以下、添付図面を参照しながら説明する本発明の実施例によって本発明の構成、作用及び他の特徴をより容易に理解できるであろう。以下の実施例は本発明の技術的特徴が3GPPシステムに適用された例である。
この明細書では、LTEシステム、LTE−Aシステム及びNRシステムを用いて本発明の実施例を説明しているが、これは一例であり、本発明の実施例は上記定義に該当するいかなる通信システムにも適用することができる。
また、この明細書では、基地局の名称がRRH(remote radio head)、eNB、TP(transmission point)、RP(reception point)、中継器(relay)などの包括的な用語で使用されている。
3GPP基盤の通信標準は、上位層から生じる情報を運ぶリソース要素に対応する下りリンク物理チャンネルと、物理層によって用いられるものの、上位層から生じる情報を運搬しないリソース要素に対応する下りリンク物理信号を定義する。例えば、物理下りリンク共有チャンネル(physical downlink shared channel,PDSCH)、物理ブロードキャストチャンネル(physical broadcast channel,PBCH)、物理マルチキャストチャンネル(physical multicast channel,PMCH)、物理制御フォーマット指示子チャンネル(physical control format indicator channel,PCFICH)、物理下りリンク制御チャンネル(physical downlink control channel,PDCCH)及び物理ハイブリッドARQ指示子チャンネル(physical hybrid ARQ indicator channel,PHICH)が下りリンク物理チャンネルとして定義されており、参照信号と同期信号が下りリンク物理信号として定義されている。パイロット(pilot)とも呼ばれる参照信号(reference signal,RS)は、gNBとUEが互いに知っている既に定義された特別な波形の信号を意味するが、例えば、セル特定のRS(cell specific RS)、UE−特定のRS(UE−specific RS,UE−RS)、ポジショニングRS(positioning RS,PRS)及びチャンネル状態情報RS(channel state information RS,CSI−RS)が下りリンク参照信号として定義される。3GPP LTE/LTE−A標準は、上位層から生じる情報を運搬するリソース要素に対応する上りリンク物理チャンネルと、物理層によって用いられるものの、上位層から生じる情報を運搬しないリソース要素に対応する上りリンク物理信号を定義している。例えば、物理上りリンク共有チャンネル(physical uplink shared channel,PUSCH)、物理上りリンク制御チャンネル(physical uplink control channel,PUCCH)、物理任意接続チャンネル(physical random access channel,PRACH)が上りリンク物理チャンネルとして定義され、上りリンク制御/データ信号のための復調参照信号(demodulation reference signal,DMRS)と上りリンクチャンネル測定に用いられるサウンディング参照信号(sounding reference signal,SRS)が定義される。
本発明で、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)はそれぞれ、DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/下りリンクACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/下りリンクデータを運搬する時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。また、PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)はそれぞれ、UCI(Uplink Control Information)/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を運搬する時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。本発明では、特に、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHに割り当てられたり、これに属した時間−周波数リソース或いはリソース要素(Resource Element,RE)をそれぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE又はPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACHリソースと称する。以下では、UEがPUCCH/PUSCH/PRACHを送信するという表現は、それぞれ、PUSCH/PUCCH/PRACH上で/或いはを通じて、上りリンク制御情報/上りリンクデータ/ランダムアクセス信号を送信することと同じ意味で使われる。また、gNBがPDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCHを送信するという表現は、それぞれ、PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH上で/或いはを通じて、下りリンクデータ/制御情報を送信することと同じ意味で使われる。
以下、CRS/DMRS/CSI−RS/SRS/UE−RSが割り当てられた或いは設定された(configured)OFDMシンボル/副搬送波/REを、CRS/DMRS/CSI−RS/SRS/UE−RSシンボル/搬送波/副搬送波/REと称する。例えば、トラッキングRS(tracking RS、TRS)が割り当てられた或いは設定されたOFDMシンボルは、TRSシンボルと称し、TRSが割り当てられた或いは設定された副搬送波は、TRS副搬送波と称し、TRSが割り当てられた或いは設定されたREはTRS REと称する。また、TRS送信のために設定された(configured)サブフレームを、TRSサブフレームと称する。また、ブロードキャスト信号が送信されるサブフレームを、ブロードキャストサブフレーム或いはPBCHサブフレームと称し、同期信号(例えば、PSS及び/又はSSS)が送信されるサブフレームを、同期信号サブフレーム或いはPSS/SSSサブフレームと称する。PSS/SSSが割り当てられた或いは設定された(configured)OFDMシンボル/副搬送波/REをそれぞれ、PSS/SSSシンボル/副搬送波/REと称する。
本発明において、CRSポート、UE−RSポート、CSI−RSポート、TRSポートとは、それぞれ、CRSを送信するように設定された(configured)アンテナポート、UE−RSを送信するように設定されたアンテナポート、CSI−RSを送信するように設定されたアンテナポート、TRSを送信するように設定されたアンテナポートを意味する。CRSを送信するように設定されたアンテナポートは、CRSポートによってCRSが占有するREの位置によって相互区別でき、UE−RSを送信するように設定された(configured)アンテナポートは、UE−RSポートによってUE−RSが占有するREの位置によって相互区別でき、CSI−RSを送信するように設定されたアンテナポートは、CSI−RSポートによってCSI−RSが占有するREの位置によって相互区別できる。従って、CRS/UE−RS/CSI−RS/TRSポートという用語が、一定リソース領域内でCRS/UE−RS/CSI−RS/TRSが占有するREのパターンを意味する用語として用いられることもある。
図1は、NRシステムネットワークアーキテクチャーの一例を示す図である。
NRシステムのネットワークは、次世代無線接続ネットワーク(next generation radio access network,NG−RAN)と、次世代コア(next generation core,NGC)ネットワークとに大別される。NGCは、5GCとも呼ばれる。
図1を参照すると、NG−RANは、UEに対するユーザプレーンプロトコル(例えば、SDAP、PDCP、RLC、MAC、PHY)及びコントロールプレーンプロトコル(例えば、RRC、PDCP、RLC、MAC、PHY)終端を提供するgNBからなる。gNBは、Xnインターフェースを介して相互接続する。gNBは、NGインターフェースを介してNGCに接続する。例えば、gNBは、gNBとNGCとの間のインターフェースの1つであるN2インターフェースを介して接続及び移動性管理機能(Access and Mobility Management function,AMF)を有するコアネットワークノードと、gNBとNGCとの間のインターフェースの他の1つであるN3インターフェースをユーザプレーン機能(user plane function,UPF)を有するコアネットワークノードに接続する。AMFとUPFはそれぞれ、互いに異なるコアネットワーク装置によって具現されてもよく、1つのコアネットワーク装置によって具現されてもよい。RANにおいてBSとUEとの信号の送信/受信は、無線インターフェースを介して行われる。例えば、RANにおいてBSとUEとの信号の送信/受信は、物理リソース(例えば、無線周波数(radio frequency,RF))を介して行われる。これに対して、コアネットワークにおいてgNBとネットワーク機能(例えば、AMF、UPF)との信号の送信/受信は、無線インターフェースではなく、コアネットワークノード間の物理的な接続(例えば、光ケーブル)又はコアネットワーク機能間の論理的な接続を介して行われる。
ここで、NRシステムを含む5G通信について説明する。
5Gの三つの主な要求事項領域は、(1)改善したモバイル広帯域(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)領域、(2)多量のマシンタイプ通信(massive Machine Type Communication,mMTC)領域及び(3)超−信頼及び低遅延通信(Ultra−reliable and Low Latency Communications,URLLC)領域を含む。
一部の使用例(Use Case)においては、最適化のために多数の領域が求められることがあり、他の使用例においては、ただ1つの核心性能指標(Key Performance Indicator,KPI)にのみフォーカスされることがある。5Gは、かかる様々な使用例を柔軟且つ信頼できる方法で支援するものです。
eMBBは、基本的なモバイルインターネットアクセスを遥かに超え、豊かな2方向作業、クラウド又は増強現実においてメディア及びエンターテインメントアプリケーションをカバーする。データは、5Gの核心動力の1つであり、5G時代で初めて専用の音声サービスが見られないかもしれない。5Gにおいて、音声は、単純に通信システムによって提供されるデータ接続を用いて応用プログラムとして処理されることが期待できる。増加したトラフィック量(volume)の主な原因は、コンテンツサイズの増加及び高いデータ送信率を求めるアプリケーション数の増加である。ストリーミングサービス(オーディオ及びビデオ)、会話型ビデオ及びモバイルインターネット接続はより多い装置がインターネットに接続するほどより広く用いられるであろう。このような多くの応用プログラムは、ユーザにリアルタイム情報及び通知をプッシュするために、常にオンになっている接続性が必要である。クダウドストーリッジ及びアプリケーションは、モバイル通信プラットフォームにおいて急激に増加しつつあり、これは、業務及びエンターテインメントの両方にも適用可能である。また、クラウドストーリッジは、上りリンクデータ送信率の成長を牽引する格別な使用例である。5Gはまた、クラウドの遠隔業務にも用いられ、触角インターフェースが用いられるときに優れたユーザ経験が維持できるように、もっと低いエンド−ツ−エンド(end−to−end)遅延を求める。エンターテインメント、例えば、クラウドゲーム及びビデオストリーミングは、モバイル広帯域能力への要求を増加させるまた他の核心要素である。エンターテインメントは、列車、車及び飛行機のような移動性の高い環境を含むどこでも、スマートホン及びタブレットにおいて必須である。また別の使用例は、エンターテインメントのための増強現実及び情報検索である。ここで、増強現実は、非常に低い遅延と瞬間的なデータ量を必要とする。
また、最も多く予想される5Gの使用例の1つは、全ての分野において埋め込みセンサーを円滑に接続できる機能、即ち、mMTCに関するものである。2020年まで潜在的なIoT装置は204億個に至るものと予測される。産業IoTは、5Gがスマートシティ、資産追跡(asset tracking)、スマートユーティリティー、農業及びセキュリティーインフラを可能にする主要役割を行う領域の一つである。
URLLCは、主要インフラの遠隔制御及び自律走行車両(self−driving vehicle)のような超高信頼/利用可能な遅延の少ないリンクを介して産業を変化させる新たなサービスを含む。信頼性と遅延のレベルは、スマートグリッド制御、産業自動化、ロボット工学、ドローン制御及び調整に必須的である。
次に、NRシステムを含む5G通信システムにおける多数の使用例について、より具体的に説明する。
5Gは、秒当たり数百メガビットから秒当たりギガビットと評価されるストリームを提供する手段であって、FTTH(fiber−to−the−home)及びケーブルベース広帯域(又はDOCSIS)を補完することができる。このような早い速度は、仮想現実と増強現実だけでなく、4K以上(6K、8K及びそれ以上)の解像度でTVを伝達するのに要求される。VR(Virtual Reality)及びAR(Augmented Reality)のアプリケーションは、ほとんど没入型(immersive)スポーツ競技を含む。特定の応用プログラムは、特別なネットワーク設定が要求され得る。例えば、VRゲームの場合、ゲーム会社が遅延を最小化するために、コアサーバーをネットワークオペレータのエッジネットワークサーバーと統合しなければならない。
自動車(Automotive)は、車両に対する移動通信のための多くの使用例と共に、5Gにおいて重要な新しい動力になることが予想される。例えば、乗客のためのエンターテインメントは、同時の高い容量と高い移動性モバイル広帯域を要求する。その理由は、将来のユーザーは、その位置及び速度と関係なく、高品質の接続を続けて期待するためである。自動車分野の他の活用例は、増強現実のダッシュボードである。これは、運転者が前面の窓を通じて見ているものの上に、暗やみで物体を識別し、物体の距離と動きに対して運転者に言ってくれる情報を重ねてディスプレーする。将来、無線モジュールは、車両間の通信、車両と支援するインフラ構造の間で情報交換及び自動車と他の連結されたデバイス(例えば、歩行者によって伴われるデバイス)間で情報交換を可能にする。安全システムは、運転者がより安全な運転ができるように行動の代替コースを案内し、事故の危険を減らせる。次の段階は、遠隔操縦されたり、自己運転車両(self−driven vehicle)になる。これは、互いに異なる自己運転車両間及び自動車とインフラ間で非常に信頼性があり、非常に早い通信であることを要求する。将来には、自己運転車両が全ての運転活動を行い、運転者は車両そのものが識別できない交通異常にのみ集中できるようにする。自己運転車両の技術的要求事項は、トラフィックの安全が人の達成できない程度まで増加するように超低遅延と超高速信頼性を要求する。
スマート社会(smart society)として言及されるスマートシティとスマートホームは、高密度の無線センサーネットワークにエンベデッドされる。知能型センサーの分散ネットワークは、シティ又は家庭の費用及びエネルギー−効率的な維持に対する条件を識別する。類似する設定が各家庭のために行われることができる。温度センサー、窓及び暖房コントローラ、盗難警報機及び家電製品がいずれも無線で接続される。このようなセンサーの多くのものが典型的に低いデータ送信速度、低電力及び低コストである。しかし、例えば、リアルタイムHDビデオは、監視のために特定タイプの装置で要求されることがある。
熱又はガスを含むエネルギーの消費及び分配は、高度に分散化しており、分散センサーネットワークの自動化された制御が要求される。スマートグリッドは、情報を収集して、これによって行動するようにデジタル情報及び通信技術を使用し、このようなセンサーを相互接続する。この情報は、供給メーカーと消費者の行動を含むことができるため、スマートグリッドが効率性、信頼性、経済性、生産の持続可能性、及び自動化された方式で電気のような燃料の分配を改善させることができる。スマートグリッドは、遅延の少ない他のセンサーネットワークと見ることもできる。
健康部門は、移動通信の恵みを受けることのできる多くの応用プログラムを保有している。通信システムは、遠く離れたところで臨床診療を提供する遠隔診療を支援することができる。これは、距離という障壁を減らすのに役立ち、距離が遠い田舎で持続的に利用できない医療サービスへの接近を改善させることができる。これはまた、重要な診療及び応急状況で命を救うために用いられる。移動通信ベースの無線センサーネットワークは、心拍数及び血圧のようなパラメータに対する遠隔モニタリング及びセンサーを提供することができる。
無線及びモバイル通信は、産業応用分野でますます重要になっている。配線は設置及び維持費用が高い。従って、ケーブルを再構成することが可能な無線リンクへの交換可能性は、多くの産業分野で魅力的な機会である。しかし、これを達成するには、無線接続がケーブルと類似した遅延、信頼性及び容量で動作することと、その管理を単純化することが要求される。低い遅延と非常に低いエラー確率は、5Gに繋がる必要のある新たな要求事項である。
物流(logistics)及び貨物追跡(freight tracking)は、位置に基づく情報システムを使用し、どこでもインベントリ(inventory)及びパッケージの追跡を可能にする移動通信に対する重要な使用例である。物流及び貨物追跡の使用例は、典型的に低いデータ速度を要求するが、広い範囲と信頼性のある位置情報が必要である。
<人工知能(AI:Artificial Intelligence)>
人工知能とは、人工的な知能又はこれを製作可能な方法論を研究する分野を意味し、マシンラーニング(機械学習、Machine Learning)とは、人工知能分野において取り扱う様々な問題を定義して、それを解決する方法論を研究する分野を意味する。マシンラーニングは、ある作業に対する経験を積み重ね、その作業の性能を高めるアルゴリズムと定義することもある。
人工ニューラルネットワーク(ANN:Artificial Neural Network)は、マシンラーニングにおいて用いられるモデルであって、シナプスの結合によってネットワークを形成した人工ニューロン(ノード)からなる、問題解決能力を有するモデル全般を意味することができる。人工ニューラルネットワークは、他のレイヤのニューロン間の連結パターン、モデルパラメータを更新する学習過程、出力値を生成する活性化関数(Activation Function)によって定義することができる。
人工ニューラルネットワークは、入力レイヤ(Input Layer)、出力レイヤ(Output Layer)、また選択的に1つ以上の隠れレイヤ(Hidden Layer)を含むことができる。各層は、1つ以上のニューロンを含み、人口ニューラルネットワークは、ニューロンとニューロンとを連結するシナプスを含むことができる。人工ニューラルネットワークにおいて、各々のニューロンは、シナプスを介して入力される入力信号、加重値、偏向に対する活性関数の関数値を出力することができる。
モデルパラメータは、学習によって決定されるパラメータを意味し、シナプス連結の加重値及びニューロンの偏向などが含まれる。また、ハイパーパラメータは、マシンラーニングアルゴリズムにおいて、学習の前に設定すべきパラメータを意味し、学習率(Learning Rate)、繰り返し回数、ミニバッチサイズ、初期化関数などが含まれる。
人工ニューラルネットワークの学習の目的は、損失関数を最小化するモデルパラメータを決定することとみられる。損失関数は、人工ニューラルネットワークの学習過程において、最適なモデルパラメータを決定するための指標として用いられる。
マシンラーニングは、学習方式によって、指導学習(Supervised Learning)、教師なし学習(Unsupervised Learning)、強化学習(Reinforcement Learning)に分類することができる。
指導学習とは、学習データに対するレーブル(label)が与えられた状態で人工ニューラルネットワークを学習させる方法を意味し、レーブルとは、学習データが人工ニューラルネットワークに入力される場合、人工ニューラルネットワークが推論すべき正解(又は、結果値)を意味する。教師なし学習とは、学習データに対するレーブルが与えられていない状態で人工ニューラルネットワークを学習させる方法を意味する。強化学習とは、ある環境内で定義されたエージェントが、各状態で累積補償を最大化する行動又は行動手順を選択するように学習あさせる方法を意味する。
人工ニューラルネットワークのうち、複数の隠れレイヤを含むディープニューラルネットワーク(DNN:Deep Neural Network)によって具現するマシンラーニングをディープラーニング(深層学習、Deep Learning)と呼び、ディープラーニングは、マシンラーニングの一部である。以下、マシンラーニングは、ディープラーニングを含む意味として用いられる。
<ロボット(Robot)>
ロボットとは、自ら保有している能力により、与えられた仕事を自動に処理したり作動する機械を意味する。特に、環境を認識し自分で判断して動作を実行する機能を有するロボットを知能型ロボットとも呼ぶ。
ロボットは、その使用目的や分野に応じて、産業用、医療用、家庭用、軍用などに分類できる。
ロボットは、アクチュエータ又はモーターを含む駆動部を備え、ロボットの関節を動かすなどの様々な物理的動作を行うことができる。また、移動可能なロボットは、駆動部に、ホイール、ブレーキ、プロペラなどが含まれ、駆動部によって地上で走行したり空中で飛行することができる。
<自律走行(Self−Driving、Autonomous−Driving)>
自律走行とは、自ら走行する技術を意味し、自律走行車両は、使用者の操作無しで、又は使用者の最小限の操作で走行する車両(Vehicle)を意味する。
例えば、自律走行には、走行中の車線を維持する技術、アダプティブクルーズコントロールのように速度を自動で調節する技術、既定の経路に沿って自動に走行する技術、目的地の設定によって自動に経路を設定して走行する技術などがいずれも含まれる。
車両は、内燃機関のみを備える車両、内燃機関と電気モーターを共に備えるハイブリッド車両、及び電気モーターのみを備える電気車両を何れも含み、自動車のみならず、列車、オートバイなどを含んでもよい。
このとき、自律走行車両は、自律走行機能を有するロボットとみられる。
<拡張現実(XR:eXtended Reality)>
拡張現実は、仮想現実(VR:Virtual Reality)、増強現実(AR:Augmented Reality)、混合現実(MR:Mixed Reality)を総称する。VR技術は、現実世界のオブジェクトや背景などをCG映像のみで提供し、AR技術は、実際の事物映像上に仮想で作られたCG映像を共に提供し、MR技術は、現実世界において仮想のオブジェクトを混合し結合して提供するコンピューターグラフィック技術である。
MR技術は、現実のオブジェクトと仮想のオブジェクトを共にみせるという点においてAR技術と類似している。しかし、AR技術では、仮想のオブジェクトが現実のオブジェクトを補完するために用いられるが、MR技術では、仮想のオブジェクトと現実のオブジェクトとが同等に用いられるという差がある。
XR技術は、HMD(Head−Mount Display)、HUD(Head−Up Display)、携帯電話、タブレットPC、ラプトップコンピューター、デスクトップコンピューター、TV、デジタルサイネージなどに適用可能であり、XR技術が適用された装置をXR装置(XR Device)と呼ぶ。
図2は、本発明の実施例を具現可能なAI装置100を示す。
AI装置100は、TV、プロジェクター、携帯電話、スマートホン、デスクトップコンピューター、ノートブックコンピューター、デジタル放送用端末機、PDA(personal digital assistants)、PMP(portable multimedia player)、カーナビゲーション、タブレットPC、ウェアラブルデバイス、セットトップボックス(STB)、DMB受信器、ラジオ、洗濯機、冷蔵庫、デスクトップコンピューター、デジタルサイネージ、ロボット、車両などのような固定型機器又は移動型機器などによって具現できる。
図2を参照すると、端末機100は、通信部110、入力部120、ラーニングプロセッサ130、センシング部140、出力部150、メモリ170及びプロセッサ180などを含むことができる。
通信部110は、有無線通信技術を用いて、他のAI装置100a〜100e又はAIサーバー200などの外部装置とデータを送受信することができる。例えば、通信部110は、外部装置とセンター情報、ユーザ入力、学習モデル、制御信号などを送受信することができる。
この場合、通信部110が用いる通信技術には、GSM(Global System for Mobile communication)、CDMA(Code Division Multi Access)、LTE(Long Term Evolution)、5G、WLAN(Wireless LAN)、Wi−Fi(Wireless−Fidelity)、ブルートゥース(BluetoothTM)、RFID(Radio Frequency Identification)、赤外線通信(Infrared Data Association;IrDA)、ZigBee、NFC(Near Field Communication)などがある。
入力部120は、種々のデータを取得することができる。
この場合、入力部120は、映像信号入力のためのカメラ、オーディオ信号を受信するためのマイクロホン、ユーザから情報を入力するためのユーザ入力部などを含むことができる。ここで、カメラやマイクロホンをセンサーとして取り扱い、カメラやマイクロホンから取得した信号をセンシングデータ又はセンサー情報とすることもできる。
入力部120は、モデル学習のための学習データ及び学習モデルを用いて出力を取得するときに用いる入力データなどを取得することができる。入力部120は、未加工の入力データを取得することもでき、この場合、プロセッサ180又はラーニングプロセッサ130は、入力データに対する前処理として入力特徴点(input feature)を抽出することができる。
ラーニングプロセッサ130は、学習データを用いて人工ニューラルネットワークで構成されたモデルを学習させることができる。ここで、学習された人工ニューラルネットワークを学習モデルと称してもよい。学習モデルは、学習データではなく新たな入力データに対して結果値を推論するために用いられることができ、推論値は、ある動作を行うための判断の根拠として用いることができる。
この場合、ラーニングプロセッサ130は、AIサーバー200のラーニングプロセッサ240と共にAIプロセッシングを行うことができる。
この場合、ラーニングプロセッサ130は、AI装置100に統合されているか、具現されているメモリを含むことができる。或いは、ラーニングプロセッサ130は、メモリ170、AI装置100に直接接続した外部メモリ又は外部装置において維持されるメモリを用いて具現されてもよい。
センシング部140は、様々なセンサーを用いて、AI装置100の内部情報、AI装置100の周辺環境情報及びユーザ情報のうちの少なくとも1つを取得することができる。
この場合、センシング部140に含まれるセンサーには、近接センサー、照度センサー、加速度センサー、磁気センサー、ジャイロセンサー、慣性センサー、RGBセンサー、IRセンサー、指紋認証センサー、超音波センサー、光センサー、マイクロホン、ライダー、レーダーなどがある。
出力部150は、視覚、聴覚又は触覚などに関連する出力を発生させることができる。
この場合、出力部150には、視覚情報を出力するディスプレー部、聴覚情報を出力するスピーカー、触覚情報を出力するハプティックモジュールなどがある。
メモリ170は、AI装置100の様々な機能を支援するデータを記憶することができる。例えば、メモリ170は、入力部120から取得した入力データ、学習データ、学習モデル、学習履歴などを記憶することができる。
プロセッサ180は、データ分析アルゴリズム又はマシンラーニングアルゴリズムを用いて決定又は生成された情報に基づいて、AI装置100の少なくとも1つの実行可能な動作を決定することができる。また、プロセッサ180は、AI装置100の構成要素を制御し、決定された動作を行うことができる。
そのために、プロセッサ180は、ラーニングプロセッサ130又はメモリ170のデータを要請、検索、受信又は活用することができ、上述した少なくとも1つの実行可能な動作のうち、予測される動作、又は好ましいと判断される動作を行うように、AI装置100の構成要素を制御することができる。
この場合、プロセッサ180は、決定された動作を行うために、外部装置の接続が必要な場合、該当外部装置を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を該当外部装置へ送信することができる。
プロセッサ180は、ユーザ入力に対して意図情報を取得し、取得した意図情報に基づいてユーザの要求事項を決定することができる。
この場合、プロセッサ180は、音声入力を文字列に切り替えるためのSTT(Speech To Text)エンジン又は自然言語の意図情報を取得するための自然言語処理(NLP:Natural Language Processing)エンジンのうちの少なくとも1つ以上を用いて、ユーザ入力に相応する意図情報を取得することができる。
この場合、STTエンジン又はNLPエンジンのうちの少なくとも1つ以上は、少なくとも一部がマシンラーニングアルゴリズムに沿って学習された人工ニューラルネットワークで構成できる。また、STTエンジン又はNLPエンジンのうちの少なくとも1つ以上は、ラーニングプロセッサ130によって学習されたものであってもよく、AIサーバー200のラーニングプロセッサ240によって学習されたものであってよく、又はこれらの分散処理によって学習されたものであってもよい。
プロセッサ180は、AI装置100の動作内容や動作に対するユーザのフィードバックなどを含む履歴情報を集め、メモリ170又はラーニングプロセッサ130に記憶させるか、AIサーバー200などの外部装置へ送信することができる。集めた履歴情報は、学習モデルの更新に用いることができる。
プロセッサ180は、メモリ170に記憶した応用プログラムを駆動するために、AI装置100の構成要素のうちの少なくとも一部を制御することができる。さらに、プロセッサ180は、応用プログラムの駆動のために、AI装置100に含まれた構成要素のうちの2つ以上を組み合わせて動作させることができる。
図3は、本発明の実施例を具現可能なAIサーバー200を示す。
図3を参照すると、AIサーバー200は、マシンラーニングアルゴリズムを用いて、人工ニューラルネットワークを学習させたり学習された人工ニューラルネットワークを利用する装置を意味してもよい。ここで、AIサーバー200は、複数のサーバーからなり、分散処理を行うこともでき、5Gネットワークで定義できる。このとき、AIサーバー200は、AI装置100の一部の構成として含まれ、AIプロセッシングのうちの少なくとも一部を一緒に行うこともできる。
AIサーバー200は、通信部210、メモリ230、ラーニングプロセッサ240及びプロセッサ260などを含むことができる。
通信部210は、AI装置100などの外部装置とデータを送受信することができる。
メモリ230は、モデル記憶部231を含んでもよい。モデル記憶部231は、ラーニングプロセッサ240によって学習中又は学習されたモデル(又は、人工ニューラルネットワーク、231a)を記憶することができる。
ラーニングプロセッサ240は、学習データを用いて、人工ニューラルネットワーク231aを学習させることができる。学習モデルは、人工ニューラルネットワークのAIサーバー200に搭載したまま用いられてもよく、AI装置100などの外部装置に搭載されて用いられてもよい。
学習モデルは、ハードウェア、ソフトウェア又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって具現できる。学習モデルの一部又は全部がソフトウェアで具現される場合、学習モデルを構成する1つ以上の命令語(instruction)はメモリ230に記憶可能である。
プロセッサ260は、学習モデルを用いて新たな入力データに対して結果値を推論し、推論した結果値に基づいて応答又は制御命令を生成することができる。
図4は本発明の実施例を具現可能なAIシステム1を示す。
図4を参照すると、AIシステム1においては、AIサーバー200、ロボット100a、自律走行車両100b、XR装置100c、スマートホン100d又は家電100eのうちの少なくとも1つ以上がクラウドネットワーク10と接続する。ここで、AI技術の適用されたロボット100a、自律走行車両100b、XR装置100c、スマートホン100d又は家電100eなどをAI装置100a〜100eと称することができる。
クラウドネットワーク10は、クラウドコンピューティングインフラの一部を構成するか、クラウドコンピューティングインフラ内に存在するネットワークを意味してもよい。ここで、クラウドネットワーク10は、3Gネットワーク、4G又はLTE(Long Term Evolution)ネットワーク又は5Gネットワークなどを用いて構成できる。
即ち、AIシステム1を構成する各々の装置100a〜100e,200は、クラウドネットワーク10を介して互いに接続可能である。特に、各々の装置100a〜100e,200は、基地局を介して互いに通信することもできるが、基地局を介さずに直接通信することもできる。
AIサーバー200は、AIプロセッシングを行うサーバーと、ビックデータに関する演算を行うサーバーとを含むことができる。
AIサーバー200は、AIシステム1を構成するAI装置であるロボット100a、自律走行車両100b、XR装置100c、スマートホン100d又は家電100eのうちの少なくとも1つ以上とクラウドネットワーク10を介して接続し、接続したAI装置100a〜100eのAIプロセッシングの少なくとも一部を補助することができる。
この場合、AIサーバー200は、AI装置100a〜100eに代わって、マシンラーニングアルゴリズムに従って人工ニューラルネットワークを学習させることができ、学習モデルを直接記憶するか、AI装置100a〜100eに送信することができる。
この場合、AIサーバー200は、AI装置100a〜100eから入力データを受信し、学習モデルを用いて、受信した入力データに対して結果値を推論し、推論した結果値に基づいて応答又は制御命令を生成して、AI装置100a〜100eへ送信することができる。
又は、AI装置100a〜100eは、学習モデルを直接用いて、入力データに対して結果値を推論し、推論した結果値に基づいて応答又は制御命令を生成することもできる。
以下、上述した技術が適用されたAI装置100a〜100eの様々な実施例を説明する。ここで、図22に示したAI装置100a〜100eは、図20に示したAI装置100の具体的な実施例とみられる。
<AI+ロボット>
ロボット100aは、AI技術が適用され、案内ロボット、運搬ロボット、掃除ロボット、ウェアラブルロボット、エンターテインメントロボット、ペットロボット、無人飛行ロボットなどで具現できる。
ロボット100aは、動作を制御するためのロボット制御モジュールを含み、ロボット制御モジュールは、ソフトウェアモジュール又はこれをハードウェアで具現したチップを意味してもよい。
ロボット100aは、種々のセンサーから取得したセンサー情報を用いて、ロボット100aの状態情報を取得したり、周辺環境及びオブジェクトを検出(認識)したり、マップデータを生成したり、移動経路及び走行計画を決定したり、ユーザ相互作用への応答を決定したり、動作を決定したりすることができる。
ここで、ロボット100aは、移動経路及び走行計画を決定するために、ライダー、レーダー、カメラのうちの少なくとも1つ以上のセンサーから取得したセンサー情報を用いることができる。
ロボット100aは、少なくとも1つ以上の人工ニューラルネットワークからなる学習モデルを用いて、上述した動作を行うことができる。例えば、ロボット100aは、学習モデルを用いて、周辺環境及びオブジェクトを認識することができ、認識した周辺環境情報又はオブジェクト情報を用いて動作を決定することができる。ここで、学習モデルは、ロボット100aで直接学習されてもよく、AIサーバー200などの外部装置で学習されてもよい。
この場合、ロボット100aは、学習モデルを直接用いて結果を生成し動作を行うこともできるが、AIサーバー200などの外部装置にセンサー情報を送信し、それに従って生成された結果を受信して動作を行うこともできる。
ロボット100aは、マップデータ、センサー情報から検出したオブジェクト情報又は外部装置から取得したオブジェクト情報のうちの少なくとも1つ以上を用いて、移動経路及び走行計画を決定し、駆動部を制御して、決定された移動経路及び走行計画に従ってロボット100aを走行させることができる。
マップデータには、ロボット100aが移動する空間に配置された様々なオブジェクトに対するオブジェクト識別情報が含まれてもよい。例えば、マップデータには、壁、ドアなどの固定オブジェクト、鉢、机などの移動可能なオブジェクトに関するオブジェクト識別情報が含まれる。また、オブジェクト識別情報には、名称、種類、距離、位置などが含まれる。
また、ロボット100aは、ユーザの制御/相互作用に基づいて駆動部を制御することで、動作を実行又は走行することができる。この場合、ロボット100aは、ユーザの動作又は音声発話による相互作用の意図情報を取得し、取得した意図情報に基づいて、応答を決定し動作を行うことができる。
<AI+自律走行>
自律走行車両100bは、AI技術が適用され、移動型ロボット、車両、無人飛行体などで具現できる。
自律走行車両100bは、自律走行機能を制御するための自律走行制御モジュールを含んでもよく、自律走行制御モジュールは、ソフトウェアモジュール又はこれをハードウェアで具現したチップを意味してもよい。自律走行制御モジュールは、自律走行車両100bの構成として内部に含まれてもよく、自律走行車両100bの外部に別のハードウェアとして構成して接続してもよい。
自律走行車両100bは、種々のセンサーから取得したセンサー情報を用いて、自律走行車両100bの状態情報を取得したり、周辺環境及びオブジェクトを検出(認識)したり、マップデータを生成したり、移動経路及び走行計画を決定したり、動作を決定したりすることができる。
ここで、自律走行車両100bは、移動経路及び走行計画を決定するために、ロボット100aと同様に、ライダー、レーダー、カメラのうちの少なくとも1つ以上のセンサーから取得したセンサー情報を用いることができる。
特に、自律走行車両100bは、視野の遮られる領域又は所定距離以上の領域に対する環境やオブジェクトは、外部装置からセンサー情報を受信して認識してもよく、外部装置から認識した情報を直接受信してもよい。
自律走行車両100bは、少なくとも1つ以上の人工ニューラルネットワークからなる学習モデルを用いて、上述した動作を行うことができる。例えば、自律走行車両100bは、学習モデルを用いて、周辺環境及びオブジェクトを認識することができ、認識した周辺環境情報又はオブジェクト情報を用いて走行動線を決定することができる。ここで、学習モデルは、自律走行車両100bで直接学習されてもよく、AIサーバー200などの外部装置で学習されてもよい。
この場合、自律走行車両100bは、学習モデルを直接用いて結果を生成し動作を行うこともできるが、AIサーバー200などの外部装置にセンサー情報を送信し、それに従って生成された結果を受信して動作を行うこともできる。
自律走行車両100bは、マップデータ、センサー情報から検出したオブジェクト情報又は外部装置から取得したオブジェクト情報のうちの少なくとも1つ以上を用いて、移動経路及び走行計画を決定し、駆動部を制御して決定された移動経路及び走行計画に従って、自律走行車両100bを走行させることができる。
マップデータには、自律走行車両100bが走行する空間(例えば、道路)に配置された様々なオブジェクトに関するオブジェクト識別情報が含まれてもよい。例えば、マップデータには、街灯、岩、建物などの固定オブジェクトと、車両、歩行者などの移動可能なオブジェクトに関するオブジェクト識別情報が含まれる。また、オブジェクト識別情報には、名称、種類、距離、位置などが含まれる。
また、自律走行車両100bは、ユーザの制御/相互作用に基づいて駆動部を制御することで、動作を実行又は走行することができる。この場合、自律走行車両100bは、ユーザの動作や音声発話による相互作用の意図情報を取得し、取得した意図情報に基づいて応答を決定し動作を行うことができる。
<AI+XR>
XR装置100cは、AI技術が適用され、HMD(Head−Mount Display)、車両に備えられたHUD(Head−Up Display)、TV、携帯電話、スマートホン、コンピューター、ウェアラブルデバイス、家電機器、デジタルサイネージ、車両、固定型ロボット又は移動型ロボットなどで具現できる。
XR装置100cは、様々なセンサーを介して外部装置から取得した3次元ポイントクラウドデータ又はイメージデータを分析し、3次元ポイントに対する位置データ及び属性データを生成することで、周辺空間又は現実オブジェクトに関する情報を取得し、出力するXRオブジェクトをレンダリングして出力することができる。例えば、XR装置100cは、認識した物体に対する追加情報を含むXRオブジェクトをその認識した物体に対応させて出力することができる。
XR装置100cは、少なくとも1つ以上の人工ニューラルネットワークから構成される学習モデルを用いて、上述した動作を行うことができる。例えば、XR装置100cは、学習モデルを用いて、3次元ポイントクラウドデータ又はイメージデータで現実のオブジェクトを認識することができ、認識した現実オブジェクトに相応する情報を提供することができる。ここで、学習モデルは、XR装置100cで直接学習されてもよく、AIサーバー200などの外部装置で学習されてもよい。
この場合、XR装置100cは、学習モデルを用いて直接結果値を生成して動作を行うこともできるが、AIサーバー200などの外部装置にセンサー情報を送信し、それに従って生成された結果を受信して動作を行うこともできる。
<AI+ロボット+自律走行>
ロボット100aは、AI技術及び自律走行技術が適用され、案内ロボット、運搬ロボット、掃除ロボット、ウェアラブルロボット、エンターテインメントロボット、ペットロボット、無人飛行ロボットなどで具現できる。
AI技術及び自律走行技術が適用されたロボット100aは、自律走行機能を有するロボットそのもの、又は自律走行車両100bと相互作用するロボット100aなどを意味してもよい。
自律走行機能を有するロボット100aは、ユーザの制御がなくても、与えられた動線を沿って自ら動いたり、動線を自ら決定して動く装置を総称してもよい。
自律走行機能を有するロボット100a及び自律走行車両100bは、移動経路又は走行計画のうちの1つ以上を決定するために、共通のセンシング方法を用いることができる。例えば、自律走行機能を有するロボット100a及び自律走行車両100bは、ライダー、レーダー、カメラを介してセンシングされた情報を用いて、移動経路又は走行計画のうちの1つ以上を決定することができる。
自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bとは別として存在して、自律走行車両100bの内部又は外部において自律走行機能に連動するか、自律走行車両100bに搭乗したユーザと連係した連動を行うことができる。
この場合、自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bに代わってセンサー情報を取得して自律走行車両100bへ提供したり、センサー情報を取得して周辺環境情報又はオブジェクト情報を生成して自律走行車両100bへ提供することで、自律走行車両100bの自律走行機能を制御又は補助することができる。
或いは、自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bに搭乗したユーザをモニタリングしたりユーザとの相互作用によって自律走行車両100bの機能を制御することができる。例えば、ロボット100aは、運転者が居眠り運転をしていると判断した場合、自律走行車両100bの自律走行機能を活性化するか、自律走行車両100bの駆動部の制御を補助することができる。ここで、ロボット100aが制御する自律走行車両100bの機能には、単なる自律走行機能のみならず、自律走行車両100bの内部に備えられたカーナビゲーションシステム又はオーディオシステムで提供する機能が含まれてもよい。
或いは、自律走行車両100bと相互作用するロボット100aは、自律走行車両100bの外部で自律走行車両100bに情報を提供するか、機能を補助することができる。例えば、ロボット100aは、スマート信号灯のように自律走行車両100bに信号情報などを含む交通情報を提供することもでき、電気車両の自動電気充填機のように自律走行車両100bと相互作用して充填口に電気充填機を自動に連結することもできる。
<AI+ロボット+XR>
ロボット100aは、AI技術及びXR技術が適用され、案内ロボット、運搬ロボット、掃除ロボット、ウェアラブルロボット、エンターテインメントロボット、ペットロボット、無人飛行ロボット、ドローンなどで具現できる。
XR技術が適用されたロボット100aは、XR映像内における制御/相互作用の対象となるロボットを意味してもよい。この場合、ロボット100aは、XR装置100cとは区分され、互いに連動可能である。
XR映像内における制御/相互作用の対象となるロボット100aは、カメラを含むセンサーからセンサー情報を取得すると、ロボット100a又はXR装置100cはセンサー情報に基づくXR映像を生成し、XR装置100cは、生成されたXR映像を出力することができる。また、このロボット100aは、XR装置100cを介して入力する制御信号又はユーザの相互作用に基づいて動作できる。
例えば、ユーザは、XR装置100cなどの外部装置を介して遠隔で連動されているロボット100aの視点に相応するXR映像を確認することができ、相互作用によってロボット100aの自律走行経路を調整したり、動作又は走行を制御したり、周辺オブジェクトの情報を確認することができる。
<AI+自律走行+XR>
自律走行車両100bは、AI技術及びXR技術が適用され、移動型ロボット、車両、無人飛行体などで具現できる。
XR技術が適用された自律走行車両100bは、XR映像を提供する手段を備えた自律走行車両、又はXR映像内における制御/相互作用の対象となる自律走行車両などを意味してもよい。特に、XR映像内における制御/相互作用の対象となる自律走行車両100bは、XR装置100cとは区分され、互いに連動可能である。
XR映像を提供する手段を備えた自律走行車両100bは、カメラを含むセンサーからセンサー情報を取得し、取得したセンサー情報に基づいて生成されたXR映像を出力することができる。例えば、自律走行車両100bは、HUDを備えてXR映像を出力することで、搭乗者に現実のオブジェクト又は画面内のオブジェクトに対応するXRオブジェクトを提供することができる。
このとき、XRオブジェクトがHUDに出力される場合には、XRオブジェクトの少なくとも一部が搭乗者の視線が向かう実際のオブジェクトにオーバーラップするように出力されてもよい。一方、XRオブジェクトが自律走行車両100bの内部に備えられるディスプレーに出力される場合には、XRオブジェクトの少なくとも一部が画面内のオブジェクトにオーバーラップするように出力されてもよい。例えば、自律走行車両100bは、車道、車両、信号灯、交通標識、二輪車、歩行者、建物などのようなオブジェクトと対応するXRオブジェクトを出力することができる。
XR映像内における制御/相互作用の対象となる自律走行車両100bは、カメラを含むセンサーからセンサー情報を取得すると、自律走行車両100b又はXR装置100cは、センサー情報に基づくXR映像を生成し、XR装置100cは、生成したXR映像を出力することができる。また、この自律走行車両100bは、XR装置100cなどの外部装置を介して入力される制御信号又はユーザの相互作用に基づいて動作できる。
図5は、3GPP無線接続網の規格に基づく端末とE−UTRANの間の無線インターフェースプロトコルの制御プレーン(Control Plane)及びユーザプレーン(User Plane)の構造を示す図である。制御プレーンは端末(User Equipment;UE)とネットワークがコールを管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザプレーンはアプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。
第1の層である物理層は、物理チャンネル(Physical Channel)を用いて上位層に情報送信サービス(Information Transfer Service)を提供する。物理層は上位にある媒体接続制御(Medium Access Control)層とは送信チャンネル(Transport Channel)を介して連結される。この送信チャンネルを介して媒体接続制御層と物理層の間でデータが移動する。送信側と受信側の物理層の間では物理チャンネルを介してデータが移動する。物理チャンネルは時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的には、物理チャンネルは、下りリンクにおいて、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式で変調され、上りリンクにおいては、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)方式で変調される。
第2の層である媒体接続制御(Medium Access Control;MAC)層は、論理チャンネル(Logical Channel)を介して上位層である無線リンク制御(Radio Link Control;RLC)層にサービスを提供する。第2の層のRLC層は信頼性のあるデータ送信を支援する。RLC層の機能はMAC内部の機能ブロックにより具現できる。第2の層のPDCP層は帯域幅が狭い無線インターフェースにおいてIPv4或いはIPv6のようなIPパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮(Header Compression)の機能を果たす。
第3の層である最下部に位置する無線リソース制御(Radio Resource Control;RRC)層は、制御プレーンでのみ定義される。RRC層は無線ベアラ(Radio Bearer)の設定(configuration)、再設定(re−configuration)及び解除(release)に関連して論理チャンネル、送信チャンネル及び物理チャンネルの制御を担当する。無線ベアラは端末とネットワークの間のデータ伝達のために第2の層により提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのRRC層は互いにRRCメッセージを交換する。端末とネットワークのRRC層の間にRRC連結(RRC Connected)がある場合、端末はRRC連結状態(Connected Mode)であり、そうではない場合はRRC休止状態(Idle Mode)である。RRC層の上位にあるNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を果たす。
ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャンネルとしては、システム情報を送信するBCH(Broadcast Channel)、ページングメッセージを送信するPCH(Paging Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りSCH(Shared Channel)などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りSCHを介して送信され、又は別の下りMCH(Multicast Channel)を介して送信されることができる。なお、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャンネルとしては、初期制御メッセージを送信するRACH(Random Access Channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りSCH(Shared Channel)がある。送信チャンネルの上位にありかつ送信チャンネルにマッピングされる論理チャンネル(Logical Channel)としては、BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)などがある。
図6は、3GPPシステムに用いられる物理チャンネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明する図である。
端末は、電源がオンになったり新たにセルに進入したりする場合は、基地局と同期を合わせるなどの初期セル探索(Initial cell search)作業を行う(S601)。このために、端末は基地局から主同期チャンネル(Primary Synchronization Channel;P−SCH)及び副同期チャンネル(Secondary Synchronization Channel;S−SCH)を受信することによって基地局と同期を合わせ、セルIDなどの情報を得ることができる。その後、端末は基地局から物理放送チャンネル(Physical Broadcast Channel)を受信してセル内の放送情報を得ることができる。なお、端末は初期セル探索段階において下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal;DL RS)を受信して下りリンクチャンネル状態を確認することができる。
初期セル探索を終了した端末は、物理下りリンク制御チャンネル(Physical Downlink Control Channel;PDCCH)及び該PDCCHに載せられた情報によって物理下りリンク共有チャンネル(Physical Downlink Control Channel;PDSCH)を受信することによって、より具体的なシステム情報を得ることができる(S602)。
一方、基地局に最初に接続したか或いは信号送信のための無線リソースがない場合は、端末は、基地局に対して任意接続過程(Random Access Procedure;RACH)を行うことができる(段階S603〜段階S606)。このために、端末は、物理任意接続チャンネル(Physical Random Access Channel;PRACH)を介して特定のシーケンスをプリアンブルとして送信し(S603及びS605)、PDCCH及び対応するPDSCHを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる(S604及びS606)。競争基盤のRACHの場合、さらに衝突解決手順(Contention Resolution Procedure)を行うことができる。
上述した手順を行った端末は、その後、一般の上り/下りリンク信号送信の手順として、PDCCH/PDSCH受信(S607)及び物理上りリンク共有チャンネル(Physical Uplink Shared Channel;PUSCH)/物理上りリンク制御チャンネル(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)の送信(S608)を行うことができる。特に、端末は、PDCCHを介して下りリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)を受信する。ここで、DCIは、端末に対するリソース割り当て情報などの制御情報を含み、その使用目的に応じてフォーマットが互いに異なる。
一方、端末が上りリンクを通じて基地局に送信したり、端末が基地局から受信したりする制御情報は、下りリンク/上りリンクACK/NACK信号、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Index)、RI(Rank Indicator)などを含む。3GPP LTEシステムの場合、端末は上述したCQI/PMI/RIなどの制御情報をPUSCH及び/又はPUCCHを介して送信することができる。
一方、NRシステムは、広い周波数帯域を用いて、多数のユーザに高い送信率を維持しながらデータを送信するために、高い超高周波帯域、即ち、6GHz以上のミリメータ周波数帯域を用いて方案を考慮している。3GPPでは、これをNRと称し、以下、本発明ではNRシステムと称する。
NRは様々な5Gサービスを支援するための多数のニューマロロジー(numerology)又はSCS(Subcarrier spacing)を支援する。例えば、SCSが15kHzである場合、伝統的なセルラーバンドでの広い領域(wide area)を支援し、SCSが30kHz/60kHzである場合、人口過密な都市(dense−urban)、より低い遅延(lower latency)及びより広いキャリア帯域幅(wider carrier bandwidth)を支援し、SCSが60kHz又はそれより高い場合、位相雑音(phase noise)を克服するために、24.25kHzより大きい帯域幅を支援する。
NR周波数帯域(frequency band)は2つのタイプ(FR1、FR2)の周波数範囲(frequency range)により定義される。FR1はsub 6GHz rangeであり、FR2はabove 6GHz rangeであって、ミリ(メートル)波(millimeter wave、mmW)を意味する。
以下の表1はNR周波数帯域(NR frequency band)の定義を示す。
DRX(Discontinuous Reception)動作
端末は、上述した説明/提案した手順及び/又は方法を実行しながら、DRX動作を行うことができる。DRXが設定された端末は、DL信号を不連続的に受信することで電力消費を下げることができる。DRXは、RRC(Radio Resource Control)_IDLE状態、RRC_INACTIVE状態、RRC_CONNECTED状態で行われる。RRC_IDLE状態及びRRC_INACTIVE状態におけるDRXは、ページング信号を不連続的に受信するのに用いられる。以下、RRC_CONNECTED状態で行われるDRXについて説明する(RRC_CONNECTED DRX)。
図7は、DRXサイクルを例示する(RRC_CONNECTED状態)。
図7を参照すると、DRXサイクルは、On DurationとOpportunity for DRXとからなる。DRXサイクルは、On Durationが周期的に繰り返される時間間隔を定義する。On Durationは、端末がPDCCHを受信するためにモニターする時間区間を示す。DRXが設定されると、端末は、On Durationの間にPDCCHモニタリングを行う。PDCCHモニタリングの間に、検出に成功したPDCCHがある場合、端末は、inactivityタイマーを動作させて、起動(awake)状態を維持する。一方、PDCCHモニタリングの間に検出に成功したPDCCHがない場合、端末は、On Durationが終了した後、睡眠(sleep)状態へ入る。よって、DRXが設定された場合、上述した説明/提案した手順及び/又は方法を行うとき、PDCCHモニタリング/受信が時間ドメインにおいて不連続的に行われる。例えば、DRXが設定された場合、本発明において、PDCCH受信機会(occasion)(例えば、PDCCH探索空間を有するスロット)は、DRX設定に従って不連続的に設定される。一方、DRXが設定されていない場合、PDCCHモニタリング/受信が時間ドメインにおいて連続的に行われる。例えば、DRXが設定されていない場合、本発明において、PDCCH受信機会(例えば、PDCCH探索空間を有するスロット)は連続的に設定される。一方、DRX設定有無には関係なく、測定ギャップで設定された時間区間では、PDCCHモニタリングが制限されてもよい。
表2は、DRXに関連する端末の過程を示す(RRC_CONNECTED状態)。表2を参照すると、DRX構成情報は、上位層(例えば、RRC)シグナリングを介して受信され、DRX ON/OFFは、MAC層のDRXコマンドによって制御される。DRXが設定される場合、端末は、図7に示したように、本発明において説明/提案した手順及び/又は方法を行うとき、PDCCHモニタリングを不連続的に行うことができる。
ここで、MAC−CellGroupConfigは、セルグループのためのMAC(Medium Access Control)パラメータを設定するのに必要な構成情報を含む。MAC−CellGroupConfigは、DRXに関する構成情報を含んでもよい。例えば、MAC−CellGroupConfigは、DRXの定義において以下のような情報を含む。−Value of drx−OnDurationTimer:DRXサイクルの開始区間の長さを定義−Value of drx−InactivityTimer:初期UL又はDLデータを指示するPDCCHが検出されたPDCCH機会の後に端末が起動状態にある時間区間の長さを定義
−Value of drx−HARQ−RTT−TimerDL:DL初期送信が受信された後、DL再送信が受信されるまでの最大時間区間の長さを定義
−Value of drx−HARQ−RTT−TimerDL:UL初期送信に対するグラントが受信された後、UL再送信に対するグラントが受信されるまでの最大の時間区間の長さを定義
−drx−LongCycleStartOffset:DRXサイクルの時間長さと開始時点を定義
−drx−ShortCycle(optional):short DRXサイクルの時間長さを定義
ここで、drx−OnDurationTimer、drx−InactivityTimer、drx−HARQ−RTT−TimerDL、drx−HARQ−RTT−TimerDLのうちのいずれか1つでも動作中であれば、端末は、起動状態を維持しながら、毎PDCCH機会ごとにPDCCHモニタリングを行う。
LTEシステムにおけるPRS(Positioning Reference Signal)
測位(Positioning)は、無線信号を測定してUEの地理的位置及び/又は速度を決定することを意味する。位置情報はUEに関連するクライアント(例えば、アプリケーション)により要請され、クライアントに報告する。また位置情報はコアネットワーク(Core Network)内に含まれるか、又はコアネットワークに接続したクライアントにより要請される。位置情報はセル基盤又は地理的座標のような標準形式(Standard format)で報告され、このとき、UEの位置及び速度に対する推定エラー値及び/又は測位に使用された測位方法を一緒に報告することができる。
かかる測位のために、PRS(Positioning Reference Signal)を使用する。PRSはUEの位置推定のために使用される参照信号である。例えば、LTEシステムでは、PRSはPRS送信のために設定された下りリンクサブフレーム(以下、‘位置決めサブフレーム(Positioning Subframe)’)のみで送信される。もしMBSFN(Multimedia broadcast single frequency network)サブフレームとnon−MBSFNサブフレームがいずれも位置決めサブフレームとして設定されると、MBSFNサブフレームのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルはサブフレーム#0とCP(Cyclic Prefix)が同一でなければならない。もしセル内で位置決めサブフレームがMBSFMサブフレームのみで設定された場合、MBSFNサブフレーム内でPRSのために設定されたOFDMシンボルは拡張CPを有することができる。
かかるPRSのシーケンスは以下の数1により定義できる。
ここで、n
sは無線フレーム内でのスロット数を意味し、lはスロット内でのOFDMシンボル数を意味する。
は下りリンク帯域幅設定のうちの最大値であって、
の定数倍で表現される。
は周波数ドメインにおいてRB(Resource Block)のサイズであり、例えば、12個の副搬送波からなる。
c(i)はPseudo−Randomシーケンスであり、以下の数2により初期化できる。
上位階層において、特に設定しない限り、
は
と同一であり、N
CPは一般CP(Cyclic Prefix)では1、拡張CPでは0である。
図8はPRSがサブフレーム内でマッピングされるパターンを例示する図である。図8に示すように、PRSはアンテナポート6を介して送信される。図8の(a)は一般CPにおいてPRSがマッピングされることを示し、図8の(b)は拡張CPにおいてPRSがマッピングされることを示している。
なお、LTEシステムにおいて、PRSは位置推定のためにグルーピングされた連続するサブフレームで送信されるが、このとき、位置推定のためにグルーピングされたサブフレームを位置決め機会(Positioning Occasion)という。かかる位置決め機会は1、2、4又は6サブフレームからなる。またかかる位置決め機会は160、320、640又は1280サブフレーム周期で周期的に発生する。PRS送信の開始サブフレームを指示するためのセル特定のサブフレームオフセット値が定義され、オフセット値とPRS送信のための位置決め機会の周期は以下の表3に示すように、PRS設定インデックス(Configuration Index)により誘導される。
一方、各々の位置決め機会に含まれたPRSは一定の電力で送信される。このとき、特定の位置決め機会ではゼロパワーでPRSが送信されるが、これをPRSミューティング(muting)という。例えば、サービングセルで送信されるPRSをミューティングすることにより、端末が隣接セルのPRSを容易に検出することができる。セルに対するPRSミューティング設定は2、4、8又は16個の位置決め機会からなる周期的ミューティングシーケンスにより定義される。即ち、周期的ミューティングシーケンスはPRSミューティング設定に対応する位置決め機会によって2、4、8又は16ビットで構成され、各々のビットは‘0’又は‘1’の値を有する。例えば、ビット値が‘0’である位置決め機会でPRSミューティングが行われる。なお、位置決めサブフレームは低干渉サブフレーム(low interference subframe)に設計されて、位置決めサブフレームではデータが送信されない。従って、PRSは他のセルのPRSにより干渉されることはできるが、データ送信によっては干渉されない。
NRシステムでのUE位置決めアーキテクチャ(UE Positioning Architecture)
図9はNG−RAN(Next Generation−Radio Access Network)又はE−UTRANに接続されるUEに対する測位が可能な5Gシステムでのアーキテクチャを示す図である。
図9を参照すると、AMF(Core Access and Mobility Management Function)は、特定のターゲットUEに関連する位置サービスに対する要請をGMLC(Gateway Mobile Location Center)のような他のエンティティ(entity)から受信するか、又はAMF自体で特定のターゲットUEの代わりに位置サービスを開始すると決定することができる。この場合、AMFはLMF(Location Management Function)に位置サービス要請を送信する。位置サービス要請を受信したLMFは位置サービス要請を処理してUEの推定された位置などを含む処理結果をAMFに戻すことができる。一方、位置サービス要請がAMF以外にGMLCのような他のエンティティから受信された場合は、AMFはLMFから受信した処理結果を他のエンティティに伝達することができる。
ng−eNB(new generation evolved−NB)及びgNBは位置追跡のための測定結果を提供できるNG−RANのネットワーク要素であり、ターゲットUEに対する無線信号を測定して、その結果値をLMFに伝達する。またng−eNBは遠隔無線ヘッド(remote radio heads)のようないくつかのTP(Transmission Point)又はE−UTRAのためのPRS基盤のビーコンシステム(Beacon System)を支援するPRS専用のTPを制御することができる。
LMFはE−SMLC(Enhanced Serving Mobile Location Centre)に連結され、E−SMLCはLMFがE−UTRANに接続可能にする。例えば、E−SMLCはLMFがeNB及び/又はE−UTRAN内のPRS専用TPから送信された信号によりターゲットUEが得た下りリンク測定を用いてE−UTRANの測位方法の1つであるOTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)を支援するようにする。
なお、LMFはSLP(SUPL Location Platform)に連結される。LMFはターゲットUEに対する互いに異なる位置決めサービスを支援して管理するる。LMFはUEの位置測定を得るために、ターゲットUEのためのサービングng−eNB又はサービングgNBと相互作用する。ターゲットUEの測位のために、LMFはLCS(Location Service)クライアント類型、求められるQoS(Quality of Service)、UE測位能力(UE positioning capabilities)、gNB測位能力及びng−eNB測位能力などに基づいて測位方法を決定し、かかる測位方法をサービングgNB及び/又はサービングng−eNBに適用する。またLMFはターゲットUEに対する位置推定値と位置推定及び速度の正確度のような追加情報を決定する。SLPはユーザ平面(user plane)により測位を担当するSUPL(Secure User Plane Location)エンティティである。
UEはNG−RAN及びE−UTRANで送信する下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal)を活用してUEの位置を測定する。このとき、NG−RAN及びE−UTRANからUEに送信される下りリンク参照信号には、SS/PBCHブロック、CSI−RS及び/又はPRSなどが含まれ、どの下りリンク参照信号を使用してUEの位置を測定するかは、LMF/E−SMLC/ng−eNB/E−UTRANなどの設定に従う。また互いに異なるGNSS(Global Navigation Satellite System)、TBS(Terrestrial Beacon System)、WLAN接続ポイント、ブルートゥースビーコン及びUEに内装されたセンサ(例えば、気圧センサ)などを活用するRAT−independent方式でUEの位置を測定することもできる。UEはLCSアプリケーションを含むこともでき、UEが接続されたネットワークとの通信又はUEに含まれた他のアプリケーションによりLCSアプリケーションに接続することができる。LCSアプリケーションはUEの位置を決定するために必要な測定及び計算能力を含む。例えば、UEはGPS(Global Positioning System)のような独立した測位機能を含むことができ、NG−RAN送信とは独立してUEの位置を報告することができる。かかる独立的に得た測位情報はネットワークから得た測位情報の補助情報としても活用される。
UEの位置測定のための動作
図10はUEの位置を測定するためのネットワークの具現例を示す。UEがCM−IDLE(Connection Management−IDLE)状態にあるとき、AMFが位置サービス要請を受信すると、AMFはUEとのシグナリング連結を設定し、特定のサービングgNB又はng−eNBを割り当てるために、ネットワークトリガーサービスを要請する。かかる動作過程は図10では省略されている。即ち、図10ではUEが連結モード(connected mode)であると仮定する。しかし、シグナリング及びデータ非活性などの理由で、NG−RANによりシグナリング連結が測位過程の進行中に解除されることもできる。
図10を参照して具体的にUEの位置測定のためのネットワーク動作過程について説明すると、段階1aにおいて、GMLCのような5GCエンティティはサービングAMFにターゲットUEの位置を測定するための位置サービスを要請する。但し、GMLCが位置サービスを要請しなくても、段階1bによってサービングAMFがターゲットUEの位置を測定するための位置サービスが必要であると決定することもできる。例えば、緊急呼び出し(emergency call)のためのUE位置を測定するために、サービングAMFが直接位置サービスを行うことを決定することもできる。
その後、AMFは段階2によってLMFに位置サービス要請を送信し、段階3aによってLMFは位置測定データ又は位置測定補助データを得るための位置手順(location procedures)をサービングng−eNB、サービングgNBと共に開始する。例えば、LMFがNG−RANに1つ以上のUEと関連する位置関連情報を要請し、必要な位置情報の類型及び関連QoSを指示することができる。そうすると、NG−RANは要請に応答して、LMFに位置関連情報を送信する。このとき、上記要請による位置決め方法がE−CIDである場合、NG−RANは更なる位置関連情報をLMFに1つ以上のNRPPaメッセージにより送信することができる。ここで、‘位置関連情報’とは、実際の位置推定情報及び無線測定又は位置測定などのように位置計算に使用される全ての値を意味する。また段階3aで使用されるプロトコル(Protocol)はNRPPaプロトコルであり、それについては後述する。
さらに、段階3bによってLMFはUEと共に下りリンク測位のための位置手順(location procedures)を開始する。例えば、LMFはUEに位置補助データを送信するか、位置推定値又は位置測定値を得ることができる。例えば、段階3bにおいて性能情報交換(Capability Transfer)過程を行うことができる。具体的には、LMFはUEに性能(Capability)情報を要請し、UEはLMFに性能情報を送信することができる。このとき、性能情報とは、LFM又はUEが支援できる位置測定方法に関する情報、A−GNSSのための補助データ(Assistance data)の様々なタイプのように特定の位置測定方法に対する様々な側面(aspects)に関する情報、及び多重LPPトランザクションをハンドリングできる能力のようにいずれか1つの位置測定方法に限られない共通特徴に関する情報などを含む。なお、場合によっては、LMFがUEに性能情報を要請しなくても、UEがLMFに性能情報を提供することができる。
さらに他の例として、段階3bにおいて、位置補助データ交換(Assistance data transfer)過程を行うことができる。より具体的には、UEはLMFに位置補助データを要請し、必要とする特定の位置補助データをLMFに指示することができる。そうすると、LMFはそれに対応する位置補助データをUEに伝達し、さらに1つ以上の追加LPPメッセージにより追加補助データ(Additional assistance data)をUEに送信することができる。なお、LMFからUEに送信される位置補助データはユニキャスト(unicast)方式で送信され、場合によっては、UEがLMFに補助データを要請する過程無しに、LMFがUEに位置補助データ及び/又は追加補助データを送信することができる。
さらに他の例として、段階3bにおいて、位置情報交換(location Information Transfer)過程を行うことができる。より具体的には、LMFがUEに該当UEに関連する位置関連情報を要請し、必要な位置情報の類型及び関連QoSを指示することができる。そうすると、UEは要請に応答して、LMFに位置関連情報を送信する。このとき、さらにUEは追加位置関連情報をLMFに1つ以上のLPPメッセージにより送信することができる。ここで、‘位置関連情報’とは、実際の位置推定情報及び無線測定又は位置測定などのように位置計算に使用される全ての値を意味し、代表的には複数のNG−RAN及び/又はE−UTRANからUEに送信される下りリンク参照信号(Downlink Reference Signal)に基づいてUEが測定するRSTD(Reference Signal Time Difference)値がある。これと同様に、UEはLMFから要請がなくても、位置関連情報をLMFに送信することができる。
一方、上記段階3bで行われる過程は単独で行うこともできるが、連続して行われることもできる。一般的には、性能情報交換過程、位置補助データ交換過程、位置情報交換過程の順に段階3bが行われるが、これに限られない。言い換えれば、段階3bは位置測定の柔軟性を向上させるために、特定の順序にかかわらない。例えば、UEはLMFが既に要請した位置測定要請を行うために、いつでも位置補助データを要請することができる。また、LMFもUEが伝達した位置情報が要求するQoSを満たさない場合、いつでも位置測定値又は位置推定値などの位置情報を要請することができる。これと同様に、UEが位置推定のための測定を行わない場合には、いつでもLMFに性能情報を送信することができる。
段階3bにおいて、LMFとUEの間で交換する情報又は要請にエラーが発生した場合は、Errorメッセージが送受信され、位置測定を中断するための中断(Abort)メッセージが送受信されることもできる。
段階3bで使用されるプロトコルはLPPプロトコルであることができ、それについては後述する。
また、段階3bは段階3aが行われた後、さらに行われることもできるが、段階3aの代わりに行われることもできる。
段階4において、LMFはAMFに位置サービス応答を提供する。また位置サービス応答にはUEの位置推定が成功したか否かに関する情報及びUEの位置推定値が含まれる。その後、段階1aにより図10の手順が開始されると、AMFはGMLCのような5GCエンティティに位置サービス応答を伝達することができ、段階1bにより図10の手順が開始されると、AMFは緊急呼び出しなどに関連する位置サービス提供のために、位置サービス応答を用いることができる。
位置測定のためのプロトコル
(1)LTE Positioning Protocol(LPP)
図11はLMFとUEの間のLPPメッセージ送信を支援するために使用されるプロトコル層の例示を示す。LPP PDUはMAFとUEの間のNAS PDUにより送信される。図11を参照すると、LPPはターゲット装置(例えば、制御平面でのUE又はユーザ平面でのSET(SUPL Enabled Terminal))と位置サーバー(例えば、制御平面でのLMF又はユーザ平面でのSLP)の間を連結することができる。LPPメッセージはNG−CインターフェースによるNGAP、LTE−Uu及びNR−UuインターフェースによるNAS/RRCなどの適切なプロトコルを使用して、中間ネットワークインターフェースによって透明な(Transparent)PDUの形態で伝達される。LPPプロトコルは様々な測位方法を使用してNR及びLTEのための測位を可能にする。
例えば、LPPプロトコルによりターゲット装置及び位置サーバーは相互間の性能情報交換、測位のための補助データ交換及び/又は位置情報の交換を行うことができる。またLPPメッセージによりエラー情報交換及び/又はLPP手順の中断指示などを行うこともできる。
(2)NR Positioning Protocol A(NRPPa)
図12はLMFとNG−RANノードの間のNRPPa PDU送信を支援するために使用されるプロトコル層を例示する。NRPPaはNG−RANノードとLMFの間の情報交換に使用される。具体的には、NRPPaはng−eNBからLMFに送信される測定のためのE−CID、OTDOA測位方法を支援するためのデータ、NR Cell ID測位方法のためのCell−ID及びCell位置IDなどを交換することができる。AMFは連関するNRPPaトランザクション(transaction)に関する情報がなくても、NG−Cインターフェースにより連関するLMFのルーティングIDに基づいてNRPPa PDUをルーティングすることができる。
位置及びデータ収集のためのNRPPaプロトコルの手順は、2つの類型に区分できる。第1の類型は、特定のUEに関する情報(例えば、位置測定情報など)を伝達するためのUE関連手順(UE associated procedure)であり、第2の類型は、NG−RANノード及び関連するTPに適用可能な情報(例えば、gNB/ng−eNG/TPタイミング情報など)を伝達するための非UE関連手順(non UE associated procedure)である。この2つの類型の手順は、個々に支援されるか、又は同時に支援される。
測位方法(positioning Measurement Method)
NG−RANで支援する測位方法には、GNSS、OTDOA、E−CID(enhanced cell ID)、気圧センサ測位、WLAN測位、ブルートゥース測位及びTBS(terrestrial beacon system)、UTDOA(Uplink Time Difference of Arrival)などがある。これらの測位方法のうち、いずれか1つの測位方法を用いてUEの位置を測定できるが、2つ以上の測位方法を用いてUEの位置を測定することもできる。
(1)OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)
図13はOTDOA測位方法を説明する図である。OTDOA測位方法ではUEがeNB、ng−eNB及びPRS専用のTPを含む多数のTPから受信された下りリンク信号の測定タイミングを用いる。UEは位置サーバーから受信した位置補助データを用いて、受信された下りリンク信号のタイミングを測定する。この測定結果及び隣のTPの地理的座標に基づいて、UEの位置を決定することができる。
gNBに連結されたUEはTPからOTDOA測定のための測定ギャップ(gap)を要請することができる。もしUEがOTDOA補助データ内の少なくとも1つのTPのためのSFNを認知できないと、UEはRSTD(Reference Signal Time Difference)の測定を行うための測定ギャップを要請する前に、OTDOA参照セル(reference cell)のSFNを得るために自律的なギャップ(autonomous gap)を使用することができる。
ここで、RSTDは参照セルと測定セルから各々受信した2つのサブフレームの境界の間における最小の相対的時間差に基づいて定義される。即ち、測定セルから受信されたサブフレームの開始時間に最も近い参照セルのサブフレームの開始時間の間の相対的な時間差に基づいて計算できる。一方、参照セルはUEにより選択される。
正確なOTDOA測定のためには、地理的に分散された3つ以上のTP又は基地局から受信された信号のTOA(time of arrival)を測定する必要がある。例えば、TP1、TP2及びTP3の各々に対するTOAを測定し、3つのTOAに基づいてTP1−TP2に対するRSTD、TP2−TP3に対するRSTD及びTP3−TP1に対するRSTDを計算して、それらに基づいて幾何学的双曲線を決定し、この双曲線が交差するところをUEの位置として推定することができる。このとき、各々のTOA測定に対する正確度及び/又は不確実性をあり得るので、推定されたUEの位置は測定不確実性による特定の範囲として知らせることもできる。
例えば、2つのTPに対するRSTDは以下の数3に基づいて算出できる。
ここで、cは光の速度であり、{xt、yt}はターゲットUEの(知られていない)座標であり、{xi、yi}は(知られた)TPの座標であり、{x1、y1}は参照TP(又は他のTP)の座標である。ここで、(Ti−T1)は2つのTPの間の送信時間オフセットであって、“Real Time Differences”(RTDs)と称され、ni、n1はUE TOA測定エラーに関する値を示す。
(2)E−CID(Enhanced Cell ID)
セルID(CID)の測位方法において、UEの位置はUEのサービングng−eNB、サービングgNB及び/又はサービングセルの地理的情報により測定できる。例えば、サービングng−eNB、サービングgNB及び/又はサービングセルの地理的情報は、ページング(paging)、登録(registration)などにより得られる。
一方、E−CID測位方法では、CID測位方法に加えてUE位置推定値を向上させるための更なるUE測定及び/又はNG−RAN無線リソースなどを用いることができる。E−CID測位方法において、RRCプロトコルの測定制御システムと同一の測定方法の一部を使用できるが、一般的にUEの位置測定のみのために更に測定を行うことはない。言い換えれば、UEの位置を測定するために別の測定設定(measurement configuration)又は測定制御メッセージ(measurement control message)は提供されず、UEも位置測定のみのための更なる測定動作が要請されるとは期待せず、UEが一般的に測定可能な測定方法により得た測定値を報告する。
例えば、サービングgNBはUEから提供されるE−UTRA測定値を使用してE−CID測位方法を具現する。
E−CID測位のために使用できる測定要素は、例えば、以下の通りである。
−UE測定:E−UTRA RSRP(Reference Signal Received Power)、E−UTRA RSRQ(Reference Signal Received Quality)、UE E−UTRA受信−送信時間差(Rx−Tx Time difference)、GERAN/WLAN RSSI(Reference Signal Strength Indication)、UTRAN CPICH(Common Pilot Channel) RSCP (Received Signal Code Power)、UTRAN CPICH Ec/Io
−E−UTRAN測定:ng−eNB受信−送信時間差(Rx−Tx Time difference)、タイミングアドバンス(Timing Advance;TADV)、Angle of Arrival(AoA)
ここで、TADVは以下のようにType1とType2に区分される。
TADV Type1=(ng−eNB受信−送信時間差)+(UE E−UTRA受信−送信時間差)
TADV Type2=ng−eNB受信−送信時間差
一方、AoAはUEの方向を測定するために使用される。AoAは基地局/TPから反時計方向にUEの位置に対する推定角度により定義される。このとき、地理的基準方向は北側である。基地局/TPはAoA測定のためにSRS(Sounding Reference Signal)及び/又はDMRS(Demodulation Reference Signal)のような上りリンク信号を用いる。またアンテナアレイの配列が大きいほど、AoAの測定正確度が高くなり、同じ間隔でアンテナアレイが配列された場合は、隣接するアンテナ素子で受信された信号は一定の位相変化(Phase−Rotate)を有する。
(3)UTDOA(Uplink Time Difference of Arrival)
UTDOAはSRSの到達時間を推定してUEの位置を決定する方法である。推定されたSRS到達時間を算出する時、サービングセルを参照セルとして使用して、他のセル(或いは基地局/TP)との到達時間差によりUEの位置を推定することができる。UTDOAを具現するために、E−SMLCはターゲットUEにSRS送信を指示するために、ターゲットUEのサービングセルを指示する。またE−SMLCはSRSが周期的であるか否か、帯域幅及び周波数/グループ/シーケンスホッピングのような設定を提供することができる。
SSB関連動作
図14はSSB構造を例示する。端末は、SSBに基づいてセル探索(search)、システム情報取得、初期接続のためのビーム整列、DL測定などを行うことができる。SSBは、SS/PBCH(Synchronization Signal/Physical Broadcast channel)ブロックと混用できる。
図14を参照すると、SSBは、PSS、SSS及びPBCHからなる。SSBは、4個の連続したOFDMシンボルに構成され、OFDMシンボルごとに、PSS、PBCH、SSS/PBCH及びPBCHが送信される。PSS及びSSSはそれぞれ、1個のOFDMシンボルと127個の副搬送波からなり、PBCHは、3個のOFDMシンボルと576個の副搬送波からなる。PBCHにはポーラーコーディング及びQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)が適用される。PBCHは、OFDMシンボルごとに、データREとDMRS(Demodulation Reference Signal)REからなる。RBごとに3個のDMRS REが存在し、DMRS RE間には3個のデータREが存在する。
セル探索は、端末がセルの時間/周波数同期を取得し、このセルのセルID(Identifier)(例えば、Physical layer Cell ID,PCID)を検出する過程を意味する。PSSは、セルIDグループ内においてセルIDを検出するのに用いられ、SSSは、セルIDグループを検出するのに用いられる。PBCHは、SSB(時間)インデックス検出及びハーフ−フレームの検出に用いられる。
端末のセル探索過程は、下記の表4のようにまとめられる。
336個のセルIDグループが存在し、セルIDグループごとに3個のセルIDが存在する。全1008個のセルIDが存在する。セルのセルIDが属するセルIDグループに関する情報は、セルのSSSを介して提供/取得され、セルID内の336個のセルのうちのセルIDに関する情報はPSSを介して提供/取得される。図15は、SSB送信を例示する。図15を参照すると、SSBは、SSB周期(periodicity)に合わせて周期的に送信される。初期セル探索時に端末が仮定するSSB基本周期は、20msと定義される。セル接続の後、SSB周期は、ネットワーク(例えば、基地局)によって{5ms,10ms,20ms,40ms,80ms,160ms}のいずれか1つに設定される。SSB周期の開始部にSSBバースト(burst)セットが構成される。SSBバーストセットは、5ms時間ウィンドー(即ち、ハーフ−フレーム)で構成され、SSBは、SSバーストセット内において最大L回送信できる。SSBの最大送信回数Lは、搬送波の周波数帯域に応じて、以下のように与えられる。1個のスロットは、最大2個のSSBを含む。−For frequency range up to 3GHz,L=4
−For frequency range from 3GHz to 6GHz,L=8
−For frequency range from 6GHz to 52.6GHz,L=64
SSバーストセット内においてSSB候補の時間位置は、SCSに応じて、以下のように定義される。SSB候補の時間位置は、SSBバーストセット(即ち、ハーフ−フレーム)内において、時間順に従って0〜L−1とインデックスされる(SSBインデックス)。
−Case A−15kHz SCS:候補SSBの開始シンボルのインデックスは、{2,8}+14*nで与えられる。搬送波周波数が3GHz以下の場合、n=0,1である。搬送波周波数が3GHz〜6GHzである場合、n=0,1,2,3である。
−Case B−30kHz SCS:候補SSBの開始シンボルのインデックスは、{4,8,16,20}+28*nで与えられる。搬送波周波数が3GHz以下の場合、n=0である。搬送波周波数が3GHz〜6GHzである場合、n=0,1である。
−Case C−30kHz SCS:候補SSBの開始シンボルのインデックスは、{2,8}+14*nで与えられる。搬送波周波数が3GHz以下の場合、n=0,1である。搬送波周波数が3GHz〜6GHzである場合、n=0,1,2,3である。
−Case D−120kHz SCS:候補SSBの開始シンボルのインデックスは、{4,8,16,20}+28*nで与えられる。搬送波周波数が6GHzより大きい場合、n=0,1,2,3,5,6,7,8,10,11,12,13,15,16,17,18である。
−Case E−240kHz SCS:候補SSBの開始シンボルのインデックスは、{8,12,16,20,32,36,40,44}+56*nで与えられる。搬送波周波数が6GHzより大きい場合、n=0,1,2,3,5,6,7,8である。
CSI関連動作
NR(New Radio)システムにおいて、CSI−RS(channel state information−reference signal)は、時間及び/又は周波数トラッキング(time/frequency tracking)、CSI計算(computation)、RSRP(reference signal received power)計算(computation)及び移動性(mobility)のために使用される。ここで、CSI計算はCSI獲得(acquisition)に関連し、RSRP計算はビーム管理(beam management、BM)に関連する。
図16はCSI関連過程の一例を示すフローチャートである。
−上記のようなCSI−RS用途の1つを行うために、UEはCSIに関連する設定情報をRRCシグナリングによりBSから受信する(S1601)。
CSIに関連する設定情報は、CSI−IM(interference management)リソース関連情報、CSI測定設定(measurement configuration) 関連情報、CSIリソース設定(Resource configuration)関連情報、CSI−RSリソース関連情報又はCSI報告設定(report configuration)関連情報のうちのいずれか1つをを含む。
i)CSI−IMリソース関連情報は、CSI−IMリソース情報(Resource information)、CSI−IMリソースセット情報(Resource set information)などを含む。CSI−IMリソースセットはCSI−IMリソースセットIDにより識別され、1つのリソースセットは少なくとも1つのCSI−IMリソースを含む。各々のCSI−IMリソースはCSI−IMリソースにより識別される。
ii)CSIリソース設定関連情報は、CSI−ResourceConfig IEで示される。CSIリソース設定関連情報はNZP(non zero power)CSI−RSリソースセット、CSI−IMリソースセット又はCSI−SSBリソースセットのうちのいずれか1つを含むグループを定義する。即ち、CSIリソース設定関連情報はCSI−RSリソースセットリストを含み、CSI−RSリソースセットリストはNZP CSI−RSリソースセットリスト、CSI−IMリソースセットリスト又はCSI−SSBリソースセットリストのうちのいずれか1つを含む。CSI−RSリソースセットはCSI−RSリソースセットIDにより識別され、1つのリソースセットは少なくとも1つのCSI−RSリソースを含む。各々のCSI−RSリソースはCSI−RSリソースIDにより識別される。
NZP CSI−RSリソースセットごとにCSI−RSの用途を示すRRCパラメータ(例えば、BM関連‘repetition’パラメータ、トラッキング関連‘trs−Info’パラメータ)が設定される。
iii)CSI報告設定(report configuration)関連情報は、時間ドメイン行動(time domain behavior)を示す報告設定タイプ(reportConfigType)のパラメータ及び報告するためのCSI関連の量(quantity)を示す報告量(reportQuantity)パラメータを含む。時間ドメイン行動(time domain behavior)は周期的、非周期的又は準−持続的(Semi−persistent)である。
−UEはCSIに関連する設定情報に基づいてCSIを測定する(S1603)。CSI測定は、(1)UEのCSI−RS受信過程(S1605)と、(2)受信されたCSI−RSによりCSIを計算(computation)する過程(S1607)とを含む。CSI−RSはRRCパラメータCSI−RS−ResourceMappingにより時間及び周波数ドメインでCSI−RSリソースのRE(Resource Element)マッピングが設定される。
−UEは測定されたCSIをBSに報告する(S1609)。
1.CSI測定
NRシステムはより柔らかく、動的なCSI測定及び報告を支援する。ここで、CSI測定はCSI−RSを受信し、受信されたCSI−RSを測定してCSIを得る過程を含む。
CSI測定及び報告の時間ドメイン行動として、CM(channel measurement)及びIM(interference measurement)が支援される。
NRのCSI−IM基盤のIMリソース(IMR)は、LTEのCSI−IMと類似するデザインを有し、PDSCHレートマッチングのためのゼロ電力(zero power、ZP)CSI−RSリソースとは独立して設定される。
BSは設定されたNZP CSI−RS基盤のIMRの各々のポート上でNZP CSI−RSをUEに送信する。
チャネルに対して、どのようなPMI及びRIフィードバックがない場合、多数のリソースがセットで設定され、BS又はネットワークはチャネル測定及び/又は干渉測定に対してNZP CSI−RSリソースのサブセットDCIにより指示する。
リソースセッティング及びリソースセッティングの設定についてより具体的に説明する。
1.1.リソースセッティング(Resource setting)
各々のCSIリソースセッティング‘CSI−ResourceConfig’は、(RRCパラメータCSI−RS−ResourceSetListにより与えられた)S≧1 CSIリソースセットに対する設定を含む。CSIリソースセッティングはCSI−RS−resourcesetlistに対応する。ここで、Sは設定されたCSI−RSリソースセットの数を示す。ここで、S≧1 CSIリソースセットに対する設定は、(NZP CSI−RS又はCSI−IMで構成された)CSI−RSリソースを含む各々のCSIリソースセットとRSRP計算に使用されるSSBリソースを含む。
各々のCSIリソースセッティングはRRCパラメータbwp−idにより識別されるDL BWP(bandwidth part)に位置する。またCSI報告セッティング(CSI reporting setting)にリンクされた全てのCSIリソースセッティングは同一のDL BWPを有する。
CSI−ResourceConfig IEに含まれるCSIリソースセッティング内におけるCSI−RSリソースの時間ドメイン行動は、RRCパラメータresourceTypeにより指示され、周期的、非周期的又は準−持続的である。
チャネル測定(channel measurement、CM)及び干渉測定(interference measurement、IM)のための1つ又はそれ以上のCSIリソースセッティングは、RRCシグナリングにより設定される。CMR(Channel Measurement Resource)はCSI獲得のためのNZP CSI−RSであり、IMR(Interference Measurement Resource)はCSI−IMとIMのためのNZP CSI−RSである。ここで、CSI−IM(又はIMのためのZP CSI−RS)は主にインタ−セル干渉測定について使用される。IMのためのNZP CSI−RSは主に多重ユーザ(multi−user)からのイントラ−セル干渉測定のために使用される。
UEはチャネル測定のためのCSI−RSリソース及び1つのCSI報告のために設定された干渉測定のためのCSI−IM/NZP CSI−RSリソースがリソースごとに'QCL−TypeD'であると仮定できる。
1.2.リソースセッティングの設定(Resource setting configuration)
リソースセッティングはリソースセットリストを意味する。1つの報告セッティングは最大3つのリソースセッティングに連結される。
−1つのリソースセッティングが設定されると、(RRCパラメータresourcesForChannelMeasurementにより与えられる)リソースセッティングはRSRP計算のためのチャネル測定に関する。
−2つのリソースセッティングが設定されると、(RRCパラメータresourcesForChannelMeasurementにより与えられる)1番目のリソースセッティングはチャネル測定のためのものであり、(csi−IM−ResourcesForInterference又はnzp−CSI−RS−ResourcesForInterferenceにより与えられる)2番目のリソースセッティングはCSI−IM又はNZP CSI−RS上で行われる干渉測定のためのものである。
−3つのリソースセッティングが設定されると、(resourcesForChannelMeasurementにより与えられる)1番目のリソースセッティングはチャネル測定のためのものであり、(csi−IM−ResourcesForInterferenceにより与えられる)2番目のリソースセッティングはCSI−IM基盤の干渉測定のためのものであり、(nzp−CSI−RS−ResourcesForInterferenceにより与えられる)3番目のリソースセッティングはNZP CSI−RS基盤の干渉測定のためのものである。
−(resourcesForChannelMeasurementにより与えられる)1つのリソースセッティングが設定されると、リソースセッティングはRSRP計算のためのチャネル測定に関する。
−2つのリソースセッティングが設定されると、(resourcesForChannelMeasurementにより与えられる)1番目のリソースセッティングはチャネル測定のためのものであり、(RRCパラメータcsi−IM−ResourcesForInterferenceにより与えられる)2番目のリソースセッティングはCSI−IM上で行われる干渉測定のために使用される。
1.3.CSI計算(computation)
干渉測定がCSI−IM上で行われると、チャネル測定のための各々のCSI−RSリソースは対応するリソースセット内でCSI−RSリソース及びCSI−IMリソースの順によりCSI−IMリソースとリソース別に連関される。チャネル測定のためのCSI−RSリソースの数はCSI−IMリソースの数と同一である。
CSI測定のために、UEは以下の事項を仮定する。
−干渉測定のために設定された各々のNZP CSI−RSポートは、干渉送信レイヤに該当する。
−干渉測定のためのNZP CSI−RSポートの全ての干渉送信レイヤは、EPRE(energy per Resource Element)比率を考慮する。
−チャネル測定のためのNZP CSI−RSリソース、干渉測定のためのNZP CSI−RSリソース又は干渉測定のためのCSI−IMリソースのRE上で異なる干渉信号を仮定する。
2.CSI報告
CSI報告のために、UEが使用可能な時間及び周波数はBSにより制御される。
CQI、PMI、CRI、SSBRI、LI、RI、RSRPについて、UEはN≧1CSI−ReportConfig報告セッティング、M≧1 CSI−ResourceConfigリソースセッティング及び1つ又は2つのトリガー状態のリスト(aperiodicTriggerStateList及びsemiPersistentOnPUSCH−TriggerStateListにより提供される)を含むRRCシグナリングを受信する。aperiodicTriggerStateListにおいて、各々のトリガー状態はチャネル及び選択的に干渉に対するリソースセットIDを指示する連関するCSI−ReportConfigsリストを含む。semiPersistentOnPUSCH−TriggerStateListにおいて、各々のトリガー状態は1つの連関するCSI−ReportConfigを含む。
即ち、端末は各々のCSI−RSリソースセッティングは該当CSIリソースセッティングに連関するCSI−ReportConfigsにより指示されるCSI報告をBSに送信する。例えば、該当CSIリソースセッティングに連関するCSI−ReportConfigsの指示により、CQI、PMI、CRI、SSBRI、LI、RI、RSRPのうちのいずれか1つを報告する。但し、該当CSIリソースセッティングに連関するCSI−ReportConfigsが‘none’を指示すると、端末は該当CSIリソースセッティングに連関するCSI又はRSRPを報告しない。なお、CSIリソースセッティングにはSS/PBCHブロックのためのリソースが含まれる。
図17は、NRにおいて使用される無線フレームの構造を例示している。
NRにおいて、上りリンク及び下りリンク送信はフレームで構成される。無線フレームは10msの長さを有し、2つの5msハーフフレーム(Half−Frame,HF)と定義される。ハーフフレームは5つの1msサブフレーム(Subframe,SF)と定義される。サブフレームは1つ以上のスロットに分割され、サブフレーム内のスロット数はSCS(Subcarrier Spacing)に依存する。各スロットはCP(cyclic prefix)によって12つ又は14つのOFDM(A)シンボルを含む。一般CPが使用される場合、各スロットは14つのシンボルを含む。拡張CPが使用される場合は、各スロットは12つのシンボルを含む。ここで、シンボルはOFDMシンボル(或いは、CP−OFDMシンボル)、SC−FDMAシンボル(或いは、DFT−s−OFDMシンボル)を含むことができる。
表5は、一般CPが使用される場合、SCSによってスロットごとのシンボル数、フレームごとのスロット数とサブフレームごとのスロット数が変化することを例示している。
*Nslot symb:スロット内のシンボル数、
*Nframe,u slot:フレーム内のスロット数
*Nsubframe,u slot:サブフレーム内のスロット数
表6は、拡張CPが使用される場合、SCSによってスロットごとのシンボル数、フレームごとのスロット数とサブフレームごとのスロット数が変化することを例示している。
NRシステムでは1つの端末に併合される複数のセル間でOFDM(A)ニューマロロジー(numerology)(例えば、SCS、CP長さなど)が異なるように設定されてもよい。これにより、同数のシンボルで構成された時間リソース(例えば、SF、スロット又はTTI)(便宜上、TU(Time Unit)と通称)の(絶対時間)区間が併合されたセル間で異なるように設定される。図18は、NRフレームのスロット構造を例示している。スロットは時間ドメインで複数のシンボルを含む。例えば、一般CPの場合、1つのスロットが7つのシンボルを含むが、拡張CPの場合は、1つのスロットが6つのシンボルを含む。搬送波は周波数ドメインで複数の副搬送波を含む。RB(Resource Block)は周波数ドメインで複数(例えば、12)の連続する副搬送波と定義される。BWPは周波数ドメインで複数の連続する(P)RBと定義され、1つのニューマロロジー(numerology)(例えば、SCS、CP長さなど)に対応することができる。搬送波は最大N個(例えば、4つ)のBWPを含む。データ通信は活性化されたBWPで行われ、1つの端末には1つのBWPのみが活性化される。リソースグリッドにおいて各々の要素はリソース要素(Resource Element、RE)と称され、1つの複素シンボルがマップされることができる。図19は自己完備型(Self−contained)スロットの構造を例示している。NRシステムにおいて、フレームは1つのスロット内にDL制御チャンネル、DL又はULデータ、UL制御チャンネルなどを全て含むことができる自己完備型構造を特徴とする。例えば、スロット内の最初のN個のシンボルは、DL制御チャンネルを送信するときに使用され(以下、DL制御領域)、スロット内の最後のM個のシンボルは、UL制御チャンネルを送信するときに使用される(以下、UL制御領域)。NとMはそれぞれ0以上の整数である。DL制御領域とUL制御領域の間におけるリソース領域(以下、データ領域)は、DLデータ送信のために使用されるか、又はULデータ送信のために使用される。一例として、以下の構成を考慮することができる。各区間は時間順である。
1.DLのみの構成
2.ULのみの構成
3.混合UL−DLの構成
−DL領域+GP(Guard Period)+UL制御領域
−DL制御領域+GP+UL領域
*DL領域:(i)DLデータ領域、(ii)DL制御領域+DLデータ領域
*UL領域:(i)ULデータ領域、(ii)ULデータ領域+UL制御領域
DL制御領域ではPDCCHが送信され、DLデータ領域ではPDSCHが送信されることができる。UL制御領域ではPUCCHが送信され、ULデータ領域ではPUSCHが送信されることができる。PDCCHではDCI(Downlink ontrol nformation)、例えば、DLデータスケジューリング情報、ULデータスケジューリング情報などが送信される。PUCCHではUCI(Uplink ontrol nformation)、例えば、DLデータに対するACK/NACK(Positive cknowledgement/Negative cknowledgement)情報、CSI(Channel tate nformation)情報、SR(Scheduling equest)などが送信される。GPは基地局と端末が送信モードから受信モードに転換する過程又は受信モードから送信モードに転換する過程で時間ギャップを提供する。サブフレーム内でDLからULに転換する時点の一部のシンボルがGPとして設定されることができる。
一方、本発明で言及する位置サーバー(location server)は、無線測位(wireless positioning)動作を主管する特定の基地局である。又は基地局とは独立した個体として、測位動作(positioning operation)を主管するサーバー/主体であることができる。NR(New RAT)システムは狭ビーム(narrow−beam)基盤のシステムで動作する蓋然性が高いので、送受信機の送受信ビームスイーピング(TX/RX beam sweeping)動作を考慮して端末の測定を報告するように基地局/LMF/位置サーバーが端末に指示/設定することができる。
RAT−依存測位の報告(Reporting behavior for RAT−dependent positioning)
1つの受信ビームに対して複数のTP/基地局の送信ビームスイーピングを考慮して測定及び/又は報告のためのPRS送受信の基本単位としてPRSブロック(PRS Block)を定義することができる。またPRSブロックが繰り返される構造としてPRS機会(Occasion)を定義することができる。本発明で言及するPRSブロックは各々のTP/基地局の特定の送信ビームに対応し、上述したように、TP/基地局の多重ビームスイーピングが反映されて設定/指示/定義されたものである。またLMF/位置サーバーは端末にPRSブロックを設定/指示することができる。PRSブロックはPRS送受信のための基本単位であり、PRSに対する端末の測定獲得及び/又は測定報告(measurement reporting)動作の基本単位になる。
一方、複数のPRSリソース集合(Resource set)を含むPRSブロックを設計するために、以下のような要素が考慮される。
−図20の(a)を参照すると、1つのTP/基地局に関連して、PRSリソース集合内の全てのPRSリソースは1つのPRSブロック内で送信される。このとき、1つのPRSリソースは1つの送信ビームに対応するので、1つのPRSブロック内で複数の送信ビームによりPRSが送信されることができる。
−図20の(b)を参照すると、全体TP/基地局を考慮するとき、RPSブロック内の全体周波数RE(Resource Element)及び時間RE(Resource Element)はPRSリソース集合により完全に占有されることができる。
例えば、TP/基地局の送信ビームスイーピング周期が2である3つのTP/基地局を考慮すると、3つのPRSリソース集合が存在し、3つのPRSリソース集合は各々のTP/基地局の2つの送信ビームに対応する2つのPRSリソースを含む。
図21を参照すると、PRS機会はPRSブロックがN回繰り返された構造であり、ネットワーク/LMFはPRSブロックを繰り返して送信し、端末はhearability向上のためにPRSブロックを受信するか、又は性能によって受信ビームスイーピングを行うことができる。
時間リソース及びビームスイーピング基盤
基地局/LMF/位置サーバーは特定の時間リソース、時間区間及び/又は時間単位で送信されるPRSに連動/連結/連携して少なくとも1つのToA/RSTD/TDoA/AoA又はToA/RSTD/TDoA/AoA+RSSI/RSRP測定又は報告することを端末に指示/設定する。なお、RSSI/RSRP測定の計算は測定された受信強度の平均値に基づいて算出する。また基地局/LMF/位置サーバーは端末が報告する測定値に対応するPRSリソースのインデックスを報告するように端末に指示することができる。
例えば、基地局/LMF/位置サーバーは端末にAOA、ToA、RSTDなどの端末がPRSを受信して得た測定情報をPRSブロック/PRS機会/PRS機会グループ単位で報告するように設定/指示/命令することができる。また基地局/LMF/位置サーバーは端末にAOA、ToA、RSTDなどの測定情報を特定のPRSブロック/PRS機会/PRS機会グループ単位で獲得及び報告するように設定/指示することができる。
これはTP/基地局及び/又は端末の送受信ビームスイーピング動作(beam sweeping operation)が行われる時間単位に関連して重要である。
例えば、基地局/LMF/位置サーバーはPRS送受信のための送受信ビームスイーピング(TX/RX beam sweeping)動作を以下のように端末に設定/指示することができる。
1)1つのPRSブロックは1つ以上のTP/基地局が送信ビーム(TX beam)を変更しながらPRSを送信することに基づいて設計される。例えば、1つのPRSブロック内で各々のTP/基地局が必要な送信ビームスイーピング区間(TX beam sweeping period)、送信ビームスイーピング(TX beam sweeping)の総回数を考慮してPRSブロックを構成するか、又は設定することができる。
2)1つのPRSブロックは1つ以上のTP/基地局が同一の送信ビームでPRSを繰り返して送信する形態で設計/設定/構成される。かかるPRSブロックは端末がPRSを繰り返し受信しながらSNR(Signal to Noise Ratio)利得(gain)を得ることができる。又は端末が同一のPRSを繰り返して受信するとき、端末が受信ビーム(RX beam)を変更しながら該当受信ビームに基づいて測定を行うことができる。
3)1つのPRSブロックは端末の受信ビームスイーピング及びTP/基地局の送信ビームスイーピングを考慮せず、複数のOFDMシンボルを単純にグルーピング(grouping)した形態で構成/設定/定義することができる。
4)PRS機会はPRSブロックより大きい単位で構成され、複数のPRSブロックが1つのPRS機会を構成することができる。例えば、1つのPRS機会は各々のTP/基地局がM(≧1)回の送信ビームを変更するビームスイーピング区間(beam sweeping period)を考慮して、各送信ビームでPRSがN(≧1)回端末に送信されるように構成できる。例えば、1つのPRS機会内で基地局の送信ビームスイーピング区間(TX beam sweeping period)及び端末の受信ビームスイーピング区間(RX beam sweeping period)を全て考慮してPRSを送受信することができる。ここで、おのおののTP/基地局のビームスイーピング回数を示すMは、各々のTP/基地局ごとに異なる。また1つ以上のPRS機会を1つのPRS機会グループとして定義/設定/指示することができる。
5)PRSを受信する端末の受信ビームスイーピング(RX beam sweeping)は、以下のような単位で行われる。
−送信ビームが固定され、1つ以上のPRSリソース単位で受信ビームを変更する。
−PRSブロック単位で受信ビームを変更する。このとき、送信ビームはPRSブロック内で変更される。
−PRS機会の単位で受信ビームを変更する。このとき、送信ビームはPRS機会内で変更される。
−同一のPRSを同一の下りリンク送信ビームで複数回送信する場合、1つの固定した受信ビームを用いて複数回同一の下りリンク送信ビームにより送信されるPRSを受信し、十分な繰り返し及びSNR利得を得、PS受信ビームを変更することができる。
−PRS機会グループ単位で受信ビームを変更する。
−受信ビームを変更しないことができる。言い換えれば、指示された受信ビームで繰り返して測定値を得て報告することができる。
例えば、図21に示すように、1つのPRSブロックがM(>1)個の送信ビームを含む送信ビームスイーピング区間(TX beam sweeping period)を考慮して構成される場合、M(>1)個の送信ビームで送信したPRSについて同一の受信ビームで受信した後に最も好ましいL(>0)個のAoA/ToA/RSTD/TDOA/RSRPを報告するように端末に指示/設定することができる。ここで、最も好ましいL個の測定値は最小のToA/RSTD/TDOA及び/又は最大のRSRP/RSSIを意味する。
一方、測定情報を得るか又は報告するために、基地局/LMF/位置サーバーは端末に特定の受信ビームを使用することを指示又は設定することができる。また基地局/LMF/位置サーバーは端末に1つのPRS機会に連携してToA/RSTD/TDOAなどを報告することを指示/設定することができる。
ここで、1つのPRS機会内で、TP/基地局ができる限り全ての送信ビームによりPRSを送信し、端末は各送信ビームにより送信されるPRSをできる限り全ての受信ビームを用いて受信することができる。又は1つのPRS機会内で、できる限り全ての送信ビームによりPRSが送信されるか、又はできる限り全ての受信ビームによりPRSを受信することもできる。
またPRS機会グループに連携して測定報告を指示することは、PRS送受信のための送受信ビームスイーピング区間(TX/RX beam sweeping period)が複数回繰り返されることを意味する。言い換えれば、PRS機会グループに連携して測定報告を指示することは、特定の送信ビームでPRSが送信され、これを特定の受信ビームで受信することを複数回繰り返すことであり、繰り返し利得(repetition gain)によりもっと正確な測定値を報告することができる。
一方、送受信ビームスイーピング(TX/RX beam sweeping)動作に関連して、CSI−RSリソース集合を設定するとき、上位階層パラメータ(higher layer parameter)と定義されている“repetition”を“on”又は“off”に設定することにより、端末が特定のCSI−RSリソース集合に含まれたCSI−RSリソースが同一の送信ビームで送信されるか否かを認知/仮定することができる。
一方、これと同様に、PRSリソースを設定できる。例えば、PRSリソース集合/グループ(Set/group)又は複数のPRSリソース集合/グループをグルーピングした単位の設定パラメータを導入して特定のTP/基地局の時間/空間/周波数リソースによる送信ビームスイーピングの有無を“on/off”に設定/指示することができる。例えば、特定のPRSリソース集合/グループに含まれたPRSリソースは同一の送信ビームにより送信されることを設定パラメータを“off”に設定して端末が認知することができる。ここで、PRSリソースが同一の送信ビームにより送信されることは、時間による送信ビームスイーピングを行わず、PRS送信することを意味する。即ち、1つの送信ビームによりPRSを送信することを意味する。
一方、PRSのビームスイーピング動作を設定するとき、CSI−RSとは異なるように、さらに以下の設定を考慮することができる。
1)PRSを送信する特定のTP/基地局がPRSを送信する送信ビームの時間/周波数リソースによる送信ビームスイーピングの有無を、PRSが送信するPRSブロック、PRS機会及び/又はPRS機会グループの単位で設定又は指示することができる。
2)PRSの場合、CSI−RSとは異なり、基地局/LMF/位置サーバーが送信ビームスイーピングの有無について端末に設定することと共に特定の時間リソース(例えば、PRSブロック/PRS機会/PRS機会グループ)に連結/連動/連携して端末に測定報告の動作を指示又は設定することができる。また基地局/LMF/位置サーバーは端末に特定のTP/基地局の特定の送信ビーム及び/又は端末の特定の受信ビームに対する測定獲得及び/又は測定報告を設定/指示することができる。さらに、かかる端末の動作は特定のPRSブロック及び/又はPRS機会及び/又はPRS機会グループのみについて行われるように指示/設定することができる。
3)測位のために、専用のPRSではなく、CSI−RS、SRS、SS/PBCHブロックなどが使用される場合、基地局/LMF/位置サーバーが送信ビームスイーピングの有無を端末に設定すると共に、特定の時間リソース(例えば、PRSブロック、連続的なスロット、特定の時間区間、特定の周期)に連結/連動/連携して端末に測定報告動作を指示/設定することができる。
上述した端末の測定は、RSTD、AoA、AoD、ToA、TDOA、RSRP、RSSIなどの端末測位のために使用される全ての測定情報を含む。これはTP/基地局と端末のビームスイーピング動作が行われる時間リソースの単位に関連する。また送受信ビームスイーピングに連携する報告設定/指示は、測位のために定義/設定される専用のRS(dedicated reference signal)の構造によっても重要である。
また、1つの送信ビームで送信される特定のRSリソース/単位(Resource/unit)を1つのブロックとして定義するSS/PBCHブロックとは異なるように、PRSを設定することができる。例えば、CSI−RS(Channel State Information Reference Signal)のように、RSリソース及び/又はRSリソース集合の単位でPRSが定義/設定されると、基地局/LMF/位置サーバーはTP/基地局がPRSを送信するとき、PRSリソース及び/又はPRSリソース集合ごとに特定のTP/基地局の送信ビーム変更の有無を端末が認知できるように、PRS設定と共に送信ビームスイーピングの有無を端末に設定/指示することができる。また得られた測定に対する報告単位を端末に指示/設定することができる。
PRS周波数リソース基盤
基地局/LMF/位置サーバーは特定の周波数リソースで送信されるPRSに連携/連動して端末に特定の報告動作を設定/指示することができる。
例えば、基地局/LMF/位置サーバーは端末に送信されるPRS周波数帯域によって互いに異なる測定報告を設定/指示することができる。また各々のPRS周波数帯域ごとに端末が使用する特定のビームを指示/設定することができる。
OTDOAなどのタイミング基盤の測位方法(positioning scheme)と角度(angle)基盤の測位方法を一緒に使用して端末の位置を測定するために、端末に特定のPRS周波数リソースについてToA/RSTD/TDoA報告を指示することができ、他の特定のPRS周波数リソースについてはAOAなどの角度に関連する測定を報告するように指示することができる。
基地局はK(>>1)RBs(Resource Blocks)にわたってPRSを送信するが、端末の性能によって、端末に送信されるPRS RBのうち、k(<<K)RBのみについてToA/RSTD/TDoA/AOAを報告するように指示することができる。
かかる周波数リソースと連動/連携して端末に測定報告を指示/設定することは、上述した時間リソース及びビームスイーピング基盤の測定報告を指示/設定することと一緒に行われる。また上述した測定はToA/RSTD/TDOA/AOA及びRSSI/RSRPを含めて端末測位のために使用できる全ての測定情報を意味する。
PRS空間リソース基盤
端末測位のために端末は複数のセル/基地局/TRPで送信されるPRSのようなRSを受信して、ToA/RSTD/AoAなどの測定及び報告を行う。
互いに異なるTRP/基地局/セルで互いに異なるPRSリソース集合が送信される場合を考慮すると、RSTD報告のためのデフォルト動作として、端末は各々のPRSリソース集合で最小(minimum)ToAを有するPRSリソースを選択し、互いに異なるPRSリソース集合の間の最小ToAを示すRPSリソースの間のRSTDをLMF/位置サーバーに報告することができる。またかかる端末の動作を基地局/LMF/位置サーバーが指示/設定することができる。
基地局/LMF/位置サーバーは端末にPRS測定及び/又は報告のために端末の特定の受信パネルを指示/設定することができる。例えば、基地局/LMF/位置サーバーは端末に特定の受信パネルではToA、RSTDなどの測定を行い、他のパネルでは角度関連の(AoA)測定を行うように設定/指示することができる。
基地局/LMF/位置サーバーは端末に特定のパネル(例えば、下りリンクである場合、受信パネル、上りリンクである場合、送信パネル)を特定のPRSブロック、PRS機会及び/又はPRS機会グループで使用するように設定/指示することができる。
基地局/LMF/位置サーバーは端末に特定のパネル(例えば、下りリンクである場合、受信パネル、上りリンクである場合、送信パネル)を特定のPRSリソース及び/又はPRSリソース集合に対する測定のために使用するように設定/指示することができる。
端末が受信パネルごとに測定したAoA値を全て基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。しかし、受信パネルごとに測定したAoA値の差が特定の臨界値以下である場合は、端末は特定のパネルで測定したAoA値のみを報告するか、又は受信パネルごとに測定したAoA値の平均値を報告することができる。かかる端末の動作は基地局/LMF/位置サーバーが指示/設定することができる。また端末は測定した端末のパネルに関する情報とAoA値を一緒に報告することができる。
E−CIDと類似する方法基盤
LTEシステムのE−CID技法のように、NRシステムでも端末測位のために端末がサービスを受けているセル情報を活用することができる。NRシステムでは多重ビーム(multiple beams)を使用する複数のTP/基地局を考慮して、CSI−RSのように互いに異なるPRS集合が互いに異なるか又は互いに同一のTP/基地局に割り当てられることができる。それに基づいて、PRS set IDを活用して以下のように端末測位を行うことができる。
1)PRSリソース集合が互いに異なる基地局/TP/セルに該当する場合:
互いに異なるPRSリソース集合が互いに異なるTP/基地局/セルに割り当てられる場合、端末がPRSリソース集合インデックス(Resource set index)をLMF/位置サーバーに報告することにより、端末の位置をLMF/位置サーバーが把握することができる。PRSリソース集合インデックスと共に最大RSRP/RSSI/SINR及び/又はAoA(Angle of Arrival)値を報告するように設定/指示される。
例えば、端末が各々のPRSリソース集合(Set)に対する測定を行った結果、最大RSRP/RSSIを有するPRSリソースが含まれたPRSリソース集合IDを基地局/LMF/位置サーバーに報告するように端末に設定/指示することができる。例えば、TRP#0が互いに異なる4つの送信ビームでPRSリソース#00〜#03を送信し、かかるPRSリソース#00〜#03がPRSリソース集合#0に含まれ、TRP#1が互いに異なる4つの送信ビームでPRSリソース#10、#20、#30、#40を送信し、かかるPRSリソース#10〜#40がPRSリソース集合#1に含まれたことを仮定する。PRSリソース#00のRSRP/RSSIが最も大きい場合、端末はPRSリソース#00が含まれたPRSリソース集合のインデックスを基地局/LMF/位置サーバーに報告し、基地局/LMF/位置サーバーはPRSリソース集合インデックスにより端末の位置を把握する。言い換えれば、1つのPRSリソース集合は1つのTP/基地局に対応するので、端末が最大RSRP/RSSIを有するPRSリソース集合IDを基地局/LMF/位置サーバーに報告すると、基地局/LMF/位置サーバーは端末の位置に最も近いTP/基地局を推定して、これにより別途の演算を行わず、端末の大略の位置を把握することができる。
一方、端末は基地局/TP/位置サーバーの設定及び/又は端末の動作を行う環境によって、最大RSRP/RSSIではなく、RSTD/ToA値及びかかるRSTD/ToAに対応するPRSリソース集合IDを端末が基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。このとき、RSTD/ToA値は最小RSTD/ToA値が報告され、これと共に、最小RSTD/ToA値を有するPRSリソース集合IDを基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。
また端末がPRSリソース集合インデックスのようにPRSリソース集合に関する情報と該当PRSリソース集合に含まれたPRSリソースのうち、最大の測定値(例えば、最大のRSRP/RSRQ/RSSI/SINRなど)を有するPRSリソースに関連する情報(例えば、PRSリソースインデックス及びそれに相応するRSRP/RSSI値)をLMF/位置サーバーに報告するように端末に指示/設定することができる。
端末はPRSリソース集合インデックスをLMF/位置サーバーに報告して端末が位置するカバレッジのTP/基地局/セルを把握することができ、さらに最大測定値を有するPRSリソースインデックスを基地局/LMF/位置サーバーに報告してTP/基地局/セル内の端末の位置情報をより正確に把握することができる。また特定のTP/基地局/セルの各PRSリソースのための送信ビームの方向情報をLMF/位置サーバーが知っていると、特定のTP/基地局からの端末の位置、方向及び/又は距離を把握することができる。
また端末はPRSリソース集合の情報なしに、設定されたPRSリソースのうち、最大測定値(例えば、最大のRSRP/RSRQ/RSSI/SINRなど)を有するPRSリソース情報(例えば、PRSリソースインデックス)をLMF/位置サーバーに報告するように端末に指示/設定することができる。
また端末に1つのPRSリソース集合が設定されるか、又は複数のPRSリソース集合(multiple PRS Resource sets)が設定されても、PRSリソースが互いに異なるPRSリソース集合の間で共有されないと、特定のPRSリソースに関する情報を基地局/LMF/位置サーバーに報告しても端末の位置を把握することができる。
2)PRSリソース集合が1つのTRP/基地局/セルに割り当てられる場合:
互いに異なるPRSリソース集合が同じTRP/基地局/セルに割り当てられる場合、端末はPRSリソース集合が割り当てられるTRP/基地局/セルを識別するためのIDとPRSリソースインデックス及び/又はPRSリソース集合インデックスをLMF/位置サーバーに報告して、端末の位置をLMF/位置サーバーが把握することができる。このとき、端末は最大測定値(例えば、RSRP/RSSI/SINRなど)を有するPRSリソースインデックス及び/又はPRSリソース集合インデックスを報告することができる。
また互いに異なるPRSリソース集合が1つのTRP/基地局/セルに割り当てられる場合、同一のTRP/基地局/セルの互いに異なる送受信パネルのために、互いに異なるPRSリソース集合が使用される。例えば、送受信パネルごとに1つのPRSリソース集合が使用され、各パネルで使用する多重送受信ビームが1つのPRSリソース集合内の複数のPRSリソースにより送信される。各々のパネルは互いに異なる領域に対して特定の方向に指向性を有するため、TRP/基地局/セルの識別IDとPRSリソース集合IDを活用して端末が位置するTRP/基地局/セル及び/又は領域を把握することができる。
LTEシステムではE−CID技法のために、端末が位置するセルが変更される場合、それに関する情報を端末が報告する。それに基づいてNRシステムでは以下のような報告方法を考えることができる。
端末が測定しているRS(例えば、CSI−RS及び/又はPRS)リソースについて、最大測定値(例えば、RSRP/RSSI/SINRなど)を有するRSリソースが含まれたRSリソース集合(RS Resource set)が変更されることができる。また端末が位置するセル又はセルIDが変更されると、端末はセル又はセルIDが変更されたことを示す情報、変更されたセル情報及び/又は変更されたRSリソース集合情報をLMF/位置サーバーに報告することができる。
またRSリソース集合情報を使用して端末が位置する基地局/TRP/セル情報又は特定の基地局/TRP/セル内の特定の領域に関する情報を把握できるので、端末が位置するセル又はセルIDが変更されることに基づくトリガリング報告(triggered reporting)が有用に使用される。また持続的な測定獲得が必要である場合、RSは周期的/半永久的(periodically/semi−persistently)に送信されるRSに制限される。
また端末測位のためのものであるので、RSに対する測定は非常に長い周期に設定される。なお、RSは端末測位のために別に設定され、特にE−CID基盤の方式のために特定のRSリソース及び/又はRSリソース集合が設定されることができる。
また端末が測定しているRS(例えば、CSI−RS)リソースについて、最大測定値(例えば、最大RSRP/RSSI/SINRなど)を有するRSリソースが含まれたRSリソース集合が変更されると、端末はRSリソース集合が変更されたことを示す情報及び/又は変更されたRSリソース集合情報をLMF/位置サーバーに報告することができる。このとき、RSリソース集合が変更されたことは端末が位置するTP/基地局/セルが変更されたことを意味する。
角度情報基盤
TRP/基地局/セルで送信したRS(例えば、PRS、CSI−RSなど)について、端末がAoAのような角度情報をLMF/位置サーバーに報告することができる。このとき、基地局/TRPのビームスイーピング動作を考慮する必要がある。
端末は設定されたRSリソース集合(例えば、PRSリソース集合)に含まれた全てのRSリソースについて、RSRP/RSSI/SINRなどの受信信号の強度(Strength)及びAoAに対する測定を一緒に行うことができる。また端末はRSRP/RSSI/SINR値が最も大きいRSリソースに対するAoA値を基地局/LMF/位置サーバーに報告することができ、基地局/LMF/位置サーバーはかかる動作を端末に設定することができる。端末はAoA情報とともに、RSリソースインデックス及び/又は該当RSRP/RSSI値をLMF/位置サーバーに報告することができ、基地局/LMF/位置サーバーはかかる動作を端末に設定/指示することができる。
一方、送信ビーム方向によって端末のAoAが大きく変更されるが、各々のRSリソースごとに異なる送信ビームによりRSが送信される。このとき、端末の測位正確度を向上させるために、端末は受信RSリソースのRSRP/RSSI/SINR値が最も大きいビームにより送信されたRSリソースに対するAoAを測定し、基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。
なお、上記動作は下りリンクビーム管理プロトコル(DL beam management protocol)上で一緒に行われる。例えば、RSリソース集合を設定して、下りリンクビームスイーピングを行うとき、端末はRSリソース集合内に含まれた複数のRSリソースについてRSRP/RSSI/SINRに対する測定と共に、AoA測定を行うことができる。反面、端末はRSRP/RSSI/SINRに関する情報は基地局に報告し、AoA情報はLMF/位置サーバーに報告することもできる。
さらに、OTDOAのように時間差(timing difference)を活用する測位技法(positioning scheme)とAoAを活用する測位方式を一緒に使用して測位正確度を向上させることができる。
また1つのTRP/基地局/セルに一つのRSリソース集合が設定され、互いに異なるTRP/基地局/セルでは互いに異なるRSリソース集合が設定されると、端末が互いに異なるTRP/基地局で送信されるRSを受信してRSTD(Reference Signal Timing Difference)を計算するとき、互いに異なるRSリソース集合に含まれたRSリソースの間のToA差を計算して報告することができる。
端末はPRSリソース集合のようなRSリソース集合に含まれた全てのRSリソースについて、ToA(Timing of Arrival)及びAoAの測定を一緒に行うことができる。端末は最小ToAを有するRSリソース情報、最小ToA情報及び/又はそれに対応するAoA値をLMF/位置サーバーに報告することができる。また端末にタイミング情報及び/又は角度情報に対する測定及び報告のための特定のRSリソースが指示/設定された場合、端末は指示/設定されたRSリソースに対するAoA及び指示/設定されたRSリソースの間のRSTD値を一緒に報告することができる。
また互いに異なるTRP/基地局/セルで互いに異なるRSリソース集合が送信されると、端末は各々のRSリソース集合に含まれたRSリソースについてToA及び/又はAoA測定を得、各々のRSリソース集合で最小ToAを有するRSリソースの間の時間差(例えば、RSTD)の値と各々のRSリソース集合で最小ToAを示すRSリソースに対するAoA値をLMF/位置サーバーに報告することができる。
RS関連共通シーケンス基盤
端末の相互相関(cross−correlation)演算のための複雑度(complexity)を減らすために、複数のTRP/基地局/セルでPRSのようなRSを送信するとき、同一のシーケンスが割り当てられたRSリソースをSFN(Single Frequency Network)方式で同時に送信し、それについてToAを測定することができる。
複数の基地局/TRPで送信したPRSに同じシーケンスが割り当てられるので、TRP/セルを区分してToA情報を得ることはできないが、互いに異なる基地局/セルで独立的なシーケンスを使用するPRSを受信するための相互相関探索ウィンドウ(cross−correlation search window)を調整するために、同一のシーケンスが割り当てられたPRSを使用することができる。RS基盤の共通シーケンス方式は同一のRSリソースを複数のTP/基地局で送信することであり、RSリソースIDのみが異なり、時間/周波数/シーケンスは同一に割り当てられる。但し、この場合、時間ドメイン動作及び/又は周期などが異なることができる。
一方、上述したRS基盤の共通シーケンス方式に対する端末の動作は以下の通りである。
1)ToA(Timing of Arrival)報告:1つのTP/基地局でRSが送信されることではなく、複数の基地局/TPでRSが送信されるので、相互相関で最初のピーク(first peak)を報告することに大きな意味がない。従って、端末は平均ToA値を基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。また端末は最初のピークに相応するToA及び最後のピーク(last peak)に相応するToA値を基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。
2)RSTD報告:端末は測定したToA値に基づいて、最大のRSTD値を基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。
上述したような端末の報告のために、PRSのような特定のRSリソース及び/又はRSリソース集合が複数のTRP/基地局/セルで同時に送信するRS基盤の共通シーケンスの送信方式で送信されることを基地局/LMF/位置サーバーが端末に設定/指示することができる。この場合、端末は設定されたRSリソース及び/又はRSリソース集合については、特定の臨界値を超える最初のピークを1つ探すことではなく、複数の基地局/TRPで送信されるRSの到着時間を把握しなければならないことを認知できる。
例えば、PRSリソース又はCSI−RSリソースのような特定のRSリソースについて報告コンテンツとして平均ToA及び/又は最大RSTDなどが基地局/LMF/位置サーバーから設定/指示されると、端末は特定のRSリソースは複数のTRP/基地局で同時に送信されるので、1回の相互相関演算により特定の臨界値を超える最初のピークを探して報告することではなく、複数のTRP/基地局で送信されるRSの到着時間(Arrival time)を把握して相互相関探索ウィンドウを調整するためのものであることを認知することができる。
一方、RSは測位のために専用(dedicated)に設定/指示されるRSであり、CSI−RS(Channel state information Reference Signals)であることができる。CSI−RSである場合、特定のCSI−RSリソース及び/又はCSI−RSリソース集合が測位のために使用されることを基地局/LMF/位置サーバーが端末に指示/設定することができる。又は設定された特定のCSI−RSリソース及び/又はCSI−RSリソース集合に連動/連携して指示される報告コンテンツがToA/RSTDなどに指示/設定されると、CSI−RSは測位のために使用されることを端末が認知することができる。
基地局/LMF/位置サーバーは端末の報告情報に基づいて、特定のTRP/基地局/セルで独立して割り当てられたシーケンスを使用するPRSの送信時、端末が使用する相互相関探索ウィンドウを設定/再設定することができる。例えば、最小ToA及び最大(maximum)ToAを基準として共通シーケンス(common sequence)を割り当てたTRP/基地局に対する探索ウィンドウを基地局/LMF/位置サーバーが端末に再設定/設定することができる。上述した報告動作は、送受信ビームスイーピングを共に考慮して設定/指示される。例えば、特定のTXビーム又は特定のPRSリソースに対するToA/RSTD報告動作が設定される。
CSI−RS基盤
基地局/LMF/位置サーバーはCSI−RS(Channel State Information Reference Signals)を使用して端末測位に活用できる。例えば、ビーム管理(beam management)のためのCSI−RSを端末測位に活用できる。或いは、端末測位のために別のCSI−RSリソース及び/又はCSI−RSリソース集合を割り当てることができる。
基地局/LMF/位置サーバーは端末にCSI−RSリソース及び/又はCSI−RSリソース集合の設定と共に、それに連動する報告設定(reporting configuration)によりToA、RSTD及び/又はAoAを設定/指示することができる。
例えば、上位階層パラメータ“repetition”が設定されたCSI−RSリソース集合のみが制限的に端末測位に使用されることができる。また上位階層パラメータ“repetition”が“on”又は“off”に設定されたCSI−RSリソース集合及び/又はCSI−RSリソースセッティング(Resource setting)に連携して、ToA/RSTD報告を端末に設定/指示することができる。もし端末にCSI−RSにより得たRSRP情報などと共に、ToA/RSTD測定を基地局に報告するように設定/指示される場合、ToA/RSTD情報は基地局がLMF/位置サーバーに送信することができる。又はかかるToA/RSTD情報を基地局が送信するようにLMF/位置サーバーが基地局に要請することができる。
なお、基地局/LMF/位置サーバーはCSI−RSを使用して端末がToA/RSTDを報告するように設定/指示することができる。CSI−RSリソース及び/又はCSI−RSリソース集合の設定と共に、基地局/LMF/位置サーバーは端末にそれに連携/連動して相互相関演算のための探索ウィンドウを設定することができる。かかる探索ウィンドウの設定は、CSI−RSリソース及び/又はCSI−RSリソース集合に対する報告設定と連動して、報告コンテンツ(reporting contents)がToA/RSTDである場合のみに探索ウィンドウが設定される。また報告コンテンツに連動して探索ウィンドウを端末に設定するために、LMF/位置サーバーがそれを基地局に知らせることができる。
なお、ToAに関連する報告設定(reporting configuration)に関連して、特定のCSI−RSリソース集合の全てのCSI−RSリソースについて測定したToA値のうち、ToAを報告することを端末に設定することができる。このとき、CSI−RSリソース集合のCSI−RSリソースに対するToA測定のうち、最小ToAを基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。又は最小ToA及びそれに対応するCSI−RSリソースインデックスを共に基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。また上述した端末の動作は基地局/LMF/位置サーバーから端末に設定/指示される。
なお、基地局は特定のTP/基地局について端末がToAを測定するように特定のCSI−RSリソース集合を設定でき、CSI−RSリソース集合の設定パラメータrepetitionが“off”に設定された場合、TP/基地局が送信ビームを変更しながら複数のシンボルにわたってCSI−RSを送信することができる。端末は固定した受信ビームによりTP/基地局で複数の送信ビームにより送信するCSI−RSリソースについてToAを測定することができる。送信ビームの方向によって端末にLoS(Line of Sight)成分(component)に対する受信電力が異なるので、CSI−RSリソースごとに測定したToAが異なることができる。従って、CSI−RSリソースごとのLoS測定値のうち、LoSが最も反映されたものを基地局/LMF/位置サーバーに報告することが望ましい。
例えば、一般的にToAが最も短いCSI−RSリソースがLoSが最も反映されたものと判断できるので、ToAが最も短いCSI−RSリソースを端末が基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。また、ToAとRSRPを一緒に使用して、ToAが第1臨界値以下に短く、RSRPが第2臨界値以上に大きいCSI−RSリソースのうち、ToAが最も短いCSI−RSリソース又はRSRPが最も大きいCSI−RSリソースを基地局/LMF/位置サーバーに報告することができる。これは、CSI−RSリソース集合がrepetition=“OFF”に設定された場合にも同様である。
またCSI−RSは複数のセル及び/又は複数のTRP環境においてUE−transparentに動作することができる。従って、上りリンク基盤の端末測位においても、端末が最小のTOAに対応する方向にSRSのような上りリンクRSを送信することができる。例えば、特定のTP/基地局で時間ドメインでの送信ビームスイーピングと共に特定のCSI−RSリソース集合に含まれた複数のCSI−RSリソースを送信したとき、端末は最小ToAを有する特定のCSI−RSリソースに対応する方向にSRSを送信することができる。
具体的には、端末に特定のCSI−RSリソース集合がrepetition“ON”に設定された場合、CSI−RSが特定のTP/基地局から同一の送信ビームで複数のシンボルにわたって送信されることを端末が認知することができる。端末はCSI−RSリソース集合に含まれたCSI−RSリソース数だけ受信ビームを変更しながら、各々のCSI−RSリソースについてToAを測定し、設定されたCSI−RSリソースのうち、最小のToA値が得られる受信ビーム方向を決定することができる。
それを用いて、UTDOA基盤の端末測位を行うとき、決定された受信ビーム方向に基づいてSRSのような上りリンクRSを送信することができる。即ち、CSI−RSリソース集合のCSI−RSリソースに対応するビーム方向にSRSを送信する。このとき、基地局が端末に別のQCLを設定せず、端末が最小TOA値を有するCSI−RSリソースに対応する方向に自ら上りリンクビーム方向を決定することを基地局/LMF/位置サーバーが設定/指示することができる。
一方、上述したような方法はPRS(positioning Reference Signals)にも拡張/適用/使用できる。特定のTP/基地局で複数の送信ビームで送信されるPRSについて端末はToAを測定することができ、端末は測定されたToA値のうち、最小ToAを有するPRSリソースに対応するビーム方向にSRSのような上りリンクRSを送信することができる。また上記動作を基地局/LMF/位置サーバーから設定/指示することができる。
PRSの場合、CSI−RSとは異なり、repetition=“OFF”又はrepetition=“ON”の設定がない可能性もある。この場合には、送受信ビームスイーピングを考慮して、上述したようなPRSブロック/PRS機会/PRS機会グループが定義/設定/指示される。またPRSの場合、物理セルID又は仮想セルIDに連動して特定のTRP/基地局に上りリンクSRSを送信するビームを特定のTP/セル又はTP/セルのグループ単位で設定/指示することができる。かかる動作は基地局/LMF/位置サーバーが端末に設定/指示することができる。
図22乃至図25は本発明の実施例による端末、基地局及び位置サーバーの動作具現例を説明する図である。
図22は本発明の実施例による基地局の動作具現例を説明する図である。図22を参照すると、基地局はPRSリソース設定に関する情報及びPRS報告設定に関する情報を送信する(S2201)。このとき、PRSリソース及びPRS報告を設定する方法及びそのための情報に対する具体的な例示は上述した内容に基づく。
基地局はPRSリソース設定に基づいてPRSを送信し(S2203)、PRS報告設定に基づいてPRS測定に関連する報告を受信する(S205)。このとき、基地局がPRSを送信し、PRS測定に関連する報告を受信する具体的な方法は上述した内容に基づく。
一方、図22の基地局は図27乃至図30における様々な装置のうちのいずれかである。例えば、図22の基地局は図27の第2無線機器200であるか、図28の無線機器100、200である。言い換えれば、図22に開示された基地局の動作は、図27乃至図30の様々な装置のうちのいずれかにより具現されるか又は行われる。
図23は本発明の実施例による端末の動作具現例を説明する図である。図23を参照すると、端末はPRSリソース設定に関する情報及びPRS報告設定に関する情報を受信する(S2301)。このとき、PRSリソース及びPRS報告を設定する方法及びそのための情報に対する具体的な例示は上述した内容に基づく。
端末はPRSリソース設定に基づいてPRS受信する(S2303)。受信したPRS及びPRS報告設定に基づいてPRSに関連する測定を行い(S2305)、PRSに関連する測定を報告することができる(S2307)。一方、端末がPRSを受信し、関連する測定を行って報告する具体的な方法は上述した内容に基づく。
なお、図23の端末は図27乃至図30における様々な装置のうちのいずれかである。例えば、図23の端末は図27の第1無線機器100であるか、図28の無線機器100、200である。言い換えれば、図23に開示された端末の動作は、図27乃至図30の様々な装置のうちのいずれかにより具現されるか又は行われる。
図24は本発明の実施例による位置サーバーの動作具現例を説明する図である。位置サーバーはPRSリソース設定に関する情報及びPRS報告設定に関する情報を送信する(S2401)。このとき、PRSリソース及びPRS報告を設定する方法及びこのための情報に対する具体的な例示は上記内容に基づく。
位置サーバーはPRS報告設定に基づいてPRS測定に関連する報告を受信する(S2403)。このとき、位置サーバーがPRS測定に関連する報告を受信する具体的な方法は上述した内容に基づく。
一方、図24の位置サーバーは図32に開示した位置サーバー90である。言い換えれば、図24に開示された動作は図32の位置サーバー90により行われるか又は動作される。
図25は本発明の実施例によるネットワークの動作具現例を説明する図である。図25を参照すると、位置サーバーはPRSリソース設定に関連する情報及びPRS報告設定に関連する情報を基地局に送信し(S2501)、基地局はかかるPRSリソース設定に関連する情報及びPRS報告設定に関連する情報を端末に伝達する(S2503)。なお、位置サーバーがPRSリソース設定に関連する情報及びPRS報告設定に関連する情報を端末に直接送信することもできる(S2505)。言い換えれば、S2505の段階が行われると、S2501〜S2503の段階は省略できる。即ち、S2505の段階とS2501〜S2503の段階は選択的に行われる。
一方、S2501〜S2505で送信されるPRSリソース設定に関連する情報及びPRS報告設定に関連する情報を構成する具体的な情報及び/又はコンテンツは上述した内容に基づく。
基地局はPRSリソース設定に関連する情報に基づいてPRSを端末に送信し(S2507)、端末は受信したPRSを測定してPRS測定報告を基地局及び/又は位置サーバーに送信する(S2509〜S2511)。もし端末が基地局にPRS測定報告を送信した場合、基地局は位置サーバーにPRS測定報告を伝達することができる(S2513)。言い換えれば、S2511のように端末が直接位置サーバーにPRS測定報告を送信すると、S2509及びS2513は省略できる。即ち、S2511とS2509/S2513は選択的に行われる。なお、図25に開示されたPRS測定報告を行う具体的な方法は上述した内容に基づく。
これに限られないが、この明細書に開示された本発明の様々な説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートは、機器間無線通信/連結(例えば、5G)を必要とする様々な分野に適用することができる。
以下、図面を参照しながらより具体的に説明する。以下の図/説明において、同じ図面符号は特に言及しない限り、同一又は対応するハードウェアブロック、ソフトウェアブロック又は機能ブロックを例示する。
図26は本発明が適用される通信システム1を例示する。
図26を参照すると、本発明に適用される通信システム1は、無線機器、基地局及びネットワークを含む。ここで、無線機器は無線接続技術(例えば、5G NR、LTE)を用いて通信を行う機器を意味し、通信/無線/5G機器とも称される。これに限られないが、無線機器はロボット100a、車両100b−1,100b−2、XR(eXtended Reality)機器100c、携帯機器(Hand−held Device)100d、家電100e、IoT(Internet of Thing)機器100f及びAI機器/サーバー400を含む。例えば、車両は無線通信機能が備えられた車両、自律走行車両、車両間通信可能な車両などを含む。ここで、車両はUAV(Unmanned Aerial Vehicle)(例えば、ドローン)を含む。XR機器はAR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality)機器を含み、HMD(Head−Mounted Device)、車両に備えられたHUD(Head−Up Display)、TV、スマートホン、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、家電機器、デジタル看板、車両、ロボットなどの形態で具現される。携帯機器はスマートホン、スマートパッド、ウェアラブル機器(例えば、スマートウォッチ、スマートグラス)、コンピュータ(例えば、ノートブックパソコンなど)などを含む。家電はTV、冷蔵庫、洗濯機などを含む。IoT機器はセンサ、スマートメータなどを含む。例えば、基地局、ネットワークは無線機器にも具現され、特定の無線機器200aは他の無線機器に基地局/ネットワークノードで動作することもできる。
無線機器100a〜100fは基地局200を介してネットワーク300に連結される。無線機器100a〜100fにはAI(Artificial Intelligence)技術が適用され、無線機器100a〜100fはネットワーク300を介してAIサーバー400に連結される。ネットワーク300は3Gネットワーク、4G(例えば、LTE)ネットワーク又は5G(例えば、NR)ネットワークなどを用いて構成される。無線機器100a〜100fは基地局200/ネットワーク300を介して互いに通信できるが、基地局/ネットワークを介することなく、直接通信することもできる(例えば、サイドリンク通信)。例えば、車両100b−1、100b−2は直接通信することができる(例えば、V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything)通信)。またIoT機器(例えば、センサ)は他のIoT機器(例えば、センサ)又は他の無線機器100a〜100fと直接通信することができる。
無線機器100a〜100f/基地局200、基地局200/基地局200の間では無線通信/連結150a、150b、150cが行われる。ここで、無線通信/連結は上り/下りリンク通信150aとサイドリンク通信150b(又は、D2D通信)、基地局間通信150c(例えば、relay、IAB(Integrated Access Backhaul)のような様々な無線接続技術により行われる(例えば、5G NR)。無線通信/連結150a、150b、150cにより無線機器と基地局/無線機器、基地局と基地局は互いに無線信号を送/受信することができる。例えば、無線通信/連結150a、150b、150cは様々な物理チャネルを介して信号を送/受信することができる。このために、本発明の様々な提案に基づいて、無線信号の送/受信のための様々な構成情報の設定過程、様々な信号処理過程(例えば、チャネル符号化/復号、変調/復調、リソースマッピング/デマッピングなど)、リソース割り当て過程のうちのいずれか一つが行われる。
図27は本発明に適用される無線機器を例示する。
図27を参照すると、 第1無線機器100と第2無線機器200は様々な無線接続技術(例えば、LTE、NR)により無線信号を送受信する。ここで、{第1無線機器100、第2無線機器200}は図26の{無線機器100x、基地局200}及び/又は{無線機器100x、無線機器100x}に対応する。
第1無線機器100は一つ以上のプロセッサ102及び一つ以上のメモリ104を含み、さらに一つ以上の送受信機106及び/又は一つ以上のアンテナ108を含む。プロセッサ102はメモリ104及び/又は送受信機106を制御し、この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを具現するように構成される。例えば、プロセッサ102はメモリ104内の情報を処理して第1情報/信号を生成した後、送受信機106で第1情報/信号を含む無線信号を送信する。またプロセッサ102は送受信機106で第2情報/信号を含む無線信号を受信した後、第2情報/信号の信号処理から得た情報をメモリ104に格納する。メモリ104はプロセッサ102に連結され、プロセッサ102の動作に関連する様々な情報を格納する。例えば、メモリ104はプロセッサ102により制御されるプロセスのうちの一部又は全部を行うか、又はこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを行うための命令を含むソフトウェアコードを格納する。ここで、プロセッサ102とメモリ104は無線通信技術(例えば、LTE、NR)を具現するように設計された通信モデム/回路/チップの一部である。送受信機106はプロセッサ102に連結され、一つ以上のアンテナ108により無線信号を送信及び/又は受信する。送受信機106は送信機及び/又は受信機を含む。送受信機106はRF(radio Frequency)ユニットとも混用することができる。本発明において、無線機器は通信モデム/回路/チップを意味することもできる。
より具体的には本発明の実施例による第1無線機器100のプロセッサ102により制御され、メモリ104に格納される命令及び/又は動作について説明する。
以下の動作については、プロセッサ102の観点でプロセッサ102の制御動作に基づいて説明するが、これらの動作を行うためのソフトウェアコードなどのメモリ104に格納することができる。
プロセッサ102はPRSリソース設定に関する情報及びPRS報告設定に関する情報を受信するように送受信機106を制御する。このとき、PRSリソース及びPRS報告を設定する方法及びこのための情報に関する具体的な例示は上述した内容に基づく。
プロセッサ102はPRSリソース設定に基づいてPRS受信するように送受信機106を制御する。プロセッサ102は受信されたPRS及びPRS報告設定に基づいてPRSに関連する測定を行い、PRSに関連する測定を報告するように送受信機106を制御する。なお、プロセッサ102がPRSを受信するように送受信機106を制御し、関連する測定を行って報告するように送受信機106を制御する具体的な方法は上述した内容に基づく。
より具体的には、本発明の実施例による第2無線機器200のプロセッサ202により制御され、メモリ204に格納される命令及び/又は動作について説明する。
以下の動作は、プロセッサ202の観点でプロセッサ202の制御動作に基づいて説明するが、かかる動作を行うためのソフトウェアコードなどのメモリ204に格納できる。プロセッサ202はSS/PBCHブロック及び/又はCSI−RSをPRSリソースとして活用するか、又はPRSリソースを送受信するための送受信ビームを決定するための用途として送信されることを知らせることを含む情報を図32の位置サーバー90に送信するように送受信機206を制御することができる。
プロセッサ202はPRSリソース設定に関する情報及びPRS報告設定に関する情報を送信するように送受信機206を制御する。このとき、PRSリソース及びPRS報告を設定する方法及びそのための情報に関する具体的な例示は上述した内容に基づく。
プロセッサ202はPRSリソース設定に基づいてPRSを送信するように送受信機206を制御し、PRS報告設定に基づいてPRS測定に関連する報告を受信するように送受信機206を制御する。このとき、プロセッサ202がPRSを送信するように送受信機206を制御し、PRS測定に関連する報告を受信するように送受信機206を制御する具体的な方法は上述した内容に基づく。
以下、無線機器100,200のハードウェア要素についてより具体的に説明する。これに限られないが、一つ以上のプロトコル階層が一つ以上のプロセッサ102,202により具現される。例えば、一つ以上のプロセッサ102,202は一つ以上の階層(例えば、PHY、MAC、RLC、PDCP、RRC、SDAPのような機能的階層)を具現する。一つ以上のプロセッサ102,202はこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートによって一つ以上のPDU(Protocol Data Unit)及び/又は一つ以上のSDU(Service Data Unit)を生成する。一つ以上のプロセッサ102,202はこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートによってメッセージ、制御情報、データ又は情報を生成する。一つ以上のプロセッサ102,202はこの明細書に開示された機能、手順、提案及び/又は方法によってPDU、SDU、メッセージ、制御情報、データ又は情報を含む信号(例えば、ベースバンド信号)を生成して、一つ以上の送受信機106,206に提供する。一つ以上のプロセッサ102,202は一つ以上の送受信機106,206から信号(例えば、ベースバンド信号)を受信して、この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートによってPDU、SDU、メッセージ、制御情報、データ又は情報を得ることができる。
一つ以上のプロセッサ102,202はコントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ又はマイクロコンピュータとも称される。一つ以上のプロセッサ102,202はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより具現される。一例として、一つ以上のASIC(Application Specific Integrated Circuit)、一つ以上のDSP(Digital Signal Processor)、一つ以上のDSPD(Digital Signal Processing Device)、一つ以上のPLD(Programmable Logic Device)又は一つ以上のFPGA(Field Programmable Gate Arrays)が一つ以上のプロセッサ102,202に含まれる。この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートはファームウェア又はソフトウェアを使用して具現され、ファームウェア又はソフトウェアはモジュール、手順、機能などを含むように具現される。この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートを行うように設定されたファームウェア又はソフトウェアは一つ以上のプロセッサ102,202に含まれるか、又は一つ以上のメモリ104,204に格納されて一つ以上のプロセッサ102,202により駆動される。この明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートはコード、命令語(instruction)及び/又は命令語集合の形態でファームウェア又はソフトウェアを使用して具現される。
一つ以上のメモリ104,204は一つ以上のプロセッサ102,202に連結され、様々な形態のデータ、信号、メッセージ、情報、プログラム、コード、指示及び/又は命令を格納する。一つ以上のメモリ104,204はROM、RAM、EPROM、フラッシメモリ、ハードドライブ、レジスター、キャッシュメモリ、コンピュータ読み取り格納媒体及び/又はこれらの組み合わせにより構成される。一つ以上のメモリ104,204は一つ以上のプロセッサ102,202の内部及び/又は外部に位置する。また、一つ以上のメモリ104,204は有線又は無線連結のような様々な技術により一つ以上のプロセッサ102,202に連結される。
一つ以上の送受信機106,206は一つ以上の他の装置にこの明細書における方法及び/又はフローチャートなどで言及されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを送信することができる。一つ以上の送受信機106,206は一つ以上の他の装置からこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートなどで言及されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを受信することができる。例えば、一つ以上の送受信機106,206は一つ以上のプロセッサ102,202に連結され、無線信号を送受信する。例えば、一つ以上のプロセッサ102,202は一つ以上の送受信機106,206が一つ以上の他の装置にユーザデータ、制御情報又は無線信号を送信するように制御することができる。また、一つ以上のプロセッサ102,202は一つ以上の送受信機106,206が一つ以上の他の装置からユーザデータ、制御情報又は無線信号を受信するように制御することができる。一つ以上の送受信機106,206は一つ以上のアンテナ108,208に連結され、一つ以上の送受信機106,206は一つ以上のアンテナ108,208によりこの明細書に開示された説明、機能、手順、提案、方法及び/又はフローチャートなどで言及されるユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを送受信するように設定される。この明細書において、一つ以上のアンテナは複数の物理アンテナであるか、複数の論理アンテナである(例えば、アンテナポート)。一つ以上の送受信機106,206は受信されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどを一つ以上のプロセッサ102,202を用いて処理するために、受信された無線信号/チャネルなどをRFバンド信号からベースバンド信号に変換する(Convert)。一つ以上の送受信機106,206は一つ以上のプロセッサ102,202を用いて処理されたユーザデータ、制御情報、無線信号/チャネルなどをベースバンド信号からRFバンド信号に変換する。このために、一つ以上の送受信機106,206は(アナログ)オシレーター及び/又はフィルターを含む。
本発明において、少なくとも1つのメモリ104,204は、複数の指示又はプログラムを格納することができ、これらの指示又はプログラムは、実行時に少なくとも1つのメモリに作動可能に(operably)連結される少なくとも1つのプロセッサをして、上述した本発明の実施例又は具現による動作を実行させる。
本発明において、コンピューターコンピューター読み取り可能な(readable)格納媒体は、少なくとも1つの指示又はコンピュータープログラムを格納することができ、少なくとも1つの指示又はコンピュータープログラムは、少なくとも1つのプロセッサにより実行されるとき、少なくとも1つのプロセッサをして、上述した本発明の実施例又は具現による動作を実行させる。
また、本発明において、プロセシング機器(device)又は装置(apparatus)は、少なくとも1つのプロセッサと少なくとも1つのプロセッサに連結可能な少なくとも1つのコンピューターメモリを含む。少なくとも1つのコンピューターメモリは、複数の指示又はプログラムを格納することができ、これらの指示又はプログラムは、実行時に少なくとも1つのメモリに作動可能に(operably)連結される少なくとも1つのプロセッサをして、上述した本発明の実施例又は具現による動作を実行させる。
図28は本発明が適用される無線機器の他の例を示す。無線機器は使用例/サービスによって様々な形態で具現することができる(図26を参照)。
図28を参照すると、無線機器100,200は図27の無線機器100,200に対応し、様々な要素、成分、ユニット/部及び/又はモジュールで構成される。例えば、無線機器100,200は通信部110、制御部120、メモリ部130及び追加要素140を含む。通信部は通信回路112及び送受信機114を含む。例えば、通信回路112は図27における一つ以上のプロセッサ102,202及び/又は一つ以上のメモリ104,204を含む。例えば、送受信機114は図27の一つ以上の送受信機106,206及び/又は一つ以上のアンテナ108,208を含む。制御部120は通信部110、メモリ部130及び追加要素140に電気的に連結され、無線機器の諸般動作を制御する。例えば、制御部120はメモリ部130に格納されたプログラム/コード/命令/情報に基づいて無線機器の電気的/機械的動作を制御する。また制御部120はメモリ部130に格納された情報を通信部110により外部(例えば、他の通信機器)に無線/有線インターフェースにより送信するか、又は通信部110により外部(例えば、他の通信機器)から無線/有線インターフェースにより受信された情報をメモリ部130に格納する。従って、本発明による具体的な制御部120の動作過程及びメモリ部130に格納されたプログラム/コード/命令/情報は、図27のプロセッサ102、202のうちのいずれか1つの動作及びメモリ104、204のうちのいずれか1つの動作に対応する。
追加要素140は無線機器の種類によって様々に構成される。例えば、追加要素140はパワーユニット/バッテリー、入出力部(I/O unit)、駆動部及びコンピュータ部のうち、いずれか一つを含む。これに限られないが、無線機器はロボット(図26、100a)、車両(図26、100b−1、100b−2)、XR機器(図26、100c)、携帯機器(図26、100d)、家電(図26、100e)、IoT機器(図26、100f)、デジタル放送用端末、ホログラム装置、公共安全装置、MTC装置、医療装置、フィンテック装置(又は金融装置)、保安装置、気候/環境装置、AIサーバー/機器、基地局(図26、200)及びネットワークノードなどの形態で具現される。無線機器は使用例/サービスによって移動可能であるか、又は固定した場所で使用される。
図28において、無線機器100,200内の様々な要素、成分、ユニット/部及び/又はモジュールは全体が有線インターフェースにより互いに連結されるか、又は少なくとも一部が通信部110により無線連結される。例えば、無線機器100,200内で制御部120と通信部110は有線連結され、制御部120と第1ユニット(例えば、130、140)は通信部110により無線連結される。また無線機器100,200内の各要素、成分、ユニット/部及び/又はモジュールは一つ以上の要素をさらに含む。例えば、制御部120は一つ以上のプロセッサ集合で構成される。例えば、制御部120は通信制御プロセッサ、アプリケーションプロセッサ(Application processor)、ECU(Electronic control Unit)、グラフィック処理プロセッサ、メモリ制御プロセッサなどの集合で構成される。他の例として、メモリ部130はRAM(Random Access Memory)、DRAM(Dynamic RAM)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(flash Memory)、揮発性メモリ(volatile Memory)、非揮発生メモリ及び/又はこれらの組み合わせで構成される。
図29は本発明に適用される車両又は自律走行車両を例示する。車両又は自律走行車両は移動型ロボット、車両、汽車、有/無人飛行体(Aerial Vehicle、AV)、船舶などで具現される。
図29を参照すると、車両又は自律走行車両100はアンテナ部108、通信部110、制御部120、駆動部140a、電源供給部140b、センサ部140c及び自律走行部140dを含む。アンテナ部108は通信部110の一部で構成される。ブロック110/130/140a〜140dは各々図28におけるブロック110/130/140に対応する。
通信部110は他の車両、基地局(例えば、基地局、路辺基地局(Road Side unit)など)、サーバーなどの外部機器と信号(例えば、データ、制御信号など)を送受信する。制御部120は車両又は自律走行車両100の要素を制御して様々な動作を行う。制御部120はECU(Electronic control Unit)を含む。駆動部140aにより車両又は自律走行車両100が地上で走行する。駆動部140aはエンジン、モータ、パワートレイン、輪、ブレーキ、ステアリング装置などを含む。電源供給部140bは車両又は自律走行車両100に電源を供給し、有/無線充電回路、バッテリーなどを含む。センサ部140cは車両状態、周辺環境情報、ユーザ情報などを得ることができる。センサ部140cはIMU(inertial measurement unit)センサ、衝突センサ、ホイールセンサ(wheel sensor)、速度センサ、傾斜センサ、重量感知センサ、ヘッディングセンサ(heading sensor)、ポジションモジュール(position MODULE)、車両前進/後進センサ、バッテリーセンサ、燃料センサ、タイヤセンサ、ステアリングセンサ、温度センサ、湿度センサ、超音波センサ、照度センサ、ペダルポジションセンサなどを含む。自律走行部140dは走行中の車線を維持する技術、車間距離制御装置(adaptive cruise control)のように速度を自動に調節する技術、所定の経路によって自動走行する技術、目的地が設定されると自動に経路を設定して走行する技術などを具現する。
一例として、通信部110は外部サーバーから地図データ、交通情報データなどを受信する。自律走行部140dは得られたデータに基づいて自律走行経路とドライブプランを生成する。制御部120はドライブプランに従って車両又は自律走行車両100が自律走行経路に移動するように駆動部140aを制御する(例えば、速度/方向調節)。通信部110は自律走行中に外部サーバーから最新交通情報データを非周期的に得、また周りの車両から周りの交通情報データを得る。またセンサ部140cは自律走行中に車両状態、周辺環境情報を得る。自律走行部140dは新しく得たデータ/情報に基づいて自律走行経路とドライブプランを更新する。通信部110は車両位置、自律走行経路、ドライブプランなどに関する情報を外部サーバーに伝達する。外部サーバーは車両又は自律走行車両から集められた情報に基づいて、AI技術などを用いて交通情報データを予め予測し、予測された交通情報データを車両又は自律走行車両に提供することができる。
図30は本発明に適用される携帯機器を例示する。携帯機器はスマートホン、スマートパッド、ウェアラブル機器(例えば、スマートウォッチ、スマートグラス)、携帯用コンピュータ(例えば、ノートブックパソコンなど)を含む。携帯機器はMS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)又はWT(Wireless terminal)とも称される。
図30を参照すると、携帯機器100はアンテナ部108、通信部110、制御部120、メモリ部130、電源供給部140a、インターフェース部140b及び入出力部140cを含む。アンテナ部108は通信部110の一部で構成される。ブロック110〜130/140a〜140cは各々、図28におけるブロック110〜130/140に対応する。
通信部110は他の無線機器、基地局と信号(例えば、データ、制御信号など)を送受信する。制御部120は携帯機器100の構成要素を制御して様々な動作を行う。制御部120はAP(Application Processor)を含む。メモリ部130は携帯機器100の駆動に必要なデータ/パラメータ/プログラム/コード/命令を格納する。またメモリ部130は入/出力されるデータ/情報などを格納する。電源供給部140aは携帯機器100に電源を供給し、有/無線充電回路、バッテリーなどを含む。インターフェース部140bは携帯機器100と他の外部機器の連結を支援する。インターフェース部140bは外部機器との連結のための様々なポート(例えば、オーディオ入/出力ポート、ビデオ入/出力ポート)を含む。入出力部140cは映像情報/信号、オーディオ情報/信号、データ及び/又はユーザから入力される情報を入力又は出力する。入出力部140cはカメラ、マイクロホン、ユーザ入力部、ディスプレイ部140d、スピーカー及び/又は触覚モジュールなどを含む。
一例として、データ通信の場合、入出力部140cはユーザから入力された情報/信号(例えば、タッチ、文字、音声、イメージ、ビデオ)を得、この得られた情報/信号はメモリ部130に格納される。通信部110はメモリに格納された情報/信号を無線信号に変換し、変換された無線信号を他の無線機器に直接送信するか又は基地局に送信する。また通信部110は他の無線機器又は基地局から無線信号を受信した後、受信された無線信号を元来の情報/信号に復元する。復元された情報/信号はメモリ部130に格納された後、入出力部140cにより様々な形態(例えば、文字、音声、イメージ、ビデオ、触覚)に出力される。
図31は送信信号のための信号処理回路を例示する。
図31を参照すると、信号処理回路1000はスクランブラー1010、変調器1020、レイヤマッパー1030、プレコーダー1040、リソースマッパー1050、信号生成器1060を含む。これらに限られないが、図31の動作/機能は図27のプロセッサ102、202及び/又は送受信機106、206で行うことができる。図31のハードウェア要素は図27のプロセッサ102、202及び/又は送受信機106、206で具現できる。例えば、ブロック1010〜1060は図27のプロセッサ102、202で具現できる。またブロック1010〜1050は図27のプロセッサ102、202で具現され、ブロック1060は図27の送受信機106、206で具現されることができる。
コードワードは図31の信号処理回路1000を経て無線信号に変換される。ここで、コードワードは情報ブロックの符号化ビットシーケンスである。情報ブロックは送信ブロック(例えば、UL−SCH送信ブロック、DL−SCH送信ブロック)を含む。無線信号は様々な物理チャネル(例えば、PUSCH、PDSCH)を介して送信される。
より具体的には、コードワードはスクランブラー1010によりスクランブルされたビットシーケンスに変換することができる。スクランブルに使用されるスクランブルシーケンスは、初期化値に基づいて生成され、初期化値は無線機器のID情報などを含む。スクランブルされたビットシーケンスは変調器1020により変調シンボルシーケンスに変調される。変調方式はpi/2−BPSK(pi/2−Binary Phase Shift Keying)、m−PSK(m−Phase Shift Keying)、m−QAM(m−Quadrature Amplitude Modulation)などを含む。複素変調シンボルシーケンスはレイヤマッパー1030により一つ以上の送信レイヤにマッピングされることができる。各送信レイヤの変調シンボルはプレコーダー1040により該当アンテナポートにマッピングされる(プリコーディング)。プレコーダー1040の出力zはレイヤマッパー1030の出力yをN*Mのプリコーディング行列Wと乗じて得ることができる。ここで、Nはアンテナポートの数、Mは送信レイヤの数である。ここで、プレコーダー1040は複素変調シンボルに対する変換(transform)プリコーディング(例えば、DFT変換)を行った後にプリコーディングを行うことができる。またプレコーダー1040は変換プリコーディングを行わず、プリコーディングを行うことができる。
リソースマッパー1050は、各アンテナポートの変調シンボルを時間−周波数リソースにマッピングすることができる。時間−周波数リソースは時間ドメインにおいて複数のシンボル(例えば、CP−OFDMAシンボル、DFT−S−OFDMAシンボル)を含み、周波数ドメインにおいて複数の副搬送波を含む。信号生成器1060はマッピングされた変調シンボルから無線信号を生成し、生成された無線信号は各アンテナにより他の機器に送信される。このために、信号生成器1060はIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)モジュール及びCP(Cyclic Prefix)挿入機、DAC(Digital−to−Analog Converter)、周波数上りリンク変換器(frequency uplink converter)などを含む。
無線機器において、受信信号のための信号処理過程は、図31の信号処理過程1010〜1060の逆に構成される。例えば、無線機器(例えば、図28の100、200)はアンテナポート/送受信機により外部から無線信号を受信する。受信された無線信号は信号復元機でベースバンド信号に変換される。このために信号復元機は周波数下りリンク変換器(frequency downlink converter)、ADC(analog−to−digital converter)、CP除去機、FFT(Fast Fourier Transform)モジュールを含む。その後、ベースバンド信号はリソースデ−マッパー過程、ポストコーディング(postcoding)過程、復調過程及びデ−スクランブル過程を経てコードワードに復元される。コードワードは復号を経て元来の情報ブロックに復元される。従って、受信信号のための信号処理回路(図示せず)は、信号復元機、リソースデ−マッパー、ポストコーダー、復調器、デ−スクランブラー及び復号器を含む。
一方、本発明による実施例を行うために、図32のような位置サーバー(Location Server、90)が含まれる。ここで、位置サーバー90は無線装置70及び/又はネットワークノード80と論理的又は物理的に連結される。無線装置70は図27の第1無線機器100及び/又は図28の無線機器100、200であることができる。またネットワークノード80は図27の第2無線機器100及び/又は図28の無線機器100、200であることができる。
なお、位置サーバー90はAMF、LMF、E−SMLC及び/又はSLPであることができるが、これらに限られず、本発明の実施例を具現するために位置サーバー90の役割を果たすことができる通信装置であれば、どの通信装置でも位置サーバー90として活用できる。特に、位置サーバー90は説明の便宜上、位置サーバーという名称を使用したが、サーバー形態で具現されず、チップ形態で具現されることができ、かかるチップ形態の具現は、後述する位置サーバー90の機能を全て行えるように具現できる。
より具体的には、位置サーバー90について説明すると、位置サーバー90は、一つ以上の他の無線装置、ネットワークノード及び/又はネットワークの他の要素と通信するための送受信機(Trasceiver)91を含む。このとき、送受信機91は1つ以上の通信インターフェースを含む。通信インターフェースにより連結された1つ以上の他の無線装置、ネットワークノード及び/又はネットワークの他の要素と通信を行う。
また位置サーバー90はプロセシングチップ92を含む。プロセシングチップ92は、プロセッサ93のような少なくとも1つのプロセッサ及びメモリ94のような少なくとも1つのメモリ装置を含む。
プロセシングチップ92は、この明細書に説明された方法、及び/又はこの明細書で解決しようとする課題、及びそれに対する解決策のための実施例を具現するために、1つ以上のプロセスを制御する。言い換えれば、プロセシングチップ92は、この明細書に記載された少なくとも1つ以上の実施例が行われるように構成される。即ち、プロセッサ93は、この明細書に説明された位置サーバー90の機能を行うための少なくとも1つのプロセッサを含む。例えば、1つ以上のプロセッサは図32の1つ以上の送受信機91を制御して情報を送受信することができる。
プロセシングチップ92はデータ、プログラム可能なソフトウェアコード及び/又はこの明細書に説明された実施例を行うための他の情報を格納可能なメモリ94を含む。
即ち、この明細書による実施例において、メモリ94はプロセッサ93のような少なくとも一つのプロセッサにより実行される時、プロセッサ93をして図32のプロセッサ93により制御されるプロセスのうちの一部又は全部を行うようにするか、又は本明細書に説明された実施例を行うための命令を含むソフトウェアコード95を格納する。
より具体的には、本発明の実施例による位置サーバー90のプロセッサ93により制御され、メモリ94に格納される命令及び/又は動作について説明する。
以下の動作については、プロセッサ93の観点でプロセッサ93の制御動作に基づいて説明するが、これらの動作を行うためのソフトウェアコードなどのメモリ94に格納することができる。プロセッサ93はPRSリソース設定に関する情報及びPRS報告設定に関する情報を送信するように送受信機91を制御する。このとき、PRSリソース及びPRS報告を設定する方法及びそのための情報に関する具体的な例示は上述した内容に基づく。
プロセッサ93はPRS報告の設定に基づいてPRS測定に関連する報告を受信するように送受信機91を制御する。このとき、プロセッサ93がPRS測定に関連する報告を受信するように送受信機91を制御する具体的な方法は上述した内容に基づく。
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮される。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。
本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。即ち、基地局を含む複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行われ得ることは明らかである。基地局は、固定局(fixed station)、gNode B(gNB)、Node B、eNode B(eNB)、アクセスポイント(access point)などの用語にしてもよい。
本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。よって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。