KR20230007035A - Beam management method and appratus for aerial vehicles - Google Patents
Beam management method and appratus for aerial vehiclesDownload PDFInfo
- Publication number
- KR20230007035A KR20230007035AKR1020210087774AKR20210087774AKR20230007035AKR 20230007035 AKR20230007035 AKR 20230007035AKR 1020210087774 AKR1020210087774 AKR 1020210087774AKR 20210087774 AKR20210087774 AKR 20210087774AKR 20230007035 AKR20230007035 AKR 20230007035A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- transmission
- mobile
- center point
- quality information
- mobile backhaul
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18502—Airborne stations
- H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
- H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
- H04B17/318—Received signal strength
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
- H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
- H04B17/336—Signal-to-interference ratio [SIR] or carrier-to-interference ratio [CIR]
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
- H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
- H04B7/0621—Feedback content
- H04B7/0632—Channel quality parameters, e.g. channel quality indicator [CQI]
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
- H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
- H04B7/06952—Selecting one or more beams from a plurality of beams, e.g. beam training, management or sweeping
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
- H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
- H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
- B64U2101/20—UAVs specially adapted for particular uses or applications for use as communications relays, e.g. high-altitude platforms
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
- B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
- B64U2201/104—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS] using satellite radio beacon positioning systems, e.g. GPS
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Translated fromKorean본 발명은 공중 이동체를 위한 빔 관리 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라잉 기지국을 탑재한 공중 이동체에 안정적인 백홀 링크를 제공하기 위한 공중 이동체를 위한 빔 관리 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a beam management technology for an air mobile vehicle, and more particularly, to a beam management technology for an air mobile vehicle for providing a stable backhaul link to an air mobile vehicle equipped with a flying base station.
정보 통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발될 수 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio) 등이 있을 수 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다.Along with the development of information communication technology, various wireless communication technologies may be developed. Representative wireless communication technologies may include long term evolution (LTE) and new radio (NR), which are defined in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard. LTE may be one wireless communication technology among 4th generation (4G) wireless communication technologies, and NR may be one wireless communication technology among 5th generation (5G) wireless communication technologies.
이러한 무선 통신 기술에서 재난 상황 모니터링, 국경 감시, 긴급 지원 등의 경우에 드론 기반의 공중 이동체는 배치의 용이성, 낮은 구매 및 유지 보수 비용, 기동성, 그리고 공중에 정지할 수 있는 능력 때문에 상업적으로 활용 가치가 매우 높을 수 있다. 특히, 플라잉 기지국을 탐재한 공중 이동체는 빠른 투입이 가능할 수 있고, 넓은 통신 커버리지를 제공할 수 있어 재난 및 긴급 상황 그리고 트래픽 밀집 지역의 이동 통신 사용자에게 임시 커버리지를 제공하는 등의 시나리오에서 응용이 가능할 수 있다.In the case of disaster situation monitoring, border monitoring, emergency support, etc. in these wireless communication technologies, drone-based aerial vehicles are commercially useful because of their ease of deployment, low purchase and maintenance costs, maneuverability, and ability to hover in the air. can be very high. In particular, an airborne vehicle with a flying base station can be quickly deployed and can provide wide communication coverage, so it can be applied in scenarios such as providing temporary coverage to mobile communication users in disaster and emergency situations and high-traffic areas. can
이와 같은 플라잉 기지국을 탑재한 공중 이동체는 보통 100m 내외의 낮은 고도에 투입되기 때문에 이동 통신망과의 연결을 위한 백홀 링크가 필요할 수 있다. 이를 위하여 위성 통신 또는 공중 이동체 간의 IAB(integrated access and backhaul) 기반의 릴레이가 백홀 링크로 활용될 수 있다. 하지만, 플라잉 기지국을 탑재한 공중 이동체가 재난 구조 상황에서 저지연 대용량의 원격 진료를 지원하기 위해서는 전용 백홀 링크가 필요할 수 있다. 이와 같은 대용량 데이터 전송을 위해 넓은 대역폭을 확보할 수 있는 밀리미터파 대역이 무선 백홀 링크를 위해 활용되는 추세일 수 있다. 하지만, 밀리미터파 대역은 거리에 비례한 높은 경로 손실이 발생할 수 있고, 대기 감쇄 등의 전파 환경에 민감한 특성을 가지고 있을 수 있다. 따라서, 이를 극복할 수 있고, 호버링하는 공중 이동체의 특성을 고려하여 장거리의 고속 백홀 링크를 제공하기 위해 효율적인 빔 형성 및 빔 운용 기술이 필요할 수 있다.Since an airborne vehicle equipped with such a flying base station is usually deployed at a low altitude of about 100 m, a backhaul link for connection with a mobile communication network may be required. To this end, an integrated access and backhaul (IAB) based relay between satellite communication or airborne vehicles may be used as a backhaul link. However, a dedicated backhaul link may be required for an aerial vehicle equipped with a flying base station to support low-latency, high-capacity telemedicine in a disaster relief situation. A millimeter wave band capable of securing a wide bandwidth for such large-capacity data transmission may be used for a wireless backhaul link. However, the millimeter wave band may have a high path loss proportional to the distance and may have characteristics sensitive to the propagation environment such as atmospheric attenuation. Therefore, efficient beam forming and beam operation technology may be required to overcome this problem and to provide a long-distance high-speed backhaul link in consideration of the characteristics of a hovering aerial vehicle.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 플라잉 기지국을 탑재한 공중 이동체에 안정적인 백홀 링크를 제공하기 위한 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법 및 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a beam management method and apparatus for an airborne mobile vehicle for providing a stable backhaul link to the airborne mobile vehicle equipped with a flying base station.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법은, 통신 시스템의 공중 이동체의 동작 방법으로서, 드론 관리 장치로부터 제1 목표 지점의 GPS(global positioning system) 좌표를 수신하는 단계; 상기 제1 목표 지점으로 이동하여 호버링하는 단계; 이동 백홀 허브와 링크를 설정하는 단계; 및 상기 이동 백홀 허브에서 송신되는 하나 이상의 빔들을 수신하여 빔 품질들을 측정하여 측정된 빔 품질들을 상기 이동 백홀 허브로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.To achieve the above object, a beam management method for an airborne vehicle according to a first embodiment of the present invention is a method for operating an airborne vehicle in a communication system, and includes global positioning system (GPS) coordinates of a first target point from a drone management device. receiving; moving to the first target point and hovering; Establishing a link with a mobile backhaul hub; and receiving one or more beams transmitted from the mobile backhaul hub, measuring beam qualities, and transmitting the measured beam qualities to the mobile backhaul hub.
여기서, 상기 이동 백홀 허브와 링크를 설정하는 단계는, 상기 이동 백홀 허브로부터 초기 동기 획득 관련 신호를 수신하는 단계; 및 상기 이동 백홀 허브로부터 수신한 초기 동기 획득 관련 신호를 이용하여 상기 이동 백홀 허브와 링크를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of establishing a link with the mobile backhaul hub may include: receiving an initial synchronization acquisition-related signal from the mobile backhaul hub; and establishing a link with the mobile backhaul hub using an initial synchronization acquisition related signal received from the mobile backhaul hub.
여기서, 상기 이동 백홀 허브로부터 제2 목표 지점의 GPS 좌표를 수신하는 단계; 상기 제2 목표 지점으로 이동하여 호버링하는 단계; 및 상기 이동 백홀 허브에서 송신되는 빔들을 수신하여 빔 품질들을 측정하여 측정된 빔 품질들을 상기 이동 백홀 허브로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, receiving GPS coordinates of a second target point from the mobile backhaul hub; moving to the second target point and hovering; and receiving beams transmitted from the mobile backhaul hub, measuring beam qualities, and transmitting the measured beam qualities to the mobile backhaul hub.
여기서, 상기 빔 품질들은 SNR(signal-to-noise ratio), CQI(channel quality indicator), RSSI(received signal strength indicator), RSRQ(reference signal received quality) 및 RSRP(reference signal received power) 중 적어도 하나 이상을 사용하여 측정할 수 있다.Here, the beam qualities are at least one or more of signal-to-noise ratio (SNR), channel quality indicator (CQI), received signal strength indicator (RSSI), reference signal received quality (RSRQ), and reference signal received power (RSRP). can be measured using
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법은, 공중 이동체와 링크를 설정하는 단계; 상기 공중 이동체의 호버링 목표 지점을 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하는 단계; 상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 상기 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하는 단계; 및 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, a beam management method for an airborne mobile body according to a second embodiment of the present invention for achieving the above object includes establishing a link with the aerial mobile vehicle; transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams using a hovering target point of the aerial mobile vehicle as a first central point; receiving beam quality information of the plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; and fixing a transmission beam directed toward the first center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is a maximum value and is within a reference range.
여기서, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이 아니면 최대값을 갖는 송신 빔을 검색하는 단계; 검색된 최대값을 갖는 송신 빔이 향하는 지점을 제2 중심점으로 설정하는 단계; 상기 제2 중심점을 중심으로 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하는 단계; 상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하는 단계; 및 상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, if the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is not the maximum value, searching for the transmission beam having the maximum value; setting a point to which a transmission beam having a searched maximum value is directed as a second central point; transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams around the second central point; receiving beam quality information of a plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; and fixing a transmission beam directed toward the second center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam toward the second center point is a maximum value and is within the reference range.
여기서, 상기 빔 스위핑을 수행하는 인접하는 송신 빔들간의 중심점의 거리가 빔 스위핑 범위이며, 상기 빔 스위핑 범위는 상기 품질 정보에 반비례할 수 있다.Here, the distance between the center points of adjacent transmission beams for beam sweeping is a beam sweeping range, and the beam sweeping range may be in inverse proportion to the quality information.
여기서, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계는, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질이 최대값인 기간이 일정 기간을 지속하는지 판단하는 단계; 및 판단 결과, 최대값인 기간이 상기 일정 기간을 지속하면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 폭을 축소하여 상기 기준 빔으로 고정하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of fixing the transmission beam toward the first center point as a reference beam includes determining whether a period in which the beam quality of the transmission beam toward the first center point is the maximum value lasts a predetermined period; and reducing the beam width of the transmission beam toward the first central point and fixing the beam width to the reference beam when the period of the maximum value continues for the predetermined period as a result of the determination.
여기서, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있지 않으면, 빔 스위핑 범위를 확장하는 단계; 상기 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 상기 확장된 빔 스위핑 범위에서 빔 스위핑을 수행하는 단계; 상기 공중 이동체로부터 각각의 송신 빔에 대한 빔 품질 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계를 포함할 수 있다.Here, if the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is the maximum value and is not within a reference range, extending a beam sweeping range; performing beam sweeping in the extended beam sweeping range using a plurality of transmission beams with the first center point as the center point; receiving beam quality information for each transmission beam from the aerial mobile device; and fixing a transmission beam directed to the first center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam directed to the first center point has a maximum value and is within the reference range.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 공중 이동체를 위한 빔 관리 장치는, 이동 백홀 허브로서, 프로세서(processor); 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가, 공중 이동체와 링크를 설정하고; 상기 공중 이동체의 호버링 목표 지점을 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하고; 상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 상기 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하고; 그리고 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.Meanwhile, an apparatus for managing a beam for an airborne vehicle according to a third embodiment of the present invention for achieving the above object is a mobile backhaul hub, comprising: a processor; a memory that communicates electronically with the processor; and instructions stored in the memory, which, when executed by the processor, cause the mobile backhaul hub to establish a link with the airborne vehicle; transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams with a hovering target point of the aerial vehicle as a first central point; receiving beam quality information of the plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; In addition, when the beam quality information of the transmission beam directed to the first center point is a maximum value and is within a reference range, the transmission beam directed to the first center point may be fixed as a reference beam.
여기서, 상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이 아니면 최대값을 갖는 송신 빔을 검색하고; 검색된 최대값을 갖는 송신 빔이 향하는 지점을 제2 중심점으로 설정하고; 상기 제2 중심점을 중심으로 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하고; 상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하고; 그리고 상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.Here, the instructions include, if the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is not the maximum value, the mobile backhaul hub searches for a transmission beam having the maximum value; setting a point to which a transmission beam having a searched maximum value is directed as a second central point; transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams around the second central point; receiving beam quality information on a plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; In addition, when the beam quality information of the transmission beam toward the second center point is the maximum value and is within the reference range, the transmission beam toward the second center point may be fixed as a reference beam.
여기서, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 경우 상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질이 최대값인 기간이 일정 기간을 지속하는지 판단하고; 그리고 판단 결과, 최대값인 기간이 상기 일정 기간을 지속하면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 폭을 축소하여 상기 기준 빔으로 고정하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.Here, when fixing the transmission beam toward the first center point as a reference beam, the commands determine whether the mobile backhaul hub has a maximum beam quality of the transmission beam toward the first center point for a certain period of time, and ; As a result of the determination, when the period of the maximum value continues for the predetermined period, the beam width of the transmission beam toward the first central point may be reduced and fixed to the reference beam.
여기서, 상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가, 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있지 않으면, 빔 스위핑 범위를 확장하고; 상기 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 상기 확장된 빔 스위핑 범위에서 빔 스위핑을 수행하고; 상기 공중 이동체로부터 각각의 송신 빔에 대한 빔 품질 정보를 수신하고; 그리고 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.Here, the instructions include: extending a beam sweeping range when the beam quality information of the transmission beam toward the first central point is the maximum value and is not in the reference range; performing beam sweeping in the extended beam sweeping range using a plurality of transmission beams with the first center point as the center point; receiving beam quality information for each transmission beam from the aerial mobile unit; In addition, when the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is the maximum value and is within the reference range, the transmission beam toward the first center point may be fixed as a reference beam.
본 발명에 의하면, 이동 백홀 허브가 이동 중이거나 공중에 떠 있는 공중 이동체의 위치를 정확하게 추적할 수 있다.According to the present invention, a mobile backhaul hub can accurately track the location of an airborne mobile object that is moving or floating in the air.
또한, 본 발명에 의하면, 코어 네트워크와 연결된 이동 백홀 허브가 공중 이동체의 위치를 정확하게 추적할 수 있어 효율적인 에너지 전달이 가능한 좁은 빔폭의 빔을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다.In addition, according to the present invention, a mobile backhaul hub connected to a core network can accurately track the position of an airborne vehicle, and thus data can be transmitted and received using a narrow beam width beam capable of efficient energy transfer.
또한, 본 발명에 의하면, 이동 백홀 허브와 이동 백홀 터미널이 좁은 빔폭의 빔을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있어 밀리미터파 대역의 거리에 비례한 높은 경로 손실과 대기 감쇄 등의 전파 환경에 민감한 특성을 극복할 수 있다.In addition, according to the present invention, the mobile backhaul hub and the mobile backhaul terminal can transmit and receive data using a beam with a narrow beam width, thereby exhibiting characteristics sensitive to propagation environments such as high path loss and atmospheric attenuation in proportion to the distance of the millimeter wave band. can be overcome
또한, 본 발명에 의하면, 이동 백홀 허브가 빔 스위핑을 수행하여 호버링 중인 공중 이동체의 위치를 정확하게 추적하여 빔을 고정하여 안정적인 백홀 서비스를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, the mobile backhaul hub performs beam sweeping to accurately track the position of the hovering aerial vehicle, and fixes the beam to provide a stable backhaul service.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법의 제2 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 송신 빔의 빔 스위핑 범위 지표의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 7은 송신 빔의 빔 스위핑의 궤적의 제1 실시예를 나나태는 개념도이다.
도 8은 공중 이동체의 이동에 따른 빔 스위핑의 진행 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 9는 공중 이동체의 플라잉 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 10은 공중 이동체의 호버링 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 11은 공중 이동체의 플라잉과 호버링의 반복 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a communication system.
2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a communication system.
3 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a communication system.
4 is a flowchart showing a first embodiment of a beam management method for an airborne vehicle.
5 is a flowchart showing a second embodiment of a beam management method for an airborne vehicle.
6 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a beam sweeping range indicator of a transmission beam.
7 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a trajectory of beam sweeping of a transmission beam.
8 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a process of beam sweeping according to the movement of an airborne mobile body.
9 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a flying process of an airborne mobile body.
10 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a hovering process of an airborne mobile body.
11 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a repeating process of flying and hovering of an airborne mobile body.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. In order to facilitate overall understanding in the description of the present invention, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a communication system.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 "통신 네트워크"로 지칭될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1, a
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a communication system.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.Referring to FIG. 2 , a
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.The
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(terminal)(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 커버리지(coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.Referring back to Figure 1, the
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node) 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 접근 단말(access terminal), 이동 단말(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 이동 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), UE(user equipment), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.Here, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 is a NodeB, an evolved NodeB, a base transceiver station (BTS), radio base station, radio transceiver, access point, access node, roadside unit (RSU), digital unit (DU), cloud digital unit (CDU) , a radio remote head (RRH), a radio unit (RU), a transmission point (TP), a transmission and reception point (TRP), a relay node, and the like. Each of the plurality of terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 is an access terminal, a mobile terminal, a station, It may be referred to as a subscriber station, mobile station, portable subscriber station, user equipment (UE), node, device, and the like.
복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 등)을 지원할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀(ideal backhaul) 또는 논(non)-아이디얼 백홀을 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어(core) 네트워크(미도시)와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.A plurality of communication nodes (110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) Each may support cellular communication (eg, long term evolution (LTE), advanced (LTE-A), etc. specified in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard). Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may operate in different frequency bands or may operate in the same frequency band. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be connected to each other through ideal backhaul or non-ideal backhaul, and ideal backhaul Alternatively, information can be exchanged with each other through non-ideal backhaul. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be connected to a core network (not shown) through an ideal backhaul or a non-ideal backhaul. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 transmits a signal received from the core network to a corresponding terminal 130-1, 130-2, 130-3, and 130 -4, 130-5, 130-6), and signals received from corresponding terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6 are transmitted to the core network can be sent to
복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 OFDMA 기반의 다운링크(downlink, DL) 전송을 지원할 수 있고, SC-FDMA 기반의 업링크(uplink, UL) 전송을 지원할 수 있다. 또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO(multiple input multiple output) 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접(device to device, D2D) 통신(또는, ProSe(proximity services) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다.Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may support OFDMA-based downlink (DL) transmission, and SC-FDMA-based uplink (uplink, UL) transmission may be supported. In addition, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 transmits multiple input multiple output (MIMO) (eg, single user (SU)-MIMO, MU (multi user)-MIMO, massive MIMO, etc.), CoMP (coordinated multipoint) transmission, carrier aggregation transmission, transmission in unlicensed band, device to device (D2D) ) communication (or proximity services (ProSe)), etc. Here, each of the plurality of terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 is a base station (110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) and corresponding operation, by the base station (110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) A supported action can be performed.
예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D 통신을 코디네이션(coordination)할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 코디네이션에 의해 D2D 통신을 수행할 수 있다.For example, the second base station 110-2 can transmit a signal to the fourth terminal 130-4 based on the SU-MIMO scheme, and the fourth terminal 130-4 uses the SU-MIMO scheme. A signal may be received from the second base station 110-2. Alternatively, the second base station 110-2 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5 based on the MU-MIMO scheme, and the fourth terminal 130-4 And each of the fifth terminal 130-5 may receive a signal from the second base station 110-2 by the MU-MIMO method. Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 based on the CoMP scheme, and The terminal 130-4 may receive signals from the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 by CoMP. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 includes terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) and signals can be transmitted and received based on the CA method. Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 coordinates D2D communication between the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5. (coordination), and each of the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5 communicates D2D by the coordination of the second base station 110-2 and the third base station 110-3, respectively. can be performed.
한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)은 지상에 고정되어 있을 수 있다. 이에 따라, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)은 고정된 지역에 한정하여 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같은 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)이 가지는 한계를 극복하기 위하여 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)을 드론 등과 같은 공중 이동체에 탐재할 수 있도록 설계할 수 있다. 이처럼 공중 이동체에 탐재되는 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)은 플라잉 기지국이라고 부를 수 있다.Meanwhile, the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be fixed to the ground. Accordingly, the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may provide a communication service limited to a fixed area. In order to overcome the limitations of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2, the plurality of base stations 110-1, 110-2, and 110-3 , 120-1, 120-2) can be designed to be mounted on an airborne vehicle such as a drone. In this way, the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 mounted on the airborne vehicle may be referred to as flying base stations.
이와 같은 플라잉 기지국을 탐재한 공중 이동체는 빠른 투입이 가능할 수 있고, 넓은 통신 커버리지를 제공할 수 있어 재난 및 긴급 상황 그리고 트래픽 밀집 지역의 이동 통신 사용자에게 임시 커버리지를 제공하는 등의 시나리오에서 응용이 가능할 수 있다. 이러한 플라잉 기지국을 탑재한 공중 이동체는 보통 100m 내외의 낮은 고도에 투입되기 때문에 이동 통신망과의 연결을 위한 백홀 링크가 필요할 수 있다. 이를 위하여 위성 통신 또는 공중 이동체 간의 IAB 기반의 릴레이가 백홀 링크로 활용될 수 있다. 하지만, 플라잉 기지국을 탑재한 공중 이동체가 재난 구조 상황에서 저지연 대용량의 원격 진료를 지원하기 위해서는 전용 백홀 링크가 필요할 수 있다. 이와 같은 대용량 데이터 전송을 위해 넓은 대역폭을 확보할 수 있는 밀리미터파 대역이 무선 백홀 링크를 위해 활용되는 추세일 수 있다. 하지만, 밀리미터파 대역은 거리에 비례한 높은 경로 손실이 발생할 수 있고, 대기 감쇄 등의 전파 환경에 민감한 특성을 가지고 있을 수 있다. 따라서, 이를 극복할 수 있고, 호버링하는 공중 이동체의 특성을 고려하여 장거리의 고속 백홀 링크를 제공하기 위해서 효율적인 빔 형성 및 빔 운용 기술이 필요할 수 있다.An airborne vehicle equipped with such a flying base station can be quickly deployed and can provide wide communication coverage, so it can be applied in scenarios such as providing temporary coverage to mobile communication users in disaster and emergency situations and high-traffic areas. can Since an airborne vehicle equipped with such a flying base station is usually deployed at a low altitude of about 100 m, a backhaul link for connection with a mobile communication network may be required. To this end, an IAB-based relay between satellite communication or airborne vehicles may be used as a backhaul link. However, a dedicated backhaul link may be required for an aerial vehicle equipped with a flying base station to support low-latency, high-capacity telemedicine in a disaster relief situation. A millimeter wave band capable of securing a wide bandwidth for such large-capacity data transmission may be used for a wireless backhaul link. However, the millimeter wave band may have a high path loss proportional to the distance and may have characteristics sensitive to the propagation environment such as atmospheric attenuation. Therefore, in order to overcome this problem and to provide a long-distance high-speed backhaul link in consideration of the characteristics of a hovering aerial vehicle, efficient beam forming and beam operation technology may be required.
도 3은 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a communication system.
도 3을 참조하면, 통신 시스템은 공중 이동체(310), 공중 이동체(310)에 탐재된 플라잉 기지국(미도시)의 송수신 장치인 이동 백홀 터미널(310-1), 사용자 단말들(320), 이동 백홀 허브(330), 코어 네트워크(340) 및 드론 관리 장치(350)를 포함할 수 있다. 여기서, 공중 이동체(310)는 플라잉 기지국을 탐재할 수 있다. 이처럼 공중 이동체(310)에 탑재된 플라잉 기지국은 지상에 있는 사용자 단말들(320)에게 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같은 플라잉 기지국의 송수신 장치는 이동 백홀 터미널(310-1)이라고 부를 수 있다. 이와 같은 이동 백홀 터미널(310-1)은 지상에 있는 이동 백홀 허브(330)와 연결될 수 있다. 그리고, 이동 백홀 허브(330)는 코어 네트워크(340)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 이동 백홀 터미널(310-1)과 이동 백홀 허브(330)는 플라잉 기지국과 코어 네트워크(340)를 연결하는 이동 백홀 링크를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 3, the communication system includes an air
이와 같은 이동 백홀 링크는 대용량의 데이터의 전송을 지원할 필요가 있을 수 있고, 장거리에 걸친 데이터 전송을 지원할 필요가 있을 수 있다. 특히, 이동 백홀 링크가 광대역 사용이 가능한 밀리미터 대역을 활용하는 경우에 초고주파로 인한 경로 손실을 보상할 필요가 있을 수 있다. 이를 위해서 이동 백홀 터미널(310-1)과 이동 백홀 허브(330)는 효율적인 에너지 전달이 가능한 좁은 빔 폭의 빔을 사용하는 것이 유리할 수 있다.Such a mobile backhaul link may need to support the transmission of large amounts of data, and may need to support data transmission over long distances. In particular, when a mobile backhaul link utilizes a millimeter band capable of wideband use, it may be necessary to compensate for path loss due to ultra-high frequency. To this end, it may be advantageous for the mobile backhaul terminal 310-1 and the
이에 따라 이동 백홀 허브(330)는 많은 수의 안테나 요소들이 위치한 배열 안테나를 사용하거나 접시 모양의 파라볼릭(parabolic) 안테나 또는 카세그레인(cassegrain) 안테나를 이용하여 좁은 빔 폭의 빔을 만들 수 있다. 이동 백홀 허브(330)가 배열 안테나를 사용하는 경우에 각 안테나 요소들에 위상 변환기를 연결하여 인가된 신호의 위상을 변화시켜 형성된 빔의 조향이 가능할 수 있다. 그리고, 이동 백홀 허브(330)가 파라볼릭 안테나 또는 카세그레인 안테나를 사용하는 경우에 안테나에 기계적인 조향 장치를 부착하여 빔 조향이 가능할 수 있다. 도 1에 도시된 이동 백홀 허브(330)는 카세그레인 안테나를 사용하는 것일 수 있다.Accordingly, the
한편, 공중 이동체(310)에 탑재되는 이동 백홀 터미널(310-1)의 무게는 공중 이동체(310)의 비행 시간 등에 큰 영향을 주므로 경량일수록 유리할 수 있다. 이와 같은 이유로 이동 백홀 터미널(310-1)은 혼(horn) 형태의 지향성 안테나를 이용할 수 있다. 그리고, 이동 백홀 터미널(310-1)은 짐벌 등을 활용한 안테나 트레커를 활용하여 설치된 지향성 안테나에 대한 빔 조향이 가능할 수 있다.On the other hand, since the weight of the mobile backhaul terminal 310-1 mounted on the aerial
다음으로, 드론 관리 장치(350)는 코어 네트워크(340)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있고, 공중 이동체(310)와 공중 이동체(310)에 탑재된 플라잉 기지국을 관리할 수 있다. 드론 관리 장치(350)는 공중 이동체(310)를 재난 지역 등으로 출동시킬 수 있고, 재난 지역 등에 출동하여 임무를 수행하는 공중 이동체(310)를 드론 센터(미도시)로 복귀시킬 수 있다.Next, the
도 4는 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart showing a first embodiment of a beam management method for an airborne vehicle.
도 4를 참조하면, 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법에서 공중 이동체는 드론 관리 장치로부터 제1 목표 지점 GPS(global positioning system) 좌표를 수신할 수 있다(S401). 그리고, 공중 이동체는 수신된 제1 목표 지점 GPS 좌표에 해당하는 제1 목표 지점으로 이동할 수 있다(S402). 이처럼 제1 목표 지점으로 이동한 공중 이동체는 제1 목표 지점에서 호버링 동작을 수행할 수 있다(S403). 이와 같이 공중 이동체가 제1 목표 지점으로 이동하여 호버링 상태에 있으면 공중 이동체에 탑재된 이동 백홀 터미널은 지상의 이동 백홀 허브와 링크 설정을 시작할 수 있다. 이때, 지상의 이동 백홀 허브는 공중 이동체의 제1 목표 지점을 향하여 초기 동기 획득에 필요한 프리앰블 등의 관련 신호를 송신 빔을 이용하여 전송하고 있을 수 있다. 이에 따라 이동 백홀 터미널은 초기 동기 회득에 필요한 프리앰블 등의 관련 신호를 수신하여 이동 백홀 허브와 링크를 설정할 수 있다(S404). 이처럼 이동 백홀 터미널과 이동 백홀 허브간에 링크가 설정되면 이동 백홀 터미널은 송신 빔의 빔 품질을 측정할 수 있고(S405), 측정된 송신 빔의 빔 품질 정보를 이동 백홀 허브에 보고할 수 있다(S406). 여기서, 빔 품질은 SNR(signal-to-noise ratio), CQI(channel quality indicator), RSSI(received signal strength indicator), RSRQ(reference signal received quality) 및 RSRP(reference signal received power) 중 적어도 하나 이상을 사용하여 측정할 수 있다. 이후에, 공중 이동체는 플라잉 기지국을 통하여 통신 서비스를 제공하는 대부분의 시간 동안 공중에서 호버링할 수 있다.Referring to FIG. 4 , in a beam management method for an airborne vehicle, the airborne vehicle may receive the first target point global positioning system (GPS) coordinates from the drone management device (S401). Then, the aerial mobile body may move to the first target point corresponding to the received GPS coordinates of the first target point (S402). As such, the aerial mobile body that has moved to the first target point may perform a hovering operation at the first target point (S403). In this way, when the aerial mobile body moves to the first target point and is in a hovering state, the mobile backhaul terminal mounted on the aerial mobile body may start establishing a link with the mobile backhaul hub on the ground. At this time, the mobile backhaul hub on the ground may be transmitting a related signal such as a preamble necessary for obtaining initial synchronization toward the first target point of the airborne vehicle using a transmission beam. Accordingly, the mobile backhaul terminal can establish a link with the mobile backhaul hub by receiving a related signal such as a preamble necessary for initial synchronization acquisition (S404). When the link is established between the mobile backhaul terminal and the mobile backhaul hub, the mobile backhaul terminal can measure the beam quality of the transmission beam (S405) and report the measured beam quality information of the transmission beam to the mobile backhaul hub (S406). ). Here, the beam quality is at least one of signal-to-noise ratio (SNR), channel quality indicator (CQI), received signal strength indicator (RSSI), reference signal received quality (RSRQ), and reference signal received power (RSRP). can be measured using After that, the air mobile vehicle can hover in the air for most of the time providing communication service through the flying base station.
한편, 제1 목표 지점에서 호버링 중인 공중 이동체는 드론 관리 장치로부터 제2 목표 지점 GPS 좌표를 수신할 수 있다(S407). 그리고, 공중 이동체는 수신된 제2 목표 지점 GPS 좌표에 해당하는 제2 목표 지점으로 이동할 수 있다(S408). 이처럼 제2 목표 지점으로 이동한 공중 이동체는 제2 목표 지점에서 호버링 동작을 수행할 수 있다(S409). 그리고, 이동 백홀 터미널은 송신 빔의 빔 품질을 측정할 수 있고(S410), 측정된 송신 빔의 빔 품질 정보를 이동 백홀 허브에 보고할 수 있다(S411). 이후에, 공중 이동체는 플라잉 기지국을 통하여 통신 서비스를 제공하는 대부분의 시간 동안 공중에서 호버링할 수 있고, 필요에 따라 제3 목표 지점의 GPS 좌표를 드론 관리 장치로부터 수신하여 다른 장소로 계속하여 이동할 수 있다. 여기서, 이동 백홀 터미널이 제1 목표 지점과 제2 목표 지점에서 이동 백홀 허브의 송신 빔의 빔 품질을 측정하여 이동 백홀 허브로 보고할 수 있도록 하였으나, 이에 한정되지 않을 수 있다. 이동 백홀 터미널은 위치에 상관없이 주기적으로 이동 백홀 허브의 송신 빔의 빔 품질을 측정하여 이동 백홀 허브로 보고할 수 있다. 이처럼 이동 중이거나 공중에 떠 있는 공중 이동체의 이동 백홀 터미널에게 이동 백홀 허브가 최적의 이동 백홀 링크를 제공하기 위해서는 공중 이동체의 위치를 정확하게 추적할 필요가 있을 수 있다. 그리고, 이동 백홀 허브가 공중 이동체의 위치를 정확하게 추적하였으면 최적의 송신 빔을 통하여 이동 백홀 터미널과 링크를 설정할 필요가 있을 수 있다.Meanwhile, the aerial mobile vehicle hovering at the first target point may receive GPS coordinates of the second target point from the drone management device (S407). Then, the aerial mobile body may move to the second target point corresponding to the received GPS coordinates of the second target point (S408). As such, the airborne moving object that has moved to the second target point may perform a hovering operation at the second target point (S409). The mobile backhaul terminal may measure the beam quality of the transmission beam (S410) and report the measured beam quality information of the transmission beam to the mobile backhaul hub (S411). Thereafter, the airborne mobile body can hover in the air for most of the time providing communication service through the flying base station, and can continue to move to another place by receiving the GPS coordinates of the third target point from the drone management device as needed. there is. Here, the mobile backhaul terminal may measure the beam quality of the transmit beam of the mobile backhaul hub at the first target point and the second target point and report the measured beam quality to the mobile backhaul hub, but may not be limited thereto. The mobile backhaul terminal may periodically measure the beam quality of the transmission beam of the mobile backhaul hub regardless of location and report it to the mobile backhaul hub. In this way, in order for a mobile backhaul hub to provide an optimal mobile backhaul link to a mobile backhaul terminal of an airborne vehicle that is moving or floating in the air, it may be necessary to accurately track the location of the aerial vehicle. And, if the mobile backhaul hub has accurately tracked the location of the airborne vehicle, it may be necessary to establish a link with the mobile backhaul terminal through an optimal transmission beam.
도 5는 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법의 제2 실시예를 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart showing a second embodiment of a beam management method for an airborne vehicle.
도 5를 참조하면, 공중 이동체를 위한 빔 관리 방법에서 이동 백홀 허브는 이동 백홀 터미널과 링크가 설정되면 공중 이동체를 향하여 송신 빔을 빔 스위핑하기 위하여 빔 스위핑 범위 지표(beam sweeping range index, BSRI)에서 최대값을 초기값으로 선택하여 빔 스위핑 범위 R을 결정할 수 있다(S501). 아래 도 6은 이동 백홀 허브가 빔 품질에 기반하여 스위핑 범위를 결정하는 과정을 보여줄 수 있다.Referring to FIG. 5, in the beam management method for an airborne vehicle, when a mobile backhaul hub establishes a link with a mobile backhaul terminal, a beam sweeping range index (BSRI) is used to beam-sweep a transmission beam toward the airborne vehicle. The beam sweeping range R may be determined by selecting the maximum value as an initial value (S501). 6 below may show a process in which a mobile backhaul hub determines a sweeping range based on beam quality.
도 6은 송신 빔의 빔 스위핑 범위 지표의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a beam sweeping range indicator of a transmission beam.
도 6을 참조하면, 송신 빔의 빔 스위핑 범위 지표는 빔 스위핑 범위를 나타낼 수 있고, 4단계로 설정할 수 있다. 이때, 4 단계는 일예로 r0,r1,r2,r3로 표현할 수 있다. 각각의 지표는 빔 스위핑 범위의 길이를 반영하고 있으며, 지표간의 길이의 크기는 r3>r2>r1>r0일 수 있다. 이때, 빔 스위핑 범위가 클수록 빔 스위핑의 범위도 넓은 범위일 수 있고, 송신 빔의 빔 폭도 넓을 수 있다. 송신 빔의 빔 스위핑 범위 지표는 복잡도에 따라 4단계 이상으로 더 세분화할 수 있다.Referring to FIG. 6, the beam sweeping range index of the transmission beam may indicate the beam sweeping range and may be set in four steps. At this time,
이동 백홀 허브는 빔 품질 정보(beam quality information, BQI)에 기반하여 빔 스위핑 범위 지표를 선택하여 빔 스위핑 범위 R을 결정할 수 있다. 이동 백홀 허브는 낮은 빔 품질 정보에서 큰 빔 스위핑 범위를 반영하는 빔 스위핑 범위 지표를 선택하여 넓은 범위의 빔 스위핑을 수행할 수 있다. 이와 달리 이동 백홀 허브는 높은 빔 품질 정보에서 작은 범위의 빔 스위핑 범위를 반영하는 빔 스위핑 범위 지표를 선택하여 좁은 범위의 빔 스위핑을 수행하거나 빔 스위핑 없이 송신 빔을 고정시킬 수 있다. 이동 백홀 허브는 초기에 빔 품질 정보가 없는 경우에 송신 빔을 빔 스위핑하기 위하여 빔 스위핑 범위 지표에서 최대값(일예로 r3)을 초기값으로 선택하여 빔 스위핑 범위 R을 결정할 수 있다. 빔 품질 정보는 송신 빔의 SNR, CQI, RSSI, RSRQ, RSRP 및 이들의 적절한 조합으로 구성할 수 있다. 이동 백홀 허브는 다양한 시험 및 운용 상황을 고려하여 빔 품질 정보 지표에 빔 스위핑 범위 지표를 매핑시키는 빔 품질 정보 테이블(일명 BQI 테이블)을 만들어 활용할 수 있다. 표 1은 BQI 테이블의 일 예일 수 있다.The mobile backhaul hub may determine the beam sweeping range R by selecting a beam sweeping range index based on beam quality information (BQI). The mobile backhaul hub may perform wide-range beam sweeping by selecting a beam sweeping range index reflecting a large beam sweeping range from low beam quality information. In contrast, the mobile backhaul hub may perform beam sweeping in a narrow range by selecting a beam sweeping range index reflecting the beam sweeping range in a small range from high beam quality information, or may fix the transmission beam without beam sweeping. The mobile backhaul hub may determine the beam sweeping range R by selecting the maximum value (for example, r3) in the beam sweeping range index as an initial value in order to beam sweep the transmission beam when there is no beam quality information initially. Beam quality information may consist of SNR, CQI, RSSI, RSRQ, and RSRP of a transmission beam, and appropriate combinations thereof. The mobile backhaul hub may create and utilize a beam quality information table (aka BQI table) mapping a beam sweeping range index to a beam quality information index in consideration of various test and operation situations. Table 1 may be an example of a BQI table.
표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR0은 빔 품질 정보가 제1 빔 품질 정보 임계값 BQI_R1 mx보다 큰 경우에 할당될 수 있다. 그리고, 표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR1은 빔 품질 정보가 제2 빔 품질 정보 임계값 BQI_R2 mx보다 클 수 있고, 제1 빔 품질 정보 임계값 BQI_R1 mx보다 작은 경우에 할당될 수 있다. 또한, 표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR2는 빔 품질 정보가 제3 빔 품질 정보 임계값 BQI_R3 mx보다 클 수 있고, 제2 빔 품질 정보 임계값 BQI_R2 mx보다 작은 경우에 할당될 수 있다. 또한, 표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR3는 빔 품질 정보가 제3 빔 품질 정보 임계값 BQI_R3 mx보다 작은 경우에 할당될 수 있다. 한편, 표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR0은 빔 스위핑 범위 지표 0에 매핑될 수 있다. 그리고, 표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR1은 빔 스위핑 범위 지표 r1에 매핑될 수 있다. 또한, 표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR2는 빔 스위핑 범위 지표 r2에 매핑될 수 있다. 표 1에서 빔 품질 정보 지표 BR3는 빔 스위핑 범위 지표 r3에 매핑될 수 있다. 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 빔 품질 정보가 좋을수록 빔 스위핑 범위는 작을 수 있다. 제1 빔 품질 정보 임계값 내지 제3 빔 품질 정보 임계값은 사용자가 설정할 수 있다. 다시, 도 5를 참조하면, 이동 백홀 허브는 빔 지표들에 허브 안테나 위치를 매핑하여 빔 테이블(일명 B 테이블)을 형성할 수 있다(S502). 표 2는 빔 테이블의 일예를 나타낼 수 있다.In Table 1, the beam quality information index BR0 may be allocated when the beam quality information is greater than the first beam quality information threshold BQI_R1 mx. In Table 1, the beam quality information index BR1 may be allocated when the beam quality information may be greater than the second beam quality information threshold BQI_R2 mx and less than the first beam quality information threshold BQI_R1 mx. In Table 1, the beam quality information index BR2 may be allocated when the beam quality information may be greater than the third beam quality information threshold BQI_R3 mx and less than the second beam quality information threshold BQI_R2 mx. In Table 1, the beam quality information index BR3 may be allocated when the beam quality information is smaller than the third beam quality information threshold BQI_R3 mx. Meanwhile, in Table 1, the beam quality information index BR0 may be mapped to the beam
표 2에서 빔 지표는 0 내지 6의 7개를 가질 수 있으며, 이에 대응되는 송신 빔의 지향 지점은 m0 내지 m6으로 7개를 가질 수 있다. 이와 같은 표 2에서 빔 지표 0은 송신 빔의 지향 지점 m0에 매핑될 수 있고, 빔 지표 1은 송신 빔의 지향 지점 m1에 매핑될 수 있다. 그리고, 표 2에서 빔 지표 2는 송신 빔의 지향 지점 m2에 매핑될 수 있고, 빔 지표 3은 송신 빔의 지향 지점 m3에 매핑될 수 있다. 또한, 표 2에서 빔 지표 4는 송신 빔의 지향 지점 m4에 매핑될 수 있고, 빔 지표 5는 송신 빔의 지향 지점 m5에 매핑될 수 있으며, 빔 지표 6은 송신 빔의 지향 지점 m6에 매핑될 수 있다. 여기서, 빔 테이블은 조향기가 송신 빔을 빔 지표에 따라 지향 지점을 이동시킬 수 있도록 조향기의 제어 정보 및 시간 정보를 더 포함할 수 있다.이처럼 이동 백홀 허브는 빔 테이블을 구성하게 되면 빔 스위핑 횟수 Ns를 0으로 설정할 수 있다. 이후에 이동 백홀 허브는 송신 빔을 목표 지점을 중심점으로 하여 빔 스위핑할 수 있고, 빔 스위핑 횟수 Ns를 0에서 1로 1 증가시킬 수 있다(S503). 이때, 이동 백홀 허브가 송신 빔을 빔 스위핑할 때, 송신 빔의 이동 궤적은 원형, 육각형, 사각형 등일 수 있으며, 도 7은 육각형인 일예를 나타낼 수 있다.In Table 2, the beam indicators may have 7 numbers from 0 to 6, and the corresponding directing points of the transmission beam may have 7 points from m0 to m6. In Table 2,
도 7은 송신 빔의 빔 스위핑의 궤적의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a trajectory of beam sweeping of a transmission beam.
도 7을 참조하면, 송신 빔의 빔 스위핑의 궤적은 육각형을 이룰 수 있으며, 송신 빔의 지향 지점은 m0->m1->m2->m3->m4->m5->m6로 진행할 수 있다. 이와 같은 송신 빔의 지향 지점 m0~m6는 이동 백홀 허브의 송신 빔의 빔 이동 방향을 정하기 위한 허브 조향기의 지향 지점에 대응할 수 있다. 따라서, 송신 빔의 지향 지점 m0~m6는 빔 이동 방향을 정하기 위한 허브 조향기의 지향 지점을 의미할 수 있다. 여기서, 송신 빔의 빔 스위핑 범위 R은 각각의 빔 지표에 의해 결정되는 송신 빔들에 있어서 인접하는 송신 빔들간의 중심에서 중심까지의 거리일 수 있다. 송신 빔의 빔 스위핑 범위 R은 빔 스위핑 범위 지표로 표시할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the beam sweeping trajectory of the transmission beam may form a hexagon, and the direction point of the transmission beam may proceed from m0 -> m1 -> m2 -> m3 -> m4 -> m5 -> m6. The directing points m0 to m6 of the transmission beam may correspond to the directing points of the hub steering device for determining the beam movement direction of the transmission beam of the moving backhaul hub. Therefore, the directing points m0 to m6 of the transmission beam may mean the directing points of the hub steering device for determining the beam movement direction. Here, the beam sweeping range R of the transmission beam may be a center-to-center distance between adjacent transmission beams in transmission beams determined by each beam index. The beam sweeping range R of the transmission beam may be expressed as a beam sweeping range index.
다시, 도 5를 참조하면, 이동 백홀 허브가 빔 테이블에 기반하여 송신 빔의 빔 스위핑을 수행하면, 이동 백홀 터미널은 수신된 송신 빔의 빔 품질을 측정하여 측정된 빔 품질 정보를 이동 백홀 허브로 전송할 수 있다. 그러면, 이동 백홀 허브는 이동 백홀 터미널로부터 빔 품질 정보를 수신하여(S504) 빔 지표별의 송신 빔들의 각각에 대하여 빔 품질 정보를 산출할 수 있다. 이에 따라, 이동 백홀 허브는 빔 스위핑의 중심점에 해당하는 송신 빔, 즉 빔 지표가 0인 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값을 갖는지를 판단할 수 있다(S505).Again, referring to FIG. 5 , when the mobile backhaul hub performs beam sweeping of the transmission beam based on the beam table, the mobile backhaul terminal measures the beam quality of the received transmission beam and transmits the measured beam quality information to the mobile backhaul hub. can transmit Then, the mobile backhaul hub may receive beam quality information from the mobile backhaul terminal (S504) and calculate beam quality information for each of the transmission beams for each beam index. Accordingly, the mobile backhaul hub may determine whether the beam quality information of the transmission beam corresponding to the central point of beam sweeping, that is, the transmission beam having a beam index of 0 has a maximum value (S505).
이동 백홀 허브는 판단 결과, 빔 지표가 0인 빔 스위핑의 중심점에 있는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값을 가지면 연속 횟수에 1을 가산하여 증가시킬 수 있고(S506), 증가된 연속 횟수가 연속 횟수 임계값(Ns-th)과 같은지를 판단할 수 있다(S507). 이와 같이 이동 백홀 허브는 연속 횟수가 연속 횟수 임계값(Ns-th)과 같은지의 판단 결과, 연속 횟수가 연속 횟수 임계값(Ns-th)과 같지 않으면 빔 스위핑을 수행하는 과정(S503)부터 반복할 수 있다. 이와 달리, 이동 백홀 허브는 연속 횟수가 연속 횟수 임계값(Ns-th)과 같으면 빔 스위핑 범위 지표를 1단계 하향 시킬 수 있다(S508). 이후에, 이동 백홀 허브는 빔 스위핑 범위 지표가 최하단인 r0인지를 판단할 수 있다(S509). 판단 결과, 이동 백홀 허브는 빔 스위핑 범위 지표가 최하단이면 송신 빔을 고정할 수 있다(S510). 그리고, 이동 백홀 허브는 잠김(locked) 상태로 변경하여 안정적인 백홀 서비스를 제공할 수 있다(S511).As a result of the determination, the mobile backhaul hub may increase the number of consecutive times by adding 1 to the number of consecutive times when the beam quality information of the transmission beam at the center point of beam sweeping having a beam indicator of 0 has a maximum value (S506). It may be determined whether it is equal to the number threshold (Ns-th) (S507). As such, the mobile backhaul hub determines whether the number of consecutive times is equal to the number of consecutive times threshold value (Ns-th). can do. In contrast, the mobile backhaul hub may lower the beam sweeping range index by one step if the number of consecutive times is equal to the number of consecutive times threshold value (Ns-th) (S508). Thereafter, the mobile backhaul hub may determine whether the beam sweeping range index is the lowest r0 (S509). As a result of the determination, the mobile backhaul hub may fix the transmission beam when the beam sweeping range index is at the lowest end (S510). In addition, the mobile backhaul hub may change to a locked state to provide a stable backhaul service (S511).
여기서, 이동 백홀 허브는 S505 단계에서 목표 지점에 있는 송신 빔, 즉 빔 지표가 0인 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값을 갖는지의 판단 결과, 빔 지표가 0인 중심에 있는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값에 해당하면 송신 빔의 빔 품질이 기준 품질 범위에 있는지를 추가적으로 판단할 수 있다. 이동 백홀 허브는 송신 빔의 빔 품질이 기준 품질 범위에 있으면 S506 단계를 수행할 수 있다. 하지만, 이동 백홀 허브는 송신 빔의 빔 품질이 기준 품질 범위에 있지 않으면, 빔 스위핑 범위 지표의 단계를 상향할 수 있고, 해당 빔 지표를 0으로 하여 빔 테이블을 생성하는 과정(S502)부터 반복할 수 있다. 물론, 이동 백홀 허브는 빔 스위핑 범위 지표가 최상단에 있으면 빔 스위핑 범위 지표를 유지한 후에 단계 S503부터 반복할 수 있다.Here, the mobile backhaul hub determines in step S505 whether the beam quality information of the transmission beam at the target location, that is, the transmission beam with the beam index of 0 has the maximum value, and the beam quality of the transmission beam at the center with the beam index of 0. If the information corresponds to the maximum value, it may be additionally determined whether the beam quality of the transmission beam is within the reference quality range. The mobile backhaul hub may perform step S506 when the beam quality of the transmission beam is within the reference quality range. However, if the beam quality of the transmission beam is not within the reference quality range, the mobile backhaul hub may increase the step of the beam sweeping range index, and set the corresponding beam index to 0 to repeat the process of generating a beam table (S502). can Of course, the mobile backhaul hub may repeat step S503 after maintaining the beam sweeping range index if the beam sweeping range index is at the top.
이와 같은 빔 고정은 공중 이동체가 안정적으로 호버링 상태에 있음을 의미할 수 있어 이에 따라 이동 백홀 허브는 빔 스위핑을 수행하지 않을 수 있다. 빔 고정 상태에서도 공중 이동체는 빔 품질을 계속적으로 측정하여 측정된 빔 품질에 기반한 빔 품질 정보를 이동 백홀 허브로 전송할 수 있다. 이에 따라 이동 백홀 허브는 공중 이동체로부터 빔 품질 정보를 수신할 수 있고, 수신된 빔 품질 정보에 기반하여 빔 고정 상태에 있을지, 빔 스위핑 범위 지표를 증가시켜 빔 스위핑을 수행할지 결정할 수 있다.Such beam fixation may mean that the aerial vehicle is stably in a hovering state, and accordingly, the mobile backhaul hub may not perform beam sweeping. Even in a fixed beam state, the aerial mobile unit may continuously measure beam quality and transmit beam quality information based on the measured beam quality to the mobile backhaul hub. Accordingly, the mobile backhaul hub may receive beam quality information from the air mobile unit, and based on the received beam quality information, determine whether to be in a beam fixed state or perform beam sweeping by increasing a beam sweeping range index.
한편, 이동 백홀 허브는 빔 스위핑 범위 지표가 최하위 단계인지의 판단 결과, 최하위 단계가 아니면 하향 조정된 빔 스위핑 범위 지표에 해당하는 빔 테이블을 형성하는 과정(S502)부터 반복하여 수행할 수 있다.Meanwhile, as a result of determining whether the beam sweeping range index is the lowest level, the mobile backhaul hub may repeat the process of forming a beam table corresponding to the downwardly adjusted beam sweeping range index (S502) if it is not the lowest level.
한편, 이동 백홀 허브는 S505 단계에서 목표 지점에 있는 송신 빔, 즉 빔 지표가 0인 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값을 갖는지의 판단 결과, 빔 지표가 0인 중심에 있는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값에 해당하지 않으면 빔 품질이 최대값인 빔 지표를 파악할 수 있다(S512). 그리고, 이동 백홀 허브는 파악된 빔 지표의 송신 빔의 빔 품질이 기준 품질 범위에 있는지를 판단할 수 있다(S513). 이동 백홀 허브는 파악된 빔 지표의 송신 빔의 빔 품질이 기준 품질 범위에 있으면 해당 송신 빔을 빔 지표 0으로 하여 빔 테이블을 생성하는 과정(S502)부터 반복할 수 있다. 이와 달리, 이동 백홀 허브는 최대 빔 품질을 갖는 빔 지표의 송신 빔의 빔 품질이 기준 품질 범위에 있지 않으면 빔 스위핑 범위 지표의 단계를 상향할 수 있고, 해당 빔 지표를 0으로 하여 빔 테이블을 생성하는 과정(S502)부터 반복할 수 있다. 물론, 이동 백홀 허브는 빔 스위핑 범위 지표가 최상단에 있으면 빔 스위핑 범위 지표를 유지한 후에 단계 S503부터 반복할 수 있다.Meanwhile, in step S505, the mobile backhaul hub determines whether the beam quality information of the transmission beam at the target location, that is, the transmission beam having the beam index of 0 has the maximum value, and the beam quality of the transmission beam at the center having the beam index of 0. If the information does not correspond to the maximum value, a beam indicator having the maximum beam quality may be identified (S512). Then, the mobile backhaul hub may determine whether the beam quality of the transmission beam of the identified beam index is within the reference quality range (S513). If the beam quality of the transmission beam of the identified beam index is within the reference quality range, the mobile backhaul hub may set the corresponding transmission beam to
도 8은 공중 이동체의 이동에 따른 빔 스위핑의 진행 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a process of beam sweeping according to the movement of an airborne mobile body.
도 8을 참조하면, 공중 이동체의 이동에 따른 빔 스위핑의 진행 과정에서 이동 백홀 허브는 (A)에서 송신 빔의 지향 지점을 m0->m1->m2->m3->m4->m5->m6로 이동하면서 빔 스위핑을 수행할 수 있다. 이에 따라, 이동 백홀 터미널은 각각의 송신 빔의 빔 지표와 그에 해당하는 송신 빔의 빔 품질을 측정하여 측정된 빔 품질 정보를 이동 백홀 허브에 피드백할 수 있다.Referring to FIG. 8, in the process of beam sweeping according to the movement of the airborne vehicle, the moving backhaul hub sets the directing point of the transmission beam in (A) from m0 -> m1 -> m2 -> m3 -> m4 -> m5 -> Beam sweeping can be performed while moving to m6. Accordingly, the mobile backhaul terminal may measure the beam index of each transmission beam and the beam quality of the transmission beam corresponding thereto, and feed back the measured beam quality information to the mobile backhaul hub.
이때, (A)에서 가장 높은 빔 품질 정보를 보이는 송신 빔의 빔 지표가 m2라면 이동 백홀 허브는 m2를 m0로 변경하여 새로운 빔 테이블을 생성할 수 있다. 그리고, (B)에서와 같이 이동 백홀 허브는 생성된 빔 테이블에 기반하여 빔 스위핑을 수행할 수 있다. 이와 같은 빔 스위핑을 수행하는 과정에서 공중 이동체는 (C)에서와 같이 호버링 중일 수 있다. 그러면, 이동 백홀 허브가 공중 이동체로부터 수신한 빔 품질 정보 중에서 가장 높은 빔 품질 정보를 보이는 빔 지표가 m0일 수 있고, 연속 횟수가 연속 횟수 임계값에 도달할 수 있다.At this time, if the beam index of the transmission beam showing the highest beam quality information in (A) is m2, the mobile backhaul hub may generate a new beam table by changing m2 to m0. And, as in (B), the mobile backhaul hub may perform beam sweeping based on the generated beam table. In the process of performing such beam sweeping, the aerial mobile body may be hovering as in (C). Then, among the beam quality information received by the mobile backhaul hub from the air mobile unit, the beam indicator showing the highest beam quality information may be m0, and the number of consecutive times may reach the threshold value of the number of consecutive times.
이에 따라, 이동 백홀 허브는 (D)에서와 같이 빔 스위핑 범위 지표를 한 단계 하향하여 빔 테이블을 새로 생성할 수 있다. 그리고, 이동 백홀 허브는 새로 생성된 빔 테이블에 기반하여 빔 스위핑 과정을 수행할 수 있다. 호버링 중인 공중 이동체가 일정 시간 동안 안정된 상태를 유지한다면 빔 스위핑 범위 지표는 가장 낮은 단계로 변경될 수 있다. 이에 따라, 이동 백홀 허브는 빔 스위핑 과정을 중지할 수 있고, 빔을 고정할 수 있어 잠김 상태로 변경하여 안정적인 백홀 서비스를 제공할 수 있다.Accordingly, the mobile backhaul hub may create a new beam table by lowering the beam sweeping range index by one level, as in (D). And, the mobile backhaul hub may perform a beam sweeping process based on the newly created beam table. If the hovering aerial vehicle maintains a stable state for a predetermined time, the beam sweeping range index may be changed to the lowest level. Accordingly, the mobile backhaul hub can stop the beam sweeping process and fix the beam, thereby providing a stable backhaul service by changing to a locked state.
도 9는 공중 이동체의 플라잉 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.9 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a flying process of an airborne mobile body.
도 9를 참조하면, 공중 이동체의 플라잉 과정에서 공중 이동체가 움직이기 시작하면 이동 백홀 터미널에서 측정되는 빔 품질이 낮아질 수 있다. 이에 따라 이동 백홀 터미널은 변화된 빔 품질 정보를 이동 백홀 허브에 전송할 수 있다. 그러면, 이동 백홀 허브는 잠김 상태를 해제할 수 있고, 다시 빔 스위핑을 수행하여 공중 이동체를 추적할 수 있다. 이때 이동 백홀 허브는 이동 백홀 터미널로부터 수신한 빔 품질 정보에 기반하여 빔 테이블을 생성할 수 있다. 그리고, 이동 백홀 허브는 중심 빔의 위치를 a->b->c로 이동시키면서 빔 테이블을 갱신하여 빔 스위핑을 통해 이동 중인 공중 이동체를 추적할 수 있다.Referring to FIG. 9 , when the aerial mobile body starts to move during the flying process of the aerial mobile body, the beam quality measured at the mobile backhaul terminal may be lowered. Accordingly, the mobile backhaul terminal may transmit the changed beam quality information to the mobile backhaul hub. Then, the mobile backhaul hub may release the locked state, and perform beam sweeping again to track the airborne mobile object. At this time, the mobile backhaul hub may generate a beam table based on beam quality information received from the mobile backhaul terminal. In addition, the mobile backhaul hub may track the moving aerial vehicle through beam sweeping by updating the beam table while moving the location of the central beam from a to b to c.
도 10은 공중 이동체의 호버링 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.10 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a hovering process of an airborne mobile body.
도 10을 참조하면, 공중 이동체의 호버링 과정에서 공중 이동체가 안정적으로 호버링 상태라면 이동 백홀 허브는 빔 스위핑 범위 지표를 계속 감소시켜 r0으로 만들 수 있고, 빔을 고정시킬 수 있다.Referring to FIG. 10 , if the aerial vehicle is in a stable hovering state during the hovering process of the aerial vehicle, the mobile backhaul hub may continuously decrease the beam sweeping range index to r0 and fix the beam.
도 11은 공중 이동체의 플라잉과 호버링의 반복 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.11 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a repeating process of flying and hovering of an airborne mobile body.
도 11을 참조하면, 공중 이동체의 플라잉과 호버링의 반복 과정에서 이동 백홀 허브는 공중 이동체가 이동 중이기 때문에 계속적으로 빔 테이블을 갱신할 수 있다. 그리고, 이동 백홀 허브는 그에 기반한 빔 스위핑을 수행하여 공중 이동체를 추적할 수 있다. 이때, 이동 백홀 허브는 공중 이동체가 플라잉을 멈출 수 있고, 안정적으로 호버링 중이라면 빔 스위핑 범위를 계속 감소시킬 수 있다. 이에 따라 최종적으로는 이동 백홀 허브는 빔을 고정시킬 수 있고, 고품질의 백홀 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같은 공중 이동체가 호버링 과정에서 다시 플라잉을 시작하여 공중 이동체가 이동하기 시작하면 이동 백홀 터미널은 변화된 빔 품질을 측정하여 이동 백홀 허브로 전송할 수 있다. 그러면, 이동 백홀 허브는 이동 백홀 터미널에서 수신한 빔 품질 정보에 기반하여 다시 빔 스위핑을 수행하여 공중 이동체를 추적할 수 있다. Referring to FIG. 11 , during the repeated process of flying and hovering of the aerial mobile unit, the mobile backhaul hub may continuously update the beam table since the aerial mobile unit is moving. And, the mobile backhaul hub may track the airborne mobile object by performing beam sweeping based thereon. At this time, the mobile backhaul hub may stop the aerial vehicle from flying, and may continue to reduce the beam sweeping range if it is hovering stably. Accordingly, the mobile backhaul hub can finally fix the beam and provide high-quality backhaul service. When the aerial mobile starts to fly again during the hovering process and the aerial mobile starts to move, the mobile backhaul terminal may measure the changed beam quality and transmit it to the mobile backhaul hub. Then, the mobile backhaul hub may track the airborne vehicle by performing beam sweeping again based on the beam quality information received from the mobile backhaul terminal.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium. Computer readable media may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on a computer readable medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer readable media may include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include not only machine language codes generated by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter and the like. The hardware device described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.In addition, the above-described method or device may be implemented by combining all or some of its components or functions, or may be implemented separately.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
Claims (13)
Translated fromKorean드론 관리 장치로부터 제1 목표 지점의 GPS(global positioning system) 좌표를 수신하는 단계;
상기 제1 목표 지점으로 이동하여 호버링하는 단계;
이동 백홀 허브와 링크를 설정하는 단계; 및
상기 이동 백홀 허브에서 송신되는 하나 이상의 빔들을 수신하여 빔 품질들을 측정하여 측정된 빔 품질들을 상기 이동 백홀 허브로 전송하는 단계를 포함하는, 공중 이동체의 동작 방법.As a method of operating an airborne mobile body in a communication system,
Receiving GPS (global positioning system) coordinates of a first target point from a drone management device;
moving to the first target point and hovering;
Establishing a link with a mobile backhaul hub; and
And receiving one or more beams transmitted from the mobile backhaul hub, measuring beam qualities, and transmitting the measured beam qualities to the mobile backhaul hub.
상기 이동 백홀 허브와 링크를 설정하는 단계는,
상기 이동 백홀 허브로부터 초기 동기 획득 관련 신호를 수신하는 단계; 및
상기 이동 백홀 허브로부터 수신한 초기 동기 획득 관련 신호를 이용하여 상기 이동 백홀 허브와 링크를 설정하는 단계를 포함하는, 공중 이동체의 동작 방법.The method of claim 1,
The step of establishing a link with the mobile backhaul hub,
receiving an initial synchronization acquisition related signal from the mobile backhaul hub; and
and establishing a link with the mobile backhaul hub using an initial synchronization acquisition related signal received from the mobile backhaul hub.
상기 이동 백홀 허브로부터 제2 목표 지점의 GPS 좌표를 수신하는 단계;
상기 제2 목표 지점으로 이동하여 호버링하는 단계; 및
상기 이동 백홀 허브에서 송신되는 빔들을 수신하여 빔 품질들을 측정하여 측정된 빔 품질들을 상기 이동 백홀 허브로 전송하는 단계를 더 포함하는, 공중 이동체의 동작 방법.The method of claim 1,
receiving GPS coordinates of a second target point from the mobile backhaul hub;
moving to the second target point and hovering; and
The method of operating an airborne vehicle further comprising receiving beams transmitted from the mobile backhaul hub, measuring beam qualities, and transmitting the measured beam qualities to the mobile backhaul hub.
상기 빔 품질들은 SNR(signal-to-noise ratio), CQI(channel quality indicator), RSSI(received signal strength indicator), RSRQ(reference signal received quality) 및 RSRP(reference signal received power) 중 적어도 하나 이상을 사용하여 측정하는, 공중 이동체의 동작 방법.The method of claim 1,
The beam qualities use at least one of signal-to-noise ratio (SNR), channel quality indicator (CQI), received signal strength indicator (RSSI), reference signal received quality (RSRQ), and reference signal received power (RSRP). A method of operating an airborne vehicle that is measured by
공중 이동체와 링크를 설정하는 단계;
상기 공중 이동체의 호버링 목표 지점을 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하는 단계;
상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 상기 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하는 단계; 및
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계를 포함하는, 이동 백홀 허브의 동작 방법.As a method of operating a mobile backhaul hub of a communication system,
Establishing a link with the aerial vehicle;
transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams using a hovering target point of the aerial mobile vehicle as a first central point;
receiving beam quality information of the plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; and
and fixing a transmission beam directed to the first center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam directed to the first center point is a maximum value and is within a reference range.
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이 아니면 최대값을 갖는 송신 빔을 검색하는 단계;
검색된 최대값을 갖는 송신 빔이 향하는 지점을 제2 중심점으로 설정하는 단계;
상기 제2 중심점을 중심으로 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하는 단계;
상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하는 단계; 및
상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계를 더 포함하는, 이동 백홀 허브의 동작 방법.The method of claim 5,
searching for a transmission beam having a maximum value when the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is not the maximum value;
setting a point to which a transmission beam having a searched maximum value is directed as a second central point;
transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams around the second central point;
receiving beam quality information of a plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; and
The method of operating the mobile backhaul hub further comprising fixing a transmission beam directed to the second center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam directed to the second center point is the maximum value and is within the reference range.
상기 빔 스위핑을 수행하는 인접하는 송신 빔들간의 중심점의 거리가 빔 스위핑 범위이며, 상기 빔 스위핑 범위는 상기 품질 정보에 반비례하는, 이동 백홀 허브의 동작 방법.The method of claim 5,
The method of operating a mobile backhaul hub, wherein a distance of a center point between adjacent transmission beams performing beam sweeping is a beam sweeping range, and the beam sweeping range is inversely proportional to the quality information.
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계는,
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질이 최대값인 기간이 일정 기간을 지속하는지 판단하는 단계; 및
판단 결과, 최대값인 기간이 상기 일정 기간을 지속하면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 폭을 축소하여 상기 기준 빔으로 고정하는 단계를 포함하는, 이동 백홀 허브의 동작 방법.The method of claim 5,
The step of fixing the transmission beam toward the first center point as a reference beam,
determining whether a period in which the beam quality of the transmission beam toward the first central point is the maximum value lasts a predetermined period; and
and reducing a beam width of a transmission beam toward the first center point and fixing the beam width to the reference beam when the period of the maximum value continues for the predetermined period as a result of the determination.
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있지 않으면, 빔 스위핑 범위를 확장하는 단계;
상기 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 상기 확장된 빔 스위핑 범위에서 빔 스위핑을 수행하는 단계;
상기 공중 이동체로부터 각각의 송신 빔에 대한 빔 품질 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 단계를 포함하는, 이동 백홀 허브의 동작 방법.The method of claim 5,
extending a beam sweeping range when the beam quality information of the transmission beam toward the first central point is the maximum value and is not within a reference range;
performing beam sweeping in the extended beam sweeping range using a plurality of transmission beams with the first center point as the center point;
receiving beam quality information for each transmission beam from the aerial mobile device; and
and fixing a transmission beam directed to the first center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam directed to the first center point is a maximum value and is within the reference range.
프로세서(processor);
상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고
상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가,
공중 이동체와 링크를 설정하고;
상기 공중 이동체의 호버링 목표 지점을 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하고;
상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 상기 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하고; 그리고
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 것을 야기하도록 동작하는, 이동 백홀 허브.As a mobile backhaul hub,
processor;
a memory that communicates electronically with the processor; And
Includes instructions stored in the memory;
When the instructions are executed by the processor, the instructions cause the mobile backhaul hub to:
Establish a link with the airborne vehicle;
transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams with a hovering target point of the aerial vehicle as a first central point;
receiving beam quality information of the plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; And
The mobile backhaul hub operates to cause fixation of a transmission beam directed to the first center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam directed to the first center point is a maximum value and is in a reference range.
상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가,
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이 아니면 최대값을 갖는 송신 빔을 검색하고;
검색된 최대값을 갖는 송신 빔이 향하는 지점을 제2 중심점으로 설정하고;
상기 제2 중심점을 중심으로 다수의 송신 빔들을 사용하여 빔 스위핑을 수행하여 신호들을 전송하고;
상기 공중 이동체로부터 상기 신호들에 상응하는 다수의 송신 빔들에 대한 빔 품질 정보들을 수신하고; 그리고
상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제2 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 것을 야기하도록 동작하는, 이동 백홀 허브.The method of claim 10,
The commands may cause the mobile backhaul hub to:
If the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is not the maximum value, searching for the transmission beam having the maximum value;
setting a point to which a transmission beam having a searched maximum value is directed as a second central point;
transmitting signals by performing beam sweeping using a plurality of transmission beams around the second central point;
receiving beam quality information on a plurality of transmission beams corresponding to the signals from the aerial mobile unit; And
The mobile backhaul hub operates to cause fixation of a transmission beam directed to the second center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam directed to the second center point is a maximum value and is within the reference range.
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 경우 상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가,
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질이 최대값인 기간이 일정 기간을 지속하는지 판단하고; 그리고
판단 결과, 최대값인 기간이 상기 일정 기간을 지속하면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 폭을 축소하여 상기 기준 빔으로 고정하는 것을 야기하도록 동작하는, 이동 백홀 허브.The method of claim 10,
In the case of fixing the transmission beam toward the first center point as a reference beam, the commands cause the mobile backhaul hub to:
determining whether a period in which the beam quality of the transmission beam toward the first central point is a maximum value lasts a predetermined period; And
As a result of the determination, if the period of the maximum value continues for the predetermined period, the mobile backhaul hub operates to reduce the beam width of the transmission beam toward the first center point and fix it to the reference beam.
상기 명령들은 상기 이동 백홀 허브가,
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 기준 범위에 있지 않으면, 빔 스위핑 범위를 확장하고;
상기 제1 중심점으로 하여 다수의 송신 빔들을 사용하여 상기 확장된 빔 스위핑 범위에서 빔 스위핑을 수행하고;
상기 공중 이동체로부터 각각의 송신 빔에 대한 빔 품질 정보를 수신하고; 그리고
상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔의 빔 품질 정보가 최대값이고, 상기 기준 범위에 있으면 상기 제1 중심점을 향하는 송신 빔을 기준 빔으로 고정하는 것을 야기하도록 동작하는, 이동 백홀 허브.The method of claim 10,
The commands may cause the mobile backhaul hub to:
extending a beam sweeping range when the beam quality information of the transmission beam toward the first center point is a maximum value and is not within a reference range;
performing beam sweeping in the extended beam sweeping range using a plurality of transmission beams with the first center point as the center point;
receiving beam quality information for each transmission beam from the aerial mobile unit; And
The mobile backhaul hub operates to cause fixation of a transmission beam directed to the first center point as a reference beam when the beam quality information of the transmission beam directed to the first center point is a maximum value and is in the reference range.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210087774AKR20230007035A (en) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | Beam management method and appratus for aerial vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210087774AKR20230007035A (en) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | Beam management method and appratus for aerial vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230007035Atrue KR20230007035A (en) | 2023-01-12 |
Family
ID=84923642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210087774APendingKR20230007035A (en) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | Beam management method and appratus for aerial vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230007035A (en) |
- 2021
- 2021-07-05KRKR1020210087774Apatent/KR20230007035A/enactivePending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11611965B2 (en) | System and method for beam management in high frequency multi-carrier operations with spatial quasi co-location | |
| CN115812159A (en) | Determining a location of a user equipment by using an adaptive phase change device | |
| US20220039081A1 (en) | System and Method for Beam Management | |
| CN109155659A (en) | System and method for beamforming uplink transmission | |
| EP3759829B1 (en) | Determining beam settings for beam management | |
| JP2021536154A (en) | Methods implemented on network equipment and methods implemented on terminal equipment | |
| CN112787695B (en) | Beam width control method and related device | |
| US10951273B2 (en) | Electronic device, method and storage medium for wireless communication system | |
| WO2021114828A1 (en) | Airway communication method and system, computer-readable storage medium, and electronic device | |
| US20250055507A1 (en) | Multiple-Input, Multiple-Output Transmissions Using Adaptive Phase-Changing Devices | |
| CN112055309B (en) | Communication method and related equipment | |
| US20240039608A1 (en) | Integrated Access Backhaul with an Adaptive Phase-Changing Device | |
| EP2887562A1 (en) | Method to establish mm-wave links with adaptive antennas | |
| CN117795867A (en) | Frequency offset measurements to improve beam selection | |
| WO2021253400A1 (en) | Beam processing method, device and system, and storage medium | |
| WO2017076311A1 (en) | System and method for large scale multiple input multiple output beamforming | |
| CN119256580A (en) | System and method for user equipment beam tracking based on sensing information | |
| US11543516B2 (en) | Radio frequency (RF)-based ranging and imaging in a wireless communications circuit, particularly for a wireless communications system (WCS) | |
| KR20230007035A (en) | Beam management method and appratus for aerial vehicles | |
| KR20230153139A (en) | Method for beam search and management of moving backhaul system | |
| KR102661234B1 (en) | Method for link setup and management of moving backhaul | |
| US20250080205A1 (en) | Dynamic beam blanking and spectrum reservation for direct to cell mobile satellite communications | |
| WO2025199973A1 (en) | Methods, devices and computer storage media of communication | |
| US20250062815A1 (en) | Ue-side beam selection procedure | |
| WO2025081780A1 (en) | Methods, devices, and computer readable storage medium for sensing services |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application | St.27 status event code:A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 | |
| P22-X000 | Classification modified | St.27 status event code:A-2-2-P10-P22-nap-X000 | |
| PG1501 | Laying open of application | St.27 status event code:A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 | |
| PA0201 | Request for examination | St.27 status event code:A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 | |
| D13-X000 | Search requested | St.27 status event code:A-1-2-D10-D13-srh-X000 | |
| P22-X000 | Classification modified | St.27 status event code:A-2-2-P10-P22-nap-X000 | |
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection | St.27 status event code:A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 | |
| P11-X000 | Amendment of application requested | St.27 status event code:A-2-2-P10-P11-nap-X000 | |
| PE0701 | Decision of registration | St.27 status event code:A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |