WO2023075221A1 - 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법 및 장치 Download PDF

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WO2023075221A1
WO2023075221A1 PCT/KR2022/015424 KR2022015424W WO2023075221A1 WO 2023075221 A1 WO2023075221 A1 WO 2023075221A1 KR 2022015424 W KR2022015424 W KR 2022015424W WO 2023075221 A1 WO2023075221 A1 WO 2023075221A1
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transport device
air transport
cell
information
area
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PCT/KR2022/015424
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English (en)
French (fr)
Inventor
김지형
Original Assignee
한국전자통신연구원
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • the present invention relates to a cell area setting technology in a communication system, and more particularly, to a cell area setting technology in a communication system that enables flexible cell area setting in 3D space mobile communication.
  • LTE long term evolution
  • NR new radio
  • 6G 6th generation
  • 3GPP 3rd generation partnership project
  • LTE may be one wireless communication technology among 4th generation (4G) wireless communication technologies
  • NR may be one wireless communication technology among 5th generation (5G) wireless communication technologies.
  • 5G 5th generation
  • UAM Userban Air Mobility
  • Such spatial mobile communication technology may be necessary to prepare for communication disruptions that may occur in cellular shaded areas such as mountainous areas, desert areas, island areas, and oceans, and ground network collapse areas due to various disasters such as earthquakes, tsunamis, and wars. Since the spatial mobile communication network is maintained even when the terrestrial network collapses due to a disaster or disaster, the area where the disaster or disaster occurred can not be disconnected from the outside world, enabling individual survival and maintenance of safety.
  • spatial mobile communication technology may be necessary for establishing a hyper-connected society by providing mobile communication services even in areas where communication has not been possible in the past, such as mountainous areas and remote areas without communication infrastructure.
  • a non-terrestrial network (NTN) constructed in such a spatial mobile communication system may have a difference in cell configuration from terrestrial communication. Therefore, a method of configuring a cell and a method of setting a cell area suitable for a spatial mobile communication system may be required.
  • An object of the present invention to solve the above problems is to provide a cell area setting method and apparatus in a communication system capable of flexibly setting a cell area in 3D spatial mobile communication.
  • a method for setting a cell area in a communication system is an operation method of a first air transport device of the communication system, comprising: forming a cell in an air area; broadcasting primary cell configuration information of the cell; receiving destination information from a second air transport device accessed based on the first cell configuration information; changing a cell area based on the destination information; and providing a communication service to the second air transport device using the changed cell area.
  • the first cell configuration information may include at least one of a center position parameter, a center angle parameter, a radius parameter, a maximum transmit power parameter, a maximum altitude parameter, and a minimum altitude parameter.
  • the changing of the cell area based on the destination information may include determining whether the destination of the second air transport apparatus according to the destination information is located in a side shadow area; As a result of the determination, if the destination is located in the side shadow area, changing the cell area by rotating the cell area may be included.
  • the changing of the cell area based on the destination information may include determining whether the destination of the second air transport device according to the destination information is located in a remote shadow area; and changing the cell area by increasing transmit power of a beam in a direction toward the destination in the cell area when the destination is located in the remote shadow area as a result of the determination.
  • receiving a cell reduction request from a fourth air transport device connected to a neighboring cell and reducing the cell area by reducing transmit power of a beam in a direction toward the fourth air transport apparatus according to the cell reduction request.
  • receiving second cell configuration information from a fifth air transport device forming a neighboring cell determining a degree of interference with the neighboring cell based on the second cell configuration information; and changing the cell area by reducing a cell area adjacent to the neighboring cell when the interference degree is greater than or equal to a threshold value as a result of the determination.
  • bandwidth part (BWP) information from the fifth air transport device; and using a different BWP from the BWP used by the fifth air transport device based on the BWP information.
  • a method for setting a cell area in a communication system for achieving the above object is an operation method of a first air transport device in a communication system. receiving cell configuration information; accessing the second air transport device based on the first cell configuration information; and requesting a cell area change from the second air transportation device based on the first cell configuration information while moving to a destination.
  • the step of requesting the second air transport device to change the cell area based on the first cell configuration information while moving to the destination may include determining whether the destination is located in a shaded area based on the first cell configuration information. judging; as a result of the determination, if the destination is located in the shaded area, determining that the cell area needs to be changed; and requesting a change of the cell area while transmitting destination information to the second air transport device.
  • measuring the received signal strength with respect to the third air transport device and requesting cell area reduction to the third air transport device when the received signal strength is greater than or equal to a threshold value.
  • receiving third cell configuration information of a cell configured by a fourth air transport device from the second air transport device receiving a handover request from the second air transport device to the fourth air transport device; and performing handover to the fourth air transport device according to the handover request.
  • a cell area setting device is a first air transport device of the communication system, and includes a processor; a memory that communicates electronically with the processor; and instructions stored in the memory, wherein when the instructions are executed by the processor, the instructions cause the first air transportation device to form a cell in an airspace; broadcast primary cell configuration information of the cell; receiving destination information from a second air transport device accessed based on the first cell configuration information; change a cell area based on the destination information; And it may operate to cause a communication service to be provided to the second air transport device by using the changed cell area.
  • the instructions include determining whether the destination of the second air transportation device according to the destination information is located in a side shadow area; As a result of the determination, when the destination is located in the side shadow area, the cell area may be rotated to cause the cell area to be changed.
  • the instructions include: receiving location information from a third air transport device accessed by the first air transport device based on the first cell configuration information; determining whether it is necessary to change a beam directed to the third air transport device based on the location information according to the change of the cell area; As a result of the determination, if the beam needs to be changed, the beam is changed from the changed cell area to a beam directed toward the third air transport device; notify the third air transport device of the changed beam; and to further cause providing a communication service to the third air transport device using the modified beam.
  • the commands are: the first air transport device receives a cell reduction request from a fourth air transport device connected to a neighboring cell; Further, the cell area may be further reduced by reducing transmit power of a beam in a direction toward the fourth air transport apparatus according to the cell reduction request.
  • a terrestrial base station or an air transport device spaced within a certain distance from the ground may form a cell toward a direction in which altitude increases.
  • an air transport device spaced apart from the ground by a certain distance or more may form a cell in a direction in which the altitude decreases.
  • a ground base station or an air transport device spaced apart from the ground within a certain distance can track the movement of the serving air transport device and change the cell area to provide a communication service to the moving area.
  • a terrestrial base station or an air transport device spaced within a certain distance from the ground may reduce a cell area in order to avoid interference from a neighboring cell.
  • a terrestrial base station or an air transport device spaced within a predetermined distance from the ground may form a group beam by bundling beams having the same transmission power.
  • a terrestrial base station or an air transport device spaced apart from the ground within a predetermined distance may set a multi-cell area by differently setting a bandwidth part (BWP) for each group beam.
  • BWP bandwidth part
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a spatial mobile communication network.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a spatial mobile communication network.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a spatial mobile communication network.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a spatial mobile communication network.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a fifth embodiment of a spatial mobile communication network.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a first embodiment of entities constituting a spatial mobile communication network.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • 9A and 9B are conceptual diagrams illustrating a third embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • 10A and 10B are conceptual diagrams illustrating a fourth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • 11A and 11B are conceptual diagrams illustrating a fifth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • 12A and 12B are conceptual diagrams illustrating a sixth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a seventh embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an eighth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • 15 is a flowchart illustrating a first embodiment of a cell area setting method in a communication system.
  • 16 is a flowchart illustrating a second embodiment of a cell area setting method in a communication system.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
  • the terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
  • “at least one of A and B” may mean “at least one of A or B” or “at least one of combinations of one or more of A and B”. Also, in the embodiments of the present application, “one or more of A and B” may mean “one or more of A or B” or “one or more of combinations of one or more of A and B”.
  • the communication network is a non-terrestrial network (NTN), a 4G communication network (eg, a long-term evolution (LTE) communication network), a 5G communication network (eg, a new radio (NR) communication network ), 6G communication network, and the like.
  • NTN non-terrestrial network
  • 4G communication network eg, a long-term evolution (LTE) communication network
  • 5G communication network eg, a new radio (NR) communication network
  • 6G communication network and the like.
  • Non-terrestrial networks may include spatial mobile communication networks.
  • 4G communication networks, 5G communication networks and 6G communication networks can be classified as terrestrial networks.
  • Non-terrestrial networks may operate based on LTE technology and/or NR technology.
  • the non-terrestrial network can support communication in a frequency band of 6 GHz or higher as well as a frequency band of 6 GHz or lower.
  • a 4G communication network can support communication in a frequency band of 6 GHz or less.
  • a 5G communication network can support communication in a frequency band of 6 GHz or higher as well as a frequency band of 6 GHz or lower.
  • Communication networks to which embodiments according to the present invention are applied are not limited to those described below, and embodiments according to the present invention can be applied to various communication networks.
  • the communication network may be used as the same meaning as the communication system.
  • a network refers to, for example, wireless Internet such as WiFi (wireless fidelity), portable Internet such as WiBro (wireless broadband internet) or WiMax (world interoperability for microwave access), and GSM (global system for mobile communication). ) or code division multiple access (CDMA), 3G mobile networks such as wideband code division multiple access (WCDMA) or CDMA2000, high speed downlink packet access (HSDPA) or high speed uplink packet access (HSUPA). It may include a 4G mobile communication network such as a 3.5G mobile communication network, a long term evolution (LTE) network or an LTE-Advanced network, a 5G mobile communication network, and a 6G mobile communication network.
  • wireless Internet such as WiFi (wireless fidelity), portable Internet such as WiBro (wireless broadband internet) or WiMax (world interoperability for microwave access), and GSM (global system for mobile communication).
  • CDMA code division multiple access
  • 3G mobile networks such as wideband code division multiple access (WCDMA) or CDMA2000, high speed
  • a terminal includes a terminal, an access terminal, a mobile terminal, a station, a subscriber station, a mobile station, and a portable subscriber station. ), a node, a device, and the like.
  • a desktop computer capable of communicating with a terminal, a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, and a smart watch (smart watch), smart glass, e-book reader, PMP (portable multimedia player), portable game device, navigation device, digital camera, DMB (digital multimedia broadcasting) player, digital voice digital audio recorder, digital audio player, digital picture recorder, digital picture player, digital video recorder, digital video player ) can be used.
  • PMP portable multimedia player
  • portable game device navigation device
  • digital camera digital camera
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • a base station is a NodeB, an evolved NodeB, a base transceiver station (BTS), a radio base station, a radio transceiver, an access point, and an access node.
  • BTS base transceiver station
  • a radio base station a radio transceiver station
  • an access point an access node.
  • node roadside unit (RSU), digital unit (DU), cloud digital unit (CDU), radio remote head (RRH), radio unit (RU), transmission point (TP), transmission and reception point), relay node, and the like.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a spatial mobile communication network.
  • a spatial mobile communication network may include a terminal 110 , an air transport device 120 , a base station 130 and a data network 140 .
  • the terminal 110 may be installed in the air transportation device 120 and communicate with the base station 130 .
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a spatial mobile communication network.
  • a spatial mobile communication network may include a terminal 210 , an air transport device 220 , a base station 230 and a data network 240 .
  • Such a space mobile communication network will be implemented in a structure in which a non-terrestrial base station is installed in the air transport device 220 between the terminal 210 and the base station 230 to relay communication between the terminal 210 and the base station 230.
  • a spatial mobile communication network may include a terminal 310 , an air transport device 320 , a base station 330 and a data network 340 .
  • Such a spatial mobile communication network may be implemented in a structure in which a terminal 310 and a base station 330 communicate by performing some or all of the functions of the base station 330 by a non-terrestrial base station installed in the air transport device 320.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a spatial mobile communication network.
  • a spatial mobile communication network may include a terminal 410, a relay node 410-1, an air transport device 420, a base station 430, and a data network 440.
  • Such a spatial mobile communication network may be implemented in a structure in which a non-terrestrial base station is installed in the air transport device 420 between the relay node 410-1 and the base station 430 to relay communications.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a fifth embodiment of a spatial mobile communication network.
  • a spatial mobile communication network may include a terminal 510, a relay node 510-1, an air transport device 520, a base station 530, and a data network 540.
  • Such a spatial mobile communication network has a structure in which a non-terrestrial base station installed in an air transport device 520 performs some or all of the functions of the base station 530 and the relay node 510-1 and the base station 530 perform communication. can be implemented with
  • the spatial mobile communication network may be designed in a structure in which a terminal performs wireless communication using an air transport device located in the sky.
  • the air transport device may be an unmanned aerial vehicle (UAV).
  • the unmanned aerial vehicle may include a satellite or a high-altitude platform station system (HAPS) of Prior Art [6].
  • the unmanned aerial vehicle may include the UAV of Prior Art 8.
  • a service link may be established between the air transport devices 220, 320, 420, and 520 and the terminals 210, 310, 410, and 510, and the service link is a wireless link ( radio link).
  • the air transport devices 220, 320, 420, and 520 may provide communication services to the terminals 210, 310, 410, and 510 using one or more beams.
  • the shape of the footprint of the beam of the air transport devices 220, 320, 420, and 520 may be elliptical.
  • the terminals 210, 310, 410, and 510 communicate (eg, downlink communication and uplink communication) with the air transport devices 220, 320, 420, and 520 using LTE technology and/or NR technology. can do. Communication between the air transport devices 220, 320, 420, and 520 and the terminals 210, 310, 410, and 510 may be performed using an NR-Uu interface.
  • DC dual connectivity
  • the UEs 210, 310, 410, and 510 support not only the air transport devices 220, 320, 420, and 520, but also other base stations (eg, LTE and/or NR functions).
  • Base stations 230 , 330 , 430 , and 530 may be connected to the data networks 240 , 340 , 540 , and 540 .
  • Base stations 230, 330, 430, and 530 and data networks 240, 340, 440, and 540 may support NR technology. Communication between the base stations 230, 330, 430, and 530 and the data networks 240, 340, 440, and 540 may be performed based on an NG-C/U interface.
  • Base stations 230, 330, 430, and 530 may be conventional base stations in terrestrial communications or satellite base stations.
  • entities constituting the spatial mobile communication network shown in FIGS. 1 to 5 may be configured as follows.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a first embodiment of entities constituting a spatial mobile communication network.
  • an entity 600 may include at least one processor 610, a memory 620, and a transceiver 630 connected to a network to perform communication.
  • the entity 600 may further include an input interface device 640 , an output interface device 650 , a storage device 660 , and the like.
  • Each component included in the entity 600 is connected by a bus 670 to communicate with each other.
  • each component included in the entity 600 may be connected through an individual interface or an individual bus centered on the processor 610 instead of the common bus 670 .
  • the processor 610 may be connected to at least one of the memory 620, the transmission/reception device 630, the input interface device 640, the output interface device 650, and the storage device 660 through a dedicated interface. .
  • the processor 610 may execute a program command stored in at least one of the memory 620 and the storage device 660 .
  • the processor 610 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to embodiments of the present invention are performed.
  • Each of the memory 620 and the storage device 660 may include at least one of a volatile storage medium and a non-volatile storage medium.
  • the memory 620 may include at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • a ground base station (BS-TN) installed on the ground or a first air transport device (UAV-B) installed at a location not far from the ground forms a cell in a high-altitude air area can do. That is, the ground base station (BS-TN) or the first air transport device installed at a location not far from the ground may form a cell in a direction of high altitude.
  • the first air transport device may be spaced 5 m or less from the ground.
  • a terrestrial base station may be a base station installed on the ground.
  • the cell coverage of the cell formed by the terrestrial base station or the first air transport device may be hemispherical.
  • the ground base station or the first air transport device may form a cell using a single beam or multiple beams.
  • a plurality of beams may be projected to different areas.
  • the plurality of beams may be distinguished from each other using a beam index.
  • Beam indices may be expressed as n, n+k, n+k+1, and the like, for example.
  • n and k may be values used to represent beam indices
  • n and k may be natural numbers.
  • the plurality of beams may have the same received signal strength at a point at the same distance from the ground base station or the first air transport device. That is, the terrestrial base station or the first transport device can transmit beams forming a cell using basically the same power.
  • the beam coverage (ie beam area) of the beam may be elliptical.
  • the first air transport device may provide a communication service to the second air transport device UAV-A using a beam having beam index n+k+1.
  • the second air transport device may correspond to the air transport device of FIGS. 1 to 5 .
  • the first air transport device may correspond only to the air transport devices of FIGS. 2 to 5 .
  • the direction of the antennas of the ground base station or the first air transport device may be limited to the front. Due to such a structural limitation, the ground base station or the first air transport device cannot project beams to area 1 and area 2 corresponding to side areas. Accordingly, regions 1 and 2 may be side shadow regions. As a result, the air transport device located in area 1 or area 2 cannot receive a beam transmitted from the ground base station or the first air transport device. In addition, the terrestrial base station or the first air transport device cannot project beams to areas 3 and 4 due to limitations in maximum transmission power of antennas. Accordingly, an air transport device located in area 3 or area 4 cannot receive a beam transmitted from the ground base station or the first air transport device. Area 3 or 4 may be a distant shadow area.
  • the terrestrial base station or the first air transport device may configure parameters having representative cell coverage (ie cell area) or beam area.
  • the ground base station or the first air transport device may transmit configured parameters (ie, cell configuration information) to the second air transport device.
  • the second air transport device may receive parameters (ie, cell configuration information) from the ground base station or the first air transport device.
  • the terrestrial base station or the first air transport device may transmit not only the information of the corresponding serving cell but also the information of the neighbor cell to the second air transport device.
  • the second air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the serving cell based on the received parameters.
  • the second air transport apparatus may estimate cell coverage or beam area of a neighboring cell based on the received parameters.
  • the second air transport device may facilitate cell or beam region change, handover, or beam switching with reference to the received parameters.
  • the center location parameter may be a parameter indicating a cell coverage or a center location of a beam area.
  • the center position parameter may be composed of (x, y, z) coordinates of a point corresponding to the center of the cell coverage or beam area.
  • the central angle parameter may be a parameter indicating the angle of the center of the cell coverage or beam area.
  • the center angle parameter may be a boresight angle formed by the sighting line with respect to the oblique line.
  • the central angle parameter may be an elevation angle, which is an angle between the horizontal plane and the line of sight.
  • the radius parameter may be a parameter indicating cell coverage or beam radius.
  • the diameter parameter may be a parameter indicating cell coverage or beam diameter.
  • the maximum transmit power parameter may be a parameter indicating the maximum transmit power of a cell or beam.
  • the maximum altitude parameter may be a parameter indicating the maximum altitude at which a cell or beam can serve.
  • the terrestrial base station or the first air transport device may configure various cell areas according to the type, mobility, and existence of a specific area according to time of the second air transport device.
  • the ground base station or the first air transport device may move, reduce, or enlarge the area of the cell to adapt to changes in the environment caused by the movement of the second air transport device.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • a first air transport vehicle (UAV-B) far from the ground may transmit a plurality of beams toward the ground to form a cell in the air area. That is, the first air transport device may form a cell in a direction of a low altitude. For example, the first air transport device may be spaced apart from the ground at an altitude of 5 m or more. In this case, the first air transport device may form a cell using a single beam or multiple beams.
  • a plurality of beams may be projected to different areas.
  • a plurality of beams may be distinguished from each other using a beam index. Beam indices may be expressed as n, n+k, n+k+1, and the like. As such, n and k may be values used to represent beam indices, and n and k may be natural numbers.
  • the plurality of beams may have the same received signal strength at a point at the same distance from the first air transport device. That is, the first transport device can transmit beams forming a cell using basically the same transmit power.
  • the beam coverage of the beam may be elliptical.
  • the first air transport device may provide a communication service to the second air transport device UAV-A using a beam having beam index n+k+1.
  • the second air transport device may correspond to the air transport device of FIGS. 1 to 5 .
  • the first air transport device may correspond only to the air transport devices of FIGS. 2 to 5 .
  • the first air transport device may provide a communication service to the ground terminal UE-TN using a beam having a beam index n+k.
  • the ground terminal is a terminal existing on the ground, and may be, for example, a car, a train, a smart phone, an IoT device, or a ship.
  • the antennas of the first air transport device may be localized in a direction toward the ground. Due to such a structural limitation, the first air transportation device cannot project beams to areas 5 and 6. Accordingly, regions 5 and 6 may be side shadow regions. As a result, the air transport device located in area 5 or 6 cannot receive a beam transmitted from the first air transport device. In addition, the first air transport device cannot project beams to areas 7 and 8 due to limitations in maximum transmit power of antennas. Accordingly, an air transport device located in area 7 or area 8 cannot receive a beam transmitted from the first air transport device. Area 7 or area 8 may be a distant shadow area.
  • the first air transport device may configure parameters having representative cell coverage or beam area.
  • the configured parameters may be at least one of a center position parameter, a center angle parameter, a radius parameter, a diameter parameter, a maximum transmission power parameter, a maximum altitude parameter, and a minimum altitude parameter.
  • the lowest altitude parameter may be a parameter indicating the lowest altitude at which a cell or beam can serve.
  • the first air transport device may transmit the configured parameters to the second air transport device.
  • the second air delivery device may receive the parameters from the first air delivery device.
  • the first air transport device may transmit not only the information of the corresponding serving cell but also the information of the neighboring cell to the second air transport device.
  • the second air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the serving cell based on the received parameters. Also, the second air transport apparatus may estimate cell coverage or beam area of a neighboring cell based on the received parameters. As a result, the second air transport device may facilitate cell or beam region change, handover, or beam switching with reference to the received parameters.
  • the first air transport device may configure various cell areas according to the type, mobility, and presence or absence of a specific area according to time of the second air transport device.
  • the first air transport device may move, reduce, or enlarge the area of the cell in response to environmental changes caused by the movement of the second air transport device.
  • 9A and 9B are conceptual diagrams illustrating a third embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • a ground base station (BS-TN) installed on the ground or a first air transport vehicle (UAV-B) installed at a location not far from the ground is in a high-altitude air area as shown in FIG. cells can be formed. That is, the ground base station (BS-TN) or the first air transport device installed at a location not far from the ground may form a cell in a direction of high altitude.
  • the first air transport device may be spaced 5 m or less from the ground.
  • a terrestrial base station may be a base station installed on the ground.
  • the cell coverage of the cell formed by the terrestrial base station or the first air transport device may be hemispherical.
  • the ground base station or the first air transport device may form a cell using a single beam or multiple beams.
  • a plurality of beams may be projected to different areas.
  • the plurality of beams may be distinguished from each other using a beam index.
  • Beam indices may be expressed as n, n+k, n+k+1, and the like, for example.
  • n and k may be values used to represent beam indices
  • n and k may be natural numbers.
  • the plurality of beams may have the same received signal strength at a point at the same distance from the ground base station or the first air transport device. That is, the terrestrial base station or the first transport device can transmit beams forming a cell using basically the same transmission power.
  • the beam coverage of the beam may be elliptical.
  • the first air transport device may provide a communication service to the 2-1 air transport device UAV 1 using a beam.
  • the first air transport device may provide a communication service to the 2-2 air transport device UAV 2 using a beam having a beam index n+k.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may correspond to the air transport devices of FIGS. 1 to 5 .
  • the first air transport device may correspond only to the air transport devices of FIGS. 2 to 5 .
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may provide location information to the base station or the first air transport device. Then, the base station or the first air transport device may receive, store, and manage location information from the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device.
  • the direction of the antennas of the ground base station or the first air transport device may be limited to the front. Due to such a structural limitation, the ground base station or the first air transport device cannot project beams to area 1 and area 2 corresponding to side areas. Accordingly, area 1 may be a first side shadow area, and area 2 may be a second side shade area. As a result, the air transport device located in area 1 or area 2 cannot receive a beam transmitted from the ground base station or the first air transport device. In addition, the terrestrial base station or the first air transport device cannot project beams to areas 3 and 4 due to limitations in maximum transmission power of antennas. Accordingly, an air transport device located in area 3 or area 4 cannot receive a beam transmitted from the ground base station or the first air transport device. Area 3 or 4 may be a distant shadow area.
  • the ground base station or the first air transport device may configure parameters having representative cell coverage or beam area.
  • the configured parameters may be at least one of a center position parameter, a center angle parameter, a radius parameter, a diameter parameter, a maximum transmission power parameter, and a maximum altitude parameter.
  • the ground base station or the first air transport device may transmit the configured parameters to the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may receive parameters from the ground base station or the first air transport device.
  • the terrestrial base station or the first air transport device may transmit not only the information of the corresponding serving cell but also the information of the neighbor cell to the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the serving cell based on the received parameters.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may estimate the cell coverage or beam area of a neighboring cell based on the received parameters.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may facilitate cell or beam region change, handover, or beam switching with reference to the received parameters.
  • the 2-1 air transport device may move to the first side shadow area while being connected to the base station or the first air transport device.
  • the 2-1 air transport device may provide the movement route and location information of the destination to the base station or the second air transport device.
  • the location information may include at least one of coordinates, altitude, or elevation angle for the location.
  • the base station or the first air transport device may receive the movement route and location information of the destination from the 2-1 air transport device.
  • the base station or the first air transport device may determine whether the location of the destination is within the cell coverage area. As a result of the determination, the base station or the first air transport device may maintain current cell coverage if the location of the destination is within the cell coverage area. In contrast, the base station or the first air transport device may determine whether the destination is located in the first side shadow area closest to the current location of the 2-1 air transport device when the location of the destination is out of the cell coverage area. .
  • the base station or the first air transport device expands the cell coverage of the cell to the first side shaded area (ie, area 1) when the destination is located in the first side shaded area, and moves to the first side shaded area. 1 Can provide communication services to air transport devices.
  • the ground base station or the first air transport device may expand the shadow area for the second side shadow area (region 2).
  • the ground base station or the first air transport device may move the cell coverage of the cell by rotating the cell coverage of the cell around a point where the ground base station or the first air transport device is located.
  • the terrestrial base station or the first air transport device may move the cell coverage of the cell while maintaining the solid angle of the cell coverage of the cell.
  • the angle that the cell coverage of the cell forms with respect to the ground may increase from ⁇ to ⁇ with respect to the second side shaded area (area 2).
  • ⁇ and ⁇ mean angles formed by cell coverage with respect to the horizon, and ⁇ may be greater than ⁇ .
  • the terrestrial base station or the first air transport device may change the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the included antenna array.
  • the first air transport device may change the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array by performing rolling to rotate around the x-axis or pitching to rotate around the y-axis in the airborne state.
  • the base station or the first air transport device may determine whether a beam change is required for the connected 2-2 air transport device. In this case, the base station or the first air transport device may determine whether a beam change is necessary by reflecting the current location of the 2-2 air transport device and the change angle of the cell coverage. As a result of the determination, the base station or the first air transport device may maintain a beam providing a communication service to the 2-2 air transport device if a beam change is not required.
  • the base station or the first air transport device may change a beam providing a communication service to the first-second air transport device if a beam change is required. And, the base station or the first air transport device may notify the changed beam to the 2-2 air transport device. Then, the 2-2 air transport device may receive the changed beam information from the base station or the first air transport device. Thereafter, the base station or the first air transport device may provide a communication service to the 2-2 air transport device using the changed beam after changing the cell coverage. Then, the 2-2 air transport device may receive a beam transmitted from the base station or the first air transport device by referring to the received changed beam.
  • the base station or the first air transport device may provide a communication service to the 2-2 air transport device using a beam having a current beam index of n+k.
  • the base station or the first air transport device may maintain a beam having a beam index n+k as a beam providing a communication service to the 2-2 air transport device if a beam change is not required.
  • the base station or the first air transport device may change a beam providing a communication service to the 2-2 air transport device to a neighboring beam having a beam index of n+k+1 when a beam needs to be changed.
  • the base station or the first air transport device may notify the 2-2 air transport device of the changed beam information.
  • the 2-2 air transport device may receive the changed beam information from the base station or the first air transport device. Thereafter, the base station or the first air transport device may provide a communication service to the 2-2 air transport device using a beam having a changed beam index of n+k+1 after changing the cell coverage. Then, the 2-2 air transport device may receive the beam transmitted from the base station or the first air transport device by referring to the received changed beam information.
  • the ground base station or the first air transport device may configure various cell areas according to the type, mobility, and existence of a specific area according to time of the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device.
  • the terrestrial base station or the first air transport device may move the cell area as described above by adapting to environmental changes caused by the movement of the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device.
  • the terrestrial base station or the first air transport device may reduce the cell area as shown in FIG. 10 by adapting to changes in the environment caused by the movement of the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device.
  • after the ground base station or the first air transport device reduces the area of the cell as shown in FIG. It can be moved as shown in FIG. 11(b).
  • 10A and 10B are conceptual diagrams illustrating a fourth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • a ground base station (BS-TN) installed on the ground or an air transport device (UAV-B) installed at a location not far from the ground is a cell in a high-altitude air area as shown in FIG. can form That is, a ground base station (BS-TN) or an air transport device installed at a location not far from the ground may form a cell in a direction of high altitude.
  • the air transport device may be separated from the ground by 5 m or less, for example.
  • a terrestrial base station may be a base station installed on the ground.
  • cell coverage of a cell formed by a ground base station or an air transport device may be hemispherical.
  • a terrestrial base station or an air transport device may form a cell using a single beam or multiple beams.
  • a plurality of beams may be projected to different areas.
  • the plurality of beams may be distinguished from each other using a beam index.
  • Beam indices may be expressed as n, n+k, n+k+1, and the like, for example.
  • n and k may be values used to represent beam indices
  • n and k may be natural numbers.
  • the plurality of beams may have the same received signal strength at a point at the same distance from a ground base station or an air transport device. That is, a terrestrial base station or an air transport device can transmit beams constituting a cell using basically the same transmit power.
  • the beam coverage of the beam may be elliptical.
  • an air transport device may provide a communication service to other air transport devices (not shown) flying in cell coverage using a beam.
  • other air transport devices may correspond to the air transport devices of FIGS. 1 to 5 .
  • the air transport device may correspond only to the air transport device of FIGS. 2 to 5 .
  • other air transport devices may provide location information to the base station or air transport device. Then, the base station or air transport device may receive, store, and manage location information from other air transport devices.
  • the direction of the antennas of the ground base station or the air transport device may be limited to the front. Due to such a structural limitation, a ground base station or an air transport device cannot project beams to area 1 and area 2 corresponding to side areas. Accordingly, area 1 may be a first side shadow area, and area 2 may be a second side shade area.
  • a terrestrial base station or an air transport device may reduce cell coverage of a cell in order to avoid interference with a neighboring cell.
  • the terrestrial base station or the air transport device may reduce the cell coverage of the cell by reducing the solid angle of the cell coverage of the cell.
  • the angle that the cell coverage of the cell forms with respect to the ground may increase from ⁇ to ⁇ 1 with respect to the second side shaded area (region 2).
  • ⁇ and ⁇ 1 mean angles formed by cell coverage with respect to the horizon, and ⁇ 1 may be greater than ⁇ .
  • the terrestrial base station or the air transport device may reduce the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array provided therewith.
  • the air transport device may reduce the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array by performing rolling to rotate around the x-axis or pitching to rotate around the y-axis while levitating in the air. there is.
  • 11A and 11B are conceptual diagrams illustrating a fifth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • a ground base station (BS-TN) installed on the ground or an air transport device (UAV-B) installed at a location not far from the ground is subject to severe interference by neighboring cells.
  • the cell coverage of a cell may be reduced.
  • the terrestrial base station or the air transport device may reduce the cell coverage of the cell by reducing the solid angle of the cell coverage of the cell.
  • the angle that the cell's cell coverage forms with respect to the ground may increase from ⁇ to ⁇ 1 for region 2.
  • ⁇ 1 means an angle formed by cell coverage with respect to the horizontal plane, and ⁇ 1 may be greater than ⁇ .
  • the terrestrial base station or the air transport device may reduce the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array provided therewith.
  • the air transport device may reduce the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array by performing rolling around the x-axis or pitching around the y-axis while levitating in the air. there is.
  • a ground base station or an air transport device may move a cell area to provide a communication service to area 1.
  • the ground base station or the air transport device may expand the shadow area for area 2.
  • the terrestrial base station or air transport device may move the cell coverage of the cell by rotating the cell coverage of the cell to the left around the point where the ground base station or air transport device is located.
  • the terrestrial base station or air transport device may move the cell coverage of the cell while maintaining the solid angle of the cell coverage of the cell.
  • the angle that the cell's cell coverage forms with respect to the ground may increase from ⁇ 1 to ⁇ 2 relative to region 2.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 mean angles formed by cell coverage with respect to the horizon, and ⁇ 2 may be greater than ⁇ 1.
  • the ground base station or air transport device may change the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array.
  • the air transport device may change the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array by performing rolling to rotate around the x-axis or pitching to rotate around the y-axis while levitating in the air. .
  • a ground base station (BS-TN) or an air transport device (UAV-B) is a transmission/reception delay according to the location, number, movement path, and resource allocation of served air transport devices, received signal strength, or a neighboring cell.
  • the area of the cell may be adjusted in consideration of at least one of the interference caused by .
  • 12A and 12B are conceptual diagrams illustrating a sixth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • the 1-1 air transport vehicle (UAV-B1) installed at a location not far from the ground may form a cell in a high-altitude air area as shown in FIG. 7 . That is, the 1-1 air transport device may form a cell in a high altitude direction.
  • the 1-2 air transport device (UAV-B2) spaced a long distance from the ground may form a cell in the air area at a low altitude as shown in FIG. 8 . That is, the 1-2 air transport device may form a cell in a direction of a low altitude.
  • the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device may configure parameters having representative cell coverage or beam area.
  • the configured parameters may be at least one of a center position parameter, a center angle parameter, a radius parameter, a diameter parameter, a maximum transmission power parameter, a maximum altitude parameter, and a minimum altitude parameter.
  • the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device may transmit parameters having representative cell coverage or beam area to the second air transport device UAV-A.
  • the 1-1 air transport device may receive parameters from the 1-2 air transport device and transmit them to the second air transport device.
  • the 1-2 air transport device may receive parameters from the 1-1 air transport device and transmit them to the second air transport device.
  • the second air transport apparatus may estimate the cell coverage or beam area of the 1-1 air transport apparatus based on the received parameters.
  • the second air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the 1-2 air transport device based on the received parameters.
  • the second air transport device may identify a nearby air transport device among the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device with reference to the received parameters.
  • the second air transport device may be connected to the 1-2 air transport device that is adjacent to the 1-2 air transport device.
  • the second air transport device may receive severe interference from a signal transmitted from the 1-1 air transport device in a state of being connected to the 1-2 air transport device. Then, the second air transport device may determine the degree of interference received from the 1-1 air transport device. The second air transport device may request cell reduction to the 1-1 air transport device when the detected degree of interference (for example, received signal strength) exceeds a threshold value.
  • the detected degree of interference for example, received signal strength
  • the second air transport device is RSSI (received signal strength indicator) information, RSRP (reference signal received power) information, RSRQ (reference signal received quality) information, SINR (signal to At least one of interference-plus-noise ratio (SNR) information and signal-to-noise ratio (SNR) information may be transmitted to the 1-1 air transport device.
  • the second air transport device may transfer the configuration parameters received from the 1-2 air transport device to the 1-1 air transport device.
  • the second air transport device may transmit at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device to the 1-1 air transport device.
  • the second air transport device may provide at least one or more of movement path information, current location information, destination location information, or terminal type information to the 1-1 air transport device.
  • the location information may include at least one of coordinates, altitude, or elevation angle for the location.
  • the terminal type may be at least one of a leisure air transport device, an air transport device for a base station, an aircraft, or a UAM.
  • the second air transport apparatus determines the beam indices of beams having an interference degree (for example, received signal strength) of a plurality of beams transmitted by the 1-1 air transport apparatus and exceeds a threshold value, device can tell you.
  • the 1-1 air transportation device may receive a cell reduction request from the second air transportation device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive configuration parameters of the 1-2 air transport device from the 1st air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device from the second air transport device. . Also, the 1-1 air transport device may receive at least one of movement route information, current location information, destination location information, and terminal type information from the second air transport device. In addition, the 1-1 air transport apparatus may receive beam index information of beams having an interference degree (eg, received signal strength) greater than or equal to a threshold value among a plurality of beams. Accordingly, the 1-1 air transport device may check beam indices of beams interfering with a beam providing a communication service to the 1-2 air transport device.
  • an interference degree eg, received signal strength
  • the 1-1 air transport device may reduce the beam reach area by reducing the transmit power of beams that cause interference. That is, the 1-1 air transport apparatus may reduce the transmission power of interfering beams to downsize the cell. As a result, the second air transport device can receive the communication service from the 1-2 air transport device without severe interference from the 1-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport apparatus may reduce the cell size by reducing the transmission power of all beams to reduce the reach distance of all beams.
  • the 1-1 air transport device may reduce a cell by not transmitting a beam causing interference.
  • the 1-1 air transport device scales down the cell when receiving a cell reduction request from the second air transport device, but may also downsize the cell without such a request. That is, the 1-1 air transport device may reduce the cell by adjusting the transmit power of the beam based on the configuration parameters of the 1-2 air transport device received from the second air transport device. In this case, the 1-1 air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the 1-2 air transport device based on the received parameters. As a result, the 1-1 air transport device may check beam indices of beams interfering with a beam providing a communication service from the 1-2 air transport device to the second air transport device with reference to the received parameters. And, as can be seen in (b) of FIG. 12, the 1-1 air transport device may reduce the beam reach area by reducing the transmit power of beams that cause interference.
  • the second air transport device may identify a nearby air transport device from among the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device with reference to the received parameters. As a result of the check, if the 1-2 air transport device is closer than the 1-1 air transport device, the second air transport device may be connected to the 1-2 air transport device that is adjacent to the 1-2 air transport device.
  • the first air transport device may receive severe interference from a signal transmitted from the 2-1 air transport device while being connected to the 2-2 air transport device. Then, the first air transport device may determine the degree of interference received from the 2-1 air transport device. The first air transport device may request cell reduction to the 2-1 air transport device when the determined degree of interference is equal to or greater than a threshold value.
  • the first air transport device may transmit at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 2-1 air transport device to the 2-1 air transport device.
  • the first air transport device may transmit the configuration parameters received from the 2-2 air transport device to the 2-1 air transport device.
  • the first air transport device may transmit at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 2-2 air transport device to the 2-1 air transport device.
  • the first air transport device may provide at least one or more of movement path information, current location information, destination location information, or terminal type information to the 2-1 air transport device.
  • the location information may include at least one of coordinates, altitude, or elevation angle for the location.
  • the terminal type may be at least one of a leisure air transport device, an air transport device for a base station, an aircraft, or a UAM.
  • the second air transport device may determine beam indices of beams having an interference degree greater than or equal to a threshold value among a plurality of beams transmitted by the 1-1 air transport device, and inform the 1-1 air transport device of the beam indices.
  • the 1-1 air transportation device may receive a cell reduction request from the second air transportation device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive configuration parameters of the 1-2 air transport device from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of movement path information, current location information, destination location information, and terminal type information from the first air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive beam index information of beams having an interference degree greater than or equal to a threshold value among a plurality of beams. Accordingly, the 1-1 air transport device may check beam indices of beams interfering with a beam providing a communication service to the 1-2 air transport device.
  • the 1-1 air transport device may reduce the beam reach area by reducing the transmit power of beams causing interference (for example, the beam index is n+k+1). That is, the 1-1 air transport apparatus may reduce the transmission power of interfering beams to downsize the cell. As a result, the second air transport device can receive the communication service from the 1-2 air transport device without severe interference from the 1-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport device scales down the cell when receiving a cell reduction request from the second air transport device, but may downsize the cell without such a request. That is, the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device from the second air transport device. . Also, the 1-1 air transport device may receive configuration parameters of the 2-2 air transport device from the second air transport device. In addition, the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device from the second air transport device. .
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of movement route information, current location information, destination location information, and terminal type information from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive beam index information of beams having an interference degree greater than or equal to a threshold value among a plurality of beams. Accordingly, the 1-1 air transport device may check beam indices of beams interfering with a beam providing a communication service to the 1-2 air transport device.
  • the 1-1 air transport device receives beam indices of interfering beams from the second air transport device and checks them, but otherwise, they may be estimated based on information received from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may reduce the beam reach area by reducing the transmit power of beams causing interference (for example, the beam index is n+k+1). That is, the 1-1 air transport apparatus may reduce the transmission power of interfering beams to downsize the cell. As a result, the second air transport device can receive the communication service from the 1-2 air transport device without severe interference from the 1-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport device may reduce the cell area by reducing the beam reach area.
  • an operation performed by the 1-2 air transport device may be similar to an operation performed by the 1-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport device may enlarge the cell area by expanding the beam reach area as needed. The process of enlarging the cell area is similar to the cell area reduction described above, and thus a detailed description thereof can be omitted.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a seventh embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • the 1-1 air transport device (UAV-B1) and the 1-2 air transport device (UAV-B2) set the transmission power differently for each beam to configure the cell area. can be configured.
  • FIG. 7 when a UAV-B configures a cell area with beams having the same transmit power, there may be areas not covered by the cell (ie, area 3 and area 4). Accordingly, again referring to FIG. 13 , the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may configure a cell area by differently setting transmission power for each beam.
  • the 1-1 air transport apparatus may set the transmit power of a beam having a beam index of n+k+2 to be higher than that of other beams in order to include region 4 in the cell region.
  • the 1-2 air transport apparatus may set the transmit power of a beam having a beam index of m to be higher than that of other beams in order to include area 3 in the cell area.
  • n, k, and m may be natural numbers.
  • the 1-1 air transport device may form a group beam with beams having the same transmit power.
  • the 1-1 air transport apparatus may set a beam having the same transmit power and having a beam index n+k and a beam having a beam index n+k+1 as group beam 1.
  • the 1-1 air transport apparatus may set a beam having a beam index n+k+2 having a different transmission power than the beams of group beam 1 as group beam 2.
  • the 1-2 air transport devices may form a group with beams having the same transmit power.
  • the 1-2 air transport device may set a beam having the same transmit power and having a beam index m+k and a beam having a beam index m+k+1 as group beam 1.
  • the 1-2 air transport apparatus may set a beam having a beam index m having a different transmission power than the beams of group beam 1 as group beam 2.
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may allocate a bandwidth part (BWP) for each group beam.
  • BWP bandwidth part
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may allocate different BWPs for each group beam.
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may allocate polarizations for each group beam.
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may allocate different polarizations to each group beam.
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may allocate a panel (eg, a transmission and reception point (TRP)) for each group beam.
  • TRP transmission and reception point
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may allocate different panels to each group beam.
  • the cell area may include as many cell areas as the number of group beams. Also, multiple group beams may be configured for the same area.
  • the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device may notify the air transport devices providing the communication service of the group beam information.
  • the group beam information may include at least one of beam index information, transmit power information, BWP information, polarization information, and panel information of beams included in the group beam.
  • the air transport device receiving the communication service may receive group beam information from the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device.
  • the air transport device receiving the communication service may recognize at least one of beam index information, transmission power information, BWP information, polarization information, or panel information of beams included in each group beam in the group beam information.
  • the air transport device receiving the communication service may recognize a plurality of cell areas as many as the number of group beams.
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may be disposed adjacent to each other.
  • the cell area set based on the beam index n+k for the 1-1 air transport device and the cell area set based on the beam index m+k for the 1-2 air transport device are adjacent to each other.
  • the overlapping area between the beam with beam index n+k+2 and the beam with beam index m increases, they may interfere with each other.
  • different frequency domains eg, different BWP domain settings
  • different polarizations eg, right-hand circularly polarization (RHCP), left-hand circularly polarization (LHCP), etc.
  • RHCP right-hand circularly polarization
  • LHCP left-hand circularly polarization
  • panels may be used for group beams overlapping between cells.
  • various regions may exist in one cell according to time.
  • various areas may exist according to neighboring cells of various types (eg, cell or beam area according to type of air transport device, service type, altitude, and direction).
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may reset the optimized cell area by combining the above methods through mutual information exchange.
  • the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may reset the optimized cell area by combining the above methods through information exchange using other connected air transport devices.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an eighth embodiment of a cell configuration method in a communication system.
  • the 1-1 air transport device (UAV-B1) may form two group beams.
  • the first group beam formed by the 1-1 air transport device may include a beam having a beam index n+k and a beam having a beam index n+k+1.
  • the second group beam formed by the 1-1 air transport apparatus may be composed of a beam having a beam index n+k+2.
  • the 1-2 air transport device (UAV-B2) may form two group beams.
  • the first group beam formed by the 1-2 air transport apparatus may include a beam having a beam index m+k and a beam having a beam index m+k+1.
  • the second group beam formed by the 1-2 air transport apparatus may be composed of a beam having a beam index m.
  • the 1-3 air transport device UAV-B3 may form a cell area with one beam.
  • the first group beam formed by the 1-1 air transport device may use the first BWP
  • the second group beam formed by the 1-1 air transport device may use the second BWP
  • the first group beam formed by the 1-2 air transport devices may use the third BWP
  • the second group beam formed by the 1-2 air transport device may use the fourth BWP
  • a beam formed by the 1-3 air transport devices may use a fifth BWP.
  • the second BWP and the fourth BWP are the same, the second group beam formed by the 1-1 air transport device and the second group beam formed by the 1-2 air transport device may interfere severely. As a result, the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device may need to adjust BWPs used with each other.
  • the 1-3 air transport device uses a specific BWP, the effect of interference with the beam having the beam index n+k+1 of the first group beam of the 1-1 air transport device may be large. Accordingly, the 1-1 air transport device and the 1-3 air transport device may need to adjust BWPs used with each other.
  • the 1-1 air transport device to the 1-3 air transport device may exchange base station information.
  • the base station information includes cell transmission power information, beam transmission power information, cell BWP information, beam BWP information, group beam beam index information, group beam BWP information, cell MIMO (multiple-input and multiple- output) information, beam MIMO information, cell multiple TRP information, beam multiple TRP information, cell polarization information, beam polarization information, base station type information, cell holding time information, beam holding time information, cell termination It may include at least one of time information, end time of a beam, area altitude information of a cell, and area altitude information of a beam.
  • the base station type may include at least one of service type information, information on whether or not there is a transmission power saving function, and information whether or not there is a BWP change function.
  • the service type may be, for example, a communication service in a hot zone area, a communication service for movement of a UAM and an aircraft, and the like.
  • the 1-1 air transport devices to 1-3 air transport devices may cooperate with each other to set priorities according to base station information to determine which cell changes which parameters.
  • air transport devices 1-1 to 1-3 may exchange rank information with each other so that the air transport device with the highest rank may determine which cell can use which parameter.
  • the rank information an air transport device having a high level of power level or an air transport device having many multiple antennas may have a higher rank.
  • base station information may be collected in the core network to determine which cell can use which parameters.
  • each of the 1-1 air transport devices to the 1-3 air transport devices may determine which parameter to change according to base station information.
  • base station information described above may be exchanged between the 1-1 air transport devices to the 1-3 air transport devices.
  • the base station information may be exchanged between the first air transport device to the first to third air transport devices through the core network.
  • the base station information may be exchanged through other air transport devices connected between the 1-1 air transport devices to the 1-3 air transport devices.
  • 15 is a flowchart illustrating a first embodiment of a cell area setting method in a communication system.
  • the 1-1 air transport device installed at a location that is not separated from the ground by a predetermined distance may form a cell in a high-altitude air area as shown in FIG. 7 .
  • the 1-2 air transport device may also form a cell in the air area at a high altitude as shown in FIG. 7 adjacent to the 1-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device may configure parameters having representative cell coverage or beam area.
  • the configured parameters may be at least one of a center position parameter, a center angle parameter, a radius parameter, a diameter parameter, a maximum transmission power parameter, and a maximum altitude parameter.
  • the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device may transfer parameters having representative cell coverage or beam area to the 2-1 air transport device or the 2-2 air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive parameters from the 1-2 air transport device and transmit the parameters to the 2-1 air transport device or the 2-2 air transport device.
  • the 1-2 air transport device may receive parameters from the 1-1 air transport device and transmit them to the 2-1 air transport device or the 2-2 air transport device.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the 1-1 air transport device based on the received parameters.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the 1-2 air transport device based on the received parameters.
  • the 2-1 air transportation device and the 2-2 air transportation device may identify a nearby air transportation device among the 1-1 air transportation device and the 1-2 air transportation device with reference to the received parameters.
  • the 2-1 air transport device and the 2-2 air transport device may connect to the adjacent 1-1 air transport device if the 1-1 air transport device is closer than the 1-2 air transport device ( S1501).
  • the 2-1 air transport device may move to the side shadow area in a state of being connected to the 1-1 air transport device.
  • the 2-1 air transport device may provide the 1-1 air transport device with at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device.
  • the 2-1 air transport device may provide the 1-1 air transport device with at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device.
  • the 2-1 air transport device may provide at least one of movement path information, current location information, destination location information, or terminal type information to the 1-1 air transport device (S1502-1).
  • the location information may include at least one of coordinates, altitude, or elevation angle for the location.
  • the terminal type may be at least one of a leisure air transport device, an air transport device for a base station, an aircraft, or an urban air mobility (UAM).
  • UAM urban air mobility
  • Such a terminal type may be a criterion for determining a priority when the 1-1 air transport device provides a service.
  • the 1-1 air transport device receives at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device from the 2-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport device receives at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device from the 2-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of movement path information, current location information, destination location information, and terminal type information from the 2-1 air transport device.
  • the 2-2 air transport device may be stationary while being connected to the 1-1 air transport device. At this time, the 2-2 air transport device may provide the 1-1 air transport device with at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device. can In addition, the 2-2 air transport device may provide the 1-1 air transport device with at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device. can In addition, the 2-2 air transport device may provide at least one of current location information and terminal type information to the 1-1 air transport device (S1502-2).
  • the 1-1 air transport device receives at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device from the 2-2 air transport device.
  • the 1-1 air transport device receives at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device from the 2-2 air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of current location information and terminal type information from the 2-2 air transport device.
  • the 2-1 air transport device may identify the serving cell and the neighboring cell area based on the parameters received from the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device. Also, the 2-1 air transport device may determine whether a serving cell or a neighboring cell exists in a movement path or a destination based on the identified serving cell and neighboring cell areas. As a result of the determination, the 2-1 air transport device may request a cell area change to the 1-1 air transport device when there is no serving cell or neighbor cell in the movement route or destination (S1503). In addition, the 2-1 air transport device may request a cell area change to the 1-1 air transport device when a radio link failure (RLF) is expected to occur on a moving route or at a destination.
  • RLF radio link failure
  • the 1-1 air transport device may receive a cell area change request from the 2-1 air transport device.
  • the 2-1 air transport device transmits the cell area change request after transmitting the RSSI information to the 1-1 air transport device
  • the RSSI information and the like are sent along with the cell area change request to the 1-1 air transport device. It can also be sent to the device.
  • the 2-1 air transport device transmits RSSI information and the like to the 1-1 air transport device before requesting a cell area change, after requesting a cell area change, RSSI information and the like are transmitted to the 1-1 air transport device. You can also have it sent to your device.
  • the 1-1 air transport device may determine whether cell coverage is changed based on the movement path received from the 2-1 air transport device, location information of the destination, and the like (S1504). As a result of the determination, the 1-1 air transport device may change the cell coverage if the cell coverage needs to be changed (S1508). In addition, the 1-1 air transport device may maintain a connection state with the 2-1 air transport device using the changed cell coverage (S1509). Looking at this in more detail, the 1-1 air transport device may determine whether the movement route or destination location received from the 2-1 air transport device is within the cell coverage area. As a result of the determination, the 1-1 air transport device may maintain cell coverage in the current state if the movement path or the location of the destination is within the cell coverage area.
  • the 1-1 air transport device determines whether the destination is located in the first side shadow area closest to the current location of the 2-1 air transport device when the movement path or location of the destination is out of the cell coverage area. can do. As a result of the determination, when the destination is located in the first side shaded area, the 1-1 air transport device may change the cell coverage by extending the cell coverage to the first side shaded area (ie, area 1). In addition, the 1-1 air transport device may provide a communication service to the 2-1 air transport device that has moved to the first side shadow area using the changed cell coverage. At this time, the 1-1 air transport device may expand the shaded area for the second side shaded area (region 2).
  • the 1-1 air transport device may move the cell coverage of the cell by left-turning the cell coverage of the cell with the point where the 1-1 air transport device is located.
  • the 1-1 air transport device may move the cell coverage of the cell while maintaining the solid angle of the cell coverage of the cell.
  • the angle that the cell coverage of the cell forms with respect to the ground can be expanded from ⁇ to ⁇ in the second side shadow region (region 2).
  • ⁇ and ⁇ mean angles formed by cell coverage with respect to the ground, and ⁇ may be greater than ⁇ .
  • the 1-1 air transport device may change the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array.
  • the 1-1 air transport device may change the cell coverage of the cell by changing the beam direction of the antenna array by performing rolling rotation around the x-axis or pitching rotation around the y-axis in a state of levitation.
  • the 1-1 air transport device may determine whether a beam change is required for the connected 2-2 air transport device (S1505). In this case, the 1-1 air transport device may determine whether a beam change is necessary by reflecting the current location of the 2-2 air transport device and the change angle of the cell coverage. As a result of the determination, the 1-1 air transport device may maintain a beam providing a communication service to the 2-2 air transport device if a beam change is not required.
  • the 1-1 air transport device may change a beam providing a communication service to the 2-2 air transport device if the beam needs to be changed (S1506).
  • the 1-1 air transport device may instruct beam switching while notifying the 2-2 air transport device of the beam information of the changed beam (S1507).
  • the 2-2 air transport device may receive beam information of the changed beam from the 1-1 air transport device and may receive a beam switching instruction.
  • the 1-1 air transport device may provide a communication service to the 2-2 air transport device using the changed beam after changing the cell coverage (S1510).
  • the 2-2 air transport device may receive the beam transmitted from the 1-1 air transport device by performing beam switching with reference to the received changed beam.
  • the 1-1 air transport device determines whether to change cell coverage when there is a cell change request from the 2-1 air transport device, but even if there is no cell change request from the 2-1 air transport device, You can do something like this.
  • the 1-1 air transport device determines cell coverage based on the movement route or destination location, but other than that, the number of air transport devices, RLF generation, transmission/reception delay, received signal strength or interference with neighboring cells or beams, etc. Based on this, the area of the cell can be changed.
  • the 1-1 air transport device may provide the cell area change time and cell area reconfiguration parameters to the 2-1 air transport device or the 2-2 air transport device. .
  • the 2-1 air transport device or the 2-2 air transport device receives the cell change time information and the cell region reconfiguration parameters from the 1-1 air transport device, and subsequently connects the 1-1 air transport device. available for the procedure.
  • the 1-2 air transport device may transmit configuration parameters to the neighboring 1-1 air transport device (S1511). Then, the 1-1 air transport device may receive configuration parameters from the neighboring air transport device 1-2. In addition, the 1-1 air transport device may determine the degree of interference (S1512). The 1-1 air transport device may reduce the cell area to avoid severe interference when the detected degree of interference exceeds a threshold value (S1513). In addition, the 1-1 air transport device may provide the cell area change time and cell area reconfiguration parameters to the 2-1 air transport device or the 2-2 air transport device in case of cell coverage reduction. It can (S1514). Then, the 2-1 air transport device or the 2-2 air transport device receives the cell change time information and the cell region reconfiguration parameters from the 1-1 air transport device, and subsequently connects the 1-1 air transport device. available for the procedure.
  • the 1-1 air transport device may reduce the cell area by excluding some beams from among the plurality of beams.
  • the 1-1 air transport device may reduce the cell area by reducing the solid angle of the cell area.
  • the 1-1 air transport apparatus may reduce the cell area by reducing the reach distance of the beam by adjusting the transmission power.
  • 16 is a flowchart illustrating a second embodiment of a cell area setting method in a communication system.
  • the 1-1 air transport device installed at a location not far from the ground may form a cell in a high-altitude air area as shown in FIG. 7 . That is, the 1-1 air transport device may form a cell in a high altitude direction.
  • the 1-2 air transport device may form a cell in an air area at a low altitude as shown in FIG. 8 . That is, the 1-2 air transport device may form a cell in a direction of a low altitude.
  • the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device may configure parameters having representative cell coverage or beam area.
  • the configured parameters may be at least one of a center position parameter, a center angle parameter, a radius parameter, a diameter parameter, a maximum transmission power parameter, a maximum altitude parameter, and a minimum altitude parameter.
  • the 1-1 air transport device or the 1-2 air transport device may transmit parameters representing cell coverage or beam area to the second air transport device (S1601 and S1602).
  • the 1-1 air transport device may receive parameters from the 1-2 air transport device and transmit them to the second air transport device.
  • the 1-2 air transport device may receive parameters from the 1-1 air transport device and transmit them to the second air transport device.
  • the second air transport apparatus may estimate the cell coverage or beam area of the 1-1 air transport apparatus based on the received parameters. Also, the second air transport device may estimate the cell coverage or beam area of the 1-2 air transport device based on the received parameters. As a result, the second air transport device may identify a nearby air transport device among the 1-1 air transport device and the 1-2 air transport device with reference to the received parameters. As a result of the confirmation, if the 1-2 air transport device is closer than the 1-1 air transport device, the second air transport device may be connected to the 1-2 air transport device that is close to it (S1603).
  • the second air transport device may receive severe interference from a signal transmitted from the 1-1 air transport device in a state of being connected to the 1-2 air transport device. Then, the second air transport device may determine the degree of interference received from the 1-1 air transport device (for example, received signal strength) (S1604). The second air transport device may request cell reduction to the 1-1 air transport device when the determined level of interference (for example, received signal strength) exceeds a threshold value (S1605).
  • the second air transport device may transmit at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device to the 1-1 air transport device.
  • the second air transport device may transmit the configuration parameters received from the 1-2 air transport device to the 1-1 air transport device.
  • the second air transport device may transmit at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device to the 1-1 air transport device.
  • the second air transport device may provide at least one or more of movement path information, current location information, destination location information, or terminal type information to the 1-1 air transport device.
  • the location information may include at least one of coordinates, altitude, or elevation angle for the location.
  • the terminal type may be at least one of a leisure air transport device, an air transport device for a base station, an aircraft, or a UAM.
  • the second air transport device may determine beam indices of beams having an interference degree greater than or equal to a threshold value among a plurality of beams transmitted by the 1-1 air transport device, and inform the 1-1 air transport device of the beam indices.
  • the 1-1 air transport device may receive a cell reduction request.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-1 air transport device from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive configuration parameters of the 1-2 air transport device from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured for the 1-2 air transport device from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive at least one of movement route information, current location information, destination location information, and terminal type information from the second air transport device.
  • the 1-1 air transport device may receive beam index information of beams having an interference degree greater than or equal to a threshold value among a plurality of beams. Accordingly, the 1-1 air transport device may check beam indices of beams interfering with a beam providing a communication service to the 1-2 air transport device.
  • the 1-1 air transport apparatus may reduce a cell by reducing a beam reach area by reducing transmission power of interfering beams (S1606). That is, the 1-1 air transport apparatus may reduce the transmission power of interfering beams to downsize the cell. As a result, the second air transport device can receive the communication service from the 1-2 air transport device without severe interference from the 1-1 air transport device.
  • the 1-1 air transport apparatus may reduce the cell size by reducing the transmission power of all beams to reduce the reach distance of all beams.
  • the 1-1 air transport device may reduce a cell by not transmitting a beam causing interference.
  • the 1-2 air transport device may move away from the second air transport device while providing a communication service to the second air transport device as a serving cell.
  • the 1-2 air transport device can no longer provide communication services to the second air transport device.
  • the serving base station may disappear.
  • the 1-1 air transport device may provide a communication service to the second air transport device through beam expansion or cell area expansion.
  • the 1-2 air transport device may transmit information on serving air transport devices (ie, serving terminal information) to the 1-1 air transport device (S1607).
  • the serving terminal information may include at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured by the serving terminal (eg, the second air transport device) for the 1-2 air transport device.
  • the serving terminal information may include at least one of RSSI information, RSRP information, RSRQ information, SINR information, or SNR information measured by the serving terminal (eg, the second air transport device) for the 1-2 air transport device.
  • the serving terminal information may include at least one of a moving path, a current location, a destination location, or a terminal type of the serving terminal (for example, the second air transport device).
  • the 1-1 air transport device may receive serving terminal information from the 1-2 air transport device. That is, the 1-1 air transport device may receive information on the second air transport device from the -2 air transport device.
  • the 1-1 air transport device may request cell area expansion while notifying the 1-1 air transport device of the serving end time (S1606 ). Accordingly, the 1-1 air transport device may receive a cell area extension request including a serving end time from the 1-1 air transport device. In addition, the 1-1 air transport device may determine whether the cell area can be expanded in order to provide a communication service to the second air transport device after the serving end time. That is, the 1-1 air transport device may increase the transmission power after the serving end time and determine whether the communication service can be provided to the second air transport device. Alternatively, the 1-1 air transport device determines whether the communication service can be provided to the second air transport device by increasing the transmit power of a beam capable of providing the communication service to the second air transport device after the serving end time. can
  • the 1-1 air transport device may transmit a cell extension response including cell area extension information to the 1-2 air transport device if it is possible to provide a communication service to the second air transport device by extending the cell area ( S1609).
  • the 1-1 air transport device may transmit a cell extension response including cell area extension information to the 1-2 air transport device if it is possible to provide a communication service by extending a beam to the second air transport device.
  • the cell area extension information may include at least one of extension area information and area extension time.
  • the 1-1 air transport device includes the cell area extension information in the cell extension response and transmits it to the 1-2 air transport device, but it may be transmitted at the request of the 1-2 air transport device. That is, the 1-2 air transport device may request cell area extension information from the 1-1 air transport device. Then, the 1-1 air transport device may receive the cell area extension information request from the 1-2 air transport device. Thereafter, the 1-1 air transport device may transmit cell area extension information to the 1-2 air transport device. Then, the 1-2 air transport device may receive cell area extension information from the 1-1 air transport device.
  • the 1-2 air transport device may request handover to a neighboring cell or cell reselection while transmitting cell area extension information further including a serving end time to the serving terminal (eg, the second air transport device) ( S1610). Then, the second air transport device may receive a handover request or a cell reselection request including cell area extension information further including a serving end time from the 1-2 air transport device. Then, the second air transport device may access and handover the 1-1 air transport device based on the cell area extension information (S1611). In this case, the 1-1 air transport device may expand the cell area according to the serving end time of the 1-2 air transport device to provide a communication service to the second air transport device.
  • the serving terminal eg, the second air transport device
  • Computer readable media may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on a computer readable medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer readable media may include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions may include not only machine language codes generated by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter and the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.

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Abstract

통신 시스템에서 셀 영역 설정 기술이 개시된다. 통신 시스템의 제1 항공 운송 장치의 동작 방법으로서, 공중 영역에 셀을 형성하는 단계; 상기 셀의 제1 셀 구성 정보를 방송하는 단계; 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제2 항공 운송 장치로부터 목적지 정보를 수신하는 단계; 상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 단계; 및 상기 변경된 셀 영역을 이용하여 상기 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 단계를 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법이 제공될 수 있다.

Description

통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법 및 장치
본 발명은 통신 시스템에서 셀 영역 설정 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 공간 이동 통신에 있어서 유연하게 셀 영역을 설정할 수 있도록 하는 통신 시스템에서 셀 영역 설정 기술에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio), 6G(6th Generation) 등이 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다. 또한, 무선 통신 기술로 UAM(urban air mobility), 드론, 항공기 등 다양한 공중 이동체에게 이동 통신 서비스를 제공하기 위한 공간 이동 통신 기술이 있다.
이러한 공간 이동 통신 기술은 산악 지역, 사막 지역, 도서 지역 및 해양 등 셀룰러 음영 지역과 지진, 해일 및 전쟁 등 각종 재난에 따른 지상망 붕괴 지역에서 발생할 수 있는 통신 두절에 대비하여 필요할 수 있다. 공간 이동 통신망은 재난, 재해로 인해 지상망이 붕괴되었을 때에도 유지되므로 재난, 재해가 발생한 지역이 외부와 단절되지 않을 수 있어 개개인의 생존과 안전의 유지를 가능하게 할 수 있다. 또한, 공간 이동 통신 기술은 통신 인프라가 없는 산간, 오지 등과 같이, 종래에는 통신이 불가능하였던 지역에도 이동 통신 서비스를 제공하여 초연결 사회의 구축을 위해서도 필요할 수 있다. 이와 같은 공간 이동 통신 시스템에서 구축되는 비지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN)는 지상 통신과 셀 구성에 있어 차이를 가지고 있을 수 있다. 따라서, 공간 이동 통신 시스템에 적합한 셀 구성 방법과 셀 영역 설정 방법이 필요할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 3차원 공간 이동 통신에 있어서 유연하게 셀 영역을 설정할 수 있도록 하는 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법은, 통신 시스템의 제1 항공 운송 장치의 동작 방법으로서, 공중 영역에 셀을 형성하는 단계; 상기 셀의 제1 셀 구성 정보를 방송하는 단계; 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제2 항공 운송 장치로부터 목적지 정보를 수신하는 단계; 상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 단계; 및 상기 변경된 셀 영역을 이용하여 상기 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 셀 구성 정보는 중심 위치 파라미터, 중심 각도 파라미터, 반경 파라미터, 최대 전송 전력 파라미터, 최대 고도 파라미터 또는 최저 고도 파라미터 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 단계는, 상기 목적지 정보에 따른 상기 제2 항공 운송 장치의 목적지가 측면 음영 지역에 위치하는지를 판단하는 단계; 판단 결과, 상기 목적지가 상기 측면 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역을 회전시켜 상기 셀 영역을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 단계는, 상기 목적지 정보에 따른 상기 제2 항공 운송 장치의 목적지가 원거리 음영 지역에 위치하는지를 판단하는 단계; 및 판단 결과, 상기 목적지가 상기 원거리 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역에서 상기 목적지를 향하는 방향의 빔의 전송 전력을 증가시켜 상기 셀 영역을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제3 항공 운송 장치로부터 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 셀 영역의 변경에 따라 상기 위치 정보에 기반하여 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 빔의 변경이 필요한지를 판단하는 단계; 판단 결과, 상기 빔의 변경이 필요하면 상기 빔을 상기 변경된 셀 영역에서 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔으로 변경하는 단계; 상기 변경된 빔을 상기 제3 항공 운송 장치에 통지하는 단계; 및 상기 변경된 빔을 사용하여 상기 제3 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 이웃한 셀에 접속한 제4 항공 운송 장치로부터 셀 축소 요청을 수신하는 단계; 및 상기 셀 축소 요청에 따라 상기 제4 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔의 전송 전력을 감소시켜 상기 셀 영역을 축소하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 이웃한 셀을 형성하는 제5 항공 운송 장치로부터 제2 셀 구성 정보를 수신하는 단계; 상기 제2 셀 구성 정보에 기반하여 상기 이웃한 셀과 간섭 정도를 판단하는 단계; 및 판단 결과, 상기 간섭 정도가 임계값 이상이면 상기 이웃한 셀에 인접한 셀 영역을 축소시켜 상기 셀 영역을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제5 항공 운송 장치로부터 BWP(bandwidth part) 정보를 수신하는 단계; 및 상기 BWP 정보에 기반하여 상기 제5 항공 운송 장치가 사용하는 BWP와 다른 BWP를 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 이웃한 셀을 형성하는 제6 항공 운송 장치로부터 서빙 단말 정보를 포함하는 셀 영역 확장 요청을 수신하는 단계; 및 상기 서빙 단말 정보에 기반하여 서빙 단말을 향하는 빔의 전송 전력을 증가시켜 셀을 확장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법은, 통신 시스템의 제1 항공 운송 장치의 동작 방법으로서, 제2 항공 운송 장치로부터 구성한 셀의 제1 셀 구성 정보를 수신하는 단계; 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 제2 항공 운송 장치에 접속하는 단계; 및 목적지로 이동하면서 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 제2 항공 운송 장치에 셀 영역의 변경을 요청하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 목적지로 이동하면서 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 제2 항공 운송 장치에 셀 영역의 변경을 요청하는 단계는, 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 목적지가 음영 지역에 위치하는지 판단하는 단계; 판단 결과, 상기 목적지가 상기 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역의 변경이 필요하다고 판단하는 단계; 및 목적지 정보를 상기 제2 항공 운송 장치로 전송하면서 상기 셀 영역의 변경을 요청하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 제3 항공 운송 장치에 대하여 수신 신호 세기를 측정하는 단계; 및 상기 수신 신호 세기가 임계값 이상이면 상기 제3 항공 운송 장치로 셀 영역 축소를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 항공 운송 장치로부터 제4 항공 운송 장치가 구성한 셀의 제3 셀 구성 정보를 수신하는 단계; 상기 제2 항공 운송 장치로부터 상기 제4 항공 운송 장치로 핸드오버 요청을 수신하는 단계; 및 상기 핸드오버 요청에 따라 상기 제4 항공 운송 장치로 핸드오버하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 통신 시스템에서 셀 영역 설정 장치는, 통신 시스템의 제1 항공 운송 장치로서, 프로세서(processor); 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가, 공중 영역에 셀을 형성하고; 상기 셀의 제1 셀 구성 정보를 방송하고; 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제2 항공 운송 장치로부터 목적지 정보를 수신하고; 상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하고; 그리고 상기 변경된 셀 영역을 이용하여 상기 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 경우 상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가, 상기 목적지 정보에 따른 상기 제2 항공 운송 장치의 목적지가 측면 음영 지역에 위치하는지를 판단하고; 그리고 판단 결과, 상기 목적지가 상기 측면 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역을 회전시켜 상기 셀 영역을 변경하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가, 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제3 항공 운송 장치로부터 위치 정보를 수신하고; 상기 셀 영역의 변경에 따라 상기 위치 정보에 기반하여 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 빔의 변경이 필요한지를 판단하고; 판단 결과, 상기 빔의 변경이 필요하면 상기 빔을 상기 변경된 셀 영역에서 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔으로 변경하고; 상기 변경된 빔을 상기 제3 항공 운송 장치에 통지하고; 그리고 상기 변경된 빔을 사용하여 상기 제3 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가, 이웃한 셀에 접속한 제4 항공 운송 장치로부터 셀 축소 요청을 수신하고; 그리고 상기 셀 축소 요청에 따라 상기 제4 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔의 전송 전력을 감소시켜 상기 셀 영역을 축소하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
본 출원에 따르면, 지상 기지국 또는 지상으로부터 일정 거리 이내에 이격되어 있는 공중 운송 장치는 고도가 높아지는 방향을 향하여 셀을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 지상으로부터 일정 거리 이상으로 이격되어 있는 공중 운송 장치는 고도가 낮아지는 방향으로 셀을 형성할 수 있다.
또한, 본 출원에 따르면, 지상 기지국 또는 지상으로부터 일정 거리 이내에 이격되어 있는 공중 운송 장치는 서빙 중인 공중 운송 장치의 이동을 추적하여 이동하는 영역에 통신 서비스를 제공할 수 있도록 셀 영역을 변경할 수 있다. 또한, 본 출원에 의하면, 지상 기지국 또는 지상으로부터 일정 거리 이내에 이격되어 있는 공중 운송 장치는 이웃하는 셀로부터 간섭을 회피하기 위하여 셀 영역을 축소할 수 있다.
또한, 본 출원에 의하면, 지상 기지국 또는 지상으로부터 일정 거리 이내에 이격되어 있는 공중 운송 장치는 전송 전력이 동일한 빔들을 묶어 그룹 빔을 형성할 수 있다. 또한, 본 출원에 의하면, 지상 기지국 또는 지상으로부터 일정 거리 이내에 이격되어 있는 공중 운송 장치는 그룹 빔별로 BWP(bandwidth part)를 다르게 설정하여 다중 셀 영역을 설정할 수 있다.
도 1은 공간 이동 통신 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 공간 이동 통신 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 공간 이동 통신 네트워크의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 공간 이동 통신 네트워크의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 공간 이동 통신 네트워크의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 공간 이동 통신 네트워크를 구성하는 엔터티의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7은 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 8은 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제2 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 9a와 도 9b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제3 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 10a와 도 10b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제4 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 11a와 도 11b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제5 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 12a와 도 12b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제6 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 13은 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제7 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 14는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제8 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 15는 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 16은 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.
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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 네트워크(communication network)가 설명될 것이다. 통신 네트워크는 비-지상 네트워크(non-terrestrial network, NTN), 4G 통신 네트워크(예를 들어, LTE(long-term evolution) 통신 네트워크), 5G 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크), 6G 통신 네트워크 등일 수 있다. 비-지상 네트워크는 공간 이동 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 4G 통신 네트워크, 5G 통신 네트워크 및 6G 통신 네트워크는 지상(terrestrial) 네트워크로 분류될 수 있다.
비-지상 네트워크는 LTE 기술 및/또는 NR 기술에 기초하여 동작할 수 있다. 비-지상 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 4G 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 5G 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 네트워크는 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 네트워크에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 네트워크는 통신 시스템과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선 인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대 인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동 통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동 통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동 통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동 통신망, 5G 이동 통신망 및 6G 이동 통신망 등을 포함할 수 있다
명세서 전체에서 단말은 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선 전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.
명세서 전체에서 기지국은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node) 등으로 지칭될 수 있다.
이하에서, 3GPP NR 이동 통신 시스템을 참조하여 설명되며, 3GPP NR 이동 통신 시스템의 동작을 규정하는 선행문헌들([1]~[11])이 참조될 수 있다.
선행문헌 [1] 3GPP TS 38.211 V15.5.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Physical channels and modulation (Release 15)" Mar. 2019.
선행문헌 [2] 3GPP TS 38.212 V15.5.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Multiplexing and channel coding (Release 15)" Mar. 2019.
선행문헌 [3] 3GPP TS 38.213 V15.5.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Physical layer procedures for data (Release 15)", Mar. 2019.
선행문헌 [4] 3GPP TS 38.214 V15.5.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Physical layer procedures for data (Release 15)", Mar. 2019.
선행문헌 [5] 3GPP TS 38.331 V15.5.1, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Radio Resource Control(RRC) protocol specification (Release 15)", Mar. 2019.
선행문헌 [6] 3GPP TR 38.811 V15.0.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on New Radio (NR) to support non terrestrial networks (Release 15)", June. 2018.
선행문헌 [7] 3GPP TS 38.821 V0.4.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Solutions for NR to support non-terrestrial networks (NTN) (Release 16)", Mar. 2019.
선행문헌 [8] 3GPP TR 22.829 V1.0.0, "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on Enhancement for Unmanned Aerial Vehicles; Stage 1 (Release 17)", Mar. 2019
도 1은 공간 이동 통신 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 공간 이동 통신 네트워크는 단말(110), 항공 운송 장치(120), 기지국(130) 및 데이터 네트워크(140)로 구성될 수 있다. 이와 같은 공간 이동 통신 네트워크는 단말(110)이 항공 운송 장치(120)에 설치되어 기지국(130)과 통신할 수 있다.
도 2는 공간 이동 통신 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 공간 이동 통신 네트워크는 단말(210), 항공 운송 장치(220), 기지국(230) 및 데이터 네트워크(240)로 구성될 수 있다. 이와 같은 공간 이동 통신 네트워크는 단말(210)과 기지국(230) 사이에 있는 항공 운송 장치(220)에 비지상 기지국이 설치되어 단말(210)과 기지국(230)의 통신을 중계하는 구조로 구현될 수 있다.
도 3은 공간 이동 통신 네트워크의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 공간 이동 통신 네트워크는 단말(310), 항공 운송 장치(320), 기지국(330) 및 데이터 네트워크(340)로 구성될 수 있다. 이와 같은 공간 이동 통신 네트워크는 기지국(330) 기능의 일부 또는 전부를 항공 운송 장치(320)에 설치되는 비지상 기지국이 수행하여 단말(310)과 기지국(330)이 통신을 수행하는 구조로 구현될 수 있다.
도 4는 공간 이동 통신 네트워크의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 공간 이동 통신 네트워크는 단말(410), 릴레이 노드(410-1), 항공 운송 장치(420), 기지국(430) 및 데이터 네트워크(440)로 구성될 수 있다. 이와 같은 공간 이동 통신 네트워크는 릴레이 노드(410-1)와 기지국(430) 사이에 있는 항공 운송 장치(420)에 비지상 기지국이 설치되어 통신을 중계하는 구조로 구현될 수 있다.
도 5는 공간 이동 통신 네트워크의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 공간 이동 통신 네트워크는 단말(510), 릴레이 노드(510-1), 항공 운송 장치(520), 기지국(530) 및 데이터 네트워크(540)로 구성될 수 있다. 이와 같은 공간 이동 통신 네트워크는 기지국(530) 기능의 일부 또는 전부를 항공 운송 장치(520)에 설치되는 비지상 기지국이 수행하여 릴레이 노드(510-1)와 기지국(530)이 통신을 수행하는 구조로 구현할 수 있다.
이와 같이, 공간 이동 통신 네트워크는 상공에 위치하는 항공 운송 장치를 이용하여 단말이 무선 통신을 수행하는 구조로 설계될 수 있다. 여기서, 항공 운송 장치는 무인 항공기(uncrewed aerial vehicle, UAV)일 수 있다. 무인 항공기는 선행문헌 [6]의 위성 또는 HAPS(high-altitude platform station system)을 포함할 수 있다. 또한, 무인 항공기는 선행문헌 8의 UAV를 포함할 수 있다.
이와 같은 도 2 내지 도 5에서 항공 운송 장치(220, 320, 420, 520)와 단말(210, 310, 410, 510)간에 서비스 링크(service link)가 설정될 수 있으며, 서비스 링크는 무선 링크(radio link)일 수 있다. 항공 운송 장치(220, 320, 420, 520)는 하나 이상의 빔들을 사용하여 단말(210, 310, 410, 510)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 항공 운송 장치(220, 320, 420, 520)의 빔의 수신 범위(footprint)의 형상은 타원형일 수 있다.
단말(210, 310, 410, 510)은 LTE 기술 및/또는 NR 기술을 사용하여 항공 운송 장치(220, 320, 420, 520)와 통신(예를 들어, 하향링크 통신, 상향링크 통신)을 수행할 수 있다. 항공 운송 장치(220, 320, 420, 520)와 단말(210, 310, 410, 510) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다. DC(dual connectivity)가 지원되는 경우, 단말(210, 310, 410, 510)은 항공 운송 장치(220, 320, 420, 520)뿐만 아니라 다른 기지국(예를 들어, LTE 및/또는 NR 기능을 지원하는 기지국)과 연결될 수 있고, LTE 및/또는 NR 규격에 정의된 기술에 기초하여 DC 동작을 수행할 수 있다. 한편, 기지국(230, 330, 430, 530)은 데이터 네트워크(240, 340, 540, 540)와 연결될 수 있다. 기지국(230, 330, 430, 530) 및 데이터 네트워크(240, 340, 440, 540)는 NR 기술을 지원할 수 있다. 기지국(230, 330, 430, 530)과 데이터 네트워크(240, 340, 440, 540) 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다. 기지국(230, 330, 430, 530)은 지상 통신에서의 통상적인 기지국 또는 위성 기지국일 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 5에 도시된 공간 이동 통신 네트워크를 구성하는 엔터티들(예를 들어, 단말, 항공 운송 장치, 기지국, 릴레이 노드)은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 6은 공간 이동 통신 네트워크를 구성하는 엔터티의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 엔터티(600)는 적어도 하나의 프로세서(610), 메모리(620) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(630)를 포함할 수 있다. 또한, 엔터티(600)는 입력 인터페이스 장치(640), 출력 인터페이스 장치(650), 저장 장치(660) 등을 더 포함할 수 있다. 엔터티(600)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(670)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 엔터티(600)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(670)가 아니라, 프로세서(610)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(610)는 메모리(620), 송수신 장치(630), 입력 인터페이스 장치(640), 출력 인터페이스 장치(650) 및 저장 장치(660) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(610)는 메모리(620) 및 저장 장치(660) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(610)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(620) 및 저장 장치(660) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(620)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 7은 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 7을 참조하면, 셀 구성 방법에서 지면에 설치된 지상 기지국(BS-TN) 또는 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 제1 항공 운송 장치(UAV-B)는 높은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 지상 기지국(BS-TN) 또는 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 제1 항공 운송 장치는 고도가 높은 방향으로 셀을 형성할 수 있다. 제1 항공 운송 장치는 일 예로 지면으로부터 5m 이하로 이격될 수 있다. 지상 기지국은 지상에 설치된 기지국일 수 있다.
이때, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치가 형성하는 셀의 셀 커버리지는 반구형일 수 있다. 또한, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 단일 빔 또는 복수 빔들을 사용하여 셀을 형성할 수 있다. 여기서, 복수의 빔들은 서로 다른 영역에 투사될 수 있다. 이때, 복수 빔들은 빔 인덱스를 사용하여 서로 구별될 수 있다. 빔 인덱스들은 일 예로 n, n+k, n+k+1 등으로 표현될 수 있다. 이처럼, n과 k는 빔 인덱스를 나타내기 위해 사용하는 값일 수 있으며, n과 k는 자연수일 수 있다. 또한, 복수 빔들은 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치로부터 동일 거리에 있는 지점에서 수신 신호 세기가 동일할 수 있다. 즉, 지상 기지국 또는 제1 운송 장치는 셀을 형성하는 빔들을 기본적으로 동일한 전력을 사용하여 송출할 수 있다.
여기서, 빔의 빔 커버리지(즉 빔 영역)는 타원형일 수 있다. 일 예로, 제1 항공 운송 장치는 빔 인덱스 n+k+1를 가지는 빔을 사용하여 제2 항공 운송 장치(UAV-A)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 제2 항공 운송 장치는 도 1 내지 도 5의 항공 운송 장치에 해당할 수 있다. 하지만, 제1 항공 운송 장치는 도 2 내지 도 5의 항공 운송 장치에만 해당할 수 있다.
이와 같은 상황에서 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치의 안테나들이 향하는 방향은 정면에 국한될 수 있다. 이와 같은 구조적인 한계로 인해 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 측면 영역에 해당하는 영역 1과 영역 2에 빔을 투사할 수 없다. 이에 따라, 영역 1과 영역 2는 측면 음영 지역일 수 있다. 그 결과, 영역 1 또는 영역 2에 위치하는 항공 운송 장치는 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 송신하는 빔을 수신할 수 없다. 또한, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 안테나들의 최대 전송 전력의 한계로 인해 영역 3과 영역 4에 빔을 투사할 수 없다. 이에 따라, 영역 3 또는 영역 4에 위치하는 항공 운송 장치는 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 송신하는 빔을 수신할 수 없다. 이와 같은 영역 3 또는 영역 4는 원거리 음영 지역일 수 있다.
한편, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 셀 커버리지(즉 셀 영역) 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 구성할 수 있다. 그리고, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 구성한 파라미터들(즉 셀 구성 정보)을 제2 항공 운송 장치에게 전달할 수 있다. 그러면, 제2 항공 운송 장치는 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 파라미터들(즉 셀 구성 정보)을 수신할 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 해당 서빙 셀의 정보뿐만 아니라 이웃 셀의 정보도 함께 제2 항공 운송 장치에 전달할 수 있다. 이에 따라, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 서빙 셀의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 이웃 셀의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 셀 또는 빔 영역의 변경, 핸드오버 또는 빔 스위칭을 용이하게 할 수 있다.
<셀 구성 정보의 구성 파라미터들>
- 중심 위치 파라미터: 중심 위치 파라미터는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 중심 위치를 알려주는 파라미터일 수 있다. 일 예로, 중심 위치 파라미터는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 중심에 해당하는 지점의 (x, y, z) 좌표로 구성될 수 있다
- 중심 각도 파라미터: 중심 각도 파라미터는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 중심의 각도를 알려주는 파라미터일 수 있다. 일 예로, 중심 각도 파라미터는 사선에 대하여 조준선이 형성하는 조준각(boresight angle)일 수 있다. 다른 예로, 중심 각도 파라미터는 지평면과 조준선이 이루는 각인 앙각(elevation angle)일 수 있다.
- 반경 파라미터: 반경 파라미터는 셀 커버리지 또는 빔의 반경을 알려주는 파라미터일 수 있다.
- 직경 파라미터: 직경 파라미터는 셀 커버리지 또는 빔의 직경을 알려주는 파라미터일 수 있다.
- 최대 전송 전력 파라미터: 최대 전송 전력 파라미터는 셀 또는 빔의 최대 전송 전력을 알려주는 파라미터일 수 있다.
- 최대 고도 파라미터: 최대 고도 파라미터는 셀 또는 빔의 서빙이 가능한 최대 고도를 알려주는 파라미터일 수 있다.
한편, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치의 유형, 이동성, 시간에 따른 특정 영역의 존재 유무에 따라 다양한 셀 영역을 구성할 수 있다. 그리고, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치의 이동 등에 따른 환경 변화에 적응하여 셀의 영역을 이동, 축소 또는 확대 중에서 적어도 하나 이상을 할 수 있다.
도 8은 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제2 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 셀 구성 방법에서 지면으로부터 멀리 이격되어 있는 제1 항공 운송 장치(UAV-B)는 지상을 향하여 복수의 빔들을 송신하여 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 제1 항공 운송 장치는 고도가 낮은 방향으로 셀을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1 항공 운송 장치는 지면으로부터 고도 5m이상 이격되어 있을 수 있다. 이때, 제1 항공 운송 장치는 단일 빔 또는 복수 빔들을 사용하여 셀을 형성할 수 있다. 여기서, 복수의 빔들은 서로 다른 영역에 투사될 수 있다. 복수 빔들은 빔 인덱스를 사용하여 서로 구별될 수 있다. 빔 인덱스들은 n, n+k, n+k+1 등으로 표현될 수 있다. 이처럼, n과 k는 빔 인덱스를 나타내기 위해 사용하는 값일 수 있으며, n과 k는 자연수일 수 있다.
또한, 복수 빔들은 제1 항공 운송 장치로부터 동일 거리에 있는 지점에서 수신 신호 세기가 동일할 수 있다. 즉, 제1 운송 장치는 셀을 형성하는 빔들을 기본적으로 동일한 전송 전력을 사용하여 송출할 수 있다. 여기서, 빔의 빔 커버리지는 타원형일 수 있다. 일 예로, 제1 항공 운송 장치는 빔 인덱스 n+k+1를 가지는 빔을 사용하여 제2 항공 운송 장치(UAV-A)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 제2 항공 운송 장치는 도 1 내지 도 5의 항공 운송 장치에 해당할 수 있다. 하지만, 제1 항공 운송 장치는 도 2 내지 도 5의 항공 운송 장치에만 해당할 수 있다. 또한, 제1 항공 운송 장치는 빔 인덱스 n+k를 가지는 빔을 사용하여 지상 단말(UE-TN)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 지상 단말은 지상에 존재하는 단말로 일 예로 자동차, 기차, 스마트폰, 사물 인터넷 장치, 선박 등일 수 있다.
이와 같은 상황에서 제1 항공 운송 장치의 안테나들은 지면을 향하는 방향으로 국한될 수 있다. 이와 같은 구조적인 한계로 인해 제1 항공 운송 장치는 영역 5와 영역 6에 빔을 투사할 수 없다. 이에 따라, 영역 5와 영역 6은 측면 음영 지역일 수 있다. 그 결과, 영역 5 또는 영역 6에 위치하는 항공 운송 장치는 제1 항공 운송 장치에서 송신하는 빔을 수신할 수 없다. 또한, 제1 항공 운송 장치는 안테나들의 최대 송신 전력의 한계로 인해 영역 7과 영역 8에 빔을 투사할 수 없다. 이에 따라, 영역 7 또는 영역 8에 위치하는 항공 운송 장치는 제1 항공 운송 장치에서 송신하는 빔을 수신할 수 없다. 이와 같은 영역 7 또는 영역 8은 원거리 음영 지역일 수 있다.
한편, 제1 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 구성할 수 있다. 이때, 구성되는 파라미터들은 중심 위치 파라미터, 중심 각도 파라미터, 반경 파라미터, 직경 파라미터, 최대 전송 전력 파라미터, 최대 고도 파라미터 또는 최저 고도 파라미터 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다. 여기서, 최저 고도 파라미터는 셀 또는 빔의 서빙 가능한 최저 고도를 알려주는 파라미터일 수 있다. 그리고, 제1 항공 운송 장치는 구성한 파라미터들을 제2 항공 운송 장치에게 전달할 수 있다. 그러면, 제2 항공 운송 장치는 제1 항공 운송 장치에서 파라미터들을 수신할 수 있다. 이때, 제1 항공 운송 장치는 해당 서빙 셀의 정보뿐만 아니라 이웃 셀의 정보도 함께 제2 항공 운송 장치에 전달할 수 있다. 이에 따라, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 서빙 셀의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 이웃 셀의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 셀 또는 빔 영역의 변경, 핸드오버 또는 빔 스위칭을 용이하게 할 수 있다.
한편, 제1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치의 유형, 이동성, 시간에 따른 특정 영역의 존재 유무에 따라 다양한 셀 영역을 구성할 수 있다. 그리고, 제1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치의 이동 등에 따른 환경 변화에 적응하여 셀의 영역을 이동, 축소 또는 확대 중에서 적어도 하나 이상을 할 수 있다.
도 9a와 도 9b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제3 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 9a를 참조하면, 셀 구성 방법에서 지면에 설치된 지상 기지국(BS-TN) 또는 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 제1 항공 운송 장치(UAV-B)는 도 7과 같이 높은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 지상 기지국(BS-TN) 또는 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 제1 항공 운송 장치는 고도가 높은 방향으로 셀을 형성할 수 있다. 제1 항공 운송 장치는 일 예로 지면으로부터 5m 이하로 이격될 수 있다. 지상 기지국은 지상에 설치된 기지국일 수 있다.
이때, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치가 형성하는 셀의 셀 커버리지는 반구형일 수 있다. 또한, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 단일 빔 또는 복수 빔들을 사용하여 셀을 형성할 수 있다. 여기서, 복수의 빔들은 서로 다른 영역에 투사될 수 있다. 이때, 복수 빔들은 빔 인덱스를 사용하여 서로 구별될 수 있다. 빔 인덱스들은 일 예로 n, n+k, n+k+1 등으로 표현될 수 있다. 이처럼, n과 k는 빔 인덱스를 나타내기 위해 사용하는 값일 수 있으며, n과 k는 자연수일 수 있다. 또한, 복수 빔들은 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치로부터 동일 거리에 있는 지점에서 수신 신호 세기가 동일할 수 있다. 즉, 지상 기지국 또는 제1 운송 장치는 셀을 형성하는 빔들을 기본적으로 동일한 전송 전력을 사용하여 송출할 수 있다.
여기서, 빔의 빔 커버리지는 타원형일 수 있다. 일 예로, 제1 항공 운송 장치는 빔을 사용하여 제2-1 항공 운송 장치(UAV 1)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 제1 항공 운송 장치는 빔 인덱스 n+k를 가지는 빔을 사용하여 제2-2 항공 운송 장치(UAV 2)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 도 1 내지 도 5의 항공 운송 장치에 해당할 수 있다. 하지만, 제1 항공 운송 장치는 도 2 내지 도 5의 항공 운송 장치에만 해당할 수 있다. 이때, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 위치 정보를 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 그러면, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치에서 위치 정보를 수신하여 저장하여 관리할 수 있다.
이와 같은 상황에서 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치의 안테나들이 향하는 방향은 정면에 국한될 수 있다. 이와 같은 구조적인 한계로 인해 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 측면 영역에 해당하는 영역 1과 영역 2에 빔을 투사할 수 없다. 이에 따라, 영역 1은 제1 측면 음영 지역일 수 있고, 영역 2는 제2 측면 음영 지역일 수 있다. 그 결과, 영역 1 또는 영역 2에 위치하는 항공 운송 장치는 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 송신하는 빔을 수신할 수 없다. 또한, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 안테나들의 최대 전송 전력의 한계로 인해 영역 3과 영역 4에 빔을 투사할 수 없다. 이에 따라, 영역 3 또는 영역 4에 위치하는 항공 운송 장치는 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 송신하는 빔을 수신할 수 없다. 이와 같은 영역 3 또는 영역 4는 원거리 음영 지역일 수 있다.
한편, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 구성할 수 있다. 이때, 구성되는 파라미터들은 중심 위치 파라미터, 중심 각도 파라미터, 반경 파라미터, 직경 파라미터, 최대 전송 전력 파라미터 또는 최대 고도 파라미터 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다. 그리고, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 구성한 파라미터들을 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치에게 전달할 수 있다. 그러면, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 파라미터들을 수신할 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 해당 서빙 셀의 정보뿐만 아니라 이웃 셀의 정보도 함께 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치에 전달할 수 있다. 이에 따라, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 서빙 셀의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 또한, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 이웃 셀의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 그 결과, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 셀 또는 빔 영역의 변경, 핸드오버 또는 빔 스위칭을 용이하게 할 수 있다.
한편, 도 9b를 참조하면, 셀 구성 방법에서 제2-1 항공 운송 장치는 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에 접속한 상태에서 제1 측면 음영 지역으로 이동할 수 있다. 이때, 제2-1 항공 운송 장치는 이동 경로와 목적지의 위치 정보를 기지국 또는 제2 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 여기서 위치 정보는 위치에 대한 좌표, 고도 또는 앙각 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그러면, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 이동 경로와 목적지의 위치 정보를 수신할 수 있다.
이에 따라, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 목적지의 위치가 셀 커버리지 영역 안에 있는지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 목적지의 위치가 셀 커버리지의 영역 안에 있으면 현 상태의 셀 커버리지를 유지할 수 있다. 이와 달리, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 목적지의 위치가 셀 커버리지의 영역을 벗어나게 되면 현재의 제2-1 항공 운송 장치의 위치에서 가장 근접한 제1 측면 음영 지역에 목적지가 위치하는지를 판단할 수 있다.
판단 결과, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 목적지가 제1 측면 음영 지역에 위치하면 셀의 셀 커버리지를 제1 측면 음영 지역(즉 영역 1)으로 확장하여 제1 측면 음영 지역으로 이동한 제1-1 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2 측면 음영 지역(영역 2)에 대해서 음영 지역이 확장되도록 할 수 있다.
즉, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지를 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치가 위치하는 지점을 중심으로 회전시켜 셀의 셀 커버리지는 이동시킬 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지의 입체각을 유지한 상태에서 셀의 셀 커버리지는 이동시킬 수 있다. 그 결과, 셀의 셀 커버리지가 지상에 대하여 형성하는 각도가 제2 측면 음영 지역(영역 2)에 대하여 α에서 β로 증가할 수 있다. 여기서, α와 β는 지평면에 대하여 셀 커버리지가 형성하는 각도를 의미하며 β가 α보다 클 수 있다.
여기서, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 구비한 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 변경할 수 있다. 또는 제1 항공 운송 장치는 공중으로 부양한 상태에서 x축을 중심으로 회전하는 롤링(rolling) 또는 y축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)을 하여 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 변경할 수 있다.
한편, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 접속한 제2-2 항공 운송 장치에 대하여 빔 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치의 현재 위치와 셀 커버리지의 변경 각도를 반영하여 빔 변경이 필요한지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 빔 변경이 필요하지 않으면 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔을 유지할 수 있다.
이와 달리, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 빔 변경이 필요하면 제1-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔을 변경할 수 있다. 그리고, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 변경된 빔을 제2-2 항공 운송 장치에 통지할 수 있다. 그러면, 제2-2 항공 운송 장치는 기지국 또는 제1 항공 운송 장치로부터 변경된 빔 정보를 수신할 수 있다. 이후에, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 셀 커버리지를 변경한 후에 변경된 빔을 사용하여 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 그러면, 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 변경된 빔을 참조하여 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 전송되는 빔을 수신할 수 있다.
일 예로, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 현재 n+k의 빔 인덱스를 가지고 있는 빔을 사용하여 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이때, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 빔 변경이 필요하지 않으면 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔을 빔 인덱스 n+k를 가지는 빔으로 유지할 수 있다. 이와 달리, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 빔 변경이 필요하면 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔을 이웃하는 n+k+1의 빔 인덱스를 가지는 빔으로 변경할 수 있다. 그리고, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 변경된 빔 정보를 제2-2 항공 운송 장치에 통지할 수 있다. 그러면, 제2-2 항공 운송 장치는 기지국 또는 제1 항공 운송 장치로부터 변경된 빔 정보를 수신할 수 있다. 이후에, 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 셀 커버리지를 변경한 후에 변경된 n+k+1의 빔 인덱스를 가지는 빔을 사용하여 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 그러면, 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 변경된 빔 정보를 참조하여 기지국 또는 제1 항공 운송 장치에서 전송되는 빔을 수신할 수 있다.
한편, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치의 유형, 이동성, 시간에 따른 특정 영역의 존재 유무에 따라 다양한 셀 영역을 구성할 수 있다. 그리고, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치의 이동 등에 따른 환경 변화에 적응하여 셀의 영역을 위에서 설명한 바와 같이 이동할 수 있다. 그에 더해서, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치의 이동 등에 따른 환경 변화에 적응하여 셀의 영역을 도 10과 같이 축소시킬 수 있다. 또한, 지상 기지국 또는 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치의 이동 등에 따른 환경 변화에 적응하여 셀의 영역을 도 11의 (a)와 같이 축소한 후에 도 11의 (b)와 같이 이동시킬 수 있다.
도 10a와 도 10b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제4 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 10a를 참조하면, 셀 구성 방법에서 지면에 설치된 지상 기지국(BS-TN) 또는 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 항공 운송 장치(UAV-B)는 도 7과 같이 높은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 지상 기지국(BS-TN) 또는 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 항공 운송 장치는 고도가 높은 방향으로 셀을 형성할 수 있다. 항공 운송 장치는 일 예로 지면으로부터 5m 이하로 이격될 수 있다. 지상 기지국은 지상에 설치된 기지국일 수 있다.
이때, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치가 형성하는 셀의 셀 커버리지는 반구형일 수 있다. 또한, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 단일 빔 또는 복수 빔들을 사용하여 셀을 형성할 수 있다. 여기서, 복수의 빔들은 서로 다른 영역에 투사될 수 있다. 이때, 복수 빔들은 빔 인덱스를 사용하여 서로 구별될 수 있다. 빔 인덱스들은 일 예로 n, n+k, n+k+1 등으로 표현될 수 있다. 이처럼, n과 k는 빔 인덱스를 나타내기 위해 사용하는 값일 수 있으며, n과 k는 자연수일 수 있다. 또한, 복수 빔들은 지상 기지국 또는 항공 운송 장치로부터 동일 거리에 있는 지점에서 수신 신호 세기가 동일할 수 있다. 즉, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 셀을 형성하는 빔들을 기본적으로 동일한 전송 전력을 사용하여 송출할 수 있다.
여기서, 빔의 빔 커버리지는 타원형일 수 있다. 일 예로, 항공 운송 장치는 빔을 사용하여 셀 커버리지에 비행중인 다른 항공 운송 장치들(미도시)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 여기서, 다른 항공 운송 장치들은 도 1 내지 도 5의 항공 운송 장치에 해당할 수 있다. 하지만, 항공 운송 장치는 도 2 내지 도 5의 항공 운송 장치에만 해당할 수 있다. 이때, 다른 항공 운송 장치들은 위치 정보를 기지국 또는 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 그러면, 기지국 또는 항공 운송 장치는 다른 항공 운송 장치들에서 위치 정보를 수신하여 저장하여 관리할 수 있다.
이와 같은 상황에서 지상 기지국 또는 항공 운송 장치의 안테나들이 향하는 방향은 정면에 국한될 수 있다. 이와 같은 구조적인 한계로 인해 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 측면 영역에 해당하는 영역 1과 영역 2에 빔을 투사할 수 없다. 이에 따라, 영역 1은 제1 측면 음영 지역일 수 있고, 영역 2는 제2 측면 음영 지역일 수 있다.
한편, 도 10b를 참조하면, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 이웃 셀과 간섭을 회피하기 위하여 셀의 셀 커버리지를 축소시킬 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지의 입체각을 축소하여 셀의 셀 커버리지는 축소시킬 수 있다. 그 결과, 셀의 셀 커버리지가 지상에 대하여 형성하는 각도가 제2 측면 음영 지역(영역 2)에 대하여 α에서 β1로 증가할 수 있다. 여기서, α와 β1는 지평면에 대하여 셀 커버리지가 형성하는 각도를 의미하며 β1가 α보다 클 수 있다.
여기서, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 구비한 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 축소할 수 있다. 또는 항공 운송 장치는 공중으로 부양한 상태에서 x축을 중심으로 회전하는 롤링(rolling) 또는 y축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)을 하여 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 축소할 수 있다.
도 11a와 도 11b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제5 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 11a를 참조하면, 셀 구성 방법에서 지면에 설치된 지상 기지국(BS-TN) 또는 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 항공 운송 장치(UAV-B)는 이웃 셀에 의한 심한 간섭이 발생하는 경우에 심한 간섭을 회피하기 위하여 셀의 셀 커버리지를 축소시킬 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지의 입체각을 축소하여 셀의 셀 커버리지는 축소시킬 수 있다. 그 결과, 셀의 셀 커버리지가 지상에 대하여 형성하는 각도가 영역 2에 대하여α에서 β1로 증가할 수 있다. 여기서, β1는 지평면에 대하여 셀 커버리지가 형성하는 각도를 의미하며 β1가 α보다 클 수 있다. 여기서, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 구비한 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 축소할 수 있다. 또는 항공 운송 장치는 공중으로 부양한 상태에서 x축을 중심으로 회전하는 롤링(rolling) 또는 y축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)을 하여 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 축소할 수 있다.
한편, 도 11b를 참조하면, 셀 구성 방법에서 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 셀 영역을 이동시켜 영역 1에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 영역 2에 대해서 음영 지역이 확장되도록 할 수 있다.
즉, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지를 지상 기지국 또는 항공 운송 장치가 위치하는 지점을 중심으로 좌회전시켜 셀의 셀 커버리지는 이동시킬 수 있다. 이때, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지의 입체각을 유지한 상태에서 셀의 셀 커버리지는 이동시킬 수 있다. 그 결과, 셀의 셀 커버리지가 지상에 대하여 형성하는 각도가 영역 2에 대하여 β1에서 β2로 증가할 수 있다. 여기서, β1과 β2는 지평면에 대하여 셀 커버리지가 형성하는 각도를 의미하며 β2가 β1보다 클 수 있다.
여기서, 지상 기지국 또는 항공 운송 장치는 구비한 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 변경할 수 있다. 또는 항공 운송 장치는 공중으로 부양한 상태에서 x축을 중심으로 회전하는 롤링(rolling) 또는 y축을 중심으로 회전하는 피칭(pitching)을 하여 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 변경할 수 있다.
한편, 도 9a 내지 11b에서 지상 기지국(BS-TN) 또는 항공 운송 장치(UAV-B)는 서빙받는 항공 운송 장치들의 위치, 개수, 이동 경로, 자원 할당에 따른 송수신 지연, 수신 신호 세기 또는 이웃 셀에 의한 간섭 중에서 적어도 하나 이상을 고려하여 셀의 영역을 조정할 수 있다.
도 12a와 도 12b는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제6 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 12a를 참조하면, 셀 구성 방법에서 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 제1-1 항공 운송 장치(UAV-B1)는 도 7과 같이 높은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 고도가 높은 방향으로 셀을 형성할 수 있다. 이때, 지면으로부터 먼거리에 이격된 제1-2 항공 운송 장치(UAV-B2)는 도 8과 같이 낮은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 제1-2 항공 운송 장치는 고도가 낮은 방향으로 셀을 형성할 수 있다.
제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 구성할 수 있다. 이때, 구성되는 파라미터들은 중심 위치 파라미터, 중심 각도 파라미터, 반경 파라미터, 직경 파라미터, 최대 전송 전력 파라미터, 최대 고도 파라미터 또는 최저 고도 파라미터 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 제2 항공 운송 장치(UAV-A)에 전달할 수 있다.
이때, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 파라미터들을 수신하여 제2 항공 운송 장치에 전달할 수도 있다. 유사하게, 제1-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 파라미터들을 수신하여 제2 항공 운송 장치에 전달할 수도 있다. 이에 따라, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 제1-1 항공 운송 장치의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 제1-2 항공 운송 장치의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치 중에서 근접한 항공 운송 장치를 확인할 수 있다. 확인 결과, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치가 제1-1 항공 운송 장치보다 근접해 있다면 근접한 제1-2 항공 운송 장치에 접속할 수 있다.
한편, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에 접속한 상태에서 제1-1 항공 운송 장치로부터 송신되는 신호로부터 심한 간섭을 받을 수 있다. 그러면, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 받는 간섭 정도를 파악할 수 있다. 제2 항공 운송 장치는 파악한 간섭 정도(일 예로 수신 신호 세기)가 임계값 이상이 되면 제1-1 항공 운송 장치로 셀 축소를 요청할 수 있다.
이때, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI(received signal strength indicator) 정보, RSRP(reference signal received power) 정보, RSRQ(reference signal received quality) 정보, SINR(signal to interference-plus-noise ratio) 정보 또는 SNR(signal-to-noise ratio) 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다. 이때, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 수신한 구성 파라미터들을 제1-1 항공 운송 장치로 전달할 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다.
또한, 제2 항공 운송 장치는 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 여기서 위치 정보는 위치에 대한 좌표, 고도 또는 앙각 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 단말 유형은 레저용 항공 운송 장치, 기지국용 항공 운송 장치, 항공기 또는 UAM 중에서 적어도 하나일 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에서 전송하는 복수의 빔들 중에서 간섭 정도(일 예로 수신 신호 세기)가 임계값 이상이 되는 빔들의 빔 인덱스를 파악하여 제1-1 항공 운송 장치로 알려줄 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 셀 축소 요청을 제2 항공 운송 장치에서 수신할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제1 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치의 구성 파라미터들을 수신할 수 있다.
또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 복수의 빔들 중에서 간섭 정도(일 예로 수신 신호 세기)가 임계값 이상이 되는 빔들의 빔 인덱스 정보를 수신할 수 있다. 이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에서 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔과 간섭을 일으키는 빔들의 빔 인덱스들을 확인할 수 있다.
그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 도 12의 (b)에서 알 수 있는 바와 같이 간섭을 일으키는 빔들의 전송 전력을 감소시켜 빔 도달 영역을 축소할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔들의 전송 전력을 감소시켜 셀을 축소할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 심한 간섭이 없이 제1-2 항공 운송 장치로부터 통신 서비스를 제공받을 수 있다. 물론, 제1-1 항공 운송 장치는 전체 빔들의 전송 전력을 감소시켜 전체 빔들의 도달 거리를 감소시켜 셀을 축소할 수도 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔을 전송하지 않음으로 셀을 축소할 수도 있다.
여기서, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 셀 축소 요청을 수신한 경우에 셀을 축소하였으나, 이러한 요청 없이 셀을 축소할 수도 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 수신한 제1-2 항공 운송 장치의 구성 파라미터들에 기반하여 빔의 전송 전력을 조절하여 셀을 축소할 수 있다. 이때, 제1-1 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 제1-2 항공 운송 장치의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 그 결과, 제1-1 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 제1-2 항공 운송 장치에서 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔과 간섭을 일으키는 빔들의 빔 인덱스들을 확인할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 도 12의 (b)에서 알 수 있는 바와 같이 간섭을 일으키는 빔들의 전송 전력을 감소시켜 빔 도달 영역을 축소할 수 있다.
제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치 중에서 근접한 항공 운송 장치를 확인할 수 있다. 확인 결과, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치가 제1-1 항공 운송 장치보다 근접해 있다면 근접한 제1-2 항공 운송 장치에 접속할 수 있다.
한편, 제1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치에 접속한 상태에서 제2-1 항공 운송 장치로부터 송신되는 신호로부터 심한 간섭을 받을 수 있다. 그러면, 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 받는 간섭 정도를 파악할 수 있다. 제1 항공 운송 장치는 파악한 간섭 정도가 임계값 이상이 되면 제2-1 항공 운송 장치로 셀 축소를 요청할 수 있다.
이때, 제1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제2-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다. 또한, 제1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치로부터 수신한 구성 파라미터들을 제2-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다. 또한, 제1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제2-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다. 또한, 제1 항공 운송 장치는 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제2-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 여기서 위치 정보는 위치에 대한 좌표, 고도 또는 앙각 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 단말 유형은 레저용 항공 운송 장치, 기지국용 항공 운송 장치, 항공기 또는 UAM 중에서 적어도 하나일 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에서 전송하는 복수의 빔들 중에서 간섭 정도가 임계값 이상이 되는 빔들의 빔 인덱스를 파악하여 제1-1 항공 운송 장치로 알려줄 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 셀 축소 요청을 제2 항공 운송 장치로부터 수신할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치의 구성 파라미터들을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제1 항공 운송 장치로부터 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 복수의 빔들 중에서 간섭 정도가 임계값 이상이 되는 빔들의 빔 인덱스 정보를 수신할 수 있다. 이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에서 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔과 간섭을 일으키는 빔들의 빔 인덱스들을 확인할 수 있다.
그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 도 12b에서 알 수 있는 바와 같이 간섭을 일으키는 빔들(일 예로 빔 인덱스가 n+k+1)의 전송 전력을 감소시켜 빔 도달 영역을 축소할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔들의 전송 전력을 감소시켜 셀을 축소할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 심한 간섭이 없이 제1-2 항공 운송 장치로부터 통신 서비스를 제공받을 수 있다.
여기서, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 셀 축소 요청을 수신한 경우에 셀을 축소하였으나, 이러한 요청없이 셀을 축소할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제2-2 항공 운송 장치의 구성 파라미터들을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 복수의 빔들 중에서 간섭 정도가 임계값 이상이 되는 빔들의 빔 인덱스 정보를 수신할 수 있다. 이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에서 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔과 간섭을 일으키는 빔들의 빔 인덱스들을 확인할 수 있다. 여기서, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔들의 빔 인덱스들을 제2 항공 운송 장치로부터 수신하여 확인하도록 하였으나 이와 달리 제2 항공 운송 장치로부터 수신한 정보들에 기반하여 추정할 수도 있다.
그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 도 12b에서 알 수 있는 바와 같이 간섭을 일으키는 빔들(일 예로 빔 인덱스가 n+k+1)의 전송 전력을 감소시켜 빔 도달 영역을 축소할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔들의 전송 전력을 감소시켜 셀을 축소할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 심한 간섭이 없이 제1-2 항공 운송 장치로부터 통신 서비스를 제공받을 수 있다.
한편, 여기서 제1-1 항공 운송 장치가 빔 도달 영역을 축소하여 셀 영역을 축소하였으나 제1-2 항공 운송 장치가 빔 도달 영역을 축소하여 셀 영역을 축소할 수 있다. 이때, 제1-2 항공 운송 장치가 수행하는 동작은 제1-1 항공 운송 장치가 수행하는 동작과 유사할 수 있다. 그리고, 위에서 설명한 바와 반대로 제1-1 항공 운송 장치는 필요에 따라 빔 도달 영역을 확대하여 셀 영역을 확대할 수 있다. 이러한 셀 영역을 확대하는 과정은 위에서 설명한 셀 영역 축소와 유사하여 상세한 설명은 생략할 수 있다.
도 13은 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제7 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 13을 참조하면, 셀 구성 방법에서 제1-1 항공 운송 장치(UAV-B1)와 제1-2 항공 운송 장치(UAV-B2)는 각각의 빔에 대하여 전송 전력을 다르게 설정하여 셀 영역을 구성할 수 있다. 도 7을 참조하면, 항공 운송 장치(UAV-B)가 셀 영역을 동일한 전송 전력의 가지는 빔들로 구성하는 경우에 셀이 커버하지 않는 영역들(즉 영역 3과 영역 4)이 존재할 수 있다. 이에 따라, 다시 도 13을 참조하면, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 각각의 빔에 대하여 전송 전력을 다르게 설정하여 셀 영역을 구성할 수 있다. 이를 위하여, 제1-1 항공 운송 장치는 영역 4를 셀 영역에 포함시키기 위해 n+k+2의 빔 인덱스를 갖는 빔에 대해 다른 빔들과 다르게 빔의 전송 전력을 크게 설정할 수 있다. 그리고, 제1-2 항공 운송 장치는 영역 3을 셀 영역에 포함시키기 위해 m의 빔 인덱스를 갖는 빔에 대해 다른 빔들과 다르게 빔의 전송 전력을 크게 설정할 수 있다. 여기서, n, k, m은 자연수일 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 동일한 전송 전력을 가지는 빔들로 그룹 빔을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1-1 항공 운송 장치는 동일한 전송 전력을 가지는 빔 인덱스 n+k을 가지는 빔과 빔 인덱스 n+k+1를 가지는 빔을 그룹 빔 1로 설정할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 그룹 빔 1의 빔들과 다른 전송 전력을 가지는 빔 인덱스 n+k+2를 가지는 빔을 그룹 빔 2로 설정할 수 있다. 그리고, 제1-2 항공 운송 장치는 동일한 전송 전력을 가지는 빔들로 그룹을 형성할 수 있다. 일 예로, 제1-2 항공 운송 장치는 동일한 전송 전력을 가지는 빔 인덱스 m+k을 가지는 빔과 빔 인덱스 m+k+1를 가지는 빔을 그룹 빔 1로 설정할 수 있다. 그리고, 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔 1의 빔들과 다른 전송 전력을 가지는 빔 인덱스 m를 가지는 빔을 그룹 빔 2로 설정할 수 있다.
다음으로, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔별로 BWP(bandwidth part)를 할당할 수 있다. 이때, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔별로 서로 다른 BWP를 할당할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔별로 편파를 할당할 수 있다. 이때, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔별로 서로 다른 편파를 할당할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔별로 패널(일 예로, TRP(transmission and reception point))를 할당할 수 있다. 이때, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔별로 서로 다른 패널을 할당할 수 있다. 이 경우 셀 영역은 그룹 빔들의 수만큼 복수 셀 영역으로 구성될 수 있다. 또한 동일한 영역에 대해 복수 그룹 빔들이 구성될 수 있다.
제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치는 그룹 빔 정보를 통신 서비스를 제공하는 항공 운송 장치들에게 알려줄 수 있다. 이때, 그룹 빔 정보는 그룹 빔에 포함된 빔들의 빔 인덱스 정보, 전송 전력 정보, BWP 정보, 편파 정보 또는 패널 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 통신 서비스를 제공받는 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치로부터 그룹 빔 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 통신 서비스를 제공받는 항공 운송 장치는 그룹 빔 정보에서 각각의 그룹 빔에 포함된 빔들의 빔 인덱스 정보, 전송 전력 정보, BWP 정보, 편파 정보 또는 패널 정보 중에서 적어도 하나 이상을 인식할 수 있다. 이처럼 통신 서비스를 제공받는 항공 운송 장치는 그룹 빔들의 수만큼 복수 셀 영역을 인지할 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치가 이웃하도록 배치될 수 있다. 이와 같은 경우에 일 예로 제1-1 항공 운송 장치에 대한 빔 인덱스 n+k를 기준으로 설정된 셀 영역과 제1-2 항공 운송 장치에 대해서 빔 인덱스 m+k 기준으로 설정되는 셀 영역을 이웃시킬 수 있다. 그 결과, 빔 인덱스 n+k+2인 빔과 빔 인덱스 m인 빔이 겹치는 영역이 커지기 때문에 서로 간섭을 줄 수 있다. 이를 완화하기 위해 셀 간에 겹치는 그룹 빔들에 대해 서로 다른 주파수 영역(예를 들어, 서로 다른 BWP 영역 설정)을 사용할 수 있다. 또는, 셀 간에 겹치는 그룹 빔들에 대해 서로 다른 편파(예를 들어, RHCP(right-hand circularly polarization), LHCP(left-hand circularly polarization) 등)를 사용할 수 있다. 또는, 셀 간에 겹치는 그룹 빔들에 대해 서로 다른 패널을 사용할 수 있다.
위의 방식들을 적용하는 경우에 하나의 셀에 대해서 시간에 따라 다양한 영역이 존재할 수 있다. 또한, 여러 타입(일 예로 항공 운송 장치의 타입, 서비스 타입, 고도 및 방향에 따른 셀 또는 빔 영역)의 이웃 셀에 따라 다양한 영역이 존재할 수 있다. 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 서로 간의 정보 교환을 통해 위의 방식들을 조합하여 최적화된 셀 영역을 재설정할 수 있다. 또는, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 연결되어 있는 다른 항공 운송 장치를 활용한 정보 교환을 통해 위의 방식들을 조합하여 최적화된 셀 영역을 재설정할 수 있다.
도 14는 통신 시스템에서 셀 구성 방법의 제8 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 14를 참조하면, 셀 구성 방법에서 제1-1 항공 운송 장치(UAV-B1)는 2개의 그룹 빔을 형성할 수 있다. 여기서, 제1-1 항공 운송 장치가 형성하는 제1 그룹 빔은 빔 인덱스 n+k를 갖는 빔과 빔 인덱스 n+k+1을 갖는 빔으로 구성될 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치가 형성하는 제2 그룹 빔은 빔 인덱스 n+k+2를 갖는 빔으로 구성될 수 있다. 한편, 제1-2 항공 운송 장치(UAV-B2)는 2개의 그룹 빔을 형성할 수 있다. 여기서, 제1-2 항공 운송 장치가 형성하는 제1 그룹 빔은 빔 인덱스 m+k를 갖는 빔과 빔 인덱스 m+k+1을 갖는 빔으로 구성될 수 있다. 그리고, 제1-2 항공 운송 장치가 형성하는 제2 그룹 빔은 빔 인덱스 m을 갖는 빔으로 구성될 수 있다. 다음으로, 제1-3 항공 운송 장치(UAV-B3)는 하나의 빔으로 셀 영역을 형성할 수 있다.
이때, 제1-1 항공 운송 장치가 형성하는 제1 그룹 빔은 제1 BWP를 사용할 수 있고, 제1-1 항공 운송 장치가 형성하는 제2 그룹 빔은 제2 BWP를 사용할 수 있다. 이와 동일하게, 제1-2 항공 운송 장치가 형성하는 제1 그룹 빔은 제3 BWP를 사용할 수 있고, 제1-2 항공 운송 장치가 형성하는 제2 그룹 빔은 제4 BWP를 사용할 수 있다. 그리고, 제1-3 항공 운송 장치가 형성하는 빔은 제5 BWP를 사용할 수 있다.
이와 같은 상황에서 제2 BWP와 제4 BWP가 동일하다면, 제1-1 항공 운송 장치가 형성하는 제2 그룹 빔과 제1-2 항공 운송 장치가 제2 그룹 빔이 간섭이 심할 수 있다. 그 결과, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치는 서로 간에 사용하는 BWP에 대한 조정이 필요할 수 있다. 또한, 제1-3 항공 운송 장치가 특정 BWP를 사용시 제1-1 항공 운송 장치의 제1 그룹 빔의 빔 인덱스 n+k+1를 갖는 빔과 간섭의 영향이 클 수 있다. 이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치와 제1-3 항공 운송 장치는 서로 간에 사용하는 BWP에 대한 조정이 필요할 수 있다. 따라서 이웃 셀간 그리고 그룹 빔간 간섭의 영향을 줄이기 위해서 제1-1 항공 운송 장치 내지 제1-3 항공 운송 장치는 기지국 정보를 교환할 수 있다. 이때, 기지국 정보는 셀의 전송 전력 정보, 빔의 전송 전력 정보, 셀의 BWP 정보, 빔의 BWP 정보, 그룹 빔의 빔 인덱스 정보, 그룹 빔의 BWP 정보, 셀의 MIMO(multiple-input and multiple-output) 정보, 빔의 MIMO 정보, 셀의 다중 TRP 정보, 빔의 다중 TRP 정보, 셀의 편파 정보, 빔의 편파 정보, 기지국 유형 정보, 셀의 유지 시간 정보, 빔의 유지 시간 정보, 셀의 종료 시간 정보, 빔의 종료 시간, 셀의 영역 고도 정보 또는 빔의 영역 고도 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기서 기지국 유형은 서비스 유형 정보, 송신 전력 절약 기능이 있는지 유무 정보 또는 BWP 변경 기능이 있는지 유무 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 서비스 유형은 일 예로, 핫존(hot zone) 영역의 통신 서비스, UAM과 항공기 등의 이동을 위한 통신 서비스 등일 수 있다. 제1-1 항공 운송 장치 내지 제1-3 항공 운송 장치는 서로 협력하여 기지국 정보에 따라 우선 순위를 설정하여 어떤 셀이 어떤 파라미터를 변경할지 결정할 수 있다. 또는, 제1-1 항공 운송 장치 내지 제1-3 항공 운송 장치는 서로 순위 정보를 교환하여 가장 높은 순위의 항공 운송 장치가 어떤 셀이 어떤 파라미터를 사용할 수 있는지 결정할 수도 있다. 여기서, 순위 정보는 전력 등급이 높은 레벨의 항공 운송 장치 또는 다중 안테나가 많은 항공 운송 장치가 더 높은 순위를 가질 수 있다. 또는, 코어 네트워크에서 기지국 정보를 수집하여 어떤 셀이 어떤 파라미터를 사용할 수 있는지 결정할 수도 있다. 또는, 제1-1 항공 운송 장치 내지 제1-3 항공 운송 장치는 각자 기지국 정보에 따라 어떤 파라미터를 변경할지 결정할 수도 있다.
한편 위에서 기술한 기지국 정보는 제1-1 항공 운송 장치 내지 제1-3 항공 운송 장치 간에 서로 교환될 수 있다. 또는, 기지국 정보는 코어 네트워크를 통해 제1 항공 운송 장치 내지 제1-3 항공 운송 장치 간에 교환될 수도 있다. 또는, 기지국 정보는 제1-1 항공 운송 장치 내지 제1-3 항공 운송 장치 간에 연결되어 있는 다른 항공 운송 장치를 통하여 교환될 수도 있다.
도 15는 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 15를 참조하면, 셀 영역 설정 방법에서 지면으로부터 일정 거리 이격되지 않은 위치에 설치된 제1-1 항공 운송 장치는 도 7과 같이 높은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 이때, 제1-2 항공 운송 장치도 제1-1 항공 운송 장치와 이웃하게 도 7과 같이 높은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 구성할 수 있다. 이때, 구성되는 파라미터들은 중심 위치 파라미터, 중심 각도 파라미터, 반경 파라미터, 직경 파라미터, 최대 송신 전력 파라미터 또는 최대 고도 파라미터 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 제2-1 항공 운송 장치 또는 제2-2 항공 운송 장치에 전달할 수 있다. 이때, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 파라미터들을 수신하여 제2-1 항공 운송 장치 또는 제2-2 항공 운송 장치에 전달할 수 있다. 유사하게, 제1-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 파라미터들을 수신하여 제2-1 항공 운송 장치 또는 제2-2 항공 운송 장치에 전달할 수 있다.
이에 따라, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 제1-1 항공 운송 장치의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 또한, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 제1-2 항공 운송 장치의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 그 결과, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치 중에서 근접한 항공 운송 장치를 확인할 수 있다. 확인 결과, 제2-1 항공 운송 장치와 제2-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치가 제1-2 항공 운송 장치보다 근접해 있다면 근접한 제1-1 항공 운송 장치에 접속할 수 있다(S1501).
한편, 제2-1 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에 접속한 상태에서 측면 음영 지역으로 이동할 수 있다. 이때, 제2-1 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 또한, 제2-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 또한, 제2-1 항공 운송 장치는 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다(S1502-1). 여기서 위치 정보는 위치에 대한 좌표, 고도 또는 앙각 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 단말 유형은 레저용 항공 운송 장치, 기지국용 항공 운송 장치, 항공기 또는 UAM(urban air mobility) 중에서 적어도 하나일 수 있다. 이와 같은 단말 유형은 제1-1 항공 운송 장치가 서비스를 제공할 때 우선 순위를 결정하는 기준이 될 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다.
이와 달리, 제2-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에 접속한 상태에서 정지해 있을 수 있다. 이때, 제2-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 또한, 제2-2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 또한, 제2-2 항공 운송 장치는 현재 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다(S1502-2).
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치로부터 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치로부터 현재 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다.
한편, 제2-1 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치에서 수신한 파라미터들에 기반하여 서빙 셀과 이웃 셀의 영역을 확인할 수 있다. 그리고, 제2-1 항공 운송 장치는 확인된 서빙 셀과 이웃 셀의 영역에 기반하여 이동 경로 또는 목적지에서 서빙 셀 또는 이웃 셀이 존재하는지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 제2-1 항공 운송 장치는 이동 경로 또는 목적지에서 서빙 셀 또는 이웃 셀이 존재하지 않는 경우에 제1-1 항공 운송 장치로 셀 영역 변경을 요청할 수 있다(S1503). 또한, 제2-1 항공 운송 장치는 이동 경로 상에서 또는 목적지에서 RLF (radio link failure)의 발생이 예상되면 제1-1 항공 운송 장치로 셀 영역 변경을 요청할 수 있다. 이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 셀 영역 변경 요청을 수신할 수 있다. 여기서, 제2-1 항공 운송 장치가 RSSI 정보 등을 제1-1 항공 운송 장치에 전송한 후에 셀 영역 변경 요청을 하도록 구현하였으나, 셀 영역 변경 요청과 함께 RSSI 정보 등을 제1-1 항공 운송 장치에 전송할 수도 있다. 또한, 제2-1 항공 운송 장치가 셀 영역의 변경을 요청하기 전에 RSSI 정보 등을 제1-1 항공 운송 장치에 전송하였으나, 셀 영역의 변경을 요청한 후에 RSSI 정보 등을 제1-1 항공 운송 장치에 전송하도록 할 수도 있다.
이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 수신한 이동 경로, 목적지의 위치 정보 등에 기반하여 셀 커버리지의 변경 여부를 판단할 수 있다(S1504). 제1-1 항공 운송 장치는 판단 결과, 셀 커버리지의 변경이 필요한 경우에 셀 커버리지를 변경할 수 있다(S1508). 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 변경된 셀 커버리지를 이용하여 제2-1 항공 운송 장치와 접속 상태를 유지할 수 있다(S1509). 이를 좀더 상세히 살펴보면, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 수신한 이동 경로 또는 목적지의 위치가 셀 커버리지 영역 안에 있는지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 제1-1 항공 운송 장치는 이동 경로 또는 목적지의 위치가 셀 커버리지의 영역 안에 있으면 현 상태의 셀 커버리지를 유지할 수 있다. 이와 달리, 제1-1 항공 운송 장치는 이동 경로 또는 목적지의 위치가 셀 커버리지의 영역을 벗어나게 되면 현재의 제2-1 항공 운송 장치의 위치에서 가장 근접한 제1 측면 음영 지역에 목적지가 위치하는지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 제1-1 항공 운송 장치는 목적지가 제1 측면 음영 지역에 위치하면 셀의 셀 커버리지를 제1 측면 음영 지역(즉 영역 1)으로 확장하여 셀 커버리지를 변경할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 변경된 셀 커버리지를 이용하여 제1 측면 음영 지역으로 이동한 제2-1 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이때, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 측면 음영 지역(영역 2)에 대해서 음영 지역이 확장되도록 할 수 있다.
즉, 제1-1 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지를 제1-1 항공 운송 장치가 위치하는 지점을 중심으로 좌회전시켜 셀의 셀 커버리지는 이동시킬 수 있다. 이때, 제1-1 항공 운송 장치는 셀의 셀 커버리지의 입체각을 유지한 상태에서 셀의 셀 커버리지는 이동시킬 수 있다. 그 결과, 셀의 셀 커버리지가 지상에 대하여 형성하는 각도가 제2 측면 음영 지역(영역 2)에서 α에서 β로 확대될 수 있다. 여기서, α와 β는 지면에 대하여 셀 커버리지가 형성하는 각도를 의미하며 β가 α보다 클 수 있다.
여기서, 제1-1 항공 운송 장치는 구비한 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 변경할 수 있다. 또는 제1-1 항공 운송 장치는 공중으로 부양한 상태에서 x축을 중심으로 회전하는 롤링 또는 y축을 중심으로 회전하는 피칭을 하여 안테나 어레이의 빔 방향을 변화시켜 셀의 셀 커버리지를 변경할 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 접속한 제2-2 항공 운송 장치에 대하여 빔의 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S1505). 이때, 제1-1 항공 운송 장치는 제2-2 항공 운송 장치의 현재 위치와 셀 커버리지의 변경 각도를 반영하여 빔 변경이 필요한지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 제1-1 항공 운송 장치는 빔 변경이 필요하지 않으면 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔을 유지할 수 있다.
이와 달리, 제1-1 항공 운송 장치는 빔 변경이 필요하면 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔을 변경할 수 있다(S1506). 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 변경된 빔의 빔 정보를 제2-2 항공 운송 장치에 통지하면서 빔 스위칭을 지시할 수 있다(S1507). 그러면, 제2-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 변경된 빔의 빔 정보를 수신할 수 있고, 빔 스위칭 지시를 수신할 수 있다. 이후에, 제1-1 항공 운송 장치는 셀 커버리지를 변경한 후에 변경된 빔을 사용하여 제2-2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다(S1510). 그러면, 제2-2 항공 운송 장치는 수신한 변경된 빔을 참조하여 빔 스위칭을 하여 제1-1 항공 운송 장치에서 전송되는 빔을 수신할 수 있다.
한편, 여기서 제1-1 항공 운송 장치는 제2-1 항공 운송 장치로부터 셀 변경 요청이 있는 경우에 셀 커버리지의 변경 여부를 판단하였으나, 제2-1 항공 운송 장치로부터 셀 변경 요청이 없는 경우에도 이와 같은 동작을 수행할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 이동 경로 또는 목적지 위치를 기반으로 셀 커버리지 여부를 판단하였으나, 이외에 항공 운송 장치들의 개수, RLF 발생, 송수신 지연, 수신 신호 세기 또는 이웃셀 또는 빔에 대한 간섭 등을 기반으로 셀의 영역을 변경할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 셀 커버리지를 변경하는 경우에 셀 영역을 변경하는 시간과 셀 영역의 재구성 파라미터들을 제2-1 항공 운송 장치 또는 제2-2 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 그러면, 제2-1 항공 운송 장치 또는 제2-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 셀 변경 시간 정보와 셀 영역의 재구성 파라미터들을 수신하여 이후의 제1-1 항공 운송 장치의 접속 절차에 이용할 수 있다.
한편, 제1-2 항공 운송 장치는 이웃하는 제1-1 항공 운송 장치에 구성 파라미터들을 전송할 수 있다(S1511). 그러면, 제1-1 항공 운송 장치는 이웃하는 제1-2 항공 운송 장치로부터 구성 파라미터들을 수신할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭 정도를 파악할 수 있다(S1512). 제1-1 항공 운송 장치는 파악한 간섭 정도가 임계값 이상이 되면 심한 간섭을 회피하도록 셀 영역을 축소할 수 있다(S1513). 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 이와 같이 셀 커버리지의 축소의 경우에 셀 영역을 변경하는 시간과 셀 영역의 재구성 파라미터들을 제2-1 항공 운송 장치 또는 제2-2 항공 운송 장치에 제공할 수 있다(S1514). 그러면, 제2-1 항공 운송 장치 또는 제2-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 셀 변경 시간 정보와 셀 영역의 재구성 파라미터들을 수신하여 이후의 제1-1 항공 운송 장치의 접속 절차에 이용할 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 셀 영역 축소를 복수 빔들 중에서 일부 빔을 제외하여 영역을 축소할 수 있다. 또는, 제1-1 항공 운송 장치는 셀 영역의 입체각을 줄여 셀 영역을 축소할 수 있다. 또는, 제1-1 항공 운송 장치는 전송 전력을 조절하여 빔의 도달 거리를 줄여 셀 영역을 축소할 수 있다.
도 16은 통신 시스템에서 셀 영역 설정 방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 16을 참조하면, 셀 영역 설정 방법에서 지면으로부터 얼마 이격되지 않은 위치에 설치된 제1-1 항공 운송 장치는 도 7과 같이 높은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 고도가 높은 방향으로 셀을 형성할 수 있다. 이때, 제1-2 항공 운송 장치는 도 8과 같이 낮은 고도의 공중 영역에 셀을 형성할 수 있다. 즉, 제1-2 항공 운송 장치는 고도가 낮은 방향으로 셀을 형성할 수 있다.
제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 구성할 수 있다. 이때, 구성되는 파라미터들은 중심 위치 파라미터, 중심 각도 파라미터, 반경 파라미터, 직경 파라미터, 최대 송신 전력 파라미터, 최대 고도 파라미터 또는 최저 고도 파라미터 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치 또는 제1-2 항공 운송 장치는 셀 커버리지 또는 빔 영역의 대표성을 가지는 파라미터들을 제2 항공 운송 장치에 전달할 수 있다(S1601, S1602).
이때, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 파라미터들을 수신하여 제2 항공 운송 장치에 전달할 수도 있다. 유사하게, 제1-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 파라미터들을 수신하여 제2 항공 운송 장치에 전달할 수도 있다.
이에 따라, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 제1-1 항공 운송 장치의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 기반으로 제1-2 항공 운송 장치의 셀 커버리지 또는 빔 영역을 추정할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 수신한 파라미터들을 참조하여 제1-1 항공 운송 장치와 제1-2 항공 운송 장치 중에서 근접한 항공 운송 장치를 확인할 수 있다. 확인 결과, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치가 제1-1 항공 운송 장치보다 근접해 있다면 근접한 제1-2 항공 운송 장치에 접속할 수 있다(S1603).
한편, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에 접속한 상태에서 제1-1 항공 운송 장치로부터 송신되는 신호로부터 심한 간섭을 받을 수 있다. 그러면, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 받는 간섭 정도(일 예로 수신 신호 세기)를 파악할 수 있다(S1604). 제2 항공 운송 장치는 파악한 간섭 정도(일 예로 수신 신호 세기)가 임계값 이상이 되면 제1-1 항공 운송 장치로 셀 축소를 요청할 수 있다(S1605).
이때, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다. 이때, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 수신한 구성 파라미터들을 제1-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치로 전송할 수 있다.
또한, 제2 항공 운송 장치는 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 제1-1 항공 운송 장치에 제공할 수 있다. 여기서 위치 정보는 위치에 대한 좌표, 고도 또는 앙각 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 단말 유형은 레저용 항공 운송 장치, 기지국용 항공 운송 장치, 항공기 또는 UAM 중에서 적어도 하나일 수 있다. 또한, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에서 전송하는 복수의 빔들 중에서 간섭 정도가 임계값 이상이 되는 빔들의 빔 인덱스를 파악하여 제1-1 항공 운송 장치로 알려줄 수 있다.
한편, 제1-1 항공 운송 장치는 셀 축소 요청을 수신할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-1 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치의 구성 파라미터들을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치로부터 이동 경로 정보, 현재 위치 정보, 목적지 위치 정보 또는 단말 유형 정보 중에서 적어도 하나 이상을 수신할 수 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 복수의 빔들 중에서 간섭 정도가 임계값 이상이 되는 빔들의 빔 인덱스 정보를 수신할 수 있다. 이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에서 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 빔과 간섭을 일으키는 빔들의 빔 인덱스들을 확인할 수 있다.
그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔들의 전송 전력을 감소시켜 빔 도달 영역을 축소하여 셀을 축소할 수 있다(S1606). 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔들의 전송 전력을 감소시켜 셀을 축소할 수 있다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 심한 간섭이 없이 제1-2 항공 운송 장치로부터 통신 서비스를 제공받을 수 있다. 물론, 제1-1 항공 운송 장치는 전체 빔들의 전송 전력을 감소시켜 전체 빔들의 도달 거리를 감소시켜 셀을 축소할 수도 있다. 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 간섭을 일으키는 빔을 전송하지 않음으로 셀을 축소할 수도 있다.
한편, 제1-2 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치에 서빙 셀로 통신 서비스를 제공하는 도중에 제2 항공 운송 장치로부터 멀리 이동할 수 있다. 이와 같은 경우에 제1-2 항공 운송 장치는 제2 항공 운송 장치에 더 이상 통신 서비스를 제공할 수 없다. 그 결과, 제2 항공 운송 장치의 관점에서 서빙 기지국은 사라질 수 있다. 이와 같은 경우에 제1-1 항공 운송 장치는 빔의 확장 또는 셀 영역 확장을 통해 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공할 수 있다.
이때, 제1-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치에게 서빙하는 항공 운송 장치들에 대한 정보(즉 서빙 단말 정보)를 전달할 수 있다(S1607). 서빙 단말 정보는 서빙 단말(일 예로 제2 항공 운송 장치)이 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 서빙 단말 정보는 서빙 단말(일 예로 제2 항공 운송 장치)이 제1-2 항공 운송 장치에 대하여 측정한 RSSI 정보, RSRP 정보, RSRQ 정보, SINR 정보 또는 SNR 정보 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 서빙 단말 정보는 서빙 단말(일 예로 제2 항공 운송 장치)의 이동 경로, 현재 위치, 목적지 위치 또는 단말 유형 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 서빙 단말 정보를 수신할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 제-2 항공 운송 장치로부터 제2 항공 운송 장치에 대한 정보를 수신할 수 있다.
이처럼 제1-2 항공 운송 장치가 이동 등으로 인해 서빙 단말들에게 더 이상 통신 서비스를 제공하지 못하는 경우에 제1-1 항공 운송 장치에게 서빙 종료 시간을 통지하면서 셀 영역 확장을 요청할 수 있다(S1606). 이에 따라 제1-1 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 서빙 종료 시간을 포함하는 셀 영역 확장 요청을 수신할 수 있다. 그리고, 제1-1 항공 운송 장치는 서빙 종료 시간 이후에 제2 항공 운송 장치에게 통신 서비스를 제공하기 위하여 셀 영역의 확장이 가능한지를 판단할 수 있다. 즉, 제1-1 항공 운송 장치는 서빙 종료 시간 이후에 전송 전력을 증대할 수 있어 제2 항공 운송 장치에게 통신 서비스를 제공할 수 있는지 판단할 수 있다. 또는, 제1-1 항공 운송 장치는 서빙 종료 시간 이후에 제2 항공 운송 장치에게 통신 서비스를 제공할 수 있는 빔의 전송 전력을 증대하여 제2 항공 운송 장치에게 통신 서비스를 제공할 수 있는지 판단할 수 있다.
제1-1 항공 운송 장치는 판단 결과 제2 항공 운송 장치에게 셀 영역을 확장하여 통신 서비스를 제공할 수 있으면 셀 영역 확장 정보를 포함한 셀 확장 응답을 제1-2 항공 운송 장치에게 전송할 수 있다(S1609). 또한, 제1-1 항공 운송 장치는 판단 결과 제2 항공 운송 장치에게 빔을 확장하여 통신 서비스를 제공할 수 있으면 셀 영역 확장 정보를 포함한 셀 확장 응답을 제1-2 항공 운송 장치에게 전송할 수 있다. 이때, 셀 영역 확장 정보는 확장 영역 정보 또는 영역 확장 시간 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 제1-1 항공 운송 장치가 셀 영역 확장 정보를 셀 확장 응답에 포함하여 제1-2 항공 운송 장치에게 전송하였으나 이와 달리 제1-2 항공 운송 장치의 요청에 의해 전달할 수도 있다. 즉, 제1-2 항공 운송 장치가 제1-1 항공 운송 장치에게 셀 영역 확장 정보를 요청할 수 있다. 그러면, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 셀 영역 확장 정보 요청을 수신할 수 있다. 이후에, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치에게 셀 영역 확장 정보를 전송할 수 있다. 그러면, 제1-2 항공 운송 장치는 제1-1 항공 운송 장치로부터 셀 영역 확장 정보를 수신할 수 있다.
한편, 제1-2 항공 운송 장치는 서빙 단말(일 예로 제2 항공 운송 장치)에게 서빙 종료 시간을 더 포함하는 셀 영역 확장 정보를 전달하면서 이웃 셀로의 핸드오버 또는 셀 재선택을 요청할 수 있다(S1610). 그러면, 제2 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치로부터 서빙 종료 시간을 더 포함하는 셀 영역 확장 정보를 포함하는 핸드오버 요청 또는 셀 재선택 요청을 수신할 수 있다. 그리고, 제2 항공 운송 장치는 셀 영역 확장 정보에 기반하여 제1-1 항공 운송 장치에 접속하여 핸드오버할 수 있다(S1611). 이때, 제1-1 항공 운송 장치는 제1-2 항공 운송 장치의 서빙 종료 시간에 따라 셀 영역을 확장하여 제2 항공 운송 장치에게 통신 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 통신 시스템의 제1 항공 운송 장치의 동작 방법으로서,
    공중 영역에 셀을 형성하는 단계;
    상기 셀의 제1 셀 구성 정보를 방송하는 단계;
    상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제2 항공 운송 장치로부터 목적지 정보를 수신하는 단계;
    상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 단계; 및
    상기 변경된 셀 영역을 이용하여 상기 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 단계를 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 셀 구성 정보는 중심 위치 파라미터, 중심 각도 파라미터, 반경 파라미터, 최대 전송 전력 파라미터, 최대 고도 파라미터 또는 최저 고도 파라미터 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 단계는,
    상기 목적지 정보에 따른 상기 제2 항공 운송 장치의 목적지가 측면 음영 지역에 위치하는지를 판단하는 단계;
    판단 결과, 상기 목적지가 상기 측면 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역을 회전시켜 상기 셀 영역을 변경하는 단계를 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 단계는,
    상기 목적지 정보에 따른 상기 제2 항공 운송 장치의 목적지가 원거리 음영 지역에 위치하는지를 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 상기 목적지가 상기 원거리 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역에서 상기 목적지를 향하는 방향의 빔의 전송 전력을 증가시켜 상기 셀 영역을 변경하는 단계를 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제3 항공 운송 장치로부터 위치 정보를 수신하는 단계;
    상기 셀 영역의 변경에 따라 상기 위치 정보에 기반하여 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 빔의 변경이 필요한지를 판단하는 단계;
    판단 결과, 상기 빔의 변경이 필요하면 상기 빔을 상기 변경된 셀 영역에서 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔으로 변경하는 단계;
    상기 변경된 빔을 상기 제3 항공 운송 장치에 통지하는 단계; 및
    상기 변경된 빔을 사용하여 상기 제3 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    이웃한 셀에 접속한 제4 항공 운송 장치로부터 셀 축소 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 셀 축소 요청에 따라 상기 제4 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔의 전송 전력을 감소시켜 상기 셀 영역을 축소하는 단계를 더 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    이웃한 셀을 형성하는 제5 항공 운송 장치로부터 제2 셀 구성 정보를 수신하는 단계;
    상기 제2 셀 구성 정보에 기반하여 상기 이웃한 셀과 간섭 정도를 판단하는 단계; 및
    판단 결과, 상기 간섭 정도가 임계값 이상이면 상기 이웃한 셀에 인접한 셀 영역을 축소시켜 상기 셀 영역을 변경하는 단계를 더 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제5 항공 운송 장치로부터 BWP(bandwidth part) 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 BWP 정보에 기반하여 상기 제5 항공 운송 장치가 사용하는 BWP와 다른 BWP를 사용하는 단계를 더 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    이웃한 셀을 형성하는 제6 항공 운송 장치로부터 서빙 단말 정보를 포함하는 셀 영역 확장 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 서빙 단말 정보에 기반하여 서빙 단말을 향하는 빔의 전송 전력을 증가시켜 셀을 확장하는 단계를 더 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  10. 통신 시스템의 제1 항공 운송 장치의 동작 방법으로서,
    제2 항공 운송 장치로부터 구성한 셀의 제1 셀 구성 정보를 수신하는 단계;
    상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 제2 항공 운송 장치에 접속하는 단계; 및
    목적지로 이동하면서 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 제2 항공 운송 장치에 셀 영역의 변경을 요청하는 단계를 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 목적지로 이동하면서 상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 제2 항공 운송 장치에 셀 영역의 변경을 요청하는 단계는,
    상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 상기 목적지가 음영 지역에 위치하는지 판단하는 단계;
    판단 결과, 상기 목적지가 상기 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역의 변경이 필요하다고 판단하는 단계; 및
    목적지 정보를 상기 제2 항공 운송 장치로 전송하면서 상기 셀 영역의 변경을 요청하는 단계를 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    제3 항공 운송 장치에 대하여 수신 신호 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 수신 신호 세기가 임계값 이상이면 상기 제3 항공 운송 장치로 셀 영역 축소를 요청하는 단계를 더 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 항공 운송 장치로부터 제4 항공 운송 장치가 구성한 셀의 제3 셀 구성 정보를 수신하는 단계;
    상기 제2 항공 운송 장치로부터 상기 제4 항공 운송 장치로 핸드오버 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 핸드오버 요청에 따라 상기 제4 항공 운송 장치로 핸드오버하는 단계를 더 포함하는, 제1 항공 운송 장치의 동작 방법.
  14. 통신 시스템의 제1 항공 운송 장치로서,
    프로세서(processor);
    상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고
    상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
    상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가,
    공중 영역에 셀을 형성하고;
    상기 셀의 제1 셀 구성 정보를 방송하고;
    상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제2 항공 운송 장치로부터 목적지 정보를 수신하고;
    상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하고; 그리고
    상기 변경된 셀 영역을 이용하여 상기 제2 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 것을 야기하도록 동작하는, 제1 항공 운송 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 목적지 정보에 기반하여 셀 영역을 변경하는 경우 상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가,
    상기 목적지 정보에 따른 상기 제2 항공 운송 장치의 목적지가 측면 음영 지역에 위치하는지를 판단하고; 그리고
    판단 결과, 상기 목적지가 상기 측면 음영 지역에 위치하면 상기 셀 영역을 회전시켜 상기 셀 영역을 변경하는 것을 야기하도록 동작하는, 제1 항공 운송 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가,
    상기 제1 셀 구성 정보에 기반하여 접속한 제3 항공 운송 장치로부터 위치 정보를 수신하고;
    상기 셀 영역의 변경에 따라 상기 위치 정보에 기반하여 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 빔의 변경이 필요한지를 판단하고;
    판단 결과, 상기 빔의 변경이 필요하면 상기 빔을 상기 변경된 셀 영역에서 상기 제3 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔으로 변경하고;
    상기 변경된 빔을 상기 제3 항공 운송 장치에 통지하고; 그리고
    상기 변경된 빔을 사용하여 상기 제3 항공 운송 장치에 통신 서비스를 제공하는 것을 더 야기하도록 동작하는, 제1 항공 운송 장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 명령들은 상기 제1 항공 운송 장치가,
    이웃한 셀에 접속한 제4 항공 운송 장치로부터 셀 축소 요청을 수신하고; 그리고
    상기 셀 축소 요청에 따라 상기 제4 항공 운송 장치를 향하는 방향의 빔의 전송 전력을 감소시켜 상기 셀 영역을 축소하는 것을 더 야기하도록 동작하는, 제1 항공 운송 장치.
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