KR20200036058A - 밀리미터파 액세스 시스템들에서 빔 트래킹을 위한 비대칭 성능 구동 방법들 - Google Patents

밀리미터파 액세스 시스템들에서 빔 트래킹을 위한 비대칭 성능 구동 방법들 Download PDF

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Abstract

사용자 장비 (UE) 를 동작시키기 위한 방법, 장치, 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 그 장치는 밀리미터파 기지국 (mmW-BS) 과의 무선 통신 링크를 mmW-BS 로부터의 송신 빔에 기초하여 확립하고, 송신 빔은 송신 빔 방향을 가지고, mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하고, 무선 통신 링크와 연관된 빔포밍 성능 정보 및 송신 빔에 기초하여 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝한다.

Description

밀리미터파 액세스 시스템들에서 빔 트래킹을 위한 비대칭 성능 구동 방법들{ASYMMETRIC CAPABILITY-DRIVEN METHODS FOR BEAM TRACKING IN MM-WAVE ACCESS SYSTEMS}
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은 "ASYMMETRIC CAPABILITY-DRIVEN METHODS FOR BEAM TRACKING IN MM-WAVE ACCESS SYSTEMS" 라는 명칭으로 2014 년 7 월 15 일에 출원된 미국 특허 출원 제 14/332,330 호의 혜택을 주장하며, 상기 특허 출원은 그 전체가 본원에서 참조에 의해 명백히 통합된다.
기술분야
본 개시물은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 밀리미터파 (mmW) 액세스 시스템들에서 빔 트래킹을 위한 비대칭 성능 구동 방법들에 관한 것이다.
배경 기술
무선 통신 시스템들은 전화 통신, 비디오, 데이터, 메시징, 및 브로드캐스트들과 같은 여러 원격 통신 서비스들을 제공하기 위해 광범위하게 배치되어 있다. 통상의 무선 통신 시스템들은 가용의 시스템 리소스들 (예를 들면, 대역폭, 송신 전력) 을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속 기술들을 채용할 수도 있다. 그러한 다중 접속 기술들의 예들은 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템들, 시분할 다중 접속 (TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 시스템들, 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA) 시스템들, 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속 (SC-FDMA) 시스템들, 및 시분할 동기식 코드 분할 다중 접속 (TD-SCDMA) 시스템들을 포함한다.
이들 다중 접속 기술들은 상이한 무선 디바이스들이 지방 자치체 (municipal), 국가, 지방, 및 심지어 글로벌 레벨에서 통신할 수 있게 하는 공통 프로토콜을 제공하기 위해 여러 원격 통신 표준들에 채택되어 왔다. 신흥 원격 통신 표준의 일 예는 롱텀 에볼루션 (LTE) 이다. LTE 는 3GPP (Third Generation Partnership Project) 에 의해 공표된 범용 이동 통신 시스템 (UMTS) 모바일 표준에 대한 일련의 향상물들이다. LTE 는 스펙트럼 효율을 개선하고, 비용을 저감시키고, 서비스들을 개선하고, 새로운 스펙트럼을 이용하며, 그리고 다운링크 (DL) 에 대한 OFDMA, 업링크 (UL) 에 대한 SC-FDMA, 및 다중입력 다중출력 (MIMO) 안테나 기술을 이용하여 다른 공개 표준들과 더 우수하게 통합함으로써, 모바일 광대역 인터넷 액세스를 더 우수하게 지원하도록 설계된다. 그러나, 모바일 광대역 액세스에 대한 요구가 계속 증가함에 따라, LTE 기술에서는 추가적인 개선들에 대한 요구가 존재하고 있다. 바람직하게는, 이러한 개선들은 이들 기술들을 채용하는 다른 다중 접속 기술들 및 원격 통신 표준들에 적용가능해야 한다.
본 개시물의 일 양태에서, 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 및 장치가 제공된다. 그 장치는 밀리미터파 기지국 (mmW-BS) 과의 무선 통신 링크를 mmW-BS 로부터의 송신 빔에 기초하여 확립하고, 송신 빔은 송신 빔 방향을 가지고, mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하고, 무선 통신 링크와 연관된 빔포밍 성능 정보 및 송신 빔에 기초하여 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝한다.
도 1 은 네트워크 아키텍처의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 2 는 액세스 네트워크의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 3 은 액세스 네트워크에서 진화된 노드 B 와 사용자 장비의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 4 는 디바이스 대 디바이스 (device-to-device) 통신 시스템의 다이어그램이다.
도 5 는 mmW 무선 통신 시스템의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
도 6 은 UE 와 mmW-BS 에 대한 예시적인 스캐닝 동작을 예시하는 다이어그램이다.
도 7 은 UE 와 mmW-BS 에 대한 예시적인 스캐닝 동작을 예시하는 다이어그램이다.
도 8 은 무선 통신의 방법의 플로우 차트이다.
도 9 는 예시적인 장치에서 상이한 모듈들/수단들/컴포넌트들 간의 데이터 흐름을 예시하는 데이터 흐름 다이어그램이다.
도 10 은 프로세싱 시스템을 채용하는 장치에 대한 하드웨어 구현의 일 예를 예시하는 다이어그램이다.
첨부된 도면들과 연계하여 하기에 설명되는 상세한 설명은, 여러 구성들의 설명으로서 의도된 것이며 본원에서 설명되는 개념들이 실시될 수도 있는 구성들만을 나타내도록 의도된 것은 아니다. 상세한 설명은 여러 개념들의 완전한 이해를 제공하기 위한 목적으로 특정 상세들을 포함한다. 그러나, 이들 개념들이 이들 특정 상세들 없이 실시될 수도 있음이 당업자에게는 명백할 것이다. 몇몇 경우들에서, 이러한 개념들을 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 널리 공지된 구조들 및 컴포넌트들이 블록도의 형태로 도시된다.
원격통신 시스템들의 여러 양태들이 다음에 여러 장치 및 방법들을 참조하여 제시될 것이다. 이들 장치 및 방법들은 다음의 상세한 설명에 설명되며, 여러 블록들, 모듈들, 구성요소들, 회로들, 단계들, 프로세스들, 알고리즘들 등 (일괄하여, "엘리먼트들" 로서 지칭됨) 에 의해 첨부 도면들에 예시될 것이다. 이들 엘리먼트들은 전자적 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여 구현될 수도 있다. 이러한 엘리먼트들이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과되는 특정의 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다.
일 예로서, 엘리먼트, 또는 엘리먼트의 임의의 부분, 또는 엘리먼트들의 임의의 조합은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 "프로세싱 시스템" 으로 구현될 수도 있다. 프로세서들의 예들은 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 프로그래밍가능 로직 디바이스들 (PLD들), 상태 머신들, 게이트 로직, 별개의 하드웨어 회로들, 및 본 개시물 전반에 걸쳐서 설명되는 여러 기능을 수행하도록 구성된 다른 적합한 하드웨어를 포함한다. 프로세싱 시스템에서의 하나 이상의 프로세서들이 소프트웨어를 실행할 수도 있다. 소프트웨어는 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 디스크립션 언어, 또는 이외로 지칭되든, 명령들, 명령 세트들, 코드, 코드 세그먼트들, 프로그램 코드, 프로그램들, 서브프로그램들, 소프트웨어 모듈들, 애플리케이션들, 소프트웨어 애플리케이션들, 소프트웨어 패키지들, 루틴들, 서브루틴들, 오브젝트들, 실행가능물들 (executables), 실행 스레드들, 프로시저들, 함수들 등을 넓게 의미하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이에 따라, 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 있어서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현된다면, 그 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상으로 저장 또는 인코딩될 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 한정이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능 ROM (EEPROM), 컴팩트 디스크 ROM (CD-ROM) 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장부 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 수록 또는 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 위의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
도 1 은 LTE 네트워크 아키텍처 (100) 를 예시하는 다이어그램이다. LTE 네트워크 아키텍처 (100) 는 진화된 패킷 시스템 (EPS; 100) 으로 지칭될 수도 있다. EPS (100) 는 하나 이상의 사용자 장비 (UE; 102), 진화된 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 (E-UTRAN; 104), 진화된 패킷 코어 (EPC; 110), 및 오퍼레이터의 인터넷 프로토콜 (IP) 서비스들 (122) 을 포함할 수도 있다. EPS 는 다른 액세스 네트워크들과 상호접속할 수 있지만, 단순화를 위해, 그 엔티티들/인터페이스들은 도시되지 않는다. 도시된 바와 같이, EPS 는 패킷 교환 서비스들을 제공하지만, 당업자가 용이하게 인식할 바와 같이, 본 개시 전반에 걸쳐 제시된 다양한 개념들은 회선 교환 서비스들을 제공하는 네트워크들로 확장될 수도 있다.
E-UTRAN 은 진화된 노드 B (eNB; 106) 및 다른 eNB들 (108) 을 포함하고, 멀티캐스트 조정 엔티티 (MCE; 128) 를 포함할 수도 있다. eNB (106) 는 UE (102) 를 향하여 사용자 및 제어 평면 프로토콜 종단들을 제공한다. eNB (106) 는 백홀 (예컨대, X2 인터페이스) 을 통해 다른 eNB들 (108) 에 접속될 수도 있다. MCE (128) 는 진화된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 (MBMS) (eMBMS) 에 대한 시간/주파수 무선 리소스들을 할당하고, eMBMS 에 대한 무선 구성 (예를 들어, 변조 및 코딩 방식 (MCS)) 을 결정한다. MCE (128) 는 별도의 엔티티이거나 또는 eNB (106) 의 부분일 수도 있다. eNB (106) 는 또한 기지국, 노드 B, 액세스 포인트, 기지국 트랜시버, 무선 기지국, 무선 트랜시버, 트랜시버 기능부, 기본 서비스 세트 (BSS), 확장 서비스 세트 (ESS), 또는 일부 다른 적합한 전문용어로서 지칭될 수도 있다. eNB (106) 는 UE (102) 를 위해 EPC (110) 로의 액세스 포인트를 제공한다. UE들 (102) 의 예들은 셀룰러폰, 스마트 폰, 세션 개시 프로토콜 (SIP) 폰, 랩탑, 개인 휴대정보 단말기 (PDA), 위성 라디오, 글로벌 포지셔닝 시스템, 멀티미디어 디바이스, 비디오 디바이스, 디지털 오디오 플레이어 (예컨대, MP3 플레이어), 카메라, 게임 콘솔, 태블릿, 또는 임의의 다른 유사한 기능 디바이스를 포함한다. UE (102) 는 또한 이동국, 가입자국, 모바일 유닛, 가입자 유닛, 무선 유닛, 원격 유닛, 모바일 디바이스, 무선 디바이스, 무선 통신 디바이스, 원격 디바이스, 모바일 가입자국, 액세스 단말, 모바일 단말, 무선 단말, 원격 단말, 핸드셋, 사용자 에이전트, 모바일 클라이언트, 클라이언트, 또는 일부 다른 적합한 전문용어로서 당업자들에 의해 지칭될 수도 있다.
eNB (106) 는 EPC (110) 에 접속된다. EPC (110) 는 이동성 관리 엔티티 (MME; 112), 홈 가입자 서버 (HSS; 120), 다른 MME들 (114), 서빙 게이트웨이 (116), 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 (MBMS) 게이트웨이 (124), 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스 센터 (BM-SC; 126), 및 패킷 데이터 네트워크 (PDN) 게이트웨이 (118) 를 포함할 수도 있다. MME (112) 는 UE (102) 와 EPC (110) 의 사이의 시그널링을 프로세싱하는 제어 노드이다. 일반적으로, MME (112) 는 베어러 및 접속 관리를 제공한다. 모든 사용자 IP 패킷들이 서빙 게이트웨이 (116) 를 통해서 전송되며, 서빙 게이트웨이 자신은 PDN 게이트웨이 (118) 에 접속된다. PDN 게이트웨이 (118) 는 UE IP 어드레스 할당뿐만 아니라 다른 기능들을 제공한다. PDN 게이트웨이 (118) 및 BM-SC (126) 는 IP 서비스들 (122) 에 접속된다. IP 서비스들 (122) 은 인터넷, 인트라넷, IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS), PS 스트리밍 서비스 (PSS), 및/또는 다른 IP 서비스들을 포함할 수도 있다. BM-SC (126) 는 MBMS 사용자 서비스 프로비저닝 및 전달을 위한 기능들을 제공할 수도 있다. BM-SC (126) 는 콘텐츠 제공자 MBMS 송신을 위한 엔트리 포인트로서 기능할 수도 있고, PLMN 과의 MBMS 베어러 서비스들을 허가하고 개시하는데 사용될 수도 있고, MBMS 송신들을 스케줄링하고 전달하는데 사용될 수도 있다. BMS 게이트웨이 (124) 는, 특정 서비스를 브로드캐스팅하는 멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크 (MBSFN) 영역에 속하는 eNB들 (예를 들어, 106, 108) 에 MBMS 트래픽을 분배하는데 사용될 수도 있으며, 세션 관리 (시작/중지) 를 책임지고 eMBMS 관련 충전 정보를 수집하는 것을 책임질 수도 있다.
일 양태에서, UE (102) 는 LTE 네트워크 및 밀리미터파 (mmW) 시스템을 통해 신호들을 통신할 수 있다. 따라서, UE (102) 는 LTE 링크를 통해 eNB (106) 및/또는 다른 eNB들 (108) 과 통신할 수도 있다. 따라서, UE (102) 는 mmW 링크를 통해 (mmW 시스템 통신이 가능한) mmW 기지국 (mmW-BS; 130) 또는 접속 포인트 (CP) 또는 기지국 (BS) 과 통신할 수도 있다.
추가의 양태에서, 일 양태에서, 다른 eNB들 (108) 은 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 것이 가능할 수도 있다. 이와 같이, eNB (108) 는 LTE + mmW eNB 로 지칭될 수도 있다. 다른 양태에서, CP/BS/mmW-BS (130) 은 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 것이 가능할 수도 있다. 이와 같이, CP/BS/mmW-BS (130) 는 LTE + mmW CP/BS 로 지칭될 수도 있다. UE (102) 는 LTE 링크뿐만 아니라 mmW 링크를 통해 다른 eNB (108) 와 통신할 수도 있다.
또 다른 양태에서, 다른 eNB (108) 는 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 것이 가능할 수도 있는 반면, CP/BS (130) 는 오직 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 것이 가능하다. 따라서, LTE 네트워크를 통해 다른 eNB (108) 를 시그널링할 수 없는 CP/BS (130) 는 mmW 백홀 링크를 통해 다른 eNB (108) 와 통신할 수도 있다.
도 2 는 LTE 네트워크 아키텍처에서 액세스 네트워크 (200) 의 일 예를 예시하는 다이어그램이다. 이 예에서, 액세스 네트워크 (200) 는 다수의 셀룰러 영역들 (셀들) (202) 로 분할된다. 하나 이상의 저전력 클래스 eNB들 (208) 은 셀들 (202) 중 하나 이상과 중첩하는 셀룰러 영역들 (210) 을 가질 수도 있다. 저전력 클래스 eNB (208) 는 펨토 셀 (예컨대, 홈 eNB (HeNB)), 피코 셀, 마이크로 셀, 또는 원격 라디오 헤드 (RRH) 일 수도 있다. 매크로 eNB들 (204) 은 개별 셀 (202) 에 각각 할당되며, 셀들 (110) 에서의 모든 UE들 (202) 을 위해 EPC (206) 로의 액세스 포인트를 제공하도록 구성된다. 액세스 네트워크 (200) 의 이러한 예에서는 중앙 제어기가 없지만, 중앙 제어기는 대안적인 구성들에서는 사용될 수도 있다. eNB들 (204) 은 무선 베어러 제어, 가입 제어, 이동성 제어, 스케줄링, 보안, 및 서빙 게이트웨이 (116) 로의 접속을 포함한, 모든 무선 관련되는 기능들을 담당한다. eNB 는 하나 또는 다중의 (예를 들어, 3개) 셀들 (섹터들로서도 또한 지칭됨) 을 지원할 수도 있다. 용어 "셀" 은 서빙하는 eNB 및/또는 eNB 서브시스템의 최소 커버리지 영역이 특정 커버리지 영역임을 지칭할 수 있다. 추가로, 용어들 "eNB", "기지국" 및 "셀" 은 본 명세서에서 대체가능하게 사용될 수도 있다.
일 양태에서, UE (206) 는 LTE 네트워크 및 밀리미터파 (mmW) 시스템을 통해 신호들을 통신할 수 있다. 따라서, UE (206) 는 LTE 링크를 통해 eNB (204) 와 통신할 수도 있고, mmW 링크를 통해 (mmW 시스템 통신이 가능한) 접속 포인트 (CP) 또는 기지국 (BS; 212) 과 통신할 수도 있다. 추가의 양태에서, eNB (204) 및 CP/BS/mmW-BS (212) 은 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신할 수도 있다. 따라서, UE (206) 는 (eNB (204) 가 mmW 시스템 통신이 가능할 경우) LTE 링크 및 mmW 링크를 통해 eNB (204) 와 통신할 수도 있거나, 또는 (CP/BS/mmW-BS (212) 가 LTE 네트워크 통신이 가능할 경우) mmW 링크 및 LTE 링크를 통해 CP/BS (212) 과 통신할 수도 있다. 또 다른 양태에서, eNB (204) 는 LTE 네트워크 및 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 반면, CP/BS/mmW-BS (212) 는 오직 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신한다. 따라서, LTE 네트워크를 통해 다른 eNB (204) 를 시그널링할 수 없는 CP/BS/mmW-BS (212) 는 mmW 백홀 링크를 통해 eNB (204) 와 통신할 수도 있다.
액세스 네트워크 (200) 에 의해 채용되는 변조 및 다중 접속 방식은 사용하고 있는 특정의 원격 통신 표준에 따라서 변할 수도 있다. LTE 애플리케이션들에서, 주파수 분할 듀플렉싱 (FDD) 및 시분할 듀플렉싱 (TDD) 의 양자를 지원하기 위해, OFDM 이 DL 상에서 사용되며 SC-FDMA 가 UL 상에서 사용된다. 뒤따르는 상세한 설명으로부터 당업자들이 용이하게 인식할 수 있는 바와 같이, 본원에서 제시되는 여러 개념들은 LTE 애플리케이션들에 매우 적합하다. 그러나, 이들 개념들은 다른 변조 및 다중 액세스 기술들을 채용하는 다른 원격 통신 표준들로 용이하게 확장될 수도 있다. 일 예로서, 이들 개념들은 EV-DO (Evolution-Data Optimized) 또는 UMB (Ultra Mobile Broadband) 로 확장될 수도 있다. EV-DO 및 UMB 는 표준들의 CDMA2000 패밀리의 부분으로서 제3세대 파트너쉽 프로젝트 2 (3GPP2) 에 의해 공포된 에어 인터페이스 표준들이며, CDMA 를 채용하여 이동국들로의 광대역 인터넷 액세스를 제공한다. 이들 개념들은 또한 광대역-CDMA (W-CDMA) 및 TD-SCDMA 와 같은 CDMA 의 다른 변형들을 채용하는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access); TDMA 를 채용하는 GSM (Global System for Mobile Communications); 및 E-UTRA (Evolved UTRA), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, 및 OFDMA 를 채용하는 플래시-OFDM 으로 확장될 수도 있다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE 및 GSM 은 3GPP 조직으로부터의 문헌들에 기술된다. CDMA2000 및 UMB 는 3GPP2 조직으로부터의 문헌들에 기술된다. 채용된 실제 무선 통신 표준 및 다중 액세스 기술은 시스템에 부과된 전체 설계 제약들 및 특정 어플리케이션에 의존할 것이다.
eNB들 (204) 은 MIMO 기술을 지원하는 다중의 안테나들을 가질 수도 있다. MIMO 기술의 사용은 eNB들 (204) 이 공간 도메인을 이용하여 공간 멀티플렉싱, 빔포밍, 및 송신 다이버시티를 지원가능하게 한다. 공간 멀티플렉싱이 동일한 주파수 상에서 동시에 데이터의 상이한 스트림들을 송신하기 위해 사용될 수도 있다. 데이터 스트림들은 단일 UE (206) 로 송신되어 데이터 레이트를 증가시키거나, 다중의 UE들 (206) 로 송신되어 전체 시스템 용량을 증가시킬 수도 있다. 이는 각각의 데이터 스트림을 공간적으로 프리코딩하고 (즉, 진폭 및 위상의 스케일링을 적용하고), 그 후 각각의 공간적으로 프리코딩된 스트림을 DL 상에서 다수의 송신 안테나들을 통해서 송신함으로써 달성된다. 공간적으로 프리코딩된 데이터 스트림들은 상이한 공간 시그니처들로 UE(들) (206) 에 도달하며, 이 공간 시그니처는 UE(들) (206) 의 각각이 그 UE (206) 를 목적지로 하는 하나 이상의 데이터 스트림들을 복원할 수 있게 한다. UL 상에서, 각각의 UE (206) 는 공간적으로 프리코딩된 데이터 스트림을 송신하며, 이 프리코딩된 데이터 스트림은 eNB (204) 가 각각의 공간적으로 프리코딩된 데이터 스트림의 소스를 식별할 수 있게 한다.
공간 멀티플렉싱은 채널 조건들이 우수할 때 일반적으로 사용된다. 채널 조건들이 덜 유리할 때는, 빔포밍이 하나 이상의 방향들에서 송신 에너지를 포커싱하는데 사용될 수도 있다. 이것은 다수의 안테나들을 통한 송신을 위해 데이터를 공간적으로 프리코딩함으로써 달성될 수도 있다. 셀의 에지들에서 우수한 커버리지를 달성하기 위해, 단일 스트림 빔포밍 송신이 송신 다이버시티와 조합하여 사용될 수도 있다.
뒤따르는 상세한 설명에서, 액세스 네트워크의 여러 양태들이 DL 상에서 OFDM 을 지원하는 MIMO 시스템을 참조하여 설명될 것이다. OFDM 은 OFDM 심볼 내 다수의 서브캐리어들 상에 걸쳐서 데이터를 변조하는 확산-스펙트럼 기법이다. 서브캐리어들은 정확한 주파수들로 이격된다. 이격 (spacing) 은 수신기가 서브캐리어들로부터 데이터를 복구할 수 있게 하는 "직교성" 을 제공한다. 시간 도메인에서, 보호 구간 (예컨대, 사이클릭 프리픽스) 이 OFDM-심볼간 간섭을 방지하기 위해서 각각 OFDM 심볼에 추가될 수도 있다. UL 은 SC-FDMA 를 DFT-확산 OFDM 신호의 형태로 사용하여, 높은 피크-대-평균 전력 비 (PAPR) 를 보상할 수도 있다.
도 3 은 액세스 네트워크에서 UE (350) 와 통신하는 기지국 (310) 의 블록 다이어그램이다. 기지국 (310) 은, 예컨대 LTE 시스템의 eNB, 밀리미터파 (mmW) 시스템의 접속 포인트 (CP)/액세스 포인트/기지국, LTE 시스템과 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 것이 가능한 eNB, 또는 LTE 시스템과 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 것이 가능한 접속 포인트 (CP)/액세스 포인트/기지국일 수도 있다. UE (350) 는 LTE 시스템 및/또는 mmW 시스템을 통해 신호들을 통신하는 것이 가능할 수도 있다. DL 에 있어서, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷들이 제어기/프로세서 (375) 에 제공된다. DL 에서, 제어기/프로세서 (375) 는 여러 우선순위 메트릭들에 기초하여 헤더 압축, 암호화, 패킷 세분화 및 재순서화, 논리 채널과 전송 채널 사이의 멀티플렉싱, 및 UE (350) 로의 무선 리소스 할당들을 제공한다. 제어기/프로세서 (375) 는 또한 HARQ 동작들, 손실 패킷들의 재송신, 및 UE (350) 으로의 시그널링을 담당한다.
송신 (TX) 프로세서 (316) 는 다양한 신호 프로세싱 기능들을 구현한다. 신호 프로세싱 기능들은 UE (350) 에서 순방향 에러 정정 (FEC) 을 용이하게 하도록 코딩 및 인터리빙하고, 여러 변조 방식들 (예컨대, 2진 위상-시프트 키잉 (BPSK), 직교 위상-시프트 키잉 (QPSK), M-위상-시프트 키잉 (M-PSK), M-직교 진폭 변조 (M-QAM)) 에 기초하여 신호 성상들 (signal constellations) 로 맵핑하는 것을 포함한다. 코딩된 및 변조된 심볼들은 그 후, 병렬 스트림들로 분할된다. 각각의 스트림은 그 후 OFDM 서브캐리어로 맵핑되어, 시간 및/또는 주파수 도메인에서 참조 신호 (예컨대, 파일럿) 로 멀티플렉싱되며, 그 후 시간 도메인 OFDM 심볼 스트림을 반송하는 물리 채널을 발생하기 위해 고속 푸리에 역변환 (IFFT) 을 이용하여 함께 결합된다. OFDM 스트림은 다수의 공간 스트림들을 제공하기 위해 공간적으로 프리코딩된다. 채널 추정기 (374) 로부터의 채널 추정치들이 코딩 및 변조 방식을 결정하기 위해서 뿐만 아니라 공간 프로세싱을 위해서 사용될 수도 있다. 채널 추정치는 UE (350) 에 의해 피드백 송신된 참조 신호 및/또는 채널 조건으로부터 유도될 수도 있다. 그 후, 각각의 공간 스트림은 별도의 송신기 (318TX) 를 통해 상이한 안테나 (320) 에 제공될 수도 있다. 각각의 송신기 (318TX) 는 송신을 위해 개별 공간 스트림으로 RF 캐리어를 변조할 수도 있다.
UE (350) 에서, 각각의 수신기 (354RX) 는 그의 각각의 안테나 (352) 를 통해서 신호를 수신한다. 각각의 수신기 (354RX) 는 RF 캐리어 상으로 변조된 정보를 복원하여 그 정보를 수신 (RX) 프로세서 (356) 에 제공한다. RX 프로세서 (356) 는 다양한 신호 프로세싱 기능들을 구현한다. RX 프로세서 (356) 는, UE (350) 에 지정된 임의의 공간 스트림들을 복원하기 위해 그 정보에 공간 프로세싱을 수행할 수도 있다. 다수의 공간 스트림들이 UE (350) 에 지정되면, 이들은 RX 프로세서 (356) 에 의해 단일 OFDM 심볼 스트림으로 결합될 수도 있다. RX 프로세서 (356) 는 그 후 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 이용하여 OFDM 심볼 스트림을 시간-도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환한다. 주파수 도메인 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브캐리어에 대해 별개의 OFDM 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들, 및 참조 신호는, 기지국 (310) 에 의해 송신되는 가장 가능성 있는 신호 성상 지점들을 결정함으로써 복원되고 복조된다. 이들 연판정 (soft decision) 들은 채널 추정기 (358) 에 의해 계산된 채널 추정치들에 기초할 수도 있다. 연판정들은 그 후, 물리 채널을 통해 기지국 (310) 에 의해 최초에 송신된 데이터 및 제어 신호들을 복원하도록 디코딩 및 디인터리빙된다. 데이터 및 제어 신호들은 그 후 제어기/프로세서 (359) 에 제공된다.
제어기/프로세서 (359) 는 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 (360) 와 연관될 수 있다. 메모리 (360) 는 컴퓨터-판독가능 매체로서 지칭될 수도 있다. DL 에서, 제어기/프로세서 (359) 는 전송 채널과 논리 채널 간의 디멀티플렉싱, 패킷 재-어셈블리, 암호해독, 헤더 압축해제, 제어 신호 프로세싱을 제공하여, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷들을 복원한다. 그 후, 상위 계층 패킷들은, 데이터 싱크 (362) 에 제공된다. 여러 제어 신호들은 또한 데이터 싱크 (362) 에 제공될 수도 있다. 제어기/프로세서 (359) 는 또한, HARQ 동작들을 지원하기 위해 확인응답 (ACK) 및/또는 부정 확인응답 (NACK) 프로토콜을 이용한 에러 검출을 담당한다.
UL 에서, 데이터 소스 (367) 는 상부 계층 패킷들을 제어기/프로세서 (359) 에 제공하기 위해 사용된다. 기지국 (310) 에 의한 DL 송신과 관련하여 설명된 기능과 유사하게, 제어기/프로세서 (359) 는 헤더 압축, 암호화, 패킷 세그먼트화 및 재순서화, 그리고 기지국 (310) 에 의한 무선 리소스 할당들에 기초한 논리 채널과 전송 채널 간의 멀티플렉싱을 제공한다. 제어기/프로세서 (359) 는 또한 HARQ 동작들, 손실 패킷들의 재송신, 및 기지국 (310) 으로의 시그널링을 담당한다.
참조 신호로부터 채널 추정기 (358) 에 의해 유도되거나 또는 기지국 (310) 에 의해 피드백 송신된 채널 추정치들은, 적합한 코딩 및 변조 방식들을 선택하고, 공간 프로세싱을 용이하게 하기 위해서 TX 프로세서 (368) 에 의해 사용될 수도 있다. TX 프로세서 (368) 에 의해 생성된 공간 스트림들은 별도의 송신기들 (354TX) 을 통해 상이한 안테나 (352) 에 제공될 수도 있다. 각각의 송신기 (354TX) 는 송신을 위해 개별 공간 스트림으로 RF 캐리어를 변조할 수도 있다.
UL 송신은 기지국 (310) 에서, UE (350) 에서의 수신기 기능과 관련하여 설명된 방법과 유사한 방법으로 프로세싱된다. 각각의 수신기 (318RX) 는 그의 각각의 안테나 (320) 를 통해서 신호를 수신한다. 각각의 수신기 (318RX) 는 RF 캐리어 상에 변조된 정보를 복원하여, 그 정보를 RX 프로세서 (370) 에 제공한다.
제어기/프로세서 (375) 는 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 (376) 와 연관될 수 있다. 메모리 (376) 는 컴퓨터-판독가능 매체로서 지칭될 수도 있다. UL 에서, 제어/프로세서 (375) 는 전송 채널과 논리 채널 간의 디멀티플렉싱, 패킷 재조립, 복호화, 헤더 압축 해제, 제어 신호 프로세싱을 제공하여, UE (350) 로부터의 상위 계층 패킷들을 복원한다. 제어기/프로세서 (375) 로부터의 상위 계층 패킷들은 코어 네트워크에 제공될 수도 있다. 제어기/프로세서 (375) 는 또한, HARQ 동작들을 지원하기 위해 ACK 및/또는 NACK 프로토콜을 이용한 에러 검출을 담당한다.
도 4 는 디바이스 대 디바이스 (device-to-device) 통신 시스템 (400) 의 다이어그램이다. 디바이스 대 디바이스 통신 시스템 (400) 은 복수의 무선 디바이스들 (404, 406, 408, 410) 을 포함한다. 디바이스 대 디바이스 통신 시스템 (400) 은, 예를 들어, 무선 광역 네트워크 (WWAN) 와 같은 셀룰러 통신 시스템과 중첩할 수도 있다. 무선 디바이스들 (404, 406, 408, 410) 중 일부는 DL/UL WWAN 스펙트럼을 이용하여 디바이스 대 디바이스 통신에 있어서 함께 통신할 수도 있고, 일부는 기지국 (402) 과 통신할 수도 있으며, 일부는 이들 양자를 행할 수도 있다. 예를 들어, 도 4 에 도시된 바와 같이, 무선 디바이스들 (408, 410) 이 디바이스 대 디바이스 통신하고 있고, 무선 디바이스들 (404, 406) 이 디바이스 대 디바이스 통신하고 있다. 무선 디바이스들 (404, 406) 은 또한 기지국 (402) 과 통신하고 있다.
하기에서 논의되는 예시적인 방법들 및 장치들은, 예를 들어, IEEE 802.11 표준에 기반한 FlashLinQ, WiMedia, Bluetooth, ZigBee, 또는 Wi-Fi 에 기초한 무선 디바이스 대 디바이스 통신 시스템과 같은 다양한 무선 디바이스 대 디바이스 통신 시스템들 중 임의의 통신 시스템에 적용가능하다. 논의를 단순화하기 위해, 예시적인 방법들 및 장치들은 LTE 의 맥락 내에서 논의된다. 하지만, 예시적인 방법들 및 장치들이 다양한 다른 무선 디바이스 대 디바이스 통신 시스템들에 더 일반적으로 적용가능함을 당업자는 이해할 것이다.
mmW 통신 시스템은, 캐리어 파장이 약 수 밀리미터인 초고주파수 대역들 (예컨대, 10.0 GHz 내지 300.0 GHz) 에서 동작할 수도 있다. mmW 시스템은 낮은 이득을 갖는 채널을 극복하기 위해 다수의 안테나들 및 빔포밍의 도움으로 동작할 수도 있다. 예컨대, 고 캐리어 주파수 대역들에서 더 많은 감쇠가 송신된 신호의 범위를 수십 미터 (예컨대, 1 내지 50 미터) 로 제한할 수도 있다. 또한, 장애물들 (예컨대, 벽, 가구, 사람, 등) 의 존재는 고주파수 밀리미터파들의 전파를 차단할 수도 있다. 이와 같이, 고 캐리어 주파수들의 전파 특성들은 손실을 극복하기 위해 우세한 공간 산란체들, 반사기들, 및/또는 회절 경로들에 대응하는 특정 경로 방향들에서 송신 에너지를 포커싱하는, mmW-BS 와 UE 간의 지향성 빔포밍에 대한 요구가 필요하다. 빔포밍은 고주파수 신호를 수신 디바이스들로의 특정 방향으로 빔포밍하고, 따라서 신호의 범위를 확장하기 위해 협력하는 안테나들 (예컨대, 위상 어레이들) 을 통해 구현될 수도 있다. mmW 시스템은 독립적인 방식으로 동작할 수도 있지만, mmW 시스템은 LTE 와 같은 더 많은 확립된 저주파수 (및 저대역폭) 신호들과 함께 구현될 수도 있다.
일 양태에서, mmW 시스템에서 송신된 빔들의 특정 방향들은 신뢰할만하게 그리고 최소의 레이턴시로 결정되어야만할 수도 있다. 또한, 공간 방향들은 UE 가 mmW-BS 및 우세한 산란체들에 대하여 이동할 때 유지되고 및/또는 트래킹될 수도 있다. 시간에 걸친 UE 의 임의의 회전들 (예컨대, 사용자의 손에 의한 UE 의 회전들) 및 (UE 의 사용자 커버 부분들의 손에 의해 야기된) UE 의 신호 블록킹은 mmW-BS 와의 링크 실패를 회피하기 위해 빔포밍을 통한 재배향을 요구할 수도 있다. 그러한 문제들은 통상적으로 LTE 및 다른 무선 통신 표준들에서 문제되지 않는데, 이는 전파 및 블록킹 송신들이 미소하고, 성능이 일반적으로 (다수의 안테나들을 경유하여 어레이 이득을 획득하는) 빔포밍 방식의 성공에 의존하지 않기 때문이다. 특정 양태들에서, 공간 다이버시티에서 혜택을 받는 더 높은 랭크 방식들은 종종, LTE 에서의 레이트를 최대화하는데 사용되지만, 그러한 방식들은 무선 주파수 (RF) 복잡도 및 비용 제약들로 인해 mmW 시스템들에서 구현하기 어렵다.
일 양태에서, mmW 시스템에서의 mmW-BS 및 UE 는 (비대칭 성능들로 또한 지칭되는) 상이한 성능들을 가질 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS 및 UE 는 상이한 수의 안테나들, 상이한 수의 안테나 서브-어레이들, 상이한 타입의 서브-어레이들 (선형, 평면형, 등등), 상이한 빔포머 아키텍처 타입들 (예컨대, 디지털, 아날로그/RF, 하이브리드), 및/또는 상이한 송신 전력을 가질 수도 있다. 아래에 논의되는 것과 같이, mmW-BS 와 UE 간의 그러한 성능들의 차이들은 빔 트래킹 (또한 빔 스캐닝으로 지칭됨) 절차를 효율적으로 구현하도록 레버리징될 수도 있다.
다른 양태에서, 제 1 UE (예컨대, 무선 디바이스 (404)) 와 제 2 UE (예컨대, 무선 디바이스 (406)) 는 mmW 시스템에서 디바이스 대 디바이스 통신들을 위해 구성될 수도 있고, 상이한 성능들을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 1 UE 와 제 2 UE 는 상이한 수의 안테나들, 상이한 수의 안테나 서브-어레이들, 상이한 타입의 서브-어레이들 (선형, 평면형, 등등), 상이한 빔포머 아키텍처 타입들 (예컨대, 디지털, 아날로그/RF, 하이브리드), 및/또는 상이한 송신 전력을 가질 수도 있다. 제 1 UE 와 제 2 UE 간의 그러한 성능들의 차이들은 제 1 UE 와 제 2 UE 간에 빔 트래킹 절차를 효율적으로 구현하도록 레버리징될 수도 있다.
도 5 는 mmW 무선 통신 시스템 (500) 의 일 예를 예시하는 다이어그램이다. mmW 통신 시스템 (500) 은 UE (502) 및 mmW-BS (504) 를 포함한다. 일 양태에서, UE (502) 및 mmW-BS (504) 는 통신 링크를 확립하기 위해 초기 동기화 및 발견을 수행할 수도 있다. 예를 들어, UE (502) 및 mmW-BS (504) 는 경로 (506) 를 따라 통신 링크를 확립할 수도 있다. 초기 동기화 및 발견을 수행한 후에, UE (502) 및 mmW-BS (504) 는 각각, mmW-BS (504) 로부터 UE (502) 로의 L 개의 우세한 경로들에 대응하는 L 개의 방향들 (빔포밍 방향들 또는 각도들로도 지칭됨) 의 추정치를 가질 수도 있다. 일 양태에서, L 은 (다이버시티 이유들로) 1 보다 큰 정수이다. 일 양태에서, mmW-BS (504) 및 UE (502) 는 초기 빔포밍이 가장 우세한 경로에서 수행되게 하는, 이들 L 개의 우세한 경로들의 상대적인 강도의 추정치를 가질 수도 있다.
일 양태에서, 나머지 L-1 개의 우세한 경로들은 UE (502) 및 mmW-BS (504) 의 양자에서 트래킹되어, L 개의 우세한 경로들 중 가장 우세한 경로 (예컨대, 경로 (506)) 로부터 나머지 L-1 개의 다른 경로들 중 임의의 경로 (예컨대, 표면 (522) 의 반사하는 경로 (514)) 의 평활한 스위칭을, 그러한 요구가 발생할 경우 및 발생할 때에 보장한다. 예를 들면, 가장 우세한 경로로부터 나머지 L-1 개의 경로들 중 임의의 경로로의 스위칭에 대한 그러한 요구는, 가장 우세한 경로가 (UE (502) 의 이동으로 인한) 장애물에 의해 예측불가능하게 차단되는 케이스에서, 또는 (반사기들 및 산란체들의) 재료 특성들이 각도들의 함수에 따라 변화할 경우 발생할 수도 있다.
일 양태에서, UE (502) 및/또는 mmW-BS (504) 는 이전에 논의된 L-1 개의 우세한 경로들 및 그들의 개별 강도들의 트래킹 (스캐닝으로도 지칭됨) 을 용이하게 할 수도 있는 하나 이상의 빔포밍 성능들을 가질 수도 있다. 일 양태에서, 빔포밍 성능은 mmW 통신 시스템 (500) 에서의 하나의 디바이스가 mmW 통신 시스템 (500) 에서의 다른 디바이스보다 더 큰 수의 안테나들을 가지게 할 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS (504) 는 UE (502) 보다 더 큰 수의 안테나들을 가질 수도 있다. mmW-BS (504) 와 UE (502) 간에 안테나들의 수에 있어서 상기의 차이는 mmW-BS (504) 가 빔들의 개별 방향을 학습하기 위한 목적으로 UE (502) 보다 타임 슬롯 내에 더 많은 방향들 및/또는 섹터들을 스캐닝하게 할 수도 있다. 예를 들면, mmW-BS (504) 는 UE (502) 가 소정 시간 슬롯에 가능한 빔포밍 각도들 (예컨대, 빔들 (516, 518, 및/또는 520) 에 대응하는 각도들) 의 각각을 스캐닝할 수 있는 것보다 더 신속하게, 가능한 빔포밍 각도들 (예컨대, 빔들 (508, 510, 및/또는 512) 에 대응하는 각도들) 의 각각을 스캐닝하기 위해 더 큰 수의 안테나들을 사용할 수도 있다.
일 양태에서, 빔포밍 성능은 아날로그 빔포밍 성능일 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS (504) 는 mmW-BS (504) 가 한 번에 하나의 사용가능한 RF 체인을 통해 단일 빔 (예컨대, 경로 (506) 를 따르는 빔 (510)) 을 송신하게 할 수도 있는 아날로그 빔포밍 성능을 가질 수도 있다. 용어 RF 체인은 모뎀의 송신기 측을 참조할 경우 전력 증폭기, 디지털 대 아날로그 컨버터, 및 믹서의 조합, 또는 모뎀의 수신기 측을 참조할 경우 저잡음 증폭기, 디믹서 및 아날로그 대 디지털 컨버터의 조합을 지칭한다. 일 양태에서, 빔포밍 성능은 디지털 빔포밍 성능일 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS (504) 는 mmW-BS (504) 가 피크 이득을 희생하여 전자기 에너지를 다수의 방향들에서 방사함으로써 다수의 빔들 (예컨대, 빔들 (508, 510, 및/또는 512)) 을 동시에 송신하게 할 수도 있는, 안테나들의 수와 동일한 수의 RF 체임들에 대응하는, 디지털 빔포밍 성능을 가질 수도 있다. 일 양태에서, 빔포밍 성능은 하이브리드 빔포밍 성능일 수도 있으며, RF 체인들의 수는 1 초과 및 안테나들의 수 미만이다. 예를 들어, mmW-BS (504) 는 mmW-BS (504) 가 mmW-BS (504) 의 RF 체인들의 각각으로부터 빔을 송신하게 할 수도 있는 하이브리드 빔포밍 성능을 가질 수도 있다. 일 양태에서, 빔포밍 성능은 다수의 안테나 서브-어레이들의 사용가능성일 수도 있다. 예를 들어, UE (502) 는 UE (502) 가 빔의 경로를 부주의하게 차단하는 UE 의 사용자의 손과 같은 RF 장애들을 극복하기 위해 상이한 방향들 (예컨대, 빔들 (516, 518, 및 520) 의 개별 방향들) 에서 안테나 서브-어레이들의 각각으로부터 빔들을 송신하게 하는, 다수의 안테나 서브-어레이들을 가질 수도 있다.
다른 양태에서, 빔포밍 성능은 mmW 통신 시스템 (500) 에서의 일 디바이스가 mmW 통신 시스템 (500) 에서의 다른 디바이스보다 더 높은 안테나 스위칭 속도를 가지는 것일 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS (504) 는 UE (502) 보다 더 높은 안테나 스위칭 속도를 가질 수도 있다. 상기 예에서, mmW-BS (504) 의 더 높은 안테나 스위칭 속도는 UE 가 고정된 방향으로 빔을 송신하는 동안 상이한 방향들 및/또는 섹터들을 스캐닝하도록 mmW-BS (504) 를 구성함으로써 레버리징될 수도 있다. 다른 예에서, UE (502) 는 mmW-BS (504) 보다 더 높은 안테나 스위칭 속도를 가질 수도 있다. 상기 예에서, UE (502) 의 더 높은 안테나 스위칭 속도는 mmW-BS (504) 가 고정된 방향으로 빔을 송신하는 동안 상이한 방향들 및/또는 섹터들을 스캐닝하도록 UE (502) 를 구성함으로써 레버리징될 수도 있다.
빔 트래킹은 통상적으로, 초기의 동기화 및 발견 단계 이후에 UE (502) 및/또는 mmW-BS (504) 에 의해 수행되며, 여기서 빔들의 각도들의 초기 추정치는 UE (502) 및/또는 mmW-BS (504) 에 의해 이미 획득되었다. 그러므로, 초기 발견 단계는 열악한 신호대 잡음비 (SNR) 조건들을 특징으로 하는 반면 빔 트래킹은 적정한 링크 마진/SNR 을 특징으로 하는 것에 유의하여야 한다.
빔 트래킹 알고리즘들은 통상적으로 초기 동기화 및 발견 주기에서 (시드 값으로도 지칭되는) 초기 값으로서 학습된 각도들을 사용하고, 그 후에 각도들의 동적 범위가 작은 시간 주기에 걸쳐 좁은 범위 내에서 이들 각도들을 미세 튜닝한다. 예를 들어, UE (502) 가 100 mph 로 이동중이고 UE (502) 와 mmW-BS (504) 간의 거리가 100 m 이면, mmW-BS (504) 로부터 UE (502) 로의 경로 (예컨대, 경로 (506)) 의 각도는 매 100.0 밀리초 (ms) 마다 대략 2.5 도 변화할 수도 있다. 상기 예에서, UE (502) 가 빔 (518) 의 방향에서 경로 (506) 를 트래킹하고 있을 경우, UE (502) 는 트래킹 단계를 위한 최대 각도 추정치에 도달하기 위해 그 초기화된 각도 주위의 좁은 범위 (예컨대, 도 5 에서 빔 (518) 의 각도에 대하여 각도들 θ3 및 θ4 을 포함하는 각도 범위 T) 에서 탐색할 수도 있다. 예를 들어, θ3 은 시드 값 + 2.0 도일 수도 있고, θ4 는 시드 값 - 2.0 도일 수도 있다. 그러므로, 트래킹 절차의 속도는 mmW-BS (504) 및 UE (502) 에서의 비대칭적인 성능들을 이용함으로써 상당히 증가될 수도 있다.
일 양태에서, mmW-BS (504) 는 NK 수의 RF 체인들을 갖는 디지털 빔포밍 성능을 가질 수도 있고, UE (502) 는 하나의 RF 체인을 가질 수도 있거나 (예컨대, UE (502) 는 단일 아날로그 또는 RF 빔포머를 갖는다) 또는 최대 2 개의 RF 체인들을 가질 수도 있다 (예컨대, UE (502) 는 하이브리드 빔포머를 갖는다). 다수의 RF 체인들의 존재는 다수의 방향들이 이들 RF 체인들을 사용하여 동시에 탐색될 수도 있기 때문에, 다수의 RF 체인들의 수의 인자만큼 빔 트래킹에 필요한 시간을 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS (504) 가 적어도 2 개의 RF 체인들을 갖는 디지털 빔포밍 성능을 가질 경우, mmW-BS (504) 는 하나의 시간 슬롯에서 경로 (506) 와 같은 K 번째 경로 및 경로 (514) 와 같은 I 번째 슬롯 (여기서 K ≠ I) 에 대하여 초기화된 방향을 따라 빔을 동시에 송신할 수도 있다. UE (502) 는 경로들 (예컨대, K 번째 및 I 번째 경로들) 의 각 쌍에 대하여 최적 경로를 결정하기 위해 가능한 방향들을 통해 한 번에 하나씩 사이클링하도록 안테나를 구성할 수도 있다.
일 양태에서, UE (502) 는 다수의 안테나 서브-어레이들을 가질 수도 있다. UE (502) 의 다수의 안테나 서브-어레이들은 신호 경로의 물리적 장애물과 같은 동적 시그널링 장애들을 극복하기 위한 시그널링 다이버시티를 보장할 수도 있다. 예를 들어, 그러한 물리적 장애물은 신호 경로를 차단하는 사용자의 신체의 일부 또는 손일 수도 있다. 그러한 양태에서, mmW-BS (504) 는 단일 방향을 따라 빔포밍하고, UE (502) 는 상이한 방향에서의 수신된 신호 품질에 대하여 체크하기 위해 그 안테나 서브-어레이들의 각각을 사용할 수도 있고, 따라서 UE (502) 의 사용가능한 안테나 서브-어레이들의 수만큼 트래킹 프로세스를 가속한다. 예를 들어, UE (502) 가 적어도 2 개의 안테나 서브-어레이들을 가질 경우에, mmW-BS (504) 는 UE (502) 가 어떤 안테나 서브-어레이들을 가지는 경우에 대하여 감소된 트래킹 시간에서 I 번째 경로 (514) 에 대하여 최적 방향 (예컨대, 빔 (520) 의 방향) 을 결정하기 위해 상이한 방향들 (예컨대, 빔들 (516, 518, 및/또는 520) 의 방향들) 에서 그 안테나 서브-어레이들을 통해 사이클링하는 동안, 그 빔포머를 I 번째 경로 (514) 에 대하여 초기화된 방향의 빔포머에 고정할 수도 있다.
일 양태에서, mmW-BS (504) 가 디지털 빔포밍 성능을 가지고 UE (502) 가 다수의 안테나 서브-어레이들을 가질 경우, mmW-BS (504) 및 UE (502) 는 mmW-BS (504) 및 UE (502) 에 의해 수행된 트래킹 절차의 속도를 상당히 증가시키기 위해 이들 성능들을 동시에 채용할 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS (504) 는 K 번째 경로와 I 번째 경로 (여기서 K ≠ I) 에 대하여 초기화된 방향을 따라 빔을 송신할 수도 있고, UE (502) 는 감소된 트래킹 시간에서 경로에 대한 최적 방향을 결정하기 위해 상이한 방향들에서 그 안테나 서브-어레이들을 통해 사이클링할 수도 있다. 다른 양태에서, 그리고 도 7 과 관련하여 아래에서 논의되는 것과 같이, UE (502) 가 디지털 또는 하이브리드 빔포밍 성능을 가질 때, UE (502) 는 디지털 또는 하이브리드 빔포밍 성능을 채용하여 트래킹 절차의 속도를 상당히 증가시킬 수도 있다.
도 6 은 UE (502) 와 mmW-BS (504) 에 대한 스캐닝 동작을 위한 예시적인 프레임 구조 (600) 를 예시하는 다이어그램이다. 도 6 의 양태에서, UE (502) 와 mmW-BS (504) 는 각각 단일 안테나를 가질 수도 있다. 도 6 에 도시된 것과 같이, mmW-BS (504) 는 다수의 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (602), 슬롯 2 (604), 슬롯 U (606)) 의 각각 동안 단일 방향 (예컨대, 방향 "D1") 에서 빔을 송신할 수도 있다. 도 6 에 추가로 도시된 것과 같이, UE (502) 는 mmW-BS (504) 로부터의 빔에 대한 최적 경로를 결정하기 위해 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (602), 슬롯 2 (604), 슬롯 U (606)) 의 각각 동안 U 개의 가능한 방향들 (예컨대, 방향들 "D1" 내지 "DU") 의 각각을 스캐닝할 수도 있다. 예를 들어, 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (602), 슬롯 2 (604), 슬롯 U (606)) 의 각각은 동일한 지속시간을 가질 수도 있다. 상기 예에서, 도 6 에서의 스캔 주기 1 의 지속시간은 UE (502) 가 그 U 개의 방향들의 각각을 스캐닝하기 위해 필요한 총 U 개의 시간 슬롯들과 등가일 수도 있다.
mmW-BS (504) 는 그 후에, UE (502) 가 mmW-BS (504) 로부터의 빔에 대한 최적 경로를 결정하기 위해 그 U 개의 가능한 방향들의 각각을 스캐닝하는 동안, 다른 방향 (예컨대, 방향 "D2") 에서 빔을 송신할 수도 있다. 도 6 에 도시된 것과 같이, mmW-BS (504) 는 다수의 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (608), 슬롯 2 (610), 슬롯 U (612)) 의 각각 동안 단일 방향 (예컨대, 방향 "D2") 에서 빔을 송신할 수도 있다. 도 6 에 추가로 도시된 것과 같이, UE (502) 는 mmW-BS (504) 로부터의 빔에 대한 최적 경로를 결정하기 위해 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (608), 슬롯 2 (610), 슬롯 U (612)) 의 각각 동안 U 개의 가능한 방향들 (예컨대, 방향들 "D1" 내지 "DU") 의 각각을 스캐닝할 수도 있다. 예를 들어, 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (608), 슬롯 2 (610), 슬롯 U (612)) 의 각각은 동일한 지속시간을 가질 수도 있다. 상기 예에서, 도 6 에서의 스캔 주기 2 의 지속시간은 UE (502) 가 그 U 개의 방향들의 각각을 스캐닝하기 위해 필요한 총 U 개의 시간 슬롯들과 등가일 수도 있다.
mmW-BS (504) 는 도 6 에서의 스캔 주기 1 및 스캔 주기 2 에 대하여 앞서 논의된 송신들과 유사한 방식으로, P 개의 가능한 방향들 중 최종 방향에서 빔들을 송신할 수도 있다. 예를 들어, mmW-BS (504) 는 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (614), 슬롯 2 (616), 슬롯 U (618)) 의 각각 동안 그 가능한 방향들 중 최종 방향 (예컨대, 방향 "DP") 에서 빔을 송신할 수도 있다. 도 6 에 추가로 도시된 것과 같이, UE (502) 는 mmW-BS (504) 로부터의 빔에 대한 최적 경로를 결정하기 위해 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (614), 슬롯 2 (616), 슬롯 U (618)) 의 각각 동안 U 개의 가능한 방향들 (예컨대, 방향들 "D1" 내지 "DU") 의 각각을 스캐닝할 수도 있다. 예를 들어, 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (614), 슬롯 2 (616), 슬롯 U (618)) 의 각각은 동일한 지속시간을 가질 수도 있다. 상기 예에서, 도 6 에서의 스캔 주기 P 의 지속시간은 UE (502) 가 그 U 개의 방향들의 각각을 스캐닝하기 위해 필요한 총 U 개의 시간 슬롯들과 등가일 수도 있다.
도 7 은 UE (502) 와 mmW-BS (504) 에 대한 예시적인 스캐닝 동작을 예시하는 프레임 구조 (700) 이다. 도 7 의 구성에서, UE (502) 는 다수의 안테나 서브-어레이들을 가질 수도 있고, mmW-BS (504) 는 디지털 빔포밍 성능을 가질 수도 있다. 도 7 에 도시된 것과 같이, mmW-BS (504) 는 스캔 주기의 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (702), 슬롯 2 (704), 슬롯 U/2 (706)) 의 각각 동안 2 개의 상이한 방향들에서 2 개의 빔들 (예컨대, 방향 "D1" 에서 제 1 빔과 방향 "D2" 에서 제 2 빔) 을 동시에 송신함으로써 P 개의 가능한 방향들 (예컨대, 방향들 "D1" 내지 "DP") 에서 빔들을 송신할 수도 있다. 도 7 에 추가로 도시된 것과 같이, UE (502) 는 mmW-BS (504) 로부터의 빔에 대한 최적 경로를 결정하기 위해 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (702), 슬롯 2 (704), 슬롯 U/2 (706)) 의 각각 동안 U 개의 가능한 방향들 중 2 개의 상이한 방향들 (예컨대, 제 1 시간 슬롯에서 방향 "D1" 및 방향 "D2", 제 2 시간 슬롯에서 방향 "D3" 및 방향 "D4", 등등) 을 스캐닝할 수도 있다. 예를 들어, 시간 슬롯들의 각각은 동일한 지속시간을 가질 수도 있다. 상기 예에서, 도 7 에서의 스캔 주기 1 의 지속시간은 mmW-BS (504) 가 그 P 개 방향들의 각각에 대하여 빔들을 송신하기 위해 필요한 총 U/2 개의 시간 슬롯들과 등가일 수도 있다.
도 7 에 추가로 도시된 것과 같이, mmW-BS (504) 는 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (708), 슬롯 2 (710), 슬롯 U/2 (712)) 의 각각 동안 2 개의 상이한 방향들에서 2 개의 빔들 (예컨대, 방향 "D3" 에서 제 1 빔과 방향 "D4" 에서 제 2 빔) 을 동시에 송신할 수도 있다. 도 7 에 추가로 도시된 것과 같이, UE (502) 는 mmW-BS (504) 로부터의 빔에 대한 최적 경로를 결정하기 위해 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (708), 슬롯 2 (710), 슬롯 U/2 (712)) 의 각각 동안 U 개의 가능한 방향들 중 2 개의 상이한 방향들 (예컨대, 제 1 시간 슬롯에서 방향 "D1" 및 방향 "D2", 제 2 시간 슬롯에서 방향 "D3" 및 방향 "D4", 등등) 을 스캐닝할 수도 있다. 예를 들어, 시간 슬롯들의 각각은 동일한 지속시간을 가질 수도 있다. 상기 예에서, 도 7 에서의 스캔 주기 2 의 지속시간은 mmW-BS (504) 가 그 P 개 방향들의 각각에 대하여 빔들을 송신하기 위해 필요한 총 U/2 개의 시간 슬롯들과 등가일 수도 있다.
도 7 에 도시된 것과 같이, mmW-BS (504) 는 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (714), 슬롯 2 (716), 슬롯 U/2 (718)) 의 각각 동안 2 개의 상이한 방향들에서 2 개의 빔들 (예컨대, 방향 "DP-1" 에서 제 1 빔과 방향 "DP" 에서 제 2 빔) 을 동시에 송신함으로써 P 개의 가능한 방향들 중 최종 2 개의 방향들에서 빔들을 송신할 수도 있다. 도 7 에 추가로 도시된 것과 같이, UE (502) 는 mmW-BS (504) 로부터의 빔에 대한 최적 경로를 결정하기 위해 대응하는 시간 슬롯들 (예컨대, 슬롯 1 (714), 슬롯 2 (716), 슬롯 U/2 (718)) 의 각각 동안 U 개의 가능한 방향들 중 2 개의 상이한 방향들 (예컨대, 제 1 시간 슬롯에서 방향 "D1" 및 방향 "D2", 제 2 시간 슬롯에서 방향 "D3" 및 방향 "D4", 등등) 을 스캐닝할 수도 있다. 예를 들어, 시간 슬롯들의 각각은 동일한 지속시간을 가질 수도 있다. 상기 예에서, 도 7 에서의 스캔 주기 P/2 의 지속시간은 UE (502) 가 그 U 개의 방향들의 각각을 스캐닝하기 위해 필요한 총 U/2 개의 시간 슬롯들과 등가일 수도 있다.
도 6 의 양태에서, UE (502) 와 mmW-BS (504) 는 오직 하나의 안테나가 구비되고, UE (502) 와 mmW-BS (504) 의 어떤 성능들도 레버리징되지 않는 것이 이해되어야 한다. 이와 같이, 일 예에서, 하나의 안테나를 구비한 mmW-BS (504) 가 4 개의 가능한 방향들 (예컨대, U = 4) 에서 빔들을 송신하는 경우에, 4 개의 스캔 주기들 (방향 마다 하나의 스캔 주기) 이 mmW-BS (504) 의 모두 4 개의 방향들 (예컨대, 방향들 "D1" 내지 "D4") 을 커버하기 위해 요구될 수도 있다. 그러나, 도 7 의 양태에서, UE (502) 는 mmW-BS 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 수신할 수도 있고, 빔포밍 성능 정보에 표시된 성능들 중 하나 이상을 레버리징하기 위해 스캐닝 동작을 수정할 수도 있다. 예를 들어, 빔포밍 성능 정보는 mmW-BS (504) 가 디지털 빔포밍 성능을 가지는 것을 표시할 수도 있고, 그러므로, 단일 시간 슬롯에서 상이한 방향들에서 2 이상의 빔들을 송신할 수도 있다. UE (502) 는 수신된 성능 정보를 통해 mmW-BS 의 그러한 디지털 빔포밍 성능 정보가 통지되기 때문에, UE (502) 는 다수의 빔들이 단일 시간 슬롯에서 상이한 방향들에서 mmW-BS (504) 에 의해 송신될 수도 있는 것을 결정할 수도 있다. 따라서, UE (502) 는 스캐닝 동작의 속도를 상당히 증가시키기 위해 시간 슬롯에서 2 개의 상이한 방향들에서 빔들에 대하여 동시에 스캐닝하기 위해 2 개의 안테나 서브-어레이들을 구현할 수도 있다.
예를 들어, 도 7 의 양태에서, mmW-BS (504) 가 4 개의 가능한 방향들 (예컨대, U = 4) 에서 빔들을 송신하는 경우에, 2 개의 스캔 주기들 (2 개 방향들 마다 하나의 스캔 주기) 이 mmW-BS (504) 의 모두 4 개의 방향들 (예컨대, 방향들 "D1" 내지 "D4") 을 커버하기 위해 요구될 수도 있다. 그러므로, 도 6 및 도 7 에서의 시간 슬롯들이 지속시간이 동일하도록 구성된다면, 도 7 의 양태에서의 스캐닝 동작은 UE (502) 가 mmW-BS (504) 의 모든 가능한 방향들을 스캐닝하기 위해 도 6의 양태에서 요구되는 것과 같은 스캔 주기당 시간 슬롯들의 수의 절반을 갖는 스캐닝 주기들의 수의 절반을 요구할 것이다.
일 양태에서, UE (502) 는 UE (502) 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 mmW-BS (504) 에 전송할 수도 있다. 예를 들어, 빔포밍 성능 정보는 UE (502) 가 2 개의 안테나 서브-어레이들을 가지는 것을 표시할 수도 있고, 그러므로, 단일 시간 슬롯에서 2 개의 상이한 방향들에서 빔들에 대하여 스캐닝할 수도 있다. 따라서, mmW-BS (504) 는 도 7 에 도시된 것과 같은 각각의 시간 슬롯에서 상이한 방향들을 갖는 2 개의 빔들을 송신할 수도 있고, 따라서 스캐닝 동작의 속도를 상당히 증가시키기 위해 디지털 빔포밍 성능을 레버리징한다.
mmW-BS (504) 가 빔들을 송신하도록 구성되고 UE (502) 가 빔들에 대하여 스캐닝하도록 구성되는 도 6 및 도 7 에 개시된 양태들은 예시적인 구성들을 나타내는 것이 이해되어야만 한다. 다른 양태들에서, 도 6 과 도 7 에 대하여 앞서 설명된 스캐닝 동작들과 유사한 방식으로, UE (502) 는 빔들을 송신하도록 구성될 수도 있고, mmW-BS (504) 는 빔들에 대하여 스캐닝하도록 구성될 수도 있다.
도 8 은 무선 통신의 방법의 플로우 차트 (800) 이다. 그 방법은 UE (예컨대, UE (502), 장치 (902/902')) 에 의해 수행될 수도 있다. 도 8 에 점선들로 표시된 블록들 (예컨대, 블록들 (806, 810, 및 812)) 은 옵션의 블록들을 나타내는 것에 유의하여야 한다.
블록 (802) 에서, UE 는 mmW-BS 로부터의 송신 빔에 기초하여 mmW-BS 와의 무선 통신 링크를 확립하고, 송신 빔은 송신 빔 방향을 갖는다. 예를 들어, UE (502) 는 경로 (506) 를 따르는 송신 빔 (510) 에 기초하여 mmW-BS (504) 와의 무선 통신 링크를 확립할 수도 있다.
블록 (804) 에서, UE 는 mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신한다. 다른 양태에서, 빔포밍 성능 정보는 mmW-BS 의 안테나 스위칭 속도를 표시한다.
블록 (806) 에서, UE 는 UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 mmW-BS 에 전송한다. 일 양태에서, UE (502) 는 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능을 표시하는 빔포밍 성능 정보를 전송할 수도 있다. 다른 양태에서, UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보는 UE 가 다수의 안테나 서브-어레이들을 포함하는 것을 표시한다. 또 다른 양태에서, UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보는 UE 의 안테나 스위칭 속도를 표시한다.
블록 (808) 에서, UE 는 무선 통신 링크와 연관된 빔포밍 성능 정보 및 송신 빔에 기초하여 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝한다. 일 양태에서, UE 는 단일 시간 슬롯에 다수의 안테나 서브-어레이들을 사용함으로써 N 개의 송신 빔들을 스캐닝한다. 일 양태에서, UE 는 N 개의 송신 빔 방향들에 대하여 안테나 가중치들 및/또는 위상 및 진폭을 구성함으로써 N 개의 송신 빔들을 스캐닝한다. 일 양태에서, N 개의 송신 빔들은 무선 통신 링크의 송신 빔 방향의 각도 범위 T 내에 N 개의 송신 빔 방향들을 포함한다. 일 양태에서, 스캐닝은 추가로, UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보에 기초한다.
블록 (810) 에서, UE 는 N 개의 송신 빔들중에서부터의 송신 빔 세트의 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들을 결정한다. 일 양태에서, 스캐닝된 빔들의 신호 품질을 임계치와 비교하고 임계치를 만족하거나 초과하는 하나 이상의 빔들을 선택함으로써 UE 에 의해 수행된다.
결국, 블록 (812) 에서, UE 는 우선하는 하나 이상의 스캐닝된 빔들을 표시하는 정보를 전송한다.
도 9 는 예시적인 장치 (902) 에 있어서 상이한 모듈들/수단들/컴포넌트들 간의 데이터 흐름을 도시한 개념적 데이터 흐름 다이어그램 (900) 이다. 그 장치는 UE 일 수도 있다. 장치는 mmW-BS (예컨대, mmW-BS (950)) 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하는 모듈 (904), mmW-BS 로부터의 송신 빔 (송신 빔은 송신 빔 방향을 가짐) 에 기초하여 mmW-BS 와의 무선 통신 링크를 확립하는 모듈 (906), 무선 통신 링크와 연관된 빔포밍 성능 정보 및 송신 빔에 기초하여 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 모듈 (908), N 개의 송신 빔들중에서부터의 송신 빔 세트의 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들을 결정하는 모듈 (910), UE 와 연관된 (송신 모듈 (914) 을 통한) 빔포밍 성능 정보를 mmW-BS (950) 에 전송하는 모듈 (912), 및 우선하는 하나 이상의 스캐닝된 빔들을 표시하는 정보를 전송하는 모듈 (914) 을 포함한다.
그 장치는, 도 8 의 전술된 플로우 차트에서의 블록들의 각각을 수행하는 부가적인 모듈들을 포함할 수도 있다. 그에 따라, 도 8 의 전술된 플로우 차트에서의 각각의 블록은 모듈에 의해 수행될 수도 있으며, 그 장치는 그 모듈들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 모듈들은 언급된 프로세스들/알고리즘을 수행하도록 구성된 프로세서에 의해 구현된 언급된 프로세스들을 수행하도록 구체적으로 구성되거나, 프로세서에 의한 구현을 위해 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장되거나, 이들의 일부 조합인 하나 이상의 하드웨어 구성요소들일 수도 있다.
도 10 은 프로세싱 시스템 (1014) 을 채용하는 장치 (902') 에 대한 하드웨어 구현의 일 예를 예시하는 다이어그램 (1000) 이다. 프로세싱 시스템 (1014) 은 버스 (1024) 에 의해 일반적으로 표현되는 버스 아키텍처로 구현될 수도 있다. 버스 (1024) 는 프로세싱 시스템 (1014) 의 특정 애플리케이션 및 전체 설계 제약들에 의존하는 임의의 수의 상호접속 버스들 및 브리지들을 포함할 수도 있다. 버스 (1024) 는 프로세서 (1004), 모듈들 (904, 906, 908, 910, 912, 및 914), 및 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1006) 에 의해 표현된 하나 이상의 프로세서들 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함한 다양한 회로들을 함께 링크시킨다. 버스 (1024) 는 또한, 당업계에 널리 공지되고 따라서 어떠한 추가로 설명되지 않을 타이밍 소스들, 주변기기들, 전압 레귤레이터들, 및 전력 관리 회로들과 같은 다양한 다른 회로들을 링크시킬 수도 있다.
프로세싱 시스템 (1014) 은 트랜시버 (1010) 에 커플링될 수도 있다. 트랜시버 (1010) 는 하나 이상의 안테나들 (1020) 에 커플링된다. 트랜시버 (1010) 는 송신 매체를 통해서 여러 다른 장치와 통신하는 수단을 제공한다. 트랜시버 (1010) 는 하나 이상의 안테나들 (1020) 로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호로부터 정보를 추출하고, 추출된 정보를 프로세싱 시스템 (1014), 구체적으로 수신 모듈 (904) 에 제공한다. 추가로, 트랜시버 (1010) 는 프로세싱 시스템 (1014), 구체적으로 송신 모듈 (914) 로부터 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여, 하나 이상의 안테나들 (1020) 에 적용될 신호를 생성한다. 프로세싱 시스템 (1014) 은 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1006) 에 커플링된 프로세서 (1004) 를 포함한다. 프로세서 (1004) 는 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1006) 상에 저장된 소프트웨어의 실행을 포함한 일반적인 프로세싱을 담당한다. 소프트웨어는, 프로세서 (1004) 에 의해 실행될 경우, 프로세싱 시스템 (1014) 으로 하여금 임의의 특정의 장치에 대해 위에서 설명한 여러 기능들을 수행하도록 한다. 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1006) 는 또한, 소프트웨어를 실행할 경우 프로세서 (1004) 에 의해 조작되는 데이터를 저장하기 위해 사용될 수도 있다. 프로세싱 시스템은 모듈들 (904, 906, 908, 910, 912, 및 914) 중 적어도 하나를 더 포함한다. 그 모듈들은 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (1006) 에 상주/저장된, 프로세서 (1004) 에서 구동하는 소프트웨어 모듈들, 프로세서 (1004) 에 커플링된 하나 이상의 하드웨어 모듈들, 또는 이들의 일부 조합일 수도 있다. 프로세싱 시스템 (1014) 은 UE (350) 의 컴포넌트일 수도 있으며, 메모리 (360), 및/또는 TX 프로세서 (368), RX 프로세서 (356), 및 제어기/프로세서 (359) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
일 구성에서, 무선 통신을 위한 장치 (902/902') 는 mmW-BS 와의 무선 통신 링크를 mmW-BS 로부터의 송신 빔 (송신 빔은 송신 빔 방향을 가짐) 에 기초하여 확립하는 수단, mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하는 수단, 무선 통신 링크와 연관된 빔포밍 성능 정보 및 송신 빔에 기초하여 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 수단, N 개의 송신 빔들중에서부터의 송신 빔 세트의 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들을 결정하는 수단, 및 우선하는 하나 이상의 스캐닝된 빔들을 표시하는 정보를 전송하는 수단, UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 mmW-BS 에 전송하는 수단을 포함한다. 전술된 수단들은 전술된 수단들에 의해 언급된 기능들을 수행하도록 구성된 장치 (902) 의 전술된 모듈들 및/또는 장치 (902') 의 프로세싱 시스템 (1014) 중 하나 이상일 수도 있다. 전술된 것과 같이, 프로세싱 시스템 (1014) 은 TX 프로세서 (368), RX 프로세서 (356), 및 제어기/프로세서 (359) 를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 하나의 구성에서, 전술된 수단들은 전술된 수단들에 의해 언급되는 기능들을 수행하도록 구성된, TX 프로세서 (368), RX 프로세서 (356), 및 제어기/프로세서 (359) 일 수도 있다.
개시된 프로세스들/플로우 차트들에 있어서의 블록들의 특정 순서 또는 계위는 예시적인 접근법들의 예시임이 이해된다. 설계 선호도들에 기초하여, 프로세스들/플로우 차트들에 있어서의 블록들의 특정 순서 또는 계위가 재배열될 수도 있음이 이해된다. 추가로, 일부 블록들은 결합되거나 생략될 수도 있다. 수반하는 방법은 여러 블록들의 현재의 엘리먼트들을 간단한 순서로 청구하며, 제시되는 특정의 순서 또는 계층에 한정시키려고 의도된 것이 아니다.
이전 설명은 임의의 당업자가 여러 본원에서 설명하는 양태들을 실시할 수 있도록 하기 위해서 제공된다. 이들 양태들에 대한 여러 변경들은 당업자들에게 매우 자명할 것이며, 본원에서 정의하는 일반 원리들은 다른 양태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에서 나타낸 양태들로 한정되도록 의도되지 않지만, 랭귀지 청구항들과 부합하는 충분한 범위를 부여받아야 하며, 여기서, 단수로의 엘리먼트에 대한 언급은 명확하게 그렇게 서술되지 않으면 "하나 및 단지 하나만" 을 의미하도록 의도되지 않고 오히려 "하나 이상" 을 의미하도록 의도된다. 용어 "예시적인" 은 "예, 예증, 또는 예시로서 기능하는" 을 의미하도록 본 명세서에서 사용된다. "예시적인" 것으로서 본 명세서에서 설명된 임의의 양태는 반드시 다른 양태들에 비해 선호되거나 유리한 것으로서 해석될 필요는 없다. 명확하게 달리 서술되지 않으면, 용어 "일부" 는 하나 이상을 지칭한다. "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, C 또는 이들의 임의의 조합" 과 같은 조합들은 A, B, 및/또는 C 의 임의의 조합을 포함하고, A 의 배수들, B 의 배수들, 또는 C 의 배수들을 포함할 수도 있다. 구체적으로, "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, C 또는 이들의 임의의 조합" 과 같은 조합들은 A만, B만, C만, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 또는 A 와 B 와 C 일 수도 있으며 여기서, 임의의 그러한 조합들은 A, B, 또는 C 의 하나 이상의 멤버 또는 멤버들을 포함할 수도 있다. 당업자에게 공지되거나 나중에 공지되게 될 본 개시 전반에 걸쳐 설명된 다양한 양태들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 균등물들은 본 명세서에 참조로 명백히 통합되며 청구항들에 의해 포괄되도록 의도된다. 더욱이, 본원에서 개시된 어떤 것도 이런 개시물이 청구항들에 명시적으로 인용되는지에 상관없이, 대중에 지정되도록 의도된 것이 아니다. 어떤 청구항 엘리먼트도 그 엘리먼트가 어구 "하는 수단" 을 이용하여 명백히 언급되지 않는 한, 기능식 (means plus function) 청구항으로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (28)

  1. 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법으로서,
    밀리미터파 기지국 (mmW-BS) 과의 무선 통신 링크를 상기 mmW-BS 로부터의 송신 빔에 기초하여 확립하는 단계로서, 상기 송신 빔은 송신 빔 방향을 갖는, 상기 무선 통신 링크를 확립하는 단계;
    상기 mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 무선 통신 링크와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보 및 상기 송신 빔에 기초하여 상기 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 상기 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 단계를 포함하는, 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 N 개의 송신 빔들중에서부터의 송신 빔 세트 중 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들을 결정하는 단계; 및
    우선하는 하나 이상의 스캐닝된 빔들을 표시하는 정보를 전송하는 단계를 포함하는, 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 상기 mmW-BS 에 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 스캐닝하는 단계는 추가로, 상기 UE 와 연관된 빔포닝 성능 정보에 기초하는, 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 UE 와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보는 상기 UE 가 복수의 안테나 서브-어레이들을 포함하는 것을 표시하며, 그리고
    상기 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 단계는 단일 시간 슬롯에 상기 복수의 안테나 서브-어레이들을 사용하여 상기 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 단계를 포함하는, 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 N 개의 송신 빔들은 상기 송신 빔 방향의 각도 범위 T 내의 N 개의 송신 빔 방향들을 포함하는, 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스캐닝하는 단계는 상기 N 개의 송신 빔 방향들에 대하여 안테나 가중치들 및/또는 위상 및 진폭을 구성하는 단계를 포함하는, 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    결정하는 것은 상기 스캐닝된 빔들의 신호 품질을 임계치와 비교하는 것을 포함하는, 사용자 장비 (UE) 를 위한 무선 통신 방법.
  8. 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치로서,
    밀리미터파 기지국 (mmW-BS) 과의 무선 통신 링크를 상기 mmW-BS 로부터의 송신 빔에 기초하여 확립하는 수단으로서, 상기 송신 빔은 송신 빔 방향을 갖는, 상기 무선 통신 링크를 확립하는 수단;
    상기 mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하는 수단; 및
    상기 무선 통신 링크와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보 및 상기 송신 빔에 기초하여 상기 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 상기 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 N 개의 송신 빔들중에서부터의 송신 빔 세트 중 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들을 결정하는 수단; 및
    우선하는 하나 이상의 스캐닝된 빔들을 표시하는 정보를 전송하는 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 상기 mmW-BS 에 전송하는 수단을 더 포함하며,
    상기 스캐닝하는 것은 추가로, 상기 UE 와 연관된 빔포닝 성능 정보에 기초하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 UE 와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보는 상기 UE 가 복수의 안테나 서브-어레이들을 포함하는 것을 표시하며, 그리고
    상기 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 수단은 단일 시간 슬롯에 상기 복수의 안테나 서브-어레이들을 사용하여 상기 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 N 개의 송신 빔들은 상기 송신 빔 방향의 각도 범위 T 내의 N 개의 송신 빔 방향들을 포함하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스캐닝하는 수단은 상기 N 개의 송신 빔 방향들에 대하여 안테나 가중치들 및/또는 위상 및 진폭을 구성하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    결정하는 수단은 상기 스캐닝된 빔들의 신호 품질을 임계치와 비교하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 장치.
  15. 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE) 로서,
    메모리; 및
    상기 메모리에 커플링된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    밀리미터파 기지국 (mmW-BS) 과의 무선 통신 링크를 상기 mmW-BS 로부터의 송신 빔에 기초하여 확립하는 것으로서, 상기 송신 빔은 송신 빔 방향을 갖는, 상기 무선 통신 링크를 확립하고;
    상기 mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하고; 그리고
    상기 무선 통신 링크와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보 및 상기 송신 빔에 기초하여 상기 UE 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 상기 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하도록
    구성되는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE).
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 추가로,
    상기 N 개의 송신 빔들중에서부터의 송신 빔 세트 중 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들을 결정하고; 그리고
    우선하는 하나 이상의 스캐닝된 빔들을 표시하는 정보를 전송하도록
    구성되는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE).
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 추가로, 상기 UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 상기 mmW-BS 에 전송하도록 구성되며,
    상기 스캐닝하는 것은 추가로, 상기 UE 와 연관된 빔포닝 성능 정보에 기초하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE).
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 UE 와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보는 상기 UE 가 복수의 안테나 서브-어레이들을 포함하는 것을 표시하며, 그리고
    상기 N 개의 송신 빔들의 스캐닝은 단일 시간 슬롯에 상기 복수의 안테나 서브-어레이들을 사용하여 상기 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 것을 포함하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE).
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 N 개의 송신 빔들은 상기 송신 빔 방향의 각도 범위 T 내의 N 개의 송신 빔 방향들을 포함하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE).
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 스캐닝하는 것은 상기 N 개의 송신 빔 방향들에 대하여 안테나 가중치들 및/또는 위상 및 진폭을 구성하는 것을 포함하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE).
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들의 결정은 상기 스캐닝된 빔들의 신호 품질을 임계치와 비교하는 것을 포함하는, 무선 통신을 위한 사용자 장비 (UE).
  22. 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 경우, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금,
    밀리미터파 기지국 (mmW-BS) 과의 무선 통신 링크를 상기 mmW-BS 로부터의 송신 빔에 기초하여 확립하게 하는 것으로서, 상기 송신 빔은 송신 빔 방향을 갖는, 상기 무선 통신 링크를 확립하게 하고;
    상기 mmW-BS 와 연관된 적어도 디지털, 아날로그, 또는 하이브리드 빔포밍 성능 중 하나를 표시하는 빔포밍 성능 정보를 수신하게 하고; 그리고
    상기 무선 통신 링크와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보 및 상기 송신 빔에 기초하여 사용자 장비 (UE) 의 M 개의 수신 빔 방향들의 각각에 대하여 상기 mmW-BS 로부터의 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하게 하는
    코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품.
  23. 제 22 항에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 경우, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금,
    상기 N 개의 송신 빔들중에서부터의 송신 빔 세트 중 하나 이상의 우선하는 스캐닝된 빔들을 결정하게 하고; 그리고
    우선하는 하나 이상의 스캐닝된 빔들을 표시하는 정보를 전송하게 하는
    코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품.
  24. 제 22 항에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서 상에서 실행될 경우, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금, 상기 UE 와 연관된 빔포밍 성능 정보를 상기 mmW-BS 에 전송하게 하는 코드를 더 포함하며,
    상기 스캐닝하는 것은 추가로, 상기 UE 와 연관된 빔포닝 성능 정보에 기초하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 UE 와 연관된 상기 빔포밍 성능 정보는 상기 UE 가 복수의 안테나 서브-어레이들을 포함하는 것을 표시하며, 그리고
    상기 N 개의 송신 빔들의 스캐닝은 단일 시간 슬롯에 상기 복수의 안테나 서브-어레이들을 사용하여 상기 N 개의 송신 빔들을 스캐닝하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 N 개의 송신 빔들은 상기 송신 빔 방향의 각도 범위 T 내의 N 개의 송신 빔 방향들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 스캐닝하는 것은 상기 N 개의 송신 빔 방향들에 대하여 안테나 가중치들 및/또는 위상 및 진폭을 구성하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품.
  28. 제 22 항에 있어서,
    결정하는 것은 상기 스캐닝된 빔들의 신호 품질을 임계치와 비교하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품.
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