KR101992486B1 - 무선통신 시스템을 통한 단말의 위치 정보 획득을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템을 통한 단말의 위치 정보 획득을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은 무선 통신 시스템을 이용하여 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 일 실시예는 단말의 위치 정보를 측정하는 장치에 있어서, 하나 이상의 하향링크 신호 수신기, 하나 이상의 상향링크 신호 수신기 및 하향링크 신호 수신기 및 상향링크 신호 수신기를 제어하는 제어기를 포함하되, 제어기는 하향링크 신호 수신기에서 수신된 제어 정보를 기초로 상향링크 자원 할당 정보를 구성하며 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상향링크 신호에 대한 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.

Description

무선통신 시스템을 통한 단말의 위치 정보 획득을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ACQUIRING LOCATION INFORMATION BY USER EQUIPMENT THROUGH RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
본 실시예들은 무선 통신 시스템을 이용하여 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서 단말의 구조가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 설명하면 일반적으로 단말은 안테나(130), 하향링크(DL, downlink) 신호 수신기(110) 및 상향링크(UL, uplink) 신호 송신기(120)로 구성되어 있다.
그리고, 도 2에서는 이동통신 시스템의 기지국의 구조가 도시되어 있다. 도 2를 참조하여 설명하면 기지국은 안테나(230), 상향링크 신호 수신기(210) 및 하향링크 신호 송신기(220)로 구성되어 있다.
이러한 도 1 또는 도 2와 같은 구조의 통신 장치를 사용하면 교차로나 특정지역에 있는 타 단말의 위치를 포함한 교통정보를 획득하기 어렵다는 문제가 있다. 일 예로 도 1의 구조를 가진 통신 장비는 타 단말이 송신하는 신호, 즉 상향링크 신호의 정보를 전혀 획득할 수 없다는 문제가 있다.
그리고 도 2의 구조를 가진 통신장비는 타 단말이 전송하는 데이터를 일부 획득 가능하지만, 반면 기지국이 전송하는 정보를 획득하기는 어렵다는 문제가 있다.
만약 도 2의 구조를 가진 통신장비로 타 단말들의 위치 및 이동정보를 획득하기 위한 방법으로, 중계기 또는 소형셀을 다수 설치하여 그 중계기 또는 소형 셀의 서비스 반경에 위치하는 단말의 정보를 획득하는 방법을 고려해 볼 수 있다.
그러나, 중계기 또는 소형셀 장비는 통신 사업자들만이 설치가 가능하고, 통신 사업자가 원하지 않거나 사업성이 적다고 판단하는 경우에는 현실적으로 실현이 불가능한 상황이다.
한편, 최근 들어 공공서비스를 위해서 통신 사업자가 아닌 제3자가 특정 지역에 존재하는 단말의 위치나 이동정보를 획득하고자 하는 시도들이 있었다. 이러한 일 예로 도로공사, 경찰청의 공공단체가 특정 지역을 지나가는 단말기의 수 또는 속도 등의 정보를 얻고자 시도하였다.
이러한 상황에서 통신 사업자가 아닌 제3자가 공공 서비스를 목적으로 특정 지역에 존재하는 단말기의 위치 또는 소통량 정보 등을 획득하는 방법이 없는 것이 현실이다. 특히, 이러한 정보를 획득하는 방법은 기존에 설치된 통신장비 및 통신망에 영향을 주지 않고 수행되어야 한다는 제약 사항이 있다.
본 실시예의 목적은 하향링크의 제어 정보를 획득하고, 이를 기초로 상향 링크 신호를 판단하여, 타 단말의 위치를 측정하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해 안출된 일 실시예는 단말의 위치 정보를 측정하는 장치에 있어서, 하나 이상의 하향링크 신호 수신기, 하나 이상의 상향링크 신호 수신기 및 하향링크 신호 수신기 및 상향링크 신호 수신기를 제어하는 제어기를 포함하되, 제어기는 하향링크 신호 수신기에서 수신된 제어 정보를 기초로 상향링크 자원 할당 정보를 구성하며 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상향링크 신호에 대한 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.
또한, 다른 실시예는 단말의 위치 정보를 측정하는 방법에 있어서, 하나 이상의 하향링크 신호 수신기를 통해 하향링크 제어 정보를 수신하는 단계, 하향링크 제어 정보를 기초로 상향링크 자원 할당 정보를 구성하는 단계 및 상향링크 자원할당 정보를 기초로 하여, 하나 이상의 상향링크 신호 수신기를 통해 상향링크 신호 수신을 시도하고 상향링크 신호에 대한 수신 여부를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 실시예를 통해, 기존의 통신망에 영향을 주지 않으면서 단말의 존재 여부, 위치 및 이동정보 등을 획득할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 기존의 단말기 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 기존의 기지국의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에서 제안하는 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에서 제안하는 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에서 제안하는 장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시예에서 제안하는 장치가 동작하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 7은 본 실시예에서 상향링크의 신호 존재 여부를 검출하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 실시예에서 상향링크의 신호 존재 여부를 검출하는 다른 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템을 의미한다. 무선 통신 시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS)을 포함한다.
사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA, LTE, HSPA 및 IMT-2020(5G 또는 New Radio) 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선 기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(Cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), gNB(gNode-B), LPN(Low Power Node), 섹터(Sector), 싸이트(Site), 다양한 형태의 안테나, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 포인트(예를 들어, 송신포인트, 수신포인트, 송수신포인트), 릴레이 노드(Relay Node), 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
앞서 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. 1) 무선 영역과 관련하여 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, 스몰 셀(small cell)을 제공하는 장치 그 자체이거나, 2) 무선 영역 그 자체를 지시할 수 있다. 1)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호 작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 포인트, 송수신 포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. 2)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.
본 명세서에서 셀(Cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.
여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식, TDD 방식과 FDD 방식의 혼용 방식이 사용될 수 있다.
또한, 무선 통신 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다.
상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어 채널을 통하여 제어 정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터 채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있으며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있다. 이때, 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 또한, 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.
한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC 시그널링을 포함한다.
기지국은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. 기지국은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 하향링크 데이터 채널의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어 채널을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
무선 통신 시스템에서 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access), OFDM-TDMA, OFDM-FDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 여기서, NOMA는 SCMA(Sparse Code Multiple Access)와 LDS(Low Density Spreading) 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE/LTE-Advanced, IMT-2020으로 진화하는 비동기 무선 통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원 할당에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 MTC(Machine Type Communication) 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.
다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는, Release-14에서 정의된 further Enhanced MTC 단말을 의미할 수도 있다.
본 명세서에서 NB-IoT(NarrowBand Internet of Things) 단말은 셀룰러 IoT를 위한 무선 액세스를 지원하는 단말을 의미한다. NB-IoT 기술의 목적은 향상된 인도어(Indoor) 커버리지, 대규모의 저속 단말에 대한 지원, 저지연민감도, 초저가 단말 비용, 낮은 전력 소모, 그리고 최적화된 네트워크 구조를 포함한다.
3GPP에서 최근 논의 중인 NR(New Radio)에서 대표적인 사용 시나리오(usage scenario)로서, eMBB(enhanced Mobile BroadBand), mMTC(massive Machine Type Communication), URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication)가 제기되고 있다.
본 명세서에서 NR(New Radio)과 관련한 주파수, 프레임, 서브프레임, 자원, 자원블럭, 영역(region), 밴드, 서브밴드, 제어채널, 데이터채널, 동기신호, 각종 참조신호, 각종 신호, 각종 메시지는 과거 또는 현재 사용되는 의미 또는 장래 사용되는 다양한 의미로 해석될 수 있다.
본 실시예는 무선통신 시스템, 특히 이동통신 시스템에서 특정 단말이 어떠한 위치에 있는지의 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
본 실시예에서는 하향링크의 수신기와 상향링크의 수신기를 같이 구비한 새로운 형태의 통신 장치를 제안한다. 제안하는 통신 장치는 하나 이상의 상향링크 수신기를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 상향링크 수신기는 서로 다른 물리적인 위치에 설치될 수 있다.
본 실시예에서 설명하는 통신 장치는 기지국이 전송하는 하향링크의 신호를 분석하여 어떠한 신호가 상향링크를 통해서 단말에서 기지국으로 전송될지의 정보를 획득할 수 있다. 그리고 상향링크 수신기를 통해 상기 상향링크의 데이터가 단말에서 기지국으로 전송되는지를 판단하고, 해당 단말의 위치를 파악할 수 있다.
본 실시예들의 관련 분야는 무선통신 시스템에서의 단말들의 위치정보 획득 기술이다.
본 실시예들의 적용가능제품 및 방법은 무선통신 시스템을 통한 교통 정보 및 공공 서비스이다.
본 실시예들의 향후 적용이 예상되는 분야로서, 다양한 도로제어, 교통제어, 보안관련 분야에서 적용이 가능하다.
본 실시예들과 가장 관련도가 높은 종래기술은 가장 연관성이 높은 것은 이동통신 시스템이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
한편, 이하에서 설명한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에서 제안하는 장치를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에서 제안하는 통신 장치는 하향링크 신호 수신기(310), 상향링크 신호 수신기(320) 및 안테나(340)를 포함하여 구성될 수 있다. 그러므로 본 실시예에서 제안하는 통신 장치는 도 1 및 도 2에서 설명한 장치와 달리 상향링크 및 하향링크의 신호를 모두 수신할 수 있다.
도 3의 구조에서는 한 개의 안테나를 통해 하향링크와 상향링크의 신호를 모두 수신하도록 되어 있다. 그리고 이 통신 장치는 제어기(330)를 통해 상향링크 신호 수신기(320)와 하향링크 신호 수신기(310)를 연동하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에서 제안하는 장치를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4의 구조를 가지는 통신 장치에서는 상향링크 신호 수신기(420)와 하향링크 신호 수신기(410)에 사용하는 안테나가 서로 상이할 수 있다. 즉, 하향링크 신호 수신기(410)에는 DL안테나(440)가 연결되고, 상향링크 신호 수신기(420)에는 UL안테나(450)가 연결될 수 있다. 그리고 도 3과 마찬가지로 제어기(430)를 통해 상향링크 신호 수신기(420)와 하향링크 신호 수신기(410)를 연동하도록 제어할 수 있다.
이렇게 상향링크 신호 수신기와 하향링크 신호 수신기 사이에 서로 다른 안테나를 사용하게 되면, 상향링크 신호 수신기와 하향링크 신호 수신기를 각기 다른 물리적인 위치에 설치할 수 있다. 이를 통해, 도 3에서 설명한 통신장치에 비해서 상향링크의 수신 성능과 하향링크의 수신 성능을 크게 개선할 수 있다는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에서 제안하는 장치를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면 통신 장치는 하나의 하향링크 신호 수신기(510)와 하나 이상의 상향링크 신호 수신기(520, 530, 540)를 구비할 수 있다. 하향링크 신호 수신기(510)에는 DL 안테나(511)가 연결되고, 상향링크 신호 수신기 각각은 제1 상향링크 신호 수신기(520)에는 제1UL안테나(521)가 연결되고, 제2 상향링크 신호 수신기(530)에는 제2UL안테나(531)가 연결되고, 제3 상향링크 신호 수신기(540)에는 제3UL 안테나(541)가 연결될 수 있다. 그리고 도 3 및 도 4와 마찬가지로 제어기(550)가 하향링크 신호 수신기(510)와 각 상향링크 신호 수신기(520, 530, 540)를 연동하도록 제어할 수 있다.
통신 장치의 하향링크 신호 수신기는 기지국 근처에서 하향링크를 잘 수신할 수 있는 위치에 설치할 수 있다.
그리고 하나 이상의 상향링크 신호 수신기 각각은 각 상향링크 신호 수신기의 위치에서, 위치를 측정하고자 하는 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호를 수신하는 것을 시도할 수 있다. 이 때, 각 상향링크 신호 수신기는 제어기와 연결되어 있으며 하향링크 신호 수신기에서 수신한 하향링크 신호와 연동되어 동작할 수 있다.
본 발명에서 각 하향링크 수신기와 상향링크 수신기가 유선으로 연결되어 있는 경우의 실시예를 도시하였다. 그러나, 일부 또는 전체의 연결을 또 다른 무선링크를 사용하여 연결할 수도 있다. 이 경우 각 수신기들과 제어기간의 연결은 본 발명의 수신기들이 사용하는 주파수와 다른 주파수를 사용하여 통신할 수 있다.
한편, 도 5에서는 하향링크 신호 수신기가 하나이고 상향링크 신호 수신기가 복수개인 경우에 대해 설명하였으나, 하향링크 신호 수신기 또한 복수인 경우도 가능하며 이 경우에는 각 하향링크 신호 수신기가 서로 다른 위치에 설치될 수 있다.
도 5의 통신 장치는 순방향의 신호, 즉 하향링크 신호를 수신하여 어떠한 제어 정보가 기지국에서 단말로 전송되는지 판단할 수 있다. 특히, 통신 장치는 하향링크 신호 수신기를 통해 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)와 연결된 제어 정보를 수신하여 상향링크 신호 전송 여부, 즉 이후에 단말이 전술한 제어 정보를 바탕으로 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 지 여부를 판정할 수 있다.
RNTI라 함은 한 기지국내에서의 단말기의 임시 ID로 사용되며, 한 단말기에게 어떤 RNTI가 할당될 지 알 수 없으므로 익명성을 유지할 수 있다. 본 발명에서 RNTI를 단말기를 식별하는 방법을 기준으로 설명하였으나, 본 발명은 한 기지국 또는 셀 내에서 단말기에게 임시로 할당하는 ID라면 동일한 기능으로 사용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
즉, 통신 장치는 임의의 단말에 대한 위치 정보를 측정하는 대신에, 특정 RNTI로 식별되는 단말의 위치 정보만을 측정하기 위해 특정 RNTI와 연결된 제어 정보를 수신할 수 있다. 단말의 식별 정보로 RNTI를 사용하게 되면, 단말 사용자의 개인 정보(e.g. 전화번호/성명/주민등록번호)를 유출시키지 않으면서도 특정 시점에서 위치 정보를 측정할 단말을 특정할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서는 RNTI 정보를 기반으로 단말기의 존재 여부, 위치 를 포함한 단말기의 정보를 획득하는 방법을 제안한다. 본 발명에서 하향링크로 전송되는 상향링크 자원할당을 포함한 제어정보를 수신하기 위해서는 하향링크 채널에 대한 수신 및 복호를 수행하여야 한다. 본 발명에서 하향링크 제어정보 수신에 대한 방법을 설명한다.
우선 가능한 방법은 불특정 다수의 RNTI에 대한 복조 및 복호를 수행하는 것이다. 즉, 어떠한 RNTI가 할당되어 있는지 알 수 없으므로 가능한 모든 제어정보에 대한 복조 및 복호를 수행하는 것이다. LTE 시스템에서는 단말기마다 제어정보가 전송될 수 있는 위치의 후보가 정해져 있다. 각 단말기들은 그 후보들에 대한 블라인드 탐색을 통해 제어정보를 수신하게 된다. 즉, 본 발명에서 불특정 다수의 RNTI들에 대한 제어정보를 수신을 수행하는 경우에는 그 셀에 있는 단말기들에게 제어정보가 전송될 수 있는 모든 가능성에 대해 수신을 수행하는 것이다. 이 과정에서 본 발명의 통신장치는 하향링크로 수신된 제어정보 가운데 신뢰도가 높은 것을 선택하고, 상기 수신된 신뢰도 높은 제어정보에서 수신된 RNTI 정보와 그 외의 제어정보를 추출할 수 있다.
위에서 설명한 대로 불특정 다수의 RNTI에 대한 가능한 제어정보를 모두 다 수신하려고 하는 경우 본 발명의 통신장치의 복잡도가 높아질 수 있다. 이를 감소하기 위해 가능한 제어정보의 후보 중 일부에 대해서만 복조 및 복호를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 통신장치는 일부의 RNTI에 대해서만 하향링크 제어정보를 수신할 수 있다. 즉, 한정된 RNTI의 후보를 미리 정하고 이에 대한 하향링크 제어정보 수신을 시도하는 것이다. 즉, 한 개 이상의 RNTI의 후보를 사전에 선정하고 이에 대한 순방향 제어정보 수신을 시도하는 것이다.
상기 과정에서 하향링크 제어정보를 수신을 시도할 RNTI의 후보를 선택하는 방법은 여러 가지가 가능하다. 우선, 기지국에서 본 발명의 통신장치에게 알릴 수 있다. 또한, 다른 방법은 외부에서 이 장치에 입력하거나 다른 통신 채널을 통해 알릴 수 있다. 또한, 이 RNTI의 후보를 미리 약속하여 한정된 RNTI에 대해서만 정보수집을 시행할 수 있다. 예를 들면, 특정 타입의 단말기들에게 RNTI를 미리 할당하고, 이를 바탕으로 이들에 대한 하향링크 제어정보 수신을 수행할 수 있다. 이 경우 상기 특정 타입의 단말기들이 사용하는 RNTI의 정보를 기지국과 사전에 공유하거나 기지국으로부터 전달받아 동작할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 모든 RNTI에 대한 하향링크 제어정보 수신을 시도하지 않고, 일부에 대한 제어정보 수신을 시도하여 그 복잡도를 감소하거나 하향링크 제어정보 수신 신뢰도를 향상할 수 있다.
이를 바탕으로 하여, 통신 장치는 언제 어떠한 자원을 통해 상향링크가 전송되는지의 정보를 획득할 수 있다. 통신 장치는 이렇게 획득된 상향링크 자원의 할당 정보를 바탕으로 하여 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호의 수신을 시도하고, 상향링크 신호 수신 시도의 결과를 기초로 상향링크 신호의 전송 여부를 판정할 수 있다. 이 때, 이러한 판정은 제어기(550)에 의해서 수행될 수 있다.
만일 제어 정보에서 상향 링크 신호가 전송되는 것으로 지시된 시구간 또는 주파수 자원에 대해서 해당 상향링크 신호에 대한 데이터가 단말에서 기지국으로 전송되는 것이 상향링크 신호 수신기를 통해 감지되는 경우에, 통신 장치는 그 상향링크 신호 수신기와 인접한 위치에 위치를 측정하고자 하는 단말이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고 통신 장치는 이를 바탕으로 하여 해당 단말의 존재여부, 위치, 그리고 이동성을 포함한 다양한 단말에 대한 정보를 획득할 수 있다.
도 6은 본 실시예에서 제안하는 장치가 동작하는 절차를 도시한 도면이다.
도 6은 이동통신 시스템 중 일 예로 LTE 시스템을 기초로 하는 통신 장치의 동작을 설명한다. LTE 시스템은 1ms의 TTI를 바탕으로 동작하며, 순방향의 제어 정보는 매 TTI마다 기지국에서 단말로 전송될 수 있다. 한편, LTE 시스템이 아닌 다른 이동 통신 시스템에서도 이하와 동일한 절차가 수행될 수 있다.
먼저, 통신 장치는 기지국에서 단말로 전송되는 제어 정보를 수신할 수 있다(S610).
단말은 매 TTI마다 하향링크 신호를 복조 및 복호할 수 있다. 이 때 단말이 기지국으로부터 수신하는 하향링크 신호는 제어채널(PDCCH)일 수도 있고 또는 데이터채널(PDSCH)일 수도 있다. 즉, LTE에서 일반적으로 제어 정보는 PDCCH를 통해 전달되지만, PDSCH를 통해 제어 정보가 전달되는 경우에는 PDSCH를 수신할 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 장치는 하향링크의 PDCCH를 수신을 먼저 수행하고, 그 후 상기 제어 정보가 수신되는 PDSCH를 수신을 시도할 수 있다.
통신 장치는 기지국에서 단말로 전송되는 순방향 신호, 즉 하향링크 신호를 수신하고, 이후에 언제 어떠한 자원을 통해서 상향링크가 전송되는지, 그리고 그 때의 단말의 RNTI는 무엇인지를 확인할 수 있다.
이렇게 확인된 상향링크 자원에 대해서 각 상향링크 신호 수신기별로 상향 링크 신호 전송이 존재하는지 여부를 파악할 수 있다(S620). 이 과정은 하향링크로 전송되는 제어정보를 통해 상향링크를 전송하는 단말이 있는지, 그 단말기의 RNTI가 무었인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 각 상향링크 신호 수신기가 상향링크의 신호 전송이 있다는 것을 판단하면 해당 상향링크 자원을 통해 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수집하고, 그 수집된 상향링크 신호를 바탕으로 상향링크 신호의 전송 여부를 판정할 수 있다.
만약 상향링크 신호 전송이 있는 것으로 판단된 경우(S620-Y), 통신 장치에 포함된 하나 이상의 상향 링크 신호 수신기는 각 상향 링크 신호 수신기 별로 상향 링크 신호를 수집하여, 상향 링크 신호 수신을 시도할 수 있다(S630).
그리고, 통신 장치는 각 상향 링크 신호 수신기 별로 상향 링크 신호 전송 여부를 판정할 수 있다(S640).
반면 상향링크 신호 전송이 없는 것으로 판단된 경우(S620-N), 별도의 상향 링크 신호 수집 동작을 수행하지 않고, 다음 제어 정보를 수신할 때까지 대기한다.
전술한 동작은 매 TTI마다 지속적으로 수행될 수 있다. 그리고, 각 상향링크 신호 수신기에서 수집된 신호를 통하여 판단된 상향링크 신호 전송 여부를 바탕으로 하여 통신 장치는 단말의 존재 여부, 위치 및 이동성 정보를 파악할 수 있다.
전술한 과정은 단말의 RNTI의 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 즉, 통신 장치는 특정 RNTI를 가지는 단말에서 전송되는 상향링크 신호의 전송 여부만을 판단하여, 특정 RNTI를 가지는 단말의 존재 여부, 위치 및 이동성 정보를 파악할 수 있다.
도 7은 본 실시예에서 상향링크의 신호 존재 여부를 검출하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 먼저 통신 장치는 하향링크 신호 수신기를 통해 획득한 하향링크의 수신신호로부터 상향링크의 전송 정보를 획득할 수 있다. 그리고 통신 장치는 획득한 상향링크의 전송 정보를 기초로 하여, 상향링크에 할당된 자원을 통해 단말에서 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수집하고, 수집된 신호의 평균 수신전력을 계산할 수 있다(S710).
통신 장치는 계산된 평균 수신전력값을 미리 계산된 또는 설정된 임계값과 비교할 수 있다(S720). 비교 결과 만약 평균 수신 전력 값이 임계값보다 큰 경우(S720-Y), 상향링크 신호가 수신되었으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하는 것으로 판정하고(S740), 반면 평균 수신 전력 값이 임계값보다 작은 경우(S720-N), 상향링크 신호가 수신되지 않았으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하지 않는 것으로 판정할 수 있다(S730).
상기 과정에서 상향링크의 수신전력값을 계산하는 경우에 상향링크 PUCCH 또는 PUSCH에 전송되는 파일럿 신호인 레퍼런스 신호의 전력을 사용할 수 있다. 또 다른 방법으로 상향링크 PUCCH 또는 PUSCH에 전송되는 데이터 신호의 전력을 사용할 수 있다. 또한, 상기 레퍼런스 신호와 데이터 신호의 전력값들을 결합하여 단말기의 존재유무 및 위치 정보를 파악할 수 있다.
도 8은 본 실시예에서 상향링크의 신호 존재 여부를 검출하는 다른 방법을 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 통신 장치는 하향링크 신호 수신기를 통해 획득한 하향링크의 수신신호로부터 상향링크의 전송 정보를 획득할 수 있다. 그리고 통신 장치는 해당 상향링크의 신호의 전송정보를 바탕으로 상향링크 신호의 복조 및 복호를 수행할 수 있다(S810).
통신 장치는 만약 전술한 상향링크의 신호가 성공적으로 복조 및 복호가 된다면(S820-Y), 상향링크신호가 수신되었으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하는 것으로 판정하고(S840), 만약 전술한 상향링크의 신호에 대한 복조 및 복호가 실패한 경우에는(S820-N), 수신된 상향링크 신호가 없으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하지 않는다고 판정할 수 있다(S830).
본 실시예에서는 하향링크 신호 수신기와 하나 이상의 상향링크 신호 수신기를 포함하는 통신 장치로서, 하향링크 신호 수신기에서 제어 정보를 수신하여 상향링크의 자원 할당 정보를 획득하고, 이를 바탕으로 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호의 존재여부를 판단하여, 단말의 존재여부 및 위치 정보를 판단하는 장치를 제안한다.
이를 바탕으로 통신 장치는 위치 정보를 판단하고자 하는 단말의 존재여부, 위치, 및 이동성 정보등을 획득할 수 있다. 그리고 이러한 과정은 기존의 통신망에 전혀 영향을 주지 않고 수행될 수 있다.
또한, "시스템", "프로세서", "컨트롤러", "컴포넌트", "모듈", "인터페이스", "모델", "유닛" 등의 용어는 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 중인 소프트웨어를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전술한 구성요소는 프로세서에 의해서 구동되는 프로세스, 프로세서, 컨트롤러, 제어 프로세서, 개체, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 컨트롤러 또는 프로세서에서 실행 중인 애플리케이션과 컨트롤러 또는 프로세서가 모두 구성 요소가 될 수 있다. 하나 이상의 구성 요소가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 있을 수 있으며 구성 요소는 한 시스템에 위치하거나 두 대 이상의 시스템에 배포될 수 있다.
전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 단말의 위치 정보를 측정하는 장치에 있어서,
    하나 이상의 하향링크 신호 수신기;
    하나 이상의 상향링크 신호 수신기; 및
    상기 하향링크 신호 수신기 및 상기 상향링크 신호 수신기를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 하향링크 신호 수신기는 하향링크 신호를 수신하고,
    상기 제어기는,
    상향링크 자원 할당 정보를 획득하며,
    상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 단말의 상향링크 신호 전송 여부를 판정하고,
    상기 상향링크 신호 수신기를 통해 상향링크 신호를 전송하는 것으로 판단된 자원에서 상향링크 신호를 수신하고, 상기 수신된 상향링크 신호를 기초로 상기 상향링크 신호를 전송하는 단말의 존재 여부 및 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 하향링크 신호 수신기에서 수신된 하향링크 신호를 기초로 상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 기지국으로부터 상기 단말의 식별자 정보를 수신하거나 또는 상기 기지국과 상기 단말의 식별자 정보를 사전에 공유하고,
    상기 제어기는,
    상기 하향링크 신호 수신기를 통해 상기 단말의 식별자와 연결된 제어 정보를 수신하고,
    상기 단말의 식별자와 연결된 제어 정보를 기초로 상기 단말의 상향링크 자원 할당 정보를 획득하여 상기 단말의 상향링크 신호 전송 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 하향링크 신호 수신기에서 수신된 신호 중 제어 정보가 전송될 수 있는 후보 위치에 대하여 복호를 수행하고,
    복호된 정보 중 신뢰도가 일정 값 이상인 정보를 선택하고,
    상기 선택된 정보로부터 단말의 식별자 정보와 상기 단말의 상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하향링크 신호 수신기가 사용하는 안테나와 상기 상향링크 신호 수신기가 사용하는 안테나가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 각 상향링크 신호 수신기 별로 상향링크 신호에 대한 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 상향링크 신호 수신기에서 수신된 상향링크 신호의 평균 수신 전력과 미리 설정된 임계 수신 전력을 비교하여 상향링크 신호 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 상향링크 신호 수신기에서 수신된 상향링크 신호의 복조 및 복호 가능 여부를 기초로 상향 링크 신호 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 단말의 위치 정보를 측정하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 하향링크 신호 수신기를 통해 하향링크 신호를 수신하는 단계;
    상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 단말의 상향링크 신호 전송 여부를 판정하고, 하나 이상의 상향링크 신호 수신기를 통해 상향링크 신호를 전송하는 것으로 판단된 자원에서 상향링크 신호 수신을 시도하고, 상기 상향링크 신호에 대한 수신 여부를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 단계는,
    상기 하향링크 신호를 기초로 상기 상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    기지국으로부터 상기 단말의 식별자 정보를 수신하거나 또는 상기 기지국과 상기 단말의 식별자 정보를 사전에 공유하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 수신하는 단계는,
    상기 하향링크 신호 수신기를 통해 상기 단말의 식별자와 연결된 제어 정보를 수신하고,
    상기 획득하는 단계는,
    상기 단말의 식별자와 연결된 제어 정보를 기초로 상기 단말의 상향링크 자원 할당 정보를 획득하고,
    상기 판정하는 단계는,
    상기 획득한 단말의 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 단말의 상향링크 신호 전송 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는,
    상기 하향링크 신호 수신기에서 수신된 신호 중 제어 정보가 전송될 수 있는 후보 위치에 대하여 복호를 수행하고,
    복호된 정보 중 신뢰도가 일정 값 이상인 정보를 선택하고,
    상기 선택된 정보로부터 단말의 식별자 정보와 상기 단말의 상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 하향링크 신호 수신기가 사용하는 안테나와 상기 상향링크 신호 수신기가 사용하는 안테나가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 각 상향링크 신호 수신기 별로 상향링크 데이터 정보에 대한 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 상향링크 신호 수신기에서 수신된 상향링크 신호의 평균 수신 전력과 미리 설정된 임계 수신 전력을 비교하여 상향링크 신호 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 상향링크 신호 수신기에서 수신된 상향링크 신호의 복조 및 복호 가능 여부를 기초로 상향 링크 신호 수신 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 방법.
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