은, 상기 제2 통신 방식으로 통신 방식이 전환되면, 기 설정된 보류 시간동안 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식 복원을 보류하고, 상기 보류 시간이 경과된 이후에 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모뎀은, 상기 보류 시간동안 상기 기지국으로부터 수신되는 메시지를 무시하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하며, 상기 보류 시간동안 무시되는 기지국으로부터 수신된 메시지는, 제1 통신 방식에 따른 통신 연결을 위한 무선 자원을 할당하기 위한 메시지임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모뎀은, 상기 보류 시간동안 상기 기지국에 전송될 메시지의 전송을 보류하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하며, 상기 보류 시간 동안 상기 전송이 보류되는 메시지는, 상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 측정한 결과(Measurement Report)임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모뎀은, 상기 보류 시간이 경과된 이후에, 상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 재측정하고, 상기 전계 상태 재측정 결과에 따라, 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모뎀은, RSRQ(Reference Signal Received Power), CQI(Channel Quality Information), RSRP(Reference Signal Received Power), 및 DL BLER(DownLoad BLock Error Rate) 중 적어도 하나를 측정 및 측정된 적어도 하나의 측정값에 근거하여 상기 제1 기지국과의 전계 상태를 측정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모뎀은, 상기 적어도 하나의 측정값에 대해 산출된 통계값에 근거하여, 상기 제1 기지국과의 전계 상태를 측정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 모뎀은, 상기 보류 시간 동안, 상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태 측정을 보류하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 통신 방식은 5G 통신 방식이고, 상기 제2 통신 방식은 4G 통신 방식임을 특징으로 한다.
제1 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제1 단계와, 상기 제1 통신 방식에 따른 제1 기지국과 상기 전자기기와의 전계 상태를 측정하는 제2 단계와, 측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이하로 악화되었는지 여부를 검출하는 제3 단계와, 상기 제3 단계의 검출 결과에 근거하여 상기 전자기기가 상기 제1 기지국의 커버리지(coverage) 내에서 상기 제1 통신 방식과 다른 제2 통신 방식으로 통신 방식을 전환하는 제4 단계와, 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태가 기 설정된 보류 시간 이상 지속되었는지 여부를 검출하는 제5 단계 및, 상기 제5 단계의 검출 결과에 근거하여 상기 제2 통신 방식에서 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제3 단계는, 상기 제2 단계에서 측정된 적어도 하나의 전계 상태 측정 지표들에 대한 통계값을 산출하는 제3-1 단계 및, 상기 산출된 통계값이 기 설정된 임계값 이상인지 여부에 따라 상기 전계 상태가 상기 기 설정된 수준 이하로 악화되었는지 여부를 판단하는 제3-2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제5 단계는, 상기 보류 시간동안 상기 기지국으로부터 수신되는 메시지를 무시하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하는 단계이며, 상기 보류 시간동안 무시되는 기지국으로부터 수신된 메시지는, 제1 통신 방식에 따른 통신 연결을 위한 무선 자원을 할당하기 위한 메시지임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제5 단계는, 상기 보류 시간동안 상기 기지국에 전송될 메시지의 전송을 보류하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하는 단계이며, 상기 보류 시간 동안 상기 전송이 보류되는 메시지는, 상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 측정한 결과(Measurement Report)임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제6 단계는, 상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 재측정하는 제6-1 단계 및, 상기 전계 상태를 재측정한 결과에 따라, 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 제6-2 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명은 전계 상황이 기 설정된 수준 이하로 악화되면, 전자기기가 4G 네트워크로 통신 방식을 전환함으로써, 5G 약전계 상태에서 5G 네트워크와의 연결이 해지될 때까지 높은 에러율과 낮은 전송 속도가 지속되는 시간을 보다 단축시킬 수 있으며, 일정 수준 이상의 데이터 전송 품질을 유지할 수 있도록 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명은 4G 통신 방식으로 통신 방식이 전환된 경우, 기 설정된 보류 시간이 경과하거나 일정 수준의 이상으로 전계 상태가 회복되기 전에는, 5G 네트워크로부터 수신되는 네트워크 연결 메시지를 무시함으로써, 통신 방식의 전환이 빈번하게 반복되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 전자기기와 외부기기 또는 서버와의 인터페이스를 나타낸 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 관련된 전자기기에 대한 상세한 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2b 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예와 관련된 전자기기를 서로 다른 방향에서 바라본 사시도들이다.
도 3a는 본 발명과 관련된 전자기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸 예시도이다.
도 3b는 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 본 발명과 관련된 전자기기의 무선 통신부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4a는 본 발명과 관련된 전자기기에서 복수의 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구조를 도시한 블록도이다.
도 4b는, 도 4a의 구성도에서 추가적으로 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 전자기기에서 동작하는 어플리케이션 프로그램과 관련된 프레임워크 구조를 도시한 개념도이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명과 관련된 전자기기의 무선 통신 시스템 구조를 설명하기 위한 구조도이다.
도 7a 및 도 7b는 5G 통신 방식(NR : New Radio)에 따른 프레임의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 8b는 5G 통신 방식에 따른 시간 및 주파수 자원 구조를 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명과 관련된 전자기기에서, 측정된 전계 상태에 따라 전자기기 자체적으로 통신 방식을 전환하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명과 관련된 전자기기에서, 통신 방식이 전환되는 경우 기 설정된 보류 시간 이상 동안 전환된 통신 방식을 유지하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명과 관련된 전자기기가, 전자기기의 이동에 따라 약전계 지역으로 진입하는 예를 도시한 개념도이다.
도 12a는 통상적인 전자기기가 기지국과의 메시지 교환을 통해 5G 네트워크에 연결되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 12b는 본 발명과 관련된 전자기기가, 4G 통신 방식으로 전환된 상태에서 기지국과의 메시지 교환을 통해 통신 방식이 복원되는 과정을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 전자기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 도 1a는 일 실시 예에 따른 전자기기를 설명하기 위한 구성과 전자기기와 외부기기 또는 서버와의 인터페이스를 나타낸다. 한편, 도 1b는 일 실시 예에 따른 전자기기가 외부기기 또는 서버와 인터페이스되는 상세 구성을 나타낸다.
한편, 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 도 2a는 도 1a의 전자기기에 대한 상세 구성을 나타낸다. 한편, 도 2b 및 2c는 본 발명과 관련된 전자기기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 1a를 참조하면, 전자기기(100)는 통신 인터페이스(110), 입력 인터페이스 (또는, 입력 장치)(120), 출력 인터페이스 (또는, 출력 장치)(150) 및 프로세서(180)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 통신 인터페이스(110)는 무선 통신모듈(110)를 지칭할 수 있다. 또한, 전자기기(100)는 디스플레이(151)와 메모리(170)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 전자기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 전자기기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신모듈(110)은, 전자기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자기기(100)와 다른 전자기기(100) 사이, 또는 전자기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신모듈(110)은, 전자기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 네트워크는 예컨대 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크일 수 있다.
도 1a 및 도 2a를 참조하면, 이러한 무선 통신모듈(110)은, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치정보 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 모뎀과 같은 기저대역 프로세서로 구현될 수 있다. 일 예시로, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 IF 대역에서 동작하는 송수신부 회로(transceiver circuit)와 기저대역 프로세서로 구현될 수 있다. 한편, RF 모듈(1200)은 각각의 통신 시스템의 RF 주파수 대역에서 동작하는 RF 송수신부 회로로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113) 및 위치정보 모듈(114)은 각각의 RF 모듈을 포함하도록 해석될 수 있다.
4G 무선 통신 모듈(111)은 4G 이동통신 네트워크를 통해 4G 기지국과 4G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 송신 신호를 4G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 수신 신호를 4G 기지국으로부터 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 4G 기지국으로 전송되는 복수의 4G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다. 또한, 4G 기지국으로부터 수신되는 복수의 4G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 여기서, 4G 기지국과 5G 기지국은 비-스탠드 얼론(NSA: Non-Stand-Alone) 구조일 수 있다. 예컨대, 4G 기지국과 5G 기지국은 셀 내 동일한 위치에 배치되는 공통-배치 구조(co-located structure)일 수 있다. 또는, 5G 기지국은 4G 기지국과 별도의 위치에 스탠드-얼론(SA: Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 송신 신호를 5G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 수신 신호를 5G 기지국으로부터 수신할 수 있다.
이때, 5G 주파수 대역은 4G 주파수 대역과 동일한 대역을 사용할 수 있고, 이를 LTE 재배치(re-farming)이라고 지칭할 수 있다. 한편, 5G 주파수 대역으로, 6GHz 이하의 대역인 Sub6 대역이 사용될 수 있다.
반면, 광대역 고속 통신을 수행하기 위해 밀리미터파(mmWave) 대역이 5G 주파수 대역으로 사용될 수 있다. 밀리미터파(mmWave) 대역이 사용되는 경우, 전자기기(100)는 기지국과의 통신 커버리지 확장(coverage expansion)을 위해 빔 포밍(beam forming)을 수행할 수 있다.
한편, 5G 주파수 대역에 관계없이, 5G 통신 시스템에서는 전송 속도 향상을 위해, 더 많은 수의 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 기지국으로 전송되는 복수의 5G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) MIMO가 수행될 수 있다. 또한, 5G 기지국으로부터 수신되는 복수의 5G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) MIMO가 수행될 수 있다.
한편, 무선 통신모듈(110)은 4G 무선 통신 모듈(111)과 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 기지국 및 5G 기지국과 이중 연결(DC: Dual Connectivity) 상태일 수 있다. 이와 같이, 4G 기지국 및 5G 기지국과의 이중 연결을 EN-DC(EUTRAN NR DC)이라 지칭할 수 있다. 여기서, EUTRAN은 Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network로 4G 무선 통신 시스템을 의미하고, NR은 New Radio로 5G 무선 통신 시스템을 의미한다.
한편, 4G 기지국과 5G 기지국이 공통-배치 구조(co-located structure)이면, 이종 반송파 집성(inter-CA(Carrier Aggregation)을 통해 스루풋(throughput) 향상이 가능하다. 따라서, 4G 기지국 및 5G 기지국과 EN-DC 상태이면, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 수신 신호와 5G 수신 신호를 동시에 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(113)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자기기(100)와 다른 전자기기(100) 사이, 또는 전자기기(100)와 다른 전자기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 이용하여 전자기기 간 근거리 통신이 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 기지국을 경유하지 않고 전자기기들 간에 D2D (Device-to-Device) 방식에 의해 근거리 통신이 수행될 수 있다.
한편, 전송 속도 향상 및 통신 시스템 융합(convergence)을 위해, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112) 중 적어도 하나와 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 4G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 또는, 5G 무선 통신 모듈(112)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 5G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.
위치정보 모듈(114)은 전자기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(114)은 치환 또는 부가적으로 전자기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신모듈(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(114)은 전자기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
구체적으로, 전자기기는 5G 무선 통신 모듈(112)을 활용하면, 5G 무선 통신 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 5G 기지국의 정보에 기반하여, 전자기기의 위치를 획득할 수 있다. 특히, 밀리미터파(mmWave) 대역의 5G 기지국은 좁은 커버리지를 갖는 소형 셀(small cell)에 배치(deploy)되므로, 전자기기의 위치를 획득하는 것이 유리하다.
입력 장치(120)는, 펜 센서(1200), 키 버튼(123), 음성입력 모듈(124), 터치 패널(151a) 등을 포함할 수 있다. 한편, 입력 장치(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라 모듈(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 152c), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력 장치(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
카메라 모듈(121)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 신호 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 lamp 등)를 포함할 수 있다.
센서 모듈(140)은 전자기기 내 정보, 전자기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈(140)은 제스처 센서(340a), 자이로 센서(340b), 기압 센서(340c), 마그네틱 센서(340d), 가속도 센서(340e), 그립 센서(340f), 근접 센서(340g), 컬러(color) 센서(340h)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(340i), 온/습도 센서(340j), 조도 센서(340k), 또는 UV(ultra violet) 센서(340l), 광 센서(340m), 홀(hall)센서(340n) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 센서 모듈(140)은 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 152c 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 전자기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력 인터페이스(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이(151), 오디오 모듈(152), 햅팁 모듈(153), 인디케이터(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 디스플레이(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템(micro electro mechanical systems, MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(151)는 사용자에게 각종 콘텐트(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(151)는 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
한편, 디스플레이(151)는 터치 패널(151a), 홀로그램 장치(151b) 및 프로젝터(151c) 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 패널은 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널은 터치 패널(151a)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 홀로그램 장치(151b)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(151c)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(100)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
오디오 모듈(152)은 리시버(152a), 스피커(152b) 및 마이크로폰(152c)과 연동하도록 구성될 수 있다. 한편, 햅팁 모듈(153)은 전기 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과(예: 압력, 질감) 등을 발생시킬 수 있다. 전자기기는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFlow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 또한, 인디케이터(154)는 전자기기(100) 또는 그 일부(예: 프로세서(310))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다.
인터페이스부로 구현될 수 있는 유선 통신모듈(160)은 전자기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 유선 통신 모듈(160)는, HDMI(162), USB(162), 커넥터/포트(163), 광 인터페이스(optical interface)(164), 또는 D-sub(D-subminiature)(165)를 포함할 수 있다. 또한, 유선 통신모듈(160)은 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자기기(100)에서는, 유선 통신 모듈(160)에 외부기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 전자기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버(예컨대, 제1 서버(310) 또는 제2 서버(320))로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자기기(100) 상에 설치되어, 프로세서(180)에 의하여 상기 전자기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
이와 관련하여, 제1 서버(310)는 인증 서버로 지칭될 수 있고, 제2 서버(320)는 컨텐츠 서버로 지칭될 수 있다. 제1 서버(310) 및/또는 제2 서버(320)는 기지국을 통해 전자기기와 인터페이스될 수 있다. 한편, 컨텐츠 서버에 해당하는 제2 서버(320) 중 일부는 기지국 단위의 모바일 에지 클라우드(MEC, 330)로 구현될 수 있다. 따라서, 모바일 에지 클라우드(MEC, 330)로 구현된 제2 서버(320)를 통해 분산 네트워크를 구현하고, 컨텐츠 전송 지연을 단축시킬 수 있다.
메모리(170)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(170)는 내장 메모리(170a)와 외장 메모리(170b)를 포함할 수 있다. 메모리(170)는, 예를 들면, 전자기기(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(170)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(240)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로그램(240)은 커널(171), 미들웨어(172), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(173) 또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(174) 등을 포함할 수 있다. 커널(171), 미들웨어(172), 또는 API(174)의 적어도 일부는, 운영 시스템(OS)으로 지칭될 수 있다.
커널(171)은 다른 프로그램들(예: 미들웨어(172), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programing interface, API)(173), 또는 어플리케이션 프로그램(174))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스, 메모리(170), 또는 프로세서(180) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(171)은 미들웨어(172), API(173), 또는 어플리케이션 프로그램(174)에서 전자기기(100)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(172)는 API(173) 또는 어플리케이션 프로그램(174)이 커널(171)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(172)는 어플리케이션 프로그램(247)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 일 실시 예로, 미들웨어(172)는 어플리케이션 프로그램(174) 중 적어도 하나에 전자기기(100)의 시스템 리소스(예: 버스, 메모리(170), 또는 프로세서(180) 등)를 사용할 수 있는 우선순위를 부여하고, 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(173)는 어플리케이션 프로그램(174)이 커널(171) 또는 미들웨어(1723)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예컨대 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
프로세서(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다. 또한, 프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a 및 도 2a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
프로세서(180)는, 중앙처리장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP), 이미지 신호 프로세서(image signal processor, ISP) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor, CP), 저전력 프로세서(예: 센서 허브) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(180)는 전자기기(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
전원공급부(190)는 프로세서(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 전력 관리 모듈(191)과 배터리(192)를 포함하며, 배터리(192)는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다. 전력 관리 모듈(191은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기 공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(396)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 예를 들면, 배터리(192)는, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320) 각각은 전자기기(100)와 동일한 또는 다른 종류의 기기(예: 외부기기 또는 서버)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자기기(100)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자기기(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))에서 실행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자기기(100)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))에게 요청할 수 있다. 다른 전자기기(예: 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(201)로 전달할 수 있다. 전자기기(100)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 클라이언트-서버 컴퓨팅, 또는 모바일 에지 클라우드(MEC) 기술이 이용될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 전자기기 상에서 구현될 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 무선 통신 시스템은 전자 장치(100), 적어도 하나의 외부기기(100a), 제1 서버(310) 및 제2 서버(320)를 포함할 수 있다. 전자기기(100)는 적어도 하나의 외부기기(100a), 와 기능적으로 연결되고, 적어도 하나의 외부기기(100a)로부터 수신한 정보를 기반으로 전자기기(100)의 콘텐츠나 기능을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자기기(100)는 서버(310, 320)를 이용하여 적어도 하나의 외부기기(100)가 소정의 규칙을 따르는 정보를 포함하거나 혹은 생성하는지를 판단하기 위한 인증을 수행할 수 있다. 또한, 전자기기(100)는 인증 결과에 기반하여 전자기기(100)를 제어함으로써 콘텐츠 표시 혹은 기능 제어를 달리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자기기(100)는 유선 혹은 무선 통신 인터페이스를 통해 적어도 하나의 외부기기(100a)와 연결되어 정보를 수신 혹은 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자기기(100) 및 적어도 하나의 외부기기(100a)는 NFC(near field communication), 충전기(charger)(예: USB(universal serial bus)-C), 이어잭(ear jack), BT(bluetooth), WiFi(wireless fidelity) 등의 방식으로 정보를 수신 혹은 송신할 수 있다.
전자기기(100)는 외부기기 인증 모듈(100-1), 콘텐츠/기능/정책 정보 DB(100-2), 외부기기 정보 DB(100-3), 혹은 콘텐츠 DB(104) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자기기(100)와 연계 가능한 보조(assistant) 기구로서, 전자기기(100)의 사용 편의성, 외관적 미감 증대, 활용성 강화 등 다양한 목적으로 설계된 기기일 수 있다. 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자기기(100)에 물리적으로 접촉되거나 혹은 물리적으로 접촉되지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 유선/무선 통신모듈을 이용하여 전자기기(100)에 기능적으로 연결되고, 전자기기(100)에서 콘텐츠나 기능을 제어하기 위한 제어 정보를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 외부기기 정보에 포함되는 여러 정보 중 하나 이상을 암호화(encryption)/복호화(decryption)하거나, 외부에서 직접 접근 불가능한 물리적/가상적 메모리 영역에 저장하고 관리하기 위한 인증 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 전자기기(100)와 통신을 수행하거나, 혹은 외부기기들 간 통신을 통해 정보를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 서버(410 혹은 320)와 기능적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 적어도 하나의 외부기기(100a)는 커버 케이스(cover case), NFC 동글(dongle), 차량 충전기, 이어폰, 이어캡(예: 휴대전화 오디오 커넥터에 장착하는 액세서리 장치), 체온계, 전자펜, BT 이어폰, BT 스피커, BT 동글, TV, 냉장고, WiFi 동글 등 다양한 형태의 제품일 수 있다.
이와 관련하여, 예를 들어 무선 충전기와 같은 외부기기(100a)는 코일과 같은 충전 인터페이스(charging interface)를 통해 전자기기(100)로 전력을 공급할 수 있다. 이 경우, 코일과 같은 충전 인터페이스를 통한 인 밴드 통신을 통해 제어 정보가 외부기기(100a)와 전자기기(100) 간에 교환될 수 있다. 한편, 블루투스 또는 NFC와 같은 아웃 오브 밴드 통신을 통해 제어 정보가 외부기기(100a)와 전자기기(100) 간에 교환될 수 있다.
한편, 제1 서버(310)는 적어도 하나의 외부기기(100a)와 관련한 서비스를 위한 서버나 클라우드 장치 혹은 스마트 홈 환경에서 서비스를 제어하기 위한 허브 장치를 포함할 수 있다. 제1 서버(310)는 외부기기 인증 모듈(311), 콘텐트/기능/정책 정보 DB(312), 외부기기 정보 DB(313) 또는 전자기기/사용자 DB(314) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 서버(310)는 인증 관리 서버, 인증 서버, 인증 관련 서버로 지칭될 수 있다. 제2 서버(320)는, 서비스나 콘텐츠 제공을 위한 서버나 클라우드 장치, 혹은 스마트 홈 환경에서 서비스를 제공하기 위한 허브 장치를 포함할 수 있다. 제2 서버(320)는 콘텐츠 DB(321), 외부기기 스펙 정보 DB(322), 콘텐츠/기능/정책 정보 관리 모듈(323) 혹은 장치/사용자 인증/관리 모듈(324) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제2 서버(130)는 콘텐츠 관리 서버, 콘텐츠 서버 또는 콘텐츠 관련 서버로 지칭될 수 있다.
도 2b 및 2c를 참조하면, 개시된 전자기기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 전자기기의 특정 유형에 관련될 것이나, 전자기기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 전자기기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 전자기기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
전자기기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 전자기기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다. 한편, 리어 케이스(102)의 측면 중 일부가 방사체(radiator)로 동작하도록 구현될 수 있다.
도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
전자기기(100)에는 디스플레이(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 유선 통신 모듈(160) 등이 구비될 수 있다.
디스플레이(151)는 전자기기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이(151)는 전자기기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한, 디스플레이(151)는 전자기기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 전자기기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 프로세서(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
이처럼, 디스플레이(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.
제1음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 프로세서(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 전자기기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
한편, 전자기기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 프로세서(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
유선 통신 모듈(160)은 전자기기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 유선 통신 모듈(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 전자기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 유선 통신 모듈(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다. 제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다. 플래시(125)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(125)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다. 또한, 마이크로폰(152c)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(152c)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)와 연결되는 복수의 안테나는 단말기 측면에 배치될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
한편, 단말기 측면에 배치되는 복수의 안테나는 MIMO를 지원하도록 4개 이상으로 구현될 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 복수의 안테나 각각이 배열 안테나(array antenna)로 구현됨에 따라, 전자기기에 복수의 배열 안테나가 배치될 수 있다.
단말기 바디에는 전자기기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
이하에서는 실시 예에 따른 다중 통신 시스템 구조 및 이를 구비하는 전자기기, 특히 이종 무선 시스템(heterogeneous radio system)에서 안테나 및 이를 구비하는 전자기기와 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
한편, 도 2a와 같은 4G/5G 무선 통신 모듈이 구비된 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다.
일 실시예에 따른 5G 통신 시스템에서, 5G 주파수 대역은 Sub6 대역보다 높은 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 5G 주파수 대역은 밀리미터파 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.
도 3a는 일 실시예에 따른 전자기기의 복수의 안테나들이 배치될 수 있는 구성의 예시를 나타낸다. 도 3a를 참조하면, 전자기기(100)의 내부 또는 전면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 전자기기의 내부에 캐리어에 프린트된 형태로 구현되거나 또는 RFIC와 함께 시스템 온 칩(Soc) 형태로 구현될 수 있다. 한편, 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 전자기기의 내부 이외에 전자기기의 전면에 배치될 수도 있다. 이와 관련하여, 전자기기(100)의 전면에 배치되는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)은 디스플레이에 내장되는 투명 안테나(transparent antenna)로 구현될 수 있다.
한편, 전자기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)이 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 전자기기(100)의 측면에 도전 멤버 형태로 4G 안테나가 배치되고, 도전 멤버 영역에 슬롯이 형성되고, 슬롯을 통해 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d)이 5G 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 또한, 전자기기(100)의 배면에 안테나들(1150B)이 배치되어, 5G 신호가 후면 방사되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명은 전자기기(100)의 측면에 복수의 안테나들(1110S1 및 1110S2)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 또한, 본 발명은 전자기기(100)의 전면 및/또는 측면에 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2)을 통해, 적어도 하나 이상의 신호를 송신하거나 또는 수신할 수 있다. 전자기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2)중 어느 하나의 안테나를 통해 기지국과 통신이 가능하다. 또는, 전자기기는 복수의 안테나들(1110a 내지 1110d, 1150B, 1110S1 및 1110S2) 중 둘 이상의 안테나를 통해 기지국과 다중 입출력(MIMO) 통신이 가능하다.
도 3b는 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자기기의 무선 통신부의 구성을 도시한다. 도 3b를 참조하면, 전자기기는 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220) 및 RFIC(250)를 포함한다. 또한, 전자기기는 모뎀(Modem, 270) 및 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor, 280)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 모뎀(Modem, 270)과 어플리케이션 프로세서(AP, 280)와 물리적으로 하나의 chip에 구현되고, 논리적 및 기능적으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 물리적으로 분리된 chip의 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 전자기기는 수신부에서 복수의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 261 내지 264)을 포함한다. 여기서, 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220), RFIC(250) 및 복수의 저잡음 증폭기(261 내지 264)는 모두 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 이때, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, RFIC(250)는 4G/5G 일체형으로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. RFIC(250)가 4G/5G 일체형으로 구성되는 경우, 4G/5G 회로 간 동기화 (synchronization) 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 모뎀(270)에 의한 제어 시그널링이 단순화될 수 있다는 장점이 있다.
한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G RFIC 및 5G RFIC로 각각 지칭될 수 있다. 특히, 5G 대역이 밀리미터파 대역으로 구성되는 경우와 같이 5G 대역과 4G 대역의 대역 차이가 큰 경우, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. 이와 같이, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G 대역과 5G 대역 각각에 대하여 RF 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.
한편, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우에도 4G RFIC 및 5G RFIC가 논리적 및 기능적으로 분리되고 물리적으로는 하나의 chip에 구현되는 것도 가능하다.
한편, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 전자기기의 각 구성부의 동작을 제어하도록 구성한다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 모뎀(270)을 통해 전자기기의 각 구성부의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자기기의 저전력 동작(low power operation)을 위해 전력 관리 IC(PMIC: Power Management IC)를 통해 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 모뎀(270)은 RFIC(250)를 통해 송신부 및 수신부의 전력 회로를 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.
이와 관련하여, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 전자기기가 대기 모드(idle mode)에 있다고 판단되면, 모뎀(270)을 통해 RFIC(250)를 다음과 같이 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자기기가 대기 모드(idle mode)에 있다면, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220) 중 적어도 하나가 저전력 모드에서 동작하거나 또는 오프(off)되도록 모뎀(270)을 통해 RFIC(250)를 제어할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 전자기기가 low battery mode이면, 저전력 통신이 가능한 무선 통신을 제공하도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자기기가 4G 기지국, 5G 기지국 및 액세스 포인트 중 복수의 엔티티와 연결된 경우, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 가장 저전력으로 무선 통신이 가능하도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스루풋(Throughput)을 다소 희생하더라도 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 근거리 통신 모듈(113)만을 이용하여 근거리 통신을 수행하도록 모뎀(270)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 전자기기의 배터리 잔량이 임계치 이상이면, 최적의 무선 인터페이스를 선택하도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 배터리 잔량과 가용 무선 자원 정보에 따라 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(270)을 제어할 수 있다. 이때, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 배터리 잔량 정보는 PMIC로부터 수신하고, 가용 무선 자원 정보는 모뎀(270)으로부터 수신할 수 있다. 이에 따라, 배터리 잔량과 가용 무선 자원이 충분하면, 어플리케이션 프로세서(AP, 280)는 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(270)과 RFIC(250)를 제어할 수 있다.
한편, 도 3b의 다중 송수신 시스템(multi-transceiving system)은 각각의 무선 시스템(radio System)의 송신부와 수신부를 하나의 송수신부로 통합할 수 있다. 이에 따라, RF 프론트 엔드(Front-end)에서 두 종류의 시스템 신호를 통합하는 회로부분을 제거할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 프론트 엔드 부품을 통합된 송수신부로 제어 가능하므로, 송수신 시스템이 통신 시스템 별로 분리되었을 경우보다 효율적으로 프론트 엔드 부품을 통합할 수 있다.
또한, 통신 시스템 별로 분리되는 경우, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 불가능하거나, 이로 인한 시스템 지연(system delay)를 가중시키기 때문에 효율적인 자원 할당이 불가능하다. 반면에, 도 3b와 같은 다중 송수신 시스템은, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 가능하고, 이로 인한 시스템 지연을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 할당이 가능한 장점이 있다.
한편, 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템이 4G 대역 또는 Sub6 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다.
반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)는 어느 하나는 4G 대역에서 동작하고, 다른 하나는 밀리미터파 대역에서 동작할 수 있다.
한편, 송수신부와 수신부를 통합하여, 송수신 겸용 안테나를 이용하여 하나의 안테나로 2개의 서로 다른 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 도 3b와 같이 4개의 안테나를 이용하여 4x4 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 하향링크(DL)를 통해 4x4 DL MIMO가 수행될 수 있다.
한편, 5G 대역이 Sub6 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역에서 모두 동작하도록 구성될 수 있다. 반면에, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역 중 어느 하나의 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이때, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 별도의 복수 안테나 각각이 밀리미터파 대역에서 배열 안테나로 구성될 수 있다.
한편, 4개의 안테나 중 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)에 연결된 2개의 안테나를 이용하여 2x2 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 상향링크(UL)를 통해 2x2 UL MIMO (2 Tx)가 수행될 수 있다. 또는, 2x2 UL MIMO에 한정되는 것은 아니고, 1 Tx 또는 4 Tx로 구현 가능하다. 이때, 5G 통신 시스템이 1 Tx로 구현되는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220) 중 어느 하나만 5G 대역에서 동작하면 된다. 한편, 5G 통신 시스템이 4Tx로 구현되는 경우, 5G 대역에서 동작하는 추가적인 전력 증폭기가 더 구비될 수 있다. 또는, 하나 또는 두 개의 송신 경로 각각에서 송신 신호를 분기하고, 분기된 송신 신호를 복수의 안테나에 연결할 수 있다.
한편, RFIC(250)에 해당하는 RFIC 내부에 스위치 형태의 분배기(Splitter) 또는 전력 분배기(power divider)가 내장되어 있어, 별도의 부품이 외부에 배치될 필요가 없고 이로 인해 부품 실장성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, RFIC(250)에 해당하는 RFIC 내부에 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태의 스위치를 사용하여 2개의 서로 다른 통신 시스템의 송신부(TX) 선택이 가능하다.
또한, 실시 예에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자기기는 듀플렉서(duplexer, 231), 필터(232) 및 스위치(233)를 더 포함할 수 있다.
듀플렉서(231)는 송신 대역과 수신 대역의 신호를 상호 분리하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 통해 송신되는 송신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트를 통해 안테나(ANT1, ANT4)에 인가된다. 반면에, 안테나(ANT1, ANT4)를 통해 수신되는 수신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제2 출력포트를 통해 저잡음 증폭기(261, 264)로 수신된다.
필터(232)는 송신 대역 또는 수신 대역의 신호를 통과(pass)시키고 나머지 대역의 신호는 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 이때, 필터(232)는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트에 연결되는 송신 필터와 듀플렉서(231)의 제2 출력포트에 연결되는 수신 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(232)는 제어 신호에 따라 송신 대역의 신호만을 통과시키거나 또는 수신 대역의 신호만을 통과시키도록 구성될 수 있다.
스위치(233)는 송신 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나만을 전달하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 스위치(233)는 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 송신 신호와 수신 신호를 분리하도록 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 이때, 송신 신호와 수신 신호는 동일 주파수 대역의 신호이고, 이에 따라 듀플렉서(231)는 서큘레이터(circulator) 형태로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서, 스위치(233)는 주파수 분할 다중화(FDD: Time Division Duplex) 방식에서도 적용 가능하다. 이때, 스위치(233)는 송신 신호와 수신 신호를 각각 연결 또는 차단할 수 있도록 DPDT (Double Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 한편, 듀플렉서(231)에 의해 송신 신호와 수신 신호의 분리가 가능하므로, 스위치(233)가 반드시 필요한 것은 아니다.
한편, 실시 예에 따른 전자기기는 제어부에 해당하는 모뎀(270)을 더 포함할 수 있다. 이때, RFIC(250)와 모뎀(270)을 각각 제1 제어부 (또는 제1 프로세서)와 제2 제어부(제2 프로세서)로 지칭할 수 있다. 한편, RFIC(250)와 모뎀(270)은 물리적으로 분리된 회로로 구현될 수 있다. 또는, RFIC(250)와 모뎀(270)은 물리적으로 하나의 회로에 논리적 또는 기능적으로 구분될 수 있다.
모뎀(270)은 RFIC(250)를 통해 서로 다른 통신 시스템을 통한 신호의 송신과 수신에 대한 제어 및 신호 처리를 수행할 수 있다. 모뎀(270)은 4G 기지국 및/또는 5G 기지국으로부터 수신된 제어 정보(Control Information)를 통해 획득할 수 있다. 여기서, 제어 정보는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 수신될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
모뎀(270)은 특정 시간 및 주파수 자원에서 제1 통신 시스템 및/또는 제2 통신 시스템을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 RFIC(250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 송신하도록 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 포함한 송신 회로들을 제어할 수 있다. 또한, RFIC(250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 수신하도록 제1 내지 제4 저잡음 증폭기(261 내지 264)를 포함한 수신 회로들을 제어할 수 있다.
한편, 도 3b와 같은 다중 송수신 시스템이 구비된 일 실시예에 따른 복수의 안테나를 구비하는 전자기기의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 이하에서 검토하기로 한다.
일 실시예에 따른 5G 통신 시스템에서, 5G 주파수 대역은 Sub6 대역일 수 있다. 이와 관련하여, 도 4a는 일 실시 예에 따른 복수의 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다. 도 4b는 도 4a의 구성도에서 추가적으로 안테나들과 송수신부 회로들이 프로세서와 동작 가능하게 된 결합된 구성도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 동작하는 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT4)과 프론트 엔드 모듈(FEM1 내지 FEM7)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT4)과 프론트 엔드 모듈(FEM1 내지 FEM7) 사이에 복수의 스위치들(SW1 내지 SW6)이 배치될 수 있다.
또한, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 동작하는 복수의 안테나들(ANT5 내지 ANT8)과 프론트 엔드 모듈(FEM8 내지 FEM11)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT4)과 프론트 엔드 모듈(FEM8 내지 FEM11) 사이에 복수의 스위치들(SW7 내지 SW10)이 배치될 수 있다.
한편, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT8)을 통해 분기될 수 있는 복수의 신호들은 하나 이상의 필터들을 통해 프론트 엔드 모듈(FEM1 내지 FEM11)의 입력 또는 복수의 스위치들(SW1 내지 SW10)로 전달될 수 있다.
일 예시로, 제1 안테나(ANT1)는 5G 대역에서 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 안테나(ANT1)는 제2 대역(B2)의 제2 신호와 제3 대역(B3)의 제3 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다. 한편, 제1 안테나(ANT1)는 수신 안테나 이외에 송신 안테나로도 동작할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 스위치(SW1)는 SP2T 스위치 또는 SP3T 스위치로 구성될 수 있다. SP3T 스위치로 구현된 경우, 하나의 출력포트가 테스트 포트로 사용될 수 있다. 한편, 제1 스위치(SW1)의 제1 및 제2 출력포트는 제1 프론트 엔드 모듈(FEM1)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제2 안테나(ANT2)는 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우 제2 안테나(ANT2)는 제1 대역(B1)의 제1 신호를 송신/수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 대역(B1)은 n41 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다.
한편, 제2 안테나(ANT2)는 저대역(LB)에서 동작할 수 있다. 또한, 제2 안테나(ANT2)는 중대역(MB) 및/또는 고대역(HB)에서 동작하도록 구성될 수 있다. 여기서, 중대역(MB) 및 고대역(HB)을 MHB로 지칭할 수 있다.
제2 안테나(ANT2)에 연결된 제1 필터 뱅크(FB1)의 제1 출력은 제2 스위치(SW2)와 연결될 수 있다. 한편, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제1 필터 뱅크(FB1)의 제2 출력은 제3 스위치(SW3)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제1 필터 뱅크(FB1)의 제3 출력은 제4 스위치(SW4)와 연결될 수 있다.
이에 따라, 제2 스위치(SW2)의 출력은 LB 대역에서 동작하는 제2 프론트 엔드 모듈(FEM2)의 입력과 연결될 수 있다. 한편, 제3 스위치(SW3)의 제2 출력은 MHB 대역에서 동작하는 제3 프론트 엔드 모듈(FEM3)의 입력과 연결될 수 있다. 또한, 제3 스위치(SW3)의 제1 출력은 5G 제1 대역(B1)에서 동작하는 제4 프론트 엔드 모듈(FEM4)의 입력과 연결될 수 있다. 또한, 제3 스위치(SW3)의 제3 출력은 5G 제1 대역(B1)에서 동작하는 MHB 대역에서 동작하는 제5 프론트 엔드 모듈(FEM5)의 입력과 연결될 수 있다.
이와 관련하여, 제4 스위치(SW4)의 제1 출력은 제3 스위치(SW3)의 입력과 연결될 수 있다. 한편, 제4 스위치(SW4)의 제2 출력은 제3 프론트 엔드 모듈(FEM3)의 입력과 연결될 수 있다. 또한, 제4 스위치(SW4)의 제3 출력은 제5 프론트 엔드 모듈(FEM5)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제3 안테나(ANT3)는 LB 대역 및/또는 MHB 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제2 필터 뱅크(FB2)의 제1 출력은 MHB 대역에서 동작하는 제5 프론트 엔드 모듈(FEM5)의 입력과 연결될 수 있다. 한편, 제2 안테나(ANT2)에 연결된 제2 필터 뱅크(FB2)의 제2 출력은 제5 스위치(SW5)와 연결될 수 있다.
이와 관련하여, 제5 스위치(SW5)의 출력은 LB 대역에서 동작하는 제6 프론트 엔드 모듈(FEM6)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제4 안테나(ANT4)는 5G 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제4 안테나(ANT4)는 송신 대역인 제2 대역(B2)과 수신 대역인 제3 대역(B3)이 주파수 다중화(FDM)되도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다.
이와 관련하여, 제4 안테나(ANT4)는 제6 스위치(SW6)에 연결되고, 제6 스위치(SW6)의 출력 중 하나는 제7 프론트 엔드 모듈(FEM7)의 수신 포트에 연결될 수 있다. 한편, 제6 스위치(SW6)의 출력 중 다른 하나는 제7 프론트 엔드 모듈(FEM7)의 송신 포트에 연결될 수 있다.
일 예시로, 제5 안테나(ANT5)는 WiFi 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제5 안테나(ANT5)는 MHB 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 제5 안테나(ANT5)는 제3 필터 뱅크(FB3)에 연결되고, 제3 필터 뱅크(FB3)의 제1 출력은 제1 WiFi 모듈(WiFi FEM1)에 연결될 수 있다. 한편, 제3 필터 뱅크(FB3)의 제2 출력은 제4 필터 뱅크(FB5)에 연결될 수 있다. 또한, 제4 필터 뱅크(FB5)의 제1 출력은 제1 WiFi 모듈(WiFi FEM1)에 연결될 수 있다. 한편, 제4 필터 뱅크(FB5)의 제2 출력은 제7 스위치(SW7)를 통해 MHB 대역에서 동작하는 제8 프론트 엔드 모듈(FEM8)에 연결될 수 있다. 따라서, 제5 안테나(ANT5)는 WiFi 대역 및 4G/5G 대역 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
이와 유사하게, 제6 안테나(ANT6)는 WiFi 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제6 안테나(ANT6)는 MHB 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 제6 안테나(ANT6)는 제5 필터 뱅크(FB5)에 연결되고, 제5 필터 뱅크(FB5)의 제1 출력은 제2 WiFi 모듈(WiFi FEM2)에 연결될 수 있다. 한편, 제5 필터 뱅크(FB5)의 제2 출력은 제6 필터 뱅크(FB6)에 연결될 수 있다. 또한, 제6 필터 뱅크(FB5)의 제1 출력은 제2 WiFi 모듈(WiFi FEM2)에 연결될 수 있다. 한편, 제6 필터 뱅크(FB5)의 제2 출력은 제8 스위치(SW8)를 통해 MHB 대역에서 동작하는 제9 프론트 엔드 모듈(FEM9)에 연결될 수 있다. 따라서, 제6 안테나(ANT6)는 WiFi 대역 및 4G/5G 대역 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
도 3b, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 기저대역 프로세서(Baseband Processor), 즉 모뎀(270)은 MHB 대역에서 다중 입출력(MIMO) 또는 다이버시티를 수행하도록 안테나 및 송수신부 회로(RFIC)(250)를 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 동일한 정보를 제1 신호 및 제2 신호로 송신 및/또는 수신하는 다이버시티 모드에서 인접한 제2 안테나(ANT2)와 제3 안테나(ANT3)가 사용될 수 있다. 반면에, 제1 정보가 제1 신호에 포함되고 제2 정보가 제2 신호에 포함되는 MIMO 모드에서 서로 다른 측면에 배치된 안테나들이 사용될 수 있다. 일 예시로, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(ANT2)와 제5안테나(ANT5)를 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 다른 예시로, 기저대역 프로세서, 즉 모뎀(270)은 제2 안테나(ANT2)와 제6 안테나(ANT6)를 통해 MIMO를 수행할 수 있다.
일 예시로, 제7 안테나(ANT7)는 5G 대역에서 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제7 안테나(ANT7)는 제2 대역(B2)의 제2 신호와 제3 대역(B3)의 제3 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다. 한편, 제7 안테나(ANT7)는 수신 안테나 이외에 송신 안테나로도 동작할 수 있다.
이와 관련하여, 제9 스위치(SW9)는 SP2T 스위치 또는 SP3T 스위치로 구성될 수 있다. SP3T 스위치로 구현된 경우, 하나의 출력포트가 테스트 포트로 사용될 수 있다. 한편, 제9 스위치(SW9)의 제1 및 제2 출력포트는 제10 프론트 엔드 모듈(FEM10)의 입력과 연결될 수 있다.
일 예시로, 제8 안테나(ANT8)는 4G 대역 및/또는 5G 대역에서 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 이 경우 제8 안테나(ANT8)는 제2 대역(B2)의 신호를 송신/수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제8 안테나(ANT8)는 제3 대역(B2)의 신호를 송신/수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제2 대역(B2)은 n77 대역일 수 있고, 제3 대역(B3)은 n79 대역일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 응용에 따라 변경 가능하다. 이와 관련하여, 제8 안테나(ANT8)는 제10 스위치(SW10)을 통해 제11 프론트 엔드 모듈(FEM11)과 연결될 수 있다.
한편, 복수의 안테나들(ANT1 내지 ANT8)은 복수의 대역에서 동작할 수 있도록 임피던스 정합 회로(impedance matching circuit, MC1 내지 MC8)과 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나(ANT1), 제4 안테나(ANT4), 제7 안테나(ANT7) 및 제8 안테나(ANT8)와 같이 인접한 대역에서 동작하는 경우 하나의 가변 소자만을 이용할 수 있다. 이 경우, 가변 소자는 전압을 가변하여 커패시턴스를 가변할 수 있도록 구성된 가변 커패시터(variable capacitor)일 수 있다.
반면에, 제2 안테나(ANT2), 제3 안테나(ANT3), 제5 안테나(ANT5) 및 제6 안테나(ANT6)와 같이 이격된 대역에서 동작할 수 있는 경우 둘 이상의 가변 소자만을 이용할 수 있다. 이 경우, 둘 이상의 가변 소자는 둘 이상의 가변 커패시터 또는 가변 인덕터와 가변 커패시터의 조합일 수 있다.
도 3b, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 기저대역 프로세서(270)는 5G 대역 중 제2 대역(B2) 및 제3 대역(B3) 중 적어도 하나를 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(270)는 제2 대역(B2)에서 제1 안테나(ANT1), 제4 안테나(ANT4), 제7 안테나(ANT7) 및 제8 안테나(ANT8) 중 둘 이상을 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 한편, 기저대역 프로세서(270)는 제3 대역(B3)에서 제1 안테나(ANT1), 제4 안테나(ANT4), 제7 안테나(ANT7) 및 제8 안테나(ANT8) 중 둘 이상을 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 따라서, 기저대역 프로세서(270)는 5G 대역에서 2RX 뿐만 아니라 최대 4RX까지 MIMO를 지원하도록 복수의 안테나들과 송수신부 회로(250)를 제어할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 설명되는 전자기기에서 동작하는 어플리케이션 프로그램은 도 5에서 보이고 있는 바와 같이 사용자 공간(user space), 커널 영역(kernel space) 및 하드웨어(hardware)과 연동하여 구동될 수 있다. 이와 관련하여, 프로그램 모듈(410)은 커널(420), 미들웨어430), API(450), 프레임워크/라이브러리(460) 및/또는 어플리케이션(470)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(410)의 적어도 일부는 전자기기 상에 pre-load되거나 외부 기기 또는 서버로부터 다운로드 가능하다.
커널(420)은, 시스템 리소스 매니저(421) 및/또는 디바이스 드라이버(423)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(421)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(421)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(423)는 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(430)는, 예를 들면, 어플리케이션(470)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(470)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(460)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(470)으로 제공할 수 있다.
미들웨어(430)는 런타임 라이브러리(425), 어플리케이션 매니저(431), 윈도우 매니저 (432), 멀티미디어 매니저(433), 리소스 매니저(434), 파워 매니저(435), 데이터베이스 매니저(436), 패키지 매니저(437), 커넥티비티 매니저(438), 노티피케이션 매니저(439), 로케이션 매니저(440), 그래픽 매니저(441), 시큐리티 매니저(442), 콘텐트 매니저(443), 서비스 매니저(444) 또는 외부기기 매니저(445) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프레임워크/라이브러리(450)는 범용(general-purpose) 프레임워크 /라이브러리(451) 및 특수 목적(special-purpose) 프레임워크 /라이브러리(452)를 포함할 수 있다. 여기서, 범용 프레임워크/라이브러리(451)와 특수 목적 프레임워크 /라이브러리(452)를 각각 제1 프레임워크/라이브러리(451)와 제2 프레임워크 /라이브러리(452)로 지칭할 수 있다. 제1 프레임워크/라이브러리(451) 및 제2 프레임워크 /라이브러리(452)는 각각 제1 API(461)및 제2 API(462)를 통해 커널 공간 및 하드웨어와 인터페이스될 수 있다. 여기서, 제2 프레임워크 /라이브러리(452)는 인공 지능 (AI) 기능들을 모듈화할 수도 있는 예시적인 소프트웨어 아키텍처일 수 있다. 해당 아키텍처를 이용하여, System on Chip (SoC)으로 구현되는 하드웨어의 다양한 프로세싱 블록들 (예를 들어, CPU (422), DSP (424), GPU (426), 및/또는 NPU (428)) 로 하여금, 어플리케이션 (470)의 실행 시간 동작 동안의 연산들을 지원하는 것을 수행할 수 있다.
어플리케이션(470)은, 예를 들면, 홈(471), 다이얼러(472), SMS/MMS(473), IM(instant message)(474), 브라우저(475), 카메라(476), 알람(477), 컨택트(478), 음성 다이얼(479), 이메일(480), 달력(481), 미디어 플레이어(482), 앨범(483), 와치(484), 페이먼트(payment)(485), 액세서리 관리(486), 헬스 케어, 또는 환경 정보 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다.
AI 어플리케이션은 전자기기가 현재 동작하는 로케이션을 표시하는 장면의 검출 및 인식을 제공할 수도 있는 사용자 공간에서 정의된 함수들을 호출하도록 구성될 수도 있다. AI 어플리케이션은 인식된 장면이 실내 공간 또는 실외 공간인지 여부에 따라 상이하게, 마이크로폰 및 카메라를 구성할 수도 있다. AI 어플리케이션은 현재의 장면의 추정을 제공하기 위하여 Scene Detect 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)에서 정의된 라이브러리와 연관된 컴파일링된 프로그램 코드에 대한 요청을 행할 수도 있다. 이러한 요청은 비디오 및 위치결정 데이터에 기초하여 장면 추정치들을 제공하도록 구성된 심층 신경 네트워크의 출력에 의존할 수도 있다.
런타임 프레임워크 (Runtime Framework)의 컴파일링된 코드일 수도 있는 프레임워크/라이브러리(462)는 AI 어플리케이션에 의해 추가로 액세스 가능할 수도 있다. AI 어플리케이션은 런타임 프레임워크 엔진으로 하여금 특정한 시간 간격으로, 또는 어플리케이션의 사용자 인터페이스에 의해 검출된 이벤트에 의해 트리거링된 장면 추정을 요청하게 할 수도 있다. 장면을 추정하게 될 때, 실행 시간 엔진은 이어서 신호를, SoC상에서 실행되는 리눅스 커널 (Linux Kernel)과 같은 오퍼레이팅 시스템으로 전송할 수도 있다. 오퍼레이팅 시스템은 해당 연산이 CPU (422), DSP (424), GPU (426), NPU (428), 또는 그 일부 조합 상에서 수행되게 할 수도 있다. CPU (422)는 오퍼레이팅 시스템에 의해 직접적으로 액세스될 수도 있고, 다른 프로세싱 블록들은 DSP (424), GPU (426), 또는 NPU (428)를 위한 드라이버 (414 내지 418) 와 같은 드라이버를 통해 액세스될 수도 있다. 예시적인 예에서, 심층 신경 네트워크와 AI 알고리즘은 CPU (422) 및 GPU (426) 와 같은 프로세싱 블록들의 조합 상에서 실행되도록 구성될 수도 있거나, 또한, 심층 신경 네트워크와 같은 AI 알고리즘은 NPU (428) 상에서 실행될 수도 있다.
전술한 바와 같은 특수 목적 프레임워크/라이브러리를 통해 수행되는 AI 알고리즘은 전자기기에 의해서만 수행되거나 또는 서버 지원 방식(server supported scheme)에 의해 수행될 수 있다. 서버 지원 방식에 의해 AI 알고리즘이 수행되는 경우, 전자기기는 4G/5G 통신 시스템을 통해 AI 서버와 AI 프로세싱과 연관된 정보를 수신 및 송신할 수 있다.
도 6a를 참조하면, NG-RAN(Next Generation Radio Access Network, 600)은 NG-RA(Random Access) 사용자 평면(새로운 sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE(User Equipment)에 대한 제어 평면(RRC) 프로토콜 종단을 제공하는 gNB(310)들로 구성된다.
상기 gNB(610)는 Xn 인터페이스(612)를 통해 상호 연결된다. 상기 gNB(610)는 또한, NG 인터페이스를 통해 NGC(Next Generation Core, 620)로 연결된다. 보다 구체적으로는, 상기 gNB(610)는 N2 인터페이스를 통해 AMF (Access and Mobility Management Function, 631)로, N3 인터페이스를 통해 UPF (User Plane Function, 632)로 연결된다.
한편 상기 NG-C 인터페이스(621)는 NG-RAN(600)과 NGC(620) 간의 제어 평면(control plane) 인터페이스를 의미할 수 있다. 또한 NG-U 인터페이스(622)는 NG-RAN(600)과 NGC(620) 간의 사용자 평면(user plane) 인터페이스를 의미할 수 있다.
보다 자세하게 상기 제어 평면에서는, 인터페이스 관리 및 오류 처리(예 : 설정, 재설정, 구성요소 제거, 업데이트), 연결 모드 및 이동성 관리(핸드 오버 절차, 시퀀스 번호 및 상태 관리, 단말 컨텍스트 복구), RAN 페이징 지원, 이중 연결(보조 노드의 추가, 재설정, 수정 해제)과 관련된 기능들이 수행될 수 있다. 한편 상기 사용자 평면에서는 데이터의 전달 또는 데이터 등의 흐름 제어와 관련된 기능들이 수행될 수 있다.
한편 앞에서 살펴보면 전자기기와, 도 6a에서 살펴본 기지국(gNB)을 포함하는 무선 통신 시스템에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 6b는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 6b를 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 통신 장치(650) 및/또는 제 2 통신 장치(660)을 포함한다. ‘A 및/또는 B’는 ‘A 또는 B 중 적어도 하나를 포함한다’와 동일한 의미로 해석될 수 있다. 제 1 통신 장치가 기지국을 나타내고, 제 2 통신 장치가 단말을 나타낼 수 있다(또는 제 1 통신 장치가 단말을 나타내고, 제 2 통신 장치가 기지국을 나타낼 수 있다).
기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), gNB(Next Generation NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB(general NB), 5G 시스템, 네트워크, AI 시스템, RSU(road side unit), 로봇 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 단말(Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치, 차량(vehicle), 로봇(robot), AI 모듈 등의 용어로 대체될 수 있다.
제 1 통신 장치(650)와 제 2 통신 장치(660)는 프로세서(processor, 651, 661), 메모리(memory, 654, 664), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 655, 665), Tx 프로세서(652, 662), Rx 프로세서(653, 663), 안테나(656, 666)를 포함한다. 프로세서(651, 661)는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법 및 후술할 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치(650)에서 제 2 통신 장치(660)로의 통신)에서, 코어 네트워크(NGC)로부터의 상위 계층 패킷은 프로세서(651)에 제공된다. 프로세서(651)는 L2 계층의 기능을 구현한다. DL에서, 프로세서(651)는 논리 채널과 전송 채널 간의 다중화(multiplexing), 무선 자원 할당을 제 2 통신 장치(660)에 제공하며, 제 2 통신 장치(660)로의 시그널링을 담당한다.
전송(TX) 프로세서(652)는 L1 계층 (즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 신호 처리 기능은 제 2 통신 장치(660)에서 FEC(forward error correction)을 용이하게 하고, 코딩 및 인터리빙(coding and interleaving)을 포함한다. 부호화 및 변조된 심볼은 병렬 스트림으로 분할되고, 각각의 스트림은 OFDM 부반송파에 매핑되고, 시간 및/또는 주파수 영역에서 기준 신호(Reference Signal, RS)와 멀티플렉싱되며, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)를 사용하여 함께 결합되어 시간 영역 OFDMA 심볼 스트림을 운반하는 물리적 채널을 생성한다.
OFDM 스트림은 다중 공간 스트림을 생성하기 위해 공간적으로 프리코딩된다. 각각의 공간 스트림은 개별 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기, 655)를 통해 상이한 안테나(656)에 제공될 수 있다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 전송을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 반송파를 변조할 수 있다.
제 2 통신 장치(660)에서, 각각의 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기, 665)는 각 Tx/Rx 모듈(665)의 각 안테나(666)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈(665)은 RF 캐리어로 변조된 정보를 복원하여, 수신(RX) 프로세서(663)에 제공한다. RX 프로세서(663)는 layer 1의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다. RX 프로세서(663)는 제 2 통신 장치(660)로 향하는 임의의 공간 스트림을 복구하기 위해 정보에 공간 프로세싱을 수행할 수 있다. 만약 다수의 공간 스트림들이 제 2 통신 장치(660)로 향하는 경우, 다수의 RX 프로세서(663)들에 의해 단일 OFDMA 심볼 스트림으로 결합될 수 있다. RX 프로세서(663)는 고속 푸리에 변환 (FFT)을 사용하여 OFDMA 심볼 스트림을 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한다.
주파수 영역 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브 캐리어에 대한 개별적인 OFDMA 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들 및 기준 신호는 제 1 통신 장치에 의해 전송된 가장 가능성 있는 신호 배치 포인트들을 결정함으로써 복원되고 복조 된다. 이러한 연 판정(soft decision)들은 채널 추정 값들에 기초할 수 있다. 연 판정들은 물리 채널 상에서 제 1 통신 장치(650)에 의해 원래 전송된 데이터 및 제어 신호를 복원하기 위해 디코딩 및 디인터리빙 된다. 해당 데이터 및 제어 신호는 프로세서(661)에 제공된다.
UL(제 2 통신 장치(660)에서 제 1 통신 장치(650)로의 통신)은 제 2 통신 장치(660)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(650)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(665)는 각각의 안테나(666)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈(665)은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(663)에 제공한다. 프로세서(661)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리(664)와 관련될 수 있다. 메모리(664)는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
한편, 상술한 도면들을 참조하면, 5G 무선 통신 시스템, 즉 5G NR(new radio access technology)이 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 radio access technology에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 reliability 및 latency에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 eMBB(enhanced mobile broadband communication), Mmtc(massive MTC), URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology의 도입이 논의되고 있으며, 본 명세서에서는 편의상 해당 technology를 NR이라고 부른다. NR은 5G 무선 접속 기술(radio access technology, RAT)의 일례를 나타낸 표현이다.
NR을 포함하는 새로운 RAT 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을 사용한다. 새로운 RAT 시스템은 LTE의 OFDM 파라미터들과는 다른 OFDM 파라미터들을 따를 수 있다. 또는 새로운 RAT 시스템은 기존의 LTE/LTE-A의 뉴머롤로지(numerology)를 그대로 따르나 더 큰 시스템 대역폭(예, 100MHz)를 지닐 수 있다. 또는 하나의 셀이 복수 개의 뉴머롤로지들을 지원할 수도 있다. 즉, 서로 다른 뉴머롤로지로 동작하는 전자기기들이 하나의 셀 안에서 공존할 수 있다.
이와 관련하여, 4G LTE의 경우에는 시스템의 최대 대역폭이 20MHz로 한정되어 있기 때문에 15KHz의 단일 부반송파 간격(Sub-Carrier Spacing, SCS)을 사용하였다. 하지만, 5G NR의 경우에는 5MHz에서 400MHz까지의 채널 대역폭을 지원하므로 하나의 부반송파 간격을 통해 전체 대역폭을 처리하기에는 FFT 처리 복잡도가 증가할 수 있다. 이에 따라, 주파수 대역 별로 사용하는 부반송파 간격을 확장하여 적용할 수 있다.
뉴머롤러지(numerology)는 주파수 영역에서 하나의 부반송파 간격(subcarrier spacing)에 대응한다. 기준 부반송파 간격(reference subcarrier spacing)을 정수 N으로 scaling함으로써, 상이한 numerology가 정의될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4a는 NR에서의 프레임 구조의 일례를 나타낸다. 한편, 도 4b는 NR에서의 부반송파 간격 변화에 따른 슬롯 길이의 변화를 나타낸다.
NR 시스템은 다수의 뉴머롤로지(numerology)들을 지원할 수 있다. 여기에서, 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)과 CP(Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이 때, 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N(또는, )으로 스케일링(scaling) 함으로써 유도될 수 있다. 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는 뉴머롤로지는 주파수 대역과 독립적으로 선택될 수 있다. 또한, NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될 수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 뉴머롤로지 및 프레임 구조를 살펴본다. NR 시스템에서 지원되는 다수의 OFDM 뉴머롤로지들은 하기 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2020001746-appb-img-000001
Figure PCTKR2020001746-appb-img-000002
 Cyclic prefix(CP)
0 15 Normal
1 30 Normal
2 60 Normal, Extended
3 120 Normal
4 240 Normal
NR은 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 numerology(또는 subcarrier spacing(SCS))를 지원한다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)를 지원하며, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)를 지원하며, SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)를 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭을 지원한다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 2가지 type(FR1, FR2)의 주파수 범위(frequency range)로 정의된다. FR1은 sub 6GHz range이며, FR2는 above 6GHz range로 밀리미터 웨이브(millimiter wave, mmW)를 의미할 수 있다.
아래 표 2는 NR frequency band의 정의를 나타낸다.
Frequency Rangedesignation Corresponding frequencyrange Subcarrier Spacing
FR1 450 MHz - 6000 MHz 15, 30, 60 KHz
FR2 24250 MHz - 52600 MHz 60, 120, 240 KHz
NR 시스템에서의 프레임 구조(frame structure)와 관련하여, 시간 영역의 다양한 필드의 크기는 특정 시간 단위의 배수로 표현된다. 도 7a는 SCS가 60kHz의 일례로서, 1 서브프레임(subframe)은 4개의 슬롯(slot)들을 포함할 수 있다. 도 7a에 도시된 1 subframe={1,2,4} slot은 일례로서, 1 subframe에 포함될 수 있는 slot(들)의 개수는 1개, 2개, 4개일 수 있다.
또한, mini-slot은 2, 4 또는 7 symbol들을 포함할 수 있거나 그 보다 더 많은 또는 더 적은 심볼들을 포함할 수 있다.
도 7b를 참조하면 5G NR phase I의 부반송파 간격과 이에 따른 OFDM 심볼 길이를 나타낸다. 각 부반송파 간격은 2의 승수로 확장되며, 이에 반비례하여 심볼 길이가 감소된다. FR1에서는 주파수 대역/대역폭에 따라 15kHz, 30kHz 및 60kHz의 부반송파 간격을 사용할 수 있다. FR2에서는 60kHz와 120kHz를 데이터 채널에 사용할 수 있고, 240kHz를 동기 신호(synchronization signal)를 위해 사용할 수 있다.
5G NR에서는 스케줄링의 기본 단위를 슬롯으로 정의하고, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 개수를 부반송파 간격과 무관하게 도 7a 또는 도 7b와 같이 14개로 제한할 수 있다. 도 7b를 참조하면, 넓은 부반송파 간격을 사용하면 한 슬롯의 길이가 반비례하여 짧아지게 되어 무선 구간에서의 전송 지연을 감소시킬 수 있다. 또한, uRLLC (ultra reliable low latency communication)에 대한 효율적인 지원을 위해 슬롯 단위의 스케줄링 이외에 전술한 바와 같이 미니슬롯(예컨대, 2, 4, 7 심볼) 단위 스케줄링을 지원할 수 있다.
전술한 기술적 특징을 고려하면, 본 명세서에서 설명되는 5G NR에서 슬롯은 4G LTE의 슬롯과 동일한 간격(interval)으로 제공되거나 또는 다양한 크기의 슬롯으로 제공될 수 있다. 일 예로, 5G NR에서 슬롯 간격은 4G LTE의 슬롯 간격과 동일한 0.5ms로 구성될 수 있다. 다른 예로, 5G NR에서 슬롯 간격은 4G LTE의 슬롯 간격보다 좁은 간격인 0.25ms로 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템을 각각 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템으로 지칭할 수 있다. 따라서, 제1 통신 시스템의 제1 신호 (제1 정보)는 0.25ms, 0.5ms 등으로 스케일링 가능한 슬롯 간격을 갖는 5G NR 프레임 내의 신호 (정보)일 수 있다. 반면에, 제2 통신 시스템의 제2 신호 (제2 정보)는 0.5ms의 고정된 슬롯 간격을 갖는 4G LTE 프레임 내의 신호 (정보)일 수 있다.
한편, 제1 통신 시스템의 제1 신호는 20MHz의 최대 대역폭을 통해 송신 및/또는 수신될 수 있다. 반면에, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 5MHz에서 400MHz까지의 가변 채널 대역폭을 통해 송신 및/또는 수신될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 통신 시스템의 제1 신호는 15KHz의 단일 부반송파 간격(Sub-Carrier Spacing, SCS)으로 FFT 처리될 수 있다.
반면에, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭에 따라 15kHz, 30kHz 및 60kHz의 부반송파 간격으로 FFT 처리될 수 있다. 이 경우, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 FR1 대역으로 변조 및 주파수 변환되어 5G Sub6 안테나를 통해 송신될 수 있다. 한편, 5G Sub6 안테나를 통해 수신된 FR1 대역 신호는 주파수 변환 및 복조 될 수 있다. 이후, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭에 따라 15kHz, 30kHz 및 60kHz의 부반송파 간격으로 IFFT 처리될 수 있다.
한편, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭 및 데이터/동기 채널에 따라 60kHz와 120kHz 및 240kHz의 부반송파 간격으로 FFT 처리될 수 있다. 이 경우, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 FR2 대역으로 변조되어 5G mmWave 안테나를 통해 송신될 수 있다. 한편, 5G mmWave 안테나를 통해 수신된 FR2 대역 신호는 주파수 변환 및 복조 될 수 있다. 이후, 제2 통신 시스템의 제2 신호는 주파수 대역/대역폭 및 데이터/동기 채널에 따라 60kHz와 120kHz 및 240kHz의 부반송파 간격을 통해 IFFT 처리될 수 있다.
5G NR에서는 다양한 슬롯 길이, 미니 슬롯의 사용 및 서로 다른 부반송파 간격을 사용하는 전송 방식에 대해 심볼 레벨의 시간 정렬을 사용할 수 있다. 따라서, 시간 영역과 주파수 영역에서 eMBB (enhance mobile broadband), uRLLC (ultra reliable low latency communication) 등의 다양한 통신 서비스들을 효율적으로 다중화 할 수 있는 유연성(flexibility)을 제공한다. 또한, 5G NR은 4G LTE와 달리 상향/하향링크 자원 할당을 하나의 슬롯 내에서 도 3b와 같이 심볼 레벨로 정의할 수 있다. HARQ (hybrid automatic repeat request) 지연을 감소시키기 위해 전송 슬롯 내에서 바로 HARQ ACK/NACK을 송신할 수 있는 슬롯 구조자 정의될 수 있다. 이러한 슬롯 구조를 자기-포함(self-contained) 구조라고 지칭할 수 있다.
4G LTE와 달리 5G NR에서는 다양한 슬롯의 조합을 통해 FDD 또는 TDD 프레임을 구성하는 공통 프레임 구조를 지원할 수 있다. 이에 따라, 동적 TDD 방식을 도입하여 트래픽 특성에 따라 개별 셀의 전송 방향을 자유롭게 동적으로 조절할 수 있다.
한편 시간 영역과 주파수 영역의 자원 구조는 도 8a에서 보이고 있는 바와 같이 NR 자원 그리드를 정의할 수 있다. 부반송파 간격(SubCarrier Spacing : SCS)에 따라 자원 그리드는 이용 가능한 부반송파 및 OFDM 심볼의 수가 달라짐에 따라 변경될 수 있다. 즉, 각 뉴머롤로지 및 반송파와 관련하여 NR은 부반송파 간격 당 최대 자원 블록수에, 자원 블록당 부반송파의 수를 곱한 값을 폭으로 하며, 서브 프레임당 OFDM 심볼수에 의해 결정된 값을 길이로 하는 자원 그리드를 규정할 수 있다.
또한 TDD 자원의 기민하고 효율적인 사용을 지원하기 위해, NR은 유연한 슬롯 구조를 구현할 수 있다. 일 예로 도 8b의 (a) 및 (b)와 같이 슬롯을 모두 DL(DownLink), 모두 UL(UploadLink)로 할당할 수 있다. 또는 DL과 UL의 혼합으로 하여 서비스 비대칭 트래픽에 할당할 수 있다. DL 제어는 슬롯의 시작 부분에서 일어나고, UL 제어는 끝 부분에서 일어날 수 있으며, 혼합된 DL/UL 슬롯을 LTE DL/UL TDD 구성에서와 같이 정적으로 구성하거나 DL/UL 혼합의 할당을 동적으로 변경할 수 있다. 따라서 트래픽 요구 사항에 따라 효율성과 스케줄링이 향상될 수 있다.
한편, 이하의 설명에서는, 복수의 흐름도를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)의 구체적인 동작 및 기능에 대해서 설명하기로 한다.
먼저 도 9는 본 발명과 관련된 전자기기(100)에서, 측정된 전계 상태에 따라 전자기기 자체적으로 통신 방식을 전환하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)의 모뎀(270)은 제1 통신 방식으로 데이터를 송수신하는 경우, 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태를 측정할 수 있다(S900). 여기서 상기 제1 통신 방식은 5G 통신 방식일 수 있다.
한편 상기 S900 단계에서, 모뎀(270)은 전계 상태를 나타내는 지표로서 RSRQ(Reference Signal Received Power) 및 CQI(Channel Quality Information) 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 그리고 측정된 RSRP 및 CQI 중 적어도 하나에 근거하여 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태를 판단할 수 있다.
여기서 모뎀(270)은 상기 전계 상태를 나타내는 지표들을 종합하여 상기 전계 상태를 판단할 수 있다. 일 예로 모뎀(270)은 상기 측정된 지표들로 산출되는 통계값에 근거하여 상기 전계 상태를 판단할 수 있다. 일 예로 모뎀(270)은 전계 상태를 나타내는 지표들에 대한 평균을 산출하고 산출된 평균에 근거하여 전계 상태를 판단할 수 있다. 한편 상기 S900 단계는, 전자기기(100)가 제1 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 경우, 기 설정된 주기마다 반복하여 수행될 수 있다.
한편 상술한 설명에서는 RSRP 및 CQI 만을 예로 들어 설명하였으나, RSRP(Reference Signal Received Quality)와 DL BLER(DownLoad BLock Error Rate)를 더 측정하고 측정된 값들에 근거하여 전계 상태를 판단할 수도 있다.
한편 상기 S900 단계의 전계 상태 측정 결과, 측정된 지표 또는 지표들의 통계값이 기 설정된 값 이하인지 여부를 검출할 수 있다(S902). 그리고 상기 S902 단계의 검출 결과 측정된 지표 또는 지표들의 통계값이 기 설정된 값 이상인 경우, 모뎀(270)은 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태가 양호한 것으로 판단하고 다시 S900 단계로 진행할 수 있다. 이 경우 상기 기 설정된 주기의 만기 여부에 따라 상기 S900 단계가 다시 수행될 수 있다.
반면, 상기 S902 단계의 검출 결과 측정된 지표 또는 지표들의 통계값이 기 설정된 값 이하인 경우, 모뎀(270)은 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태가 기 설정된 수준 이하로 악화된 것으로 판단할 수 있다. 그러면 모뎀(270)은 악화된 전계 상태가 일정 수준 이상 지속되었는지 여부를 검출할 수 있다(S904).
예를 들어, 모뎀(270)은 처음 지표 또는 지표들의 통계값이 기 설정된 값 이하인 경우 상기 전계 상태가 악화된 상태가 유지되는 시간을 측정하기 위한 타이머를 구동할 수 있다. 그리고 타이머를 통해 계측되는 시간에 근거하여, S900 단계와 S902 단계를 반복 수행하여 상기 악화된 전계 상태가 지속되는 시간을 측정할 수 있다. 그리고 상기 타이머에서 계측된 시간에 근거하여 상기 악화된 전계 상태가 지속되는 시간이 기 설정된 시간 이상인지 여부를 검출할 수 있다. 이 경우 타이머에서 계측된 시간이 상기 기 설정된 시간에 도달하지 않은 경우라면 모뎀(270)은 다시 S900 단계로 진행할 수 있다. 그리고 상기 S902 단계의 판단 결과, 측정된 전계 상태가 기 설정된 수준을 초과하는 경우라면 모뎀(270)은 상기 S904 단계에서 타이머를 초기화하고, 다시 S900 단계로 진행할 수 있다. 그러나 상기 S902 단계의 판단 결과, 측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이하인 경우라면, 모뎀(270)은 상기 S904 단계에서 타이머의 구동을 유지하고, 타이머에서 계측된 시간값이 상기 기 설정된 시간 이상인지 여부를 검출할 수 있다.
한편 상기 S904 단계의 검출 결과, 일정 수준 이하로 악화된 전계 상태가 지속된 시간이 일정 시간 이상인 경우, 모뎀(270)은 상기 제1 통신 방식과 다른 제2 통신 방식으로 통신 방식을 전환할 수 있다(S906). 여기서 상기 제1 통신 방식이 상술한 바와 같이 5G 통신 방식인 경우, 상기 제2 통신 방식은 4G 통신 방식일 수 있다. 또는 상기 제1 통신 방식이 밀리미터파(mmWave) 대역의 주파수를 이용한 5G 통신 방식인 경우, 상기 제2 통신 방식은 NR(New Radio) 대역의 주파수를 이용한 5G 통신 방식 또는 4G 통신 방식일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 상기 제1 통신 방식이 5G 통신 방식이고, 상기 제2 통신 방식은 4G 통신 방식임을 가정하여 설명하기로 한다.
한편 상술한 도 3b에서 언급한 바와 같이, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 상기 S906 단계에서 제1 통신 방식에서 제2 통신 방식으로 통신 방식이 전환되면, 모뎀(270)은 상기 5G RFIC를 저전력 모드로 전환하거나 또는 오프(off)시킬 수 있다. 이 경우 상기 5G RFIC에 연결된 적어도 하나의 증폭기 역시 저전력 모드로 전환하거나 또는 오프(off)될 수 있으며, 이에 따라 전자기기(100)의 소모 전력을 줄일 수 있다.
한편 상기 S906 단계에서 제2 통신 방식으로 통신 방식이 전환되면, 모뎀(270)은 기 설정된 시간 동안 통신 방식이 제1 통신 방식으로 복원되는 것을 방지할 수 있다(S908). 예를 들어 상기 S908 단계에서, RFIC(250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 모뎀(270)은 상기 기 설정된 시간 동안 상기 제1 통신 방식에 따른 RFIC(5G RFIC) 및 5G RFIC에 연결된 적어도 하나의 증폭기를 비활성화(저전력 모드로 구동하거나 또는 오프 상태)되도록 제어함으로써 제1 통신 방식으로 통신 방식이 복원되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우 상기 기 설정된 시간이 경과되면 상기 제1 통신 방식에 따른 RFIC(5G RFIC) 및 5G RFIC에 연결된 적어도 하나의 증폭기를 활성화하고, 활성화된 5G RFIC 및 5G RFIC에 연결된 적어도 하나의 증폭기를 통해 다시 5G 기지국과 무선 통신을 수행할 수 있다(5G 통신 방식으로 통신 방식 복원)(S910). 이처럼 5G 통신 방식으로 기지국과 데이터를 송수신하는 경우, 모뎀(270)은 4G RFIC 및 4G RFIC에 연결된 적어도 하나의 증폭기를 비활성화할 수 있다.
또는 모뎀(270)은 상기 기 설정된 시간 동안 기지국으로부터 수신되는 메시지들을 무시하여, 상기 기 설정된 시간 동안 통신 방식이 제1 통신 방식으로 복원되는 것을 방지할 수 있다. 일 예로 모뎀(270)이 자체적으로 4G 통신 방식으로 통신 방식을 전환하면, 기지국은, 기지국에 기 전송된 전자기기(100)의 정보, 예를 들어 UE capability에 따른 5G 통신 연결 허용 여부 등에 대한 정보에 근거하여, 5G 네트워크로의 재연결을 위한 메시지들을 전자기기(100)로 전송할 수 있다. 이 경우 모뎀(270)은 상기 기 설정된 시간 동안 기지국으로부터 수신되는 메시지들을 무시함으로써, 기 설정된 시간 동안 기지국으로부터 수신되는 메시지, 즉 기지국의 제어에 따라 5G 네트워크에 전자기기(100)가 재연결되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 상기 기 설정된 시간이 경과되면, 상기 S910 단계로 진행할 수 있다. 그러면 모뎀(270)은 기지국으로부터 수신되는 메시지들에 근거하여 5G 네트워크로의 연결 절차를 수행함으로써, 5G 네트워크로의 재연결 및, 5G 통신 방식으로 통신 방식을 전환하여 통신 방식이 복원될 수 있다.
한편 모뎀(270)은 상기 기 설정된 시간의 경과 여부 뿐만 아니라, 5G 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태에 근거하여 통신 방식이 5G 통신 방식으로 복원되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해 모뎀(270)은 4G 통신 방식으로 전환된 상태에서, 5G 통신 방식에 따른 기지국, 즉 5G 기지국으로부터 전송되는 정보들(예 : 기준 신호(Reference Signal))에 근거하여 RSRP나 CQI, 또는 RSRQ나 DL BLER 등 전계 상태를 나타내는 적어도 하나의 지표를 검출할 수 있으며, 검출된 적어도 하나의 지표에 근거하여 5G 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태를 검출할 수 있다. 그리고 모뎀(270)은 S910 단계에서, 상기 검출된 5G 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태에 근거하여 기지국으로부터 전송되는 네트워크 연결 정보에 응답 및 5G 네트워크로의 연결 절차를 수행함으로써, 통신 방식을 5G 통신 방식으로 복원할 수 있다. 여기서 상기 5G 네트워크로의 연결을 위한 5G 네트워크 연결 메시지를 전송하는 기지국은 마스터 셀(Master Cell) 기지국 또는 상기 5G 기지국일 수 있다.
이하 이처럼 기 설정된 시간의 경과 뿐만 아니라 5G 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태에 근거하여 통신 방식이 복원되는 상기 S908 단계의 동작 과정을, 하기 도 10을 참조하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
한편 상기 S910 단계를 통해 통신 방식이 제1 통신 방식으로 복원되면, 모뎀(270)은 다시 S900 단계로 진행하여 재연결된 5G 기지국과 전자기기(100) 사이의 전계 상태를 측정할 수 있다. 그리고 상기 S902 단계 내지 S910 단계의 과정을 다시 수행할 수 있다.
한편 상기 S902 단계에서 상기 기 설정된 값은, 전자기기(100)가 5G 기지국에 연결된 상태에서, 전자기기(100)로부터 제공된 측정 결과(measurement report)에 따라 상기 5G 기지국이, 전자기기(100)와의 5G 통신 연결이 불가능하다고 판단할 수 있는 기준(5G 연결 해지 기준)보다 더 높은 값일 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)의 모뎀(270)은 자체적으로 통신 방식을 전환할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 통신 방식의 전환 기준을 5G 통신 연결이 불가능하다고 판단하는 기준보다 높게 설정함으로써, 전계 상태의 악화로 인해 5G 통신 연결이 해지되기 전에 먼저 4G 통신 방식으로 통신 방식을 변경할 수 있다.
이에 본 발명은 5G 약전계 상태로 인해 높은 에러율과 낮은 전송 속도가 지속되는 시간을 보다 단축시킬 수 있다. 또한 4G 통신 방식에 따른 전송 속도보다 데이터 전송 속도가 더 낮아지는 경우, 4G 통신 방식으로 전환함으로써, 최소 4G 통신 방식에 따른 데이터 전송 속도를 유지할 수 있다.
도 10은 본 발명과 관련된 전자기기(100)에서, 통신 방식이 전환되는 경우 기 설정된 보류 시간 이상 동안 전환된 통신 방식을 유지하는 상기 도 9의 S908 단계의 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 전자기기(100)의 모뎀(270)은 제1 통신 방식에서 제2 통신 방식으로 전환되는 경우, 통신 방식 복원 보류를 위한 타이머를 구동할 수 있다(S1000). 그리고 기지국으로부터 5G 네트워크 연결을 위한 메시지가 수신되었는지 여부를 검출할 수 있다(S1002).
상기 S1002 단계에서, 5G 네트워크 연결을 위한 메시지가 수신되면, 모뎀(270)은 상기 통신 방식 복원 보류를 위해 구동된 타이머(이하 보류 타이머라고 하기로 한다)를 통해 계측된 시간이 기 설정된 보류 시간 이상인지 여부를 검출할 수 있다(S1004). 그리고 S1004 단계의 검출 결과 보류 타이머를 통해 계측된 시간이 상기 보류 시간 이상이 아닌 경우, 현재 수신된 네트워크 연결 메시지를 무시할 수 있다(S1012). 이 경우 ‘메시지를 무시한다’는 의미는 수신된 메시지에 대한 응답을 전송하지 않는 것일 수 있다.
그리고 다시 S1002 단계로 진행하여 기지국으로부터 5G 네트워크 연결을 위한 메시지가 수신되었는지 여부를 검출할 수 있다.
한편 상기 S1004 단계의 검출 결과, 상기 보류 타이머를 통해 계측된 시간이 기 설정된 보류 시간 이상인 경우, 모뎀(270)은 전자기기(100) 주변의 5G 기지국으로부터 브로드캐스팅(broadcasting)되는 신호들에 근거하여, 상기 전자기기(100) 주변의 5G 기지국들 중 적어도 하나와 전자기기(100) 사이의 전계 상태를 재측정할 수 있다(S1006). 이 경우 상기 기 설정된 보류 시간이 경과되기 전에는 상기 전계 상태가 재측정되는 S1006 단계가 수행되지 않을 수 있다. 즉, 불필요한 전계 상태 재측정을 수행하지 않음으로서, 전자기기(100)의 전력 소모를 줄일 수 있다.
여기서 상기 S1006 단계는, 상기 도 9의 S900 단계와 유사하게, 전계 상태를 나타내는 적어도 하나의 지표를 검출하는 단계 또는 상기 검출된 적어도 하나의 지표에 대한 통계값을 산출하는 단계일 수 있다. 또한 여기서 상기 전계 상태를 나타내는 적어도 하나의 지표는, RSRP, CQI, RSRP 및 DL BLER 중 적어도 하나일 수 있다.
한편 상기 S1006 단계에서 전계 상태가 재측정되면, 모뎀(270)은 재측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이상 양호한 상태인지 여부를 판단할 수 있다(S1008). 여기서 모뎀(270)은 상기 검출된 적어도 하나의 지표 또는 상기 검출된 적어도 하나의 지표에 대한 통계값이 기 설정된 임계값 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 그리고 상기 S1008 단계의 판단 결과, 상기 임계값 미만인 경우 재측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이상 양호한 상태가 아니라고 판단할 수 있다. 그러면 모뎀(270)은 상기 S1012 단계로 진행하여, 현재 수신된 네트워크 연결 메시지를 무시할 수 있다.
반면 상기 S1008 단계의 판단 결과, 상기 검출된 적어도 하나의 지표 또는 상기 검출된 적어도 하나의 지표에 대한 통계값이, 상기 임계값 이상인 경우라면, 모뎀(270)은 재측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이상, 즉 전계 상태가 양호하다고 판단할 수 있다. 그러면 모뎀(270)은 양호한 전계 상태가 지속된 시간이 일정 시간 이상 지속되었는지 여부를 검출할 수 있다(S1010). 그리고 상기 S1010 단계의 검출 결과, 양호한 전계 상태가 지속된 시간이 일정 시간 미만인 경우, 모뎀(270)은 상기 S1012 단계로 진행하여, 현재 수신된 네트워크 연결 메시지를 무시할 수 있다.
반면 상기 S1010 단계의 검출 결과, 양호한 전계 상태가 지속된 시간이 일정 시간 이상인 경우라면, 모뎀(270)은 도 9의 S910 단계로 진행하여, 현재 수신된(S1002 단계) 네트워크 연결 정보에 응답 및 5G 네트워크로의 연결 절차를 수행함으로써, 통신 방식을 5G 통신 방식으로 복원할 수 있다.
도 11은 본 발명과 관련된 전자기기(100)가, 전자기기(100)의 이동에 따라 5G 약전계 지역으로 진입하는 예를 도시한 개념도이다.
먼저 도 11의 (a)을 참조하여 살펴보면, 5G 기지국이 커버하는 5G 커버리지(1150)들과 4G 기지국이 커버하는 4G 커버리지(1100)의 예를 보이고 있다. 상술한 바와 같이, 5G 통신 방식의 경우, 사용하는 주파수의 특성으로 인해 4G 커버리지(1100) 보다 그 크기가 협소하다. 이에 따라 하나의 4G 커버리지(1100)에 중첩되는 다수의 5G 커버리지(1150)가 있을 수 있으며, 5G 커버리지(1150)에는 포함되지 않으면서 4G 커버리지(1100)에 포함되는 영역이 발생할 수 있다. 이 경우 4G 통신 방식에 따른 통신은 가능하나 5G 통신 방식에 따른 통신은 어려울 수 있다.
한편 도 11의 (b)는, 도 11의 (a)에서, 전자기기(100)가 위치한 특정 5G 커버리지(1150)을 보다 확대한 예를 보이고 있다. 이 경우 5G 커버리지(1150)는 5G 약전계 영역(1180)과 정상적인 5G 통신이 가능한 정상 전계 영역(1170)으로 구성될 수 있으며, 5G 커버리지(1150)을 벗어나는 영역(1190)은 5G 통신이 실패하는 영역일 수 있다.
도 11의 (b)를 참조하여 살펴보면, 5G 커버리지(1150)의 중심에 위치하는 5G 기지국(1160)에 인접하게 위치한 전자기기(100)가 5G 커버리지(1150)를 벗어나는 방향으로 이동하는 예를 보이고 있다. 이 경우 제1 지점(1151)과 제2 지점(1152) 사이에서는, 5G 기지국(1160)과의 거리가 가까움에 따라 전자기기(100)는 5G 통신 방식에 따른 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 상태에서 전자기기(100)가, 이동하여 5G 기지국(1160)으로부터 멀어지면, 즉, 제2 지점(1152)에서 제3 지점(1153)으로 진행하는 경우 점차적으로 전계 상태가 악화됨에 따라 데이터 전송 속도는 점차 느려지게 되고, 에러율 역시 증가할 수 있다. 그러나 이 경우 5G 커버리지(1150)의 경계에 인접한 5G 약전계 영역(1180)에 진입하기 이전이므로, 전자기기(100)에서 측정되는 전계 상태는 일정 수준 이상을 유지할 수 있다. 따라서 전자기기(100)는 5G 통신 방식을 유지할 수 있다.
한편 전자기기(100)가 계속 이동하여 5G 커버리지(1150)의 경계에 인접한 5G 약전계 영역(1180)에 진입하면, 전자기기(100)에서 측정되는 전계 상태는 일정 수준 미만으로 악화될 수 있다. 그리고 전자기기(100)가 계속 5G 기지국(1160)으로부터 멀어지는 방향으로 이동함에 따라 전계 상태가 악화된 상태가 일정 시간 이상 동안 지속될 수 있다. 그러면 전자기기(100)는 상기 도 9의 S906 단계에서 살펴본 바와 같이, 제2 통신 방식, 즉 4G 통신 방식으로 통신 방식을 전환할 수 있다.
이에 본 발명의 실시 예에 따른 전자기기(100)는 전계 상태를 측정한 결과에 따라 전자기기(100)가 5G 커버리지(1150) 내에 위치한 상태에서, 즉 전자기기(100)가 5G 커버리지(1150)를 벗어나지 않은 상태(5G 통신 연결이 실패하지 않은 상태)에서, 4G 통신 방식으로 통신 방식이 전환될 수 있다. 그리고 전자기기(100)가 5G 커버리지(1150)를 벗어나는 경우 4G 통신 방식으로 4G 기지국과 무선 통신을 수행할 수 있다. 한편 만약 전자기기(100)가 5G 약전계 영역(1180)에 진입한 상태에서, 다시 5G 정상 전계 영역(1170)으로 진입하는 경우라면, 전자기기(100)는 상기 도 10에서 설명한 전계 상태 재측정 과정을 통해 5G 통신 방식으로 통신 방식을 복원할 수 있다.
한편 상술한 설명에 따르면, 통신 방식이 제2 통신 방식으로 전환되는 경우 기 설정된 보류 시간 동안 제1 통신 방식으로의 복원이 방지될 수 있도록, 기지국으로부터 수신되는 제1 통신 방식에 따른 제1 네트워크 연결 메시지를 무시하는 구성을 설명한 바 있다. 이하의 설명에서는 통상적인 경우에 제1 네트워크 연결 메시지에 따라 제1 네트워크에 연결이 이루어지는 과정과, 본 발명의 실시 예에 따라 기 설정된 보류 시간 동안 제1 네트워크 연결 메시지가 보류된 이후에 제1 네트워크에 연결이 이루어지는 과정을 비교하여 살펴보기로 한다.
먼저 도 12a는 통상적인 전자기기(100)가 기지국과의 메시지 교환을 통해 5G 네트워크에 연결되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다. 이하의 설명에서는 전자기기(100)가 5G 연결이 가능한 상태이며, 5G 연결이 허용된 상태임을 가정하여 설명하기로 한다. 또한 이하의 설명에서 기지국(1200)은 마스터 셀(Master Cell)의 기지국일 수 있으며, 4G 통신 방식에 따른 기지국일 수 있다.
도 12a를 참조하여 살펴보면, 전자기기(100)는 먼저 5G 통신 연결을 위해 기지국(1200)에 5G 통신 연결을 위한 메시지(attach request, service request)를 전송할 수 있다. 그리고 기지국(1200)이 이에 대한 응답으로 전자기기(100)가 5G 연결이 가능한 상태이며 또한 5G 연결이 허용된 상태인지 여부를 문의하면(UE Capability enquiry), 이에 대한 응답으로 전자기기(100)는 5G 연결이 가능하며, 5G 연결이 허용되었음을 알리는 정보를 기지국(1200)에 전송할 수 있다(UE Capability Information). 그러면 전자기기(100)는 기지국(1200)으로부터 5G 네트워크 연결을 위한 무선 자원을 할당받을 수 있다(RRC Connection Configuration, RRC Connection Configuration complete).
그러면 전자기기(100)는 주변에 위치한 5G 기지국들과의 전계 상태를 검출한 결과(measurement report)를 기지국(1200)에 전송하고, 기지국(1200)은 상기 전계 상태 검출 결과(measurement report)에 대한 응답으로, 특정 5G 기지국으로의 연결을 위한 5G 기지국 연결 정보(RRC Connection Configuration(5G Addition Command))를 전송할 수 있다. 그러면 전자기기(100)는 수신된 5G 기지국 연결 정보에 따라 특정 5G 기지국에 연결될 수 있으며, 연결된 5G 기지국과 무선 통신을 수행할 수 있다.
한편 도 12b는 본 발명과 관련된 전자기기(100)가, 4G 통신 방식으로 전환된 상태에서 기지국과의 메시지 교환을 통해 통신 방식이 복원되는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 12b를 참조하여 살펴보면, 전자기기(100)는 5G 통신 방식으로 무선 통신을 수행하는 상태(제1 시점 : 1251)에서 전계 상태가 악화되면, 4G 통신 방식으로 통신 방식을 전환할 수 있다(제2 시점 : 1252). 그러면 전자기기(100)는 5G 통신 방식으로 데이터를 송수신(1260)하는 상태에서, 4G 통신 방식으로 데이터를 송수신(1261)하는 상태로 전환될 수 있다.
한편 전자기기(100)가 5G 통신 방식에서 4G 통신 방식으로 전환되면, 전자기기(100)는 5G 네트워크로의 연결이 실패했음을 알리는 메시지(SCG Failure Information NR)를 기지국(1200)에 전송할 수 있다.
그러면 기지국(1200)는 5G 네트워크로의 재연결을 위한 메시지를 전자기기(100)에 전송할 수 있다. 이 경우 기지국(1200)에서 전송되는 메시지는 5G 네트워크 연결을 위한 무선 자원 할당을 위한 메시지 일 수 있으며, 전자기기(100)는 수신된 무선 자원 할당 메시지에 응답하여, 5G 통신 연결을 위한 무선 자원을 할당받을 수 있다(RRC Connection Configuration, RRC Connection Configuration complete).
한편 무선 자원이 할당된 상태에서, 전자기기(100)는 주변에 위치한 5G 기지국들과의 전계 상태를 검출한 검출 결과(measurement report)를 기지국(1200)에 전송하는 것을 기 설정된 시간 동안 보류할 수 있다. 또한 상기 도 10에서 설명한 바와 같이, 전계 상태가 양호해질 때가지 상기 검출 결과의 전송을 보류할 수 있다. 이 경우 기지국(1200)은 전자기기(100)에 상기 검출 결과의 전송을 요청하는 메시지를 전송할 수 있으나, 전자기기(100)는 상기 검출 결과의 전송을 요청하는 메시지를 무시할 수 있다.
한편, 기 설정된 보류 시간 이상이 경과된 제3 시점(1253)에서, 주변에 위치한 5G 기지국과의 전계 상태가 일정 수준 이상인 상태가 기 설정된 시간 이상 지속된 경우라면, 전자기기(100)는 상기 검출 결과를 기지국(1200)에 전송할 수 있다(제5 시점 : 1255). 그러면 기지국(1200)은 수신된 검출 결과에 근거하여 특정 5G 기지국으로의 연결을 위한 5G 기지국 연결 정보(RRC Connection Configuration(5G Addition Command))를 전송할 수 있다. 그러면 전자기기(100)는 수신된 5G 기지국 연결 정보에 따라 특정 5G 기지국에 연결될 수 있으며, 연결된 5G 기지국과 무선 통신을 수행할 수 있다.
한편 상기 5G 기지국 연결 정보의 수신에 따라 특정 5G 기지국에 연결되기 전까지 전자기기(100)는 4G 통신 방식으로 데이터를 송수신(1261)하는 상태를 유지할 수 있으며, 상기 특정 5G 기지국에 연결되는 경우, 통신 방식을 전환하여 5G 통신 방식으로 데이터를 송수신(1262)하는 상태로 전환될 수 있다.
한편 상술한 설명에서는, 전자기기(100)가 기지국(1200)에서 전송되는 무선 자원 할당을 위한 메시지에 응답하여, 무선 자원이 할당된 상태에서 기 설정된 시간 동안 5G 네트워크로의 연결을 보류하는 예를 설명하였으나, 이와는 달리 전자기기(100)는 통신 방식이 4G 통신 방식으로 전환되는 경우, 기 설정된 보류 시간 동안, 기지국(1200)으로부터 수신되는 무선 자원 할당을 위한 메시지를 무시할 수도 있음은 물론이다.
그리고 상기 보류 시간이 경과된 이후에 재측정된 전계 상태에 따라 상기 기지국(1200)으로부터 수신되는 무선 자원 할당을 위한 메시지에 응답하여 무선 자원을 할당 및 상기 검출 결과를 기지국(1200)에 전송할 수도 있다. 이 경우 5G 통신 방식으로 복원 시에 무선 자원의 할당을 위한 메시지가 교환되는 시간이 더 소요될 수 있으나, 실제 전자기기(100)가 5G 통신 방식으로 전환될 때에 무선 자원이 할당되므로, 기지국(1200)이 한정된 무선 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다는 이점이 있다.
본 발명의 적용 가능한 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
전술한 본 발명과 관련하여, 복수의 안테나를 구비하는 전자기기(100)에서 프로세서(180)를 포함한 안테나 및 이를 제어하는 제어부의 설계 및 이의 제어 방법은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 전자기기(100)의 프로세서(180)를 포함할 수도 있다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 전자기기에 있어서,
    제1 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제1 통신 모듈;
    제2 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제2 통신 모듈; 및
    상기 제1 통신 방식을 통해 데이터를 송수신하는 경우, 제1 통신 방식에 따른 제1 기지국과 상기 전자기기와의 전계 상태를 측정 및, 측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이하로 악화된 경우, 상기 제1 기지국의 커버리지(coverage) 내에서 제2 통신 방식으로 통신 방식을 전환하는 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기 설정된 수준에 대응하는 전계 상태는,
    상기 제1 기지국이, 상기 전자기기로부터 수신되는 전계 상태 측정 결과에 근거하여, 상기 제1 통신 방식에 따른 연결 실패 여부를 판정하는 기준에 대응하는 전계 상태보다 더 양호한 전계 상태임을 특징으로 하는 전자기기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 모뎀은,
    상기 제2 통신 방식으로 통신 방식이 전환되면, 기 설정된 보류 시간동안 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식 복원을 보류하고, 상기 보류 시간이 경과된 이후에 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모뎀은,
    상기 보류 시간동안 상기 기지국으로부터 수신되는 메시지를 무시하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하며,
    상기 보류 시간동안 무시되는 기지국으로부터 수신된 메시지는,
    제1 통신 방식에 따른 통신 연결을 위한 무선 자원을 할당하기 위한 메시지임을 특징으로 하는 전자기기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 모뎀은,
    상기 보류 시간동안 상기 기지국에 전송될 메시지의 전송을 보류하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하며,
    상기 보류 시간 동안 상기 전송이 보류되는 메시지는,
    상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 측정한 결과(Measurement Report)임을 특징으로 하는 전자기기.
  6. 제3항에 있어서, 상기 모뎀은,
    상기 보류 시간이 경과된 이후에, 상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 재측정하고, 상기 전계 상태 재측정 결과에 따라, 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 모뎀은,
    RSRQ(Reference Signal Received Power), CQI(Channel Quality Information), RSRP(Reference Signal Received Power), 및 DL BLER(DownLoad BLock Error Rate) 중 적어도 하나를 측정 및 측정된 적어도 하나의 측정값에 근거하여 상기 제1 기지국과의 전계 상태를 측정하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 모뎀은,
    상기 적어도 하나의 측정값에 대해 산출된 통계값에 근거하여, 상기 제1 기지국과의 전계 상태를 측정하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  9. 제3항에 있어서, 상기 모뎀은,
    상기 보류 시간 동안, 상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태 측정을 보류하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 통신 방식은 5G 통신 방식이고, 상기 제2 통신 방식은 4G 통신 방식임을 특징으로 하는 전자기기.
  11. 전자기기의 제어 방법에 있어서,
    제1 통신 방식에 따라 데이터를 송수신하는 제1 단계;
    상기 제1 통신 방식에 따른 제1 기지국과 상기 전자기기와의 전계 상태를 측정하는 제2 단계;
    측정된 전계 상태가 기 설정된 수준 이하로 악화되었는지 여부를 검출하는 제3 단계;
    상기 제3 단계의 검출 결과에 근거하여 상기 전자기기가 상기 제1 기지국의 커버리지(coverage) 내에서 상기 제1 통신 방식과 다른 제2 통신 방식으로 통신 방식을 전환하는 제4 단계;
    상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태가 기 설정된 보류 시간 이상 지속되었는지 여부를 검출하는 제5 단계; 및,
    상기 제5 단계의 검출 결과에 근거하여 상기 제2 통신 방식에서 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제3 단계는,
    상기 제2 단계에서 측정된 적어도 하나의 전계 상태 측정 지표들에 대한 통계값을 산출하는 제3-1 단계; 및,
    상기 산출된 통계값이 기 설정된 임계값 이상인지 여부에 따라 상기 전계 상태가 상기 기 설정된 수준 이하로 악화되었는지 여부를 판단하는 제3-2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제5 단계는,
    상기 보류 시간동안 상기 기지국으로부터 수신되는 메시지를 무시하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하는 단계이며,
    상기 보류 시간동안 무시되는 기지국으로부터 수신된 메시지는,
    제1 통신 방식에 따른 통신 연결을 위한 무선 자원을 할당하기 위한 메시지임을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제5 단계는,
    상기 보류 시간동안 상기 기지국에 전송될 메시지의 전송을 보류하여, 상기 보류 시간동안 상기 전자기기가 상기 제2 통신 방식으로 전환된 상태를 유지하는 단계이며,
    상기 보류 시간 동안 상기 전송이 보류되는 메시지는,
    상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 측정한 결과(Measurement Report)임을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제6 단계는,
    상기 전자기기 주변에 위치한 적어도 하나의 제1 기지국에 대한 전계 상태를 재측정하는 제6-1 단계; 및,
    상기 전계 상태를 재측정한 결과에 따라, 상기 제1 통신 방식으로 통신 방식을 복원하는 제6-2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기의 제어 방법.
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