KR101512216B1 - 무선 통신 네트워크에서의 위치 결정을 위한 도달 시간 추정 - Google Patents

무선 통신 네트워크에서의 위치 결정을 위한 도달 시간 추정 Download PDF

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Abstract

무선 통신 네트워크에서 신호의 도달 시간(TOA)을 결정하는 기술이 기재된다. 각각의 셀은 (i) 시스템 대역폭의 중앙부의 인접 서브캐리어 세트를 통해 동기 신호를 전송하고, (ii) 시스템 대역폭에 걸쳐 분산된 비인접 서브캐리어의 상이한 세트를 통해 기준 신호를 전송할 수 있다. UE는 서브캐리어의 상이한 세트를 통해 전송되는 다수의 신호에 기초하여 셀에 대한 TOA를 결정할 수 있다. UE는 셀로부터의 제1 신호(예를 들어, 동기 신호)에 대한 상관을 수행하여 상이한 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는 셀로부터의 제2 신호(예를 들어, 기준 신호)에 대한 상관을 수행하여 상이한 시간 오프셋에 대한 제2 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는 제1 및 제2 상관 결과를 결합하고 결합된 상관 결과에 기초하여 셀에 대한 TOA를 결정할 수 있다.

Description

무선 통신 네트워크에서의 위치 결정을 위한 도달 시간 추정{TIME OF ARRIVAL (TOA) ESTIMATION FOR POSITIONING IN A WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}
35 U.S.C. §119 하의 우선권 주장
본 출원은 2008년 10월 28일자로 제출되고, 양수인에게 양도되며, 여기에 참고로 기재된 제목이 “위치 결정을 위한 도달 시간 추정 (Time of Arrival Estimation for Position Location)”인 미국 가출원 번호 61/109,165호에 대하여 우선권 주장한다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로, 특히, 무선 통신 네트워크에서 도달 시간(TOA; time of arrival)을 추정하는 기술에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크는 음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시지, 방송 등의 다양한 통신 콘텐츠를 제공하기 위하여 널리 사용된다. 이들 무선 네트워크는 이용가능한 네트워크 자원을 공유함으로써 다수의 사용자를 지원할 수 있는 다중 액세스 네트워크일 수 있다. 이러한 다중 액세스 네트워크의 예는 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 네트워크, 시간 분할 다중 액세스(TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 네트워크, 직교 FDMA(OFDMA) 네트워크, 및 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA) 네트워크를 포함한다.
무선 통신 네트워크는 다수의 사용자 장비(UE)에 대한 통신을 지원할 수 있는 다수의 기지국을 포함할 수 있다. 기지국은 UE와의 통신을 지원하기 위하여 다양한 신호를 다운링크로 전송할 수 있다. 신호 중 일부는 UE에 의해 선험적으로 기지일 수도 있고, 셀 검출, 채널 추정, 타이밍 조절, 주파수 보정 등의 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 상이한 신호는 상이한 특성을 가짐으로써 이들 신호의 의도된 용도에 대하여 우수한 성능을 제공하도록 한다.
발명의 개요
무선 통신 네트워크에서의 신호의 도달 시간(TOA)를 결정하는 기술이 개시된다. 일 설계에서, 무선 네트워크 내의 각각의 셀은 시스템 대역폭의 중앙부의 인접 서브캐리어 세트를 통해 주 동기 신호(primary synchronization signal) 및 부 동기 신호(secondary synchronization signal)를 송신할 수 있다. 각각의 셀은 또한 시스템 대역폭에 걸쳐 분포된 비인접 서브캐리어의 상이한 세트를 통해 제1 및 제2 기준 신호를 송신할 수 있다.
일 형태에 있어서, UE(또는 임의의 다른 엔티티)에서의 셀에 대한 TOA는 서브캐리어의 상이한 세트를 통해 셀에 의해 전송되는 다수의 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 일 설계에서, 셀에 대한 TOA는 비인접 서브캐리어의 세트를 통해 전송되는 기준 신호 및 인접하는 서브캐리어의 세트를 통해 전송되는 동기 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 다른 설계에서, 셀에 대한 TOA는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송되는 제1 기준 신호 및 비인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송되는 제2 기준 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 또 다른 설계에서, 셀에 대한 TOA는 제1 및 제2 기준 신호와 주 및 부 동기 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 일반적으로 셀에 대한 TOA는 임의의 수의 신호에 기초하여 결정될 수 있고, 각각의 신호는 인접 또는 비인접 서브캐리어의 세트를 통해 전송될 수 있다. 셀에 대한 TOA는 후술하는 바와 같이 서브캐리어의 상이한 세트를 통해 전송되는 다수의 신호를 이용하여 좀 더 정확하게 추정될 수 있다. 이것은 TOA에 기초하여 결정되는 상대적 시간차(RTD) 또는 위치 추정치의 정확도를 개선할 수 있다.
일 설계에서, UE는 셀로부터의 제1 신호(예를 들어, 동기 신호)에 대한 상관을 수행하여 복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는 셀로부터의 제2 신호(예를 들어, 기준 신호)에 대한 상관을 수행하여 복수의 시간 오프셋에 대한 제2 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는 또한 셀로부터의 하나 이상의 추가 신호의 각각에 대한 상관을 수행하여 신호에 대한 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는 제1 및 제2 상관 결과 (및 가능하면 추가의 신호에 대한 상관 결과)를 결합하여 셀에 대한 결합된 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는 결합된 상관 결과에 기초하여 셀에 대한 TOA를 결정할 수 있다. UE는 다수의 셀에 대한 TOA를 결정할 수 있고, 이 TOA는 UE에 대한 위치 추정치를 결정하는데 사용될 수 있다.
이하, 본 개시의 다양한 양태 및 특성을 더 상세히 설명한다.
도 1은 무선 통신 네트워크를 도시한다.
도 2는 예시적인 프레임 구조를 도시한다.
도 3은 예시적인 서브프레임 포맷을 도시한다.
도 4a 내지 4f는 동기 신호 및 기준 신호에 대한 상관 함수의 플롯을 도시한다.
도 5는 UE에 대한 위치 결정을 도시한다.
도 6은 위치 결정을 위해 TOA를 결정하는 프로세스를 도시한다.
도 7은 하나의 송신기에 대하여 TOA를 결정하는 프로세스를 도시한다.
도 8은 UE와 기지국의 블록도를 도시한다.
여기에 기재된 기술은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 다른 네트워크 등의 다양한 무선 통신 네트워크에 사용될 수 있다. “네트워크” 및 “시스템”이라는 용어는 종종 혼용될 수 있다. CDMA 네트워크는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access), cdma2000 등의 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 광대역 CDMA(WCDMA) 및 CDMA의 다른 변형을 포함한다. cdma2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준규격을 커버한다. TDMA 네트워크는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등의 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 네트워크는 E-UTRA (Evolved UTRA), UMB(Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDM® 등의 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 E-UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System(UMTS)의 일부일 수 있다. 3GPP LTE (Long Term Evolution) 및 LTE-A (LTE-Advanced)는 E-UTRA를 이용하는 새로 발표된 UMTS이며, 하향 링크에서는 OFDMA를 채용하고 상향 링크에서는 SC-FDMA를 채용한다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM은 “3GPP(3rd Generation Partnership Project)"라는 단체로부터의 문서에 기재된다. cdma2000 및 UMB는 3GPP2라는 단체로부터의 문서에 기재된다. 여기에 기재된 기술은 상술한 무선 네트워크 및 무선 기술에 사용될 뿐 만 아니라 다른 무선 네트워크 및 무선 기술에 사용될 수 있다. 명료함을 위하여, 이하에서는 LTE에 대하여 기술의 소정 형태를 설명하며, LTE라는 용어는 이하의 설명의 많은 부분에서 사용된다.
도 1은 LTE 또는 임의의 다른 무선 네트워크에서의 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)일 수 있는 무선 통신 네크워크(100)를 나타낸다. 무선 네트워크(100)는 다수의 eNB 및 다른 네트워크 엔티티를 포함할 수 있다. 간략화를 위하여, 3개의 eNB(110a, 110b 및 110c) 및 하나의 eLMU(evolved Location Measurement Unit)(130)만이 도 1에 도시되어 있다. eNB은 UE와 통신할 수 있는 스테이션일 수 있으며, Node B, 기지국, 액세스 포인트, 펨토셀 등이라 할 수 있다. 각각의 eNB(110)은 특정 지역에 대하여 통신 커버리지를 제공할 수 있다. eNB의 전체 커버리지 영역은 다수의 작은 영역으로 분할될 수 있고, 각각의 작은 영역은 각각의 eNB 서브시스템에 의해 제공될 수 있다. 3GPP에서, “셀”이라는 용어는 이 커버리지 영역을 제공하는 eNB 및/또는 eNB 서브시스템의 커버리지 영역을 의미할 수 있다. 3GPP2에서, “섹터” 또는 “셀-섹터”라는 용어는 이 커버리지 영역을 제공하는 기지국 및/또는 기지국 서브시스템의 커버리지 영역을 의미할 수 있다. 명료화를 위하여, 셀의 3GPP 개념이 이하의 설명에서 사용된다. eNB는 하나 또는 다수(예를 들어, 3개)의 셀을 제공할 수 있다.
무선 네트워크(100)는 동기 또는 비동기 동작을 지원할 수 있다. 동기 동작을 위해, eNB는 공통 시간 소스에 맞추어진 타이밍을 가지며, 거의 동일한 시간에 신호를 전송할 수 있다. 공통 시간 소스는 미국의 GPS(Global Positioning System), 유럽의 갈릴레오 시스템, 러시아의 GLONASS 시스템 또는 다른 내비게이션 위성 시스템(NSS)으로부터 비롯될 수 있다. 비동기 동작을 위하여, eNB는 상이한 타이밍을 가지며, 상이한 eNB로부터의 신호는 시간적으로 일치하지 않을 수 있다. 여기에 기재된 기술은 동기 및 비동기 네트워크 모두에 사용될 수 있다.
eLMU(130)는 기지의(known) 위치에 배치되며, 상이한 셀로부터의 신호의 TOA를 측정할 수 있다. eLMU(130)의 TOA 및 기지의 위치는 후술하는 바와 같이 상이한 셀 간의 RTD를 결정하는데 사용될 수 있다. RTD는 비동기 네트워크에서 UE를 위치 결정하는데 사용될 수 있다. eLMU(130)는 단독 소자(도 1에 도시된 바와 같이)이거나 eNB에 통합될 수 있다. eLMU(130)는 하나 이상의 무선 또는 유선 통신 링크를 통해 네트워크와 통신하여 측정치를 네트워크 엔티티에 보고하거나 측정 명령을 네트워크 엔티티로부터 수신할 수 있다. eLMU(130)는 다양한 셀에 대한 TOA 측정치, 다양한 셀 쌍의 RTD, 측정에 대한 품질 추정치 등을 얻을 수 있다. eLMU(130)는 그 측정치를 네트워크의 위치 서버에 보고할 수 있다. 위치 서버는 SMLC(Serving Mobile Location Center), eSMLC(evolved SMLC), GMLC(Gateway Mobile Location Center), PDE(Position Determination Entity), SAS(Standalone SMLC), SLP(SUPL(Secure User Plane Location) Location Platform) 등일 수 있다. eLMU(130)는 요구에 따라, 주기적으로 또는 변경에 따라(예를 들어, 이전의 측정 보고에 비교하여 소정량 만큼 측정량이 변경했을 때) 측정치를 보고할 수 있다. 네트워크 엔티티(예를 들어, eSMLC 등)는 후술하는 바와 같이 다른 정보(예를 들어, eNB 위치, eNB 무선 파라미터, eNB 셀 ID 등)와 함께 데이터베이스(예를 들어, 기지국 위성력(Base Station Almanac))에 eLMU 측정치를 저장하여 타겟 UE를 위치 결정하거나 UE에 보조 데이터를 제공하는데 사용될 수 있다.
다수의 UE는 무선 네트워크(100) 도처에 분산될 수 있고, 각각의 UE는 정지되어 있거나 이동할 수 있다. 간략화를 위하여, 도 1은 단 하나의 UE(120)만을 도시하고 있다. UE는 또한 단말기, 이동국(MS), 가입자 유닛, 스테이션이라 한다. UE는 셀룰러 폰, 개인 휴대 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 장치, 핸드헬드 장치, 랩탑 컴퓨터, 무선 전화기, 무선 로컬 루프(WLL) 스테이션, 트래킹 장치 등일 수 있다. UE는 하향링크 및 상향링크를 통해 eNB와 통신할 수 있다. 하향링크(또는 순방향 링크)는 eNB로부터 UE로의 통신 링크를 의미하며 상향링크(또는 역방향 링크)는 UE로부터 eNB로의 통신 링크를 의미한다. 도 1은 eNB(110a, 110b 및 110c)로부터 UE(120)로의 하향링크 전송을 나타낸다. UE로부터 eNB로의 상향링크 전송은 도 1에 도시되어 있지 않다.
LTE는 하향링크에서는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)을 이용하고 상향 링크에서는 단일 반송파 주파수 분할 멀티플렉싱(SC-FDM)을 이용한다. OFDM 및 SC-FDM은 시스템 대역폭을 다수(K)의 직교 서브캐리어로 분할하고, 직교 서브캐리어는 또한 톤(tone) 또는 빈(bin)라 한다. 각각의 서브캐리어는 데이터와 변조될 수 있다. 일반적으로 변조 심볼은 주파수 영역에서 OFDM으로 시간 영역에서 SC-FDM로 전송된다. 인접 서브캐리어 간의 간격은 고정될 수 있으며, 서브캐리어의 총수(K)는 시스템 대역폭에 의존한다. 예를 들어, 인접하는 서브캐리어 간의 간격은 15 KHz이고, K는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 MHz의 시스템 대역폭에 대하여 각각 83, 166, 333, 666 또는 1333일 수 있다.
도 2는 LTE에서의 프레임 구조를 나타낸다. 하향 링크를 위한 전송 시각표는 무선 프레임 단위로 분할될 수 있다. 각각의 무선 프레임은 소정의 기간(예를 들어, 10 밀리초(ms))을 가질 수 있고, 0 내지 9의 인덱스를 갖는 10개의 서브프레임으로 분할될 수 있다. 각각의 서브프레임은 2개의 슬롯을 포함할 수 있다. 각각의 무선 프레임은 0 내지 19의 인덱스를 갖는 20개의 슬롯을 포함할 수 있다. 각각의 슬롯은 정상 CP(cyclic prefix)(도 2에 도시된 바와 같이)에 대하여 L개의 심볼 구간, 즉, L=7의 심볼 구간 또는 확장 CP에 대하여 L=6의 심볼 구간을 포함할 수 있다. 각각의 서브프레임 내의 2L개의 심볼 구간에는 0 내지 2L-1의 인덱스가 할당된다.
LTE에서, 각각의 eNB는 그 eNB 내의 각각의 셀에 대하여 주 동기 신호(PSS; primary synchronization signal) 및 부 동기 신호(SSS; secondary synchronization signal)를 주기적으로 전송할 수 있다. 주 및 부 동기 신호는 각각 도 2에 도시된 바와 같이 정상 CP를 갖는 각각의 무선 프레임의 서브프레임(0 및 5)에서 심볼 구간(6 및 5)에서 전송될 수 있다. UE는 주 및 부 동기 신호를 탐색하여 셀을 검출하고 검출된 셀의 셀 식별자(ID), 타이밍 및 주파수 오프셋 등의 정보를 얻을 수 있다. 각각의 eNB는 또한 그 eNB 내의 각각의 셀에 대한 기준 신호를 주기적으로 전송할 수 있다. UE는 채널 추정, 신호 강도 측정, 신호 품질 측정 등의 다양한 기능에 대하여 검출된 셀로부터의 기준 신호를 사용할 수 있다.
LTE에서, 각각의 셀에는 다음과 같은 셀 ID가 할당된다.
[수학식 1]
Figure 112011039199489-pct00001
여기서,
Figure 112011039199489-pct00002
∈{0, ..., 503}은 셀 ID이고,
Figure 112011039199489-pct00003
∈{0, ..., 167}은 셀 ID가 속하는 셀 ID 그룹의 인덱스이고,
Figure 112011039199489-pct00004
∈{0, 1, 2}는 셀 ID 그룹 내의 특정 ID의 인덱스이다.
각 셀에 대한 주 및 부 동기 신호는 셀에 대한
Figure 112011039199489-pct00005
및
Figure 112011039199489-pct00006
에 기초하여 생성할 수 있다.
eNB는 셀에 대한 주 동기 신호를 다음과 같이 생성할 수 있다. eNB는 먼저 셀에 대한
Figure 112011039199489-pct00007
및 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 기초하여 62개의 복소수값의 시퀀스(dPSS(n))를 생성할 수도 있다. eNB는 도 2에 도시된 바와 같이 시스템 대역폭의 중심에서 dPSS(n)의 62개의 복소수값을 62개의 서브캐리어로 맵핑할 수 있다. eNB는 제로의 신호 값을 갖는 제로 심볼을 나머지 서브캐리어에 맵핑할 수 있다. eNB는 중심의 62개의 서브캐리어를 통해 전송되는 주 동기 신호를 갖는 OFDM 심볼을 생성할 수 있다. OFDM 심볼을 생성하기 위하여, eNB는 (i) NFFT개의 맵핑 심볼에 대하여 NFFT-포인트 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하여 유효 부분에 대한 NFFT개의 시간 영역 샘플을 얻고, (ii) 유효 부분의 마지막 C개의 샘플을 복사하고 이들 샘플을 유효 부분의 앞에 첨부하여 NFFT+C개의 샘플을 포함하는 OFDM 심볼을 얻을 수 있다. C는 무선 채널의 다경로에 의해 발생하는 주파수 선택 페이딩을 방지하는데 사용되는 CP의 길이이다. eNB는 주 동기 신호가 전송되는 각각의 심볼 구간에서 OFDM 심볼을 전송할 수 있다.
eNB는 셀에 대한 부 동기 신호를 다음과 같이 생성할 수 있다. eNB는 먼저 셀에 대한
Figure 112011039199489-pct00008
및
Figure 112011039199489-pct00009
뿐만 아니라 스크램블링 및 의사랜덤 번호(PN) 시퀀스에 기초하여 62개의 복소수값의 시퀀스(dSSS(n))를 생성할 수 있다. eNB는 도 2에 도시된 바와 같이 시스템 대역폭의 중심에서 dSSS(n)의 62개의 복소수값을 62개의 서브캐리어로 맵핑할 수 있다. eNB는 제로 심볼을 나머지 서브캐리어에 맵핑하고 중심의 62개의 서브캐리어를 통해 전송되는 부 동기 신호를 갖는 OFDM 심볼을 생성할 수 있다. eNB는 부 동기 신호가 전송되는 각각의 심볼 구간에서 OFDM 심볼을 전송할 수 있다. LTE의 주 및 부 동기 신호는 공개적으로 이용가능한 제목이 "E-UTRA; 물리적 채널 및 변조 (Physical Channels and Modulation)"인 3GPP TS 36.211에 기재되어 있다.
UE는 셀을 검출하기 위하여 셀 검색을 수행할 수 있다. UE는 셀 검색의 제1 단계에서, 주 동기 신호를 검출할 수 있다. UE는 심볼 타이밍을 확인하고 각각의 검출된 주 동기 신호로부터
Figure 112011039199489-pct00010
를 얻을 수 있다. 그 후, UE는 셀 검색의 제2 단계에서 각각의 주 동기 신호에 대한 부 동기 신호를 검출할 수 있다. UE는 프레임 타이밍을 확인하고 각각의 검출된 부 동기 신호로부터
Figure 112011039199489-pct00011
를 얻을 수 있다.
도 3는 LTE에서의 서브프레임 포맷을 나타낸다. 이용가능한 시간 주파수 자원이 자원 블록으로 분할될 수 있다. LTE에서, 각각의 자원 블록은 하나의 슬롯에서 12개의 서브캐리어를 커버하고 다수의 자원 요소를 포함한다. 각각의 자원 요소는 하나의 실볼 구간에서 하나의 서브캐리어를 커버하고 실수 또는 복소수값일 수 있는 하나의 심볼을 전송하는데 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 서브프레임 포맷은 2개의 안테나를 갖는 eNB에 의해 사용될 수 있다. 셀 특정(cell-specific) 기준 신호는 정상 CP에 대한 서브프레임의 심볼 구간(0, 4, 7 및 11)의 각각에서 전송될 수 있다. 기준 신호는 송신기 및 수신기가 선험적으로 알 수 있는 신호이며, 파일롯이라고도 한다. 셀 특정 기준 셀은 셀에 특정된 기준 신호로서, 예를 들어 셀 ID에 기초하여 결정된 하나 이상의 시퀀스를 갖는다. 셀 특정 기준 신호는 또한 공통 기준 신호, 공통 파일럿 등이라고도 한다. 간략화를 위하여 셀 특정 기준 신호는 이하의 설명의 많은 부분에서 기준 신호라 한다.
안테나(0)에 대해서는, 제1 기준 신호가 각 슬롯의 제1 심볼 구간에서 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송될 수 있다. 제2 기준 신호는 정상 CP를 갖는 각각의 슬롯의 제5 심볼 구간에서 캐리어의 제2 세트를 통해 전송될 수 있다. 각각의 세트는 6개의 서브캐리어에 의해 분리된 서브캐리어를 포함할 수 있다. 제1 세트 내의 서브캐리어는 제2 세트 내의 서브캐리어로부터 3개의 서브캐리어만큼 오프셋되어 있다. 안테나(1)에 대해서는, 제1 기준 신호가 각각의 슬롯의 제1 심볼 구간에서 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송될 수 있다. 제2 기준 신호는 정상 CP를 갖는 각각의 슬롯의 제5 심볼 구간에서 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송될 수 있다. 도 3에서, 기준 신호에 사용되는 자원 요소는 흑색으로 나타내고, 다른 전송을 위해 사용되는 자원 요소는 백색으로 도시된다. 주어진 안테나에 의한 기준 신호를 위해 사용되는 자원 요소는 다른 안테나에 의한 전송에 사용되지 않는다. 각각의 안테나에 대하여, 안테나에 의한 전송에 사용되지 않는 자원 요소는 십자 해싱으로 도시된다.
eNB는 셀에 대한 기준 신호를 다음과 같이 생성할 수 있다. eNB는 먼저 셀에 대한
Figure 112011039199489-pct00012
및 PN 시퀀스에 기초하여 Q개의 복소수의 시퀀스(dRS(n))를 생성할 수 있고, 여기서, Q는 서브캐리어의 총수(K)에 의존한다. eNB는 도 3에 도시된 바와 같이 dRS(n)의 Q개의 복소수값을 시스템 대역폭에 걸쳐 균일하게 분포되고 6개의 서브캐리어에 의해 분리된 Q개의 서브캐리어로 맵핑된다. 기준 신호에 사용되는 특정 서브캐리어는 셀 ID에 의해 결정될 수 있다. 상이한 셀 ID를 갖는 상이한 셀은 기준 신호에 대하여 상이한 서브캐리어를 사용할 수 있다. eNB는 나머지 서브캐리어에 다른 심볼(예를 들어, 데이터 심볼, 제어 심볼, 제로 심볼 등)을 맵핑할 수 있고 Q개의 비인접 서브캐리어를 통해 전송되는 기준 신호를 갖는 OFDM 심볼을 생성할 수 있다. eNB는 기준 신호가 전송되는 각각의 심볼 구간에서 OFDM 심볼을 전송할 수 있다.
eNB는 유사한 방식으로 각각의 슬롯에 대한 제1 및 제2 기준 신호를 생성할 수 있다. 시퀀스(dRS(n))는 슬롯 인덱스의 함수뿐만 아니라 심볼 구간 인덱스 일 수 있으며 기준 신호에 따라 다를 수 있다. 상이한 서브캐리어는 또한 도 3에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 기준 신호에 사용될 수 있다. 나머지 서브캐리어가 제로 심볼로 채워지더라도, 제1 기준 신호에 대한 OFDM심볼은 제2 기준 신호에 대한 ODFM 심볼과 다를 수 있다. LTE에서의 기준 신호는 상술한 3GPP TS 36.211에 기재되어 있다.
각각의 셀로부터의 동기 신호 및 기준 신호는 UE가 알고 있으며, 위치 결정을 위해 사용될 수 있다. 위치 결정은 타겟 장치, 예를 들어, UE의 지리적 위치를 결정하는 기능을 의미한다. 동기 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 5ms마다 2개의 심볼 구간에서 전송될 수 있다. 또한, 동기 신호는 모든 UE가 대역폭 성능에 관계없이 동기 신호를 수신할 수 있도록 시스템 대역폭의 중심 930 KHz에서 전송될 수 있다. 기준 신호는 도 3에 도시된 바와 같이 각 슬롯의 2개의 심볼 구간에서 전송될 수 있다. 또한, 기준 신호는 UE가 전체 시스템 대역폭에 대한 채널 추정을 도출할 수 있도록 시스템 대역폭에 걸쳐 분포된 비인접 서브캐리어를 통해 전송될 수 있다.
UE는 UE에 의해 검출된 셀로부터의 동기 신호 및/또는 기준 신호의 TOA를 결정할 수 있다. 상이한 셀에 대한 TOA와 그 기지의 위치는 후술하는 바와 같이 UE에 대한 위치 추정치를 도출하는데 사용될 수 있다.
UE는 주어진 셀(m)로부터의 동기 신호(예를 들어, 주 또는 부 동기 신호)의 TOA를 다음과 같이 결정할 수 있다. UE는 셀(m)과 유사한 방식으로 동기 신호를 포함하는 OFDM 심볼에 대한 샘플 시퀀스(dSS,m(n))를 국부적으로 생성할 수 있다. UE는 다음과 같이 시간 영역에서 수신된 샘플(r(n))을 국부적으로 생성된 샘플 시퀀스(dSS,m(n))와 상관할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112011039199489-pct00013
여기서, L은 샘플 시퀀스 내의 샘플 수이고, 예를 들어, L=NFFT+C이고,
SSS,m(k)은 시간 오프셋(k)에 대한 셀(m)로부터의 동기 신호에 대한 상관 결과이다.
UE는 검색 윈도우 내에서 각 시간 오프셋에 대한 상관 결과를 얻을 수 있다. 검색 윈도우의 폭은 셀의 크기에 의존할 수 있고, 셀의 크기는 최소 또는 최대 TOA를 정의할 수 있다. 예를 들어, 서빙 셀의 중심은 UE에 대한 대략적인 위치 추정치로서 사용될 수 있다. 각각의 이웃 셀에 대한 예상 TOA는 UE에 대한 대략적인 위치 추정치와 각 이웃 셀 간의 거리를 계산함으로써 셀의 기지의 위치를 이용하여 예측될 수 있다. 실제 UE의 위치는 서빙 셀의 커버리지 영역 내의 어느 곳일 수 있으므로, 각 이웃 셀에 대한 최소 및 최대 예상 TOA는 각각 서빙 셀 및 각 이웃 셀의 셀 에지 간의 최단 및 최장 거리에 의해 결정될 수 있다. 네트워크가 비동기 모드로 동작하면, 예상 TOA 및 검색 윈도우 크기를 예측할 때 RTD가 고려될 수 있다. 예측된 TOA 및 검색 윈도우 계산은 네트워크 엔티티(예를 들어, eSMLC 등)에 의해 수행되어 UE에 보조 데이터로서 제공될 수 있다. 대안으로, UE는 이웃 셀 위치 및 (적용가능하다면) RTD에 관한 정보를 이용하여 이 계산을 수행할 수 있고, 이들 정보는 보조 데이터로 UE에 제공되거나 다른 소스(예를 들어 셀 방송 정보)로부터 이용가능할 수 있다. 검색 윈도우의 중심은 예측 TOA에 배치될 수 있다.
일 설계에서, UE는 임계치(STH)에 대하여 각 시간 오프셋에 대한 상관 결과의 제곱 크기를 비교할 수 있다. UE는 다음의 조건이 만족한다면 검출된 동기 신호를 선언할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112011039199489-pct00014
다른 설계에서, UE는 적절한 임계치에 대하여 상관 결과의 크기, 절대값 또는 임의의 다른 메트릭을 비교할 수 있다. 일 설계에서, 임계치(STH)는 고정값일 수 있다. 다른 설계에서, 임계치(STH)는 수신된 샘플의 에너지의 특정 비율로 설정될 수 있는 구성가능한 값일 수 있다. 양 설계에 있어서, 임계치는 검출 확률 및 잘못된 경보 확률 간의 트레이트오프에 기초하여 선택될 수 있다. 임계치가 증가할수록 검출 확률 및 잘못된 경보 확률은 감소할 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.
UE는 수학식 2에 도시된 바와 같이 수신된 샘플을 각 시간 오프셋에 대하여 국부적으로 발생된 시퀀스와 상관하고 수학식 3에 도시된 바와 같이 임계치에 대하여 상관 결과를 비교할 수 있다. UE는 임계치를 초과하는 상관 결과를 갖는 가장 빠른 시간 오프셋을 결정하고 그 시간 오프셋을 UE에서의 셀(m)로부터의 동기 신호의 TOA로서 제공할 수 있다. 이 TOA 추정치에는 샘플링 구간 분해능(sampling period resolution)이 주어질 수 있다. UE는 보간을 행하여 더 미세한 시간 분해능을 갖는 TOA 추정치를 얻을 수 있다. 예를 들어, 샘플링 구간 분해능을 갖는 TOA 추정치는 본 기술에 알려진 포물선, 큐빅, 및/또는 다른 보간 함수에 따라 이웃 샘플링 포인트를 이용하여 보간될 수 있다. 보간된 TOA 추정치에 추가의 조정이 적용되어 전송된 펄스 형상과 선택된 보간 함수 간의 기지의 바이어스를 보상할 수 있다.
UE는 셀(m)로부터의 기준 신호의 TOA를 다음과 같이 결정할 수 있다. UE는 셀(m)로부터의 기준 신호를 포함하는 OFDM 심볼에 대한 샘플 시퀀스(dRS,m(n))를 국부적으로 생성할 수 있다. 일 설계에서, UE에 의해 국부적으로 생성된 샘플 시퀀스는 기준 신호에 사용되지 않는 서브캐리어 상의 제로 심볼을 포함하지만, 셀(m)에 의해 생성된 OFDM 심볼은 기준 신호에 대해 사용되지 않는 서브캐리어 상의 넌-제로 심볼을 포함할 수 있다. 셀(m)에 의해 전송된 넌-제로 심볼은 노이즈로서 작용할 수 있다.
UE는 수학식 2에 도시된 바와 같이 수신된 샘플(r(n))을 상이한 시간 오프셋에 대한 시간 영역 내의 국부적으로 발생된 시퀀스(dRS,m(n))와 상관할 수 있다. UE는 수학식 3에 도시된 바와 같이 임계치에 대하여 각 시간 오프셋에 대한 상관 결과의 제곱 크기 또는 임의의 다른 메트릭을 비교할 수 있다. UE는 임계치를 초과하는 상관 결과를 갖는 가장 빠른 시간 오프셋을 UE에서의 셀(m)로부터의 동기 신호의 TOA로서 제공할 수 있다. UE는 또한 좀 더 정확한 TOA 추정치를 얻기 위하여 보간 및 바이어스 보상을 수행할 수 있다. 예를 들어, 식별된 시간 오프셋에 대한 결합된 상관 결과를 포함하는 적어도 2개의 결합 상관 결과에 대하여 보간이 수행되어 보간된 시간 오프셋을 얻을 수 있고, 송신기에 대한 TOA는 보간된 시간 오프셋에 기초하여 결정될 수 있다. 보간된 시간 오프셋에 기초하여 송신기에 대한 TOA를 결정하는 것은 전송된 펄스 형상과 보간 함수 간의 기지의 바이어스를 처리하기 위한 조정에 기초하여 송신기에 대한 TOA를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
수학식 2는 수신된 신호와 하나의 OFDM 심볼에 대하여 국부적으로 생성된 샘플 시퀀스의 상관을 나타낸다. 수신된 샘플은 노이즈가 있을 수 있으며 상관 결과 또한 노이즈가 있을 수 있다. 일 설계에서, 상이한 OFDM 심볼에 대한 상관 결과는 다음과 같이 코히어런트하게 결합될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112011039199489-pct00015
여기서,
Figure 112011039199489-pct00016
은 OFDM 심볼(
Figure 112011039199489-pct00017
)에서의 시간 오프셋(k)에 대한 상관 결과이고,
SCC ,m(k)은 시간 오프셋(k)에 대한 코히어런트하게 결합된 상관 결과이다.
다른 설계에서, 상이한 OFDM 심볼에 대한 상관 결과는 다음과 같이 넌-코히어런트하게 결합될 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112011039199489-pct00018
여기서, SNC ,m(k)은 시간 오프셋(k)에 대한 넌-코히어런트하게 결합된 상관 결과이다.
수학식 4에 도시된 바와 같이, 코히어런트 결합은 복소수값의 위상이 결과에 영향을 줄 수 있도록 복소수값을 합한다. 수학식 5에 도시된 바와 같이, 넌-코히어런트 결합은 에너지에 대한 실수를 합한다. 코히어런트 및 넌-코히어런트 결합은, 노이즈를 평균내고 상관 결과의 정확도를 개선하는데 사용될 수 있다. 코히어런트 결합은 좀 더 나은 성능을 제공하지만 큰 위상차를 갖는 복소수값을 결합하는 것을 피하기 위하여 무선 채널이 현저하게 변화되지 않는 상황에 한정될 수 있다. 넌-코히어런트 결합은 모든 상황에서 사용될 수 있다.
수신된 샘플과 국부적으로 생성된 샘플 시퀀스의 상관은 상관 함수에 의해 정의될 수 있다. 상관 함수는 노이즈가 없는 이상적인 수신 샘플 및 동기 신호 또는 기준 신호에 대한 기지의 심볼(예를 들어, 동기 신호 또는 기준 신호에 사용되지 않는 서브캐리어 상의 제로 심볼)을 가정할 수 있다. 단일 전파 경로에 대한 기준 신호 또는 동기 신호에 대한 상관 함수는 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112011039199489-pct00019
TSYM은 하나의 OFDM 심볼의 기간(초)이고,
t는 -TSYM≤t≤TSYM의 상관 피크 근방의 시간 지연이고,
Δf는 서브캐리어 간의 간격, 예를 들어, LTE에서는 Δf=15KHz 이고,
NFFT는 FFT 길이, 예를 들어, LTE에서 5 MHz 시스템 대역폭에 대하여 NFFT=512이고,
U는 동기 또는 기준 신호에 사용되는 서브캐리어의 총수이고,
P는 (서브캐리어의 수에 있어서) 동기 또는 기준 신호에 사용되는 서브캐리어들 간의 견격이고,
｜R(t)｜는 동기 또는 기준 신호에 대한 정규화된 상관 값이다.
예를 들어, 동기 신호에 대하여, U=62이고 P=1이다. 예를 들어, 기준 신호에 대하여, 5 MHz 시스템 대역폭에 대하여 U=301이고, P=6이다. 다른 파라미터는 동기 신호 및 기준 신호에 대하여 동일하다.
상관 함수는 수학식 6의 분모가 제로가 되는 t의 값에서 피크를 갖는다. t의 값은 다음과 같이 표현된다.
[수학식 7]
Figure 112011039199489-pct00020
도 4a는 하나의 OFDM 심볼에서 전송되는 기준 신호에 대한 상관 함수의 플롯(410)을 나타낸다. 수평축은 킬로미터(km) 단위의 TOA 에러를 나타내고 수직축은 정규화된 상관 값을 나타낸다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 기준 신호에 대한 상관 함수는 제로 TOA 에러에서 주 피크를 가지고 3.3km마다 부 피크를 갖는다. 부 피크는 주파수 영역에서의 언더샘플링에 기인하고, 도 3에 도시된 바와 같이, 매 여섯 번째 서브캐리어가 기준 신호로서 사용된다.
도 4b는 하나의 OFDM 심볼에서 전송되는 동기 신호에 대한 상관 함수의 플롯(420)을 나타낸다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 동기 신호에 대한 상관 함수는 제로 TOA 에러에서 단일 주 피크를 가지며 부 피크를 가지지 않는다.
도 4e는 5MHz 시스템 대역폭에 대한 기준 신호에 대한 상관 함수의 주 피크의 줌인(zoom-in) 플롯(412)을 나타낸다. 도 4e는 동기 신호에 대한 상관 함수의 주 피크의 플롯(422)을 나타낸다. 각 신호의 주 피크의 폭은 신호의 대역폭에 의해 결정된다. 5MHz 시스템 대역폭에 대하여, 기준 신호의 대역폭은 동기 신호의 대역폭의 4배보다 클 수 있다. 도 4e에 도시된 바와 같이, 기준 신호에 대한 주 피크의 폭은 동기 신호에 대한 주 피크의 폭보다 4배 이상보다 더 좁을 수 있다.
LTE에서, 동기 신호의 대역폭은 시스템 대역폭에 상관없이 930KHz에서 고정된다. 동기 신호에 대한 주 피크의 폭은 고정되며 도 4e에서 플롯(422)으로 도시될 수 있다. 기준 신호의 대역폭은 시스템 대역폭에 의존할 수 있으며 1.25MHz 내지 20MHz에서 가변할 수 있다. 시스템 대역폭이 1.25MHz로부터 20MHz로 점진적으로 증가함에 따라 기준 신호에 대한 주 피크의 폭은 점진적으로 좁아질 수 있다.
각 신호의 주 피크의 폭은 그 신호에 대한 상관 함수의 시간 분해능(time resolution)을 결정한다. 상관을 수행하는 TOA 추정기는 매칭된 필터로서 간주될 수 있다. TOA 추정기는 ΔτBe>1이면, 2개의 다중 경로 성분을 분해할 수 있고, 여기서, Δτ는 2개의 전파 경로 사이의 시간차이고, Be는 신호의 동등 대역폭이다. 도식적으로, 주 피크가 더 좁으면 TOA 추정기는 더 가까운 다중경로 성분을 분해할 수 있다. 그러므로, 기준 신호에 대하여 잠재적으로 더 좁은 주 피크 때문에 TOA 추정에 (동기 신호 대신) 기준 신호를 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 기준 신호는 도 4a에 도시된 바와 같이 부 피크를 가지며, 이는 상관 윈도우가 적절하게 배치되지 않거나 상관 검색 윈도우가 너무 커서 (예를 들어, 셀 크기가 너무 크면) 다수의 피크가 상관 윈도우 내에 있고 상관 결과에 노이즈가 너무 많으면 에러가 있는 TOA를 초래한다.
요약하면, 동기 신호는 다음과 같은 특징을 가질 수 있다.
● 부 피크가 없는 분명한 상관 함수
● 5ms마다 2개의 OFDM 심볼에서 종종 전송
● 시스템 대역폭과 독립적으로 중심 62개의 서브캐리어를 차지
기준 신호는 다음과 같은 특징을 가질 수 있다.
● 부 피크를 갖는 모호한 상관 함수
● 0.5ms의 슬롯마다 2개의 OFDM 심볼에서 주기적으로 전송
● 더 높은 시스템 대역폭을 더 많은 에너지 및 더 좁은 주 피크를 제공
일 형태에 있어서, 기준 신호의 상관에 있어서의 모호성은 2개의 서브캐리어 세트를 통해 전송되는 제1 및 제2 기준 신호에 대한 상관 결과를 코히어런트하게 결합함으로써 감소될 수 있다. 이것은 6개의 서브캐리어로부터 3개의 서브캐리어로 서브캐리어 간격(P)을 절반으로 효과적으로 줄일 수 있다. 부 피크는 (3.3km마다 대신) 6.6km마다 발생할 수 있다.
주어진 셀(m)에 의해 2개의 서브캐리어 세트를 통해 전송되는 2개의 기준 신호에 대한 상관은 다음과 같이 수행될 수 있다.
1. 수학식 2에 도시된 바와 같이 수신된 샘플을 상이한 시간 오프셋(k)의 제1 기준 신호에 대한 국부적으로 생성된 제1 샘플 시퀀스와 상관함으로써 제1 기준 신호에 대한 상관을 수행하고 상관 결과(SRS1 ,m(k))를 얻음.
2. 수신된 샘플을 상이한 시간 오프셋(k)의 제2 기준 신호에 대한 국부적으로 생성된 제2 샘플 시퀀스와 상관함으로써 제2 기준 신호에 대한 상관을 수행하고 상관 결과(SRS2 ,m(k))를 얻음.
3. 상이한 시간 오프셋에 대한 제1 및 제2 기준 신호에 대한 상관 결과를 코히어런트하게 결합, 예를 들어, SRS ,m(k)=SRS1 ,m(k)+SRS2 ,m(k).
4. 임계치에 대하여 결합된 상관 결과(SRS ,m(k))를 비교하고 UE에서 셀(m)로부터의 기준 신호의 TOA로서 임계치를 초과하는 결합된 상관 결과를 갖는 가장 빠른 시간 오프셋을 제공.
도 4c는 하나의 슬롯의 2개의 OFDM 심볼에서 전송되는 제1 및 제2 기준 신호에 대한 상관 함수의 플롯(430)을 나타낸다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 상관 함수는 제로 TOA 에러에서 주 피크를 가지고 6.6km마다 부 피크를 갖는다. 부 피크는 주파수 영역에서의 언더샘플링에 기인하고, 매 세 번째 서브캐리어가 2개의 기준 신호를 위해 사용된다. 2개의 기준 신호를 갖는 피크간 거리는 하나의 기준 신호를 갖는 피크간 거리에 비해 2배 만큼 증가한다. 따라서, 검색 윈도우 크기(예를 들어, 셀 크기)는 이 경우 증가할 수 있다.
2개의 기준 신호에 대한 상관 결과의 코히어런트 결합은 피크간 거리를 증가시킬 수 있다. 그러나, 부 피크는 여전히 존재하며, 예를 들면, 상관 윈도우가 적절히 배치되지 않거나 상관 결과에 에러가 너무 많으면, 에러가 있는 TOA를 초래할 수 있다.
다른 형태에 있어서, 좁은 주 피크와 감쇠된 부 피크는 기준 신호에 대한 상관 결과와 동기 신호에 대한 상관 결과를 코히어런트 결합함으로써 얻어질 수 있다. 좁은 주 피크는 기준 신호를 이용하여 얻을 수 있다. 기준 신호로부터의 부 피크는 동기 신호를 이용하여 감쇠될 수 있다. 2개의 신호의 코히어런트 결합은 부 피크에 의한 더 적은 악영향을 갖는 좁은 주 피크의 이점을 제공할 수 있다.
일반적으로, 임의의 신호의 동기 신호 및 임의의 수의 기준 신호에 대한 상관은 코히어런트하게 결합될 수 있다. 일 설계에서, 하나의 동기 신호 및 하나의 기준 신호에 대한 상관 결과는 코히어런트하게 결합될 수 있다. 다른 설계에서, 하나의 슬롯에서 전송되는 제1 및 제2 기준 신호 및 주 및 부 동기 신호에 대한 상관 결과는 코히어런트하게 결합될 수 있다. 다른 설계에서, 하나의 서브프레임에서 전송되는 모든 기준 신호 및 모든 동기 신호에 대한 상관 결과가 코히어런트하게 결합될 수 있다. 동기 신호 및 기준 신호의 다른 결합에 대한 상관 결과가 코히어런트하게 결합될 수 있다. 코히어런트 결합은 무선 채널의 코히어런스 시간으로 제한될 수 있다.
간략화를 위해, 본 설명의 많은 부분에서는 각 심볼 구간 내의 모든 액티브 서브캐리어 대하여 상관(코히어런트 누적)하는 것으로 가정한다. 일반적으로, 서브캐리어 전체에 대한 코히어런트 결합은 통신 채널의 코히어런스 대역폭에 한정될 수 있다. 더 넓은 대역폭 전체에 대한 코히어런트 결합은 시간적으로 너무 긴 코히어런트 결합(즉, 통신 채널의 코히어런스 시간을 초과하는 통합)과 유사한 저하를 초래할 수 있다. 코히러언스 대역폭이 신호 대역폭보다 작으면, 신호 대역폭은 다수(L)의 부분으로 분할될 수 있고, 여기서, L≥(신호 대역폭/코히어런스 대역폭). 코히어런트 결합은 각각의 부분에 대하여 수행될 수 있고, 넌-코히어런트 결합은 L개의 부분에 대하여 수행될 수 있다. 상관 결과는 주파수 및/또는 시간에 걸쳐 넌-코히어런트하게 결합되어 최종 피크 에너지를 얻을 수 있다.
주어진 셀(m)에 의해 하나의 슬롯에서 전송되는 제1 및 제2 기준 신호 및 주 및 부 동기 신호에 대한 상관은 다음과 같이 수행될 수 있다.
1. 수학식 2에 도시된 바와 같이 수신된 샘플을 상이한 시간 오프셋(k)의 주 동기 신호에 대한 국부적으로 생성된 제1 샘플 시퀀스를 상관함으로써 주 동기 신호에 대한 상관을 수행하고 상관 결과(SPSS ,m(k))를 얻음.
2. 수신된 샘플을 상이한 시간 오프셋(k)의 주 동기 신호에 대한 국부적으로 생성된 제2 샘플 시퀀스를 상관함으로써 부 동기 신호에 대한 상관을 수행하고 상관 결과(SSSS ,m(k))를 얻음.
3. 상이한 시간 오프셋의 제1 기준 신호에 대한 상관을 수행하고 상관 결과(SRS1 ,m(k))를 얻음.
4. 상이한 시간 오프셋의 제2 기준 신호에 대한 상관을 수행하고 상관 결과(SRS2 ,m(k))를 얻음.
5. 주 및 부 동기 신호 및 제1 및 제2 기준 신호에 대한 상관 결과를 코히어런트하게 결합, 예를 들어, Sm(k)=SRS1 ,m(k)+SRS2 ,m(k)+SPSS ,m(k)+SSSS ,m(k).
6. 임계치에 대하여 결합된 상관 결과(Sm(k))를 비교하고 UE에서의 셀(m)로부터의 신호의 TOA로서 임계치를 초과하는 결합된 상관 결과를 갖는 가장 빠른 시간 오프셋을 제공.
동기 신호 및 기준 신호에 대한 상관 결과는 또한 (코히런트 결합 대신에) 넌-코히어런트하게 결합된다.
도 4d는 하나의 슬롯에서 전송되는 제1 및 제2 기준 신호 및 주 및 부 동기 신호에 대한 상관 함수의 플롯(440)을 나타낸다. 도 4d에 도시된 바와 같이, 상관 함수는 제로 TOA 에러에서 주 피크를 갖고 6.6km마다 부 피크를 갖는다. 그러나, 부 피크는 동기 신호의 사용 때문에 도 4c에 도시된 부 피크에 비교하여 감쇠된다.
도 4f는 도 4d에 도시된 상관 함수의 주 피크의 줌인 플롯(442)을 나타낸다. 플롯(442) 내의 주 피크의 폭은 도 4e에 도시된 플롯(412) 내의 기준 신호에 대한 주 피크의 폭과 거의 동일하다.
UE는 상술한 바와 같이 시간 영역에서 국부적으로 생성되는 샘플 시퀀스와의 상관을 수행할 수 있다. 다른 설계에서, UE는 주파수 영역에서 상관을 수행할 수 있다. 또다른 설계에서, 수신된 샘플은 주파수 영역으로 변환되어 K개의 모든 서브캐리어에 대한 수신 심볼을 얻을 수 있다. 동기 신호 또는 기준 신호에 사용되지 않는 서브캐리어 상의 수신 심볼은 제로 심볼로 대체될 수 있다. 수신 심볼과 제로 심볼은 시간 영역으로 역변환되어 입력 샘플을 얻을 수 있다. 상관은 수신 샘플 대신에 입력 샘플에 대하여 수행될 수 있다. 상관은 다른 방식으로 수행될 수 있다.
상관을 수행하는 방법에 상관 없이, UE는 상관 결과를 코히어런트하게 및/또는 넌-코히어런트하게 결합할 수 있다. 일반적으로, UE는 임의의 적절한 시간 간격에 걸쳐 상관 결과를 코히어런트하게 결합할 수 있다. 시간 간격은 무선 채널의 코히어런스 시간에 의해 제한될 수 있고 결국 UE 이동성에 의존할 수 있다. UE는 슬롯, 서브프레임, 프레임 등에 걸쳐 상관 결과를 코히어런트하게 결합할 수 있다. UE는 또한 상이한 시간 간격에 걸쳐 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 정확도를 더 개선할 수 있다.
일 설계에서, UE는 각 슬롯 내의 OFDM 심볼에 걸쳐 상관 결과를 코히어런트하게 결합할 수 있다. 각 슬롯에 대하여, UE는 그 슬롯에서 전송되는 모든 동기 신호 및 기준 신호에 대한 상관을 수행하고 슬롯에 대한 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는, 예를 들어, 수학식 5에 도시된 바와 같이 슬롯에 걸쳐 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합할 수 있다.
간략화를 위하여, 상기 설명은 eNB에서 하나의 송신 안테나에 대한 상관에 관한 것이다. eNB는 다수의 송신 안테나를 통해 동기 신호 및 기준 신호를 전송할 수 있다. 각각의 안테나에 대하여, eNB는, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 그 안테나에 대한 기준 신호를 위해 예비된 자원 요소로 기준 신호를 전송할 수 있다. UE는 상술한 바와 같이 각 안테나에 대하여 상관을 수행할 수 있고 안테나에 대한 상관 결과를 얻을 수 있다. 각각의 안테나에 대하여, UE는 적절한 서브캐리어에 맵핑된 기지의 심볼을 갖는 각각의 신호에 대한 샘플 시퀀스를 국부적으로 생성할 수 있다. UE는 그 신호에 대한 국부적으로 생성된 샘플 시퀀스를 갖는 각각의 신호에 대한 상관을 수행할 수 있다. 각각의 안테나에 대하여, UE는 적절한 시간 간격에 걸쳐 상이한 신호에 대한 상관 결과를 코히어런트하게 결합할 수 있다. UE는 상이한 안테나에 대한 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 모든 안테나에 대한 누적 상관 결과를 얻을 수 있다. UE는 상이한 시간 간격에 걸쳐 누적 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 정확도를 더 개선할 수 있다.
예를 들어, eNB에서 2개의 송신 안테나를 이용하고 UE에서 하나 이상의 수신 안테나를 이용하는 경우, 각각의 수신 안테나에서 수신된 신호는 무선 채널을 통한 전파 후의 송신 신호의 합이다. 각 수신 안테나에서의 복합 신호는 2개의 송신 안테나로부터 전송된 기준 신호에 대하여, 한번에 하나의 시퀀스 씩, 국부적으로 생성된 샘플 시퀀스에 대하여 코히어런트하게 상관될 수 있다. 2개의 송신 안테나에 대한 2개의 상관 결과는 넌-코히어런트하게 합해져 넌-코히어런트 누적 수를 효과적으로 두 배로 할 수 있다. UE에서 2개의 수신 안테나가 이용될 수 있으면, 2개의 수신 안테나에 대한 상관 결과는 넌-코히어런트하게 추가될 수 있다. 따라서, 주어진 총 관측 시간에 대하여, 2×1 또는 1×2 시스템의 넌-코히어런트 합의 유효수는 1×1 시스템의 2배일 수 있고, 여기서, T×R 시스템은 T개의 송신 안테나 및 R개의 수신 안테나를 의미한다. 2×2 MIMO 시스템에서, 넌-코히어런트 합의 수는 1×1 시스템의 4배이다. 또한, 다수의 송신 및/또는 다수의 수신 안테나로부터의 상관 결과를 결합하는 다른 방법이 가능하다.
일 설계에서, 보조 데이터가 UE에 제공되어 상이한 셀에 대한 TOA 측정을 용이하게 하거나 TOA 측정을 이용하여 UE에 의해 위치 산출을 수행할 수 있다. 일 설계에서, 다음의 것 중 하나 이상을 포함하는 보조 데이터가 UE에 제공된다.
● (i) 상관에 사용되는 동기 신호 및 기준 신호에 대한 샘플 시퀀스를 국부적으로 생성하고 (ii) 기준 신호에 사용되는 서브캐리어를 결정하는데 사용되는 이웃 셀의 셀 ID,
● 이웃 셀이 다른 주파수 대역에서 동작할 때 유용한 캐리어 주파수 정보
● 샘플 시퀀스를 국부적으로 생성하는데 사용되는 CP 길이(예를 들어, 정상 또는 확장 CP),
● 수행할 상관 수를 결정하는데 사용되는 송신 안테나의 수
● 비동기 네트워크에 유용한 이웃 셀에 대한 대략적인 또는 미세한 RTD
● UE-기반 위치 결정 방법에 유용한 셀 위치, 및
● 상관을 수행하기 위한 시간 오프셋을 결정하는 검색 윈도우 크기
TOA 측정 및/또는 위치 산출을 위해 이용될 수 있는 다른 보조 데이터가 UE에 제공될 수 있다. 보조 데이터의 일부 또는 전부는 전용 시그널링 또는 방송 채널을 통해 UE에 제공될 수 있다. TOA 측정을 위한 이웃 셀 ID는, UE가 보조 데이터에 의해 제공되는 이웃 셀의 모두 또는 서브세트를 측정하면 위치 산출을 위한 양호한 측정 기하학적 구조를 얻을 수 있는 방식으로 보조 데이터 소스(예를 들어, eSMLC 등)에 의해 선택될 수 있다.
UE는 상이한 eNB에서 적어도 3개의 셀에 대한 TOA를 결정할 수 있다. UE 위치는 OTDOA (Observed Time Different of Arrival) 위치 결정 방법을 이용하여 TOA에 기초하여 추정될 수 있다.
도 5는 OTDOA에 기초하여 UE(120)를 위치 결정하는 것을 나타낸다. UE는 eNB(110a, 110b 및 110c) 내의 3개의 셀(1, 2, 및 3)로부터 동기 신호 및 기준 신호를 수신할 수 있다. 셀(1)은 τTX1의 송신 시간을 갖는 신호를 송신하고, 셀(2)은 τTX2의 송신 시간을 갖는 신호를 송신하고, 셀(3)은 τTX3의 송신 시간을 갖는 신호를 송신할 수 있다. 송신 시간(τTX1, τTX2 및 τTX3)은 동기 네트워크에서는 유사할 수 있고 비동기 네트워크에서는 상이할 수 있다. UE는 예를 들어 상술한 바와 같이 각 셀로부터의 동기 신호 및 기준 신호에 대한 상관을 수행함으로써 셀(1, 2 및 3)로부터의 신호의 TOA를 결정할 수 있다. UE는 셀(1)에 대한 τRX1의 TOA, 셀(2)에 대한 τRX2의 TOA, 및 셀(3)에 대한 τRX3의 TOA를 얻을 수 있다.
셀(1)은 기준 셀로서 이용될 수 있다. 2개의 쌍곡선 TDOA 식은 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 8a]
Figure 112011039199489-pct00021
[수학식 8b]
Figure 112011039199489-pct00022
여기서, d1, d2, d3는 셀(1, 2 및 3)로부터 UE로의 거리이고,
c는 광 속도이다.
수학식 8은 UE 위치의 관점에서 다음과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 9a]
Figure 112011039199489-pct00023
[수학식 9b]
Figure 112011039199489-pct00024
여기서, (x1, y1), (x2, y2) (x3, y3)는 각각 셀(1, 2, 및 3)의 위치이고,
(x, y)는 UE의 위치이고,
Figure 112011039199489-pct00025
는 셀(2 및 1) 간의 TDOA (time difference of arrival)이고,
Figure 112011039199489-pct00026
는 셀(3 및 1) 간의 TDOA이고,
Figure 112011039199489-pct00027
는 셀(2 및 1) 간의 RTD이고,
Figure 112011039199489-pct00028
는 셀(3 및 1)간의 RTD이다.
TDOA는 또한 OTD(obverved time difference)라 한다.
동기 네트워크에 대하여, RTD(τTX21 및 τTX31)는 제로인 것으로 가정할 수 있다. TDOA(τRX21 및 τRX31)는 셀(1, 2 및 3)에 대한 TOA에 기초하여 계산될 수 있다. 셀(1, 2 및 3)의 위치는 기지일 수 있다. 비동기 네트워크에 대하여, RTD(τT X 21 및 τTX31)는 제로가 아니며, eLMU(130)에 의해 결정될 수 있다. 동기 및 비동기 네트워크에 대하여, UE 위치 (x, y)는 기지의 모든 파라미터를 이용하여 수학식 세트 9에 기초하여 결정될 수 있다. 계산은 UE-기반 위치 결정을 위한 UE 또는 UE-지원 위치 결정에 대한 네트워크 엔티티(예를 들어, eSMLC 등)에 의해 수행될 수 있다.
eLMU(130)는 UE에 대하여 상술한 바와 같이 유사한 방식으로 셀로부터의 동기 신호 및/또는 기준 신호의 TOA를 결정할 수 있다. 상이한 셀에 대한 TOA 및 그들의 기지의 위치는 기지의 eLMU 위치와 함께 RTD 추정치를 도출하는데 사용될 수 있고, RTD 추정치는 비동기 네트워크에서 UE에 대한 위치 추정치를 도출하는데 사용될 수 있다. 특히, eLMU(130)는 수학식 세트 9에 기초하여 상이한 쌍의 셀에 대한 RTD를 결정할 수 있다. eLMU(130)는, 예를 들어, 상술한 바와 같이 각각의 셀에 대한 동기 신호 및/또는 기준 신호에 대한 상관을 수행함으로써, 셀(1, 2 및 3)에 대한 TOA를 얻을 수 있다. TDOA(τRX21 및 τRX31)는 셀(1, 2 및 3)에 대한 TOA에 기초하여 계산될 수 있다. eLMU(130)의 위치 및 셀(1, 2 및 3)의 위치는 기지일 수 있다. RTD(τTX21 및 τTX31)는 모든 기지의 파라미터를 이용하여 수학식 세트 9에 기초하여 결정될 수 있다.
다른 설계에서, eLMU(130)는, 예를 들어, 상술한 바와 같이, 셀에 대한 동기 신호 및 기준 신호에 대한 상관을 수행함으로써 셀에 대한 TOA를 얻을 수 있다. eLMU(130)는 이들 TOA를 임의의 절대 시간 베이스(예를 들어, GPS 시스템 시간, 갈릴레오 시스템 시간, GLONASS 시스템 시간 등)와 연관시킬 수 있다(예를 들어, 타임 스탬프). 상이한 셀 쌍에 대한 RTD는 절대 시간차를 형성함으로써 얻어질 수 있다. eLMU는 RTD를 직접 결정하기 위해 충분한 이웃 eNB 신호를 수신하기 어려울 수 있기 때문에 (예를 들어, eNB로부터의 강한 신호는 이웃 eNB로부터의 신호의 수신을 차단할 수 있고, 이것을 때때로 원근효과(near-far effect)라 한다), 이러한 설계는 eLMU가 하나의 eNB에 통합되는 경우에 바람직할 수 있다.
도 6은 위치 결정을 위해 TOA를 결정하는 프로세스(600)의 설계를 나타낸다. 프로세스(600)는 UE, eLMU 또는 임의의 다른 엔티티일 수 있는 수신기에 의해 수행될 수 있다. 수신기는 다수의 송신기의 각각으로부터 다수의 신호를 수신할 수 있다(블록 610). 각각의 송신기로부터의 다수의 신호는 상이한 심볼 구간에서 전송될 수 있는 제1 및 제2 신호를 포함할 수 있다. 각각의 송신기는 셀 또는 임의의 다른 엔티티를 위한 것일 수 있다. 수신기는 서브캐리어의 제1 세트를 통해 송신기에 의해 전송된 제1 신호 및 서브캐리어의 제2 세트를 통해 송신기에 의해 전송된 제2 신호에 기초하여 각각의 송신기로부터의 다수의 신호의 TOA를 결정할 수 있다 (블록 620). 수신기는 위치 결정을 위해 다수의 송신기에 대한 TOA를 사용할 수 있다 (블록 630).
일 설계에서, 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송되는 기준 신호를 포함하고, 제2 신호는 인접 캐리어의 제2 세트를 통해 전송되는 동기 신호를 포함할 수 있다. 제1 세트는 시스템 대역폭에 걸쳐 분산된 비인접 서브캐리어를 포함할 수 있다. 제2 세트는 시스템 대역폭의 중심 부분의 인접 서브캐리어를 포함할 수 있다. 제1 세트는 시스템 대역폭에 의해 결정된 구성 가능한 수의 서브캐리어를 포함할 수 있다. 제2 세트는 시스템 대역폭과 독립적인 고정된 수의 서브캐리어를 포함할 수 있다. 일 설계에서, 제1 및 제2 세트는 부분적으로 중첩될 수 있고 양쪽에 공통인 적어도 하나의 서브캐리어를 포함할 수 있다. 극단적으로, 하나의 세트는 다른 세트의 모든 서브캐리어 및 적어도 하나의 추가 서브캐리어를 포함할 수 있다. 또 다른 설계에서, 제1 및 제2 세트는 중첩하지 않고 각각의 세트는 다른 세트에 포함되지 않는 서브캐리어를 포함할 수 있다. 또 다른 설계에서, 제1 및 제2 세트는 완벽히 중첩하고 두 세트는 동일한 서브캐리어를 포함할 수 있다.
다른 설계에서, 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송되는 제1 기준 신호를 포함하고, 제2 신호는 비인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송되는 제2 기준 신호를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 세트는, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 상이한 서브캐리어를 포함할 수 있다. 다른 설계에서, 제1 및 제2 신호는 2개의 기준 신호를 포함하고 각각의 송신기에 대한 TOA는 인접 서브캐리어의 제3 세트를 통해 송신기에 의해 전송되는 동기 신호에 더 기초하여 결정될 수 있다. 또 다른 설계에서, 제1 및 제2 신호는 2개의 기준 신호를 포함하고, 각각의 송신기에 대한 TOA는 인접 서브캐리어의 제3 세트를 통해 송신기에 의해 전송되는 주 동기 신호 및 부 동기 신호에 더 기초하여 결정될 수 있다. 일반적으로 각각의 송신기에 대한 TOA는 임의의 수의 신호에 기초하여 결정되고, 각각의 신호는 인접 또는 비인접 서브캐리어 세트를 통해 송신기에 의해 전송될 수 있다.
도 7은 도 6의 블록(620)에서 하나의 송신기에 대한 TOA를 결정하는 설계를 나타낸다. 수신기는 송신기로부터의 제1 신호에 대한 상관을 수행하여 복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻을 수 있다 (블록 712). 수신기는 송신기로부터의 제2 신호에 대한 상관을 수행하여 복수의 시간 오프셋에 대한 상관 결과를 얻을 수 있다 (블록 714). 각각의 신호에 대하여, 수신기는 신호 대역폭 및 무선 채널의 코히어런스 대역폭에 의존하여 전체 신호 대역폭에 걸쳐 또는 신호 대역폭의 각 부분에 걸쳐 상관을 수행한다. 수신기는 또한 송신기로부터의 하나 이상의 추가의 신호의 각각에 대하여 상관을 수행하여 신호에 대한 상관 결과를 얻을 수 있다. 수신기는 제1 및 제2 상관 결과 (및 다른 신호에 대한 가능한 상관 결과)를 결합하여 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻을 수 있다 (블록 716). 수신기는 결합된 상관 결과에 기초하여 송신기에 대한 TOA를 결정할 수 있다 (블록 718).
블록(712)의 일 설계에서, 수신기는 제1 신호에 사용되는 서브캐리어의 제1 세트에 맵핑된 기지의 심볼을 갖는 샘플 시퀀스를 생성할 수 있다. 수신기는 수신기에서의 수신된 샘플을 각각의 시간 오프셋에서의 샘플 시퀀스와 상관하여 복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻을 수 있다. 수신기는 또한 상술한 바와 같이 다른 방식으로 각각의 신호에 대한 상관을 수행할 수 있다.
블록(716)의 일 설계에서, 수신기는 제1 및 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻을 수 있다. 다른 설계에서, 수신기는 제1 및 제2 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 결합된 상관 결과를 얻을 수 있다. 또 다른 설계에서, 수신기는 각각의 시간 간격에 대한 제1 및 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 시간 간격에 대한 중간 상관 결과를 얻을 수 있다. 수신기는 다수의 시간 간격에 걸쳐 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻을 수 있다. 또 다른 설계에서, 수신기는 각각의 심볼 구간에서 신호 대역폭의 상이한 부분에 대한 제1 및 제2 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합할 수 있다. 수신기는 상이한 심볼 구간 또는 시간 간격 및/또는 신호 대역폭의 상이한 부분에 걸쳐 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻을 수 있다. 또 다른 설계에서, 수신기는 송신기의 각 안테나에 대한 제1 및 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 안테나에 대한 중간 상관 결과를 얻을 수 있다. 수신기는 송신기의 다수의 안테나에 걸쳐 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻을 수 있다. 일반적으로 수신기는 적절한 시간 간격 및/또는 적절한 주파수 범위에 걸쳐 임의의 수의 신호에 대한 상관 결과를 코히어런트하게 결합할 수 있다. 수신기는 상이한 시간 간격, 주파수 범위, 안테나 등에 걸쳐 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합할 수 있다.
블록(718)의 일 설계에서, 수신기는 임계치를 초과하는 결합된 상관 결과를 갖는 가장 빠른 시간 오프셋을 식별할 수 있다. 수신기는 송신기에 대한 TOA로서 식별된 시간 오프셋을 제공할 수 있다. 수신기는 또한 다른 방식으로 결합된 상관 결과에 기초하여 송신기에 대한 TOA를 결정할 수 있다.
도 6을 참조하면, 블록(630)의 설계에서, 수신기는 다수 쌍의 송신기에 대한 OTDOA를 결정할 수 있고, 하나의 OTDOA는 송신기의 각 쌍에 대응한다. 각각의 OTDOA는 대응하는 쌍의 송신기에 대한 TOA에 기초하여 결정될 수 있다. 수신기는 예를 들어, 수학식 세트 9에 도시된 바와 같이, 다수 쌍의 송신기에 대한 OTDOA 및 송신기의 기지의 위치에 기초하여 위치 추정치를 계산할 수 있다. 수신기는 다수의 송신기에 대한 보조 데이터, 예를 들어, 송신기에 대한 RTD, 송신기 위치 등을 얻을 수 있다. 수신기는 보조 데이터를 이용하여 위치 추정치를 계산할 수 있다.
또 다른 설계에서, 수신기는 다수의 송신기에 대한 TOA(예를 들어, 송신기 쌍에 대한 OTDOA)를 포함하는 측정 정보를 네트워크 엔티티로 전송할 수 있다. 수신기는 네트워크 엔티티로부터 위치 추정치를 수신할 수 있다. 위치 추정치는 다수의 송신기에 대한 TOA(예를 들어, 송신기 쌍에 대한 OTDOA)에 기초하여 결정될 수 있다.
또 다른 설계에서, 수신기는 eLMU일 수 있다. 수신기는 다수 쌍의 송신기에 대한 RTD를 결정할 수 있고, 하나의 RTD는 송신기의 각 쌍에 대응한다. 각각의 RTD는 (i) TOA 및 대응하는 쌍의 송신기의 기지의 위치 및 (ii) 수신기의 기지의 위치에 기초하여 결정될 수 있다.
수신기는 다수의 송신기에 대한 보조 데이터를 수신할 수 있고 다수의 송신기는 다수의 셀에 대응할 수 있다. 보조 데이터는 셀의 셀 ID, 셀의 위치, 각 셀에 대한 캐리어 주파수 정보, 각 셀에 대한 CP 길이, 각 셀에 대한 송신 안테나의 수, 셀에 대한 RTD, 검색 윈도우 크기, 임의의 다른 정보, 또는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 수신기는 보조 데이터를 이용하여 다수의 송신기에 대한 TOA를 결정할 수 있다.
도 8은 UE(120) 및 도 1의 eNB/기지국 중의 하나 일 수 있는 eNB/기지국(110)의 설계의 블록도이다. eNB(110)는 T개의 안테나(834a 내지 834t)를 가지며, UE(120)는 R개의 안테나(852a 내지 852r)를 가지며, 일반적으로 T≥1이고 R≥1이다.
eNB(110)에서, 송신 프로세서(820)는 데이터 소스(812)로부터 하나 이상의 UE에 대한 데이터를 수신하고, 그 UE를 위해 선택된 하나 이상의 변조 및 코딩 방식에 기초하여 각각의 UE에 대한 데이터를 처리하고, 모든 UE에 대한 데이터 심볼을 제공할 수 있다. 송신 프로세서(820)는 또한 제어 정보(예를 들어, 보조 데이터)를 처리하여 제어 심볼을 제공할 수 있다. 송신 프로세서(820)는 또한 각각의 셀에 대한 주 및 부 동기 신호와 기준 신호를 생성하고 eNB(110) 내의 모든 셀에 대한 모든 동기 신호 및 기준 신호에 대한 기지의 심볼을 제공할 수 있다. 송신(TX) MIMO(multiple-input multiple-output) 프로세서(830)는 데이터 심볼, 제어 심볼 및 동기 및 기준 신호에 대한 기지의 심볼을 멀티플렉싱한다. TX MIMO 프로세서(830)는, 적용가능하면, 멀티플렉싱된 심볼에 공간 프로세싱(예를 들어, 프리코딩)을 수행하고 T개의 출력 심볼 스트림을 T개의 변조기(MOD)(832a 내지 832t)에 제공한다. 각각의 변조기(832)는 각각의 출력 심볼 스트림(예를 들어, OFDM)을 프로세싱하여 출력 샘플 스트림을 얻을 수 있다. 각각의 변조기(832)는 또한 출력 샘플 스트림을 추가로 프로세싱(예를 들어, 아날로그로의 변환, 증폭, 필터링, 업컨버팅)하여 하향링크 신호를 얻을 수 있다. 변조기(832a 내지 832t)로부터의 T개의 하향링크 신호는 각각 T개의 안테나(834a 내지 834t)를 통해 송신될 수 있다.
UE(120)에서, 안테나(852a 내지 852r)는 eNB(110)로부터 하향링크 신호를 수신하고 수신된 신호를 복조기(DEMOD)(854a 내지 854r)에 각각 제공한다. 각각의 복조기(854)는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝(예를 들어, 필터링, 증폭, 다운컨버팅, 및 디지털화)하여 수신된 샘플을 얻고 수신된 샘플(예를 들어, OFDM)을 추가로 프로세싱하여 상이한 서브캐리어에 대한 수신 신호를 얻을 수 있다. MIMO 검출기(856)는 모든 R개의 복조기(854a 내지 854r)로부터 수신된 심볼을 얻고, 적용가능하다면, 수신된 심볼에 대하여 MIMO 검출을 수행하고, 검출된 심볼을 제공할 수 있다. 수신 프로세서(858)는 검출된 심볼을 프로세싱(예를 들어, 복조, 디인터리빙, 및 디코딩)하고, UE(120)에 대한 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(sink)(860)에 제공하고, 복호된 제어 신호는 제어기/프로세서(880)에 제공한다.
상향링크에 있어서, UE(120)에서, 데이터 소스(862)로부터의 데이터 및 제어기/프로세서(880)로부터의 제어 신호(예를 들어, 셀에 대한 TOA를 포함하는 측정 정보)는 송신 프로세서(864)에 의해 프로세싱되고, 적용가능하다면, TX MIMO 프로세서(866)에 의해 추가로 프로세싱되고, 변조기(854a 내지 854r)에 의해 컨디셔닝되고, eNB(110)로 전송된다. eNB(110)에서, UE(120)로부터의 상향링크 신호는 안테나(834)에 의해 수신되고, 복조기(832)에 의해 컨디셔닝되고, 적용가능하다면, MIMO 검출기(836)에 의해 처리되고, 수신 프로세서(838)에 의해 추가로 처리되어 UE(120)에 의해 전송된 데이터 및 제어 정보를 얻고, 복호된 데이터를 데이터 싱크(839)에 제공하고, 복호된 제어 신호를 제어기/프로세서(840)에 제공할 수 있다.
제어기/프로세서(840 및 880)는 각각 eNB(110) 및 UE(120)에서의 동작을 총괄할 수 있다. UE(120)에서의 TOA 프로세서(870)는 검출된 셀로부터의 동기 신호 및/또는 기준 신호에 대한 상관을 수행하여 셀에 대한 TOA를 얻을 수 있다. UE(120)에서의 프로세서(870), 프로세서(880) 및/또는 다른 모듈은 도 6의 프로세스(600), 도 7의 프로세스(620), 및/또는 여기에 기재된 기술에 대한 다른 프로세스를 수행하거나 총괄할 수 있다. 메모리(842 및 882)는 각각 eNB(110) 및 UE(120)에 대한 데이터 및 프로그램 코드를 저장할 수 있다. 스케쥴러(844)는 데이터 송신을 위하여 UE를 스케쥴링할 수 있고, 스케쥴링된 UE에 대한 자원 할당을 제공할 수 있다.
도 1에 도시된 eLMU(130)는 도 8의 UE(120)와 유사한 방식으로 구현될 수 있다. eLMU(130)는 셀로부터의 동기 신호 및/또는 기준 신호에 기초하여 상이한 셀에 대한 TOA를 결정할 수 있다. eLMU(130)는 상술한 바와 같이 셀에 대한 TOA에 기초하여 상이한 셀 쌍에 대한 RTD를 결정할 수 있다.
정보 및 신호는 다양한 상이한 기술 또는 기법 중의 임의의 것을 이용하여 표현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 예를 들어, 상술한 설명에 기재된 데이터, 명령, 코맨드, 정보, 신호, 비트, 심볼 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자계 또는 자계 입자, 광학계 또는 광계 입자 또는 그들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
본 개시물과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 논리적 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 단계는 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있음은 당업자는 인식할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 교환성을 명백히 설명하기 위하여, 다양한 예시적인 구성요소, 블록, 모듈, 회로 및 단계가 기능의 관점에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과된 설계 제한에 의존한다. 기술자는 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식으로 상술한 기능을 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정은 본 개시물의 범위로부터의 벗어나는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 개시물과 결합하여 설명된 다양한 예시적인 논리적 블록, 모듈 및 회로는 여기에 기재된 기능을 수행하기 위하여 설계된 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능한 로직 장치, 개별 게이트 또는 트랜지스터 로직, 개별 하드웨어 구성요소 또는 그들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 프로세서는 범용 프로세서, 마이크로프로세서, 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 장치의 조합, 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP와 결합하는 하나 이상의 마이크로 프로세서, 또는 임의의 다른 구성으로 구현될 수 있다.
본 개시물과 관련하여 기재되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 그 둘의 조합에서 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM 또는 본 기술에 공지된 다른 유형의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 결합되어 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체로 정보를 기록하도록 할 수 있다. 대안으로, 저장 매체는 프로세서와 일체로 형성될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말에 상주할 수 있다. 대안으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에 개별 구성요소로서 상주할 수 있다.
여기에 기재된 위치 결정 기술은 WWAN(wireless wide area network), WLAN(wireless local rea network), WPAN(wireless personal area network) 등의 다양한 무선 통신 네트워크와 결합하여 구현될 수 있다. "네트워크" 및 "시스템"이라는 용어는 종종 혼용될 수 있다. WWAN은 CDMA 네트워크, TDMA 네트워크, FDMA 네트워크, OFDMA 네트워크, SC-DFMA 네트워크, LTE 등일 수 있다. CDMA 네트워크는 cdma2000, W-CDMA(Wideband-CDMA) 등의 하나 이상의 무선 액세스 기술(RAT)을 구현할 수 있다. cdma2000은 IS-95, IS-2000 및 IS-856 표준규격을 커버한다. TDMA 네트워크는 GSM(Global System for Mobile Communications), D-AMPS(Digital Advanced Mobile Phone System) 또는 임의의 다른 RAT를 구현할 수 있다. GSM 및 W-CDMA는 "3GPP"라 불리우는 컨소시엄의 문서에 기재되어 있다. cdma000은 "3GPP"라 불리우는 문서에 기재되어 있다. 3GPP 및 3GPP2 문서는 공개적으로 이용가능하다. WLAN은 IEEE 802.11x 네트워크일 수 있고, WPAN은 블루투스 네트워크, IEEE 802.15x 또는 임의의 다른 유형의 네트워크일 수 있다. 기술은 또한 WWAN, WLAN 및/또는 WPAN의 임의의 조합과 결합하여 구현될 수 있다.
위성 위치 결정 시스템(SPS)(적용가능한 경우)은 일반적으로 송신기로부터 수신된 신호의 적어도 일부에 기초하여 엔티티가 자신의 지구 상의 위치를 결정하도록 위치 결정된 송신기의 시스템을 포함한다. 이러한 송신기는 일반적으로 정해진 수의 칩의 반복 의사 랜덤 노이즈(PN) 코드를 갖는 신호를 송신하고, 지면(ground) 기반 제어국, 사용자 장비 및/또는 우주선에 위치할 수 있다. 특정 예에서, 이러한 송신기는 지구 궤도 위성 비행체(SV)에 위치할 수 있다. 예를 들어, GPS, 갈릴레오, GLOSNASS 또는 콤패스(Compass) 등의 GNSS(Global Navigation Satellite System)의 콘스텔레이션 내의 SV는 (예를 들어, GPS에서의 각각의 위성에 대한 PN 코드 또는 GLONASS에서의 상이한 주파수 상의 동일한 코드를 이용하여) 그 콘스텔레이션 내의 다른 SV들에 의해 전송된 PN 코드와 구별되는 PN 코드를 갖는 신호를 송신할 수 있다. 소정의 형태에 따르면, 여기에 기재된 기술은 SPS에 대한 글로벌 시스템(예를 들어, GNSS)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 여기에 기재된 기술은, 예를 들어, 일본의 QZSS(Qausi-Zenith Satellite System), 인도의 IRNSS(Indian Reginal Navigational Satellite System), 중국의 Beidou 등의 다양한 지역적 시스템, 및/또는 하나 이상의 글로벌 및/또는 지역적 내비게이션 위성 시스템과 연관되거나 그와 함께 사용될 수 있는 다양한 확충 시스템(예를 들어, SBAS(Satellite Based Augmentation system)에 적용되거나 사용될 수 있다. 한정되지 않지만 예로서, SBAS는, 예를 들어, WAAS(Wide area Augmentation System), EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay Service, MSAS(Multi-functional Satellite Augmentation system, GAGAN(GPS Aided Geo Augmented Navigation or GPS and Geo Augmented Navigation system) 등의 무결성(integrity) 정보, 차등 상관 등을 제공하는 확충 시스템(들)을 포함할 수 있다. 따라서, 여기에 기재된 바와 같이, SPS는 하나 이상의 글로벌 및/또는 지역적 내비게이션 위성 시스템 및/또는 확충 시스템의 임의의 조합을 포함하고, SPS 신호는 SPS, SPS-유사물 및/또는 이러한 하나 이상의 SPS와 연관된 다른 신호를 포함할 수 있다.
이동국(MS)은 셀룰러 또는 다른 무선 통신 장치, PCS(personal communication system) 장치, PND(personal navigation device), PIM(personal information manager), PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 또는 무선 통신 및/또는 내비게이션 신호를 수신할 수 있는 또 다른 적절한 이동 장치 등의 장치를 지칭할 수 있다. "이동국"이라는 용어는 또한 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신, 및/또는 위치 관련 프로세싱이 장치 또는 PND에서 발생하는지에 관계없이 근거리 무선, 적외선, 유선 접속, 또는 다른 접속 등의 PND와 통신할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 또한, "이동국"은 위성 신호 수신, 보조 데이터 수신, 및/또는 위치-관련 프로세싱이 네크워크와 연관된 장치, 서버 또는 또 다른 장치에서 발생하는지에 관계없이 인터넷, Wi-Fi, 또는 다른 네트워크를 통해 서버와 통신할 수 있는 무선 통신 장치, 컴퓨터, 랩탑 등을 포함하는 모든 장치일 수 있다. 상술한 임의의 동작가능한 조합은 "이동국"으로 간주될 수 있다.
여기에 기재된 방법론은 애플리케이션에 의존하여 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이들 방법론은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 그들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어를 포함하는 구현을 위해, 프로세서/프로세싱 유닛은 ASIC, DSP, DSPD(digital signal processing device), 프로그래머블 로직 장치(PLD), FPGA, 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 전자 장치, 여기에 기재된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 그들의 조합 내에서 구현될 수 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어를 포함하는 구현을 위해, 방법론은 여기에 기재된 기능을 수행할 수 있는 모듈(예를 들어, 절차, 기능 등)로 구현될 수 있다. 명령을 명백히 구현하는 임의의 기계 판독가능 매체는 여기에 기재된 방법론을 구현하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서 유닛에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 유닛 내에서 또는 프로세서 유닛의 외부에서 구현될 수 있다. 여기에 기재된 바와 같이, "메모리"라는 용어는 장기간, 단기간, 휘발성, 비휘발성, 또는 다른 메모리 등의 임의의 유형이 메모리를 지칭하고 특정 유형의 메모리, 특정 수의 메모리 또는 메모리가 저장될 수 있는 매체의 유형에 한정되지 않는다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어로 구현되면, 기능은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장될 수 있다. 예는 데이터 구조로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체 및 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 물리적 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 제한되지는 않지만, 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치, 반도체 저장 장치 또는 다른 저장 장치 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있고;디스크(disk) 또는 디스크(disc)는 여기에서 사용된 바와 같이, 콤팩트 디스크(CD; compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광 디스크(optical disc), DVD(digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루레이 디스크를 포함하고, 여기서, 디스크(disk)는 통상 자기적으로 데이터를 재생하지만, 디스크(disc)는 레이저로 광학적으로 데이터를 재생한다. 상술한 것들의 조합 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
컴퓨터 판독가능 매체 상의 저장에 더하여, 명령 및/또는 데이터는 통신 장치내에 포함되는 송신 매체 상의 신호로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 통신 장치는 명령 및 데이터를 나타내는 신호를 갖는 트랜시버를 포함할 수 있다. 명령 및 데이터는 하나 이상의 프로세서가 청구항에 기재된 기능을 수행할 수 있도록 구성된다. 즉, 통신 장치는 개시된 기능을 수행하기 위한 정보를 나타내는 신호를 갖는 송신 매체를 포함한다. 첫 번째에서는 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능을 수행하기 위한 정보의 제1 부분을 포함하는 반면, 두 번째에서는 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능을 수행하기 위한 정보의 제2 부분을 포함할 수 있다.
본 개시물의 상기 설명은 당업자가 본 개시물을 만들고 이용할 수 있도록 하기 위하여 제공된다. 본 개시물에 대한 다양한 변경은 당업자에게 용이하며, 여기에서 정의된 일반적인 원리는 본 개시물의 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변형에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시물은 여기에 기재된 예 및 설계에 제한되지 않으며 여기에 기재된 원리 및 신규 특징과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합된다.

Claims (38)

  1. 복수의 송신기들 중 하나의 송신기로부터 복수의 신호를 수신하는 단계로서, 상기 복수의 신호는 서브캐리어의 제1 세트를 통해 수신된 제1 신호 및 서브캐리어의 제2 세트를 통해 수신된 제2 신호를 포함하는, 상기 복수의 신호를 수신하는 단계;
    복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻기 위해 상기 제1 신호에 대한 상관을 수행하는 단계;
    상기 복수의 시간 오프셋에 대한 제2 상관 결과를 얻기 위해 상기 제2 신호에 대한 상관을 수행하는 단계; 및
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합한 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 신호의 도달 시간(TOA)을 결정하는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송된 기준 신호를 포함하고, 상기 제2 신호는 인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송된 동기 신호를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 세트는 시스템 대역폭에 걸쳐 분산된 비인접 서브캐리어를 포함하고, 상기 제2 세트는 시스템 대역폭의 중앙부의 인접 서브캐리어를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 세트는 시스템 대역폭에 의해 결정된 구성가능한 수의 서브캐리어를 포함하고, 상기 제2 세트는 시스템 대역폭과 무관하게 고정된 수의 서브캐리어를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송되는 제1 기준 신호를 포함하고, 상기 제2 신호는 비인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송되는 제2 기준 신호를 포함하고, 상기 제1 세트 및 상기 제2 세트는 시스템 대역폭에 걸쳐 분산된 상이한 서브캐리어를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신기에 대한 TOA를 결정하는 단계는 인접 서브캐리어의 제3 세트를 통해 상기 송신기에 의해 전송되는 동기 신호를 결정하는 단계를 더 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 송신기에 대한 TOA를 결정하는 단계는 인접하는 서브캐리어의 제3 세트를 통해 상기 송신기에 의해 전송되는 주 동기 신호 및 부 동기 신호를 결정하는 단계를 더 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트 및 상기 제2 세트는 부분적으로 중첩되고, 상기 제1 세트 및 상기 제2 세트는 양 세트에 공통인 적어도 하나의 서브캐리어를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트 및 상기 제2 세트는 중첩하지 않으며, 각각의 세트는 다른 세트에 포함되지 않은 서브캐리어를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 신호에 대한 상관을 수행하는 단계는
    상기 제1 신호에 사용되는 서브캐리어의 제1 세트에 맵핑되는 기지의(known) 심볼로 샘플 시퀀스를 생성하는 단계; 및
    수신기에서의 수신된 샘플을 각각의 시간 오프셋에서의 상기 샘플 시퀀스와 상관하여 상기 복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합하는 단계는 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 코히어런트하게(coherently) 결합하여 상기 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합하는 단계는
    각각의 시간 간격에 대해 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 상기 시간 간격에 대한 중간 상관 결과를 얻는 단계; 및
    다수의 시간 간격에 걸쳐 상기 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게(non-coherently) 결합하여 상기 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 송신기로부터의 제1 신호에 대한 상관을 수행하는 단계는
    신호 대역폭의 다수의 부분의 각각에 대해 상기 제1 신호에 대한 상관을 수행하는 단계; 및
    상기 신호 대역폭의 다수의 부분에 대한 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 상기 제1 상관 결과를 얻는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합하는 단계는
    상기 송신기에서 각각의 안테나에 대해 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 상기 안테나에 대한 중간 상관 결과를 얻는 단계; 및
    상기 송신기에서 다수의 안테나에 걸쳐 상기 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 상기 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 결합된 상관 결과에 기초하여 상기 TOA를 결정하는 단계는
    임계치를 초과하는 결합된 상관 결과를 갖는 가장 빠른 시간 오프셋을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 시간 오프셋에 기초하여 상기 TOA를 결정하는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 결합된 상관 결과에 기초하여 상기 TOA를 결정하는 단계는
    임계치를 초과하는 결합된 상관 결과를 갖는 가장 빠른 시간 오프셋을 식별하는 단계;
    상기 식별된 시간 오프셋에 대한 결합된 상관 결과를 포함하는 적어도 2개의 결합된 상관 결과에 대한 보간을 수행하여 보간된 시간 오프셋을 얻는 단계; 및
    상기 보간된 시간 오프셋에 기초하여 상기 TOA를 결정하는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 보간된 시간 오프셋에 기초하여 상기 TOA를 결정하는 단계는 송신된 펄스 형상 및 보간 함수 간의 기지의 바이어스를 처리하기 위한 조정에 더 기초하여 상기 TOA를 결정하는 단계를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들 중의 다수 쌍의 송신기에 대한 OTDOA(observed time difference of arrivals)를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    하나의 OTDOA는 송신기의 각 쌍에 대한 것이고, 각각의 OTDOA는 대응 쌍의 각 송신기에 대한 상기 TOA에 기초하여 결정되고,
    수신기에 대한 위치 추정치는 상기 다수 쌍의 송신기에 대한 OTDOA에 기초하여 결정되는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  20. 제1항에 있어서,
    각 송신기의 상기 TOA 및 각 송신기의 기지의 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 수신기에 대한 위치 추정치를 계산하는 단계를 더 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들에 대한 보조 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 수신기에 대한 위치 추정치는 상기 보조 데이터를 이용하여 계산되는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들에 대한 TOA를 포함하는 측정 정보를 네트워크 엔티티로 송신하는 단계; 및
    상기 네트워크 엔티티로부터 수신기에 대한 위치 추정치를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 위치 추정치는 상기 복수의 송신기들에 대한 TOA에 기초하여 결정되는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들 중의 다수 쌍의 송신기에 대한 상대적 시간차(relative time difference; RTD)를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    하나의 RTD는 송신기의 각 쌍에 대한 것이고, 각각의 RTD는 대응 쌍의 각 송신기의 상기 TOA 및 각 송신기의 기지의 위치 그리고 수신기의 기지의 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 송신기들에 대한 보조 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 송신기들에 대한 TOA는 상기 보조 데이터를 이용하여 결정되는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    각각의 송신기는 복수의 셀들 중 하나의 셀과 연관되고, 상기 보조 데이터는 각 셀의 셀 ID(identity), 각 셀의 위치, 각 셀에 대한 캐리어 주파수 정보, 각 셀에 대한 CP(cyclic prefix) 길이, 각 셀에 대한 송신 안테나의 수, 각 셀에 대한 RTD(relative time difference), 검색 윈도우 크기 또는 이들의 조합을 포함하는, 위치 결정을 지원하는 방법.
  26. 복수의 송신기들 중 하나의 송신기로부터 복수의 신호를 수신하는 수단으로서, 상기 복수의 신호는 서브캐리어의 제1 세트를 통해 수신된 제1 신호 및 서브캐리어의 제2 세트를 통해 수신된 제2 신호를 포함하는, 상기 복수의 신호를 수신하는 수단;
    복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻기 위해 상기 제1 신호에 대한 상관을 수행하는 수단;
    상기 복수의 시간 오프셋에 대한 제2 상관 결과를 얻기 위해 상기 제2 신호에 대한 상관을 수행하는 수단; 및
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합한 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 신호의 도달 시간(TOA)을 결정하는 수단을 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송된 기준 신호를 포함하고, 상기 제2 신호는 인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송된 동기 신호를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송되는 제1 기준 신호를 포함하고, 상기 제2 신호는 비인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송되는 제2 기준 신호를 포함하고, 상기 제1 세트 및 상기 제2 세트는 시스템 대역폭에 걸쳐 분산된 상이한 서브캐리어를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  29. 삭제
  30. 제26항에 있어서,
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합하는 수단은
    각각의 시간 간격에 대해 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 상기 시간 간격에 대한 중간 상관 결과를 얻는 수단; 및
    다수의 시간 간격에 걸쳐 상기 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 상기 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻는 수단을 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  31. 제26항에 있어서,
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합하는 수단은
    상기 송신기에서 각각의 안테나에 대해 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 상기 안테나에 대한 중간 상관 결과를 얻는 수단; 및
    상기 송신기에서 다수의 안테나에 걸쳐 상기 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 상기 송신기에 대한 결합된 상관 결과를 얻는 수단을 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  32. 복수의 송신기들 중 하나의 송신기로부터 복수의 신호를 수신하되, 상기 복수의 신호는 서브캐리어의 제1 세트를 통해 수신된 제1 신호 및 서브캐리어의 제2 세트를 통해 수신된 제2 신호를 포함하고;
    복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻기 위해 상기 송신기로부터의 상기 제1 신호에 대한 상관을 수행하고;
    상기 복수의 시간 오프셋에 대한 제2 상관 결과를 얻기 위해 상기 송신기로부터의 상기 제2 신호에 대한 상관을 수행하고; 그리고
    상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합한 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 신호의 도달 시간(TOA)을 결정하도록
    구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송된 기준 신호를 포함하고, 상기 제2 신호는 인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송된 동기 신호를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 제1 신호는 비인접 서브캐리어의 제1 세트를 통해 전송되는 제1 기준 신호를 포함하고, 상기 제2 신호는 비인접 서브캐리어의 제2 세트를 통해 전송되는 제2 기준 신호를 포함하고, 상기 제1 세트 및 상기 제2 세트는 시스템 대역폭에 걸쳐 분산된 상이한 서브캐리어를 포함하는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  35. 삭제
  36. 제32항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    각각의 시간 간격에 대해 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 상기 시간 간격에 대한 중간 상관 결과를 얻고,
    다수의 시간 간격에 걸쳐 상기 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 상기 송신기에 대한 상기 결합된 상관 결과를 얻도록 더 구성되는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  37. 제32항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 송신기에서 각각의 안테나에 대해 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 코히어런트하게 결합하여 각각의 안테나에 대한 중간 상관 결과를 얻고,
    상기 송신기에서 다수의 안테나에 걸쳐 상기 중간 상관 결과를 넌-코히어런트하게 결합하여 상기 송신기에 대한 상기 결합된 상관 결과를 얻도록 더 구성되는, 위치 결정을 지원하는 장치.
  38. 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    적어도 하나의 프로세서로 하여금 복수의 송신기들 중 하나의 송신기로부터 복수의 신호를 수신하도록 하는 코드로서, 상기 복수의 신호는 서브캐리어의 제1 세트를 통해 수신된 제1 신호 및 서브캐리어의 제2 세트를 통해 수신된 제2 신호를 포함하는, 상기 복수의 신호를 수신하도록 하는 코드;
    상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 복수의 시간 오프셋에 대한 제1 상관 결과를 얻기 위해 상기 송신기로부터의 상기 제1 신호에 대한 상관을 수행하도록 하는 코드;
    상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 복수의 시간 오프셋에 대한 제2 상관 결과를 얻기 위해 상기 송신기로부터의 상기 제2 신호에 대한 상관을 수행하도록 하는 코드; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 제1 상관 결과와 상기 제2 상관 결과를 결합한 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 신호의 도달 시간(TOA)을 결정하도록 하는 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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