KR20200046483A - 무선 통신 시스템에서의 단말의 동작 방법 및 이를 위한 단말 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 단말의 동작 방법 및 이를 위한 단말 Download PDF

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Abstract

본 개시의 기술적 사상에 따른 무선 통신 시스템에서의 단말의 동작 방법은, 수신 빔의 패턴을 제1 패턴으로 선택하는 단계, 상기 무선 통신 시스템 내의 복수의 셀들을 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 탐색하는 단계, 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 제1 후보군을 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 상기 탐색 결과를 기반으로 결정하는 단계, 상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하는 단계, 상기 결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하는 단계 및 상기 디코딩 결과를 기반으로 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 상기 제1 후보군으로부터 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 단말의 동작 방법 및 이를 위한 단말{A operating method of a terminal in a wireless communication system and the terminal}
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신 시스템에서 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 단말의 동작 방법 및 이를 위한 단말에 관한 것이다.
최근 5G 통신 시스템은 신규 무선 접속 기술(new radio access technology)로서 기존의 LTE 및 LTE-A 대비 대역폭 100MHz 이상의 초광대역을 사용해서 수 Gbps의 초고속 데이터 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. 하지만, LTE 및 LTE-A에서 사용하는 수백 MHz 혹은 수 GHz의 주파수 대역에서는 100MHz 이상의 초광대역 주파수를 확보하기가 어렵기 때문에, 5G 통신 시스템은 6GHz 이상의 주파수 대역에 존재하는 넓은 주파수 대역을 사용하여 신호를 전송하는 방법이 고려되고 있다. 구체적으로, 5G 통신 시스템에서는 28GHz 대역, 또는 60GHz 대역과 같이 밀리미터파(millimeter wave) 대역을 사용하여 전송률을 증대시키는 것을 고려하고 있다. 다만, 주파수 대역과 전파의 경로 손실은 비례하기 때문에 이와 같은 초고주파에서는 전파의 경로 손실이 큰 특성을 가지므로 서비스 영역이 작아지게 된다.
5G 통신 시스템에서는 이런 서비스 영역 감소의 단점을 극복하기 위해, 다수의 안테나를 사용해서 지향성 빔(directional beam)을 생성시켜 전파의 도달 거리를 증가시키는 빔포밍(beamforming) 기술이 중요하게 부각되고 있다. 빔포밍 기술은 송신 장치(예를 들면, 기지국) 및 수신 장치(예를 들면, 단말)에 각각 적용할 수 있으며, 서비스 영역의 확대 이외에도, 목표 방향으로의 물리적인 빔 집중으로 인한 간섭을 감소시키는 효과가 있다.
5G 통신 시스템에서는 셀(또는, 송신 장치)의 송신 빔(또는, 전송 빔)과 단말의 수신 빔의 지향 방향이 서로 동조(aligment)되어야 빔포밍 기술의 효과가 증대되는 바, 송신 빔과 수신 빔이 동조시키기 위한 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 기술이 연구되고 있다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 5G 무선 통신 시스템의 통신 환경에 부합하도록 셀의 송신 빔과 단말의 수신 빔을 동조시키기 위한 송수신 빔 패턴 쌍을 효과적이고 신속하게 결정할 수 있는 단말 및 단말의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서의 단말의 동작 방법은, 수신 빔의 패턴을 제1 패턴으로 선택하는 단계, 상기 무선 통신 시스템 내의 복수의 셀들을 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 탐색하는 단계, 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 제1 후보군을 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 상기 탐색 결과를 기반으로 결정하는 단계, 상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하는 단계, 상기 결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하는 단계 및 상기 디코딩 결과를 기반으로 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 상기 제1 후보군으로부터 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 다른 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 단말은, 복수의 안테나들이 구비된 안테나 모듈 및 상기 단말의 수신 빔이 제1 패턴을 갖도록 상기 안테나 모듈을 제어하고, 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 제1 빔 스위핑 동작을 제어하는 베이스밴드 프로세서를 포함하고, 상기 베이스밴드 프로세서는, 상기 제1 빔 스위핑 동작으로서 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 상기 무선 통신 시스템 내의 복수의 셀들을 탐색하고, 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 후보군을 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 상기 탐색 결과를 기반으로 결정하며, 상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 후보군을 이용하여 결정하고, 상기 결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하여 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 상기 후보군으로부터 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 또 다른 측면에 따른 명령들을 저장하는 비일시적 프로세서 판독 가능 저장 매체에서, 상기 명령들은, 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 단말에 포함된 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 프로세서는, 수신 빔의 패턴을 제1 패턴으로 선택하고, 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 복수의 셀들을 탐색하고, 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 후보를 포함하는 제1 후보군을 상기 탐색 결과를 기반으로 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 결정하고, 상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하고, 상기 결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하며, 상기 디코딩 결과를 기반으로 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 단말은 적정 수준 이상의 수신 품질을 제공할 수 있는 송수신 빔 패턴 쌍을 보다 신속하게 결정함으로써, 급변할 수 있는 통신 환경을 갖는 무선 통신 시스템에 적합한 통신 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 단계 S120을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3의 단계 S140을 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 5c는 도 5a의 단계 S142에 대한 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3의 단계 S140을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3의 단계 S160을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 패스트 빔 스위핑 제어 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 8의 PBCH 디코딩 제어 모듈의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 8의 기준 조정 모듈의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 8의 수신 빔 자동 추적 동작 제어 모듈의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 송수신 빔 패턴 결정 동작을 수행하는 통신 기기들을 나타내는 도면이다.
기지국은 단말과 통신하며, 단말에게 통신 네트워크 자원을 할당하는 일 주체로서, 셀(cell), BS(base station), NodeB(NB), eNodB(eNB), NG RAN(next generation radio access network), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 이하에서는, 기지국은 셀로 지칭하여 서술하도록 한다.
단말(또는, 통신 단말)은 셀 또는 다른 단말과 통신하는 일 주체로서, 노드, UE(user equipment), NG UE(next generation UE), 이동국(Mobile Station; MS), 이동 장치(Mobile Equipment; ME), 디바이스(device) 또는 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수 있다.
또한, 단말은 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그 밖에, 단말은 통신 기능을 수행할 수 있는 다양한 종류의 멀티 미디어 시스템을 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 시스템(1)을 나타내는 블록도이다.
도 1를 참조하면, 무선 통신 시스템(1)은 복수의 셀들(10a-10c) 및 단말(100)을 포함할 수 있다. 서술의 편의상 무선 통신 시스템(1)은 세 개의 셀들(10a-10c)만을 포함하는 것으로 도면에 도시되었으나, 이는 예시적인 실시 예에 불과한 바, 이에 국한되지 않으며, 다양한 개수의 셀들(10a-10c)을 포함하도록 무선 통신 시스템(1)이 구현될 수 있다. 셀들(10a-10c)은 단말(100)과 무선 채널로 연결되어 다양한 통신 서비스를 제공할 수 있다. 셀들(10a-10c)은 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스될 수 있고, 단말(100)의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링할 수 있다. 무선 통신 시스템(1)은 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)을 무선 접속 기술로 하여 빔포밍 기술을 지원할 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템(1)은 단말(100)의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding; AMC) 방식을 지원할 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템(1)은 6GHz 이상의 주파수 대역에 존재하는 넓은 주파수 대역을 사용하여 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 시스템(1)에서는 28GHz 대역, 또는 60GHz 대역과 같이 밀리미터파(millimeter wave) 대역을 사용하여 데이터 전송률을 증대시킬 수 있다. 이 때에, 밀리미터파 대역은 거리당 신호 감쇄 크기가 상대적으로 크기 때문에 무선 통신 시스템(1)은 커버리지(coverage) 확보를 위해 다중 안테나를 사용하여 생성된 지향성 빔 기반의 송수신을 지원할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템(1)은 지향성 빔 기반 송수신을 위해 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있다.
빔 스위핑이란, 단말(100) 및 셀들(10a-10c)이 소정의 패턴을 갖는 지향성 빔을 순차적 또는 랜덤하게 스위핑(sweeping)하여, 지향 방향이 서로 동조되는 송신 빔 및 수신 빔을 결정하는 과정이다. 즉, 지향 방향이 서로 동조되는 송신 빔의 패턴과 수신 빔의 패턴은 송수신 빔 패턴 쌍으로서 결정될 수 있다. 빔 패턴이란 빔의 너비 및 빔의 지향 방향으로 결정되는 빔의 모양일 수 있으며, 이하에서는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 빔 스위핑 동작을 서술한다.
셀들(10a-10c)은 각각 임의의 제1 시점에 소정의 패턴을 갖는 송신 빔을 송신하고, 제2 시점에 제1 시점에서의 송신 빔과 다른 패턴을 갖는 송신 빔을 송신하는 등 소정의 기간 동안 송신 빔이 전 방향으로 송신되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제1 셀(10a)은 다양한 패턴들(TX_BPGa)을 갖는 제1 송신 빔들을 소정의 기간동안 순차적 또는 랜덤하게 스위핑하여 송신할 수 있고, 제2 셀(10b)은 다양한 패턴들(TX_BPGb)을 갖는 제2 송신 빔들을 소정의 기간 동안 순차적 또는 랜덤하게 스위핑하여 송신할 수 있으며, 제3 셀(10c)은 다양한 패턴(TX_BPGc)을 갖는 제3 송신 빔들을 소정의 기간동안 순차적 또는 랜덤하게 스위핑하여 송신할 수 있다.
단말(100)은 다중 안테나를 이용하여 임의의 제1 시점에 소정의 패턴을 갖는 수신 빔을 생성하고, 제2 시점에 제1 시점에서의 수신 빔과 다른 패턴을 갖는 수신 빔을 생성하는 등 소정의 기간 동안 전 방향의 수신 빔이 생성되도록 할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 다양한 패턴들(RX_BPG)을 갖는 수신 빔들을 소정의 기간 동안 순차적 또는 랜덤하게 스위핑하여 생성할 수 있다.
단말(100)은 빔 스위핑 동작을 통해 복수의 송신 빔들을 복수의 수신 빔들을 대응시켜 가장 우수한 수신 품질을 제공하는 최적의 송신 빔 및 수신 빔을 탐색할 수 있다. 일 실시 예에 따른 단말(100)은 복수의 수신 빔 패턴들(RX_BP) 중 임의의 패턴을 선택하고, 선택된 패턴을 갖는 수신 빔을 이용하여 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있다. 즉, 단말(100)은 하나의 수신 빔 패턴 단위로 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있으며, 수신 빔 패턴과 쌍을 이루어 적정 수준 이상의 수신 품질을 제공할 수 있는 송신 빔 패턴을 빔 스위핑 동작 결과를 기반으로 탐색하여 송수신 빔 패턴 쌍을 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 제n 수신 빔 패턴(RX_BPn)을 선택하여 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있으며, 빔 스위핑 동작 결과를 이용하여 제n 수신 빔 패턴(RX_BPn)과 적정 수준 이상의 수신 품질을 제공할 수 있는 제1 셀(10a)의 제k 송신 빔 패턴(TX_BPk)을 찾을 수 있다. 더 나아가, 단말(100)은 복수의 수신 빔 패턴들(RX_BP)을 복수의 그룹들로 그룹핑하여, 그룹 단위로 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 단말(100)은 선택된 패턴을 갖는 수신 빔을 이용하여 무선 통신 시스템(1) 내의 셀들(10a-10c)을 탐색할 수 있다. 이후, 단말(100)은 수신 빔의 패턴과 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 후보군을 송신 빔 패턴들(TX_BGa-TX_BGc)로부터 탐색 결과를 기반으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 후보는 셀들(10a-10c)의 패턴들(TX_BPGa-TX_BPGc) 중 어느 하나에 해당할 수 있다. 단말(100)은 후보군에서 하나의 후보를 선택하여, 선택된 후보를 통해 수신된 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 디코딩할지 여부를 결정할 수 있다. 이해를 돕기 위해, 선택된 후보는 제1 셀(10a)의 제k 송신 빔 패턴(TX_BPk)일 수 있으며, 선택된 후보를 통해 수신된 PBCH는 제k 송신 빔 패턴(TX_BPk)을 갖는 송신 빔을 통해 제1 셀(10a)로부터 수신된 PBCH를 의미할 수 있다. PBCH는 단말(100)이 네트워크에 접속하는 데 필요한 시스템 정보의 일부를 전송할 수 있으며, 단말(100)은 PBCH를 디코딩하여 시스템 정보의 일부를 획득할 수 있다. 단말(100)은 디코딩 결과를 기반으로 수신 빔의 패턴과 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 송신 빔의 패턴을 후보군으로부터 선택할 수 있다.
단말(100)은 선택된 패턴을 갖는 수신 빔을 이용하여 셀들(10a-10c)을 탐색할 수 없거나, 후보군을 결정하지 못한 경우에는 복수의 수신 빔 패턴들(RX_BP) 중 다음 패턴을 선택하여 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말(100)은 모든 수신 빔 패턴들(PX_BPG)을 순차적 또는 랜덤하게 선택하면서 셀들(10a-10c)의 송신 빔 패턴들(PX_BPGa-PX_BPGb)과 하나하나 대응하여 이상적인 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하지 않고, 복수의 수신 빔 패턴들(RX_BPG) 중 하나를 선택하여 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있으며, 소정의 기준을 만족하는 송신 빔 패턴을 찾아 송수신 빔 패턴 쌍을 결정할 수 있다. 이를 통해, 단말(100)은 적정 수준 이상의 수신 품질을 제공할 수 있는 송수신 빔 패턴 쌍을 보다 신속하게 결정함으로써, 통신 환경이 빠르게 변할 수 있는 무선 통신 시스템(1)의 통신 환경에 적합한 통신 서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말(100)을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 단말(100)은 복수의 안테나들(110), RF 집적회로(120), 베이스밴드 처리 회로(130), 베이스밴드 프로세서(140) 및 메모리(150)를 포함할 수 있다. 도 2의 단말(100)은 일 구현 예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 베이스밴드 처리 회로(130)는 RF 집적회로(120)에 포함되도록 구현되거나, 베이스밴드 프로세서(140)에 포함되도록 구현될 수 있다. 단말(100)은 도 1의 셀들(10a-10c)로부터 다양한 송신 빔 패턴들(TX_BPGa-TX_BPGc)을 갖는 송신 빔들을 수신하여 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 바, 단말(100)의 RF 신호 수신 동작을 중심으로 이하 서술하도록 한다.
안테나들(110)은 RF 집적회로(120)에 의해 송신 처리된 신호를 무선 채널을 통해 송신하고, 무선 채널 상의 신호를 수신할 수 있다. 안테나들(110)은 빔포밍을 지원할 수 있으며, 어레이 안테나, 패치 안테나 등으로 구현될 수 있다. RF 집적회로(120)는 안테나들(110)로부터 수신되는 RF 신호를 저잡음 증폭하고, 베이스밴드 신호로 주파수 하향 변환을 수행할 수 있다. 베이스밴드 처리 회로(130)는 물리 계층 규격에 따라 베이스밴드 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 베이스밴드 처리 회로(130)는 RF 집적회로(120)로부터 제공되는 베이스밴드 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 또한, 베이스밴드 처리 회로(130)는 신호 측정 회로(132)를 포함할 수 있으며, 신호 측정 회로(132)는 다양한 측정 방식들을 기반으로 베이스밴드 신호의 세기를 측정할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 실시 예에 불과한 바, 신호 측정 회로(132)는 베이스밴드 신호로 변환되기 이전의 RF 신호의 세기를 측정할 수 있으며, 이 때에, 신호 측정 회로(132)는 RF 집적회로(120)에 포함되도록 구현될 수 있다.
베이스밴드 프로세서(140)는 단말(100)의 셀과의 데이터 통신과 관련된 동작을 제어할 수 있으며, 본 개시의 일 실시 예에 따른 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 동작을 제어하기 위한 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)을 포함할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 복수의 수신 빔 패턴들 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 수신 빔 패턴을 이용하여 빔 스위핑 동작 수행을 제어할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 안테나들(110)을 제어하여 선택된 수신 빔 패턴을 갖는 수신 빔을 생성할 수 있으며, 생성된 수신 빔을 통해 셀들로부터 다양한 송신 빔 패턴들을 갖는 송신 빔들을 수신할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 신호 측정 회로(132)에 의해 측정된 송신 빔들에 대한 세기들을 이용하여 빔 스위핑 동작에서 셀 탐색을 수행하고, 후보군을 결정할 수 있다. 구체적인 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)의 동작은 후술한다.
패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 베이스밴드 프로세서(140) 내에 하드웨어 로직으로 구현될 수 있다. 또한, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 메모리(150)에 복수의 명령 코드들로서 저장되어 베이스밴드 프로세서(140)에 의해 실행되는 소프트웨어 로직으로 구현될 수 있다.
메모리(150)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있으며, 베이스밴드 프로세서(140)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 메모리(150)는 예를 들면, 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 내장 메모리, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 단말과 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 단말은 무선 통신 시스템 내의 셀들이 송신하는 신호들의 주파수 대역을 스캔할 수 있다(S100). 단말은 주파수 대역을 스캔하여 각 셀들이 신호 송신에 이용하는 주파수 대역을 인지하여 상기 주파수 대역에 부합하는 주파수를 갖는 수신 빔을 생성할 수 있다. 단말은 복수의 수신 빔 패턴들 중 임의의 제m 수신 빔 패턴을 선택하여 수신 빔을 생성할 수 있다(S110). 단말은 제m 수신 빔 패턴을 갖는 수신 빔을 이용하여 셀 탐색을 수행할 수 있다(S120). 즉, 단말은 제m 수신 빔 패턴을 갖는 수신 빔을 통해 셀들로부터 송신되는 다양한 송신 빔 패턴들의 송신 빔들을 수신하여 셀 탐색을 수행할 수 있다. 셀 탐색 방식은 도 4a 및 도 4b에서 구체적으로 서술한다. 단말은 셀 탐색 결과를 기반으로 탐색된 셀들의 송신 빔 패턴들 중에서 제m 수신 빔 패턴과 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 후보군을 결정할 수 있다. 단말은 후보군을 이용하여 PBCH 디코딩을 수행할지 여부를 결정할 수 있다(S140). 단계 S140의 구체적인 내용은 도 5a 및 도 5b에서 서술한다. 단말은 후보군 내의 특정 후보(예를 들면, 제k 송신 빔 패턴)인 송신 빔 패턴을 갖는 송신 빔을 통해 특정 후보에 대응하는 셀(예를 들면, 제k 셀)로부터 수신된 PBCH의 디코딩 수행을 결정한 때에(S140, Yes), 단말은 PBCH 디코딩을 수행할 수 있다. 단말은 PBCH 디코딩을 성공한 때에, 제m 수신 빔 패턴과 제k 송신 빔 패턴을 송수신 빔 패턴 쌍으로 결정할 수 있다. 단말은 제m 수신 빔 패턴을 갖는 수신 빔을 생성하고, 제 k 송신 빔 패턴을 갖는 송신 빔을 통해 제k 셀과 캠프-온(camp-on)을 수행할 수 있다(S160). 캠프-온 수행을 통해, 단말은 제k 셀이 지원하는 소정의 네트워크에 연결되어, 네트워크로부터 무선 통신 서비스를 제공받을 수 있다. 단말은 PBCH의 디코딩 수행을 하지 않을 것을 결정한 때에(S140, No), m 값을 카운트 업 한후(S170), 단계 S110를 다시 수행할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 단계 S120을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 서술의 편의상 세 개의 셀들(Cell A-Cell C), 셀들(Cell A-Cell C)이 각각 세 개의 송신 빔 패턴들(TX_BP_A1-TX_BP_A3, TX_BP_B1-TX_BP_B3, TX_BP_C1-TX_BP_C3)의 조건에서 셀 탐색을 수행하는 것을 가정하며, 본 개시의 실시 예는 이에 국한되지 않음은 이해될 것이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 단계 S110(도 3) 이후에 단말은 제m 수신 빔패턴을 갖는 수신 빔을 생성하는 상태에서, 단말의 신호 측정 회로(132)는 복수의 셀들(Cell A-Cell C)의 송신 빔 패턴들을 갖는 송신 빔들을 통해 수신된 동기 신호들(Sync_S)과 각각에 대응하는 동기 신호 시퀀스들(Sync_Seq) 간의 상관 전력(correlation power)들을 측정할 수 있다(S120'). 단말에는 다양한 타입의 동기 신호 시퀀스들(Sync_Seq)이 미리 저장된 상태일 수 있으며, 신호 측정 회로(132)는 셀들(Cell A-Cell C)로부터 수신된 동기 신호들(Sync_S) 각각에 적합한 동기 신호 시퀀스들(Sync_Seq)을 매칭하여 상관 전력들을 측정할 수 있다.
신호 측정 회로(132)는 상관 전력들의 측정 결과를 셀 탐색 결과(Cell_DR)로서 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)에 제공할 수 있다. 일 예로, 셀 탐색 결과(Cell_DR)를 살펴보면, 제1 셀(Cell A)로부터 제1 내지 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_A1-TX_BP_A3)을 갖는 송신 빔들을 통해 수신된 동기 신호들에 대한 상관 전력 값은 '10', '20', '15'를 갖고, 제2 셀(Cell B)로부터 제1 내지 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_B1-TX_BP_B3)을 갖는 송신 빔들을 통해 수신된 동기 신호들에 대한 상관 전력 값은 '25', '16', '21'을 가지며, 제3 셀(Cell C)로부터 제1 내지 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_C1-TX_BP_C3)을 갖는 송신 빔들을 통해 수신된 동기 신호들에 대한 상관 전력 값은 '5', '10', '12'을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 값에 불과한 바, 본 개시의 실시 예는 여기에 국한되지 않는다.
패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 셀 탐색 결과(Cell_DR) 및 제1 기준 값(Ref_1)을 이용하여 후보군(Candidate_Gm)을 결정할 수 있다. 일 예로, 제1 기준 값(Ref_1)은 '20'일 수 있으며, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 셀 탐색 결과(Cell_DR)와 제1 기준 값(Ref_1)을 비교하여 제1 기준 값(Ref_1) 이상인 상관 전력을 갖는 송신 빔 패턴들을 후보로서 포함하는 후보군(Candidate_Gm)을 결정할 수 있다. 즉, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 제1 셀(Cell A)의 제2 패턴(TX_BP_A2), 제2 셀(Cell B)의 제1 패턴(TX_BP_B1) 및 제3 패턴(TX_BP_B3)을 후보로서 포함하는 후보군(Candidate_Gm)을 결정할 수 있다.
도 4b에서 서술된 후보군(Candidate_Gm) 결정 방식은 예시적인 실시 예에 불과하며, 이에 국한되지 않고, 신호 측정 회로(132)로부터 측정된 상관 전력들을 이용한 다양한 방식 및 다양한 기준들을 이용하여 후보군(Candidate_Gm)을 결정할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3의 단계 S140을 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 5c는 도 5a의 단계 S142에 대한 실시 예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5a를 참조하면, 단계 S130(도 3) 이후에 단말은 후보군의 후보들 중 PBCH 디코딩수행 여부를 결정하기 위해 이용되는 제n 후보를 선택할 수 있다(S141). 단말은 후보군에서 랜덤하게 후보를 선택하거나, 후보군에서 측정된 상관 전력이 큰 순서대로 후보를 선택할 수 있다. 도 4b를 더 참조하여 서술하면, 단말은 후보군(Candidate_Gm)에서 랜덤하게 후보를 선택하거나, 측정된 상관 전력이 큰 순서인 제2 셀(Cell B)의 제1 송신 빔 패턴(TX_BP_B1), 제2 셀(Cell B)의 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_B3), 제1 셀(Cell A)의 제2 송신 빔 패턴(TX_BP_A2) 순으로 후보를 선택할 수 있다.
단말의 신호 측정 회로(132)는 제n 후보를 통해 수신된 기준 신호 세기를 측정할 수 있다(S142). 일 예로, 신호 측정 회로(132)는 제n 후보인 제2 셀(Cell B)의 제1 송신 빔 패턴(TX_BP_B1)을 갖는 송신 빔을 통해 제2 셀(Cell B)로부터 수신된 기준 신호(Ref_SB1)의 세기를 측정할 수 있다. 일 실시 예로, 신호 측정 회로(132)는 기준 신호(Ref_SB1)의 세기를 적어도 하나의 세기 측정 방식을 통해 측정할 수 있으며, 예를 들면, 기준 신호(Ref_SB1)의 세기는 RSSI(received signal strength indication), CINR(carrier to interference and noise ratio), SIR(signal to interference ratio), RSRP(reference signal received power) 값 중 어느 하나가 될 수 있다. 신호 측정 회로(132)는 측정 결과(M_Result)를 단말의 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)에 제공할 수 있다.
패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 측정 값 및 제2 기준 값을 이용하여 PBCH 디코딩 수행 여부를 결정할 수 있다(S143). 일 예로, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 제2 셀(Cell B)로부터 수신된 기준 신호(Ref_SB1)의 세기와 제2 기준 값(Ref_2)을 비교하여 제2 셀(Cell B)로부터 제1 송신 빔 패턴(TX_BP_B1)을 갖는 송신 빔을 통해 수신된 PBCH의 디코딩 여부를 결정할 수 있다.
패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 측정 값이 제2 기준 값 미만인 때에는, PBCH 디코딩을 수행하지 않을 것을 결정할 수 있으며(S143, No), 제n 후보가 후보군 내의 마지막 후보인지 판별할 수 있다(S144). 단말은 제n 후보가 마지막 후보가 아닌 때에(S144, No), n 값을 카운트 업 한후(S145), 단계 S141를 다시 수행할 수 있다. 단말은 제n 후보가 마지막 후보인 때에(S144, Yes), 단계 S170(도 3)을 수행할 수 있다. 일 예로, 단말은 제2 셀(Cell B)의 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_B3)를 다음 후보로 선택하는 단계 S141를 수행할 수 있다.
신호 측정 회로(132)는 다음 제n 후보인 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_B3)을 갖는 송신 빔을 통해 제2 셀(Cell B)로부터 수신된 기준 신호(Ref_SB3)의 세기를 측정할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 측정 값이 제2 기준 값 이상인 때에는, PBCH 디코딩을 수행할 것을 결정할 수 있으며(S143, Yes), 제n 후보를 이용한 PBCH 디코딩을 수행할 수 있다(S151). 일 예로, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 제2 셀(Cell B)로부터 수신된 기준 신호(Ref_SB3)의 세기가 제2 기준 값(Ref_2)보다 크기 때문에, 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_B3)을 갖는 송신 빔을 통해 제2 셀(Cell B)로부터 수신된 PBCH를 디코딩할 것을 결정할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 디코딩 결정 결과(D_R)를 단말의 디코더(144)에 제공할 수 있다.
디코더(144)는 디코딩 결정 결과(D_R)를 기반으로 PBCH에 대한 디코딩 동작을 수행할 수 있으며, PBCH 디코딩이 성공하였는지 여부를 판별할 수 있다(S152). PBCH 디코딩이 실패한 때에(S152, No)에는 단계 S144를 수행할 수 있으며, PBCH 디코딩이 성공한 때에(S152, Yes), 단계 S160(도 3)를 수행할 수 있다. PBCH의 시스템 정보는 PBCH 디코딩의 성공 및 실패의 기준을 포함할 수 있으며, PBCH 디코딩의 실패는 제n 후보가 현재 수신 빔의 패턴과 송수신 빔 패턴 쌍으로 결정되는 것이 적절하지 않음을 의미할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에서는 단말은 후보군 내의 후보를 랜덤 또는 순차적으로 하나씩 선택하여 PBCH 디코딩 수행 여부를 결정하고, 그 결과에 따라 PBCH 디코딩을 수행하는 실시 예가 설명되었다.
도 5c를 더 참조하면, 단계 S141(도 5a) 이후에 신호 측정 회로(132)는 제n 후보를 통해 수신된 기준 신호에 대한 복수의 세기 측정 방식들에 따른 세기들을 측정할 수 있다(S142_1). 일 예로, 신호 측정 회로(132)는 제n 후보를 통해 수신된 기준 신호에 대하여 RSSI(received signal strength indication), CINR(carrier to interference and noise ratio), SIR(signal to interference ratio), RSRP(reference signal received power) 값 등에 대응하는 세기들을 측정할 수 있다. 신호 측정 회로(132)는 측정된 세기들을 이용하여 제n 후보를 통해 수신된 기준 신호에 대응하는 측정 값을 생성할 수 있다(S142_2). 예를 들어, 신호 측정 회로(132)는 측정된 세기들의 평균 또는 측정된 세기들에 상이 또는 동일한 가중치를 각각 두어 상기 측정 값을 생성할 수 있다. 이후, 단계 S143(도 5a)를 수행할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3의 단계 S140을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 단계 S130(도 3) 이후에 단말의 신호 측정 회로(132)는 후보군에 후보들을 통해 각각 수신된 기준 신호들의 세기를 측정할 수 있다(S141'). 도 4b를 더 참조하여 서술하면, 신호 측정 회로(132)는 후보군(Candidate_Gm)의 후보들(TX_BP_A2, TX_BP_B1, TX_BP_B3)을 통해 각각 수신된 기준 신호들(Ref_SA2, Ref_SB1, Ref_SB3)의 세기를 측정할 수 있다. 신호 측정 회로(132)는 측정 결과(M_Result)를 단말의 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)에 제공할 수 있다.
패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 측정 값들과 제2 기준 값을 비교하여 서브 후보군을 선택할 수 있다(S142'). 일 예로, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 측정 결과(M_Result)와 제2 기준 값(Ref_2)을 비교하여, 제2 기준 값(Ref_2)보다 큰 측정 값과 대응하는 서브 후보를 찾음으로써 서브 후보군(Sub-Candidate_Gm)을 선택할 수 있다. 즉, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 '120'의 제2 기준 값(Ref_2)보다 큰 측정 값에 대응하는 제1 셀(Cell A)의 제2 송신 빔 패턴(TX_BP_A2) 및 제2 셀(Cell B)의 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_B3)이 서브 후보군(Sub-Candidate_Gm)에 포함되도록 선택할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(142)은 서브 후보군(Sub-Candidate_Gm)에 대한 선택 결과(S_R)를 단말의 디코더(144)에 제공할 수 있다.
디코더(144)는 서브 후보군 내의 제n 서브 후보를 이용하여 PBCH 디코딩을 수행할 수 있다(S151'). 즉, 디코더(144)는 제n 서브 후보를 통해 수신한 PBCH를 디코딩할 수 있다. 일 실시 예로, 디코더(144)는 서브 후보군에서 랜덤하게 서브 후보를 선택하거나, 측정된 기준 신호의 세기가 큰 순서대로 서브 후보를 선택할 수 있다. 일 예로, 디코더(144)는 서브 후보군(Sub-Candidate_Gm)에서 랜덤하게 서브 후보를 선택하거나, 측정된 기준 신호의 세기가 큰 순서인 제1 셀(Cell A)의 제2 송신 빔 패턴(TX_BP_A2), 제2 셀(Cell B)의 제3 송신 빔 패턴(TX_BP_B3) 순으로 서브 후보를 선택할 수 있다.
디코더(144)는 PBCH 디코딩의 성공 여부를 판별할 수 있으며(S152'), 디코딩에 실패한 때에(S152', No), 서브 후보군 내의 마지막 서브 후보인지 여부를 판별할 수 있다(S143'). 마지막 서브 후보가 아닌 때에(S143', No), n 값을 카운트 업 한후(S144'), 단계 S151'를 수행할 수 있고, 마지막 서브 후보인 때에(S143', Yes), 단계 S170을 수행할 수 있다. 디코딩에 성공한 때에(S152', Yes), 단계 S160(도 3)을 수행할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에서 단말은 후보군으로부터 서브 후보군을 선택하여 서브 후보군에 대응하는 기준 신호들의 세기를 한번에 측정한 후에, 소정의 기준 값 이상의 서브 후보를 찾고, PBCH 디코딩을 수행하는 실시 예가 설명되었다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 3의 단계 S160을 구체적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 단계 S152(도 5a) 또는 단계 S152'(도 6a) 이후에, 단말은PBCH 디코딩 결과를 기반으로 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하고, 송수신 빔 패턴 쌍을 이용하여 해당 셀과 캠프-온을 시도할 수 있다(S161). 단말은 캠프-온 성공 여부를 판별할 수 있으며(S162), 캠프-온에 실패한 때에(S162, No), 단계 S144(도 5a) 또는 단계 S143'(도 6a)를 수행할 수 있고, 캠프-온에 성공한 때에(S162, Yes), 송수신 빔 패턴 쌍을 찾기 위한 동작을 종료할 수 있다. 이하에서는, 본 개시의 일 실시 예에 따른 송수신 빔 패턴 쌍을 찾기 위한 단말의 동작 시에 단말의 캠프-온 실패를 최소화하기 위한 실시 예들을 서술한다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(200)을 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 패스트 빔 스위핑 제어 모듈(200)은 단말의 캠프-온 실패를 최소화하기 위한 패스트 빔 스위핑 동작 보완 모듈(210)을 포함할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 동작 모듈(210)은 PBCH 디코딩 제어 모듈(212), 기준 조정 모듈(214) 및 수신 빔 자동 추적 동작 제어 모듈(216)을 포함할 수 있다.
PBCH 디코딩 제어 모듈(212)은 단말의 PBCH를 디코딩할지 여부를 결정하는 제1 시점과 PBCH 디코딩을 수행하는 제2 시점 간의 무선 통신 환경의 변화량을 측정하고, 변화량을 기반으로 PBCH 디코딩을 중단할 수 있다. 즉, 상기 제1 시점과 상기 제2 시점 간의 무선 통신 환경의 변화량이 임계 값 이상인 때에, PBCH 디코딩에 성공하였더라도 이후, 무선 통신 환경의 변화로 인하여 단말이 캠프-온에 실패할 확률이 크기 때문에, PBCH 디코딩 제어 모듈(212)은 PBCH 디코딩을 미리 중단시켜 불필요한 동작을 최소화할 수 있다. PBCH 디코딩 제어 모듈(212)의 구체적인 동작은 도 9에서 서술한다.
기준 조정 모듈(214)은 단말이 캠프-온에 성공할 수 있도록 셀 탐색 시에 이용되는 기준 값 및 PBCH 디코딩 수행 여부를 결정할 때에 이용되는 기준 값들 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 기준 조정 모듈(214)은 단말의 캠프-온 실패 경향을 파악하여, 경향을 기반으로 상기 기준 값들 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 기준 조정 모듈(214)의 구체적인 동작은 도 10에서 서술한다.
수신 빔 자동 추적 동작 제어 모듈(216)은 본 개시의 실시 예들에 따른 단말의 송수신 빔 패턴 결정 후에 해당 셀과 캠프-온에 성공한 경우, 현재 송수신 빔 패턴보다 더 좋은 수신 품질을 제공할 수 있는 송수신 빔 패턴을 찾기 위한 수신 빔 자동 추적 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예로, 수신 빔 자동 추적 동작은 3GPP(3rd generation partnership project)에서 5G(또는, NR)을 정의한 표준을 따르는 바, 이에 대한 구체적인 내용은 생략한다. 또한, 수신 빔 자동 추적 동작 제어 모듈(216)의 구체적인 동작은 도 11에서 서술한다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 8의 PBCH 디코딩 제어 모듈(212)의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 단계 S143(도 5a) 이후, 제n 후보를 이용하여 PBCH 디코딩을 수행할 때에, PBCH 디코딩 제어 모듈(212)은 제n 후보를 통해 수신된 기준 신호 세기를 재측정할 수 있다(S151_1). PBCH 디코딩 제어 모듈(212)은 단계 S142(도 5a)에서의 측정 값 및 재측정값 간의 변화량을 측정할 수 있다(S151_2). PBCH 디코딩 제어 모듈(212)은 변화량이 임계 값 이상인지 여부를 판별할 수 있고(S151_3), 변화량이 임계 값 이상인 때에(S151_3, Yes), 현재 진행되고 있는 PBCH 디코딩을 중단하고(S151_5), 단계 S144(도 5a)를 수행할 수 있다. 또한, 변화량이 임계 값 미만인 때에(S151_3, No), 나머지 PBCH 디코딩을 수행할 수 있도록 제어할 수 있다. 이후, 단계 S152(도 5a)를 수행할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 8의 기준 조정 모듈(214)의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 기준 조정 모듈(214)은 단말의 송수신 빔 패턴쌍 결정을 위한 동작 중에서 단말의 캠프-온 실패 횟수를 카운트할 수 있다(S200). 기준 조정 모듈(214)은 실패 횟수가 임계 횟수 이상인지 여부를 판별할 수 있으며(S210), 캠프-온 실패 횟수 이상인 때에(S210, Yes), 셀 탐색 시에 이용되는 기준 값 및 PBCH 디코딩 수행 여부를 결정할 때에 이용되는 기준 값들 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 일 예로, 기준 조정 모듈(214)은 실패 횟수가 임계 횟수 이상인 때에, 기준 값들 중 적어도 하나의 값을 상향시켜, 단말은 좀 더 타이트한 기준으로 송수신 빔 패턴 쌍을 결정할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 도 8의 수신 빔 자동 추적 동작 제어 모듈(216)의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 수신 빔 자동 추적 동작 제어 모듈(216)은 단계 S160(도 3) 이후에, 소정의 시간 내에 수신 빔 자동 추적 동작을 바로 수행할 수 있다(S170).
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 전자 장치(1000)를 나타내는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(1000)는 메모리(1010), 프로세서 유닛(Processor Unit)(1020), 입출력 제어부(1040), 표시부(1050), 입력 장치(1060) 및 통신 처리부(1090)를 포함할 수 있다. 여기서, 메모리(1010)는 다수 개 존재할 수도 있다. 각 구성요소에 대해 살펴보면 다음과 같다.
메모리(1010)는 전자 장치의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(1011) 및 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 저장하는 데이터 저장부(1012)를 포함할 수 있다. 데이터 저장부(1012)는 애플리케이션 프로그램(1013), 패스트 빔 스위핑 프로그램(1014)의 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 프로그램 저장부(1011)는 애플리케이션 프로그램(1013), 패스트 빔 스위핑 프로그램(1014)을 포함할 수 있다. 여기서, 프로그램 저장부(1011)에 포함되는 프로그램은 명령어들의 집합으로 명령어 세트(instruction set)로 표현할 수도 있다.
애플리케이션 프로그램(1013)은 전자 장치에서 동작하는 애플리케이션 프로그램을 포함한다. 즉, 애플리케이션 프로그램(1013)은 프로세서(1022)에 의해 구동되는 애플리케이션의 명령어를 포함할 수 있다. 패스트 빔 스위핑 프로그램(1014)은 본 개시의 실시 예들에 따른 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 동작을 제어할 수 있다. 즉, 패스트 빔 스위핑 프로그램(1014)을 통해 전자 장치(1000)는 하나의 수신 빔 패턴 단위로 빔 스위핑 동작을 수행할 수 있다.
주변 장치 인터페이스(1023)는 기지국의 입출력 주변 장치와 프로세서(1022) 및 메모리 인터페이스(1021)의 연결을 제어할 수 있다. 프로세서(1022)는 적어도 하나의 소프트웨어 프로그램을 사용하여 기지국이 해당 서비스를 제공하도록 제어한다. 이때, 프로세서(1022)는 메모리(1010)에 저장되어 있는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여 해당 프로그램에 대응하는 서비스를 제공할 수 있다.
입출력 제어부(1040)는 표시부(1050) 및 입력 장치(1060) 등의 입출력 장치와 주변 장치 인터페이스(1023) 사이에 인터페이스를 제공할 수 있다. 표시부(1050)는 상태 정보, 입력되는 문자, 동영상(moving picture) 및 정지 영상(still picture) 등을 표시한다. 예를 들어, 표시부(1050)는 프로세서(1022)에 의해 구동되는 응용프로그램 정보를 표시할 수 있다.
입력 장치(1060)는 전자 장치의 선택에 의해 발생하는 입력 데이터를 입출력 제어부(1040)를 통해 프로세서 유닛(1020)으로 제공할 수 있다. 이때, 입력 장치(1060)는 적어도 하나의 하드웨어 버튼을 포함하는 키패드 및 터치 정보를 감지하는 터치 패드 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 장치(1060)는 터치 패드를 통해 감지한 터치, 터치 움직임, 터치 해제 등의 터치 정보를 입출력 제어부(1040)를 통해 프로세서(1022)로 제공할 수 있다.
전자 장치(1000)는 음성 통신 및 데이터 통신을 위한 통신 기능을 수행하는 통신 처리부(1090)를 포함하고, 패스트 빔 스위핑 프로그램(1014)은 수신 빔 패턴을 선택하고, 선택된 수신 빔 패턴을 갖는 수신 빔을 생성할 수 있도록 통신 처리부(1090)를 제어할 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 송수신 빔 패턴 결정 동작을 수행하는 통신 기기들을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 가정용 기기(2100), 가전(2120), 엔터테인먼트 기기(2140) 및 AP(Access Point)(2200)는 본 개시의 실시 예들에 따른 송수신 빔 패턴 결정 동작을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가정용 기기(2100), 가전(2120), 엔터테인먼트 기기(2140) 및 AP(2200)는 IoT(Internet of Things) 네트워크 시스템을 구성할 수 있다. 도 13에 도시된 통신 기기들은 예시일 뿐이며, 도 13에 도시되지 아니한 다른 통신 기기들에도 본 개시의 예시적 실시예에 따른 무선 통신 장치가 포함될 수 있는 점은 이해될 것이다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시 예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시 예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서의 단말의 동작 방법에 있어서,
    수신 빔의 패턴을 제1 패턴으로 선택하는 단계;
    상기 무선 통신 시스템 내의 복수의 셀들을 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 탐색하는 단계;
    상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 제1 후보군을 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 상기 탐색 결과를 기반으로 결정하는 단계;
    상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하는 단계;
    상기 결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩 결과를 기반으로 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 상기 제1 후보군으로부터 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 셀들을 탐색하는 단계는,
    상기 셀들로부터 상기 송신 빔 패턴들을 갖는 송신 빔들을 통해 수신한 동기 신호들과 상기 동기 신호들 각각에 대응하는 시퀀스들 간의 상관 전력(correlation power)들을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 후보군을 결정하는 단계는,
    측정된 상기 상관 전력들 중 제1 기준 값 이상인 상관 전력에 대응하는 상기 송신 빔 패턴을 상기 후보로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하는 단계는,
    상기 상관 전력의 크기에 따라 정해진 순서를 기반으로 상기 제1 후보군에서 후보를 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 후보를 통해 수신된 상기 PBCH를 디코딩할지 여부를 선택된 상기 후보를 이용하여 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보군에서 제1 후보를 선택하는 단계;
    상기 제1 후보를 통해 수신된 제1 기준 신호의 세기를 측정하여 제1 측정 값을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 후보를 통해 수신된 제1 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제1 측정 값 및 제2 기준 값을 이용하여 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 측정 값을 생성하는 단계는,
    복수의 세기 측정 방식들을 기반으로 상기 제1 기준 신호에 대한 세기들을 측정하는 단계; 및
    측정된 상기 세기들을 조합하여 상기 제1 후보에 대응하는 상기 제1 측정 값을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 PBCH를 디코딩할지 여부를 결정하는 단계에서,
    상기 제1 측정 값이 상기 제2 기준 값 이상인 때에, 상기 제1 PBCH를 디코딩하는 것을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제1 측정 값 및 상기 제2 기준 값을 이용하여 결정하는 단계에서, 상기 제1 측정 값이 상기 제2 기준 값 미만인 때에, 상기 제1 PBCH를 디코딩하지 않을 것을 결정하고,
    상기 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하는 단계는,
    상기 제1 후보군에서 제2 후보를 선택하는 단계;
    상기 제2 후보를 통해 수신된 제2 기준 신호의 세기를 측정하여 제2 측정 값을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 후보를 수신된 제2 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제2 측정 값 및 제2 기준 값을 이용하여 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 후보군을 결정하는 단계에서, 상기 제1 후보군에 어떠한 상기 후보도 포함되지 않은 때, 또는, 상기 PBCH를 디코딩하는 단계에서, 상기 PBCH 디코딩을 성공하지 못한 때에,
    상기 단말의 동작 방법은,
    상기 수신 빔의 패턴을 제2 패턴으로 선택하는 단계;
    상기 무선 통신 시스템 내의 상기 셀들을 상기 제2 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 재탐색하는 단계;
    상기 수신 빔의 상기 제2 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍으로서 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 제2 후보군을 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 상기 재탐색 결과를 기반으로 결정하는 단계;
    상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제2 후보군을 이용하여 재결정하는 단계;
    상기 재결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하는 단계; 및
    상기 디코딩 결과를 기반으로 상기 수신 빔의 상기 제2 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔 패턴을 상기 제2 후보군으로부터 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 동작 방법은,
    상기 PBCH를 디코딩할지 여부를 결정하는 단계에서, 상기 제1 후보군 중 선택된 후보를 통해 수신된 기준 신호의 세기를 측정하여 생성한 측정 값과 상기 PBCH를 디코딩하는 단계에서 선택된 상기 후보를 통해 수신된 기준 신호의 세기를 재측정하여 생성한 재측정 값 간의 변화량을 측정하는 단계; 및
    측정된 상기 변화량을 기반으로 상기 선택된 상기 후보를 통해 수신된 상기 PBCH의 디코딩 중단 여부를 결정하는 단계를 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 동작 방법은,
    상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 선택된 상기 송신 빔의 패턴을 이용하여 상기 셀들 중 어느 하나에 캠프-온(camp-on)을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 단말에 있어서,
    복수의 안테나들이 구비된 안테나 모듈; 및
    상기 단말의 수신 빔이 제1 패턴을 갖도록 상기 안테나 모듈을 제어하고, 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 제1 빔 스위핑 동작을 제어하는 베이스밴드 프로세서를 포함하고,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 상기 제1 빔 스위핑 동작으로서 상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 상기 무선 통신 시스템 내의 복수의 셀들을 탐색하고, 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 적어도 하나의 후보를 포함하는 후보군을 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 상기 탐색 결과를 기반으로 결정하며, 상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 후보군을 이용하여 결정하고, 상기 결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하여 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 상기 후보군으로부터 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 상기 제1 빔 스위핑 동작 결과 상기 수신 빔의 상기 제1 패과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 선택하지 못한 때에, 상기 단말의 수신 빔이 제2 패턴을 갖도록 상기 안테나 모듈을 제어하고, 상기 제2 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 제2 빔 스위핑 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 단말은, 상기 셀들의 상기 송신 빔 패턴들을 통해 수신된 동기 신호들과 상기 동기 신호들 각각에 대응하는 시퀀스들 간의 상관 전력들을 측정하는 신호 측정 회로를 더 포함하고,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 측정된 상기 상관 전력들 중 제1 기준 값 이상인 상관 전력에 대응하는 상기 송신 빔 패턴을 상기 후보로서 포함하는 상기 후보군을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 상기 후보군에서 어느 하나의 후보를 선택하고, 선택된 상기 후보를 통해 수신된 기준 신호의 측정된 세기와 제2 기준 값을 이용하여 선택된 상기 후보를 통해 수신된 상기 PBCH를 디코딩할지 여부를 결정하고,
    상기 단말은, 상기 기준 신호의 세기를 측정하는 신호 측정 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 상기 기준 신호의 측정된 세기가 제2 기준 값 이상인 때에, 선택된 상기 후보를 통해 수신된 상기 PBCH를 디코딩할 것을 결정하고, 상기 PBCH를 디코딩할 때, 상기 기준 신호의 재측정된 세기와 상기 기준 신호의 측정된 세기간의 변화량을 기반으로 상기 PBCH의 디코딩 중단 여부를 결정하며,
    상기 신호 측정 회로는, 상기 PBCH를 디코딩할 때, 상기 기준 신호의 세기를 재측정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 상기 변화량이 임계 값 이상인 때에, 선택된 상기 후보를 통해 수신된 상기 PBCH의 디코딩을 중단하고, 이후, 상기 후보군 중 다른 후보를 선택하여 상기 제1 빔 스위핑 동작을 속행하거나, 상기 단말의 수신 빔이 제2 패턴을 갖도록 상기 안테나 모듈을 제어하여, 상기 제2 패턴의 상기 수신 빔을 이용한 제2 빔 스위핑 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 상기 후보군에서 선택된 후보를 이용하여 선택된 상기 후보를 통해 수신된 상기 PBCH에 대한 디코딩이 성공한 때에, 상기 제1 빔 스위핑 동작을 종료하고, 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 선택된 상기 후보를 상기 송수신 빔 패턴 쌍으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 베이스밴드 프로세서는, 결정된 상기 송수신 빔 패턴 쌍을 이용하여 상기 셀들 중 어느 하나와 캠프-온 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 명령들을 저장하는 비일시적 프로세서 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 명령들은, 송수신 빔 패턴 쌍을 결정하는 단말에 포함된 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 프로세서는,
    수신 빔의 패턴을 제1 패턴으로 선택하고,
    상기 제1 패턴의 상기 수신 빔을 이용하여 복수의 셀들을 탐색하고,
    상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍으로 선택 가능한 후보를 포함하는 제1 후보군을 상기 탐색 결과를 기반으로 상기 셀들의 송신 빔 패턴들로부터 결정하고,
    상기 셀들 중 어느 하나로부터 수신된 PBCH를 디코딩할지 여부를 상기 제1 후보군을 이용하여 결정하고,
    상기 결정 결과를 기반으로 상기 PBCH를 디코딩하며,
    상기 디코딩 결과를 기반으로 상기 수신 빔의 상기 제1 패턴과 상기 송수신 빔 패턴 쌍이 되는 상기 송신 빔의 패턴을 선택하는 것을 특징으로 하는 비일시적 프로세서 판독 가능 저장 매체.
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