KR102644271B1 - Systems and methods for antenna placement for wireless communications - Google Patents

Abstract

안테나 어레이는 안테나 패널들을 포함하는 제1 안테나 어레이로서, 상기 안테나 패널들은, 제1 반경을 갖는 제1 원 상에 배열된 하나 이상의 제1 안테나 패널들, 상기 제1 안테나 패널들은 하나 이상의 안테나 요소들을 포함하고 및 제2 반경을 갖는 제2 원상에 배열된 하나 이상의 제2 안테나 패널들, 상기 제2 안테나 패널들 각각은 하나 이상의 안테나 요소들을 포함하고, 상기 제2 원은 중심점에서 상기 제1 원과 동심이고, 상기 하나 이상의 제2 안테나 패널들은 상기 하나 이상의 제1 안테나 패널들에 대해 상기 중심점 주위에 제1 각도로 배열되고, 상기 제1 반경, 상기 제2 반경 및 상기 제1 각도는 무선 전송 조건에 따라 연산되고, 상기 무선 전송 조건은 두 개 이상의 원들에 배열된 하나 이상의 제3 안테나 패널들을 포함하는 제2 안테나 어레이까지의 가시 영역(line of sight) 거리 및 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 가시 영역 무선 전송의 반송파 주파수를 포함한다.The antenna array is a first antenna array comprising antenna panels, wherein the antenna panels include one or more first antenna panels arranged on a first circle having a first radius, the first antenna panels comprising one or more antenna elements. and one or more second antenna panels arranged on a second circle having a second radius, each of the second antenna panels comprising one or more antenna elements, the second circle being adjacent to the first circle at a center point. concentric, the one or more second antenna panels are arranged at a first angle about the center point relative to the one or more first antenna panels, and the first radius, the second radius and the first angle are determined by wireless transmission conditions. It is calculated according to, and the wireless transmission condition is the line of sight distance to the second antenna array including one or more third antenna panels arranged in two or more circles and the first antenna array and the second antenna panel. Contains the carrier frequency of visible-range wireless transmission between antenna arrays.

Description

무선 통신을 위한 안테나 배치 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR ANTENNA PLACEMENT FOR WIRELESS COMMUNICATIONS}Antenna placement system and method for wireless communication {SYSTEMS AND METHODS FOR ANTENNA PLACEMENT FOR WIRELESS COMMUNICATIONS}

본 개시에 따른 실시예는 무선 통신을 위한 안테나 배치 시스템 및 방법에 관한 것이다.Embodiments according to the present disclosure relate to an antenna deployment system and method for wireless communication.

무선 통신 분야에서 가시 거리(line of sight: LOS) 통신은 벽이나 지구와 같은 장애물 없는 송신 안테나 또는 소스 안테나와 수신 안테나 사이의 직접 경로를 의미한다.In the field of wireless communications, line of sight (LOS) communication refers to a direct path between a transmitting or source antenna and a receiving antenna without obstacles such as walls or the earth.

가시 거리 통신은 5G(5^th generation) NR(new radio) 표준의 24.25GHZ 내지 52.6GHz의 주파수 범위 2(frequency range 2: FR2)와 같은 고주파 및 향후 6G(6^th generation) 무선 통신에서 사용될 수 있는 테라 헤르츠(Terahertz: THz) 주파수와 같은 더 높은 주파수에서 동작할 때 특히 중요하다. Line-of-sight communication can be used in high frequencies such as frequency range 2 (FR2) of 24.25GHz to 52.6GHz of the 5G ( ^5th generation) NR (new radio) standard and in the future 6G ( ^6th generation) wireless communication. This is especially important when operating at higher frequencies, such as Terahertz (THz) frequencies.

가시 거리 통신 분야에서, 주요 성능 장애 중 하나는 다중 경로(예를 들어, 환경과의 반사, 굴절 및 회절과 같은 상호 작용으로 인한 송신 안테나 및 수신 안테나 사이의 다중 경로)의 부족으로 인한 안테나 간의 상관 관계이다. 안테나 패널을 신중하게 설계하지 않으면 채널 상태가 좋지 않을 수 있고, 전체 성능이 저하될 수 있다.In the field of line-of-sight communications, one of the major performance obstacles is the correlation between antennas due to the lack of multipath (e.g., multiple paths between the transmitting and receiving antennas due to interactions such as reflection, refraction, and diffraction with the environment). It's a relationship. If the antenna panel is not designed carefully, channel conditions may be poor and overall performance may be reduced.

본 개시의 실시예들은 안테나들 간의 상관 관계(correlation)를 감소 또는 최소화함으로써 안테나 패널들 사이의 통신 처리량을 증가시키거나 최대화하기 위한 안테나 배치를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present disclosure relate to systems and methods for antenna placement to increase or maximize communication throughput between antenna panels by reducing or minimizing correlation between antennas.

본 개시의 실시예에 따른, 안테나 패널들을 포함하는 제1 안테나 어레이로서, 상기 안테나 패널들은, 제1 반경을 갖는 제1 원 상에 배열된 하나 이상의 제1 안테나 패널들, 상기 제1 안테나 패널들은 하나 이상의 안테나 요소들을 포함하고 및 제2 반경을 갖는 제2 원상에 배열된 하나 이상의 제2 안테나 패널들, 상기 제2 안테나 패널들 각각은 하나 이상의 안테나 요소들을 포함하고, 상기 제2 원은 중심점에서 상기 제1 원과 동심이고, 상기 하나 이상의 제2 안테나 패널들은 상기 하나 이상의 제1 안테나 패널들에 대해 상기 중심점의 주위에 제1 각도로 배열되고, 상기 제1 반경, 상기 제2 반경 및 상기 제1 각도는 무선 전송 조건에 따라 연산되고, 상기 무선 전송 조건은 두 개 이상의 원들에 배열된 하나 이상의 제3 안테나 패널들을 포함하는 제2 안테나 어레이까지의 가시 영역(line of sight) 거리 및 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 가시 영역 무선 전송의 반송파 주파수를 포함한다.According to an embodiment of the present disclosure, a first antenna array including antenna panels, wherein the antenna panels include: one or more first antenna panels arranged on a first circle having a first radius, the first antenna panels One or more second antenna panels arranged on a second circle comprising one or more antenna elements and having a second radius, each of the second antenna panels comprising one or more antenna elements, the second circle having a central point Concentric with the first circle, the one or more second antenna panels are arranged at a first angle about the center point with respect to the one or more first antenna panels, the first radius, the second radius and the first radius. 1 The angle is calculated according to wireless transmission conditions, wherein the wireless transmission conditions are the line of sight distance to a second antenna array comprising one or more third antenna panels arranged in two or more circles and the first and a carrier frequency of visible region wireless transmission between an antenna array and the second antenna array.

여기서, 상기 무선 전송 조건은, 상기 제1 안테나 어레이의 안테나 패널들, 상기 제1 안테나 어레이의 제1 안테나 패널들이 배열된 다수의 원들 및 상기 안테나 패널들 각각의 안테나 요소들을 더 포함한다.Here, the wireless transmission condition further includes antenna panels of the first antenna array, a plurality of circles in which the first antenna panels of the first antenna array are arranged, and antenna elements of each of the antenna panels.

여기서, 상기 무선 전송 조건은, 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제3 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제3 안테나 패널들이 배열된 다수의 원들을 더 포함한다.Here, the wireless transmission condition further includes the third antenna panels of the second antenna array and a plurality of circles in which the third antenna panels of the second antenna array are arranged.

여기서, 상기 제1 안테나 어레이는 안테나 어레이 제어기를 더 포함하며, 상기 안테나 어레이 제어기는, 상기 무선 전송 조건의 변화에 따라 상기 제1 반경, 상기 제2 반경, 상기 제1 각도 및 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 제2 각도를 연산하고 그리고, 상기 제1 반경, 상기 제2 반경, 상기 제1 각도 및 상기 제2 각도에 기초하여 상기 제1 안테나 어레이를 재구성하도록 구성된다.Here, the first antenna array further includes an antenna array controller, and the antenna array controller controls the first radius, the second radius, the first angle, and the first antenna array according to changes in the wireless transmission conditions. and calculate a second angle between the second antenna array and reconstruct the first antenna array based on the first radius, the second radius, the first angle, and the second angle.

여기서, 상기 안테나 어레이 제어기는, 상기 제1 반경, 상기 제2 반경 상기 제1 각도에 따라 상기 안테나 패널들의 그리드로부터 선택된 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 활성화하도록 구성된다.Here, the antenna array controller is configured to activate the first antenna panels and the second antenna panels selected from the grid of antenna panels according to the first radius, the second radius and the first angle.

여기서, 상기 안테나 어레이 제어기는, 상기 제1 반경, 상기 제2 반경, 상기 제2 각도에 따라 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 위치시키는 하나 이상의 액추에이터를 제어하도록 구성된다.Here, the antenna array controller is configured to control one or more actuators that position the first antenna panels and the second antenna panels according to the first radius, the second radius, and the second angle.

여기서, 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들은 상기 제1 원 및 상기 제2 원의 주위에 불균일하게 이격된다.Here, the first antenna panels and the second antenna panels are spaced unevenly around the first circle and the second circle.

여기서, 상기 제1 반경 및 상기 제2 반경은 동일하다.Here, the first radius and the second radius are the same.

여기서, 상기 제1 반경 및 상기 제2 반경은 상이하다.Here, the first radius and the second radius are different.

여기서, 상기 제1 반경, 제2 반경 및 제1 각도는 성능 메트릭의 최적화에 따라 연산된다.Here, the first radius, second radius and first angle are calculated according to optimization of performance metrics.

여기서, 상기 메트릭은, 디코딩 에러 확률을 최소화하는 것 및 채널 상관 관계를 최소화하는 것 중 적어도 하나에 기초하여 연산된다.Here, the metric is calculated based on at least one of minimizing decoding error probability and minimizing channel correlation.

본 개시의 실시예에 따른 안테나 구성 방법은, 두 개 이상의 제1 원들 상에 배열된 제1 안테나 패널들을 포함하는 제1 안테나 어레이 및 두 개 이상의 제2 원들 상에 배열된 제2 안테나 패널들을 포함하는 제2 안테나 어레이 사이의 가시 영역 거리 및 상기 제1 안테나 어레이와 상기 제2 안테나 어레이 사이의 가시 영역 무선 전송의 반송파 주파수를 포함하는 무선 전송 조건을 수신하는 것, 상기 무선 전송 조건에 기초하여 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이에 대한 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고, 상기 안테나 어레이 파라미터는, 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들의 하나 이상의 제1 반경, 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 사이의 하나 이상의 제1 회전 오프셋, 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들의 하나 이상의 제2 반경, 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 사이의 하나 이상의 제2 회전 오프셋 및 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋을 포함한다.An antenna configuration method according to an embodiment of the present disclosure includes a first antenna array including first antenna panels arranged on two or more first circles and second antenna panels arranged on two or more second circles. receiving wireless transmission conditions, including a visible range distance between a second antenna array and a carrier frequency of visible range wireless transmission between the first antenna array and the second antenna array, based on the wireless transmission conditions; calculating antenna array parameters for a first antenna array and a second antenna array, wherein the antenna array parameters include: one or more first radii of the first circles of the first antenna array, the first antenna array one or more first rotational offsets between the first circles, one or more second radii of the second circles of the second antenna array, one or more second rotational offsets between the second circles of the second antenna array, and and a rotational offset between the first antenna array and the second antenna array.

여기서, 상기 무선 전송 조건은, 상기 제1 안테나 어레이 내의 상기 제1 안테나 패널들, 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들, 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들, 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 및 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들 각각의 안테나 요소들을 포함한다.Here, the wireless transmission conditions include the first antenna panels in the first antenna array, the first circles of the first antenna array, the second antenna panels of the second antenna array, and the second antenna array. of the second circles and each of the first antenna panels and the second antenna panels includes antenna elements.

여기서, 상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것은, 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 안테나 패널들의 수와 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들의 수는 모두 네 개인 것 및 상기 제1 안테나 패널들은 상기 제1 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제1 원으로 배열되고, 상기 제2 안테나 패널들은 상기 제2 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제2 원으로 배열되는 것을 결정하는 것을 포함한다.Here, calculating the antenna array parameters means that the number of the first antenna panels of the first antenna array and the number of the second antenna panels of the second antenna array are all four, and the first antenna panels are and determining that the first antenna panels are arranged in two first circles in the first antenna array, and that the second antenna panels are arranged in two second circles in the second antenna array.

상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것은, 상기 무선 전송 조건이 상기 제1 원들의 상기 제1 반경이 상기 제2 원들의 상기 제2 반경과 다르다는 것을 지시한다고 결정하는 것; 및 다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,Computing the antenna array parameters includes determining that the wireless transmission conditions indicate that the first radius of the first circles is different from the second radius of the second circles; and calculating antenna array parameters according to the following constraints,

여기서, 상기 k, 상기 m 및 상기 l은 양의 홀수일 수 있고, 상기r₀ 및 r₁ 은 상기 제1 안테나 어레이의 제1 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이고, 상기 및 상기 는 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이다.Here, the k, the m and the l may be positive odd numbers, r ₀ and r ₁ are the radii of the first circle and the second circle among the first circles of the first antenna array, and the and above are the radii of the first and second circles among the second circles of the second antenna array.

여기서, 상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것은, 상기 무선 전송 조건이 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들의 상기 제1 반경이 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들의 상기 제2 반경과 동일하고, 상기 제1 안테나 어레이의 두 개의 상기 제1 원들 사이 및 상기 제2 안테나 어레이의 두 개의 상기 제2 원들 사이의 회전 오프셋은 모두 90˚인 것을 확인하는 것 및, 다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,Here, calculating the antenna array parameters means that the wireless transmission condition is such that the first radius of the first circles of the first antenna array is equal to the second radius of the second circles of the second antenna array. , confirming that the rotational offset between the two first circles of the first antenna array and between the two second circles of the second antenna array are both 90°, and, according to the following constraints, the antenna array Including calculating parameters,

여기서, 상기 a 및 상기 b는 -1 또는 1 이고, 상기 k, 상기 l 및 상기 b는 양의 홀수 또는 음의 홀수이고, 상기 및 상기 은 상기 제1 안테나 어레이의 제1 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이다.Here, a and b are -1 or 1, k, l and b are positive odd or negative odd, and and above are the radii of the first circle and the second circle among the first circles of the first antenna array.

여기서, 상기 안테나 파라미터를 연산하는 것은, 상기 제1 안테나 어레이의 제1 원들의 상기 제1 반경은 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들의 상기 제2 반경과 동일하고, 상기 제1 안테나 어레이의 2 개의 제1 원들 사이 및 상기 제2 안테나 어레이의 2 개의 제2 원들 사이의 회전 오프셋은 모두 90˚가 아니고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋은 0˚인 것을 확인하는 것 및 다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,Here, calculating the antenna parameters means that the first radius of the first circles of the first antenna array is equal to the second radius of the second circles of the second antenna array, and the first radius of the first circles of the first antenna array is equal to the second radius of the second circles of the second antenna array. Confirm that the rotational offset between the two first circles and between the two second circles of the second antenna array are not both 90°, and the rotational offset between the first antenna array and the second antenna array is 0°. and calculating antenna array parameters according to the following constraints,

여기서, 상기 a 및 상기 b는 -1 또는 1 이고, 상기 k, 상기 l 및 상기 b는 양의 홀수 또는 음의 홀수이고, 상기 및 상기 은 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이고, 상기 c는 상기 및 상기 의 비율이다.Here, a and b are -1 or 1, k, l and b are positive odd or negative odd, and and above is the radius of the first circle and the second circle among the first circles of the first antenna array, and c is the radius of the first circle of the first antenna array, and and above is the ratio of

여기서, 상기 안테나 파라미터를 연산하는 것은, 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 안테나 패널들의 수 및 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들의 수는 모두 네 개가 아니고, 상기 제1 안테나 패널들이 상기 제1 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제1 원들로 배열되지 않거나 상기 제2 안테나 패널들이 상기 제2 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제2 원들로 배열되지 않는 것을 결정하는 것 및 다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,Here, calculating the antenna parameters means that the number of the first antenna panels of the first antenna array and the number of the second antenna panels of the second antenna array are not four, and the number of the first antenna panels is not four. determining that the first antenna array is not aligned with the two first circles or the second antenna panels are not aligned with the two second circles in the second antenna array and the antenna array according to the following constraints: Including calculating parameters,

여기서, 는 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 i 번째 원의 반경이고, 상기 i는 0 이상 Cr-1 이하의 실수이고, c는 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 i 번째 원의 반경 및 상기 제1 원들 중 최외각 원의 반경 사이의 비율이고, 상기 는 양의 홀수이고, 상기 j는 0 이상 Ct-1 이하의 실수이고, 상기 는 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 중 j 번째 원의 반경 및 상기 제2 원들 중 최외각 원의 반경 사이의 비율이고, 는 1이고, 상기 는 양의 홀수이다.here, is the radius of the i-th circle among the first circles of the first antenna array, i is a real number between 0 and Cr-1, and c is the radius of the i-th circle among the first circles of the first antenna array. and the radius of the outermost circle of the first circles, is a positive odd number, j is a real number between 0 and Ct-1, and is the ratio between the radius of the jth circle among the second circles of the second antenna array and the radius of the outermost circle among the second circles, is 1, and is a positive odd number.

` 여기서, 상기 무선 전송 조건의 변경에 따라 상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것 및 상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 재구성하는 것을 더 포함한다.` Here, the method further includes calculating the antenna array parameters according to changes in the wireless transmission conditions and reconfiguring the first antenna array and the second antenna array according to the antenna array parameters.

상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 재구성하는 것은, 상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 안테나 패널들의 제1 그리드로부터 상기 제1 안테나 패널들을 활성화하는 것; 및 상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들의 제2 그리드로부터 상기 제2 안테나 패널들을 활성화하는 것을 포함한다.Reconfiguring the first antenna array and the second antenna array includes activating the first antenna panels from a first grid of the first antenna panels of the first antenna array according to the antenna array parameters; and activating the second antenna panels from the second grid of the second antenna panels of the second antenna array according to the antenna array parameters.

여기서, 상기 제1 안테나 패널들의 상기 제1 그리드는 평평한 평면, 실린더의 일부 및 구의 일부에 배열된다.Here, the first grid of first antenna panels is arranged in a flat plane, part cylindrical and part spherical.

여기서 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 재구성하는 것은, 상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 배열하기 위해 하나 이상의 액추에이터를 사용하여 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 이동시키는 것을 포함한다.Here, reconfiguring the first antenna array and the second antenna array includes using one or more actuators to align the first antenna panels and the second antenna panels according to the antenna array parameters. and moving the second antenna panels.

본 개시의 실시예들의 특징, 양태 및 이점은 다음의 발명의 설명, 청구 범위 및 첨부된 도면과 관련하여 고려될 때, 더 완전히 이해될 것이다. 본 발명의 실제 범위는 청구 범위에 의해 정의된다.The features, aspects and advantages of embodiments of the present disclosure will be more fully understood when considered in conjunction with the following description, claims and accompanying drawings. The actual scope of the invention is defined by the claims.

본 개시의 실시예에 따르면, 가시 영역 채널들의 성능이 개선될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, performance of visible region channels can be improved.

본 개시의 비제한적이고 비포괄적인 실시예는 다음 도면을 참조하여 설명되며, 여기서 동일한 참조 번호는 달리 명시되지 않는 한 다양한 도면에 걸쳐 동일한 부분을 지칭한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 안테나 위치에 대한 모델을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 개시의 실시예에 따라 연산된 파라미터로 구성된 안테나 어레이의 예시적인 배열을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 상관 관계를 최소화하는 일부 가능한 솔루션을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 동적으로 재구성 가능한 안테나 어레이를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 안테나 어레이를 동적으로 구성하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 안테나 어레이 파라미터를 연산하기 위한 방법의 흐름도이다. Non-limiting and non-exhaustive embodiments of the present disclosure are described with reference to the following drawings, in which like reference numerals refer to like parts throughout the various drawings, unless otherwise specified.
1 is a conceptual diagram schematically showing a model for an antenna location according to an embodiment of the present disclosure.
2A to 2G are conceptual diagrams schematically showing an exemplary arrangement of an antenna array composed of parameters calculated according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a graph showing some possible solutions for minimizing correlation according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 4 is a conceptual diagram schematically showing a dynamically reconfigurable antenna array according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 5 is a flowchart of a method for dynamically configuring an antenna array according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 6 is a flowchart of a method for calculating antenna array parameters according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하며, 여기서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 예시된 실시 예에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, where like reference numerals refer to like elements. However, the present invention may be implemented in various different forms and should not be construed as being limited to the embodiments illustrated herein.

오히려, 이들 실시예는 본 개시가 철저하고 완전하도록 예시로 제공되며, 본 개시의 양태 및 특징을 통상의 기술자에게 완전히 전달할 것이다. 따라서, 본 개시의 특징 및 양태의 완전한 이해를 위해 통상의 기술자에게 필요하지 않은 프로세스, 구성요소 및 기술은 설명되지 않을 수 있다. 별도의 언급이 없는 한, 동일한 도면 부호는 첨부된 도면 및 발명의 설명을 통해 동일한 구성요소를 나타내므로 그 설명은 반복되지 않을 수 있다. 또한, 도면에서, 구성요소 및 영역의 상대적 크기는 명확성을 위해 과장 및/또는 단순화될 수 있다.Rather, these embodiments are provided by example so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the aspects and features of the disclosure to those skilled in the art. Accordingly, processes, components, and techniques that are not necessary to those skilled in the art for a complete understanding of the features and aspects of the present disclosure may not be described. Unless otherwise specified, the same reference numerals indicate the same elements throughout the accompanying drawings and description of the invention, so the description may not be repeated. Additionally, in the drawings, the relative sizes of elements and areas may be exaggerated and/or simplified for clarity.

가시 거리 통신(line of sight: LOS)에서, 무선 채널 간의 원하지 않은 상관 관계(correlation)는 통신의 성능(예를 들어, 신호대 잡음비(signal noise ratio: SNR) 및/또는 오류율(error rate)에 의해 측정됨) 저하를 유발할 수 있다. 비교 시스템(comparative system)에서 안테나의 구성은 모든 통신 시나리오에 대해 고정되어 있고, 일반적으로 동작 파장(operating wavelength)의 절반에 배치된다. 그러나 이러한 구성은 가시 영역 통신에서 차선책일 수 있다.In line of sight (LOS) communications, unwanted correlations between wireless channels can affect the performance of the communications (e.g., signal noise ratio (SNR) and/or error rate). measured) may cause degradation. In a comparative system, the configuration of the antenna is fixed for all communication scenarios and is typically placed at half the operating wavelength. However, this configuration may be suboptimal for visible-range communications.

채널 상관 관계를 피하고, 이러한 시나리오에서 성공적으로 동작할 수 있는 무선 통신 장치(예를 들어, 셀룰러 라디오(cellular radio))를 구현하는 한가지 방법은 특정 통신 시나리오에 유리한 채널 조건을 제공하도록 안테나 어레이의 능동 안테나 요소(또는, 안테나 패널(antenna panel))를 구성 또는 배열하는 것이다. 그러나, 안테나 패널 배열을 생성하기 위한 비교 접근법은 일반적으로 매우 규칙적인(균일한) 안테나 위치를 생성하도록 제한되며, 안테나 어레이에서 안테나 요소 또는 안테나 패널의 불규칙한 배열과 관련된 솔루션을 식별하지 못한다. 그러므로, 규칙적인(또는 균일한) 안테나 배열이 물리적 제약을 충족하지 않지만, 불규칙한(또는 균일하지 않은) 안테나 배열이 물리적 제약을 충족할 수 있는, 안테나 패널 또는 안테나 요소의 배열에 특별한 물리적 공간이나 형상 제약이 있는 상황과 같이, 비교 접근법이 실행 가능한 솔루션을 생성하지 못하는 상황이 있다.One way to avoid channel correlation and implement a wireless communications device (e.g., cellular radio) that can operate successfully in these scenarios is to actively configure the antenna array to provide favorable channel conditions for a particular communications scenario. Constructing or arranging antenna elements (or antenna panels). However, comparative approaches for generating antenna panel arrays are generally limited to generating very regular (uniform) antenna positions and do not identify solutions associated with irregular arrangements of antenna elements or antenna panels in an antenna array. Therefore, a special physical space or geometry for an antenna panel or arrangement of antenna elements such that a regular (or uniform) antenna array does not satisfy the physical constraints, but an irregular (or non-uniform) antenna array can satisfy the physical constraints. There are situations, such as constrained situations, where comparative approaches do not produce viable solutions.

따라서, 본 개시의 실시예들의 양태는 채널들 간의 상관 관계를 회피하거나 감소시켜 가시 영역 채널들의 성능을 개선하기 위해 안테나 요소 또는 안테나 패널을 배치하는 방법에 관한 것이다. 본 개시의 실시예들의 양태는 그에 따라 배치된 안테나 요소 또는 안테나 패널을 갖는 안테나 시스템에 관한 것이다. 본 개시의 실시예의 양태는 실내 데이터 센터 및 실외 셀룰러 기지국을 위한 무선 백홀 접속과 같은 고정된 송수신 위치를 포함하는 다양한 가시 영역 무선 통신 환경에 적용될 수 있다. 본 개시의 실시예들의 일부 양태는 송신기와 수신기 사이의 거리(T_x-R_x- 거리)를 포함하는 다양한 파라미터에 따라 안테나 요소 및 안테나 패널의 위치를 결정하는 것에 관한 것이다. Accordingly, aspects of embodiments of the present disclosure relate to methods of deploying antenna elements or antenna panels to improve performance of visible-domain channels by avoiding or reducing correlation between channels. Aspects of embodiments of the present disclosure relate to antenna systems having antenna elements or antenna panels arranged accordingly. Aspects of embodiments of the present disclosure may be applied to a variety of visible-range wireless communications environments, including fixed transmit and receive locations, such as indoor data centers and wireless backhaul connections for outdoor cellular base stations. Some aspects of embodiments of the present disclosure relate to determining the position of antenna elements and antenna panels according to various parameters including the distance between a transmitter and receiver (T _x -R _{x -} distance).

본 개시의 실시예들의 일부 양태는 디코딩 에러 확률을 최소화하고, 채널 용량 또는 처리량을 최대화하고 및/또는 안테나 상관 관계를 최소화하는 것과 같은 성능 메트릭을 개선 또는 최적화함으로써 안테나의 배열을 연산하는 것에 관한 것이다.Some aspects of embodiments of the present disclosure relate to computing an array of antennas by improving or optimizing performance metrics such as minimizing decoding error probability, maximizing channel capacity or throughput, and/or minimizing antenna correlation. .

본 개시의 실시예들의 일부 양태는 안테나 요소(예를 들어, 안테나 패널)이 동심원 상에 배열되는 안테나 패널에 관한 것이다. 본 개시의 실시예들은 안테나 패널 상의 매우 많은 수의 안테나의 배열을 연산할 수는 것에 관한 것이다. 또한, 본 개시의 실시예들의 일부 양태는 현재 환경 조건 및 통신 시나리오에 기초하여 안테나 배열을 자동으로 연산하고, 연산된 안테나 배열에 따라 안테나 패널의 그룹으로부터 안테나 패널의 서브 셋을 자동으로 선택하는 것에 관한 것이다.Some aspects of embodiments of the present disclosure relate to antenna panels in which antenna elements (e.g., antenna panels) are arranged on concentric circles. Embodiments of the present disclosure relate to being able to compute the arrangement of a very large number of antennas on an antenna panel. Additionally, some aspects of embodiments of the present disclosure include automatically calculating an antenna array based on current environmental conditions and communication scenarios, and automatically selecting a subset of antenna panels from a group of antenna panels according to the calculated antenna array. It's about.

[0001] 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 안테나 위치에 대한 모델의 개략도이다. [0001] Figure 1 is a schematic diagram of a model for antenna location according to an embodiment of the present disclosure.

도 1에 도시된 실시예에서, 수신 안테나 어레이(100)는 복수의 수신 안테나 패널(N개의 안테나 패널)을 포함할 수 있고, 도 1의 실시예는 4 개의 수신 안테나 패널(111, 112, 113, 114)를 도시한다. 각각의 수신 안테나 패널(110)은 하나 이상의 안테나 요소(안테나 패널(110)의 안테나 요소의 수는 Q로 표시됨)를 포함할 수 있고, 예를 들어, 수신 안테나 패널(110) 각각은 단일 안테나 요소(Q=1) 또는 안테나 어레이 배열(Q>1)을 포함할 수 있다. 안테나 요소는 복수의 수신원(receive circle, 120)(개별적으로 수신원(121 및 122)으로 식별됨) 상에 배열된다. 수신 안테나 어레이(100)는 C_r 개의 원을 포함하고, 수신원(120) 각각은 로 각각 식별되는 반경을 갖는다. 일부 실시예에서, 수신원(120)은 각각 상이한 반경을 갖는다. 일부 실시예에서 수신원(120) 중 일부는 서로 동일한 반경을 가질 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 1, the receiving antenna array 100 may include a plurality of receiving antenna panels (N antenna panels), and the embodiment of FIG. 1 includes four receiving antenna panels 111, 112, and 113. , 114) is shown. Each receiving antenna panel 110 may include one or more antenna elements (the number of antenna elements in an antenna panel 110 is denoted by Q), for example, each receiving antenna panel 110 may include a single antenna element. (Q=1) or may include an antenna array arrangement (Q>1). Antenna elements are arranged on a plurality of receive circles 120 (individually identified as receive circles 121 and 122). The receiving antenna array 100 includes C _r circles, and each receiving source 120 is Each has a radius identified by . In some embodiments, the receiving sources 120 each have a different radius. In some embodiments, some of the receiving sources 120 may have the same radius as each other.

도 1에 도시된 실시예에서, 복수의 수신원(120)은 xy 평면이 동일 평면이고, 동심이 수신 중심점(130) 주위일 수 있다. 각각의 수신원(120)은 최외각 수신원(예를 들어, 가장 큰 반경을 갖는 수신원)으로부터 측정된 값에 대응하는 회전 오프셋(rotational offset, )을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 수신원(121)은 제2 수신원(최외각의)(122)으로부터 만큼 회전 오프셋된다. 이러한 회전에 EK라서, Cr 회전 오프셋()이 있을 수 있다. Cr-1 번째 수신원의 반경이 가장 크다고 가정하면, 은 0˚일 수 있다. 회전 오프셋은 수신 중심점(130) 및 각각의 수신원(120)의 수신 안테나 패널(110) (예를 들어, 해당 원의 가장 낮은 번호의 안테나 패널) 사이의 선분(또는 광선) 사이에서 측정될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제1 수신 안테나 패널(111) 및 제2 수신 안테나 패널(112)은 제1 수신원(121)(반경 을 가짐), 제3 수신 안테나 패널(113) 및 제4 수신 안테나 패널(114)은 제2 수신원(122)(반경 을 가짐) 상에 있다. 따라서, 회전 오프셋 은 제1 수신원(121) 상의 수신 중심점(130)과 제1 수신원(121) 상의 제1 수신 안테나 패널(111) 사이의 제1 광선(141) 및 제2 수신원(122)(최외각 수신원, 반경 을 가짐)의 수신 중심점(130)과 제3 수신 안테나 패널(113) 사이의 제2 광선(142)사이의 각도로 정의된다.In the embodiment shown in FIG. 1, the plurality of receiving sources 120 may have the same xy plane and be concentric around the receiving center point 130. Each receiver 120 has a rotational offset corresponding to the value measured from the outermost receiver (e.g., the receiver with the largest radius). ) can have. For example, the first receiving source 121 is connected to the second receiving source (outermost) 122. is rotated offset by . For these rotations EK, Cr rotation offset ( )This can be. Assuming that the radius of the Cr-1th receiver is the largest, may be 0˚. The rotational offset may be measured between the line segment (or ray) between the receiving center point 130 and the receiving antenna panel 110 of each receiving source 120 (e.g., the lowest numbered antenna panel for that circle). there is. In the embodiment shown in Figure 1, the first receiving antenna panel 111 and the second receiving antenna panel 112 are connected to the first receiving source 121 (radius has), the third receiving antenna panel 113 and the fourth receiving antenna panel 114 are connected to the second receiving source 122 (radius ) is on the table. Therefore, the rotation offset is the first ray 141 and the second receiving source 122 (outermost) between the receiving center point 130 on the first receiving source 121 and the first receiving antenna panel 111 on the first receiving source 121. receiver, radius It is defined as the angle between the second light ray 142 between the receiving center point 130 and the third receiving antenna panel 113.

도 1에 도시된 실시예는 또한 z 축(예를 들어, xy 평면에 수직)을 따라 수신 안테나 어레이(100)로부터 거리 D만큼 이격된 송신 안테나 어레이(200)를 포함한다. 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)는 제1 안테나 어레이 및 제2 안테나 어레이로 지칭될 수 있다. 또한, "송신" 및 "수신"이라는 용어는 편의상 서로 다른 안테나 어레이를 식별하기 위해 사용된다. 본 개시의 실시예는 "수신" 안테나 어레이 및 "송신" 안테나 어레이의 안테나 패널의 배열이 "수신" 안테나 어레이로부터 "송신" 안테나 어레이로의 가시 영역 무선 전송에 사용되는 실시예를 포함하며, 그 역의 경우도 마찬가지이다.The embodiment shown in FIG. 1 also includes a transmit antenna array 200 spaced a distance D from the receive antenna array 100 along the z axis (e.g., perpendicular to the xy plane). The receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200 may be referred to as a first antenna array and a second antenna array. Additionally, the terms “transmit” and “receive” are used for convenience to identify different antenna arrays. Embodiments of the present disclosure include embodiments in which an arrangement of antenna panels of a “receive” antenna array and a “transmit” antenna array are used for visible-range wireless transmission from a “receive” antenna array to a “transmit” antenna array, wherein The reverse case is also the same.

송신 안테나 어레이(200)는 복수의 송신 안테나 패널(210)(M 개의 송신 안테나 요소)를 포함하며, 도 1에 도시된 실시예는 6 개의 송신 안테나 패널(211, 212, 213, 214, 215, 216)을 포함한다(M=6). 송신 안테나 패널(210) 중 하나 이상의 안테나 요소(송신 안테나 패널(210)의 안테나 요소의 수는 Q로 표시됨)가 단일 안테나 요소(Q=1) 또는 안테나 요소의 어레이(Q>1)일 수 있다. 송신 안테나 패널(210)은 복수의 송신원(220)(개별적으로 송신원(221, 222, 223)으로 식별됨)상에 배열된다. 송신 안테나 어레이(200)는 C_t개의 원(Ct는 송신원(220)의 수)를 포함하고, 송신원(220) 각각은 각각 로 식별되는 반경을 갖는다. 일부 실시예에서, 송신원(220) 각각은 로 각각 식별되는 반경은 갖는다. 일부 실시예에서, 일부 송신원(220)은 서로 동일한 반경을 갖는다.The transmit antenna array 200 includes a plurality of transmit antenna panels 210 (M transmit antenna elements), and the embodiment shown in FIG. 1 includes six transmit antenna panels 211, 212, 213, 214, 215, 216) (M=6). One or more antenna elements of the transmit antenna panel 210 (the number of antenna elements of the transmit antenna panel 210 is denoted by Q) may be a single antenna element (Q=1) or an array of antenna elements (Q>1). . The transmitting antenna panel 210 is arranged on a plurality of transmitting sources 220 (individually identified as transmitting sources 221, 222, and 223). The transmitting antenna array 200 includes C _t circles (Ct is the number of transmitting sources 220), and each of the transmitting sources 220 has a radius identified as . In some embodiments, each of the transmitting sources 220 Each has a radius identified by . In some embodiments, some transmitting sources 220 have the same radius as each other.

도 1에 도시된 실시예에서, 송신원(220)은 xy 평면에 평행하고, 동심이 송신 중심점(230) 주위인 것으로 도시되어 있다. 각각의 송신원(220)은 최외각 송신원(예를 들어, 가장 큰 반경을 갖는 원)으로부터 측정된 값에 대응하는 회전 오프셋() 예를 들어, 제1 송신원(221)은 제3 송신원(223)(최외각 송신원)으로부터 만큼 회전 오프셋된다. 이러한 표기법에 따르면, Ct 회전 오프셋()이 있을 수 있다. Ct-1번째 송신원(220)이 가장 큰 반경을 갖는다고 가정하면 는 0˚일 수 있다. 회전 오프셋()은 송신 중심점(230)과 각각의 송신원(220)의 송신 안테나 패널(210)(예를 들어, 송신 안테나 패널 가장 낮은 안테나 요소) 사이의 선분(또는 광선) 사이에서 측정될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제1 송신 안테나 패널(211) 및 제2 송신 안테나 패널(212)은 제1 송신원(221)(반경 을 가짐) 상에 있고, 제3 송신 안테나 패널(213) 및 제4 송신 안테나 패널(214)은 제2 송신원(222)(반경을 가짐) 상에 있고, 제5 송신 안테나 패널(215) 및 제6 송신 안테나 패널(216)은 제3 송신원(223)(반경 을 가짐)에 위치한다. 따라서, 회전 오프셋 는 제1 송신원(221)(반경 을 가짐)상의 송신 중심점(230)과 제1 송신 안테나 패널(211) 사이의 제1 광선(241) 및 제3 송신원(223)(예를 들어, 최외각 송신원, 반경 를 가짐)상의 송신 중심점(230)과 제5 송신 안테나 패널(215) 사이의 제3 광선(243)사이의 회전 오프셋으로 정의된다. 마찬가지로, 회전 오프셋 은 제2 송신원(222)(반경 을 가짐) 상의 송신 중심점(230)과 제3 송신 안테나 패널(213) 사이의 제2 광선(242) 및 제3 송신원(223)(예를 들어, 최외각 송신원, 반경 을 가짐)상의 송신 중심점(230)과 제5 송신 안테나 패널(215) 사이의 제3 광선(243)사이의 회전 오프셋으로 정의된다.In the embodiment shown in Figure 1, the transmission source 220 is shown to be parallel to the xy plane and concentric around the transmission center point 230. Each transmitting source 220 has a rotation offset corresponding to the value measured from the outermost transmitting source (e.g., the circle with the largest radius). ) For example, the first transmitting source 221 is connected to the third transmitting source 223 (the outermost transmitting source). is rotated offset by . According to this notation, Ct rotation offset ( )This can be. Ct-Assuming that the first transmitting source (220) has the largest radius, may be 0˚. Rotation offset ( ) can be measured between the line segment (or ray) between the transmission center point 230 and the transmit antenna panel 210 (e.g., the lowest transmit antenna panel antenna element) of each transmit source 220. In the embodiment shown in Figure 1, the first transmission antenna panel 211 and the second transmission antenna panel 212 are connected to the first transmission source 221 (radius has), and the third transmission antenna panel 213 and the fourth transmission antenna panel 214 are connected to the second transmission source 222 (radius has), and the fifth transmitting antenna panel 215 and the sixth transmitting antenna panel 216 are connected to the third transmitting source 223 (radius is located in). Therefore, the rotation offset is the first transmitting source 221 (radius The first ray 241 and the third transmission source 223 (e.g., the outermost transmission source, radius) between the transmission center point 230 and the first transmission antenna panel 211 on the It is defined as a rotational offset between the third light beam 243 between the transmission center point 230 and the fifth transmission antenna panel 215. Similarly, rotation offset is the second transmitting source (222) (radius (e.g., the outermost transmitting source, radius It is defined as the rotational offset between the third beam 243 between the transmission center point 230 and the fifth transmission antenna panel 215.

[0001] 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)는 서로에 대한 회전 오프셋(α)을 가질 수 있다. 회전 오프셋(α)는 수신 안테나 어레이(100)의 최외각 원의 반경과 송신 안테나 어레이(200) 사이의 각도와 관련하여, 여기서 설명될 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수신 안테나 어레이(100)의 최외각 수신원(122)(반경 을 가짐)은 송신 안테나 어레이(200)의 최외각 송신원(223)(반경 을 가짐)의 평면에 투영된다. 따라서, 회전 오프셋(α)은 투영 반경(150) 및 제3 송신원(223)(반경 를 가짐)의 제3 광선(243)의 사이의 회전 오프셋일 수 있다. [0001] The receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200 may have a rotational offset (α) with respect to each other. The rotational offset (α) will be described herein in relation to the angle between the radius of the outermost circle of the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200. As shown in FIG. 1, the outermost receiving source 122 (radius has) is the outermost transmitting source 223 (radius) of the transmitting antenna array 200. is projected onto the plane of ). Therefore, the rotation offset (α) is equal to the projection radius 150 and the third transmitter 223 (radius It may be a rotational offset between the third light rays 243.

도 1에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)에서의 원의 수(각각 Cr개 및 Ct 개)는 상이하다. 일부 실시예에서, 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)에서의 원의 수(각각 Cr개 및 Ct 개)는 동일하다. 안테나 패널이 하나 이상의 안테나 요소(Q>1)를 포함하는 본 개시의 실시예에서, 개별 안테나 요소는 선형, 원형 직사각형 등과 같은 다양하고 상이한 형상으로 배열될 수 있다.As shown in FIG. 1, in some embodiments the number of circles (Cr and Ct, respectively) in the receive antenna array 100 and the transmit antenna array 200 are different. In some embodiments, the number of circles (Cr and Ct, respectively) in receive antenna array 100 and transmit antenna array 200 are the same. In embodiments of the present disclosure where the antenna panel includes one or more antenna elements (Q>1), the individual antenna elements may be arranged in a variety of different shapes, such as linear, circular, rectangular, etc.

이러한 파라미터를 사용하는 경우, 모델이 선형 또는 원형 어레이가 될 만큼 유연하다. 예를 들어, Ct 및 Cr이 2이고, 두 원의 반경이 동일하고, 가 90˚인 경우, 모델은 원형 어레이가 되고(원당 두 개의 안테나 패널이 있는 경우 사각형 배열로 간주할 수 있음), 두 원의 반경이 상이하고, 가 0˚인 경우, 모델은 선형 어레이가 된다. When using these parameters, the model is flexible enough to be a linear or circular array. For example, if Ct and Cr are 2, the radii of both circles are the same, When is 90˚, the model becomes a circular array (can be considered a square array if there are two antenna panels per circle), the radii of the two circles are different, When is 0˚, the model becomes a linear array.

[0001] 본 개시에 따른 실시예의 양태는 도 1과 관련하여 설명된 안테나 모델에 따라, 예를 들어, 디코딩 오류 확률을 감소 또는 최소화, 채널 용량 또는 처리량을 최대화 및/또는 안테나 패널 간의 상관 관계를 감소 또는 최소화함으로써 성능 메트릭을 개선 또는 최적화하는 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)의 구성을 특정하는 안테나 어레이 파라미터 셋을 연산하는 것에 관한 것이다. [0001] Aspects of embodiments according to the present disclosure may, in accordance with the antenna model described with respect to FIG. 1, e.g., reduce or minimize decoding error probability, maximize channel capacity or throughput, and/or improve correlation between antenna panels. It relates to calculating an antenna array parameter set that specifies the configuration of a receiving antenna array 100 and a transmitting antenna array 200 that improves or optimizes performance metrics by reducing or minimizing them.

입력 파라미터는 수신 안테나 패널의 수(N), 송신 안테나 패널의 수(M), 수신원의 수(Cr), 송신원의 수(Ct), 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200) 사이의 거리(D), 반송파 파장() 및 각각의 안테나 패널의 안테나 요소의 수(Q)를 포함할 수 있다. The input parameters are the number of receiving antenna panels (N), the number of transmitting antenna panels (M), the number of receiving sources (Cr), the number of transmitting sources (Ct), and the number of transmitting antenna panels between the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200. Distance (D), carrier wavelength ( ) and the number (Q) of antenna elements of each antenna panel.

본 개시의 일 실시예 따른 방법으로부터의 출력 파라미터는 각각의 수신원(120)의 반경(예를 들어, i 번째 수신원(120)의 반경 r_i의 경우, , 또는, 등가적으로, ) 및 송신원(220)의 반경((예를 들어, i번째 송신원(220)의 반경 r_j의 경우, , 또는, 등가적으로, ), 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200) 사이의 회전 오프셋(α) 및 각각의 수신원(120)들 사이 및 각각의 송신원(220)들 사이의 회전 오프셋()(예를 들어, i 번째 수신원(120)의 회전 오프셋()인 경우 이고, i 번째 송신원(220)의 회전 오프셋()인 경우 임)을 포함한다. The output parameter from the method according to an embodiment of the present disclosure is the radius of each receiving source 120 (e.g., for the radius r _i of the ith receiving source 120, , or, equivalently, ) and the radius of the transmitting source 220 ((e.g., in the case of the radius r _j of the ith transmitting source 220, , or, equivalently, ), the rotational offset (α) between the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200, and the rotational offset between each receiving source 120 and between each transmitting source 220 ( ) (e.g., the rotation offset of the ith receiver 120 ( ), if , and the rotation offset of the ith transmitter 220 ( ), if Lim) includes.

도 1에는 안테나 패널(110, 210)이 수신원(120) 및 송신원(220) 상에 위치하는 것으로 도시되어 있다. 본 개시의 실시예는 물리적 안테나 어레이(100, 200)가 안테나 패널(110, 210)이 장착되는 하나 이상의 물리적 원형 지지 구조를 포함하는 실시예를 포함한다. 그러나, 본 개시의 실시예는 이에 한정되지 않으며 안테나 패널(110, 210)이 물리적인 원형에 장착될 필요는 없다. 본 개시의 실시예는 모든 안테나 패널(110, 210)이 중심점으로부터 하나 이상의 거리에 이격되는 배열을 더 포함하고, 여기서 하나 이상의 거리는 상기 원형 물리적 지지 구조가 없는 중심점 주위의 하나 이상의 가상 동심원 반경에 대응한다. 예를 들어, 도 4와 관련하여 더 상세히 설명되는 안테나 패널 어레이(400)를 참조한다.In FIG. 1 , antenna panels 110 and 210 are shown positioned on a receiving source 120 and a transmitting source 220 . Embodiments of the present disclosure include embodiments where the physical antenna arrays 100 and 200 include one or more physical circular support structures on which the antenna panels 110 and 210 are mounted. However, the embodiment of the present disclosure is not limited thereto, and the antenna panels 110 and 210 do not need to be mounted on a physical prototype. Embodiments of the present disclosure further include an arrangement in which all antenna panels 110, 210 are spaced at least one distance from a central point, wherein the one or more distances correspond to one or more virtual concentric radii around the central point without the circular physical support structure. do. For example, see antenna panel array 400, described in greater detail with respect to FIG. 4.

본 개시의 실시예는 디코딩 오류 확률을 최소화 채널 용량 또는 처리량을 최대화 및/또는 안테나 패널의 간의 상관 관계를 감소 또는 최소화함으로써 안테나 어레이의 부분들 간의 채널 상관 관계를 최소화함으로써 성능 메트릭을 개선 또는 최적화하는 것에 관한 것이다. 상관 관계는 각각의 안테나 패널에서 관찰되는 채널 조건의 유사성을 측정한 것이다. 최상의 성능(예를 들어, 가장 높은 데이터 처리량)은 일반적으로 안테나 패널에서 관찰되는 채널 상태가 서로 독립적이거나 매우 다른 경우 관찰된다. 이는 작은 상관 값에 해당한다. 따라서, 본 개시의 일부 실시예는 다양한 안테나 패널의 가시 영역 채널의 성능 메트릭을 개선 또는 최적화하기 위해 수신원 및 송신원에 대한 반경 및 각도 파라미터를 연산하는 것과 관련된다.Embodiments of the present disclosure improve or optimize performance metrics by minimizing channel correlation between portions of an antenna array by minimizing decoding error probability, maximizing channel capacity or throughput, and/or reducing or minimizing correlation between antenna panels. It's about something. Correlation is a measure of the similarity of channel conditions observed for each antenna panel. The best performance (e.g., highest data throughput) is typically observed when the channel conditions observed across the antenna panels are independent or very different from each other. This corresponds to a small correlation value. Accordingly, some embodiments of the present disclosure relate to computing radial and angular parameters for receiver and transmit sources to improve or optimize performance metrics of visible domain channels of various antenna panels.

다음 논의에서는 i 번째 행과 j 번째 열 요소가 i번째 수신(Rx) 안테나 패널과 j번째 송신(Tx) 안테나 패널 사이의 채널 상태를 나타내는 채널 행렬 H가 정의된다. 대응하는 안테나 쌍간의 상관 관계 값은 H^HH 또는 HH^H이다(여기서, H^H는 H의 허미션(Hermitian) 행렬임). 결과 행렬의 비 대각 요소(i와 j가 동일하지 않은 i 번째 행 요소 및 j 번째 열 요소)는 해당 안테나 쌍(즉, i 번째 안테나 및 j 번째 안테나) 간의 상관 관계 값을 나타낸다. 따라서, 본 개시의 실시예에 따른 양태는 H^HH 또는 HH^H의 비대각 요소의 크기를 작게 만드는 안테나 파라미터(예를 들어, 위에서 논의된 바와 같은 및 를 연산하는 것에 관한 것이다. In the following discussion, a channel matrix H is defined where the i-th row and j-th column elements represent the channel status between the i-th receive (Rx) antenna panel and the j-th transmit (Tx) antenna panel. The correlation value between the corresponding antenna pair is H ^H H or HH ^H (where H ^H is the Hermitian matrix of H). The off-diagonal elements of the resulting matrix (the i-th row element and j-th column element where i and j are not equal) represent the correlation values between the corresponding antenna pair (i.e. the i-th antenna and the j-th antenna). Accordingly, aspects according to embodiments of the present disclosure include antenna parameters that make the size of the off-diagonal elements of H ^H H or HH ^H small (e.g., as discussed above). and It is about calculating .

일부 경우에, 본 개시의 실시예는 4Х4 배열(4개의 수신 안테나 요소 N 및 4 개의 송신 안테나 요소 M)에 대응하는 Q는 1 이고 Cr 및 Ct은 2인 경우에 대한 정확한 솔루션을 연산하는 것과 관련된다. Cr 및 Ct가 2인 경우, 외부원의 는 이고, 은 내부원의 반경이며, c는 0을 초과하고 크고 1 이하의 값이다. In some cases, embodiments of the present disclosure relate to computing an exact solution for the case where Q is 1 and Cr and Ct are 2 corresponding to a 4Х4 array (4 receive antenna elements N and 4 transmit antenna elements M). do. When Cr and Ct are 2, the external source Is ego, is the radius of the inner circle, and c is a value greater than or equal to 0 and less than or equal to 1.

일부 경우에, 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)는 상이한 크기 제약을 가질 수 있다. 예를 들어, 위에서 언급한 바와 같이, 이동국(mobile station)은 기지국보다 안테나에 사용 가능한 공간이 훨씬 적을 수 있다. 또한, 이동국은 안테나의 일부 구성이 다른 구성보다 더 적합하게 하는 특정 폼 팩터(form factor)(예를 들어, 스마트폰은 일반적으로 얇은 직육면체 형상으로, 스마트폰의 전면과 후면에 해당하는 직육면체 형상의 두 대향면이 스마트폰의 가장자리에 해당하는 직육면체 형상의 나머지 네개의 면보다 훨씬 큼)를 가질 수 있다. 다른 예로서, 두 개의 통신 기지국(예를 들어, 건물 측면에 위치하는 것과 독립형에 위치하는 것)은 서로 다른 공간 제약을 가질 수 있다. 따라서, 아래에서 보다 자세히 설명하는 수학식 1, 2, 및 3은 수신 안테나 어레이(100)의 수신원(120)의 반경() 및 송신 안테나 어레이(200)의 송신원(220)의 반경()에 대한 제약과 관련된다. 제약은 디코딩 오류 확률을 최소화하고, 안테나 어레이(100, 200)에 대한 채널 용량을 최대화하고 및/또는 이러한 안테나 어레이(100, 200) 간의 상관 관계를 최소화함으로써 성능 메트릭을 개선 또는 최적화하는 안테나 패널(110, 210)의 다른 배열에 대응한다. In some cases, receive antenna array 100 and transmit antenna array 200 may have different size constraints. For example, as mentioned above, a mobile station may have much less space available for antennas than a base station. Additionally, the mobile station may be equipped with a specific form factor that makes some configurations of the antenna more suitable than others (e.g., smartphones are generally thin cuboids, with cuboid shapes corresponding to the front and back of the smartphone). The two opposing faces can be much larger than the remaining four faces of the rectangular parallelepiped, which corresponds to the edges of the smartphone. As another example, two communications base stations (e.g., one located on the side of a building and one located off-grid) may have different space constraints. Therefore, Equations 1, 2, and 3, described in more detail below, are the radius of the receiving source 120 of the receiving antenna array 100 ( ) and the radius of the transmitting source 220 of the transmitting antenna array 200 ( ) is related to constraints on . The constraints are an antenna panel ( 110, 210).

아래의 수학식 1은 내부 수신원의 반경() 및 내부 송신원의 반경()의 곱이 λD/4(λ는 반송파 파장이고, D는 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200) 사이의 거리이며, 스케일링 상수를 사용한 λ 및 D의 곱)의 홀수 배수인 제약을 나타낸다. Equation 1 below is the radius of the internal receiver ( ) and the radius of the internal transmitting source ( ) represents a constraint in which the product of λD/4 (λ is the carrier wavelength, D is the distance between the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200, and is an odd multiple of λ and D using a scaling constant) .

여기서, k는1, 3 및 5와 같은 홀수일 수 있다.Here, k can be an odd number such as 1, 3, and 5.

아래의 수학식 2는 내부 수신원의 반경() 및 내부 송신원의 반경()에 외부 수신원의 반경() 및 외부 송신원의 반경()의 곱을 더한 값은 반송파 파장(λ)과 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200) 사이의 거리(D)를 곱한 값의 절반의 홀수 배수인 제약을 나타낸다. Equation 2 below is the radius of the internal receiver ( ) and the radius of the internal transmitting source ( ) to the radius of the external receiver ( ) and the radius of the external transmitting source ( ) represents a constraint that is an odd multiple of half the product of the carrier wavelength (λ) and the distance (D) between the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200.

m은 1, 3 및 5와 같은 홀수일 수 있다. m can be an odd number such as 1, 3, and 5.

상기 수학식 1과 유사하게, 수학식 3은 신원의 반경() 및 외부 송신원의 반경()의 곱이 λD/4(λ는 반송파 파장이고, D는 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200) 사이의 거리이며, 스케일링 상수를 사용한 λ 및 D의 곱)의 홀수 배수인 제약을 나타낸다. Similar to Equation 1 above, Equation 3 is the radius of identity ( ) and the radius of the external transmitting source ( ) represents a constraint in which the product of λD/4 (λ is the carrier wavelength, D is the distance between the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200, and is an odd multiple of λ and D using a scaling constant) .

[0001] ㅣ은 1, 3 및 5와 같은 홀수일 수 있다. [0001] ㅣ may be an odd number such as 1, 3, and 5.

[0002] 수학식 1, 2 및 3의 제약을 만족하는 솔루션은 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)가 서로 다른 반경을 갖는 상황을 포함한다. 이것은 모바일 장치가 상당한 크기 제약을 가질 수 있고(예를 들어, 모바일 장치는 일반적으로 휴대용 장치이며 포켓 크기일 수 있음), 따라서, 모바일 장치의 안테나는 폼 팩터 또는 인클로저(enclosure)의 물리적 크기 제약을 충족시켜야 하기 때문에, 기지국 장치 및 스마트폰과 같은 모바일 장치를 구현하는 경우, 특히 유용한 상황일 수 있다. [0002] Solutions that satisfy the constraints of Equations 1, 2, and 3 include situations where the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200 have different radii. This means that mobile devices may have significant size constraints (e.g., mobile devices are typically handheld devices and may be pocket-sized), and therefore, antennas in mobile devices may have to adhere to the physical size constraints of the form factor or enclosure. This can be particularly useful when implementing base station devices and mobile devices such as smartphones.

[0003] 상기 수학식들은 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200)의 크기가 다를 수 있음을 나타낸다. 일반적으로 크기 제약이 적은 기지국에서 대형 안테나 어레이를 사용하여 모바일 장치의 소형 안테나 어레이를 보상할 수 있다. 또한, 다른 반경의 수신(또는 송신)원을 갖는 것은 스마트폰의 경우 특히 유용할 수 있으며, 스마트폰의 크기는 더 큰 직경의 원의 안테나 패널의 배치를 제한할 수 있으나(예를 들어, 스마트폰의 긴 치수 또는 스마트폰의 대각선에 의해 제한됨), 더 작은 직경의 원형 안테나 패널은 스마트폰의 더 작은 치수를 따라 배열될 수 있다. [0003] The above equations indicate that the sizes of the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200 may be different. In general, larger antenna arrays can be used in base stations with less size constraints to compensate for the small antenna arrays of mobile devices. Additionally, having receiving (or transmitting) sources of different radii may be particularly useful in the case of smartphones, although the size of the smartphone may limit the placement of antenna panels of larger diameter circles (e.g. Limited by the long dimensions of the phone or the diagonal of the smartphone), smaller diameter circular antenna panels can be arranged along the smaller dimensions of the smartphone.

두 개의 원(Ct 및 Cr은 2)이 있는 또 다른 특별한 경우로, 다른 설계 제약으로 인해 원 사이의 회전 오프셋이 90°(=90°)이고, 수신원 및 송신원이 동일한 크기인 경우, 본 개시의 실시예의 일부 양태는 예를 들어, 디코딩 오류 확률을 최소화하거나, 채널 용량을 최대화하거나 또는 안테나 채널 상관 관계를 줄이거나 최소화함으로써, 성능 메트릭을 개선하기 위해 수학식 4, 5 및 6의 제약을 충족시키는 파라미터 k, l, m 및 회전 오프셋(α)을 찾는 것과 관련된다.Another special case with two circles (Ct and Cr is 2), where due to other design constraints the rotational offset between the circles is 90° ( =90°), and when the receiving and transmitting sources are of the same size, some aspects of embodiments of the present disclosure may be used, for example, by minimizing the decoding error probability, maximizing the channel capacity, or reducing or minimizing the antenna channel correlation. , which involves finding the parameters k, l, m and rotation offset (α) that satisfy the constraints of Equations 4, 5 and 6 to improve the performance metrics.

아래의 수학식 4, 5 및 6에 도시된 바와 같이, 내부 및 외부 수신원(120)의 반경과 내부 및 외부 송신원(220)의 반경에 대한 제약 조건(, 여기서 c는 내부원 및 외부원의 반경의 비율(임) 및 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α)은 반송파 파장(λ) 거리(D), 및 1/2의 홀수 배수에 의해 제어된다. As shown in Equations 4, 5, and 6 below, constraints on the radii of the internal and external receiving sources 120 and the radii of the internal and external transmitting sources 220 ( , where c is the ratio of the radii of the inner and outer circles ( ) and the rotational offset (α) between the receive antenna array and the transmit antenna array is controlled by the carrier wavelength (λ) distance (D), and an odd multiple of 1/2.

여기서,a는 ±1일 수 있고, k는 ±1, ±3 및 ±5 와 같은 홀수일 수 있다.Here, a can be ±1, and k can be an odd number such as ±1, ±3, and ±5.

여기서, l은 ±1, ±3 및 ±5 와 같은 홀수일 수 있다.Here, l can be an odd number such as ±1, ±3, and ±5.

여기서,b는 ±1일 수 있고, m은 ±1, ±3 및 ±5 와 같은 홀수일 수 있다.Here, b can be ±1, and m can be an odd number such as ±1, ±3, and ±5.

일부 실시예에서, 수학식 5를 대신하여 다른 제약이 사용된다. 최적의 솔루션을 제공하는 다른 제약은 다음 수학식 7에 도시된다.In some embodiments, other constraints are used in place of Equation (5). Other constraints that provide the optimal solution are shown in Equation 7:

여기서, l은 ±1, ±3 및 ±5 와 같은 홀수일 수 있다.Here, l can be an odd number such as ±1, ±3, and ±5.

이러한 제약을 사용하면 다른 최적의 솔루션이 생성된다.Using these constraints leads to different optimal solutions.

위의 수학식 4, 5, 6 및 7의 조건 또는 제약을 충족하고, 가 90˚인 경우, 이론적으로 안테나 패널 사이에 최소 상관 관계가 있는(따라서, 이론적으로 채널 용량을 최대화하는) 안테나 파라미터의 예시가 아래 표 1에 나타난다. Satisfies the conditions or constraints of Equations 4, 5, 6, and 7 above, When is 90°, examples of antenna parameters that theoretically have the minimum correlation between antenna panels (and therefore theoretically maximize channel capacity) are shown in Table 1 below.

두 개의 원이 있는 세 번째 특별한 경우(Cr 및 ct는 2)로, 다른 설계 제약으로 인해 수신 안테나 어레이와 송신 안테나 사이의 회전 오프셋(α)이 0˚이고, 수신원 및 송신원이 동일한 크기로 간주되는 경우, 본 개시의 실시예의 일부 양태는 디코딩 오류 확률을 최소화하고, 채널 용량을 최대화하고, 안테나 상관 관계를 줄이거나 최소화함으로써 성능 메트릭을 개선 또는 최적화하기 위해 아래 수학식 8 내지 11의 제약(또는 다른 유사한 제약)을 충족시키는 파라미터 k, l, m 및 회전 오프셋(α)을 찾는 것과 관련된다.As a third special case with two circles (Cr and ct are 2), due to other design constraints, the rotational offset (α) between the receiving and transmitting antennas is 0˚, and the receiving and transmitting sources are considered to be of the same size. If so, some aspects of embodiments of the present disclosure may apply the constraints of Equations 8 to 11 below (or It involves finding parameters k, l, m and rotation offset (α) that satisfy other similar constraints.

여기서,α는 ±1일 수 있고, k은 ±1, ±3 및 ±5 와 같은 홀수일 수 있다.Here, α may be ±1, and k may be an odd number such as ±1, ±3, and ±5.

여기서, l은 ±1, ±3 및 ±5 와 같은 홀수일 수 있다.Here, l can be an odd number such as ±1, ±3, and ±5.

여기서, b는 ±1일 수 있고, m은 ±1, ±3 및 ±5 와 같은 홀수일 수 있다.Here, b can be ±1, and m can be an odd number such as ±1, ±3, and ±5.

여기서, 및 은 안테나 어레이의 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이고, c는 첫 번째 안테나 어레이의 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경인 및 사이의 비율이고, β는 첫번째 안테나 어레이의 첫 번째 및 두 번째 원 및 두 번째 안테나 어레이의 첫 번째 및 두 번째 원 사이의 회전 오프셋이다. here, and is the radius of the first and second circles of the antenna array, and c is the radius of the first and second circles of the first antenna array. and is the ratio between, and β is the rotational offset between the first and second circles of the first antenna array and the first and second circles of the second antenna array.

위의 수학식 8 내지 11의 조건 또는 제약을 충족하고, α가 0˚인 경우 이론적으로 안테나 패널 사이에 상관이 최소인(따라서, 이론적으로 채널 용량을 최대화하는) 안테나 파라미터의 솔루션의 예시가 아래 표 2에 나타난다.An example of a solution of antenna parameters that satisfies the conditions or constraints of Equations 8 to 11 above and theoretically has the minimum correlation between antenna panels (and therefore theoretically maximizes channel capacity) when α is 0˚ is given below. It appears in Table 2.

도 2a 내지 도 2d는 본 개시의 실시예에 따라 연산된 파라미터로 구성된 안테나 어레이의 예시적인 배열을 개략적으로 도시한 개념도이다. 보다 상세하게는, 도 2a는 k=1, l=-1, m=3, c=0.33 β=0.00 및 인 표 2의 첫 번째 행을 도시한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 안테나 패널(311, 312)은 제3 및 제4 안테나 패널(313, 314)이 있는 외부원의 반경의 0.33배의 반경을 갖는 내부원 상에 있고, β가 0˚이기 때문에, 네 개의 안테나 패널(311 내지 314)이 일렬로 배열된다(예를 들어, 일렬로 배열되므로 균일한 선형 어레이를 형성함). 2A to 2D are conceptual diagrams schematically showing an exemplary arrangement of an antenna array composed of parameters calculated according to an embodiment of the present disclosure. More specifically, Figure 2a shows k=1, l=-1, m=3, c=0.33 β=0.00 and shows the first row of Table 2. As shown in FIG. 2A, the first and second antenna panels 311 and 312 are located on an inner circle with a radius of 0.33 times the radius of the outer circle containing the third and fourth antenna panels 313 and 314. Since β is 0°, the four antenna panels 311 to 314 are arranged in a row (eg, they are arranged in a row to form a uniform linear array).

도 2b는 k=1, l=1, m=1, c=1 β=90.00˚ 및 인 표 2의 두 번째 행을 도시한다. 도 2b에서, c는 1.00이므로, 내부원 및 외부원은 동일한 반경을 가지며, 네 개의 안테나 패널(321 내지 324)은 모두 중심으로부터 동일한 거리에 위치한다. 두 개의 원은 90°(β=90°) 오프셋되므로 제1 및 제2 안테나 패널(321, 322)은 x축을 따라 위치하는 것으로 표시되고, 제3 및 제4 안테나 패널(323, 324)은 x축으로부터 y축을 따라 90°회전한 것으로 표시된다. 따라서, 네 개의 안테나 패널(321 내지 324)은 단일 원에 고르게 배열되므로, 균일한 원형 어레이를 형성한다(이 경우, 네 개의 안테나 패널은 정사각형 어레이임). Figure 2b shows k=1, l=1, m=1, c=1 β=90.00˚ and shows the second row of Table 2. In FIG. 2B, c is 1.00, so the inner and outer circles have the same radius, and all four antenna panels 321 to 324 are located at the same distance from the center. The two circles are offset by 90° (β=90°), so the first and second antenna panels 321, 322 are shown as being located along the x-axis, and the third and fourth antenna panels 323, 324 are shown as being located along the x-axis. It is displayed as a 90° rotation along the y-axis from the axis. Accordingly, the four antenna panels 321 to 324 are evenly arranged in a single circle, forming a uniform circular array (in this case, the four antenna panels are a square array).

[0001] 도 2c는 k=3, l=-1, m=5, c=0.60 β=0.00˚및 인 표 2의 세 번째 행을 도시한다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 안테나 패널(331, 332)은 제3 및 제4 안테나 패널(333, 334)이 있는 외부원의 반지름의 0.6배의 반지름을 갖는 내부원에 있으며, β가 0°이므로, 4개의 안테나 패널(311 내지 314)은 일렬로 배열된다(예를 들어, 불균일한 선형 어레이를 형성한다). [0001] Figure 2c shows k = 3, l = -1, m = 5, c = 0.60 β = 0.00˚ and shows the third row of Table 2. As shown in FIG. 2C, the first and second antenna panels 331 and 332 are in an inner circle with a radius of 0.6 times the radius of the outer circle containing the third and fourth antenna panels 333 and 334. , Since β is 0°, the four antenna panels 311 to 314 are arranged in a row (e.g., forming a non-uniform linear array).

도 2d는 k=1, l=-1, m=3, c=1.00 β=60.00˚, 및 인 표 2의 네 번째 행을 도시한다. 도 2d에 도시된 바와 같이, c는 1이므로, 내부원 및 외부원은 동일한 반경을 가지며, 네 개의 안테나 패널(321 내지 324)은 모두 중심으로부터 동일한 거리에 위치한다. Figure 2d shows k=1, l=-1, m=3, c=1.00 β=60.00˚, and shows the fourth row of Table 2. As shown in FIG. 2D, c is 1, so the inner and outer circles have the same radius, and all four antenna panels 321 to 324 are located at the same distance from the center.

두 개의 원은 60˚오프셋 되므로(=60˚) 제1 및 제2 안테나 패널(341, 342)은 x축을 따라 있는 것으로 도시되고, 제3 및 제4 안테나 패널(343, 344)은 x축으로부터 60° 회전된 것으로 표시된다. 네 개의 안테나 패널(341 내지 344)은 원상에 불균일하게 배치되어 네 개의 안테나 패널(341 내지 344)은 불균일한 원형 어레이를 형성한다(이 경우, 4개의 안테나 패널은 직사각형 어레이임). Since the two circles are offset by 60˚( =60°) The first and second antenna panels 341, 342 are shown as being along the x-axis, and the third and fourth antenna panels 343, 344 are shown as being rotated 60° from the x-axis. The four antenna panels 341 to 344 are arranged non-uniformly in a circle so that the four antenna panels 341 to 344 form a non-uniform circular array (in this case, the four antenna panels are a rectangular array).

도 2a 내지 도 2d는 본 개시의 일부 실시예에 따라 일부의 예시적인 안테나 어레이를 도시하나, 본 개시의 실시예는 이에 제한되지 않고, 본 개시의 다양한 다른 실시예에 따라 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이의 안테나 패널이 다양하고 적절하게 배열될 수 있다. 예를 들어, 모바일 장치의 크기 또는 기지국에 할당된 위치의 크기와 형상과 같은 물리적 제약은 최외각의 수신원 또는 송신원의 크기를 제한할 수 있다. 이러한 제약은 위의 표 1 및 표 2의 열에 반영될 수 있고, 무선 통신 시스템의 반송파 파장(λ) 및 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200) 사이의 거리(D)에 따라 달라질 수 있다. 2A-2D illustrate some example antenna arrays according to some embodiments of the present disclosure, but the embodiments of the present disclosure are not limited thereto, and include a receive antenna array and a transmit antenna according to various other embodiments of the present disclosure. The antenna panels of the array can be arranged in various ways. For example, physical constraints, such as the size of the mobile device or the size and shape of the location assigned to the base station, may limit the size of the outermost receiving or transmitting sources. These constraints are in Table 1 and Table 2 above. It may be reflected in heat and may vary depending on the carrier wavelength (λ) of the wireless communication system and the distance (D) between the receiving antenna array 100 and the transmitting antenna array 200.

도 2e 내지 2g는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 연산된 파라미터로 구성된 안테나 어레이의 추가적인 예를 개략적으로 도시한 개념도이다.2E to 2G are conceptual diagrams schematically showing additional examples of antenna arrays composed of parameters calculated according to various embodiments of the present disclosure.

도 2e는 반경이 서로 다른 2 개의 원이 있는 실시예를 도시하며, 내부원은 서로 120˚ 반경 간격으로 이격된 세 개의 안테나 패널을 갖고, 외부원은 30˚ 간격으로 이격된 열두 개의 안테나 패널을 갖는다.Figure 2e shows an embodiment with two circles of different radii, where the inner circle has three antenna panels spaced at 120° radial intervals from each other, and the outer circle has twelve antenna panels spaced at 30° intervals. have

도 2f는 안테나 패널이 4 개의 원으로 배열된 실시예를 도시하며, 여기서 각각의 원은 원의 중심을 기준으로 서로 반대편에 배열된 두 개의 안테나 패널을 포함한다. 각각의 원은 이전의 원으로부터 90˚ 오프셋된다. 예를 들어, 내부원으로부터 외부원으로 1 내지 4의 번호가 매겨진 경우, =90˚ =0˚ 및 =90˚이다. Figure 2f shows an embodiment in which antenna panels are arranged in four circles, where each circle includes two antenna panels arranged opposite each other with respect to the center of the circle. Each circle is 90 degrees from the previous circle. is offset. For example, if the circles are numbered 1 to 4 from the inner circle to the outer circle, =90˚ =0˚ and =90˚.

도 2g는 4 개의 원이 있는 실시예를 도시하며, 각각의 원은 서로 90˚ 간격으로 균일하게 이격된 4 개의 안테나 패널을 포함하고, 원 사이에 상대적인 회전이 없다(예를 들어, =0˚ =0˚ 및 =0˚이다). Figure 2g shows an embodiment with four circles, each circle 90° from the other. It contains four antenna panels spaced evenly apart, with no relative rotation between the circles (e.g. =0˚ =0˚ and =0˚).

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 상관 관계를 최소화하는 일부 가능한 솔루션을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing some possible solutions for minimizing correlation according to an embodiment of the present disclosure.

도 3은 Ct 및 Cr 값이 2 인 경우, 원 사이의 회전 오프셋(β)에 대한 다양한 (λD의 단위) 값의 디코딩 오류 확률을 최소화하고, 채널 용량을 최대화하고 및/또는 채널 상관 관계를 최소화함으로써 성능 메트릭을 개선하거나 최적화하는 몇 가지 가능한 솔루션을 나타내는 그래프이다. 여기서, 파라미터는 본 개시의 일 실시예에 따른 모델에 따라 연산된다. Figure 3 shows various plots of the rotational offset (β) between the circles, for Ct and Cr values of 2. A graph representing several possible solutions to improve or optimize a performance metric by minimizing the probability of a decoding error in a value (in units of λD), maximizing channel capacity, and/or minimizing channel correlation. Here, the parameters are calculated according to a model according to an embodiment of the present disclosure.

[0001] 수학식 1 내지 11에서 상기 제약 조건에 따라 연산된 특정 파라미터는 이론적으로 안테나 패널 간의 상관 관계를 0으로 만드는 솔루션과 관련된다. 그러나, 본 개시의 실시예는 이에 제한되지 않으며, 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이의 배치, 어레이 내의 안테나 패널의 위치, 안테나 패널 내의 안테나 요소의 배치 등을 실질적으로 고려하고, 따라서, 실제 안테나 상관 관계가 0이 아닐 수 있다. 그러나, 본 개시의 실시예는 본 개시의 실시예에 따라 배열되지 않은 안테나 어레이와 비교하여 고성능을 제공하기에 충분히 작거나 감소된 상관 관계를 나타내는 안테나 패널을 배열하기 위한 연산 파라미터에 관한 것이다. 예를 들어, 본 개시의 일부 실시예에서, 대략적인 배열은 수학식 1 내지 11에 대한 제약을 완화함으로써 획득된다(예를 들어, 수신원의 반경(r_i) 및 송신원의 반경(ρ_i)이 이상적인 값의 마진 내에 있도록 허용함). [0001] In Equations 1 to 11, specific parameters calculated according to the constraints are theoretically related to a solution that makes the correlation between antenna panels 0. However, embodiments of the present disclosure are not limited thereto, and substantially consider the arrangement of the receiving antenna array and the transmitting antenna array, the position of the antenna panel within the array, the arrangement of the antenna elements within the antenna panel, etc., and thus the actual antenna correlation may not be 0. However, embodiments of the present disclosure relate to computational parameters for arranging antenna panels that exhibit sufficiently small or reduced correlation to provide high performance compared to antenna arrays not arranged in accordance with embodiments of the present disclosure. For example, in some embodiments of the present disclosure, the approximate alignment is obtained by relaxing the constraints on Equations 1 through 11 (e.g., the radius of the receiver (r _i ) and the radius of the transmitter (ρ _i ) (allowed to be within the margins of this ideal value).

본 개시의 일부 실시예는 수신 안테나 어레이(100) 및 송신 안테나 어레이(200) 모두에서 다중원을 갖는 MХN 안테나에 대한 근사 솔루션을 연산하는 것에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 수신원의 회전 오프셋(β_i)은 송신원의 회전 오프셋(β_i)과 상이하다. Some embodiments of the present disclosure relate to computing approximate solutions for MХN antennas with multiple sources in both the receive antenna array 100 and the transmit antenna array 200. In some embodiments, the rotational offset of the receiving source (β _i ) is different from the rotational offset of the transmitting source (β _i ).

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 일반 프로세스는 예를 들어, 디코딩 오류 확률을 최소화 또는 감소시키거나 안테나 채널 상관 관계를 최소화 또는 감소시키거나 및/또는 주어진 제약 셋(예를 들어, 반송파 파장(λ), 거리(D) 및 기타 유사한 메트릭)에 따라 채널 용량(또는 기타 유사한 메트릭)을 최대화함으로써 성능 메트릭을 개선하거나 최적화한다. 본 개시의 일부 실시예에 따르면, 제1 안테나 어레이에 있는 원의 반경에 대한 근사 값은 수학식 12의 해를 찾는 것과 같이 반송파 주파수(λ) 및 거리(D)에 대한 함수로 연산된다.According to some embodiments of the present disclosure, the general process may, for example, minimize or reduce the decoding error probability, minimize or reduce the antenna channel correlation, and/or determine a given constraint set (e.g., carrier wavelength (λ) ), distance (D), and other similar metrics) to improve or optimize performance metrics by maximizing channel capacity (or other similar metrics). According to some embodiments of the present disclosure, an approximate value for the radius of a circle in the first antenna array is computed as a function of the carrier frequency (λ) and distance (D), such as finding a solution to Equation (12).

여기서, i는 0 내지 Cr-1일 수 있고, k_j는 양의 스케일링 파라미터이고, c_j는 i번째 원의 반경 및 최외각 원의 반경(Cr-1)의 비율이고, 여기서 는 1이다. 본 개시의 일부 실시예에서, k_j 및 C_j 파라미터는 실험 또는 시뮬레이션을 통해 결정된다. 제2 안테나 어레이에도 유사한 접근 방식이 적용된다. Here, i can be from 0 to Cr-1, k _j is a positive scaling parameter, c _j is the ratio of the radius of the ith circle and the radius of the outermost circle (Cr-1), where is 1. In some embodiments of the present disclosure, k _j and C _j parameters are determined through experimentation or simulation. A similar approach is applied to the second antenna array.

여기서, j는 0 내지 Ct-1일 수 있고, l_j는 양의 스케일링 파라미터이고, 는 i번째 원의 반경 및 최외각 원의 반경(Ct-1)의 비율이고, 여기서 는 1이다. 본 개시의 일부 실시예에서 및 는 실험 또는 시물레이션을 통해 결정된다. Here, j can be from 0 to Ct-1, l _j is a positive scaling parameter, is the ratio of the radius of the ith circle and the radius of the outermost circle (Ct-1), where is 1. In some embodiments of the present disclosure and is determined through experiment or simulation.

본 개시에 따른 실시예의 일부 양태는 현재 전자기 조건에 적응하도록 구성된 동적으로 구성 가능한 안테나 어레이(예를 들어, 수신 안테나 어레이 및/또는 송신 안테나 어레이)에 관한 것이다. 다양한 안테나 형상은 송신기 및 수신기가 직접 무선 통신 경로를 갖는 가시 영역 상황에서 특히 유용하다. 여기서, 지리적인 이유 또는 재난 등으로 인해 상호간에 통신이 어려운, 실내 사무실 통신 및 셀 타워 간의 실외 무선 통신과 같은 일부 시나리오가 포함된다.Some aspects of embodiments according to the present disclosure relate to dynamically configurable antenna arrays (e.g., receive antenna arrays and/or transmit antenna arrays) configured to adapt to current electromagnetic conditions. Various antenna geometries are particularly useful in line-of-sight situations where the transmitter and receiver have a direct wireless communication path. Here, some scenarios are included, such as indoor office communication and outdoor wireless communication between cell towers, where communication between each other is difficult due to geographical reasons, disasters, etc.

예를 들어, 본 개시의 일부 실시예에서, 구성 가능한 안테나 어레이는 실외 셀룰러 기지국이 무선 백홀을 통해 다른 실외 셀룰러 기지국과 통신하기 위해 사용된다. 동적으로 구성 가능한 안테나를 사용하는 경우, 기지국이 사용 가능한 특정 가시 영역 통신 경로에 적합하도록 안테나 어레이를 구성할 수 있다(예를 들어, 기지국 간의 거리 및/또는 안테나 어레이에 사용할 수 있는 크기 또는 공간을 기초로 함). 다른 예시로, 동적으로 구성 가능한 안테나 어레이는 하나 이상의 이동국과 통신하기 위해 사용될 수 있다. 기지국과 이동국 사이 거리(D)는 이동국이 기지국에 의해 서비스되는 셀을 통해 이동함에 따른 시간에 따라 변할 수 있다.For example, in some embodiments of the present disclosure, a configurable antenna array is used by an outdoor cellular base station to communicate with another outdoor cellular base station via wireless backhaul. When dynamically configurable antennas are used, the antenna array can be configured to suit the specific line-of-sight communication path available to the base stations (e.g., by varying the distance between base stations and/or the size or space available for the antenna array). based). As another example, a dynamically configurable antenna array may be used to communicate with one or more mobile stations. The distance (D) between a base station and a mobile station may change over time as the mobile station moves through the cell served by the base station.

본 개시에 따른 일부 실시예에서, 기지국 및/또는 이동국은 거리(D)가 시간에 따라 변경되거나 또는 가시 영역 경로가 변경, 차단 또는 손실(예를 들어, 기지국 고장으로 인해)됨에 따라 하나 이상의 안테나 어레이를 동적으로 재구성할 수 있다. In some embodiments according to the present disclosure, a base station and/or mobile station may be configured to use one or more antennas as the distance (D) changes over time or as the line-of-sight path changes, is blocked, or is lost (e.g., due to a base station failure). The array can be dynamically reconfigured.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 동적으로 재구성 가능한 안테나 어레이를 개략적으로 도시한 개념도이다.Figure 4 is a conceptual diagram schematically showing a dynamically reconfigurable antenna array according to an embodiment of the present disclosure.

보다 상세하게는, 본 개시의 일부 실시예는 상기 논의된 바와 같이, 연산된 반경 및 오프셋(예를 들어, r_i 및 β_i)을 포함하는 주어진 안테나 어레이 파라미터에 기초하여 동작하도록 재구성 가능한 안테나 어레이에 관한 것이다. 전술한 바와 같이, 이러한 파라미터는 특정 안테나 어레이의 물리적인 제약(예를 들어, 외부원의 최대 반경), 반송파 주파수(λ) 및 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 거리(D)에 따라 연산될 수 있다. More specifically, some embodiments of the present disclosure provide antenna arrays that are reconfigurable to operate based on given antenna array parameters, including calculated radii and offsets (e.g., r _i and β _i ), as discussed above. It's about. As mentioned above, these parameters may be calculated depending on the physical constraints of a particular antenna array (e.g., maximum radius of the outer circle), the carrier frequency (λ), and the distance (D) between the receive and transmit antenna arrays. You can.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 재구성 가능성을 달성하기 위해 대규모 그룹의 안테나 패널이 사용된다. 도 4에 도시된 실시예에서, 안테나 어레이(예를 들어, 수신 안테나 어레이(100) 또는 송신 안테나 어레이(200))는 그리드로 배열된 복수의 안테나 패널(410)을 포함한다. 각각의 안테나 패널(410)은 독립적이고 전기적으로 활성화 및 비활성화 될 수 있으며, 이에 의해 안테나 패널(410)의 임의의 조합이 활성화되어 다른 안테나 어레이와의 가시 영역 통신을 위한 활성 안테나 어레이를 형성할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에 따르면, 각각의 안테나 패널(410)은 복수의 Q 개의 안테나 요소(도 4에서 X로 도시됨)가 직사각형()으로 배열된 형태를 갖는다. 그러나 본 개시의 실시예는 이에 제한되지 않고, 다른 형태(예를 들어, 직사각형, 타원, 선형 어레이 등)로 배열된 Q 개의 안테나 요소를 포함할 수 있다. According to some embodiments of the present disclosure, large groups of antenna panels are used to achieve reconfigurability. In the embodiment shown in FIG. 4 , an antenna array (eg, receiving antenna array 100 or transmitting antenna array 200) includes a plurality of antenna panels 410 arranged in a grid. Each antenna panel 410 can be activated and deactivated independently and electrically, whereby any combination of antenna panels 410 can be activated to form an active antenna array for visible-range communication with other antenna arrays. there is. According to some embodiments of the present disclosure, each antenna panel 410 has a plurality of Q antenna elements (shown as Rectangle( ) is arranged in the form. However, embodiments of the present disclosure are not limited thereto and may include Q antenna elements arranged in different shapes (eg, rectangular, elliptical, linear array, etc.).

도 4에 도시된 특정 실시예에서, 64 개의 안테나 패널(410)은 8Х8 그리드로 배열되나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 안테나 어레이(400)는 64 개 이상의 안테나 패널을 포함하거나, 64 개 미만의 안테나 패널을 포함할 수 있으며, 높이와 너비가 다른 직사각형 형상으로 형성될 수 있고(예를 들어, 스마트폰의 일반적인 형상과 일치하도록 높이가 폭보다 큰 패널 그리드) 및/또는 육각 격자, 삼각격자 또는 원형 격자와 같은 다른 형상의 2 차원 격자로 배열된 안테나 패널(410)을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패널(410)은 평면상에 배열된다. 일부 실시예에서, 안테나 패널(410)은 실린더의 주변 또는 실린더의 일부에 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패널(410)은 잘린 정 이십면체의 일반적인 패턴으로 구 또는 반구 주변에 배열될 수 있다.In the specific embodiment shown in Figure 4, the 64 antenna panels 410 are arranged in an 8Х8 grid, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the antenna array 400 may include more than 64 antenna panels, or may include less than 64 antenna panels, and may be formed in a rectangular shape with different heights and widths (e.g., a smartphone can have the antenna panels 410 arranged in a two-dimensional grid (a panel grid with a height greater than the width to match the general shape of the panel grid) and/or another shape, such as a hexagonal grid, a triangular grid, or a circular grid. In some embodiments, antenna panel 410 is arranged on a plane. In some embodiments, antenna panel 410 may be arranged around the cylinder or on a portion of the cylinder. In some embodiments, antenna panels 410 may be arranged around a sphere or hemisphere in the general pattern of a truncated icosahedron.

[0001] 본 개시의 실시예들에 따르면, 통신 시스템이 3GPP 5G 및 6G 무선 통신 표준에서 사용되거나 제안된 반송파 파장과 같이 매우 높은 반송파 파장(λ)을 사용하는 경우 안테나 어레이(400)의 전체 크기는 매우 작을 수 있다. 특정 조건에 대해 본 개시의 실시예에 따라 연산된 파라미터에 기초하여 연산된 형상에 가장 가까운 안테나 패널(예를 들어, 연산된 반경 (r_i) 파라미터 및 회전 오프셋(β_i) 파라미터에 따라 안테나 패널의 이상적인 위치에 가장 가까운 위치)이 선택되고 사용을 위해 켜지거나 활성화된다. 예를 들어, 도 4는 4 개의 패널이 활성화되어 반경이 다른 2 개의 원으로 모델링될 수 있는 안테나 어레이를 형성하는 상태의 안테나 어레이(400)를 도시한다. [0001] According to embodiments of the present disclosure, the overall size of the antenna array 400 when the communication system uses a very high carrier wavelength (λ), such as the carrier wavelength used or proposed in the 3GPP 5G and 6G wireless communication standards. can be very small. For a particular condition, the antenna panel closest to the calculated shape based on the calculated parameters according to an embodiment of the present disclosure (e.g., the antenna panel according to the calculated radius (r _i ) parameter and rotational offset (β _i ) parameter The location closest to the ideal location is selected and turned on or activated for use. For example, Figure 4 shows antenna array 400 with four panels activated to form an antenna array that can be modeled as two circles of different radii.

도 4에 도시된 배열에서 안테나 패널(411, 412, 413 및 414)은 활성화(또는 켜짐) 상태임을 나타내기 위해 음영처리되고, 나머지 안테나 패널은 비활성화(또는 꺼짐) 상태임을 표시하기 위해 음영처리되지 않는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 안테나 패널(411, 412)(점선 원으로 표시됨)은 제1 원(421) 상에 있고, 제3 및 제4 안테나 패널(413, 414)는 제2 원(422)(점선 원으로 표시됨) 상에 있다. 유사한 방식으로, 안테나 어레이(400)의 안테나 패널(410)의 다양한 조합이 활성화되어 안테나 어레이를 개선되거나 최적화된 성능 메트릭으로 안테나 어레이의 연산된 파라미터에 근접하거나 일치하는 안테나 패널(410) 셋으로 재구성할 수 있다. 예를 들어, 성능 메트릭은 본 개시의 실시예들에 따른 최소화 또는 감소된 디코딩 오류 확률, 최대화된 채널 용량 또는 처리량 및/또는 감소되거나 최소화된 채널 상관 관계일 수 있다. 도 4는 하나의 안테나 어레이를 형성하기 위해 활성화된 4 개의 안테나 패널을 도시하고 있으나, 본 개시의 실시예는 이에 제한되지 않으며, 다른 안테나 어레이와의 가시 영역 통신을 위한 안테나 어레이를 형성하기 위해 임의의 수의 안테나 패널이 활성화될 수 있다. 더 나아가, 본 개시의 실시예는 다수의 상이한 다른 안테나 어레이와 통신하기위한 다수의 안테나 어레이가 단일 그리드에서 동시에 활성화되는 실시예를 포함한다. 예를 들어 안테나 패널(411, 412, 413 및 414)은 하나의 원격 안테나 어레이와 통신하기 위한 하나의 활성 안테나 어레이를 형성하고, 다른 안테나 패널(410)이 활성화되어 다른 원격 안테나 어레이와 동시에 통신하기 위한(예를 들어, 다른 거리 및/또는 다른 반송파 주파수에서) 또 다른 활성 안테나 어레이를 형성할 수 있다.In the arrangement shown in Figure 4, antenna panels 411, 412, 413, and 414 are shaded to indicate that they are activated (or turned on), and the remaining antenna panels are unshaded to indicate that they are disabled (or turned off). No. As shown in Figure 4, the first and second antenna panels 411 and 412 (indicated by dotted circles) are on the first circle 421, and the third and fourth antenna panels 413 and 414 are on the first circle 421. It is on a second circle 422 (indicated by a dashed circle). In a similar manner, various combinations of antenna panels 410 of antenna array 400 can be activated to reconfigure the antenna array into sets of antenna panels 410 that approximate or match the calculated parameters of the antenna array with improved or optimized performance metrics. can do. For example, the performance metric may be minimized or reduced decoding error probability, maximized channel capacity or throughput, and/or reduced or minimized channel correlation according to embodiments of the present disclosure. Figure 4 shows four antenna panels activated to form one antenna array, but embodiments of the present disclosure are not limited thereto, and any panel can be activated to form an antenna array for visible range communication with other antenna arrays. A number of antenna panels can be activated. Furthermore, embodiments of the present disclosure include embodiments in which multiple antenna arrays for communicating with multiple different other antenna arrays are activated simultaneously in a single grid. For example, antenna panels 411, 412, 413, and 414 form one active antenna array for communicating with one remote antenna array, and another antenna panel 410 is activated to communicate simultaneously with another remote antenna array. Another active antenna array may be formed for (eg, at a different distance and/or a different carrier frequency).

도 4에 도시된 실시예에서, 안테나 패널(410)은 안테나 어레이 제어기(430) 또는 처리 회로와 통신하고, 안테나 어레이 제어기(430)에 의해 제어 된다. 안테나 어레이 제어기(430)는 처리 회로일 수 있다. 안테나 어레이 제어기(430)는 안테나 패널(410)을 제어하기 위해 인터커넥트(interconnect, 432, 434)를 통해 안테나 패널(410)에 연결된다. 인터커넥트(432, 434)는 각각의 개별 패널에 대한 별도의 직접 연결 또는 크로스바 스위치 또는 다른 멀티플렉싱 기술을 통해 안테나 패널(410)을 제어하도록 배열될 수 있다. 안테나 어레이 제어기(430)는 무선 시스템(440)의 통신 구성요소일 수 있으며, 이는 무선에서 안테나 어레이(400)(예를 들어, 수신 안테나 어레이(100) 및/또는 송신 안테나 어레이(200))를 통해 무선 통신 장치에서 무선 통신을 수행하기 위한 믹서, 필터 및 디지털 신호 프로세서(예를 들어, 베이스밴드 프로세서) 등과 같은 아날로그 및 디지털 무선 구성 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 무선 시스템(440)으로부터 변조된 무선 신호를 안테나 어레이(400)의 특정 안테나 패널에 공급하고, 활성화된 안테나로부터 수신된 신호를 무선 시스템(440)에 연결함으로써(예를 들어, 활성화된 안테나 패널(410)을 무선 시스템(440)의 연결 포트에 전기적으로 연결함으로써) 활성화(또는 켜짐) 하도록 안테나 패널(410)을 제어한다. In the embodiment shown in FIG. 4 , antenna panel 410 is in communication with and controlled by antenna array controller 430 or processing circuitry. Antenna array controller 430 may be a processing circuit. The antenna array controller 430 is connected to the antenna panel 410 through interconnects 432 and 434 to control the antenna panel 410. Interconnects 432, 434 may be arranged to control antenna panels 410 through a separate direct connection to each individual panel or through a crossbar switch or other multiplexing technique. Antenna array controller 430 may be a communications component of wireless system 440, which wirelessly controls antenna array 400 (e.g., receive antenna array 100 and/or transmit antenna array 200). It may include analog and digital wireless components such as mixers, filters, and digital signal processors (eg, baseband processors) for performing wireless communications in a wireless communication device. In some embodiments, antenna array controller 430 supplies modulated wireless signals from wireless system 440 to specific antenna panels of antenna array 400 and transmits signals received from activated antennas to wireless system 440. The antenna panel 410 is controlled to be activated (or turned on) by connecting (eg, electrically connecting the activated antenna panel 410 to the connection port of the wireless system 440).

본 개시의 일부 실시예에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 안테나 어레이 구성 파라미터를 연산하도록 구성된다(예를 들어, 도 5 및 도 6과 관련하여 더 상세히 설명됨). 그러나, 본 개시의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 개시의 일부 실시예에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 외부 소스(예를 들어, 무선 시스템(440))로부터 수신된 안테나 어레이 파라미터에 따라 안테나 어레이(400)의 안테나 패널(410)을 제어한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 이동국은 이동국 및 기지국 모두에 대한 안테나 파라미터를 연산하고 원하는 안테나 어레이 파라미터를 기지국으로 전송할 수 있다(예를 들어, 이동국은 기지국에 대한 안테나 어레이의 방향에 대한 더 많은 정보를 가질 수 있다). 마찬가지로, 일부 실시예에서, 기지국은 이동국에 대한 안테나 파라미터를 연산하고, 안테나 어레이의 구성을 위해 이동국에 안테나 파라미터를 전송할 수 있다.In some embodiments of the present disclosure, antenna array controller 430 is configured to compute antenna array configuration parameters (e.g., described in more detail with respect to FIGS. 5 and 6). However, embodiments of the present disclosure are not limited thereto. For example, in some embodiments of the present disclosure, antenna array controller 430 controls antenna panel 410 of antenna array 400 according to antenna array parameters received from an external source (e.g., wireless system 440). ) is controlled. For example, in some embodiments, the mobile station may compute antenna parameters for both the mobile station and the base station and transmit the desired antenna array parameters to the base station (e.g., the mobile station may have more information about the orientation of the antenna array relative to the base station). can have information). Likewise, in some embodiments, the base station may compute antenna parameters for the mobile station and transmit the antenna parameters to the mobile station for configuration of the antenna array.

도 4는 안테나 어레이(400)가 그리드로 배열된 복수의 안테나 패널(410)을 포함하는 실시예를 도시하였으나, 본 개시의 실시예는 이에 제한되지 않는다. 본 개시의 일부 실시예에서, 재구성 가능한 안테나 어레이는 복수의 이동 가능한 안테나 패널(410)을 포함하고, 여기서 하나 이상의 액추에이터(예를 들어, 전기 모터, 솔레노이드 및 압전 액추에이터와 같은 전기 기계식 엑추에이터)는 안테나 어레이 구성 파라미터에 따라(예를 들어, 연산된 반경(r_i) 및 회전 오프셋()에 기초하여) 안테나 패널(410)을 다른 위치에 배치(예를 들어, 물리적으로 이동하도록)하도록 구성된다. Figure 4 shows an embodiment in which the antenna array 400 includes a plurality of antenna panels 410 arranged in a grid, but the embodiment of the present disclosure is not limited thereto. In some embodiments of the present disclosure, a reconfigurable antenna array includes a plurality of movable antenna panels 410, where one or more actuators (e.g., electromechanical actuators such as electric motors, solenoids, and piezoelectric actuators) are configured to actuate the antennas. Depending on the array configuration parameters (e.g. the calculated radius (r _i ) and rotation offset ( ) based on) is configured to place (e.g., physically move) the antenna panel 410 to a different location.

[0001] 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 안테나 어레이를 동적으로 구성하기 위한 방법의 흐름도이다. [0001] Figure 5 is a flowchart of a method for dynamically configuring an antenna array according to an embodiment of the present disclosure.

[0002] 방법(500)은 무선 통신 장치의 안테나 어레이(400)를 제어하도록 구성된 안테나 어레이 제어기(430)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이 제어기(430)는 이동국의 구성요소 또는 기지국의 구성요소일 수 있다. 안테나 어레이 제어기(430)는 또한 무선 통신 장치 내의 애플리케이션 프로세서 및/또는 기저 대역 프로세서로서 동작하는 것과 같은 다른 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. [0002] Method 500 may be implemented by an antenna array controller 430 configured to control an antenna array 400 of a wireless communication device. For example, antenna array controller 430 may be a component of a mobile station or a base station. Antenna array controller 430 may also be configured to perform other functions, such as operating as an application processor and/or baseband processor within a wireless communication device.

[0003] 도 5를 참조하면, 동작(510)에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 안테나 어레이를 동작시키기 위한 무선 전송 조건을 수신한다. 상술한 바와 같이, 무선 전송 조건의 다양한 변경으로 인해 이러한 조건을 정의하는 하나 이상의 파라미터가 변경될 수 있다. 이러한 파라미터는 송신 안테나 패널의 수(M), 수신 안테나 패널의 수(N), 각 안테나 패널의 안테나 요소의 수(Q), 반송파 파장(λ), 송신 안테나 어레이와 수신 안테나 어레이 사이의 거리(D), 송신원의 수(Ct) 및 수신원의 수(Cr)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시간이 지남에 따라 이동국이 셀을 통해 이동할 수 있기 때문에 거리(D)는 이동국과 통신하는 시간에 따라 변할 수 있다. 다른 예로써, 반송파 파장(λ)은 이동국이 다른 주파수 대역으로 전환하는 경우 또는 다른 간섭 소스(예를 들어, 근처 주파수에서 동작하는 인접 안테나 어레이)를 수용하기 위한 무선 백홀의 재구성하는 경우 변경될 수 있다. [0003] Referring to Figure 5, at operation 510, antenna array controller 430 receives wireless transmission conditions for operating the antenna array. As discussed above, various changes in wireless transmission conditions may cause one or more parameters defining these conditions to change. These parameters are the number of transmit antenna panels (M), the number of receive antenna panels (N), the number of antenna elements in each antenna panel (Q), the carrier wavelength (λ), and the distance between the transmit and receive antenna arrays ( D), the number of transmitters (Ct), and the number of receivers (Cr). For example, the distance D may change depending on the time of communication with the mobile station because the mobile station may move through the cell over time. As another example, the carrier wavelength (λ) may change when a mobile station switches to a different frequency band or reconfigures the wireless backhaul to accommodate other sources of interference (e.g., adjacent antenna arrays operating at nearby frequencies). there is.

[0001] 수신 안테나 패널의 수(N) 또는 송신 안테나 패널의 수(M)는 조건의 다양한 변화(예를 들어, 패널의 고장, 다른 다중화 처리량 요구 사항 등)으로 인해 변경될 수 있으며, 송신원의 수(Ct) 및 수신원의 수(Cr)는 다양한 제약(예를 들어, 원의 최대 크기 또는 안테나 어레이의 설계로 인한 가능한 원의 수의 제한)으로 인해 변경될 수 있다. [0001] The number of receiving antenna panels (N) or the number of transmitting antenna panels (M) may change due to various changes in conditions (e.g., failure of a panel, different multiplexing throughput requirements, etc.) of the transmitting source. The number (Ct) and number of receiving sources (Cr) may vary due to various constraints (e.g., maximum size of a circle or limitations on the number of possible circles due to the design of the antenna array).

[0001] 동작 530에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 수신원의 반경(r_i) 및 송신원의 반경(ρ_i), 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α) 및 안테나 어레이 내의 송신원들 사이 및/또는 수신원들 사이의 회전 오프셋()등과 같은 새로운 안테나 구성 파라미터를 연산한다. 본 개시의 일부 실시예에 따르면, 안테나 어레이 제어기(430)는 주어진 무선 전송 조건(M, N, Q, λ, D, Ct, Cr)을 충족하고, 무선 통신 장치의 물리적 제약(예를 들어, 안테나 어레이(400)의 안테나 패널(410)의 물리적 크기 또는 배열로 인한 제약)도 충족하는 가능한 솔루션을 연산하기 위해 수학식 1 내지 11과 관련하여 전술한 바와 같이 하나 이상의 기술을 적용한다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 가능한 파라미터 셋은 입력 무선 송신 조건을 만족시킨다. 본 개시에 따른 이러한 실시예에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 안테나 어레이(400)를 구성하기 위해 사용될 수 있는 가능한 솔루션 중 특정 솔루션을 선택한다. 일부 실시예에서, 가능한 솔루션 셋은 물리적 안테나 어레이(400)의 물리적 특성(예를 들어, 치수 및 방향)에 의해 제한된다. 일부 실시예에서, 솔루션은 실제 안테나 어레이(400)에 얼마나 가깝게 구현될 수 있는지의 관점에서 평가된다(예를 들어, 안테나 어레이(400)의 선택된 안테나 패널(410) 셋이 연산된 이상적인 값과 얼마나 일치하는지 여부, 따라서, 주어진 솔루션이 허용 가능한 낮은 채널 상관 관계를 가지는 여부에 따름). 일부 실시예에서, 실제 안테나 어레이(400)에서 구현될 수 없는 솔루션을 제거한 후, 나머지 가능한 솔루션 중에서 하나의 솔루션이 무작위로 선택된다. [0001] At operation 530, the antenna array controller 430 controls the radius of the receiving source (r _i ) and the radius of the transmitting source (ρ _i ), the rotational offset (α) between the receiving antenna array and the transmitting antenna array, and the transmitting source within the antenna array. rotational offset between and/or between receivers ( ), etc. calculate new antenna configuration parameters. According to some embodiments of the present disclosure, the antenna array controller 430 satisfies the given wireless transmission conditions (M, N, Q, λ, D, Ct, Cr) and satisfies the physical constraints of the wireless communication device (e.g., To compute a possible solution that also satisfies constraints due to the physical size or arrangement of the antenna panel 410 of the antenna array 400, one or more techniques are applied as described above with respect to Equations 1 to 11. In some embodiments, one or more possible parameter sets satisfy input wireless transmission conditions. In this embodiment according to the present disclosure, antenna array controller 430 selects a particular solution among possible solutions that can be used to configure antenna array 400. In some embodiments, the set of possible solutions is limited by the physical characteristics (e.g., dimensions and orientation) of the physical antenna array 400. In some embodiments, solutions are evaluated in terms of how closely they can be implemented to an actual antenna array 400 (e.g., how closely a selected set of antenna panels 410 of antenna array 400 compares to the calculated ideal value). whether they match and, therefore, whether a given solution has an acceptably low channel correlation). In some embodiments, after eliminating solutions that cannot be implemented in the actual antenna array 400, one solution is randomly selected from among the remaining possible solutions.

동작 550에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 연산된 파라미터(예를 들어, 수신원의 반경(r_i), 송신원의 반경(ρ_i) 및 수신 안테나 어레이와 송신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α) 및 송신원들 사이 및/또는 수신원들 사이의 회전 오프셋())를 기초로 안테나 어레이(400)를 재구성한다. 전술한 바와 같이, 본 개시의 일부 실시예에서, 안테나 어레이(400)를 재구성하는 것은 연산된 파라미터에 가장 가까운 특정 안테나 패널(410)을 활성화하는 것을 포함한다(예를 들어, 연산된 반경(r_i 및/또는 ρ_i)에 따라 이격되고, 연산된 회전 오프셋()에 따라 회전됨). At operation 550, the antenna array controller 430 determines the calculated parameters (e.g., radius of the receiving source (r _i ), radius of the transmitting source (ρ _i ), and rotational offset (α) between the receiving and transmitting antenna arrays. and rotational offset between transmitting sources and/or between receiving sources ( )) The antenna array 400 is reconfigured based on. As described above, in some embodiments of the present disclosure, reconfiguring the antenna array 400 includes activating a particular antenna panel 410 that is closest to the computed parameter (e.g., the computed radius r _i and/or ρ _i ), and the calculated rotation offset ( ) is rotated accordingly).

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 다른 무선 통신 장치와의 가시 영역 통신을 위한 안테나 어레이(400)의 특정 안테나 패널(410)의 활성화가 안테나 어레이(400)의 다른 안테나 패널(410)의 동시 사용을 반드시 배제하는 것은 아니다. 예를 들어, 기지국의 안테나 어레이(400)의 한 셋의 안테나 패널(410)은 제1 이동국과 통신하기 위해 활성화될 수 있고, 동일한 안테나 어레이의 제2 안테나 패널 셋은 제2 이동국과 통신하기 위해 활성화될 수 있다. 제1 이동국 및 제2 이동국은 상이한 반송파 파장(λ) 및/또는 기지국으로부터 상이한 거리(D)와 같은 다른 무선 통신 조건에서 통신할 수 있고, 상이한 안테나 크기 제한을 가질 수 있다(예를 들어, 스마트폰은 차량 탑재 무선 통신 장치보다 더 작은 안테나 어레이를 가질 수 있음). 일부 실시예에서, 빔포밍 또는 멀티플렉싱은 다른 무선 송수신기와 통신하기 위한 안테나 패널의 동시 사용 사이의 간섭을 제한하기 위해 추가로 적용될 수 있다. According to some embodiments of the present disclosure, activation of a specific antenna panel 410 of the antenna array 400 for visible-range communication with another wireless communication device may result in simultaneous use of other antenna panels 410 of the antenna array 400. does not necessarily exclude it. For example, one set of antenna panels 410 of a base station's antenna array 400 may be activated to communicate with a first mobile station, and a second set of antenna panels 410 of the same antenna array may be activated to communicate with a second mobile station. It can be activated. The first mobile station and the second mobile station may communicate under different wireless communication conditions, such as different carrier wavelengths (λ) and/or different distances (D) from the base station, and may have different antenna size limitations (e.g., smart The phone may have a smaller antenna array than a vehicle-mounted wireless communication device). In some embodiments, beamforming or multiplexing may be further applied to limit interference between simultaneous uses of antenna panels to communicate with other wireless transceivers.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 안테나 어레이 파라미터를 연산하기 위한 방법의 흐름도이다.Figure 6 is a flowchart of a method for calculating antenna array parameters according to an embodiment of the present disclosure.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 도 6에서 도시된 방법(600)은 도 5의 동작 530에서 새로운 안테나 어레이 구성 파라미터를 연산할 때 사용된다. According to some embodiments of the present disclosure, the method 600 shown in FIG. 6 is used in operation 530 of FIG. 5 when calculating new antenna array configuration parameters.

도 6을 참조하면, 동작 610에서 처리 회로는 현재 무선 전송 조건이 4x4 전송의 특정 조건(송신 안테나 요소의 수(M) 및 수신 안테나 요소의 수(N)는 4), 즉 M 및 N은 4)을 충족하는지 여부를 결정한다. 여기서, 송신 안테나 어레이 및 수신 안테나 어레이는 모두 두 개의 원을 포함한다(Ct 및 Cr은 2). 그렇다면, 안테나 어레이 제어기(430)는 현재 무선 전송 조건이 수학식 1 내지 3, 4 내지 7 또는 8 내지 11과 관련하여 상술한 특수한 경우 중 하나를 만족하는지 결정한다. Referring to FIG. 6, in operation 610, the processing circuit determines that the current wireless transmission conditions are the specific conditions of 4x4 transmission (the number of transmit antenna elements (M) and the number of receive antenna elements (N) are 4), i.e., M and N are 4. ) is satisfied. Here, both the transmit antenna array and the receive antenna array include two circles (Ct and Cr are 2). If so, the antenna array controller 430 determines whether the current wireless transmission condition satisfies one of the special cases described above with respect to Equations 1 to 3, 4 to 7, or 8 to 11.

구체적으로, 동작 620에서 안테나 어레이 제어기(430)는 전류 제약으로 인해 수신원의 반경(r_i)이 송신원의 반경(ρ_i)과 다른지 여부를 판단한다. 그러한 경우, 동작 630에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 수신원의 반경(r_i), 송신원의 반경(ρ_i) 송신 안테나 어레이 및 수신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α) 및 전술한 바와 같은 수학식 1 내지 3에 따른 수신원들 사이의 회전 오프셋() 및 송신원들 사이의 회전 오프셋()을 포함하는 안테나 파라미터의 집합을 연산한다. Specifically, in operation 620, the antenna array controller 430 determines whether the radius (r _i ) of the receiving source is different from the radius (ρ _i ) of the transmitting source due to current constraints. In such a case, at operation 630, the antenna array controller 430 determines the radius of the receiving source (r _i ), the radius of the transmitting source (ρ _i ), the rotational offset (α) between the transmitting and receiving antenna arrays, and the math as described above. Rotation offset between receivers according to equations 1 to 3 ( ) and rotational offset between transmitters ( ) Compute a set of antenna parameters including ).

동작 620에서, 현재 제약이 수신원의 반경(r_i)이 송신원의 반경(ρ_i)이 다른 것을 허용하지 않는다는 결정(예를 들어, 수신원의 반경(r_i)이 송신원의 반경(ρ_i)과 동일해야함)에 대한 응답으로, 동작 640에서 안테나 어레이 제어기(430)는 두 개의 수신원이 서로 90˚만큼 회전 오프셋되어야 하는지 여부 및 2 개의 송신원이 서로 90˚만큼 회전 오프셋되어야 하는지 여부를 결정한다. 그러한 경우, 동작 650에서, 안테나 어레이 제어기(430)는 수신원 및 송신원의 반경 및 수신 안테나 어레이와 송신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α)을 포함하는 안테나 파라미터의 집합을 연산한다. 수신원들 사이의 회전 오프셋() 및 송신원들 사이의 회전 오프셋()은 90˚로 설정된다. 따라서, 이러한 파라미터는 상술한 바와 같이, 수학식 4 내지 7에 의해 연산될 수 있다. At operation 620, it is determined that the current constraints do not allow the radius of the receiver (r _i ) to be different from the radius of the transmitter (ρ _i ) (e.g., the radius of the receiver (r _i ) is different from the radius of the transmitter (ρ _i ). In response to ), in operation 640, the antenna array controller 430 determines whether the two receiving sources should be rotationally offset from each other by 90 degrees and whether the two transmitting sources should be rotationally offset from each other by 90 degrees. do. In such a case, in operation 650, antenna array controller 430 computes a set of antenna parameters including radii of the receive and transmit sources and a rotational offset (α) between the receive and transmit antenna arrays. Rotation offset between receivers ( ) and rotational offset between transmitters ( ) is set to 90˚. Accordingly, these parameters can be calculated by Equations 4 to 7, as described above.

동작 640에서, 현재 제약이 수신원 및 송신원이 90˚의 회전 오프셋을 가질 것을 요구하지 않는다는 결정에 대한 응답으로, 안테나 어레이 제어기(630)는 동작 660에서 안테나 어레이 제어기(430)는 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α)이 0˚인지 여부를 결정한다.At operation 640, in response to determining that current constraints do not require the receive and transmit sources to have a rotational offset of 90 degrees, antenna array controller 630 determines, at operation 660, that antenna array controller 430 configures the receive antenna array and Determine whether the rotational offset (α) between the transmit antenna arrays is 0°.

수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 오프셋(α)이 0˚인 경우, 동작 670에서 안테나 어레이 제어기(430)는 상술한 바와 같은, 수학식 8 내지 11에 따라 안테나 파리미터를 연산한다. 연산된 안테나 파라미터의 집합은 수신원 및 송신원의 반경(수신원 및 송신원의 반경은 동일함)과 수신원들 사이의 회전 오프셋()과 송신원들 사이의 회전 오프셋()을 포함한다. 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α)은 0˚로 설정된다. When the offset (α) between the receiving antenna array and the transmitting antenna array is 0°, in operation 670, the antenna array controller 430 calculates antenna parameters according to Equations 8 to 11, as described above. The set of calculated antenna parameters is the radius of the receiver and transmitter (the radii of the receiver and transmitter are the same) and the rotation offset between the receivers ( ) and the rotational offset between the transmitters ( ) includes. The rotational offset (α) between the receiving antenna array and the transmitting antenna array is set to 0°.

동작 610에서 안테나 어레이 제어기(430)가 현재 무선 전송 조건이 M 및 N이 4이고, Ct 및 Cr이 2인 특정 경우를 만족하지 않는다고 판단한 경우 또는 동작 660에서 안테나 어레이 제어기(430)가 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋(α)이 0˚가 아니라고 판단한 경우, 안테나 어레이 제어기(430)는 수학식 12에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산한다.If the antenna array controller 430 determines in operation 610 that the current wireless transmission conditions do not satisfy the specific case where M and N are 4 and Ct and Cr are 2, or in operation 660 the antenna array controller 430 determines that the receiving antenna array When it is determined that the rotation offset (α) between the and transmit antenna arrays is not 0°, the antenna array controller 430 calculates antenna array parameters according to Equation 12.

동작 630, 650, 670 또는 680에서 안테나 어레이 파라미터를 연산한 결과는 수신원의 반경(r_i), 송신원의 반경(ρ_i), 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 사이의 오프셋(α) 및 수신원들 사이의 회전 오프셋() 및 송신원들 사이의 회전 오프셋()을 포함하는 안테나 어레이 파라미터의 집합일 수 있다. 이렇게 연산된 안테나 어레이 파라미터는 도 5의 동작 550과 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 수신 안테나 어레이 및 송신 안테나 어레이 중 하나 이상을 재구성하는데 사용될 수 있다. The result of calculating the antenna array parameters in operations 630, 650, 670, or 680 is the radius of the receiving source (r _i ), the radius of the transmitting source (ρ _i ), the offset (α) between the receiving and transmitting antenna arrays, and the receiving source. The rotation offset between them ( ) and rotational offset between transmitters ( ) may be a set of antenna array parameters including. These computed antenna array parameters may be used to reconfigure one or more of the receive antenna array and the transmit antenna array, as discussed above with respect to operation 550 of FIG. 5 .

따라서, 본 개시에 따른 실시예들의 양태는 예를 들어, 디코딩 오류 확률(또는, 디코딩 오류율)을 감소 또는 최소화, 처리량 또는 채널 용량을 최대화 또는 안테나 패널수, 무선 송수신기간의 거리, 반송파 파장과 같은 입력 무선 전송 조건을 기초로 무선 송수신기 간의 가시 영역 통신에서 채널 상관 관계를 최소화함으로써, 성능 메트릭을 개선 또는 최적화 하기 위한 다수의 안테나 구성 파라미터를 연산하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.Accordingly, aspects of embodiments according to the present disclosure may include, for example, reducing or minimizing the decoding error probability (or decoding error rate), maximizing throughput or channel capacity, or adjusting the number of antenna panels, distance between wireless transmitters and receivers, carrier wavelength, etc. A system and method for computing multiple antenna configuration parameters to improve or optimize performance metrics by minimizing channel correlation in visible-domain communications between wireless transceivers based on input wireless transmission conditions.

본 개시의 실시예에 따라 연산된 안테나 파라미터는 규칙적인(예를 들어, 균일하게 이격된) 불규칙적인(예를 들어, 균일하지 않게 이격된) 안테나 어레이 모두를 초래할 수 있다. 본 개시에 따른 일부 실시예에서, 안테나 어레이 제어기는 연산된 안테나 구성 파라미터에 기초하여 안테나 어레이의 안테나 패널을 재구성한다.Antenna parameters calculated in accordance with embodiments of the present disclosure can result in both regular (eg, evenly spaced) and irregular (eg, unevenly spaced) antenna arrays. In some embodiments according to the present disclosure, the antenna array controller reconfigures the antenna panels of the antenna array based on the computed antenna configuration parameters.

도 5는 무선 구성 파라미터를 기초로 안테나 어레이를 재구성하는 방법의 흐름도이고, 도 6은 안테나 구성 파라미터를 연산하기 위한 방법의 흐름도이다. 공정 단계의 순서는 고정되어 있지 않고, 통상의 기술자에 의해 인식되는 임의의 원하는 순서로 변경될 수 있음을 이해해야 한다.FIG. 5 is a flowchart of a method for reconfiguring an antenna array based on wireless configuration parameters, and FIG. 6 is a flowchart of a method for calculating antenna configuration parameters. It should be understood that the order of process steps is not fixed and may be varied in any desired order recognized by those skilled in the art.

일부 실시예에서, 상술한 안테나 구성 파라미터를 연산하기 위한 시스템 및 방법은 하나 이상의 처리 회로에서 구현된다. 여기서 처리 회로라는 용어는 데이터 또는 디지털 신호를 처리하는데 사용되는 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합을 의미하는 것으로 사용된다. 처리 회로 하드웨어에는 예를 들어, ASIC, 범용 또는 특수 목적의 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU), 기저대역 프로세서(baseband processor), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 그래픽 처리 유닛(graphic processing unit, GPU) 및 FPGA(field programmable gate array)와 같은 프로그래밍이 가능한 논리 장치를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 처리 회로에서, 각각의 기능은 그 기능을 수행하도록 구성된 하드웨어, 즉, 하드-와이어(hard-wired)에 의해 수행되거나, 비일시적 저장 매체에 저장된 명령을 실행하도록 구성된 중앙 처리 장치와 같은 보다 일반적인 목적의 하드웨어에 의해 수행된다. 처리 회로는 단일 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)에서 제작되거나 여러 개의 상호 연결된 인쇄 회로 기판에 분산될 수 있다. 처리 회로는 다른 처리 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리 회로는 PCB 상에서 상호 연결된 두 개의 프로세싱 회로인 FPGA 및 중앙 처리 유닛을 포함할 수 있다.In some embodiments, systems and methods for computing antenna configuration parameters described above are implemented in one or more processing circuits. The term processing circuitry is used herein to mean any combination of hardware, firmware and software used to process data or digital signals. Processing circuit hardware includes, for example, ASICs, general-purpose or special-purpose central processing units (CPUs), baseband processors, digital signal processors, and graphic processing units. , GPU) and programmable logic devices such as FPGA (field programmable gate array). In the processing circuitry used herein, each function is performed by hardware configured to perform that function, i.e., hard-wired, or a central processing unit configured to execute instructions stored in a non-transitory storage medium. It is performed by more general purpose hardware such as . Processing circuitry can be fabricated on a single printed circuit board (PCB) or distributed over multiple interconnected printed circuit boards. The processing circuitry may include other processing circuitry. For example, the processing circuitry may include an FPGA and a central processing unit, which are two processing circuits interconnected on a PCB.

비록 용어 "제 1", "제 2" 및 "제 3"등이 본 명세서에서 다양한 구성 요소, 영역 및/또는 섹션을 설명하기 위해 사용되어도 이러한 구성요소 영역 및/또는 섹션은 이에 의해 제한되지 않는다. 이러한 용어는 하나의 구성요소 영역 또는 섹션을 다른 구성요소, 영역 또는 섹션과 구별하는 데만 사용된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 제1 구성요소, 영역 또는 섹션은 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고, 제2 구성요소, 영역 또는 섹션으로 지칭될 수 있다.Although the terms “first,” “second,” and “third,” etc. are used herein to describe various components, regions and/or sections, such component regions and/or sections are not limited thereto. . These terms are used only to distinguish one component area or section from another component, area or section. Accordingly, a first element, region, or section described herein may be referred to as a second element, region, or section without departing from the spirit and scope of the disclosure.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것이고, 본 개시의 개념을 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용되는 용어" 실질적으로","약" 및 이와 유사한 용어는 정도의 용어가 아닌 근사값의 용어로 사용되며, 의해 인식될 측정 또는 연산된 값의 고유한 편차를 설명하기 위한 것이다.The terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments and is not intended to limit the concept of the disclosure. As used herein, the terms “substantially,” “about,” and similar terms are used as terms of approximation rather than terms of degree, and are intended to describe inherent deviations in measured or calculated values that will be recognized by.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수형태도 포함하도록 의도된다. 본 명세서에서, "포함하는"이라는 용어는 언급된 특징, 정수, 단계, 연산 및/또는 구성요소의 존재를 지정하나, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 연산, 및/또는 구성요소 및/또는 그 그룹의 추가하거나 이를 배제하지 않는다는 것이 추가로 이해될 것이다. As used herein, the singular forms are intended to also include the plural forms unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, the term "comprising" designates the presence of a stated feature, integer, step, operation, and/or component, but also includes one or more other features, integers, steps, operations, and/or components and/or It will be further understood that neither addition nor exclusion of the group is made.

본 명세서에서, 사용되는 용어 "및/또는"은 하나 이상의 연관된 열거 항목의 임의의 및 모든 조합을 포함한다. "적어도 하나의"와 같은 표현은 구성요소 목록 앞에 쓰일 때 전체 구성요소 목록을 수정하고 목록의 개별요소는 수정하지 않는다. 또한, 본 개시의 실시예를 설명할 때 "할 수 있다"라는 용어는 "본 개시의 적어도 하나의 실시예"를 의미한다. 또한, "예시적인"이라는 용어는 예시를 나타내는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "사용하다"는 "활용하다"라는 용어와 동의어로 간주될 수 있다. 안테나 구성 파라미터를 연산하고 연산된 파라미터에 기초하여 안테나 어레이를 재구성하기 위한 시스템 및 방법에 대한 실시예가 본 명세서에서 구치적으로 설명되고 예시되었지만, 많은 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시의 원리에 따라 구성된 연산된 파라미터에 기초하여 안테나 구성 파라미터를 연산하고 안테나 어레이를 재구성하기 위한 시스템 및 방법이 본 명세서에서 구체적으로 설명된 것과 다르게 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 개시는 다음의 청구 범위 및 이의 균등물에서 정의된다.As used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of one or more associated listed items. Expressions such as "at least one", when used before a list of components, modify the entire list of components and do not modify individual elements of the list. Additionally, the term “may” when describing embodiments of the present disclosure means “at least one embodiment of the present disclosure.” Additionally, the term “exemplary” is intended to refer to an example. As used herein, the term “use” may be considered synonymous with the term “utilize.” Although embodiments of systems and methods for calculating antenna configuration parameters and reconfiguring antenna arrays based on the calculated parameters have been specifically described and illustrated herein, many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, it should be understood that systems and methods for calculating antenna configuration parameters and reconfiguring an antenna array based on computed parameters constructed in accordance with the principles of the present disclosure may be implemented differently than as specifically described herein. Furthermore, the present disclosure is defined by the following claims and their equivalents.

100: 수신 안테나 어레이 110: 수신 안테나 패널
111: 제1 수신 안테나 패널 112: 제2 수신 안테나 패널
113: 제3 수신 안테나 패널 114: 제4 수신 안테나 패널
120: 수신원 121: 제1 수신원
122: 제2 수신원 130: 수신 중심점
141: 제1 광선 142: 제2 광선
200: 송신 안테나 어레이 210: 송신 안테나 패널
220: 송신원 221: 제1 송신원 222: 제2 송신원
230: 송신 중심점 311, 312, 313, 314: 안테나 패널100: receiving antenna array 110: receiving antenna panel
111: first receiving antenna panel 112: second receiving antenna panel
113: Third receiving antenna panel 114: Fourth receiving antenna panel
120: Receiving source 121: First receiving source
122: second receiving source 130: receiving center point
141: first ray 142: second ray
200: Transmitting antenna array 210: Transmitting antenna panel
220: Transmitting source 221: First transmitting source 222: Second transmitting source
230: Transmission center point 311, 312, 313, 314: Antenna panel

Claims (22)

안테나 패널들을 포함하는 제1 안테나 어레이로서, 상기 안테나 패널들은, 제1 반경을 갖는 제1 원 상에 배열된 하나 이상의 제1 안테나 패널들, 상기 제1 안테나 패널들은 하나 이상의 안테나 요소들을 포함하고; 및
제2 반경을 갖는 제2 원상에 배열된 하나 이상의 제2 안테나 패널들, 상기 제2 안테나 패널들 각각은 하나 이상의 안테나 요소들을 포함하고,
상기 제2 원은 중심점에서 상기 제1 원과 동심이고, 상기 하나 이상의 제2 안테나 패널들은 상기 하나 이상의 제1 안테나 패널들에 대해 상기 중심점의 주위에 제1 각도로 배열되고,
상기 제1 반경, 상기 제2 반경 및 상기 제1 각도는 무선 전송 조건에 따라 상기 제1 안테나 어레이의 크기 제약을 만족하도록 연산되고,
상기 무선 전송 조건은 두 개 이상의 원들에 배열된 하나 이상의 제3 안테나 패널들을 포함하는 제2 안테나 어레이까지의 가시 영역(line of sight) 거리 및 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 가시 영역 무선 전송의 반송파 주파수를 포함하는 안테나 어레이. A first antenna array comprising antenna panels, the antenna panels comprising one or more first antenna panels arranged on a first circle having a first radius, the first antenna panels comprising one or more antenna elements; and
one or more second antenna panels arranged on a second circle having a second radius, each of the second antenna panels comprising one or more antenna elements,
the second circle is concentric with the first circle at a center point, the one or more second antenna panels are arranged at a first angle about the center point relative to the one or more first antenna panels,
The first radius, the second radius, and the first angle are calculated to satisfy size constraints of the first antenna array according to wireless transmission conditions,
The wireless transmission conditions include the line of sight distance to a second antenna array comprising one or more third antenna panels arranged in two or more circles and the line of sight between the first antenna array and the second antenna array. An antenna array containing a carrier frequency for area wireless transmission. 제1항에 있어서,
상기 무선 전송 조건은,
상기 제1 안테나 어레이의 안테나 패널들;
상기 제1 안테나 어레이의 제1 안테나 패널들이 배열된 다수의 원들; 및
상기 안테나 패널들 각각의 안테나 요소들을 더 포함하는, 안테나 어레이.According to paragraph 1,
The wireless transmission conditions are,
antenna panels of the first antenna array;
a plurality of circles in which first antenna panels of the first antenna array are arranged; and
An antenna array further comprising antenna elements for each of the antenna panels. 제2항에 있어서,
상기 무선 전송 조건은,
상기 제2 안테나 어레이의 상기 제3 안테나 패널들; 및
상기 제2 안테나 어레이의 상기 제3 안테나 패널들이 배열된 다수의 원들을 더 포함하는, 안테나 어레이.According to paragraph 2,
The wireless transmission conditions are,
the third antenna panels of the second antenna array; and
The antenna array further includes a plurality of circles in which the third antenna panels of the second antenna array are arranged. 제1항에 있어서,
상기 제1 안테나 어레이는 안테나 어레이 제어기를 더 포함하며,
상기 안테나 어레이 제어기는, 상기 무선 전송 조건의 변화에 따라 상기 제1 반경, 상기 제2 반경, 상기 제1 각도 및 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 제2 각도를 연산하고; 그리고,
상기 제1 반경, 상기 제2 반경, 상기 제1 각도 및 상기 제2 각도에 기초하여 상기 제1 안테나 어레이를 재구성하도록 구성된, 안테나 어레이.According to paragraph 1,
The first antenna array further includes an antenna array controller,
The antenna array controller calculates the first radius, the second radius, the first angle, and the second angle between the first antenna array and the second antenna array according to changes in the wireless transmission conditions; and,
and reconstruct the first antenna array based on the first radius, the second radius, the first angle and the second angle. 제4항에 있어서,
상기 안테나 어레이 제어기는,
상기 제1 반경, 상기 제2 반경 상기 제1 각도에 따라 상기 안테나 패널들의 그리드로부터 선택된 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 활성화하도록 구성되는, 안테나 어레이.According to paragraph 4,
The antenna array controller,
and activating the first antenna panels and the second antenna panels selected from the grid of antenna panels according to the first radius, the second radius and the first angle. 제4항에 있어서,
상기 안테나 어레이 제어기는,
상기 제1 반경, 상기 제2 반경, 상기 제2 각도에 따라 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 위치시키는 하나 이상의 액추에이터를 제어하도록 구성된, 안테나 어레이.According to paragraph 4,
The antenna array controller,
An antenna array configured to control one or more actuators that position the first antenna panels and the second antenna panels according to the first radius, the second radius, and the second angle. 제1항에 있어서,
상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들은 상기 제1 원 및 상기 제2 원의 주위에 불균일하게 이격되는, 안테나 어레이.According to paragraph 1,
The first antenna panels and the second antenna panels are spaced unevenly around the first circle and the second circle. 제1항에 있어서,
상기 제1 반경 및 상기 제2 반경은 동일한, 안테나 어레이.According to paragraph 1,
wherein the first radius and the second radius are equal. 제1항에 있어서,
상기 제1 반경 및 상기 제2 반경은 상이한, 안테나 어레이.According to paragraph 1,
The first radius and the second radius are different. 제1항에 있어서,
상기 제1 반경, 제2 반경 및 제1 각도는 데이터 처리량을 최대화 하도록 성능 메트릭의 최적화에 따라 연산되는, 안테나 어레이.According to paragraph 1,
wherein the first radius, second radius and first angle are calculated according to optimization of performance metrics to maximize data throughput. 제10항에 있어서,
상기 메트릭은,
디코딩 에러 확률을 최소화하는 것 및 채널 상관 관계를 최소화하는 것 중 적어도 하나에 기초하여 연산되는, 안테나 어레이.According to clause 10,
The metric is,
An antenna array, calculated based on at least one of minimizing decoding error probability and minimizing channel correlation. 두 개 이상의 제1 원들 상에 배열된 제1 안테나 패널들을 포함하는 제1 안테나 어레이 및 두 개 이상의 제2 원들 상에 배열된 제2 안테나 패널들을 포함하는 제2 안테나 어레이 사이의 가시 영역 거리; 및
상기 제1 안테나 어레이와 상기 제2 안테나 어레이 사이의 가시 영역 무선 전송의 반송파 주파수를 포함하는 무선 전송 조건을 수신하는 것;
상기 무선 전송 조건에 기초하여 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이에 대한 안테나 어레이 파라미터를 상기 제1 안테나 어레이의 크기 제약을 만족하도록 연산하는 것을 포함하고,
상기 안테나 어레이 파라미터는,
상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들의 하나 이상의 제1 반경;
상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 사이의 하나 이상의 제1 회전 오프셋;
상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들의 하나 이상의 제2 반경;
상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 사이의 하나 이상의 제2 회전 오프셋; 및
상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋을 포함하는, 안테나 구성 방법.a visible range distance between a first antenna array comprising first antenna panels arranged on two or more first circles and a second antenna array comprising second antenna panels arranged on two or more second circles; and
receiving wireless transmission conditions including a carrier frequency of visible region wireless transmission between the first antenna array and the second antenna array;
Based on the wireless transmission conditions, calculating antenna array parameters for the first antenna array and the second antenna array to satisfy size constraints of the first antenna array,
The antenna array parameters are,
one or more first radii of the first circles of the first antenna array;
one or more first rotational offsets between the first circles of the first antenna array;
one or more second radii of the second circles of the second antenna array;
one or more second rotational offsets between the second circles of the second antenna array; and
A method of configuring an antenna, comprising a rotational offset between the first antenna array and the second antenna array. 제12항에 있어서,
상기 무선 전송 조건은,
상기 제1 안테나 어레이 내의 상기 제1 안테나 패널들;
상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들;
상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들;
상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들; 및
상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들 각각의 안테나 요소들을 포함하는, 안테나 구성 방법.According to clause 12,
The wireless transmission conditions are,
the first antenna panels within the first antenna array;
the first circles of the first antenna array;
the second antenna panels of the second antenna array;
the second circles of the second antenna array; and
A method of configuring an antenna, comprising antenna elements of each of the first antenna panels and the second antenna panels. 제12항에 있어서,
상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것은,
상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 안테나 패널들의 수와 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들의 수는 모두 네 개인 것; 및
상기 제1 안테나 패널들은 상기 제1 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제1 원으로 배열되고, 상기 제2 안테나 패널들은 상기 제2 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제2 원으로 배열되는 것을 결정하는 것을 포함하는, 안테나 구성 방법.According to clause 12,
Calculating the antenna array parameters is,
a total of the number of first antenna panels in the first antenna array and the number of second antenna panels in the second antenna array are four; and
determining that the first antenna panels are arranged in two first circles in the first antenna array, and the second antenna panels are arranged in two second circles in the second antenna array, How to configure an antenna. 제14항에 있어서,
상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것은,
상기 무선 전송 조건이 상기 제1 원들의 상기 제1 반경이 상기 제2 원들의 상기 제2 반경과 다르다는 것을 지시한다고 결정하는 것; 및
다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,

여기서, 상기 k, 상기 m 및 상기 l은 양의 홀수일 수 있고, 상기 및 상기 은 상기 제1 안테나 어레이의 제1 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이고, 상기 및 상기 는 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이고, 상기 는 상기 반송파 주파수이고, 상기 는 상기 가시 영역 거리인 안테나 구성 방법.According to clause 14,
Calculating the antenna array parameters is,
determining that the wireless transmission condition indicates that the first radius of the first circles is different from the second radius of the second circles; and
Comprising antenna array parameters according to the following constraints,

Here, the k, the m, and the l may be positive odd numbers, and the and above is the radius of the first circle and the second circle among the first circles of the first antenna array, and and above is the radius of the first circle and the second circle of the second circles of the second antenna array, and is the carrier frequency, and is the visible range distance. Antenna configuration method. 제14항에 있어서,
상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것은,
상기 무선 전송 조건이 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들의 상기 제1 반경이 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들의 상기 제2 반경과 동일하고, 상기 제1 안테나 어레이의 두 개의 상기 제1 원들 사이 및 상기 제2 안테나 어레이의 두 개의 상기 제2 원들 사이의 회전 오프셋은 모두 90°인 것을 확인하는 것 및,
다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,

여기서, 상기 a 및 상기 b는 -1 또는 1 이고, 상기 k, 상기 l 및 상기 m은 양의 홀수 또는 음의 홀수이고, 상기 및 상기 은 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이고, 상기 c는 상기 및 상기 의 비율이고, 상기 는 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋인 안테나 구성 방법.According to clause 14,
Calculating the antenna array parameters is,
The wireless transmission condition is such that the first radius of the first circles of the first antenna array is equal to the second radius of the second circles of the second antenna array, and the two Verifying that the rotational offset between the first circles and between the two second circles of the second antenna array are both 90°, and
Comprising antenna array parameters according to the following constraints,

Here, a and b are -1 or 1, k, l and m are positive odd or negative odd, and and above is the radius of the first circle and the second circle of the first circles of the first antenna array, and c is the radius of the first circle of the first antenna array, and and above is the ratio of is a rotational offset between the first antenna array and the second antenna array. 제14항에 있어서,
상기 안테나 파라미터를 연산하는 것은,
상기 제1 안테나 어레이의 제1 원들의 상기 제1 반경은 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들의 상기 제2 반경과 동일하고, 상기 제1 안테나 어레이의 2 개의 제1 원들 사이 및 상기 제2 안테나 어레이의 2 개의 제2 원들 사이의 회전 오프셋은 모두 90˚가 아니고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이 사이의 회전 오프셋은 0˚인 것을 확인하는 것; 및
다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,

여기서, 상기 a 및 상기 b는 -1 또는 1 이고, 상기 k, 상기 l 및 상기 m은 양의 홀수 또는 음의 홀수이고, 상기 및 상기 은 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원의 반경이고, 상기 c는 상기 및 상기 의 비율이고, 상기 는 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원 및 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 중 첫 번째 원 및 두 번째 원 사이의 회전 오프셋인 안테나 구성 방법.According to clause 14,
Calculating the antenna parameters is,
The first radius of the first circles of the first antenna array is equal to the second radius of the second circles of the second antenna array, between the two first circles of the first antenna array and the second verifying that the rotational offset between the two second circles of the antenna array is not all 90° and that the rotational offset between the first antenna array and the second antenna array is 0°; and
Comprising antenna array parameters according to the following constraints,

Here, a and b are -1 or 1, k, l and m are positive odd or negative odd, and and above is the radius of the first circle and the second circle of the first circles of the first antenna array, and c is the radius of the first circle of the first antenna array, and and above is the ratio of is a rotational offset between the first and second circles of the first circles of the first antenna array and the first and second circles of the second circles of the second antenna array. 제13항에 있어서,
상기 안테나 파라미터를 연산하는 것은,
상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 안테나 패널들의 수 및 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들의 수는 모두 네 개가 아니고, 상기 제1 안테나 패널들이 상기 제1 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제1 원들로 배열되지 않거나 상기 제2 안테나 패널들이 상기 제2 안테나 어레이에서 두 개의 상기 제2 원들로 배열되지 않는 것을 결정하는 것; 및
다음 제약 조건들에 따라 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것을 포함하고,

여기서, 상기 는 반송파 주파수이고, 상기 는 상기 가시 영역 거리이고, 상기 는 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 i 번째 원의 반경이고, 상기 i는 0 이상 Cr-1 이하의 실수이고, c는 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 원들 중 i 번째 원의 반경 및 상기 제1 원들 중 최외각 원의 반경(Cr-1) 사이의 비율이고, 상기 는 양의 홀수이고, 상기 는 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 중 j 번째 원의 반경이고, 상기 j는 0 이상 Ct-1 이하의 실수이고, 상기 는 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 원들 중 j 번째 원의 반경 및 상기 제2 원들 중 최외각 원의 반경(Ct-1) 사이의 비율이고, 는 1이고, 상기 는 양의 홀수인, 안테나 구성 방법.According to clause 13,
Calculating the antenna parameters is,
The number of the first antenna panels in the first antenna array and the number of the second antenna panels in the second antenna array are not four, and the first antenna panels are two of the first antenna panels in the first antenna array. determining that the second antenna panels are not arranged in circles or that the second antenna panels are not arranged in two second circles in the second antenna array; and
Comprising antenna array parameters according to the following constraints,

Here, the above is the carrier frequency, and is the visible area distance, and is the radius of the i-th circle among the first circles of the first antenna array, i is a real number between 0 and Cr-1, and c is the radius of the i-th circle among the first circles of the first antenna array. and the radius (Cr-1) of the outermost circle among the first circles, is a positive odd number, and is the radius of the jth circle among the second circles of the second antenna array, where j is a real number between 0 and Ct-1, and is the ratio between the radius of the jth circle among the second circles of the second antenna array and the radius (Ct-1) of the outermost circle among the second circles, is 1, and is a positive odd number. Antenna configuration method. 제12항에 있어서,
상기 무선 전송 조건의 변경에 따라 상기 안테나 어레이 파라미터를 연산하는 것; 및
상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 재구성하는 것을 더 포함하는, 안테나 구성 방법.According to clause 12,
calculating the antenna array parameters according to changes in the wireless transmission conditions; and
The antenna configuration method further comprising reconfiguring the first antenna array and the second antenna array according to the antenna array parameters. 제19항에 있어서,
상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 재구성하는 것은,
상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제1 안테나 어레이의 상기 제1 안테나 패널들의 제1 그리드로부터 상기 제1 안테나 패널들을 활성화하는 것; 및
상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제2 안테나 어레이의 상기 제2 안테나 패널들의 제2 그리드로부터 상기 제2 안테나 패널들을 활성화하는 것을 포함하는, 안테나 구성 방법.According to clause 19,
Reconfiguring the first antenna array and the second antenna array includes:
activating the first antenna panels from the first grid of first antenna panels of the first antenna array according to the antenna array parameters; and
A method of configuring an antenna, comprising activating the second antenna panels from a second grid of the second antenna panels of the second antenna array according to the antenna array parameters. 제20항에 있어서,
상기 제1 안테나 패널들의 상기 제1 그리드는 평평한 평면, 실린더의 일부 및 구의 일부에 배열되는, 안테나 구성 방법.According to clause 20,
The first grid of first antenna panels is arranged in a flat plane, part cylinder and part sphere. 제19항에 있어서,
상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 재구성하는 것은,
상기 안테나 어레이 파라미터에 따라 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 배열하기 위해 하나 이상의 액추에이터를 사용하여 상기 제1 안테나 패널들 및 상기 제2 안테나 패널들을 이동시키는 것을 포함하는, 안테나 구성 방법.
According to clause 19,
Reconfiguring the first antenna array and the second antenna array includes:
A method of configuring an antenna, comprising moving the first antenna panels and the second antenna panels using one or more actuators to align the first antenna panels and the second antenna panels according to the antenna array parameters. .