[go: up one dir, main page]

KR20230095035A - 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230095035A
KR20230095035A KR1020220181136A KR20220181136A KR20230095035A KR 20230095035 A KR20230095035 A KR 20230095035A KR 1020220181136 A KR1020220181136 A KR 1020220181136A KR 20220181136 A KR20220181136 A KR 20220181136A KR 20230095035 A KR20230095035 A KR 20230095035A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
communication node
communication
node
antenna element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020220181136A
Other languages
English (en)
Inventor
한진백
서영길
홍의현
최완
권정현
김범준
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사, 서울대학교산학협력단 filed Critical 현대자동차주식회사
Publication of KR20230095035A publication Critical patent/KR20230095035A/ko
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0691—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using subgroups of transmit antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/02—Refracting or diffracting devices, e.g. lens, prism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/007—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/245—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching in the focal plane of a focussing device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/0874—Hybrid systems, i.e. switching and combining using subgroups of receive antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

통신 시스템의 일 실시예에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 상기 제1 통신 노드의 제1 송신 안테나를 구성하는 복수의 송신 안테나 요소들 중, 상기 제1 렌즈를 거쳐서 제2 통신 노드의 방향으로 무선 신호를 송신할 수 있는 하나 이상의 송신 안테나 요소들을 포함하는, 송신 후보 안테나 그룹을 결정하는 단계, 상기 제2 통신 노드로부터 수신 후보 안테나 그룹의 정보를 수신하는 단계, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 및 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함된 하나 이상의 수신 안테나 요소들에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정하는 단계, 및 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여, 상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SIGNAL TRANSMISSION AND RECEPTION IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 통신 시스템에서 신호 송수신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고주파수 대역에서의 다중-입력 다중-출력(multi-input multi-output, MIMO) 기반 빔 송수신 성능을 향상시키기 위한 신호 송수신 기술에 관한 것이다.
정보통신 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) 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.
급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, 5G NR 통신 또는 그 이후의 무선 통신 기술에서는 상대적으로 고주파수 대역에서의 통신을 지원할 수 있다. 이를테면, 무선 통신 용으로 사용되는 무선 주파수 대역은 크게 FR1(frequency range 1) 대역 및 FR2(frequency range 2) 대역 등으로 구분될 수 있다. 여기서, FR1 대역은 약 7GHz 이하의 상대적으로 낮은 주파수 대역을 의미할 수 있다. FR2 대역은 약 7GHz를 초과하는 상대적으로 높은 주파수 대역을 의미할 수 있다.
FR2 대역에 해당하는 24-53GHz 대역, 비면허 대역, 밀리미터파 대역 등의 상대적인 고주파수 대역에서는, 상대적으로 경로 손실 등이 높은 수준으로 발생할 수 있다. 고주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 일 실시예에서는 많은 수의 안테나들을 사용하여, 높은 안테나 이득을 가지는 무선 신호(또는 빔)을 송수신함으로써 경로 손실 문제를 해결할 수 있다.
테라헤르츠파 대역 등의 초고주파수 대역에서는 통신 품질 향상을 위하여 매우 많은 수의 안테나들이 사용되어야 할 수 있다. 이와 같이 통신에 사용되는 안테나들의 수가 증가함에 따라, 통신에 필요한 오버헤드 및/또는 계산량이 증가할 수 있다. 상대적인 고주파수 대역에서 많은 수의 안테나들을 사용하여 빔 기반 통신을 수행함에 있어서 효율성을 향상시키기 위한 기술이 요구될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
상기와 같은 요구를 달성하기 위한 본 개시의 목적은, 고주파수 대역에서 많은 수의 안테나들을 사용하여 무선 신호를 송수신하는 다중-입력 다중-출력(multi-input multi-output, MIMO) 기반 빔 송수신 성능을 향상시키기 위한 신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 상기 제1 통신 노드의 제1 송신 안테나에 적용할 제1 렌즈를 결정하는 단계, 상기 통신 시스템의 제2 통신 노드에 대한 제1 송신 방향을 확인하는 단계, 상기 제1 송신 안테나를 구성하는 복수의 송신 안테나 요소들 중, 상기 제1 렌즈를 거쳐서 상기 제1 송신 방향으로 무선 신호를 송신할 수 있는 하나 이상의 송신 안테나 요소들을 포함하는, 송신 후보 안테나 그룹을 결정하는 단계, 상기 제2 통신 노드로부터 수신 후보 안테나 그룹의 정보를 수신하는 단계, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 및 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함된 하나 이상의 수신 안테나 요소들에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정하는 단계, 및 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여, 상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들은, 상기 제1 송신 방향 및 상기 제1 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 발사각에 대응되는 제1 송신 안테나 요소를 기준으로 선택될 수 있다.
상기 제1 송신 방향은, 상기 제2 통신 노드의 위치 정보에 기초하여 확인되며, 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 수신 안테나 요소들은, 상기 제2 통신 노드에서 확인된 상기 제1 통신 노드에 대한 제1 수신 방향, 및 상기 제2 통신 노드의 제1 수신 안테나에 적용되는 제2 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 입사각에 대응되는 제1 수신 안테나 요소를 기준으로 선택될 수 있다.
상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 중 상기 제1 통신 노드의 동시 가용 송신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 송신 안테나 요소, 및 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 안테나 요소들 중 상기 제2 통신 노드의 동시 가용 수신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 수신 안테나 요소로 구성될 수 있다.
상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계를 포함하며, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보는, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 조합 인덱스, 적어도 하나의 송신 안테나 요소 및 적어도 하나의 수신 안테나 요소 간의 매핑 관계를 지시할 수 있다.
상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계, 상기 제2 통신 노드와, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보에 기초하여 제1 측정 절차를 수행하는 단계, 상기 제1 측정 절차에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값을 확인하는 단계, 및 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각의 우선 순위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는, 상기 제2 통신 노드로부터, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 재선택 절차가 필요한지 여부를 지시하는 재선택 지시자를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 재선택 지시자가 상기 재선택 절차가 필요함을 지시할 경우, 상기 재선택 절차가 트리거될 수 있다.
상기 제1 렌즈를 결정하는 단계는, 상기 제1 송신 안테나에 적용할 렌즈를 결정하기 위한 제1 참조 주파수 정보를 확인하는 단계, 및 상기 제1 참조 주파수 정보, 및 상기 제2 통신 노드와의 통신을 위해 사용할 제1 주파수의 정보에 기초하여, 상기 제1 렌즈를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 수신 후보 안테나 그룹의 정보를 수신하는 단계 이전에, 상기 제2 통신 노드에, 상기 제2 통신 노드의 제1 수신 안테나에 적용할 렌즈를 적용하기 위한 제2 참조 주파수 정보를 포함하는 제1 지시를 송신하는 단계, 및 상기 제2 통신 노드와의 통신을 위해 사용할 제1 주파수의 정보를 포함하는, 제1 스케줄링 정보를 송신하는 단계를 포함하며, 상기 제2 참조 주파수 정보 및 상기 제1 주파수의 정보는 상기 제2 통신 노드에서 상기 제1 수신 안테나에 적용할 제2 렌즈를 결정하는 데 사용될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 제1 통신 노드의 동작 방법은, 상기 제1 통신 노드의 제1 수신 안테나에 적용할 제1 렌즈를 결정하는 단계, 상기 통신 시스템의 제2 통신 노드에 대한 제1 수신 방향을 확인하는 단계, 상기 제1 수신 안테나를 구성하는 복수의 수신 안테나 요소들 중, 상기 제1 수신 안테나에 상기 제1 수신 방향으로 수신되는 무선 신호를 상기 제1 렌즈를 거쳐서 수신할 수 있는 하나 이상의 수신 안테나 요소들을 포함하는, 수신 후보 안테나 그룹을 결정하는 단계, 상기 제2 통신 노드에 상기 수신 후보 안테나 그룹의 정보를 송신하는 단계, 상기 제2 통신 노드로부터, 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 수신 안테나 요소들 및 상기 제2 통신 노드에서 결정된 송신 후보 안테나 그룹에 포함된 하나 이상의 송신 안테나 요소들에 기초하여 결정된, 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 수신하는 단계, 및 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여, 상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들은, 상기 제2 통신 노드에서 확인된 상기 제1 통신 노드에 대한 제1 송신 방향, 및 상기 제1 통신 노드의 제1 송신 안테나에 적용되는 제2 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 발사각에 대응되는 제1 송신 안테나 요소를 기준으로 선택될 수 있다.
상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 수신 안테나 요소들은, 상기 제1 수신 방향 및 상기 제1 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 입사각에 대응되는 제1 수신 안테나 요소를 기준으로 선택될 수 있다.
상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 중 상기 제2 통신 노드의 동시 가용 송신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 송신 안테나 요소, 및 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 안테나 요소들 중 상기 제1 통신 노드의 동시 가용 수신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 수신 안테나 요소로 구성될 수 있다.
상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는, 상기 제2 통신 노드와, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보에 기초하여 제1 측정 절차를 수행하는 단계, 상기 제1 측정 절차에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값을 확인하는 단계, 및 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값에 대한 정보를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는, 상기 제2 통신 노드에, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 재선택 절차가 필요한지 여부를 지시하는 재선택 지시자를 송신하는 단계를 포함하며, 상기 재선택 지시자가 상기 재선택 절차가 필요함을 지시할 경우, 상기 재선택 절차가 트리거될 수 있다.
상기 재선택 지시자를 송신하는 단계는, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값을 확인하는 단계, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값에 기초하여, 상기 재선택 절차가 필요한지 여부에 대한 판단을 수행하는 단계, 상기 재선택 절차가 필요한지 여부에 대한 판단의 결과에 기초하여, 상기 재선택 지시자를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 재선택 지시자를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 통신 시스템의 일 실시예에서 송신 노드는, 프로세서(processor)를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 송신 노드가, 상기 송신 노드의 제1 송신 안테나에 적용할 제1 렌즈를 결정하고, 상기 통신 시스템의 복수의 수신 노드들 각각에 대한 송신 방향들을 확인하고, 상기 제1 송신 안테나를 구성하는 복수의 송신 안테나 요소들 중, 상기 제1 렌즈를 거쳐서 송신 방향들로 무선 신호를 송신할 수 있는 하나 이상의 송신 안테나 요소들을 포함하는, 송신 후보 안테나 그룹을 결정하고, 상기 복수의 수신 노드들로부터 수신 후보 안테나 그룹들의 정보를 수신하고, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 및 상기 수신 후보 안테나 그룹들 각각에 포함된 하나 이상의 수신 안테나 요소들에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정하고, 그리고 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여, 상기 수신 노드들과 무선 통신을 수행하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 중 상기 송신 노드의 동시 가용 송신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 송신 안테나 요소, 및 상기 수신 후보 안테나 그룹들에 포함되는 상기 하나 이상의 안테나 요소들 중 상기 수신 노드들의 동시 가용 수신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 수신 안테나 요소로 구성될 수 있다.
상기 수신 노드들과 무선 통신을 수행하는 경우, 상기 프로세서는 상기 송신 노드가, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 상기 수신 노드들에 송신하고, 상기 수신 노드들과, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보에 기초하여 제1 측정 절차를 수행하고, 상기 제1 측정 절차에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값들을 확인하고, 그리고 적어도 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값들에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각의 우선 순위를 결정하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
상기 우선 순위를 결정하는 경우, 상기 프로세서는 상기 송신 노드가, 상기 수신 노드들 각각에 대한 DS(doppler shift) 정보 및 LR(latency requirement) 정보를 확인하고, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값들, 상기 수신 노드들 각각에 대한 상기 DS 정보, 및 상기 수신 노드들 각각에 대한 상기 LR 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각의 상기 우선 순위를 결정하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.
통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치에 따르면, 고주파수 대역에서 많은 수의 안테나들을 사용하여 무선 신호를 송수신하는 MIMO 기반 빔 송수신 성능이 향상될 수 있다. 통신 시스템에서 렌즈 MIMO 구조의 안테나를 사용하여 무선 신호를 송수신하는 송신 노드 및 수신 노드는, 상호간 무선 신호 송수신 결과에 기초하여, 송신 후보 안테나 그룹 및 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드는 송신 및 수신 후보 안테나 그룹에 기초하여 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정할 수 있고, 결정된 안테나 요소 조합들에 기초하여 상호간 무선 통신을 수행할 수 있다. 이로써, 송신 노드 및 수신 노드는 상호간 통신을 위한 최적의 송신 방향 및 수신 방향을 결정할 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템에서 안테나 구성의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예에 기반한 통신 방식의 실시예들을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제3 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제4 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제5 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제6 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
본 개시는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 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 개시의 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.
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 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 개시에서, "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 개시가 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 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 개시에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 개시에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 개시에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 5G 이동통신망, B5G 이동통신망(6G 이동통신망 등) 등을 포함할 수 있다.
명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(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 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 개시를 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)(예를 들어, S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity))를 더 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)이 5G 통신 시스템(예를 들어, NR(new radio) 시스템)인 경우, 코어 네트워크는 AMF(access and mobility management function), UPF(user plane function), SMF(session management function) 등을 포함할 수 있다.
복수의 통신 노드들(110 내지 130)은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 통신 프로토콜(예를 들어, LTE 통신 프로토콜, LTE-A 통신 프로토콜, NR 통신 프로토콜 등)을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들(110 내지 130)은 CDMA(code division multiple access) 기술, WCDMA(wideband CDMA) 기술, TDMA(time division multiple access) 기술, FDMA(frequency division multiple access) 기술, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기술, Filtered OFDM 기술, CP(cyclic prefix)-OFDM 기술, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기술, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기술, SC(single carrier)-FDMA 기술, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access) 기술, GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기술, FBMC(filter bank multi-carrier) 기술, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기술, SDMA(Space Division Multiple Access) 기술 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)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(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 NB(NodeB), eNB(evolved NodeB), gNB, ABS(advanced base station), HR-BS(high reliability-base station), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), RAS(radio access station), MMR-BS(mobile multihop relay-base station), RS(relay station), ARS(advanced relay station), HR-RS(high reliability-relay station), HNB(home NodeB), HeNB(home eNodeB), RSU(road side unit), RRH(radio remote head), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point) 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), TE(terminal equipment), AMS(advanced mobile station), HR-MS(high reliability-mobile station), 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), 디바이스(device), OBU(on board unit) 등으로 지칭될 수 있다.
한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크(ideal backhaul link) 또는 논(non)-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.
또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 집성(carrier aggregation, CA) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)), IoT(Internet of Things) 통신, 이중 연결성(dual connectivity, DC) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다.
제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 셀 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D를 제어할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 제어에 의해 D2D를 수행할 수 있다.
다음으로, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 통신 시스템에서 안테나 구성의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 통신 시스템(300)은 다중-입력 다중-출력(multi-input multi-output, MIMO) 기반 통신을 지원할 수 있다. 통신 시스템(300)은 무선 신호를 송신 및/또는 수신하는 하나 이상의 통신 노드들을 포함할 수 있다. 통신 시스템(300)에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은 도 1을 참조하여 설명한 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 등과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템(300)에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은 도 2를 참조하여 설명한 통신 노드(200)와 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템(300)에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은 MIMO에 기반하여 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다.
급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, 5G NR 통신 또는 그 이후의 무선 통신 기술에서는 상대적으로 고주파수 대역에서의 통신을 지원할 수 있다. 이를테면, 무선 통신 용으로 사용되는 무선 주파수 대역은 크게 FR1(frequency range 1) 대역 및 FR2(frequency range 2) 대역 등으로 구분될 수 있다. 여기서, FR1 대역은 약 7GHz 이하의 상대적으로 낮은 주파수 대역을 의미할 수 있다. FR2 대역은 약 7GHz를 초과하는 상대적으로 높은 주파수 대역을 의미할 수 있다.
FR2 대역에 해당하는 24-53GHz 대역, 비면허 대역, 밀리미터파 대역 등의 상대적인 고주파수 대역에서는, 상대적으로 경로 손실 등이 높은 수준으로 발생할 수 있다. 고주파수 대역을 사용하는 통신 시스템의 일 실시예에서는 많은 수의 안테나들을 사용하여, 높은 안테나 이득을 가지는 무선 신호(또는 빔)을 송수신함으로써 경로 손실 문제를 해결할 수 있다.
이를테면, 통신 시스템(300)은 제1 안테나(310)를 포함할 수 있다. 제1 안테나(310)는 MIMO를 지원할 수 있다. 제1 안테나(310)는 n개(n은 자연수)의 안테나 요소들(311-1, ..., 311-n)로 구성될 수 있다. 제1 안테나(310)를 구성하는 n개의 안테나 요소들(311-1, ..., 311-n)은 규칙적 또는 불규칙적으로 배치될 수 있다.
통신 시스템(300)의 일 실시예에서, 제1 안테나(310)는 균일 선형 배열(uniform linear array, ULA) 구조를 가질 수 있다. ULA 구조를 가지는 제1 안테나(310)에서는, 안테나 요소들(311-1, ..., 311-n)이 일정한 간격을 두고 일렬로 배치될 수 있다.
한편, 통신 시스템(300)의 다른 실시예에서, 제1 안테나(310)는 균일 평면 배열(uniform planar array, UPA) 구조를 가질 수 있다. UPA 구조를 가지는 제1 안테나(310)에서는, 안테나 요소들(311-1, ..., 311-n)이 일정한 간격을 두고 평면 상에 격자 구조로 배치될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, MIMO를 지원하는 안테나에 대한 운용의 효율성 향상을 위하여 안테나 포트 및/또는 안테나 패널이 정의될 수 있다. 이를테면, 제1 안테나(310)는 서로 동일한 채널을 가지는 하나 이상의 안테나 요소들로 구성되는 하나 이상의 안테나 포트들로 구성될 수 있다. 제1 안테나(310)는 단일-패널(single-panel) 안테나 구조 또는 다중-패널(multi-panel) 안테나 구조를 가질 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 안테나 포트는 안테나 구조를 구성하는 기본 단위로서 구성될 수 있다. 안테나 포트는 동일한 채널을 가지는 하나 이상의 안테나 요소들(또는 안테나들)로 구성되는 하나의 논리적인 안테나로서 정의될 수 있다. 하나의 안테나 포트에서 송신되는 특정 심볼의 채널은, 동일한 안테나 포트에서 송신되는 다른 심볼의 채널로부터 유추될 수 있다.
이를테면, 한 안테나 포트의 PDSCH(physical downlink shared channel) 심볼이 전달되는 채널은, 동일한 안테나 포트에서 해당 PDSCH 심볼과 연관된 DM-RS(demodulation-reference symbol)가 전달되는 채널로부터 유추될 수 있다. 한 안테나 포트의 PDCCH(physical downlink control channel) 심볼이 전달되는 채널은, 동일한 안테나 포트에서 해당 PDCCH 심볼과 연관된 DM-RS가 전달되는 채널로부터 유추될 수 있다. 한 안테나 포트의 PBCH(physical broadcast channel) 심볼이 전달되는 채널은, 동일한 안테나 포트에서 해당 PBCH 심볼과 연관된 DM-RS가 전달되는 채널로부터 유추될 수 있다.
하나의 안테나 포트에서 전송되는 심볼이 전달되는 채널의 '대규모(large-scale) 특성'이, 다른 안테나 포트의 심볼이 전달되는 채널로부터 추정 내지 유추될 수 있는 경우, 서로 다른 두 개의 안테나 포트들이 QCL(quasi co-located) 되어 있다고 표현될 수 있다. 여기서 채널의 대규모 특성은 '지연 확산(delay spread)', '도플러 확산(Doppler spread)', '도플러 시프트(Doppler shift)', '평균 이득(average gain)', '평균 지연(average delay)', '공간 수신 파라미터들(spatial Rx parameters)'중 한 가지 이상을 포함할 수 있다.
하나의 안테나 구조를 구성하는 하나 이상의 안테나 요소들(또는 안테나들) 모두가 하나의 패널 상에 존재하는 것을, '단일-패널 안테나 구조'와 같이 칭할 수 있다. 한편, 하나의 안테나 구조를 구성하는 복수의 안테나 요소들(또는 안테나들)이 복수의 패널들 상에 나뉘어 존재하는 것을, '다중-패널 안테나 구조'와 같이 칭할 수 있다. 다중-패널 안테나 구조는 높은 전력 이득, 낮은 계산 복잡도 등의 이점을 가질 수 있다.
테라헤르츠파 대역 등의 초고주파수 대역에서는 통신 품질 향상을 위하여 매우 많은 수의 안테나들이 사용되어야 할 수 있다. 이와 같이 통신에 사용되는 안테나들의 수가 증가함에 따라, 통신에 필요한 오버헤드 및/또는 계산량이 증가할 수 있다. 상대적인 고주파수 대역에서 많은 수의 안테나들을 사용하여 무선 신호를 송수신함에 있어서 효율성을 향상시키기 위한 기술이 요구될 수 있다.
도 4는 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 통신 시스템(400)은 MIMO 기반 통신을 지원할 수 있다. 통신 시스템(400)은 무선 신호를 송신 및/또는 수신하는 하나 이상의 통신 노드들을 포함할 수 있다. 통신 시스템(400)에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은 MIMO에 기반하여 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
통신 시스템(400)은 테라헤르츠 대역 등 초고주파 대역에서의 통신을 지원할 수 있다. 테라헤르츠파 대역 등의 초고주파수 대역에서는 통신 품질 향상을 위하여 매우 많은 수의 안테나들이 사용되어야 할 수 있다. 한편, 테라헤르츠파 대역 등의 초고주파수 대역에서는, 수신되는 무선 신호에서 LoS(line-of-sight) 성분이 주를 이루고 NLoS(Non-LoS) 성분은 거의 존재하지 않을 수 있다. 통신 시스템(400)은 테라헤르츠파 대역 등의 초고주파수 대역에서의 통신을 용이하게 지원하도록 구성되는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다.
통신 시스템(400)은 제1 통신 노드를 포함할 수 있다. 제1 통신 노드는 제1 안테나(410)를 포함할 수 있다. 제1 안테나(410)는 MIMO를 지원할 수 있다. 제1 안테나(410)는 복수의 안테나 요소들로 구성될 수 있다. 제1 안테나(410)를 구성하는 복수의 안테나 요소들은 규칙적 또는 불규칙적으로 배치될 수 있다. 통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 제1 안테나(410)는 복수의 안테나 요소들이 소정의 간격을 두고 배치되는 구조를 가질 수 있다.
ULA 구조 또는 UPA 구조 등, 복수의 안테나 요소들이 일정한 간격을 두고 배치되는 안테나 구조에서는, 통신 품질이 안테나 요소들 간의 간격과 무선 신호의 파장 간의 관계에 영향을 받을 수 있다. 복수의 안테나 요소들이 일정한 간격을 두고 배치되는 안테나 구조에서는, 송수신되는 무선 신호의 주파수, 참조 주파수(reference frequency), 또는 반송파 오프셋(carrier offset) 등에 따라 안테나 요소들 간의 적정한 거리가 상이하게 결정될 수 있다.
테라헤르츠파 대역 등의 초고주파수 대역에서는 사용되는 주파수의 범위가 상대적으로 넓을 수 있다. 이를테면, 테라헤르츠파 대역은 0.1 THz 내지 10 THz 대역으로 정의될 수 있다. 즉, 테라헤르츠파 대역 내에서도 사용되는 주파수의 범위가 최대 100배까지 차이가 날 수 있다. 다르게 표현하면, 테라헤르츠파 대역 내에서도 사용되는 무선 신호의 파장의 범위가 최대 100배까지 차이가 날 수 있다. 즉, 테라헤르츠 대역 등의 초고주파수 대역에서는, 안테나 구조를 구성하는 안테나 요소들 간의 거리가 변하지 않는 한, 할당 또는 사용되는 주파수 자원의 변화에 대응하기 용이하지 않을 수 있다.
통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 제1 안테나(410)는 '렌즈 MIMO' 구조를 가질 수 있다. 제1 안테나(410)는 복수의 안테나 요소들이 일정한 간격(이하, '안테나 요소 간격')을 두고 배치되는 구조를 가질 수 있다. 제1 안테나(410)는 제1 안테나(410)는 방사되는 무선 신호, 및/또는 입사되는 무선 신호를 굴절시킬 수 있는 하나 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 제1 안테나(410)에 포함되는 렌즈들은 물리적으로 빛을 굴절시킬 수 있는 광학 렌즈일 수 있다. 제1 안테나(410)에 포함되는 렌즈들은, 전자 또는 전기장 등과의 상호작용을 통해 전자기파(electromagnetic wave, EM파)를 굴절시킬 수 있는 EM 렌즈일 수도 있다.
하나 이상의 렌즈들을 포함하는 제1 안테나(410)에서는, 수신되는 무선 신호가 하나 이상의 렌즈들 중 적어도 하나에 의하여 굴절되어 입사될 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나(410)에서는 각각의 안테나 요소들에 입사되는 무선 신호의 주파수가 제1 안테나(410)의 안테나 요소 간격에 맞게 조정되어 입사될 수 있다. 또는, 하나 이상의 렌즈들을 포함하는 제1 안테나(410)에서는, 송신되는 무선 신호가 하나 이상의 렌즈들 중 적어도 하나에 의하여 굴절되어 방사될 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나(410)에서는 각각의 안테나 요소들에서 방사된 무선 신호의 주파수가 제1 안테나(410)의 안테나 요소 간격에 맞게 조정되어 방사될 수 있다. 이와 같이 주파수 대역의 변화에 따라 렌즈 MIMO 방식의 안테나에서 렌즈(또는 렌즈의 크기)를 가변적으로 적용함에 따라, 통신 노드는 안테나 요소들의 물리적 위치 또는 배열을 변경하지 않고도 해당 주파수 대역에 적절한 방식으로 무선 신호를 수신 또는 송신할 수 있다.
통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 사용자 #1(421)로부터 제1 수신 빔(411-1)을 통해 수신되는 제1 무선 신호는, 제1 렌즈에 의해 굴절되어 제1 안테나(410)의 안테나 요소들에 입사될 수 있다. 사용자 #2(422)로부터 제2 수신 빔(411-2)을 통해 수신되는 제2 무선 신호는, 제2 렌즈에 의해 굴절되어 제1 안테나(410)의 안테나 요소들에 입사될 수 있다.
제1 안테나(410)에서는 수신 신호를 굴절시키기 위한 렌즈가, 수신 신호의 주파수, 참조 주파수 및/또는 안테나 요소 간격 등에 적응적으로 사용될 수 있다. 제1 안테나(410)에서는 송신 신호를 굴절시키기 위한 렌즈가, 송신 신호의 주파수, 참조 주파수 및/또는 안테나 요소 간격 등에 적응적으로 사용될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템(400)의 일 실시예에서 표 1과 동일 또는 유사한 매핑 관계가 설정될 수 있다.
Figure pat00001
표 1을 참조하면, 통신 시스템(400)에서 제1 안테나(410)에 수신되는 무선 신호들의 주파수들은, 기 설정된 하나 이상의 참조 주파수들에 기초하여 설정될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템(400)에서 하나 이상의 통신 노드들 간의 무선 신호 송수신을 위하여, 4개의 참조 주파수들이 설정될 수 있다. 4개의 참조 주파수들은 FREF #1(A THz), FREF #2(B THz), FREF #3(C THz), FREF #4(D THz) 등에 해당할 수 있다.
렌즈의 식별자는 표 1에서와 같이 표현될 수 있고, 또는 십진수의 값들(즉, 0, 1, 2, 3) 또는 4비트의 값들(즉, 00, 01, 10, 11)로 표현될 수도 있다. 주파수 값 및 분할 주파수 대역의 단위는 THz일 수 있다. 표 1에서, A<B<C<D일 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다.
4개의 참조 주파수들(FREF #1 내지 FREF #4)은 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들의 주파수의 기준이 될 수 있다. 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들 각각의 주파수는, 4개의 참조 주파수들(FREF #1 내지 FREF #4) 중 어느 하나(이하, FREF #n) 및 소정의 주파수 변위(FDiff)를 기준으로 설정될 수 있다.
통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 4개의 참조 주파수들(FREF #1 내지 FREF #4)은 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들의 최소(또는 최저) 주파수에 해당할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들 각각은, FREF #n 내지 FREF #n+FDiff 만큼의 주파수를 가지도록 설정될 수 있다.
통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 4개의 참조 주파수들(FREF #1 내지 FREF #4)은 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들의 최대(또는 최고) 주파수에 해당할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들 각각은, FREF #n-FDiff 내지 FREF #n 만큼의 주파수를 가지도록 설정될 수 있다.
통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 4개의 참조 주파수들(FREF #1 내지 FREF #4)은 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들의 중심 주파수에 해당할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들 각각은, FREF #n-FDiff 내지 FREF #n+FDiff 만큼의 주파수를 가지도록 설정될 수 있다.
통신 노드는 송신 또는 수신되는 무선 신호에 대응되는 참조 주파수에 대응되는 렌즈를 사용하여 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를테면, 제1 안테나(410)를 포함하는 제1 통신 노드는, FREF #n에 대응되는 무선 신호를 수신할 경우에는, 제1 안테나(410)에서 렌즈 #n을 사용하여 무선 신호를 수신할 수 있다. 한편, 제1 안테나(410)를 포함하는 제1 통신 노드는, FREF #n에 대응되는 무선 신호를 송신할 경우에는, 제1 안테나(410)에서 렌즈 #n을 사용하여 무선 신호를 송신할 수 있다.
한편, 하나 이상의 통신 노드들 간에 송수신되는 무선 신호들 각각의 주파수는, 4개의 참조 주파수들(FREF #1 내지 FREF #4) 중 어느 하나에 대응되는 주파수 대역 이내에서 설정될 수 있다. 이를테면, 통신 시스템(400)의 일 실시예에서 표 2와 동일 또는 유사한 매핑 관계가 설정될 수 있다.
Figure pat00002
통신 노드는 송신 또는 수신되는 무선 신호의 주파수 대역에 대응되는 렌즈를 사용하여 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 이를테면, 제1 안테나(410)를 포함하는 제1 통신 노드는, 참조 주파수 FREF #n에 대응되는 주파수 대역(N1THz 내지 N2THz) 이내의 주파수를 가지는 무선 신호를 수신할 때는, 제1 안테나(410)에서 렌즈 #n을 사용하여 무선 신호를 수신할 수 있다. 한편, 제1 안테나(410)를 포함하는 제1 통신 노드는, 참조 주파수 FREF #n에 대응되는 주파수 대역(N1THz 내지 N2THz) 이내의 주파수를 가지는 무선 신호를 송신할 때는, 제1 안테나(410)에서 렌즈 #n을 사용하여 무선 신호를 송신할 수 있다.
표 1 또는 표 2에 포함된 정보들(이를테면, 참조 주파수 정보, 참조 렌즈 정보 등) 중 적어도 일부는 시스템 정보(이를테면, SIB(system information block), MIB(master information block 등), RRC 메시지(이를테면, RRCReconfiguration 등) 등을 통하여 전송될 수 있다. 이를테면, 표 1 또는 표 2에 포함된 정보들(이를테면, 참조 주파수 정보, 참조 렌즈 정보 등) 중 적어도 일부는 기지국이 시스템 정보 또는 RRC 메시지 등을 통하여 단말에 전송할 수 있다.
제1 통신 노드는 표 1 또는 표 2에 포함된 정보들(이를테면, 참조 주파수 정보, 참조 렌즈 정보 등) 및 그 매핑 관계 중 적어도 일부를 다른 통신 노드로부터 수신할 수 있다. 이를테면, 제1 통신 노드가 단말인 경우, 제1 통신 노드는 기지국으로부터 수신되는 지시 정보에 기초하여, 표 1 또는 표 2에 포함된 정보들 및 그 매핑 관계 중 적어도 일부를 확인할 수 있다. 한편, 제1 통신 노드는 표 1 또는 표 2에 포함된 정보들 및 그 매핑 관계 중 적어도 일부를 자체적으로 설정할 수 있다. 이를테면, 제1 통신 노드가 기지국 또는 단말일 경우, 제1 통신 노드는 복수의 참조 주파수들 각각에 대응되는 파장, 및 제1 안테나(410)를 구성하는 안테나 요소들 간의 간격의 정보 등에 기초하여, 복수의 참조 주파수들 각각에서의 무선 신호 수신에 적합한 복수의 렌즈들(또는, 복수의 렌즈들을 포함하는 참조 렌즈 정보)을 결정할 수도 있다.
참조 렌즈 정보를 결정하는 요소들 중 렌즈의 크기는, 렌즈 MIMO 구조를 가지는 안테나에서 안테나 요소들의 개수 또는 안테나 요소들 간의 간격에 기초하여 결정될 수 있다. 이를테면, 제1 안테나(410)를 구성하는 전체 안테나의 개수 M(또는 안테나의 개수 M의 최대값)은
Figure pat00003
와 같이 표현될 수 있다. 여기서, L은 렌즈의 크기(이를테면, 지름, 반지름, 둘레 등)에 해당할 수 있고, λ는 무선 신호의 파장에 해당할 수 있다. 이와 같이 렌즈의 크기가 파장에 반비례할 수 있으므로, 제1 통신 노드는 참조 주파수(또는 참조 주파수 값이 큰 주파수 대역)을 사용할수록 크기가 작은 렌즈를 적용함으로써 기존의 안테나 배열을 유지한 채로 통신을 수행할 수 있다. 이를테면, 표 1에서, A<B<C<D일 경우, 각각의 주파수에 대응되는 참조 렌즈들 중 렌즈 #1의 크기가 가장 크고 렌즈 #4의 크기가 가장 작은 것으로 볼 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예에서는 주파수 대역의 변화에 따라 렌즈를 결정하는 다양한 요소(이를테면, 크기, 굴절률 등)를 조정하는 방식으로 렌즈가 결정될 수 있다.
도 4에는 3차원의 렌즈를 사용하는 제1 안테나(410)의 안테나 요소들이 3차원의 반구면을 따라서 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 렌즈 MIMO 방식의 안테나에서는 2차원 또는 3차원의 렌즈가 사용될 수 있다. 렌즈 MIMO 방식의 안테나에서는 안테나 요소들이 2차원 또는 3차원 구조로 배치될 수 있다. 렌즈 MIMO 방식의 안테나에서는 안테나 요소들이 평면, 호, 또는 구면 상에 배치될 수 있다.
통신 시스템(400)의 일 실시예에서, 렌즈 MIMO 방식의 안테나에서 안테나 요소들이 2차원 구조로 배치되는 것은, 도 3을 참조하여 설명한 ULA 구조에 대응되는 것으로 볼 수 있다. 렌즈 MIMO 방식의 안테나에서 안테나 요소들이 3차원 구조로 배치되는 것은, 도 3을 참조하여 설명한 UPA 구조에 대응되는 것으로 볼 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예에 기반한 통신 방식의 실시예들을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 통신 시스템은 MIMO 기반 통신을 지원할 수 있다. 통신 시스템은 무선 신호를 송신 및/또는 수신하는 하나 이상의 통신 노드들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은 MIMO에 기반하여 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은, 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예에 기반한 통신 방식의 실시예들을 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 통신 노드는 무선 신호 수신 및/또는 송신을 위한 제1 안테나를 포함할 수 있다. 제1 안테나는 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제1 안테나는 렌즈 MIMO 구조를 가지도록 구성될 수 있다. 제1 안테나는 송신 또는 수신되는 무선 신호를 굴절시키는 하나 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다.
제1 안테나를 구성하는 복수의 안테나 요소들에서 검출 또는 측정되는 안테나 응답들은, 싱크 함수(sinc function)와 동일 또는 유사한 패턴을 가질 수 있다. 싱크 함수는 수학식 1과 동일 또는 유사하게 정의될 수 있다.
Figure pat00004
수학식 1에서, k는 1 또는 파이(pi) 등의 실수일 수 있다. 싱크 함수의 메인 로브(main lobe)(이를테면, 중앙값)에 대응되는 위치에 가까운 안테나일수록 큰 안테나 응답을 가질 수 있고, 메인 로브의 위치에서 먼 안테나일수록 작은 안테나 응답을 가질 수 있다. 안테나 응답에 관한 싱크 함수의 메인 로브의 위치는, 수신 신호의 도래각에 따라 결정될 수 있다. 수신 노드는, 도 5a에서와 같이 메인 로브의 위치에 해당하는 안테나 요소(또는 그 인덱스)를 확인함으로써 수신 신호의 도래각을 추정할 수 있다. 이를테면, 제1 통신 노드는 제1 안테나를 구성하는 복수의 안테나 요소들을 순차적으로 활성화하며 싱크 함수의 메인 로브에 대응되는 위치를 확인함으로써, 수신 신호의 도래각을 추정할 수 있다.
각각의 수신 안테나 요소들(m, n 등)과 중심선(제1 안테나의 중심과 B0점 간의 가상의 선) 간의 각도(θm, θn 등)에 기초하여 도래각(φm, φn 등)이 추정될 수 있다. 또는, 이와 같이 추정된 안테나 요소 별 도래각을 θm, θn와 같이 표현할 수도 있다.
도 5a에 도시된 실시예에서는, EM 렌즈의 크기(지름, 길이 등)가 Dy에 해당할 수 있다. 렌즈의 중심과 하단부 간의 간격이 Dy/2에 해당할 수 있고, 렌즈의 중심과 상단부 간의 간격이 Dy/2에 해당할 수 있다. 안테나 요소들 간의 간격은, 균일하게 설정될 수도 있다. 또는, 안테나 요소들 간의 간격은 각각의 수신 안테나 요소들(m, n 등)과 중심선 간의 각도(θm, θn 등)에 기초하여 설정될 수도 있다. 이를테면, 안테나 요소들 간의 간격은 각각의 수신 안테나 요소들(m, n 등)과 중심선 간의 각도(θm, θn 등)의 사인값(sin θm, sin θn 등)에 비례하도록 설정될 수도 있다.
도 5a에는 제1 안테나가 2차원으로 배치된 안테나 요소들 및 2차원의 렌즈를 포함하는 실시예가 도시된 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 제1 통신 노드는 2차원으로 배치된 안테나 요소들 각각을 순차적으로 활성화 또는 비활성화하면서, 2차원의 렌즈를 통과하며 입사되는 무선 신호의 수신 결과를 확인할 수 있다. 이를 통해 제1 통신 노드는 수신 신호의 도래각을 추정할 수 있다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 제1 안테나는 3차원으로 배치된 안테나 요소들 및 3차원의 렌즈를 포함하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 제1 통신 노드는 3차원으로 배치된 안테나 요소들 각각을 순차적으로 활성화 또는 비활성화하면서, 3차원의 렌즈를 통과하며 입사되는 무선 신호의 수신 결과를 확인할 수 있다. 이를 통해 제1 통신 노드는 수신 신호의 도래각을 추정할 수 있다.
통신 시스템은 테라헤르츠파 대역 등 초고주파수 대역의 광대역 특성을 고려한 렌즈 MIMO 방식의 안테나를 지원할 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예는 테라헤르츠파 대역 등 초고주파수 대역에서 주파수 대역의 변화에 따라서 렌즈 크기를 가변적으로 설정하는 방식을 지원할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예는 복수의 안테나 요소들로 구성되는 렌즈 MIMO 방식의 안테나를 사용하여, 수신 신호의 도래각 및 채널 추정에 소요되는 계산량 또는 계산 복잡도를 저감하기 위한 2단계 도래각 추정 방식을 지원할 수 있다. 2단계 도래각 추정 방식은, 안테나 요소들을 복수의 안테나 그룹들로 나누고, 각 안테나 그룹에서 추정된 수신 세기와 소정의 임계값을 비교함으로써 후보 안테나 그룹을 도출하는 제1 단계, 후보 안테나 그룹에 대한 정밀한 센싱을 통하여 수신 경로의 개수 및 각 경로의 도래각을 추정하는 제2 단계 등으로 구성될 수 있다.
도 5a를 참조하여는 렌즈 MIMO 방식의 안테나에서 수신 신호의 도래각을 추정하는 방식이 설명되었으나, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 통신 시스템의 일 실시예에서는 무선 신호를 송신하는 통신 노드에서 안테나 구성의 제2 실시예에 기반하여 송신 신호의 방향을 결정할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 무선 신호를 송신하는 제1 통신 노드는 도 5a를 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 구조를 가지는 제1 안테나에서, 무선 신호를 송신할 특정한 안테나 요소(또는 안테나)를 선택함으로써, 무선 신호의 송신 방향 또는 발사각(angle of departure, AoD)을 결정할 수 있다. 다르게 표현하면, 제1 통신 노드는 제1 안테나에서, 무선 신호를 송신하고자 하는 송신 방향 또는 발사각에 기초하여, 무선 신호를 송신할 때 사용할(또는 활성화할) 특정한 안테나 요소(또는 안테나)를 선택할 수 있다.
구체적으로는, 각각의 송신 안테나 요소들(m, n 등)과 중심선(제1 안테나의 중심과 B0점 간의 가상의 선) 간의 각도(θm, θn 등)에 기초하여, 각각의 송신 안테나 요소들에서의 발사각(φm, φn 등)이 추정될 수 있다. 또는, 이와 같이 추정된 안테나 요소 별 발사각을 θm, θn와 같이 표현할 수도 있다.
도 5b에는 제1 안테나가 2차원으로 배치된 안테나 요소들 및 2차원의 렌즈를 포함하는 실시예가 도시된 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 제1 통신 노드는 2차원으로 배치된 안테나 요소들 각각을 순차적으로 활성화 또는 비활성화하면서, 2차원의 렌즈를 통하여 무선 신호를 송신할 수 있다. 제1 통신 노드는 특정 시점에 활성화된 안테나 요소를 이용하여 송신된 무선 신호에 대한 피드백을 수신함으로써, 해당 안테나 요소에서 송신되는 무선 신호가 제1 안테나 요소에서 송신되는 방향, 해당 안테나 요소에 의한 무선 신호의 송신 결과, 해당 안테나 요소에 의하여 송신된 무선 신호에 대한 수신 노드에서의 수신 결과 등을 확인할 수 있다. 이를 통해 제1 통신 노드는 각각의 안테나 요소들을 이용한 송신 방향을 확인 또는 추정할 수 있다. 또는, 제1 통신 노드는 특정 시점에 활성화된 안테나 요소를 이용하여 송신된 무선 신호에 대한 피드백을 수신함으로써, 해당 안테나 요소에서 송신되는 무선 신호를 수신한 수신 노드의 방향 및/또는 위치를 확인하거나 추정할 수 있다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 제1 안테나는 3차원으로 배치된 안테나 요소들 및 3차원의 렌즈를 포함하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 제1 통신 노드는 3차원으로 배치된 안테나 요소들 각각을 순차적으로 활성화 또는 비활성화하면서, 3차원의 렌즈를 통과하며 방사되는 무선 신호에 대한 송신 결과를 확인할 수 있다. 이를 통해 제1 통신 노드는 송신 신호의 송신 방향이나 수신 노드의 방향 등을 추정, 확인 또는 결정할 수 있다.
만약 통신 시스템에서 송신 노드가 도 5b를 참조하여 설명한 안테나를 이용하여 무선 신호를 송신하고, 수신 노드가 도 5a를 참조하여 설명한 안테나를 이용하여 무선 신호를 수신할 경우, 송수신 노드 양측은 통신 시스템에서 안테나 구성의 제2 실시예에 기반하여 무선 신호의 발사각, 도래각 등의 방향 정보를 효율적으로 추정, 확인 또는 결정할 수 있다.
도 6은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 통신 시스템(600)은 MIMO 기반 통신을 지원할 수 있다. 통신 시스템(600)은 무선 신호를 송신 및/또는 수신하는 하나 이상의 통신 노드들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은 렌즈 MIMO 방식에 기반하여 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있는 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은, 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예에 따르면, 렌즈 MIMO 방식에서 렌즈 선택을 위한 동작들이 수행될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 5b를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
통신 시스템(600)의 일 실시예에서, 제1 통신 노드(601)는 수신 노드에 해당할 수 있고, 제2 통신 노드(602)는 송신 노드에 해당할 수 있다. 제2 통신 노드(602)는 테라헤르츠파 등 초고주파수 대역의 제1 신호를 통해 제1 통신 노드(601)에 데이터를 전송할 수 있다. 제1 통신 노드(601)는 하나 이상의 렌즈 MIMO 기반 안테나들을 사용하여, 제2 통신 노드(602)에서 테라헤르츠파 등 초고주파수 대역을 사용하여 송신된 신호들을 수신할 수 있다. 제2 통신 노드(602)는 제1 신호를 제1 통신 노드(601)에 전송하기 전에, 제1 지시(indication) 또는 제1 지시 정보를 제1 통신 노드(601)에 송신할 수 있다.
한편, 통신 시스템(600)의 다른 실시예에서, 제2 통신 노드(602)는 기지국에 해당할 수 있고, 제1 통신 노드(601)는 단말에 해당할 수 있다. 제1 통신 노드(601)는 하나 이상의 렌즈 MIMO 기반 안테나들을 사용하여, 제2 통신 노드(602) 또는 다른 통신 노드들에서 테라헤르츠파 등 초고주파수 대역을 사용하여 송신된 신호들을 수신할 수 있다. 제2 통신 노드(602)는 제1 지시 또는 제1 지시 정보를 제1 통신 노드(601)에 송신할 수 있다.
통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예에 따르면, 제2 통신 노드(602)는 제1 지시를 생성할 수 있다(S610). 여기서, 제1 지시는 하나 이상의 렌즈 MIMO 기반 안테나들을 사용한 무선 신호 수신을 위한 정보를 포함할 수 있다. 제1 지시는 제2 통신 노드(602)에서 전송되는 무선 신호들의 참조 주파수, 주파수 대역, 대응되는 렌즈 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이를테면, 제1 지시는 표 1 또는 표 2에 표시된 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
제2 통신 노드(602)는 제1 지시를 제1 통신 노드(601)에 송신할 수 있다(S620). 제1 지시는 제2 통신 노드(602)에서 전송하는 시스템 정보(이를테면, SIB, MIB 등), RRC 메시지(이를테면, RRCReconfiguration 등)에 포함되어 제1 통신 노드(601)로 전송될 수 있다.
제1 통신 노드(601)는 제2 통신 노드(602)에서 전송된 제1 지시를 수신할 수 있다(S620). 제1 통신 노드(601)는 제1 지시에 포함된 정보를 확인할 수 있다. 이를테면, 제1 통신 노드(601)는 제1 지시에 기초하여, 제2 통신 노드(602)에서 전송되는 무선 신호들의 참조 주파수, 주파수 대역, 대응되는 렌즈 등에 대한 정보를 확인할 수 있다.
제2 통신 노드(602)는 제1 통신 노드(601)에 전송할 제1 신호를 생성할 수 있다(S640). 제2 통신 노드(602)는 생성된 제1 신호를 제1 통신 노드(601)에 전송할 수 있다(S650). 여기서 제1 신호는 제1 지시에 의하여 지시되는 참조 주파수 및/또는 주파수 대역에 기초하여 전송될 수 있다. 제1 통신 노드(601)는 제1 신호)를 수신할 수 있다(S660). 여기서, 제1 통신 노드(601)는 제1 신호의 주파수에 대응되는 렌즈를 사용하여 제1 신호를 수신할 수 있다.
한편, 제2 통신 노드(602)는 제1 지시를 통하여 전달된 렌즈에 대한 매핑 관계에 변화가 있을 경우, 추가적인 신호(이를테면, 제2 지시)를 통하여 이를 제1 통신 노드(601)에 전송할 수 있다. 또는, 제1 통신 노드(601)는 자신이 수신에 사용하는 렌즈에 대한 정보를 제2 통신 노드(602)에 전송할 수 있다. 제1 통신 노드(601) 및/또는 제2 통신 노드(602)는 표 3에 표시된 것과 동일 또는 유사한 방식으로 렌즈 별 인덱스 또는 지시자를 설정할 수 있다.
Figure pat00005
렌즈의 인덱스 값은 표 3에서와 같이 십진수 값(즉, 0, 1, 2, 3) 또는 4비트의 값들(즉, 00, 01, 10, 11)로 표현될 수도 있다. 통신 시스템(600)의 일 실시예에서, 통신에 사용하는 주파수 대역(참조 주파수)이 새로운 주파수 대역으로 변경되었을 때, 변경된 주파수 대역(즉, 새로 할당된 주파수 대역)에 따라서 렌즈(또는 참조 렌즈 군)가 변경되어야 할 수 있다. 제1 통신 노드(601)가 총 4개의 렌즈를 활용할 수 있을 때, 제2 통신 노드(602)는 새로 할당된 주파수 대역을 바탕으로 제1 통신 노드(601)의 후보 렌즈들 중 현재 제1 통신 노드(601)의 상황에 적합한 렌즈를 결정할 수 있고, 제1 통신 노드(601)가 해당 렌즈를 선택하도록 지시하는 신호를 송신할 수 있다. 표 3과 같은 렌즈 별 인덱스 또는 지시자의 정보는, 시스템 정보 또는 RRC 메시지 등을 통해 전송될 수 있다. 제1 통신 노드(601)가 사용 가능한 렌즈의 개수를 k라고 했을 때 렌즈 별 인덱스의 정보는 적어도 'log2k' 비트에 할당되어 전송될 수 있다. 이를테면, 표 3에서와 같이 사용 가능한 렌즈의 개수가 4일 경우, 렌즈 별 인덱스의 정보는 적어도 2비트에 할당되어 전송될 수 있다. 한편, 만약 사용 가능한 렌즈의 개수가 1일 경우, 렌즈 별 인덱스의 정보는 적어도 1비트에 할당되어 전송될 수 있다.
도 6에 도시된 상황은 기지국에 해당하는 제2 통신 노드(602)가 제1 통신 노드(601)를 포함하는 하나 이상의 단말들에 제1 지시 등의 시그널링과 무선 신호를 전송하는 하향링크 전송 상황에 적용될 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예는 제2 통신 노드(602)가 단말이고 제1 통신 노드(601)가 기지국에 해당하는 등, 상향링크 전송 상황에 적용될 수도 있다. 또는, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예는 상향링크 전송, 하향링크 전송, 사이드링크 전송 등의 구체적인 전송 양태에 구애되지 않고 송수신노드 중 적어도 일방이 렌즈 MIMO 방식의 안테나를 포함하는 상황에 적용될 수도 있다. 한편, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예는, 제1 통신 노드(601)가 참조 주파수들에 관한 정보를 포함하는 시그널링(이를테면, 제1 지시)을 제2 통신 노드(602)에 전송하고, 제2 통신 노드(602)로부터 해당 참조 주파수들 중 어느 하나를 이용하여 전송된 무선 신호를 렌즈 MIMO 방식의 안테나로 수신하는 방식으로도 구현될 수 있다.
도 7은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 통신 시스템은 도 6을 참조하여 설명한 통신 시스템(600)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은, 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제2 실시예에 따르면, 렌즈 MIMO 방식에서 송신 방향 추정(또는 결정)을 위한 동작들이 수행될 수 있다. 이하, 도 7을 참조하여 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제2 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 통신 노드는 수신 노드에 해당할 수 있고, 제2 통신 노드는 송신 노드에 해당할 수 있다. 제2 통신 노드는 제2 신호를 제1 통신 노드에 전송함으로써, 제1 통신 노드에 대한 송신 방향을 추정할 수 있다. 제1 통신 노드에 제2 통신 노드는 추정된 송신 방향에 대응되는 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 여기서, 제2 신호는 제2 통신 노드에서의 제1 통신 노드에 대한 송신 방향을 추정하기 위한 신호에 해당할 수 있다. 제2 신호는 테라헤르츠파 등 초고주파수 대역의 신호일 수 있다.
구체적으로는, 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에 제2 신호를 송신할 수 있다(S710). 제2 통신 노드는 제2 통신 노드에 포함된 제1 안테나를 구성하는 하나 이상의 안테나 요소들 중 적어도 일부를 순차적으로 활성화하며, 제2 신호를 제1 통신 노드에 송신할 수 있다.
제2 통신 노드는 제1 통신 노드로부터 제2 신호에 대한 응답(이하, 제2 응답을 수신할 수 있다(S715). 제2 통신 노드는 S715 단계에서 제1 통신 노드로부터 수신된 제2 응답에 기초하여, 제1 통신 노드에 대한 송신 방향 추정을 수행할 수 있다(S720).
통신 시스템의 일 실시예에서, 제2 응답은, 제1 통신 노드가 제2 신호를 수신함에 따른 수신 결과에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 제2 응답은, 제1 통신 노드가 제2 신호에 대한 수신 결과로부터 획득한 정보 등을 포함할 수 있다. 이를테면, 제2 응답은 제2 신호에 대한 수신 각도, 수신 방향, 수신 세기, 제1 및 제2 통신 노드 간의 채널 정보 등의 정보를 포함할 수 있다. 또는, 제2 응답은 제1 통신 노드의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 통신 노드의 위치에 대한 정보는 제1 통신 노드의 절대적인 위치의 정보를 포함할 수 있다. 또는, 제1 통신 노드의 위치에 대한 정보는, 제1 통신 노드의 제2 통신 노드에 대한 상대적인 위치의 정보 등을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 통신 노드는 제2 신호에 포함된 정보에 기초하여 제1 통신 노드에 대한 송신 방향을 결정할 수 있다.
한편, 통신 시스템의 다른 실시예에서, 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에 별도의 무선 신호를 송신하지 않고도, 제1 통신 노드로부터 송신되어 수신되는 무선 신호에 기초하여 제1 통신 노드에 대한 송신 방향을 추정 또는 확인할 수도 있다. 이를테면, 제2 통신 노드는 제1 안테나, 또는 제1 안테나와 동일 또는 유사한 구조를 가지는 수신 안테나인 제2 안테나를 이용하여, 제1 통신 노드에서 송신된 신호를 수신할 수 있다. 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 송신된 신호가 제1 안테나(또는 제2 안테나)에서 수신되는 각도에 기초하여, 제1 통신 노드의 방향을 추정할 수 있다. 이와 같이 추정된 제1 통신 노드의 방향에 기초하여, 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에 대한 송신 방향을 추정할 수 있다.
제2 통신 노드는 추정된 제1 통신 노드에 대한 송신 방향에 기초하여, 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다(S730). 이를테면, S730 단계에서 결정되는 송신 후보 안테나 그룹은, 추정된 제1 통신 노드의 방향에 대응되는 하나 이상의 안테나 요소들을 포함할 수 있다. S730 단계에서 결정되는 송신 후보 안테나 그룹은, 추정된 제1 통신 노드의 방향에 대응되는 하나 이상의 안테나 요소들에 인접한 안테나 요소들을 포함할 수 있다. 이를테면 S730 단계에서 송신 후보 안테나 그룹은 표 4와 동일 또는 유사하게 결정될 수 있다.
Figure pat00006
표 4를 참조하면, 제2 통신 노드에서 추정된 제1 통신 노드의 방향은 φ2,i (또는 θ2,i 등)와 같이 표현될 수 있다. 여기서, i는 제2 통신 노드에서 제1 안테나를 이용하여 무선 신호를 송신할 수 있는 복수 가지의 방향들 각각에 대응되는 인덱스일 수 있다. 또는, i는 제2 통신 노드의 제1 안테나에서 각각의 송신 방향에 대응되는 각각의 안테나 요소에 대응되는 인덱스일 수도 있다. 제2 통신 노드는 추정된 방향 φ2,i에 대응되는 안테나 요소 A2 #i를 포함하도록, 송신 후보 안테나 그룹을 구성할 수 있다. 제2 통신 노드는 추정된 제1 통신 노드의 방향에 대응되는 안테나 요소 A2 #i에 인접한 안테나 요소들 A2 #(i-1) 및 A2 #(i+1)를 포함하도록, 송신 후보 안테나 그룹을 구성할 수 있다. 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 안테나 요소들의 수를 n2라 할 수 있다. 여기서, n2는 제2 통신 노드의 제1 안테나에서 동시에 사용 가능한 안테나 요소들의 수(즉, 가용 송신 안테나 요소 수)에 해당할 수 있다 표 4에는 n2가 3인 실시예가 표시된 것으로 볼 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제2 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, n2가 5일 경우, 송신 후보 안테나 그룹에는 추정된 제1 통신 노드의 방향에 대응되는 안테나 요소 A2 #i가 포함될 수 있고, 안테나 요소 A2 #i에 상대적으로 가까운 4개의 안테나 요소들(이를테면, A2 #(i-2), A2 #(i-1), A2 #(i+1), A2 #(i+2) 등)이 더 포함될 수 있다.
도 8은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제3 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 통신 시스템은 도 6을 참조하여 설명한 통신 시스템(600)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은, 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제3 실시예에 따르면, 렌즈 MIMO 방식에서 수신 방향 추정(또는 결정)을 위한 동작들이 수행될 수 있다. 이하, 도 8을 참조하여 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제3 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 통신 노드는 수신 노드에 해당할 수 있고, 제2 통신 노드는 송신 노드에 해당할 수 있다. 제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터 제3 신호를 수신함으로써, 제2 통신 노드로부터의 무선 신호에 대한 수신 방향을 추정할 수 있다. 제1 통신 노드는 추정된 수신 방향에 대응되는 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 여기서, 제3 신호는 제1 통신 노드가 제2 통신 노드로부터의 무선 신호에 대한 수신 방향을 추정하는 데 사용하기 위한 신호에 해당할 수 있다. 제3 신호는 테라헤르츠파 등 초고주파수 대역의 신호일 수 있다.
구체적으로는, 제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터 제3 신호를 수신할 수 있다(S810). 제1 통신 노드는 제1 통신 노드에 포함된 제1 안테나를 구성하는 하나 이상의 안테나 요소들 중 적어도 일부를 순차적으로 활성화하며, 제3 신호를 수신할 수 있다. 여기서 제3 신호는 도 7을 참조하여 설명한 제2 신호와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 제1 통신 노드는 S810 단계에서 제2 통신 노드로부터 수신된 제3 신호에 기초하여, 제2 통신 노드로부터의 무선 신호에 대한 수신 방향 추정을 수행할 수 있다(S820). 다르게 표현하면, 제1 통신 노드는 제2 통신 노드의 방향에 대한 추정을 수행할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제3 신호는, 제2 통신 노드의 위치 또는 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 제3 신호는 제2 통신 노드가 제1 통신 노드로부터 전송된 신호를 수신한 수신 결과에 대한 정보를 포함할 수 있고, 또는 이와 같은 수신 결과에 기초하여 획득된 정보 등을 포함할 수 있다. 이를테면, 제3 신호는 제2 통신 노드가 제1 통신 노드로부터 수신한 신호에 대한 수신 각도, 수신 방향, 수신 세기, 제1 및 제2 통신 노드 간의 채널 정보 등의 정보를 포함할 수 있다. 또는, 제3 신호는 제2 통신 노드의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 통신 노드는 제3 신호에 포함된 정보에 기초하여 제2 통신 노드의 방향을 추정 또는 확인할 수 있다.
한편, 통신 시스템의 다른 실시예에서, 제1 통신 노드는 제2 통신 노드에서 송신된 신호가 제1 안테나에서 수신되는 각도에 기초하여, 제2 통신 노드의 방향을 추정할 수 있다. 이와 같이 추정된 제2 통신 노드의 방향에 기초하여, 제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터의 무선 신호에 대한 수신 방향을 추정할 수 있다.
제2 통신 노드는 S820 단계에서 추정된 수신 방향에 기초하여, 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다(S830). 이를테면, S830 단계에서 결정되는 수신 후보 안테나 그룹은, 추정된 제2 통신 노드의 방향에 대응되는 하나 이상의 안테나 요소들을 포함할 수 있다. S830 단계에서 결정되는 수신 후보 안테나 그룹은, 추정된 제1 통신 노드의 방향에 대응되는 하나 이상의 안테나 요소들에 인접한 안테나 요소들을 포함할 수 있다. 이를테면 S830 단계에서 수신 후보 안테나 그룹은 표 5와 동일 또는 유사하게 결정될 수 있다.
Figure pat00007
표 5를 참조하면, 제1 통신 노드에서 추정된 제2 통신 노드의 방향은 φ1,j (또는 θ1,j 등)와 같이 표현될 수 있다. 여기서, j는 제1 통신 노드에서 제1 안테나를 이용하여 무선 신호를 송신할 수 있는 복수 가지의 방향들 각각에 대응되는 인덱스일 수 있다. 또는, j는 제1 통신 노드의 제1 안테나에서 각각의 송신 방향에 대응되는 각각의 안테나 요소에 대응되는 인덱스일 수도 있다. 제1 통신 노드는 추정된 방향 φ1,j에 대응되는 안테나 요소 A1 #j를 포함하도록, 수신 후보 안테나 그룹을 구성할 수 있다. 제1 통신 노드는 추정된 제2 통신 노드의 방향에 대응되는 안테나 요소 A1 #j에 인접한 안테나 요소들 A1 #(j-1) 및 A1 #(j+1)를 포함하도록, 수신 후보 안테나 그룹을 구성할 수 있다. 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 안테나 요소들의 수를 n1라 할 수 있다. 여기서, n1은 제1 통신 노드의 제1 안테나에서 동시에 사용 가능한 안테나 요소들의 수(즉, 가용 수신 안테나 요소 수)에 해당할 수 있다. 표 5에는 n1이 3인 실시예가 표시된 것으로 볼 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, n1가 5일 경우, 수신 후보 안테나 그룹에는 추정된 제1 통신 노드의 방향에 대응되는 안테나 요소 A1 #j가 포함될 수 있고, 안테나 요소 A1 #j에 상대적으로 가까운 4개의 안테나 요소들(이를테면, A1 #(j-2), A1 #(j-1), A1 #(j+1), A1 #(j+2) 등)이 더 포함될 수 있다.
제1 통신 노드는 S830 단계에서 결정된 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보를, 제2 통신 노드에 송신할 수 있다(S840). S840 단계에서 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보는, 이를테면 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지, UE 정보 응답(UE Information Response), UE 보조 정보(UE Assistance Information) 등의 RRC 메시지 또는 RRC 시그널링을 통하여 송신될 수 있다. 또는, 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보의 전달을 위하여, 별도의 시그널링(이를 테면, RRC 시그널링)이 정의될 수도 있다.
도 9는 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제4 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 통신 시스템(900)은 도 6을 참조하여 설명한 통신 시스템(600)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템(900)에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은, 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제4 실시예에 따르면, 렌즈 MIMO 방식에서 송수신 안테나 요소 조합의 결정 및 선택을 위한 동작들이 수행될 수 있다. 이하, 도 9를 참조하여 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제4 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
일대일 송수신 안테나 요소 조합 결정 방식
통신 시스템(900)의 일 실시예에서, 제1 통신 노드(901)는 수신 노드에 해당할 수 있고, 제2 통신 노드(902)는 송신 노드에 해당할 수 있다. 제2 통신 노드(902)는 도 7을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 제1 통신 노드(901)에 대한 송신 방향을 추정할 수 있고, 추정된 송신 방향에 대응되는 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 제1 통신 노드(901)는 도 8을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 제2 통신 노드(902)로부터의 신호에 대한 수신 방향을 추정할 수 있고, 추정된 수신 방향에 대응되는 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 수신 후보 안테나 그룹에는, 하나 이상의 수신 후보 안테나 요소들이 포함될 수 있다. 제1 통신 노드(901)는 결정된 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보를 제2 통신 노드(902)에 송신할 수 있다. 제2 통신 노드(902)는 제1 통신 노드(901)에서 결정된 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보를, 제1 통신 노드(901)로부터 수신할 수 있다. 수신 후보 안테나 그룹에는, 하나 이상의 수신 후보 안테나 요소들이 포함될 수 있다.
제2 통신 노드(902)는 제1 통신 노드(901)에서 결정된 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보, 및 제2 통신 노드(902)에서 결정된 송신 후보 안테나 그룹에 대한 정보에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들(또는 안테나 조합들)을 결정할 수 있다(S910). 여기서 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 제2 통신 노드(902)에서 결정된 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 하나 이상의 송신 후보 안테나 요소들, 및 제1 통신 노드(901)에서 결정된 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 하나 이상의 수신 후보 안테나 요소들 간의 조합으로 구성될 수 있다. 이를테면, 하나 이상의 안테나 요소 조합들은 표 6과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
Figure pat00008
제2 통신 노드(902)는 S910 단계에서 결정된 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를, 제1 통신 노드(901)에 전송할 수 있다(S915). 제1 통신 노드(901)는 제2 통신 노드(902)에서 전송된, 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 수신할 수 있다(S915). 제1 통신 노드(901)는 표 6과 동일 또는 유사한 방식으로 표현되는, 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 확인할 수 있다(S920).
제1 및 제2 통신 노드(902)는 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 이용한 무선 신호 송수신을 통하여, 수신 세기를 측정하는 절차를 수행할 수 있다(S925). 이를테면, 제1 및 제2 통신 노드(902)는 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대하여, 안테나 요소 조합 별 RSRP(reference signal received power) 값을 측정하는 절차를 수행할 수 있다. 이를테면 S925 단계에서, 제2 통신 노드(902)는 조합 인덱스 i(1, 2, ..., 9) 별로, 대응되는 송신 안테나 요소를 사용하여 무선 신호(이를테면, 참조 신호)를 송신할 수 있다. 제2 통신 노드(902)는 조합 인덱스 i 별로, 대응되는 수신 안테나 요소를 사용하여 참조 신호를 수신할 수 있다. 즉, S925 단계에서는 제2 통신 노드(902)의 송신 안테나 요소들에서 송신한 무선 신호를, 제1 통신 노드(901)의 수신 안테나 요소들에서 수신한 수신 결과(이를테면, RSRP)가 조합 인덱스 i 별로 측정될 수 있다. 제1 통신 노드(901)는 S925 단계에서 획득된 측정 결과에 대한 정보를, 제2 통신 노드(902)에 전송할 수 있다(S930). S930 단계에서 제1 통신 노드(901)가 제2 통신 노드(902)에 전송하는 측정 결과에 대한 정보는, 표 7에 표시된 정보들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
Figure pat00009
제2 통신 노드(902)는 제1 통신 노드(901)에서 전송된 측정 결과에 대한 정보를 수신할 수 있다(S930). 제2 통신 노드(902)는 S930 단계에서 수신된 측정 결과에 대한 정보에 기초하여, 안테나 요소 조합 별 우선 순위를 결정할 수 있다(S935). 즉, 제2 통신 노드(902)는 제1 통신 노드(901)로부터 수신한 안테나 요소 조합 별 수신 세기 측정 결과에 기초하여, 안테나 요소 조합 별 우선 순위를 결정할 수 있다. 이를테면, 측정 결과에 대한 정보가 표 7과 같이 주어질 경우, 표 8과 동일 또는 유사한 방식으로 안테나 요소 조합 별 우선 순위가 결정될 수 있다.
Figure pat00010
표 8을 참조하면, 제2 통신 노드(902)는 표 7과 같이 표현되는 측정 결과에서 조합 인덱스 별로 대응되는 수신 세기 값에 기초하여, 조합 인덱스 별 우선 순위를 결정할 수 있다. 제2 통신 노드(902)는 결정된 우선 순위에 기초하여 하나 이상의 인덱스들을 선택할 수 있다. 표 8에는 제2 통신 노드(902)가 조합 인덱스 2를 선택한 실시예가 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며 신호 송수신 방법의 제4 실시예는 이에 국한되지 않는다. 통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 및 제2 통신 노드(902)는 S925 단계에서 측정된 안테나 요소 조합 별 수신 세기 정보, 또는 S935 단계에서 결정된 우선 순위 등에 기초하여, 상호간 통신을 수행할 수 잇다.
표 6 내지 표 8 및 도 9를 참조하여 설명한 동작들은, 표 9와 같이 다시 정리될 수 있다.
Figure pat00011
표 9에는 제2 통신 노드가 제1 및 제2 통신 노드의 안테나 요소 조합에 대한 정보, 조합 인덱스에 대한 정보 등을 알고 있는 경우의 빔/안테나 요소 선택 과정이 표시된 것으로 볼 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예에서, 제2 통신 노드(이를테면, 기지국)는 제1 통신 노드(이를테면, 단말)에게 기준 신호를 전송할 수 있다. 제2 통신 노드는 조합 인덱스에 대한 정보, 기준 신호의 수신 세기에 대한 측정 및 보고에 관련된 지시자 등을 제1 통신 노드에 제공할 수 있다. 제2 통신 노드는 조합 인덱스에 대한 정보, 기준 신호의 수신 세기에 대한 측정 및 응답(또는 보고)에 관련된 지시자 등을, 기준 신호를 전송하기 이전에 전송할 수도 있고, 기준 신호를 전송한 이후에 전송할 수도 있고, 또는 기준 신호와 함께 전송할 수도 있다. 제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터 송신된 정보 및 기준 신호에 기초하여, 각 안테나 요소 조합에 대한 수신 세기를 측정할 수 있고, 측정된 수신 세기에 대한 정보를 포함하는 응답(또는 보고)를 제2 통신 노드에 전송할 수 있다. 제2 통신 노드는 제1 통신 노드로부터의 응답(또는 보고)에 기초하여, 안테나 조합 별 우선순위를 결정할 수 있다. 제2 통신 노드는 결정된 안테나 조합 별 우선순위에 대한 정보, 또는 결정된 우선순위에 기초하여 선택된 하나 이상의 안테나 조합에 대한 정보를 제1 통신 노드에 전송할 수 있다.
일대다 송수신 안테나 요소 조합 결정 방식
제2 통신 노드는 제1 통신 노드 외에도 다른 통신 노드들과 도 9를 참조하여 설명한 동작들을 수행할 수 있다. 여기서, 제2 통신 노드를 '송신 노드'라 하고, 제1 통신 노드를 비롯한 다른 통신 노드들을 '수신 노드들'이라 할 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예에서 송신 노드는 기지국에 해당할 수 있고, 수신 노드들은 단말에 해당할 수 있다. 이 경우, '일대다 송수신 안테나 요소 조합 결정 방식'은 '다중 단말 환경에서 기지국/단말 간의 안테나 요소 조합 결정 방식' 또는 '다중 단말 환경에서 기지국/단말 간의 빔 포밍 방식'과 같이 칭할 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며 신호 송수신 방법의 제4 실시예는 이에 국한되지 않는다.
송신 노드는 복수의 수신 노드들과 안테나 요소 조합의 결정을 위한 동작들을 수행함에 있어서, 각 수신 노드의 통신 성능을 종합적으로 고려할 수 있다. 이를테면, 둘 이상의 수신 노드들이 존재할 경우, 송신 노드와 한 수신 노드 간의 링크(이를테면, 송신 빔 및 수신 빔 사이의 링크)가, 송신 노드와 다른 수신 노드 간의 링크에 간섭으로 작용할 수 있다. 따라서, 간섭 관리를 위하여는 안테나 요소 조합의 결정을 위하여 다수의 수신 노드들에 대한 안테나 이득을 동시에 고려하는 것이 요구될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 송신 노드 및 복수의 수신 노드들은 자신의 안테나에 적용될 렌즈를 결정할 수 있다. 이는 도 6을 참조하여 설명한 구성들과 동일 또는 유사할 수 있다. 송신 노드 및 복수의 수신 노드들 상호간에 발사각/도래각 추정이 수행될 수 있다. 이는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 구성들과 동일 또는 유사할 수 있다. 송신 노드는 수신 노드들에 대한 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 이를테면, 송신 노드는 복수의 수신 노드들에 대한 하나의 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 또는, 송신 노드는 복수의 수신 노드들 각각에 대하여 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수도 있다. 이를테면, 송신 노드는 제1 수신 노드에 대한 제1 송신 후보 안테나 그룹, 제2 수신 노드에 대한 제2 송신 후보 안테나 그룹 등을 결정할 수도 있다. 수신 노드들은 송신 노드에 대하여 각자 추정한 도래각(또는 수신 방향)을 기반으로 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 수신 노드들은 각각의 송신 노드에 대하여 각자 추정한 도래각(또는 수신 방향)을 기반으로 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 하나의 송신 노드와 복수의 수신 노드들 간에, 가능한 모든 송수신 안테나 요소 조합들이 확인될 수 있다. 복수의 수신 노드들은 각자 수신되는 기준 신호에 대한 수신 세기 측정을 수행할 수 있다. 이로써, 가능한 모든 송수신 안테나 요소 조합들 각각 성능이 측정될 수 있다.
구체적으로는, 송신 노드에서 복수의 수신 노드들에 대한 송신 후보 안테나 그룹은 표 10과 동일 또는 유사하게 결정될 수 있다.
Figure pat00012
표 10을 참조하면, 송신 노드는 수신 노드 A의 방향 φTx,2, 수신 노드 B의 방향 φTx,3, 수신 노드 C의 방향 φTx,10, 및 송신 노드의 가용 송신 안테나 요소 수 n2에 기초하여 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다.
여기서, n2는 각각의 수신 노드의 방향에 대응되는 송신 후보 안테나 요소들의 수를 결정하는 기준이 될 수 있다. 이를테면, 표 10에는 n2=3인 실시예가 표시되었다고 볼 수 있다. 이 경우, 송신 후보 안테나 그룹은 수신 노드 A의 방향 φTx,2에 대응되는 3개의 송신 후보 안테나 요소들의 집합 {ATx #1, ATx #2, ATx #3}, 수신 노드 B의 방향 φTx,3에 대응되는 3개의 송신 후보 안테나 요소들의 집합 {ATx #2, ATx #3, ATx #4}, 및 수신 노드 C의 방향 φTx,10에 대응되는 3개의 송신 후보 안테나 요소들의 집합 {ATx #9, ATx #10, ATx #11}의 합집합 {ATx #1, ATx #2, ATx #3, ATx #4, ATx #9, ATx #10, ATx #11}으로 구성되었다고 볼 수 있다.
또는, n2는 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 송신 후보 안테나 요소들의 수를 결정하는 기준이 될 수도 있다. 이를테면, 표 10에는 n2=7인 실시예가 표시되었다고 볼 수 있다. 이 경우, 송신 후보 안테나 그룹에는 수신 노드 A의 방향 φTx,2, 수신 노드 B의 방향 φTx,3 및 수신 노드 C의 방향 φTx,10에 대응되는 7개의 송신 후보 안테나 요소들(ATx #1, ATx #2, ATx #3, ATx #4, ATx #9, ATx #10, ATx #11)이 포함되었다고 볼 수 있다.
한편, 복수의 수신 노드들에서 송신 노드에 대한 수신 후보 안테나 그룹들은 표 11과 동일 또는 유사하게 결정될 수 있다.
Figure pat00013
표 11을 참조하면, 수신 노드들은 송신 노드의 방향(또는 송신 노드로부터 전송된 수신 신호의 도래각) φRx_A,4, φRx_B,5, 및 φRx_C,6과 수신 노드들 각각의 가용 수신 안테나 요소 수 n1_A, n1_B 및 n1_C에 기초하여 수신 후보 안테나 그룹(또는 수신 후보 안테나 그룹들)을 결정할 수 있다.
여기서, n1_A, n1_B 및 n1_C는 각각의 수신 노드 입장에서의 송신 노드의 방향에 대응되는 수신 후보 안테나 요소들의 수를 결정하는 기준이 될 수 있다. 이를테면, 표 11의 케이스 #1에는 n1_A=1이고, n1_B=1이고, n1_C=1인 실시예가 표시되었다고 볼 수 있다. 이 경우, 수신 후보 안테나 그룹은 각각의 수신 노드 입장에서의 송신 노드의 방향 φRx_A,4, φRx_B,5, 및 φRx_C,6에 대응되는 수신 후보 안테나 요소들 ARx_A #4, ARx_B #5 및 ARx_C #2를 포함하도록 구성될 수 있다. 한편, 표 11의 케이스 #2에는 n1_A=1이고, n2_B=2이고, n1_C=2인 실시예가 표시되었다고 볼 수 있다. 이 경우, 수신 후보 안테나 그룹(또는 수신 후보 안테나 그룹들)은 수신 노드들 입장에서의 송신 노드의 방향 φRx_A,4에 대응되는 ARx_A #4, φRx_B,5에 대응되는 ARx_B #4 및 ARx_B #5, φRx_6,C에 대응되는 ARx_C #2 및 ARx_C #3 등을 포함하도록 구성될 수 있다.
송신 노드는 수신 노드들로부터 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보를 획득할 수 있다. 송신 노드는 송신 후보 안테나 그룹에 대한 정보 및 수신 후보 안테나 그룹에 대한 정보에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들(또는 안테나 조합들)을 결정할 수 있다. 여기서 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 송신 노드에서 결정된 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 하나 이상의 송신 후보 안테나 요소들, 및 수신 노드들에서 결정된 수신 후보 안테나 그룹들에 포함되는 하나 이상의 수신 후보 안테나 요소들 간의 조합으로 구성될 수 있다. 이를테면, 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보는, 표 12에 표시된 정보 중 적어도 일부를 포함하도록 구성될 수 있다.
Figure pat00014
표 12를 참조하면, 송신 노드의 송신 후보 안테나 그룹과 수신 노드의 수신 후보 안테나 그룹이 결정되었을 때, 송신 노드는 각각의 가용 안테나 수에 맞게 안테나 요소들을 선택하여, 가능한 송수신 안테나 조합들을 결정할 수 있다. 여기서, 송신 노드는 나아가 각각의 안테나 조합들에 대한 우선 순위를 판단하기 위해, 수신 노드 각각의 이동성(또는 도플러 시프트(Doppler Shift, DS)), 수신 노드 각각의 지연시간 요구조건(latency requirement(LR)), 네트워크 지연시간(network latency), 기준 신호(이를테면, SSB 또는 CSI-RS)의 수신 세기(이를테면, RSRP) 등과 같은 복수의 특성들 및 조건들을 고려할 수 있다. 표 12에서 서 DSA, DSB, DSC는 각각 수신 노드 A, 수신 노드 B, 수신 노드 C의 DS 값을 의미할 수 있고, LRA, LRB, LRC는 수신 노드 A, 수신 노드 B, 수신 노드 C의 LR 값을 의미할 수 있다. 표 12에 기재된 수치들은 각 수신 노드에 존재하는 모든 안테나 요소들의 통신 환경은 동일하다는 가정 하에 기재된 것으로 볼 수 있다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제4 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제4 실시예는 송수신 노드 간에 통신 환경이 다른 경우, 수신 노드 내 안테나 간에 통신 환경이 다른 경우 등에 대해서도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
송신 노드는 각 수신 노드들 및 각각의 안테나 조합들에 대한 정보에 기초하여, 각각의 안테나 조합들의 우선순위를 결정할 수 있다. 이를테면, 송신 노드는 수신 노드의 RS 값, LR 값, 각각의 안테나 조합 별 수신 세기 값 중 적어도 일부에 기초하여 안테나 조합들의 우선순위를 결정할 수 있다. 또는, 송신 노드는 수신 노드에게 전송할 데이터의 우선도(priority), 모든 수신 노드들에 대한 총 데이터 전송률, 각 수신 노드들을 위한 최소 데이터 전송률 등과 같이 송신 노드와 수신 노드 간 통신 환경을 결정하는 요소를 고려하여 우선 순위를 설정할 수 있다.
표 12에는 송신 노드의 가용 안테나 수가 3개(이를테면, 표 7에 표시된 상황), 각 수신 노드의 가용 안테나 개수가 1개인 상황(이를테면, 표 11에 표시된 상황)에서의 우선순위 판단 과정이 표시된 것으로 볼 수 있다. 이에 따라, 송신 노드는 표 13과 같이 안테나 집합들의 우선순위를 결정할 수 있다.
Figure pat00015
표 13을 참조하면, 송신 노드는 표 12에서와 같이 설정된 송수신 안테나 요소 조합들을 기반으로 해당 조합에 대한 우선 순위를 결정(또는 판단)할 수 있다. 송신 노드는 결정된 우선 순위에 기초하여, 최종적으로 송수신 빔포밍(즉 송신 노드에서의 신호 전송과 각 수신 노드에서의 신호 수신 시 활용할 안테나 요소들)을 결정할 수 있다.
표 9 내지 표 13을 참조하여 설명한 동작들은, 표 14와 같이 다시 정리될 수 있다.
Figure pat00016
표 14에는 송신 노드가 송수신 노드들의 안테나 요소 조합에 대한 정보, 조합 인덱스에 대한 정보 등을 알고 있는 경우의 빔/안테나 요소 선택 과정이 표시된 것으로 볼 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예에서, 송신 노드(이를테면, 기지국)는 수신 노드들(이를테면, 단말들)에게 기준 신호를 전송할 수 있다. 송신 노드는 조합 인덱스에 대한 정보, 기준 신호의 수신 세기에 대한 측정 및 보고에 관련된 지시자 등을 수신 노드들에 제공할 수 있다. 송신 노드는 조합 인덱스에 대한 정보, 기준 신호의 수신 세기에 대한 측정 및 응답(또는 보고)에 관련된 지시자 등을, 기준 신호를 전송하기 이전에 전송할 수도 있고, 기준 신호를 전송한 이후에 전송할 수도 있고, 또는 기준 신호와 함께 전송할 수도 있다. 수신 노드들은 송신 노드로부터 송신된 정보 및 기준 신호에 기초하여, 각 안테나 요소 조합에 대한 수신 세기를 측정할 수 있고, 측정된 수신 세기에 대한 정보를 포함하는 응답(또는 보고)를 송신 노드에 전송할 수 있다. 송신 노드는 수신 노드들로부터의 응답(또는 보고)에 기초하여, 안테나 조합 별 우선순위를 결정할 수 있다. 송신 노드는 결정된 안테나 조합 별 우선순위에 대한 정보, 또는 결정된 우선순위에 기초하여 선택된 하나 이상의 안테나 조합에 대한 정보를 수신 노드들에 전송할 수 있다.
도 10은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제5 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 통신 시스템은 도 6을 참조하여 설명한 통신 시스템(600)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은, 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제5 실시예에 따르면, 렌즈 MIMO 방식에서 송수신 안테나 요소 조합의 재선택 필요성 여부를 판단하기 위한 동작들이 수행될 수 있다. 이하, 도 10을 참조하여 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제5 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 통신 노드는 수신 노드에 해당할 수 있고, 제2 통신 노드는 송신 노드에 해당할 수 있다. 제1 및 제2 통신 노드는 도 7 및 도 8를 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 송신 후보 안테나 그룹 및 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 제1 및 제2 통신 노드는 도 9를 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 송신 후보 안테나 그룹 및 수신 후보 안테나 그룹을 구성하는 송신 안테나 요소들 및 수신 안테나 요소들 간의 조합(즉, 안테나 요소 조합)을 결정할 수 있다. 제1 및 제2 통신 노드는 도 9를 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 결정된 하나 이상의 안테나 요소 조합에 대하여 우선 순위를 결정할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 통신 노드는 이와 같이 설정된 하나 이상의 안테나 요소 조합들 또는 안테나 요소 조합 별 우선 순위에 대한 재선택이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로는, 제1 통신 노드는 안테나 요소 조합 재선택 여부의 필요 여부를 판단할 수 있다(S1010). 제1 통신 노드는 현재 선택된 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대하여, 송수신 결과를 확인할 수 있고, 확인된 송수신 결과를 제1 임계값과 비교할 수 있다. 이를테면, 제1 통신 노드는 현재 선택된 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대하여 수신 세기(이를테면, RSRP) 값을 측정할 수 있다. 제1 통신 노드는 측정된 수신 세기 값이 제1 임계값 이상일 경우, 안테나 요소 조합 재선택이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 한편, 제1 통신 노드는 측정된 수신 세기 값이 제1 임계값 미만일 경우, 안테나 요소 조합 재선택이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
제1 통신 노드는 S1010 단계에서의 판단 결과에 기초하여, 재선택 지시자를 전송할 수 있다(S1020). 제1 통신 노드는 S1010 단계에서의 판단 결과를 지시하는 재선택 지시자를 생성할 수 있다. 재선택 지시자는 재선택 절차의 필요성 여부를 지시할 수 있다. 재선택 절차는, 도 7을 참조하여 설명한 동작들(이를테면, 송신 후보 안테나 그룹의 결정 동작), 도 8을 참조하여 설명한 동작들(이를테면, 수신 후보 안테나 그룹의 결정 동작), 도 9를 참조하여 설명한 동작들(이를테면, 안테나 요소 조합 및 그 우선 순위 결정 동작) 중 적어도 일부가 다시 수행되는 것을 의미할 수 있다. 재선택 지시자가 재선택 절차가 필요함을 지시할 경우, 제1 통신 노드가 제2 통신 노드에 재선택 지시자를 전송하면 재선택 절차가 트리거될 수 있다. 한편, 재선택 지시자가 재선택 절차가 필요함을 지시하지 않을 경우, 현재 선택된 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여 무선 통신이 수행될 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예에서, 재선택 지시자는 표 15와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
Figure pat00017
표 15는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐이며, 통신 시스템의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 통신 시스템의 다른 실시예에서는 재센싱 지시자의 값이 0일 때 재센싱 절차가 필요함을 의미할 수 있고, 재센싱 지시자의 값이 1일 때 재센싱 절차가 필요하지 않음을 의미할 수도 있다.
표 15와 같이 구성되는 재센싱 지시자는 UCI(uplink control information), DCI(downlink control information) 등을 통하여 전송될 수도 있고, UE 정보 응답(UE Information Response), UE 보조 정보(UE Assistance Information) 등의 RRC 시그널링을 통해서도 전달될 수 있다. 혹은 재센싱 지시자의 전송을 위하여 새로운 RRC 시그널링이 정의될 수도 있다.
도 11은 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제6 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 통신 시스템은 도 6을 참조하여 설명한 통신 시스템(600)과 동일 또는 유사할 수 있다. 통신 시스템에 포함되는 하나 이상의 통신 노드들은, 도 4를 참조하여 설명한 제1 안테나(410)와 동일 또는 유사한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제6 실시예에 따르면, 렌즈 MIMO 방식에 기초하여 송수신 방향을 결정하기 위한 동작들이 수행될 수 있다. 이하, 도 11을 참조하여 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제6 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 것과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 통신 노드는 렌즈 MIMO 방식으로 구성되는 제1 안테나에서 무선 신호의 수신을 위하여 사용할 렌즈를 결정하는 동작을 수행할 수 있다(S1110). S1110 단계에서, 제1 통신 노드는 도 6을 참조하여 설명한 통신 시스템에서 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 구성하는 동작들 중 적어도 일부와 동일 또는 유사한 동작을 수행할 수 있다. 제1 통신 노드는 제2 통신 노드로부터 수신되는 제1 지시에 기초하여, 참조 주파수 또는 주파수 대역별로 사용할 렌즈를 결정할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 및 제2 통신 노드는 송신 및 수신 후보 안테나 그룹의 결정을 위한 동작들을 수행할 수 있다(S1120). 제2 통신 노드는 도 7을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 송신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 제1 통신 노드는 도 8을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 및 제2 통신 노드는 S1120 단계에서 결정된 송신 및 수신 후보 안테나 그룹에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정할 수 있고, 결정된 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대하여 수신 세기(이를테면, RSRP) 값을 측정할 수 있다(S1130). 제1 및 제2 통신 노드는 도 9를 참조하여 설명한 S910 단계 내지 S925 단계에 따른 동작들을 수행할 수 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 및 제2 통신 노드는 S1130 단계에서 측정된 측정 결과에 기초하여, 안테나 요소 조합별 우선 순위를 결정할 수 있다(S1140). 여기서, 제1 및 제2 통신 노드는 도 9를 참조하여 설명한 S930 단계 내지 S935 단계에 따른 동작들을 수행할 수 있다. 우선 순위를 결정하는 동작은 단일 조건을 기준으로 수행될 수도 있고, 다중 조건을 기준으로 수행될 수도 있다.
통신 시스템의 일 실시예에서, 제1 및 제2 통신 노드는 안테나 요소 조합의 재선택이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S1150). 제1 통신 노드는 도 10을 참조하여 설명한 것과 동일 또는 유사한 방법으로, 안테나 요소 조합의 재선택이 필요한지 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과를 지시하는 재센싱 지시자를 전송할 수 있다. S1150 단계에서의 판단 결과 안테나 요소 조합이 재선택이 필요한 것으로 판단될 경우, S1120 단계 내지 S1140 단계에 따른 동작들 중 적어도 일부가 다시 수행될 수 있다. 한편, S1150 단계에서의 판단 결과 안테나 요소 조합이 재선택이 하지 않은 것으로 판단될 경우, 제1 및 제2 통신 노드는 현재 선택된 안테나 요소 조합에 기초하여 상호간 통신을 수행할 수 있다. 이를테면, 제2 통신 노드는 현재 선택된 안테나 요소 조합에 대응되는 하나 이상의 송신 안테나 요소들에 기초하여, 제2 통신 노드 방향으로 빔을 송신할 수 있다. 제1 통신 노드는 현재 선택된 안테나 요소 조합에 대응되는 하나 이상의 수신 안테나 요소들에 기초하여, 제2 통신 노드에서 송신된 빔을 수신할 수 있다.
통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치에 따르면, 고주파수 대역에서 많은 수의 안테나들을 사용하여 무선 신호를 송수신하는 MIMO 기반 빔 송수신 성능이 향상될 수 있다. 통신 시스템에서 렌즈 MIMO 구조의 안테나를 사용하여 무선 신호를 송수신하는 송신 노드 및 수신 노드는, 상호간 무선 신호 송수신 결과에 기초하여, 송신 후보 안테나 그룹 및 수신 후보 안테나 그룹을 결정할 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드는 송신 및 수신 후보 안테나 그룹에 기초하여 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정할 수 있고, 결정된 안테나 요소 조합들에 기초하여 상호간 무선 통신을 수행할 수 있다. 이로써, 송신 노드 및 수신 노드는 상호간 통신을 위한 최적의 송신 방향 및 수신 방향을 결정할 수 있다.
다만, 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 본 개시의 명세서 상에 기재된 구성들로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 실시 예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 정보가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 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.
본 개시의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시 예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 적어도 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시 예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시 예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array)는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서(microprocessor)와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
이상 본 개시의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 개시를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
    상기 제1 통신 노드의 제1 송신 안테나에 적용할 제1 렌즈를 결정하는 단계;
    상기 통신 시스템의 제2 통신 노드에 대한 제1 송신 방향을 확인하는 단계;
    상기 제1 송신 안테나를 구성하는 복수의 송신 안테나 요소들 중, 상기 제1 렌즈를 거쳐서 상기 제1 송신 방향으로 무선 신호를 송신할 수 있는 하나 이상의 송신 안테나 요소들을 포함하는, 송신 후보 안테나 그룹을 결정하는 단계;
    상기 제2 통신 노드로부터 수신 후보 안테나 그룹의 정보를 수신하는 단계;
    상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 및 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함된 하나 이상의 수신 안테나 요소들에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여, 상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계를 포함하는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들은, 상기 제1 송신 방향 및 상기 제1 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 발사각에 대응되는 제1 송신 안테나 요소를 기준으로 선택되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1 송신 방향은, 상기 제1 통신 노드에 대한 위치 정보에 기초하여 확인되며,
    상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 수신 안테나 요소들은, 상기 제2 통신 노드에서 확인된 상기 제1 통신 노드에 대한 제1 수신 방향, 및 상기 제2 통신 노드의 제1 수신 안테나에 적용되는 제2 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 입사각에 대응되는 제1 수신 안테나 요소를 기준으로 선택되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 중 상기 제1 통신 노드의 동시 가용 송신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 송신 안테나 요소, 및 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 안테나 요소들 중 상기 제2 통신 노드의 동시 가용 수신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 수신 안테나 요소로 구성되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보는,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 조합 인덱스, 적어도 하나의 송신 안테나 요소 및 적어도 하나의 수신 안테나 요소 간의 매핑 관계를 지시하는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계;
    상기 제2 통신 노드와, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보에 기초하여 제1 측정 절차를 수행하는 단계;
    상기 제1 측정 절차에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값을 확인하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각의 우선 순위를 결정하는 단계를 포함하는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는,
    상기 제2 통신 노드로부터, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 재선택 절차가 필요한지 여부를 지시하는 재선택 지시자를 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 재선택 지시자가 상기 재선택 절차가 필요함을 지시할 경우, 상기 재선택 절차가 트리거되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 렌즈를 결정하는 단계는,
    상기 제1 송신 안테나에 적용할 렌즈를 결정하기 위한 제1 참조 주파수 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 제1 참조 주파수 정보, 및 상기 제2 통신 노드와의 통신을 위해 사용할 제1 주파수의 정보에 기초하여, 상기 제1 렌즈를 결정하는 단계를 포함하는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 수신 후보 안테나 그룹의 정보를 수신하는 단계 이전에,
    상기 제2 통신 노드에, 상기 제2 통신 노드의 제1 수신 안테나에 적용할 렌즈를 적용하기 위한 제2 참조 주파수 정보를 포함하는 제1 지시를 송신하는 단계; 및
    상기 제2 통신 노드와의 통신을 위해 사용할 제1 주파수의 정보를 포함하는, 제1 스케줄링 정보를 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 참조 주파수 정보 및 상기 제1 주파수의 정보는 상기 제2 통신 노드에서 상기 제1 수신 안테나에 적용할 제2 렌즈를 결정하는 데 사용되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  10. 통신 시스템에서 제1 통신 노드의 동작 방법으로서,
    상기 제1 통신 노드의 제1 수신 안테나에 적용할 제1 렌즈를 결정하는 단계;
    상기 통신 시스템의 제2 통신 노드에 대한 제1 수신 방향을 확인하는 단계;
    상기 제1 수신 안테나를 구성하는 복수의 수신 안테나 요소들 중, 상기 제1 수신 안테나에 상기 제1 수신 방향으로 수신되는 무선 신호를 상기 제1 렌즈를 거쳐서 수신할 수 있는 하나 이상의 수신 안테나 요소들을 포함하는, 수신 후보 안테나 그룹을 결정하는 단계;
    상기 제2 통신 노드에 상기 수신 후보 안테나 그룹의 정보를 송신하는 단계;
    상기 제2 통신 노드로부터, 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 수신 안테나 요소들 및 상기 제2 통신 노드에서 결정된 송신 후보 안테나 그룹에 포함된 하나 이상의 송신 안테나 요소들에 기초하여 결정된, 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여, 상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계를 포함하는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들은, 상기 제2 통신 노드에서 확인된 상기 제1 통신 노드에 대한 제1 송신 방향, 및 상기 제1 통신 노드의 제1 송신 안테나에 적용되는 제2 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 발사각에 대응되는 제1 송신 안테나 요소를 기준으로 선택되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 수신 안테나 요소들은, 상기 제1 수신 방향 및 상기 제1 렌즈에 기초하여 결정되는 제1 입사각에 대응되는 제1 수신 안테나 요소를 기준으로 선택되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 중 상기 제2 통신 노드의 동시 가용 송신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 송신 안테나 요소, 및 상기 수신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 안테나 요소들 중 상기 제1 통신 노드의 동시 가용 수신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 수신 안테나 요소로 구성되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는,
    상기 제2 통신 노드와, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보에 기초하여 제1 측정 절차를 수행하는 단계;
    상기 제1 측정 절차에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값을 확인하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값에 대한 정보를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계를 포함하는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 통신 노드와 무선 통신을 수행하는 단계는,
    상기 제2 통신 노드에, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 재선택 절차가 필요한지 여부를 지시하는 재선택 지시자를 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 재선택 지시자가 상기 재선택 절차가 필요함을 지시할 경우, 상기 재선택 절차가 트리거되는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 재선택 지시자를 송신하는 단계는,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값을 확인하는 단계;
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값에 기초하여, 상기 재선택 절차가 필요한지 여부에 대한 판단을 수행하는 단계;
    상기 재선택 절차가 필요한지 여부에 대한 판단의 결과에 기초하여, 상기 재선택 지시자를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 재선택 지시자를 상기 제2 통신 노드에 송신하는 단계를 포함하는,
    제1 통신 노드의 동작 방법.
  17. 통신 시스템에서 송신 노드로서,
    프로세서(processor)를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 송신 노드가:
    상기 송신 노드의 제1 송신 안테나에 적용할 제1 렌즈를 결정하고;
    상기 통신 시스템의 복수의 수신 노드들 각각에 대한 송신 방향들을 확인하고;
    상기 제1 송신 안테나를 구성하는 복수의 송신 안테나 요소들 중, 상기 제1 렌즈를 거쳐서 송신 방향들로 무선 신호를 송신할 수 있는 하나 이상의 송신 안테나 요소들을 포함하는, 송신 후보 안테나 그룹을 결정하고;
    상기 복수의 수신 노드들로부터 수신 후보 안테나 그룹들의 정보를 수신하고;
    상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함된 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 및 상기 수신 후보 안테나 그룹들 각각에 포함된 하나 이상의 수신 안테나 요소들에 기초하여, 하나 이상의 안테나 요소 조합들을 결정하고; 그리고
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 기초하여, 상기 수신 노드들과 무선 통신을 수행하는 것을 야기하도록 동작하는,
    송신 노드.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각은, 상기 송신 후보 안테나 그룹에 포함되는 상기 하나 이상의 송신 안테나 요소들 중 상기 송신 노드의 동시 가용 송신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 송신 안테나 요소, 및 상기 수신 후보 안테나 그룹들에 포함되는 상기 하나 이상의 안테나 요소들 중 상기 수신 노드들의 동시 가용 수신 안테나 요소 수에 대응되는 적어도 하나의 수신 안테나 요소로 구성되는,
    송신 노드.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 수신 노드들과 무선 통신을 수행하는 경우, 상기 프로세서는 상기 송신 노드가:
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보를 상기 수신 노드들에 송신하고;
    상기 수신 노드들과, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들에 대한 정보에 기초하여 제1 측정 절차를 수행하고;
    상기 제1 측정 절차에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 수신 세기 값들을 확인하고; 그리고
    적어도 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값들에 기초하여, 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각의 우선 순위를 결정하는 것을 더 야기하도록 동작하는,
    송신 노드.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 우선 순위를 결정하는 경우, 상기 프로세서는 상기 송신 노드가:
    상기 수신 노드들 각각에 대한 DS(doppler shift) 정보 및 LR(latency requirement) 정보를 확인하고;
    상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각에 대응되는 상기 수신 세기 값들, 상기 수신 노드들 각각에 대한 상기 DS 정보, 및 상기 수신 노드들 각각에 대한 상기 LR 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 안테나 요소 조합들 각각의 상기 우선 순위를 결정하는 것을 더 야기하도록 동작하는,
    송신 노드.
KR1020220181136A 2021-12-21 2022-12-21 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치 Pending KR20230095035A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210183552 2021-12-21
KR20210183552 2021-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230095035A true KR20230095035A (ko) 2023-06-28

Family

ID=86903122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220181136A Pending KR20230095035A (ko) 2021-12-21 2022-12-21 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240348309A1 (ko)
KR (1) KR20230095035A (ko)
CN (1) CN118435529A (ko)
WO (1) WO2023121322A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6272314B1 (en) * 1999-04-30 2001-08-07 Motorola, Inc. Subscriber unit for beam acquisition in a satellite communication system and method therefor
EP2498414B1 (en) * 2009-11-04 2022-09-14 Nec Corporation Control method for wireless communication system, wireless communication system, and wireless communication device
US10897286B2 (en) * 2017-12-11 2021-01-19 RF DSP Inc. Adaptive MU-MIMO beamforming
CN112805934A (zh) * 2018-10-09 2021-05-14 英国电讯有限公司 Mimo系统
KR20210073898A (ko) 2019-12-11 2021-06-21 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
US20210376461A1 (en) * 2020-06-01 2021-12-02 Qualcomm Incorporated Hybrid phased-array and steering lenses for beam steering

Also Published As

Publication number Publication date
US20240348309A1 (en) 2024-10-17
WO2023121322A1 (ko) 2023-06-29
CN118435529A (zh) 2024-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110071749B (zh) 一种天线选择指示方法、装置和系统
KR102162409B1 (ko) 매시브 다중 입력 다중 출력 시스템에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백을 위한 장치 및 방법
US20190173535A1 (en) System and Method for Multi-User Multiple Input Multiple Output Communications
US20180175992A1 (en) A Wireless Device, A Radio Network Node, And Methods Therein
US20220149921A1 (en) Beam selection for terminal devices in mu-mimo operation
US11622362B2 (en) Parallel scheduler architecture
KR102469934B1 (ko) 빔 선택 우선 순위
CN117044140A (zh) 用于通信的方法、设备和计算机可读存储介质
JP2023528626A (ja) プリコーディングされたチャネル状態情報参照信号（ｃｓｉ－ｒｓ）構成のための動的チャネル状態情報参照信号（ｃｓｉ－ｒｓ）リソースマッピング構成
WO2022184161A1 (en) Multi-mode precoding matrix information report for orbital angular momentum based communication system
KR20230165759A (ko) 궤도 각 운동량 송신기 원 선택
US10461823B2 (en) Aperture constraint for new radio uplink multiple-input multiple-output
CN117837097A (zh) 基于斯莱皮恩序列的视距多输入多输出预编码
KR20240025561A (ko) 홀로그래픽 다중 입력 다중 출력 시스템에서의 채널 추정 기반 빔 결정
US12028147B2 (en) Method and network node for uplink beam management
CN112956133B (zh) 虚拟化有源天线系统（aas）中的端口到天线映射设计
KR20240047695A (ko) 무선 통신 시스템에서 단말간 교차 링크 간섭을 측정하기 위한 방법 및 장치
KR20230095035A (ko) 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치
WO2022150484A1 (en) Methods of mapping multiple sd-fd bases per csi-rs port for type ii port selection codebook
KR20230071765A (ko) 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치
WO2021053370A1 (en) Pmi distance (pmid) assisted mu-mimo transmission
US20250184797A1 (en) Method for enhanced measurement and reporting
WO2024250563A1 (en) Method, apparatus, and system for feedback based on map or mapping configuration
US20250192829A1 (en) Method and apparatus for controlling reconfigurable intelligent surface in communication system
WO2023283798A1 (en) Transmit diversity across orbital angular momentum modes

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20221221

PG1501 Laying open of application