KR20210037270A - Communication apparatus for performing communication beam sweeping and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신 단말기의 제어방법은, 현재의 위치 및 방향에서 기 구비된 안테나들에 의해 형성되는 통신 빔 패턴 별 방향을 판단하는 단계와; 상기 통신 빔 패턴 별 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기 및 상기 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하는 단계와; 기 구비된 센서에 의해 방향 전환이 감지된 경우 전환된 방향을 참조하여 각 통신 빔 패턴 별 방향을 새로 판단하고, 그 새로 판단된 통신 빔 패턴 별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 상기 3차원 맵을 참조하여 확인한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정하는 단계와; 상기 단계에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a communication terminal performing communication beam sweeping and a control method thereof. The control method of a communication terminal according to the present invention includes the steps of determining a direction for each communication beam pattern formed by previously provided antennas at a current position and direction; Determining the strength of a signal received from a base station or a repeater for each communication beam pattern; Constructing a 3D map in which the received signal strength for each communication beam pattern determined in the step and the direction for each communication beam pattern determined in the step are mapped to 3D coordinates; When a direction change is detected by an already equipped sensor, a direction for each communication beam pattern is newly determined by referring to the changed direction, and the received signal strength corresponding to the newly determined direction for each communication beam pattern is determined by using the 3D map. After checking with reference, selecting a communication beam pattern corresponding to the largest received signal strength as a communication beam search target; And performing a communication beam search by preferentially using the communication beam search target selected in the above step.
Description
본 발명은 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방향 변화에 따라 통신 빔 스위핑을 위한 최적의 통신 빔을 신속히 선택하는 통신 단말기 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication terminal performing communication beam sweeping and a control method thereof, and more particularly, to a communication terminal for quickly selecting an optimal communication beam for communication beam sweeping according to a change in direction, and a control method thereof.
5G(Fifth Generation) 통신 분야에서는 mmWave 라고 일컬어지는 주파수 대역(예를 들어 24GHz, 28GHz 등)을 이용하여 통신을 수행하는데, 이때 통신 단말기에는 복수 개의 안테나를 구비하여 복수 개의 안테나에 의한 위상차 제어를 통해 다양한 방사 패턴을 구현하고 있다.In the 5G (Fifth Generation) communication field, communication is performed using a frequency band called mmWave (for example, 24GHz, 28GHz, etc.). At this time, the communication terminal is equipped with a plurality of antennas, and the phase difference is controlled by a plurality of antennas. Various radiation patterns are implemented.
이러한 방사 패턴을 구현하는 것을 빔포밍이라 하는데, 빔포밍을 수행할 때 안테나의 수신 감도를 높이기 위해서는 가능한한 빔 폭을 작게하여 안테나 어레이 게인을 높이는 것이 유리한데, 빔 폭을 작게 샤프(sharp)하게 만들면 안테나 패널이 담당하는 전체 방향을 커버하기 위하여 빔 패턴을 더 많이 사용할 수밖에 없다.Implementing such a radiation pattern is called beamforming.In order to increase the reception sensitivity of the antenna when performing beamforming, it is advantageous to increase the antenna array gain by reducing the beam width as much as possible. If made, the beam pattern is inevitably used to cover the entire direction that the antenna panel is responsible for.
그런데 이처럼 하나의 단말기가 다양한 빔 패턴을 형성할 수 있는 경우, 그 중 어떠한 빔 패턴을 이용하여 통신 채널을 구성해야 하는지가 관건이 된다.However, in the case where one terminal can form various beam patterns, the key is to configure a communication channel using which beam pattern among them.
그런데 종래에는 효율적인 알고리즘 처리 없이 단순히 순차적으로 빔 패턴을 선택하거나 랜덤으로 선택하여 비교하는 과정을 수행하였다.However, conventionally, a process of simply sequentially selecting a beam pattern or randomly selecting and comparing it is performed without efficient algorithm processing.
구체적으로 설명하면 다음과 같다.Specifically, it is as follows.
통신 단말기에 구비된 안테나에 의해 복수 개의 통신 빔 패턴이 형성될 수 있는 경우, 편의상 그 각각에 인덱스를 붙일 수 있다.When a plurality of communication beam patterns can be formed by an antenna provided in the communication terminal, an index may be attached to each of them for convenience.
예를 들어 총 10개의 인덱스에 대응되는 통신 빔 패턴이 가능한 경우, 현재 1번 인덱스에 해당하는 통신 빔 패턴을 이용하여 데이터 통신을 수행한다고 가정하면, 기 설정된 시간(예를 들어 20ms)마다 다른 인덱스(예를 들어 2번 인덱스)의 통신 빔 패턴이 데이터 통신에 적합한지를 확인하게 되는데, 이러한 과정을 '통신 빔 써치' 과정이라 할 수 있고, 판단 결과 다른 인덱스의 통신 빔 패턴이 데이터 통신에 적합하다고 판단하는 경우 해당 통신 빔 패턴을 데이터 통신용으로 설정하는데 이러한 과정을 '통신 빔 스위칭' 과정이라 할 수 있다.For example, if a communication beam pattern corresponding to a total of 10 indexes is possible, assuming that data communication is performed using a communication beam pattern corresponding to the current index 1, different indexes at each preset time (for example, 20 ms). It is checked whether the communication beam pattern of (for example, index 2) is suitable for data communication.This process can be referred to as a'communication beam search' process, and as a result of the determination, the communication beam pattern of another index is suitable for data communication. When it is determined, a corresponding communication beam pattern is set for data communication, and this process may be referred to as a'communication beam switching' process.
이러한 통신 빔 써치와 통신 빔 스위칭을 합하여 '통신 빔 스위핑' 과정이라 할 수 있다.This communication beam search and communication beam switching are combined to be referred to as a'communication beam sweeping' process.
그런데 상술한 바와 같이 종래에는 현재 1번 인덱스의 통신 빔 패턴이 데이터 통신용으로 설정되어 있는 경우, 순차적으로 2번 인덱스의 통신 빔 패턴을 선정하거나 또는 랜덤으로 임의의 통신 빔 패턴을 선정한 후 그 선정된 통신 빔 패턴에 의한 수신 신호 세기와 현재 설정된 1번 인덱스의 통신 빔 패턴에 의한 수신 신호 세기를 비교하여 새로운 통신 빔 패턴에 의한 수신 신호의 세기가 더 큰 경우 통신 빔 스위칭을 수행하여, 추후 데이터 통신에는 그 새로운 통신 빔 패턴이 이용되도록 하였다.However, as described above, conventionally, when the communication beam pattern of index 1 is currently set for data communication, the communication beam pattern of index 2 is sequentially selected or a random communication beam pattern is selected at random and then the selected communication beam pattern is selected. When the strength of the received signal by the new communication beam pattern is greater by comparing the received signal strength by the communication beam pattern with the received signal strength by the communication beam pattern of the currently set index 1, communication beam switching is performed, and data communication in the future. In this, the new communication beam pattern was used.
그러나 새로운 통신 빔 패턴에 의한 수신 신호의 세기가 더 작은 경우 통신 빔 스위칭을 수행하지 않고, 추후 기 설정된 시간(예를 들어 20ms)이 경과한 후에 또 다시 새로운 통신 빔 패턴을 이용하여 수신 신호의 세기를 판단한 후 현재 설정된 통신 빔 패턴에 의한 수신 신호의 세기가 비교하는 과정을 반복하였다.However, if the strength of the received signal by the new communication beam pattern is smaller, the communication beam switching is not performed, and the strength of the received signal is used again after a preset time (for example, 20 ms) has elapsed. After determining, the process of comparing the intensity of the received signal according to the currently set communication beam pattern was repeated.
이러한 종래의 처리 방식에는 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.The following problems may occur in such a conventional processing method.
예를 들어 총 10개의 인덱스에 대응되는 통신 빔 패턴이 가능하고, 현재 1번 인덱스의 통신 빔 패턴을 이용하여 데이터 통신이 이루어진 상태에서, 통신 단말기의 위치나 방향이 변경되어 결과적으로 10번 인덱스의 통신 빔 패턴이 데이터 통신을 위해 가정 적합하게 된 경우(즉, 10번 인덱스의 통신 빔 패턴에 의한 수신 신호의 세기가 가장 큰 경우) 상술한 바와 같이 순차적으로 통신 빔 패턴을 선전하여 비교하게 되는 경우, 200ms가 경과한 후에야 비로소 최적의 통신 빔 패턴이 선택되게 된다.For example, a communication beam pattern corresponding to a total of 10 indices is possible, and in a state in which data communication is performed using the communication beam pattern of the current index 1, the location or direction of the communication terminal is changed. When the communication beam pattern is assumed to be suitable for data communication (i.e., when the intensity of the received signal by the communication beam pattern at index 10 is the largest), as described above, the communication beam patterns are sequentially advertised and compared. However, only after 200ms elapses, the optimal communication beam pattern is selected.
이러한 시간은 통신 빔 패턴의 개수가 많아질수록 더 크게 되며, 이에 따라 자칫 beam failure가 발생할 수 있게 된다.This time increases as the number of communication beam patterns increases, and accordingly, beam failure may occur.
따라서 최적의 통신 빔 패턴을 선정하는 시간을 단축시키는 특별한 알고리즘의 도입이 시급한 실정이다.Therefore, it is urgent to introduce a special algorithm that shortens the time for selecting an optimal communication beam pattern.
본 발명은 상기한 종래의 요청에 부응하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 통신 빔 스위핑을 수행함에 있어서 시간을 단축시키기 위한 통신 단말기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to meet the above-described conventional request, and an object thereof is to provide a communication terminal and a control method thereof for shortening time in performing communication beam sweeping.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반복적으로 통신 빔 써치를 수행하여 최적의 통신 빔 패턴을 선택한 후, 통신 빔 스위칭을 수행하는 통신 단말기는, 단말기 방향을 판단하는 방향 감지부와; 상기 단말기 방향을 참조하여 기 구비된 안테나들에 의해 형성되는 통신 빔 패턴 별 방향을 판단하는 빔 패턴 방향 판단부와; 상기 통신 빔 패턴 별 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기를 판단하는 신호 세기 판단부와; 상기 신호 세기 판단부에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기 및 상기 빔 패턴 방향 판단부에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하는 맵 구성부와; 상기 방향 감지부에서 방향 전환이 감지됨에 따라 상기 빔 패턴 방향 판단부가 전환된 방향을 기준으로 각 통신 빔 패턴 별 방향을 새로 판단하는 경우, 그 새로 판단된 통신 빔 패턴 별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 상기 3차원 맵을 참조하여 확인한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정하는 선정부와; 상기 선정부에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행하는 통신 빔 스위핑 처리부를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a communication terminal for performing communication beam switching after repeatedly performing a communication beam search according to the present invention to select an optimal communication beam pattern, includes: a direction detection unit for determining a terminal direction; A beam pattern direction determining unit configured to determine a direction for each communication beam pattern formed by previously provided antennas with reference to the terminal direction; A signal strength determination unit for determining the strength of a signal received from a base station or a repeater for each communication beam pattern; A map construction unit configuring a 3D map in which the received signal strength for each communication beam pattern determined by the signal strength determination unit and a direction for each communication beam pattern determined by the beam pattern direction determination unit are mapped to 3D coordinates; When the direction detection unit detects a direction change and the beam pattern direction determination unit newly determines a direction for each communication beam pattern based on the changed direction, the received signal strength corresponding to the newly determined direction for each communication beam pattern A selection unit that checks with reference to the 3D map, and then selects a communication beam pattern corresponding to the largest received signal strength as a communication beam search target; And a communication beam sweeping processor that performs a communication beam search by preferentially using the communication beam search target selected by the selection unit.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반복적으로 통신 빔 써치를 수행하여 최적의 통신 빔 패턴을 선택한 후, 통신 빔 스위칭을 수행하는 통신 단말기의 제어방법은, 현재의 위치 및 방향에서 기 구비된 안테나들에 의해 형성되는 통신 빔 패턴 별 방향을 판단하는 단계와; 상기 통신 빔 패턴 별 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기 및 상기 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하는 단계와; 기 구비된 센서에 의해 방향 전환이 감지된 경우 전환된 방향을 참조하여 각 통신 빔 패턴 별 방향을 새로 판단하고, 그 새로 판단된 통신 빔 패턴 별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 상기 3차원 맵을 참조하여 확인한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정하는 단계와; 상기 단계에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, in order to achieve the above object, the control method of a communication terminal performing communication beam switching after repeatedly performing a communication beam search according to the present invention to select an optimal communication beam pattern, is based on the current position and direction. Determining a direction for each communication beam pattern formed by the provided antennas; Determining the strength of a signal received from a base station or a repeater for each communication beam pattern; Constructing a 3D map in which the received signal strength for each communication beam pattern determined in the step and the direction for each communication beam pattern determined in the step are mapped to 3D coordinates; When a direction change is detected by an already equipped sensor, a direction for each communication beam pattern is newly determined by referring to the changed direction, and the received signal strength corresponding to the newly determined direction for each communication beam pattern is determined by using the 3D map. After checking with reference, selecting a communication beam pattern corresponding to the largest received signal strength as a communication beam search target; And performing a communication beam search by preferentially using the communication beam search target selected in the above step.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반복적으로 통신 빔 써치를 수행하여 최적의 통신 빔 패턴을 선택한 후 통신 빔 스위칭을 수행하는 통신 단말기가 신속하게 최적의 통신 빔 패턴을 선택할 수 있도록 할 수 있다.As described above, according to the present invention, after repeatedly performing a communication beam search to select an optimum communication beam pattern, a communication terminal performing communication beam switching can quickly select an optimum communication beam pattern.
즉, 방향 전환 등이 발생하였을 때 미리 구축한 3차원 맵에 각 통신 빔 패턴을 매핑시켜 수신 신호 세기를 예측한 후, 가장 큰 값을 가지는 통신 빔 패턴 순서대로 통신 빔 써치를 수행함으로써, 가장 수신 신호가 양호한 통신 빔 패턴 선택 확률을 대폭 향상시킬 수 있다.That is, when a direction change occurs, each communication beam pattern is mapped to a pre-built 3D map to predict the received signal strength, and then the communication beam search is performed in the order of the communication beam pattern having the largest value. It is possible to significantly improve the probability of selecting a communication beam pattern having a good signal.
특히 이처럼 신속하게 가장 통신 신호가 양호한 통신 빔 패턴을 이용하여 데이터 통신이 이루어지도록 함으로써 통신 failure 발생 빈도를 최소화할 수 있다.In particular, it is possible to minimize the frequency of occurrence of communication failure by allowing data communication to be performed quickly using a communication beam pattern having the best communication signal.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말기를 포함하는 전체 시스템의 개략 구성도이고,
도 2는 도 1의 통신 단말기의 기능 블록도이고,
도 3은 도 2의 통신 단말기에 의해 생성되는 3차원 맵의 일 예를 나타낸 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말기의 제어 흐름도이다.1 is a schematic configuration diagram of an entire system including a communication terminal according to an embodiment of the present invention,
2 is a functional block diagram of the communication terminal of FIG. 1,
3 is a diagram showing an example of a 3D map generated by the communication terminal of FIG. 2,
4 and 5 are a control flowchart of a communication terminal according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하 본 발명에 따른 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 발명은 각 실시예에 포함되는 개별 구성, 개별 기능, 또는 개별 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.Hereinafter, each embodiment according to the present invention is merely an example for aiding understanding of the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment. In particular, the present invention may be configured with a combination of at least one or more of individual configurations, individual functions, or individual steps included in each embodiment.
특히, 편의상 청구 범위의 일부 청구항에는 '(a)'와 같은 알파벳을 포함시켰으나, 이러한 알파벳이 각 단계의 순서를 규정하는 것은 아니다.Particularly, for convenience, some claims in the claims include alphabets such as'(a)', but these alphabets do not prescribe the order of each step.
또한 이하 본 발명에 따른 각 실시예에서 언급하는 각 신호는 한 번의 연결 등에 의해 전송되는 하나의 신호를 의미할 수도 있지만, 후술하는 특정 기능 수행을 목적으로 전송되는 일련의 신호 그룹을 의미할 수도 있다. 즉, 각 실시예에서는 소정의 시간 간격을 두고 전송되거나 상대 장치로부터의 응답 신호를 수신한 이후에 전송되는 복수 개의 신호들이 편의상 하나의 신호명으로 표현될 수 있는 것이다.In addition, each signal referred to in each embodiment according to the present invention may mean one signal transmitted by one connection or the like, but may also mean a series of signal groups transmitted for the purpose of performing a specific function to be described later. . That is, in each embodiment, a plurality of signals transmitted at a predetermined time interval or transmitted after receiving a response signal from a counterpart device may be expressed as one signal name for convenience.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말기(100)를 포함하는 전체 통신 시스템의 개략 구성은 도 1에 도시된 바와 같다.A schematic configuration of an entire communication system including the
동 도면에 도시된 바와 같이 통신 단말기(100)는 기지국 또는 중계기(200) 등을 경유하여 소정의 서비스 제공 서버(200)와 통신할 수 있는데, 이때 통신 단말기(100)는 복수 개의 통신 빔 패턴 형성이 가능한 경우 그 중 최적의 통신 빔 패턴을 선택하여 기지국 등을 경유하여 서비스 제공 서버(200)와 통신할 수 있다.As shown in the figure, the
즉, 통신 단말기(100)가 기지국 또는 중계기(200)와 통신함에 있어서 가장 수신 감도가 좋은 통신 빔 패턴을 선정하여 그 선정된 통신 빔 패턴을 이용하여 데이터 통신 등을 수행하는 것이다.That is, when the
이때 현재 설정된 통신 빔 패턴을 최적의 다른 통신 빔 패턴으로 전환하는 것을 통신 빔 스위핑이라 한다.At this time, switching the currently set communication beam pattern to another optimal communication beam pattern is referred to as communication beam sweeping.
통신 빔 스위핑을 수행하는 과정을 살펴보면, 현재 설정된 통신 빔 패턴과는 다른 통신 빔 패턴을 이용하여 기지국 또는 중계기(200)로부터 수신되는 통신 신호를 수신하면서 그 신호 세기를 판단하는 '통신 빔 써치' 과정과, 해당 통신 빔 써치 과정에 의해 판단된 신호 세기가 현재의 수신 신호 세기보다 더 큰 경우 그 새로운 통신 빔 패턴을 데이터 통신을 위한 것으로 설정하는 '통신 빔 스위칭' 과정으로 이루어진다.Looking at the process of performing communication beam sweeping, a'communication beam search' process that determines the signal strength while receiving a communication signal received from the base station or the
이처럼 통신 단말기(100)에 복수 개의 안테나가 존재하는 경우 그 복수 개의 안테나에 대한 위상 제어를 통해 다양한 통신 빔 패턴을 형성하는 것과, 그 형성된 통신 빔 패턴을 이용하여 데이터 통신을 수행하는 것, 그리고 새로운 통신 빔 패턴으로 전환하는 것 등은 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.In this way, when a plurality of antennas exist in the
도 1에 도시된 바와 같이 통신 단말기(100)에는 복수 개의 안테나 어레이가 내장되어 있을 수 있고, 이때 그 각각의 안테나 어레이에 의해 다양한 통신 빔 패턴을 형성될 수 있는 것이다.As shown in FIG. 1, a plurality of antenna arrays may be built into the
특히 통신 단말기(100)는 주기적 시간(일 예로 20ms) 간격으로 현재 데이터 통신에 이용되는 통신 빔 패턴 이외의 다른 통신 빔 패턴을 선정하여 상술한 통신 빔 스위핑 과정(즉, '통신 빔 써치' 과정과, 소정 조건 만족시 '통신 빔 스위칭' 과정)을 수행하는데, 이때 최적의 통신 빔 패턴을 신속하게 찾는 것이 중요하다.In particular, the
이를 위해 통신 단말기(100)는 수신 신호 세기와 관련된 데이터를 수집한 후, 단말기 방향이 변할 때마다 기 수집된 데이터를 이용하여 특정 통신 빔 패턴을 우선적으로 선정하여 통신 빔 스위핑을 수행한다.To this end, the
이러한 기능을 수행하는 통신 단말기(100)의 구체적인 기능 블록은 도 2에 도시된 바와 같다.A detailed functional block of the
동 도면에 도시된 바와 같이 통신 단말기(100)는 빔 패턴 방향 판단부(110), 신호 세기 판단부(120), 맵 구성부(130), 방향 감지부(140), 선정부(150), 통신 빔 스위핑 처리부(160), 저장부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in the figure, the
우선 저장부(170)에는 통신 단말기(100)의 동작에 필요한 애플리케이션 및 데이터가 저장되고, 더 나아가 통신 단말기(100)의 동작 중 새로 생성되거나 외부로부터 수신되는 데이터가 저장될 수 있다.First, the
특히 저장부(170)에는 후술하는 바와 같이 맵 구성부(130)에 의해 생성되는 통신 빔 패턴별 수신 신호 세기와 관련된 3차원 맵이 저장될 수 있는데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술토록 한다.In particular, the
방향 감지부(140)는 통신 단말기(100)의 방향을 판단하는 기능을 수행하는데, 예를 들어 지자기 센서, 가속도 센서, 기울기 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 수평 및 수직 방향을 판단하거나 또는 초기 방향을 기준으로 하여 방향의 변화를 감지할 수 있다.The
예를 들어 방향 감지부(140)는 통신 단말기(100)의 앞면의 법선 방향을 해당 통신 단말기(100)의 방향이라고 판단할 수 있고, 따라서 통신 단말기(100)가 수직방향으로 서 있는 경우 통신 단말기(100)의 방향은 지평면과 평행인 방향 중 어느 하나에 해당할 수 있고, 통신 단말기(100)가 수평 방향으로 누워 있는 경우 통신 단말기(100)의 방향은 수직면에 평행인 방향 중 어느 하나에 해당할 수 있다.For example, the
3차원 공간에서 통신 단말기(100)의 방향은 서로 직교하는 x축, y축, z축을 기준으로 한 각도로 표시될 수도 있다.The direction of the
빔 패턴 방향 판단부(110)는 상술한 통신 단말기(100)의 방향 즉, '단말기 방향'을 참조하여 기 구비된 안테나들에 의해 형성되는 통신 빔 패턴별 방향을 판단하는 기능을 수행한다.The beam pattern
예를 들어, 통신 단말기(100)의 정면에 대한 각 통신 빔 패턴별 방향이 기 정의되어 있을 수 있는데, 빔 패턴 방향 판단부(110)는 통신 단말기(100)의 방향이 변할 때마다 그 변한 방향에 대응하여 각 통신 빔 패턴별 방향을 판단할 수 있는 것이다.For example, a direction for each communication beam pattern with respect to the front of the
여기서 통신 빔 패턴은 복수의 안테나들의 위상차 제어에 따라 형성된 것으로서, 통신 빔 패턴의 방향은 해당 통신 빔 패턴에 의해 통신이 가장 잘 이루어지는 주된 방향을 의미한다.Here, the communication beam pattern is formed according to the phase difference control of the plurality of antennas, and the direction of the communication beam pattern refers to a main direction in which communication is best performed by the corresponding communication beam pattern.
신호 세기 판단부(120)는 통신 빔 패턴별 기지국 또는 중계기(200)로부터 수신되는 신호의 세기를 판단하는 기능을 수행한다. 예를 들어 신호 세기 판단부(120)는 기지국이 전송한 SSB(Synchronization Signal Block) 인덱스별 신호 세기를 판단할 수 있는데, 기지국 또는 중계기(200)로부터 수신되는 신호의 세기를 판단하는 것 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.The signal
맵 구성부(130)는 신호 세기 판단부(120)에서 판단된 각 통신 빔 패턴별 수신 신호 세기 및 상기 빔 패턴 방향 판단부(110)에서 판단된 각 통신 빔 패턴별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하는 기능을 수행한다.The
즉, 통신 단말기(100)는 주기적 시간(일 예로 20ms) 간격으로 통신 빔 써치를 수행할 수 있는데, 이때 신호 세기 판단부(120)는 통신 빔 써치 수행을 통해 판단되는 각 통신 빔 패턴별 수신 신호의 세기를 판단하게 되고, 맵 구성부(130)는 이렇게 판단되는 각 통신 빔 패턴별 수신 신호 세기를 빔 패턴 방향 판단부(110)에서 판단된 각 통신 빔 패턴별 방향과 매칭시켜서 3차원 좌표상에 표시한 3차원 맵을 구성하는 것이다.That is, the
이러한 방식으로 구성된 3차원 맵의 일 예가 도 3에 도시되었다.An example of a 3D map constructed in this manner is shown in FIG. 3.
도 3에 도시된 바와 같이 3차원 맵은 일종의 구 형상을 할 수 있는데, 구 형상에 포함된 각 셀의 법선방향이 통신 빔 패턴별 방향에 해당하고, 해당 각 셀의 색상이나 밝기가 수신 신호 세기에 해당할 수 있다.As shown in FIG. 3, the 3D map may have a shape of a sphere. The normal direction of each cell included in the sphere shape corresponds to the direction of each communication beam pattern, and the color or brightness of each cell corresponds to the received signal strength. It may correspond to.
물론 도 3은 이해를 돕기 위해 나타낸 것에 불과하고, 수신 신호 세기와 통신 빔 패턴 방향이 3차원 테이블에서 숫자로서 매핑될 수도 있음은 물론이다.Of course, FIG. 3 is only shown to aid understanding, and it goes without saying that the intensity of the received signal and the direction of the communication beam pattern may be mapped as numbers in the 3D table.
특히, 맵 구성부(130)는 신호 세기 판단부(120)에서 판단된 각 통신 빔 패턴별 수신 신호 세기를 해당 통신 빔 패턴을 형성하는 안테나들에 대응되는 게인값으로 나누는 노멀라이즈 처리를 수행한 후, 해당 노멀라이즈 된 값 및 빔 패턴 방향 판단부(110)에서 판단된 각 통신 빔 패턴별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성할 수도 있다.In particular, the
예를 들어 통신 단말기(100)에 다이폴 안테나로 구성된 제1 안테나 어레이의 전체 게인이 8dB이고, 패치 안테나로 구성된 제2 안테나 어레이의 전체 게인이 11dB인 경우, 맵 구성부(130)는 제1 안테나 어레이에 의해 형성되는 통신 빔 패턴이 수신하는 수신 신호 세기에 대해서는 제1 안테나 어레이의 전체 게인 8로 나누어 노멀라이즈화 하고, 제2 안테나 어레이에 의해 형성되는 통신 빔 패턴이 수신하는 수신 신호 세기에 대해서는 제2 안테나 어레이의 전체 게인 11로 나누어 노멀라이즈화 할 수 있다.For example, if the total gain of the first antenna array composed of dipole antennas in the
구체적인 예를 든다면, 통신 단말기(100)에 구비된 안테나에 의해 복수 개의 통신 빔 패턴이 형성될 수 있는 경우, 편의상 그 각각에 인덱스를 붙일 수 있는데, 제1 안테나 어레이에 의해 5개의 통신 빔 패턴 형성이 이루어지는 경우 그 각각을 제1 통신 빔 패턴, 제2 통신 빔 패턴, 제3 통신 빔 패턴, 제4 통신 빔 패턴, 제5 통신 빔 패턴이라 할 수 있고, 제2 안테나 어레이에 의해 5개의 통신 빔 패턴 형성이 이루어지는 경우 그 각각을 제6 통신 빔 패턴, 제7 통신 빔 패턴, 제8 통신 빔 패턴, 제9 통신 빔 패턴, 제10 통신 빔 패턴이라 할 수 있는데, 이때 제1 통신 빔 패턴에 의해 수신되는 수신 신호의 세기가 '16'이라고 한다면 맵 구성부(130)는 이를 제1 안테나 어레이의 전체 게인인 8로 나누어 노멀라이즈된 값 '2'(dB 단위인 경우 16dB /8dB = 8dB)를 산출할 수 있는 것이다.For a specific example, when a plurality of communication beam patterns can be formed by an antenna provided in the
마찬가지로 제2 통신 빔 패턴에 의해 수신되는 수신 신호의 세기가 '24'라고 한다면 맵 구성부(130)는 이를 제1 안테나 어레이의 전체 게인인 8로 나누어 노멀라이즈된 값 '3' (dB 단위인 경우 24dB /8dB = 16dB)을 산출할 수 있다.Similarly, if the strength of the received signal received by the second communication beam pattern is '24', the
다른 예로써, 제6 통신 빔 패턴에 의해 수신되는 수신 신호의 세기가 '22'라고 한다면 맵 구성부(130)는 이를 제2 안테나 어레이의 전체 게인인 11로 나누어 노멀라이즈된 값 '2'(dB 단위인 경우 22dB /11dB = 11dB)를 산출할 수 있고, 제7 통신 빔 패턴에 의해 수신되는 수신 신호의 세기가 '33'이라고 한다면 맵 구성부(130)는 이를 제2 안테나 어레이의 전체 게인인 11로 나누어 노멀라이즈된 값 '3' (dB 단위인 경우 33dB /11dB = 22dB)을 산출할 수 있다.As another example, if the strength of the received signal received by the sixth communication beam pattern is '22', the
여기서 각 안테나 어레이의 전체 게인은 해당 안테나 어레이에 포함된 안테나들 각각에 대응되는 '개별 게인'과 해당 안테나 어레이에 대응되는 '어레이 게인'을 합한 값일 수 있다.Here, the total gain of each antenna array may be a sum of'individual gain' corresponding to each of the antennas included in the corresponding antenna array and'array gain' corresponding to the antenna array.
예를 들어 상술한 제1 안테나 어레이가 다이폴 안테나 4개로 구성된 것이고, 제2 안테나 어레이가 패치 안테나 4개로 구성된 것이며, 각 다이폴 안테나의 게인이 2dB이고, 각 패치 안테나의 게인이 5dB인 경우, 제1 안테나 어레이 게인 및 제2 안테나 어레이 게인은 6dB가 될 수 있는데, 이때 제1 안테나 어레이의 전체 게인은 8dB(=2+6)가 되고, 제3 안테나 어레이의 전체 게인은 11dB(=5+6)가 될 수 있는 것이다.For example, when the above-described first antenna array is composed of 4 dipole antennas, the second antenna array is composed of 4 patch antennas, the gain of each dipole antenna is 2dB, and the gain of each patch antenna is 5dB, the first The antenna array gain and the second antenna array gain may be 6dB, in which case the total gain of the first antenna array is 8dB (=2+6), and the total gain of the third antenna array is 11dB (=5+6). It can be.
이러한 맵 구성부(130)의 3차원 맵 구성은 주기적으로 갱신(즉, 기존의 각 셀의 값 즉, 수신 신호 세기 또는 노멀라이즈된 값이 갱신되거나 또는 새로운 방향의 셀이 추가)될 수 있는데, 예를 들어 후술하는 바와 같이 통신 빔 스위핑 처리부(160)에서 통신 빔 스위칭을 수행하거나 통신 단말기(100)의 방향이 변할 때마다 맵 구성을 갱신할 수 있는 것이다.The 3D map configuration of the
즉 맵 구성부(130)는 3차원 공간상의 각 방향(즉, 통신 빔 패턴별 방향에 해당함)에서 감지되는 수신 신호의 세기를 그대로 또는 노멀라이즈화 시킨 후 해당 방향(즉, 통신 빔 패턴별 방향)에 매핑시켜 새로 갱신할 수 있는 것이다.That is, the
한편, 선정부(150)는 방향 감지부(140)에서 통신 단말기(100)의 방향 전환이 감지됨에 따라 상술한 바와 같이 빔 패턴 방향 판단부(110)에 의해 그 전환된 통신 단말기(100)의 방향을 기준으로 각 통신 빔 패턴별 방향이 새로 판단되는 경우, 그 새로 판단된 통신 빔 패턴별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 3차원 맵을 참조하여 확인한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정하는 기능을 수행한다.On the other hand, as the
특히 선정부(150)는 상술한 바와 같이 3차원 맵에서 수신 신호의 세기가 노멀라이즈화 된 상태로 매핑되어 있는 경우, 빔 패턴 방향 판단부(110)가 새로 판단한 통신 빔 패턴별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 3차원 맵과 각 통신 빔 패턴별 게인을 참조하여 산출한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정할 수 있다.In particular, when the intensity of the received signal is normalized in the 3D map as described above, the
예를 들어 도 3에서 a 셀에 매핑된 노멀라이즈된 값이 6이고, b 셀 매핑된 노멀라이즈된 값이 4이고, a 셀의 방향에 대응되는 통신 빔 패턴의 전체 게인이 2dB이고, b 셀의 방향에 대응되는 통신 빔 패턴의 전체 게인이 8dB인 경우, 선정부(150)는 a 셀에 대응되는 수신 신호 세기를 12(=6*2)라고 예상하는 한편 b 셀에 대응되는 수신 신호 세기를 32(=4*8)라고 예상한 후, 둘 중에서는 b 셀이 더 큰 값을 가지므로 b 셀에 대응되는 방향을 가진 통신 빔 패턴이 우선적으로 통신 빔 써치를 수행할 대상이라고 판단할 수 있는 것이다.For example, in FIG. 3, the normalized value mapped to cell a is 6, the normalized value mapped to cell b is 4, the total gain of the communication beam pattern corresponding to the direction of cell a is 2dB, and cell b When the total gain of the communication beam pattern corresponding to the direction of is 8dB, the
이러한 과정은 모든 셀에 대해서 이루어질 수 있고, 결국 선정부(150)는 가장 큰 수신 신호 예상치를 가진 셀을 선정한 후, 그 셀에 대응되는 통신 빔 패턴을 최우선 통신 빔 써치 대상으로 선정할 수 있는 것이다.This process may be performed for all cells, and in the end, after the
통신 빔 스위핑 처리부(160)는 선정부(150)에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행하는 기능을 수행한다. 더 나아가 통신 빔 스위핑 처리부(160)는, 선정부(150)에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행한 결과 해당 통신 빔 써치 대상에 의해 기지국 또는 중계기(200)로부터 수신되는 신호의 세기가 현재의 통신 빔 패턴에 따라 기지국 또는 중계기(200)로부터 수신되는 신호의 세기 보다 더 큰 경우 통신 빔 스위칭을 수행하는데, 즉, 통신 빔 써치 대상에 해당하는 통신 빔 패턴을 통신 데이터용으로 설정하는 기능을 수행하는 것이다.The communication beam sweeping
예를 들어 통신 빔 스위칭 처리부는 기 설정된 시간(일 예로 20ms) 간격으로 이용 가능한 통신 빔 패턴 중에서 현재 데이터 통신용으로 설정된 통신 빔 패턴을 제외한 나머지 통신 빔 패턴 중 어느 하나가 통신 빔 써치 대상으로 선택된 경우 그 선택된 통신 빔 패턴을 이용한 통신 빔 써치 처리를 수행함과 아울러 상술한 소정 조건 만족시 통신 빔 스위칭 처리를 수행하는 것이다.For example, if any one of the remaining communication beam patterns other than the communication beam pattern currently set for data communication among the communication beam patterns available at a preset time (for example, 20 ms) is selected as a communication beam search target, the communication beam switching processing unit The communication beam search processing using the selected communication beam pattern is performed, and communication beam switching processing is performed when the above-described predetermined condition is satisfied.
복수 개의 통신 빔 패턴이 가능한 경우 그 중 어느 하나를 선택하여 상술한 통신 빔 스위핑 처리(통신 빔 써치 또는/ 및 통신 빔 스위칭)를 수행하는 것 그 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명을 생략한다.If a plurality of communication beam patterns are possible, selecting any one of them to perform the above-described communication beam sweeping process (communication beam search or/and communication beam switching) is itself a known technique, so a more detailed description is omitted. do.
한편, 상술한 실시예에서는 통신 빔 스위핑 처리부(160)와 신호 세기 판단부(120)를 이해를 돕기 위해 구분하였으나, 신호 세기 판단부(120)가 통신 빔 스위핑 처리부(160)의 일부로써 포함될 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the communication beam sweeping
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 단말기(100)의 제어 과정을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a control process of the
우선 도 4를 참조하여 통신 빔 패턴별 수신 신호 세기가 매핑된 3차원 맵을 구성하는 과정을 설명한다.First, a process of constructing a 3D map in which received signal strengths for each communication beam pattern are mapped will be described with reference to FIG. 4.
우선, 통신 단말기(100)는 자신의 초기 방향을 판단한다(단계 S1).First, the
예를 들어 사용자의 요청에 따라 또는 전원 온 이후 부팅이 되는 시점에 자신의 초기 방향을 판단할 수 있다.For example, the user's initial direction may be determined according to a user's request or at the time of booting after power-on.
초기 방향은 차후 통신 단말기(100)의 방향이 변하는 정도를 판단하기 위한 기준 방향이 되는 것이므로 반드시 정확한 절대적 방위일 필요는 없고, 가상의 방위에 해당할 수도 있다.Since the initial direction is a reference direction for determining the degree to which the direction of the
초기 방향을 기준으로 통신 단말기(100)는 통신 빔 패턴별 방향을 판단하는데, 이때 통신 단말기(100) 전면을 기준으로 기 등록된 각 통신 빔 패턴별 방향을 참조할 수 있다(단계 S3).The
이어서 통신 단말기(100)는 기지국 또는 중계기(200)가 전송하는 통신 신호에 대한 통신 빔 패턴별 신호 세기 즉, 수신 신호 세기를 판단하고(단계 S5), 그 각 판단된 수신 신호 세기를 각 통신 빔 패턴별 전체 게인으로 나누어 노멀라이즈한 값을 산출한다(단계 S7).Subsequently, the
이후, 통신 단말기(100)는 각 통신 빔 패턴별 방향과 상술한 노멀라이즈한 값을 매핑시킨 3차원 맵을 구성한다(단계 S9). 3차원 맵의 각 셀의 법선 방향이 통신 빔 패턴별 방향에 해당할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.Thereafter, the
이러한 과정은 통신 단말기(100)가 방향을 바꾸지 않는 경우에도 기 설정된 시간 간격으로 지속적으로 이루어질 수 있다.This process may be continuously performed at preset time intervals even when the
한편, 도 5는 도 4와 같이 3차원 맵이 구성된 상태에서 통신 단말기(100)의 방향이 바뀌는 경우 처리되는 과정을 나타낸다.Meanwhile, FIG. 5 shows a process performed when the direction of the
통신 단말기(100)는 해당 통신 단말기(100)를 소지한 사용자 이동하는 방향을 틀거나 또는 들고 있는 방향을 바꾸는 등 그 방향(예를 들어 통신 단말기(100) 전면이 향하는 방향)이 변할 수 있는데, 이때 통신 단말기(100)는 이러한 방향 전환이 감지되는 경우(단계 S11) 통신 빔 패턴별 새로 전환된 방향을 판단한 후(단계 S13), 3차원 맵을 이용하여 최적의 통신 빔 패턴을 선정한다(단계 S15).The
예를 들어 상술한 바와 같이 3차원 맵에는 특정 방향에 대응되는 각 셀이 존재할 수 있는데, 이때 각 통신 빔 패턴의 방향과 일치하거나 가장 유사한 방향을 가지는 셀에 매핑된 노멀라이즈된 값과 그 대응되는 통신 빔 패턴의 전체 게인을 곱하여 각 통신 빔 패턴별 수신 신호 세기를 예측하고, 그 예측된 수신 신호 세기 중 가장 큰 값을 갖는 통신 빔 패턴을 최적의 통신 빔 패턴으로 선정(즉, 통신 빔 써치 우선 대상으로 선정)할 수 있는 것이다.For example, as described above, each cell corresponding to a specific direction may exist in the 3D map. In this case, a normalized value mapped to a cell having a direction coincident with or most similar to the direction of each communication beam pattern and the corresponding The received signal strength for each communication beam pattern is predicted by multiplying the total gain of the communication beam pattern, and the communication beam pattern having the largest value among the predicted received signal strengths is selected as the optimal communication beam pattern (i.e., communication beam search priority It can be selected as a target).
이어서 통신 단말기(100)는 선정된 통신 빔 패턴을 이용하여 통신 빔 써치를 수행하는데(단계 S17), 이는 실제 기지국 또는 중계기(200)의 신호를 해당 통신 빔 패턴을 이용하여 수신하는 과정을 의미한다.Subsequently, the
통신 빔 써치 수행 결과 새로운 통신 빔 패턴에 의해 수신 및 측정되는 수신 신호 세기가 기존의 통신 빔 패턴에 의해 수신 및 측정되는 수신 신호 세기보다 더 큰 경우(단계 S19) 통신 단말기(100)는 통신 빔 스위칭을 수행한다(단계 S21).As a result of performing a communication beam search, when the received signal strength received and measured by the new communication beam pattern is greater than the received signal strength received and measured by the existing communication beam pattern (step S19), the
즉, 추후 데이터 통신에 있어서는 새로운 통신 빔 패턴을 이용하여 수행하는 것이다.That is, in the future data communication, it is performed using a new communication beam pattern.
물론 통신 빔 써치 수행 결과 새로운 통신 빔 패턴에 의해 수신 및 측정되는 수신 신호 세기가 기존의 통신 빔 패턴에 의해 수신 및 측정되는 수신 신호 세기보다 더 크지 않은 경우 통신 단말기(100)는 기 설정된 시간(예를 들어 20ms) 이후에는 그 다음으로 수신 신호 세기가 높은 것으로 예측된 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 우선 대상으로 선정하여 상술한 통신 빔 써치/통신 빔 스위칭 과정을 수행할 수 있다.Of course, if the received signal strength received and measured by the new communication beam pattern as a result of performing the communication beam search is not greater than the received signal strength received and measured by the existing communication beam pattern, the
한편, 상술한 각 실시예를 수행하는 과정은 소정의 기록 매체(예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한)에 저장된 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다. 여기서 기록 매체는 RAM(Random Access Memory)과 같은 전자적 기록 매체, 하드 디스크와 같은 자기적 기록 매체, CD(Compact Disk)와 같은 광학적 기록 매체 등을 모두 포함한다.Meanwhile, it goes without saying that the process of performing each of the above-described embodiments may be performed by a program or application stored in a predetermined recording medium (eg, computer-readable). Here, the recording medium includes all of an electronic recording medium such as a random access memory (RAM), a magnetic recording medium such as a hard disk, and an optical recording medium such as a compact disk (CD).
이때, 기록 매체에 저장된 프로그램은 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 하드웨어 상에서 실행되어 상술한 각 실시예를 수행할 수 있다. 특히, 상술한 본 발명에 따른 통신 단말기의 기능 블록 중 적어도 어느 하나는 이러한 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 구현될 수 있다.In this case, the program stored in the recording medium may be executed on hardware such as a computer or a smart phone to perform each of the above-described embodiments. In particular, at least one of the functional blocks of the communication terminal according to the present invention described above may be implemented by such a program or application.
또한, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다. In addition, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but can be implemented by various modifications and modifications without departing from the gist of the present invention. It will be apparent that such modifications and modifications are included in the present invention if they fall within the appended claims.
100 : 통신 단말기 200 : 기지국 또는 중계기
300 : 서비스 제공 서버 110 : 빔 패턴 방향 판단부
120 : 신호 세기 판단부 130 : 맵 구성부
140 : 방향 감지부 150 : 선정부
160 : 통신 빔 스위핑 처리부 170 : 저장부100: communication terminal 200: base station or repeater
300: service providing server 110: beam pattern direction determination unit
120: signal strength determination unit 130: map construction unit
140: direction detection unit 150: selection unit
160: communication beam sweeping processing unit 170: storage unit
Claims (10)
(a) 현재의 위치 및 방향에서 기 구비된 안테나들에 의해 형성되는 통신 빔 패턴 별 방향을 판단하는 단계와;
(b) 상기 통신 빔 패턴 별 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기를 판단하는 단계와;
(c) 상기 (b) 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기 및 상기 (a) 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하는 단계와;
(d) 기 구비된 센서에 의해 방향 전환이 감지된 경우 전환된 방향을 참조하여 각 통신 빔 패턴 별 방향을 새로 판단하고, 그 새로 판단된 통신 빔 패턴 별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 상기 3차원 맵을 참조하여 확인한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정하는 단계와;
(e) 상기 (d) 단계에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기의 제어방법.In the control method of a communication terminal performing communication beam switching after repeatedly performing a communication beam search to select an optimal communication beam pattern,
(a) determining a direction for each communication beam pattern formed by previously provided antennas at a current position and direction;
(b) determining the strength of a signal received from a base station or a repeater for each communication beam pattern;
(c) constructing a 3D map in which the received signal strength of each communication beam pattern determined in step (b) and the direction of each communication beam pattern determined in step (a) are mapped to 3D coordinates;
(d) When a direction change is detected by an already equipped sensor, the direction of each communication beam pattern is newly determined by referring to the changed direction, and the received signal strength corresponding to the newly determined direction of each communication beam pattern is determined by the 3 After checking with reference to the dimensional map, selecting a communication beam pattern corresponding to the largest received signal strength as a communication beam search target;
(e) performing a communication beam search by preferentially using the communication beam search target selected in step (d).
상기 (e) 단계에서는, 상기 (d) 단계에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행한 결과 상기 통신 빔 써치 대상에 의해 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기가 현재의 통신 빔 패턴에 따라 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기 보다 더 큰 경우 통신 빔 써치 대상을 이용하여 통신 빔 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기의 제어방법.The method of claim 1,
In step (e), as a result of performing a communication beam search using the communication beam search target selected in step (d), the strength of the signal received from the base station or the repeater by the communication beam search target is current. A control method of a communication terminal performing communication beam sweeping, comprising performing communication beam switching using a communication beam search target when the strength of a signal received from a base station or a repeater is greater according to a communication beam pattern.
상기 (c) 단계에서는, 상기 (b) 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기를 해당 통신 빔 패턴을 형성하는 안테나들에 대응되는 게인값으로 나누는 노멀라이즈 처리를 수행한 후, 해당 노멀라이즈된 값 및 상기 (a) 단계에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기의 제어방법.The method of claim 2,
In step (c), after performing a normalization process in which the received signal strength for each communication beam pattern determined in step (b) is divided by a gain value corresponding to the antennas forming the corresponding communication beam pattern, the corresponding normal A control method of a communication terminal performing communication beam sweeping, comprising configuring a 3D map in which the risen value and the direction of each communication beam pattern determined in step (a) are mapped to 3D coordinates.
상기 (e) 단계 이후에, 상기 (c) 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기의 제어방법.The method of claim 2,
After the step (e), the control method of the communication terminal performing communication beam sweeping, characterized in that repeatedly performing the step (c).
단말기 방향을 판단하는 방향 감지부와;
상기 단말기 방향을 참조하여 기 구비된 안테나들에 의해 형성되는 통신 빔 패턴 별 방향을 판단하는 빔 패턴 방향 판단부와;
상기 통신 빔 패턴 별 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기를 판단하는 신호 세기 판단부와;
상기 신호 세기 판단부에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기 및 상기 빔 패턴 방향 판단부에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하는 맵 구성부와;
상기 방향 감지부에서 방향 전환이 감지됨에 따라 상기 빔 패턴 방향 판단부가 전환된 방향을 기준으로 각 통신 빔 패턴 별 방향을 새로 판단하는 경우, 그 새로 판단된 통신 빔 패턴 별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 상기 3차원 맵을 참조하여 확인한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정하는 선정부와;
상기 선정부에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행하는 통신 빔 스위핑 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기.In a communication terminal that repeatedly performs a communication beam search to select an optimal communication beam pattern, and then performs communication beam switching,
A direction detection unit for determining a terminal direction;
A beam pattern direction determining unit configured to determine a direction for each communication beam pattern formed by previously provided antennas with reference to the terminal direction;
A signal strength determination unit for determining the strength of a signal received from a base station or a repeater for each communication beam pattern;
A map construction unit configuring a 3D map in which the received signal strength for each communication beam pattern determined by the signal strength determination unit and a direction for each communication beam pattern determined by the beam pattern direction determination unit are mapped to 3D coordinates;
When the direction detection unit detects a direction change and the beam pattern direction determination unit newly determines a direction for each communication beam pattern based on the changed direction, the received signal strength corresponding to the newly determined direction for each communication beam pattern A selection unit that checks with reference to the 3D map and selects a communication beam pattern corresponding to the largest received signal strength as a communication beam search target;
And a communication beam sweeping processor that performs a communication beam search by preferentially using the communication beam search target selected by the selection unit.
상기 통신 빔 스위핑 처리부는, 상기 선정부에서 선정된 통신 빔 써치 대상을 우선적으로 이용하여 통신 빔 써치를 수행한 결과 상기 통신 빔 써치 대상에 의해 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기가 현재의 통신 빔 패턴에 따라 기지국 또는 중계기로부터 수신되는 신호의 세기 보다 더 큰 경우 통신 빔 써치 대상을 이용하여 통신 빔 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기.The method of claim 7,
As a result of performing a communication beam search using the communication beam search target selected by the selection unit, the communication beam sweeping processing unit, the strength of the signal received from the base station or the repeater by the communication beam search target is the current communication beam. A communication terminal performing communication beam sweeping, comprising performing communication beam switching using a communication beam search target when the strength of a signal received from a base station or a repeater is greater according to a pattern.
상기 맵 구성부는, 상기 신호 세기 판단부에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기를 해당 통신 빔 패턴을 형성하는 안테나들에 대응되는 게인값으로 나누는 노멀라이즈 처리를 수행한 후, 해당 노멀라이즈된 값 및 상기 빔 패턴 방향 판단부에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향을 3차원 좌표에 매핑시킨 3차원 맵을 구성하고,
상기 선정부는 상기 빔 패턴 방향 판단부가 새로 판단한 통신 빔 패턴 별 방향에 대응되는 수신 신호 세기를 상기 3차원 맵과 각 통신 빔 패턴 별 게인을 참조하여 산출한 후, 가장 큰 수신 신호 세기에 대응되는 통신 빔 패턴을 통신 빔 써치 대상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기.The method of claim 8,
The map construction unit performs a normalization process in which the received signal strength for each communication beam pattern determined by the signal strength determination unit is divided by a gain value corresponding to antennas forming a corresponding communication beam pattern, and then the normalized Construct a 3D map in which a value and a direction of each communication beam pattern determined by the beam pattern direction determination unit are mapped to 3D coordinates,
The selection unit calculates the received signal strength corresponding to the direction of each communication beam pattern newly determined by the beam pattern direction determination unit by referring to the 3D map and the gain for each communication beam pattern, and then the communication corresponding to the largest received signal strength. A communication terminal performing communication beam sweeping, characterized in that selecting a beam pattern as a communication beam search target.
맵 구성부는 상기 통신 빔 스위핑 처리부에서 통신 빔 스위칭을 수행한 이후, 상기 빔 패턴 방향 판단부에 의해 새로 판단된 각 통신 빔 패턴 별 방향과 상기 신호 세기 판단부에서 판단된 각 통신 빔 패턴 별 수신 신호 세기를 이용하여 상기 3차원 맵을 갱신하는 것을 특징으로 하는 통신 빔 스위핑을 수행하는 통신 단말기.The method of claim 8,
After the communication beam switching is performed by the communication beam sweeping processing unit, the map construction unit includes a direction for each communication beam pattern newly determined by the beam pattern direction determination unit and a received signal for each communication beam pattern determined by the signal strength determination unit. A communication terminal performing communication beam sweeping, wherein the 3D map is updated using intensity.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116347420A (en) * | 2023-01-06 | 2023-06-27 | 广州世炬网络科技有限公司 | UE searching method, device, equipment and storage medium of millimeter wave base station |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040108203A (en) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | Wireless Telecommunication Terminal using Array antenna and it's Method for Controlling beam pattern |
KR20060105975A (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-12 | 주식회사 팬택 | Mobile communication terminal using directional antenna |
KR20160056481A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-20 | 주식회사 엘지유플러스 | Communication apparatus for location based service, control method thereof, location decision servers, control method thereof, recording medium for recording program for executing the control methods, application saved in the recording medium for executing the control methods being combined with hardware |
KR20160148032A (en) * | 2014-05-28 | 2016-12-23 | 퀄컴 인코포레이티드 | Method and apparatus for orientation based beam selection |
-
2019
- 2019-09-27 KR KR1020190119689A patent/KR102324410B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040108203A (en) * | 2003-06-17 | 2004-12-23 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | Wireless Telecommunication Terminal using Array antenna and it's Method for Controlling beam pattern |
KR20060105975A (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-12 | 주식회사 팬택 | Mobile communication terminal using directional antenna |
KR20160148032A (en) * | 2014-05-28 | 2016-12-23 | 퀄컴 인코포레이티드 | Method and apparatus for orientation based beam selection |
KR20160056481A (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-20 | 주식회사 엘지유플러스 | Communication apparatus for location based service, control method thereof, location decision servers, control method thereof, recording medium for recording program for executing the control methods, application saved in the recording medium for executing the control methods being combined with hardware |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116347420A (en) * | 2023-01-06 | 2023-06-27 | 广州世炬网络科技有限公司 | UE searching method, device, equipment and storage medium of millimeter wave base station |
CN116347420B (en) * | 2023-01-06 | 2024-04-02 | 广东世炬网络科技有限公司 | UE searching method, device, equipment and storage medium of millimeter wave base station |
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