KR102195157B1 - 주파수 도약 기반 측위 측정 - Google Patents

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Abstract

주파수 도약 기반 측위 측정
측위 기준 신호는 다운링크 방향에서 무선 통신 네트워크의 기지국(200)으로부터 무선 통신 장치(100)로, 또는 업링크 방향에서 무선 통신 장치(100)로부터 무선 통신 네트워크의 기지국(200)으로 송신된다. 주파수 도약 패턴에 따라, 무선 통신 장치의 무선 인터페이스는 복수의 상이한 주파수 범위 사이에서 스위칭된다. 이러한 방식으로, 무선 통신 장치(100)는 주파수 도약 패턴에 의해 규정된 복수의 상이한 주파수 상에서 다운링크 측위 기준 신호를 수신하거나, 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수 상에서 업링크 측위 기준 신호를 전송할 수 있다.

Description

주파수 도약 기반 측위 측정
본 발명은 무선 통신 네트워크의 장치 및 대응하는 장치 및 시스템에 대한 측위(positioning) 측정을 가능하게 하기 위한 방법에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 지정된 LTE(Long Term Evolution) 무선 액세스 기술에 기초한 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크에서, 무선 통신 장치(또한 사용자 장비 또는 "UE"로 칭해짐)는 eNB(evolved Node B)라 칭해지는 기지국으로부터 UE로 다운링크 방향으로 송신된 측위 기준 신호(PRS: positioning reference signal)에 기초하여 위치 확인될 수 있다. UE는 PRS를 수신한 다음, 수신된 PRS에 기초하여 도달 타이밍 차(TDOA: timing difference of arrival) 측정을 수행한다. 측정 결과는 UE로부터 측정 결과로부터 UE의 위치를 추정하는 위치 서버로 송신된다. 추가적인 가능성은 UE에 의해 송신된 사운딩 기준 신호(SRS: sounding reference signal)를 사용하는 것이다. 이 경우, 복수의 eNB는 UE에 의해 송신된 SRS에 대한 TDOA 측정을 수행할 수 있다. 또한, 이 경우, 측정 결과는 측정 결과로부터 UE의 위치를 추정하는 위치 서버에 제공될 수 있다.
PRS와 SRS는 통상적으로 전체 LTE 시스템 대역폭에 분산되어 있다. LTE 무선 자원에 대한 PRS 및 SRS의 매핑은 3GPP TS 36.211 V13.2(2016-06)에 정의되어 있다. 그러나, 이러한 넓은 분산은 전체 LTE 시스템 대역폭, 예를 들어, 머신 유형 통신(MTC: Machine Type Communications) 및 협대역 사물 인터넷(NB-IoT: Narrow-band Internet of Things) 장치를 지원하지 않는 특정 UE 유형에 대해 문제가 될 수 있다. 이는 예를 들어, 가능한 PRS들 또는 SRS의 서브셋만이 측위 측정에 이용될 수 있고 측위 정확도가 감소된다는 효과를 가질 수 있다.
따라서, 무선 통신 장치에 대한 위치 측정을 효율적으로 가능하게 할 수 있는 기술에 대한 필요성이 존재한다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 장치에 대한 위치 측정을 가능하게 하는 방법이 제공된다. 본 방법에 따르면, 무선 통신 네트워크의 기지국으로부터 다운링크(DL) 측위 기준 신호를 수신하기 위한 주파수 도약(hop) 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴에 따라, 무선 통신 장치는 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 DL 측위 기준 신호를 수신하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스(radio interface)를 스위칭한다. 수신된 DL 측위 기준 신호들의 결합된 평가에 의해, 무선 통신 장치는 무선 통신 장치에 대한 측위 정보를 결정한다. 따라서, 무선 인터페이스가 제한된 대역폭만을 지원한다고 할지라도, DL 측위 기준 신호는 넓은 주파수 범위에 걸쳐 분포된 주파수 상에서 수신될 수 있다. 특히, 무선 통신 장치의 무선 인터페이스가 무선 통신 네트워크의 시스템 대역폭 내에서 좁은 대역폭만을 지원한다고 해도, DL 측위 기준 신호는 이러한 좁은 대역폭보다 넓은 주파수 범위에 걸쳐 분포될 수 있다. 이는 주파수 선택적 페이딩(fading)과 같은 주파수 의존적 교란의 영향을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 개선된 측위 정확도가 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 DL 측위 기준 신호에 대한 주파수 도약 패턴을 구성한다. 예를 들어, 구성 정보는 기지국들 중 하나에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 일부 시나리오에서는, 무선 통신 장치가 주파수 도약 패턴을 국부적으로 결정한 다음, 예를 들어, 대응하는 구성 정보를 무선 통신 네트워크의 기지국으로 송신함으로써, 주파수 도약 패턴을 무선 통신 네트워크에 나타내는 것이 또한 가능하다는 점에 유의한다. 구성 정보를 송신함으로써, 무선 통신 장치 및 무선 통신 네트워크는, 예를 들어 현재의 동작 조건을 고려하여, DL 측위 기준 신호에 대한 주파수 도약 패턴을 유연한 방식으로 구성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측위 정보는 복수의 상이한 기지국들로부터의 DL 측위 기준 신호들의 도달 시간차를 포함한다. 따라서, 측정 결과가 기존의 PRS 기반 측위 메커니즘에서와 유사한 방식으로 보고되고 평가될 수 있기 때문에 적은 구현 노력이 달성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 무선 통신 장치에 대한 위치 측정을 가능하게 하는 방법이 제공된다. 본 방법에 따르면, 주파수 도약 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴은 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 DL 측위 기준 신호들을 수신하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭하기 위해 적용될 것이다. 무선 통신 네트워크의 기지국은 주파수 도약 패턴에 따라 DL 측위 기준 신호들의 제1 부분을 전송한다. 또한, 기지국은 주파수 도약 패턴에 따라 DL 측위 기준 신호들의 제2 부분을 전송하도록 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들을 구성한다.
일 실시예에 따르면, 기지국은 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 무선 통신 장치로 전송한다. 그러나, 일부 시나리오에서, 기지국이 무선 통신 장치로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 구성하는 것이 또한 가능하다는 점에 유의한다. 따라서, 무선 통신 장치는 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 국부적으로 결정할 수 있고, 그 후 주파수 도약 패턴을 무선 통신 네트워크에 나타낼 수 있다. 구성 정보를 송신함으로써, 무선 통신 장치 및 무선 통신 네트워크는, 예를 들어, 현재의 동작 조건을 고려하여, DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 유연한 방식으로 구성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기지국은 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 추가적인 기지국들에 전송한다. 구성 정보를 추가적인 기지국들로 송신함으로써, 기지국 및 추가적인 기지국들에 의해 적용되는 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴은 예를 들어, 현재의 동작 조건을 고려하여 유연한 방식으로 구성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 무선 통신 장치가 제공된다. 무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스를 포함한다. 또한, 무선 통신 장치는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 적어도 하나의 프로세서는:
- 무선 통신 네트워크의 기지국들로부터 DL 측위 기준 신호들을 수신하기 위한 주파수 도약 패턴을 구성하고;
- 주파수 도약 패턴에 따라, 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 DL 측위 기준 신호들을 수신하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭하고; 및
- 수신된 다운링크 측위 기준 신호들의 결합된 평가에 의해, 무선 통신 장치에 대한 측위 정보를 결정하도록 구성된다.
무선 통신 장치의 적어도 하나의 프로세서는 상술한 방법의 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 프로세서는 무선 통신 네트워크로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 구성하도록 구성될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 프로세서는 복수의 상이한 기지국들로부터의 DL 측위 기준 신호들의 도달 시간차를 포함하는 측위 정보를 결정하도록 구성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크에 대한 기지국이 제공된다. 기지국은 무선 통신 장치에 접속하기 위한 무선 인터페이스 및 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스를 포함한다. 또한, 기지국은 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 적어도 하나의 프로세서는:
- 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 DL 측위 기준 신호들을 수신하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭하기 위해 적용되는 주파수 도약 패턴을 구성하고;
- 기지국의 무선 인터페이스를 통해, 주파수 도약 패턴에 따라 DL 측위 기준 신호들의 제1 부분을 전송하고; 및
- 네트워크 인터페이스를 통해, 주파수 도약 패턴에 따라 DL 측위 기준 신호의 제2 부분을 전송하도록 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들을 구성하도록 구성된다.
기지국의 적어도 하나의 프로세서는 상술한 방법의 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 프로세서는 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 무선 통신 장치로 전송하도록 구성될 수 있다. 이는 무선 인터페이스를 통해 달성될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 프로세서는 DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 추가적인 기지국들로 전송하도록 구성될 수 있다. 이는 네트워크 인터페이스를 통해 달성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 시스템이 제공된다. 시스템은 상술한 실시예에 따른 기지국을 포함한다. 또한, 시스템은 무선 통신 장치를 포함한다.
방법, 무선 통신 장치, 기지국 또는 시스템의 상술한 실시예에서, DL 측위 기준 신호들에 대한 복수의 상이한 주파수들 중 적어도 일부는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리될 수 있다. 따라서, DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 다이버시티는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭을 넘어 향상될 수 있다.
DL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴은 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 큰 제1 주파수 도약 거리 및 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작은 제2 주파수 도약 거리를 규정할 수 있다. 이러한 방식으로, DL 측위 기준 신호들에 사용된 복수의 상이한 주파수들이 효율적으로 분포될 수 있다.
DL 측위 기준 신호들의 주파수 도약 패턴은 DL 측위 기준 신호들의 반복 패턴을 추가로 규정할 수 있다. 반복 패턴에 의해, DL 측위 기준 신호의 반복된 송신이 측위 정확도 향상시키는 데 이용될 수 있다.
상이한 기지국들에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호들은 하나 이상의 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화 및 코드 분할 다중화를 포함하는 다중화 스킴(scheme)에 기초하여 다중화될 수 있다. 이러한 방식으로, 이용 가능한 무선 자원이 효율적인 방식으로 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상이한 기지국들에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호들의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도(granularity)는 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이에서 송신되는 무선 통신 신호들의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도보다 더 미세(fine)할 수 있다. 이러한 방식으로, 이용 가능한 무선 자원은 DL 측위 기준 신호들의 송신을 위해 효율적인 방식으로 이용될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 무선 통신 장치에 대한 위치 측정을 가능하게 하는 방법이 제공된다. 본 방법에 따르면, 무선 통신 장치로부터 업링크(UL) 측위 참조 신호들을 전송하기 위한 주파수 도약 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴에 따라, 무선 통신 장치는 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 UL 측위 기준 신호들을 전송하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭한다. 따라서, 무선 인터페이스가 제한된 대역폭만을 지원하더라도, UL 측위 기준 신호들은 넓은 주파수 범위에 걸쳐 분포되는 주파수들 상에서 전송될 수 있다. 이는 주파수 선택적 페이딩과 같은 주파수 의존적 교란의 영향을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 개선된 측위 정확도가 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 구성한다. 예를 들어, 구성 정보는 기지국들 중 하나에 의해 제공될 수 있다. 그러나, 일부 시나리오에서, 무선 통신 장치가 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 국부적으로 결정한 다음, 예를 들어, 대응하는 구성 정보를 무선 통신 네트워크의 기지국으로 송신함으로써, 주파수 도약 패턴을 무선 통신 네트워크에 나타내는 것도 가능하다는 점에 유의한다. 구성 정보를 송신함으로써, 무선 통신 장치 및 무선 통신 네트워크는 예를 들어, 현재의 동작 조건을 고려하여 유연한 방식으로 UL 측위 기준 신호들에 대해 주파수 도약 패턴을 구성할 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 무선 통신 장치에 대한 위치 측정을 가능하게 하는 방법이 제공된다. 본 방법에 따라 주파수 도약 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴은 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 UL 측위 기준 신호들을 전송하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭하기 위해 적용될 것이다. 무선 통신 네트워크의 기지국은 UL 측위 기준 신호들을 수신한다. 또한, 기지국은 UL 측위 기준 신호들을 수신하고, 수신된 UL 측위 기준 신호들로부터 유도된 정보를 기지국에 제공하기 위해 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들을 구성한다. 수신된 UL 측위 기준 신호들과 추가적인 기지국들에 의해 제공된 정보의 결합된 평가에 의해, 무선 통신 장치에 대한 측위 정보를 결정한다.
일 실시예에 따르면, 기지국은 무선 통신 장치로 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 전송한다. 그러나, 일부 시나리오에서, 기지국은 무선 통신 장치로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 구성하는 것도 가능하다는 점에 유의한다. 따라서, 무선 통신 장치는 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 국부적으로 결정할 수 있고, 그 후 주파수 도약 패턴을 무선 통신 네트워크에 나타낼 수 있다. 구성 정보를 송신함으로써, 무선 통신 장치 및 무선 통신 네트워크는 예를 들어, 현재의 동작 조건을 고려하여 유연한 방식으로 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 구성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기지국은 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 추가적인 기지국들에 전송한다. 구성 정보를 추가적인 기지국들로 송신함으로써, 기지국 및 추가적인 기지국들에 의해 적용되는 UL 측위 기준 신호에 대한 주파수 도약 패턴은 예를 들어, 현재의 동작 조건을 고려하여 유연한 방식으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측위 정보는 복수의 상이한 기지국들에서 UL 측위 기준 신호들의 도달 시간차를 포함한다. 따라서, 측정 결과가 그에 따라 기존의 SRS 기반 측위 메커니즘에서와 유사한 방식으로 보고되고 평가될 수 있기 때문에 적은 구현 노력이 달성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 무선 통신 장치가 제공된다. 무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스를 포함한다. 또한, 무선 통신 장치는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 적어도 하나의 프로세서는:
- 무선 통신 장치로부터 UL 측위 기준 신호들을 송신하기 위한 주파수 도약 패턴을 구성하고; 및
- 주파수 도약 패턴에 따라, 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 UL 측위 기준 신호들을 전송하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭하도록 구성된다.
무선 통신 장치의 적어도 하나의 프로세서는 상술한 방법의 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 프로세서는 무선 통신 네트워크로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 구성하도록 구성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크에 대한 기지국이 제공된다. 기지국은 무선 통신 장치에 접속하기 위한 무선 인터페이스 및 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스를 포함한다. 또한, 기지국은 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 적어도 하나의 프로세서는:
- 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 UL 측위 기준 신호들을 전송하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭하기 위해 적용되는 주파수 도약 패턴을 구성하고;
- 기지국의 무선 인터페이스를 통해, UL 측위 기준 신호들을 수신하고;
- 네트워크 인터페이스를 통해, UL 측위 기준 신호들을 수신하고 수신된 업링크 측위 기준 신호들로부터 유도된 정보를 기지국에 제공하기 위해 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들을 구성하고; 및
- 수신된 UL 측위 기준 신호들 및 추가적인 기지국들에 의해 제공된 정보의 결합된 평가에 의해, 무선 통신 장치에 대한 측위 정보를 결정하도록 구성된다.
적어도 하나의 프로세서는 상술한 방법의 단계들을 수행하도록 구성될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 프로세서는 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 무선 통신 장치에 전송하도록 구성될 수 있다. 이는 무선 인터페이스를 통해 달성될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 프로세서는 UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 추가적인 기지국들에 전송하도록 구성될 수 있다. 이는 네트워크 인터페이스를 통해 달성될 수 있다.
추가적인 실시예에 따르면, 시스템이 제공된다. 시스템은 상술한 실시예에 따른 기지국을 포함한다. 또한, 시스템은 무선 통신 장치를 포함한다.
방법, 무선 통신 장치, 기지국 또는 시스템의 상술한 실시예에서, UL 측위 기준 신호들에 대한 복수의 상이한 주파수들 중 적어도 일부는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리될 수 있다. 따라서, UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 다이버시티는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭을 넘어 향상될 수 있다.
UL 측위 기준 신호들에 대한 주파수 도약 패턴은 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 큰 제1 주파수 도약 거리 및 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작은 제2 주파수 도약 거리를 규정할 수 있다. 이러한 방식으로, UL 측위 기준 신호들에 사용되는 복수의 상이한 주파수들이 효율적으로 분포될 수 있다.
UL 측위 기준 신호들의 주파수 도약 패턴은 UL 측위 기준 신호들의 반복 패턴을 추가로 규정할 수 있다. 반복 패턴에 의해, UL 측위 기준 신호의 반복된 송신이 위치 정확도를 향상시키는 데 이용될 수 있다.
상이한 무선 통신 장치들에 의해 송신되는 UL 측위 기준 신호들은 하나 이상의 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화 및 코드 분할 다중화를 포함하는 다중화 스킴에 기초하여 다중화될 수 있다. 이러한 방식으로, 이용 가능한 무선 자원이 효율적인 방식으로 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상이한 무선 통신 장치들에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호들의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도는 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이에서 송신되는 무선 통신 신호들의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도보다 더 미세할 수 있다. 이러한 방식으로, 이용 가능한 무선 자원들은 UL 측위 기준 신호들의 송신을 위해 효율적인 방식으로 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 상술한 실시예 및 추가적인 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DL 측위 기준 신호에 기초한 측위 측정을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DL 측위 기준 신호에 대한 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DL 측위 기준 신호에 대한 추가적인 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 DL 측위 기준 신호에 대한 추가적인 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 DL 측위 기준 신호에 대한 추가적인 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 DL 측위 기준 신호에 대한 주파수 분할 다중화를 개략적으로 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 측위 기준 신호에 기초한 측위 측정을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 측위 기준 신호에 대한 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 측위 기준 신호에 대한 추가적인 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 측위 기준 신호에 대한 추가적인 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 측위 기준 신호에 대한 추가적인 주파수 도약 패턴을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 UL 측위 기준 신호에 대한 주파수 분할 다중화를 개략적으로 나타낸다.
도 13은 무선 통신 장치에 의해 구현될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 나타내기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 14는 기지국에 의해 구현될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적인 방법을 나타내기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 15는 무선 통신 장치에 의해 구현될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적인 방법을 나타내기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 16은 기지국에 의해 구현될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적인 방법을 나타내기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 프로세서-기반 구현을 개략적으로 나타낸다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 프로세서-기반 구현을 개략적으로 나타낸다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예가 보다 상세히 설명될 것이다. 이하의 설명은 본 발명의 원리를 예시하기 위한 목적으로만 주어지며 한정적인 의미로 이해되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 정의되며, 이하 설명되는 예시적인 실시예에 의해 한정되는 것으로 의도되지 않는다.
나타낸 실시예는 이하에서 "UE"로도 칭해지는 무선 통신 장치에 대한 측위 측정을 가능하게 하는 것에 관한 것이다. 측위 측정은 무선 통신 네트워크의 기지국에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호 및/또는 UE에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호에 기초한다. UE의 무선 인터페이스의 제한, 예를 들어 대역폭 제한을 다루기 위해, DL 측위 기준 신호 또는 UL 측위 기준 신호의 송신 및 수신은 복수의 상이한 주파수를 규정하는 주파수 도약 패턴에 기초한다. 이러한 주파수 도약 패턴을 사용하여, UE는 복수의 주파수 범위들 사이에서 그 무선 인터페이스를 스위칭한다. 이러한 방식으로, UE는 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭에 의해 제한되지 않는 복수의 상이한 주파수 상에서 DL 측위 기준 신호를 수신할 수 있거나, 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭에 의해 제한되지 않는 복수의 상이한 주파수 상의 UL 측위 기준 신호를 전송할 수 있다. 그 결과, DL 측위 기준 신호 또는 UL 측위 기준 신호에 대한 주파수 다이버시티가 향상될 수 있고 측위 정확도가 개선될 수 있다.
도 1은 무선 통신 네트워크의 상이한 기지국(200)에 의해 송신되는 DL 측위 기준 신호(10)에 기초하는 UE(100)에 대한 위치 측정을 개략적으로 나타낸다. 기지국(200) 중 하나, 예를 들어 "BS1"로 지정된 기지국이 UE(100)의 서빙(serving) 기지국으로 가정된다. 서빙 기지국(200)을 통해, UE(100)는 무선 통신 네트워크에 접속된다. 다른 기지국(200)은 이웃 기지국으로 가정된다.
나타낸 바와 같이, 각 기지국(200)은 DL 측위 기준 신호(10)를 송신한다. 상이한 기지국(200)에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호(10)는 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화 및/또는 코드 분할 다중화를 사용하여 다중화될 수 있다. DL 측위 기준 신호(10)는 2개의 트레이닝 심볼들 사이의 차동 연산에 기초할 수 있고, 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스에 기초하여 생성될 수 있다. DL 측위 기준 신호(10)는 기지국(200)의 커버리지 영역 내의 모든 UE에 의해 수신될 수 있는 브로드캐스트 신호일 수 있다. 그러나, UE-특정 DL 측위 기준 신호를 이용하는 것을 또한 고려할 수 있다.
UE(100)는 DL 측위 기준 신호(10)를 수신하고 수신된 DL 측위 기준 신호(10)를 평가한다. 예를 들어, UE(100)는 수신된 DL 측위 기준 신호(10)의 국부적으로 생성된 신호와의 상호-상관을 수행하여, DL 측위 기준 신호(10)에 대한 전파 지연을 추정할 수 있다. 이는 또한 동일한 기지국(200)으로부터의 DL 측위 기준 신호(10)의 복수의 송신을 평균화 및/또는 상관시키는 것을 포함할 수 있다. UE(100)는 또한 부가적으로 또는 대안적으로 DL 측위 기준 신호(10)의 전파 지연을 추정하기 위해 PDP(Power Delay Profile)를 이용할 수 있다. 상이한 기지국(200)으로부터의 DL 측위 기준 신호(10)의 전파 지연 또는 상호 상관으로부터, UE(100)는 예를 들어, 서빙 기지국(200)에 대해 얻어진 전파 지연으로부터 이웃 기지국(200)의 각각에 대해 얻어진 전파 지연을 감산함으로써 RSTD(Reference Signal Time Difference) 값을 얻을 수 있다.
UE(100)는 그 후 측정값, 예를 들어, 얻어진 RSTD 값을 측위 정보로서 위치 서버(미도시)에 보고한다. 이는 또한 측정 품질 보고를 포함할 수 있다. 그 후, 위치 서버는 예를 들어, 지리적 좌표의 관점에서 UE(100)의 위치를 결정하기 위해 보고된 측정값을 추가로 평가할 수 있다. 이는 예를 들어, 삼각 측량 및/또는 삼변 측량 계산에 기초할 수 있다.
상술한 바와 같이, DL 측위 기준 신호(10)의 송신은 주파수 도약 패턴에 기초한다. 주파수 도약 패턴은 무선 통신 네트워크에 의해 구성될 수 있다. 주파수 도약 패턴은 기지국 특정, 셀 특정 또는 UE 특정일 수 있다. 따라서, 각 기지국(200)은 시간(t)에 따라 DL 측위 기준 신호(10)를 송신하는 주파수(f)를 변경한다. 즉, 첫번째로, 기지국(200)은 제1 주파수 상에서 DL 측위 기준 신호(10)를 송신하며, 두번째로, 기지국(200)은 제1 주파수와는 상이한 제2 주파수 상에서 DL 측위 기준 신호(10)를 송신한다. 대응하는 주파수 도약 패턴의 예가 도 2에 나타내어져 있다.
도 2의 예에서, DL 측위 기준 신호(10)가 송신되는 위치는 무선 통신 네트워크에서 무선 통신을 위한 무선 자원의 할당에 사용되는 시간-주파수 그리드에서의 위치의 관점으로 나타내어진다. 시간-주파수 그리드는 예를 들어, 물리적 자원 블록(PRB: physical resource block)으로 조직될 수 있다. LTE 무선 액세스 기술을 이용할 때, 각각의 PRB는 주파수 도메인에서 12개의 서브캐리어에 대응할 수 있다. 그러나, 시간-주파수 그리드 또는 다른 PRB 크기를 조직하는 다른 방법도 이용될 수 있다. UE(100)의 무선 인터페이스는 무선 통신 네트워크의 시스템 대역폭보다 작은 최대 대역폭, 즉, OFDM과 같은 다중-주파수 변조를 위해 지원되는 최대 대역폭만을 지원할 수 있다. 예를 들어, 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭은 MTC 또는 NB-IoT 통신에 사용되는 협대역 주파수 범위에 대응할 수 있다. 협대역 주파수 범위는 예를 들어, 주파수 도메인에서 6개의 PRB(예를 들어, UE가 MTC 유형인 경우), 또는 주파수 도메인에서 하나의 PRB(예를 들어, UE가 NB-IoT 유형인 경우)에 대응할 수 있다.
도 2에 추가로 나타낸 바와 같이, 상이한 기지국(200)(BS1, BS2 및 BS3)의 DL 측위 기준 신호(10)는 주파수 분할 다중화에 의해 다중화되며, 즉 상이한 주파수 상에서 송신된다. 추가적인 대안으로서, 시분할 다중화 또는 코드 분할 다중화가 또한 이용될 수 있다.
도 2의 예에서, 주파수 도약 패턴은 제1 주파수 도약 거리(Df1) 및 제2 주파수 도약 거리(Df2)에 기초한다. 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 예를 들어, 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 더 작은, 작은 주파수 도약 거리이다. 제2 주파수 도약 거리(Df2)는, 예를 들어, 하나 이상의 협대역 주파수 범위만큼 이격된 무선 인터페이스에 의해 지원되는, 예를 들어, 최대 대역폭보다 큰, 큰 주파수 도약 거리이다. 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 대략적(coarse) 측위 측정을 수행하는 데 사용될 수 있는 반면, 제2 주파수 도약 거리(Df2)는 미세 측위 측정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 큰 주파수 도약 거리(Df2)의 추가적인 이점은, (예를 들어, 작은 주파수 도약 거리(Df1)에 대응하는 주파수 범위 내에서 발생할 수 있는) 주파수 선택적 페이딩에 대한 강인성(robustness)을 제공한다는 것이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 하나의 PRB(예를 들어, 12개의 서브캐리어)일 수 있는 반면, 제2 주파수 도약 거리(Df2)는 6개의 이상의 PRB일 수 있다. 따라서, 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 협대역 주파수 범위 내에서 주파수 도약을 수행하는 데 사용될 수 있는 반면, 제2 주파수 도약 거리(Df2)는 협대역 주파수 범위 외부 또는 다른 협대역 주파수 범위 외부로 주파수 도약을 수행하는 데 사용될 수 있다. 주파수 도약 패턴이 상이한 주파수 범위 사이의 무선 인터페이스를 스위칭하기 위해 이용되기 때문에, DL 측위 기준 신호(10)의 주파수를 변경하는 것은 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭에 의해 제한되지 않으며, DL 측위 기준 신호의 주파수 다이버시티가 협대역 주파수 범위를 넘어 향상된다. 이러한 방식으로, 측위 정확도가 개선될 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 주파수 도약 패턴은, 상이한 기지국들로부터의 어떠한 DL 측위 기준 신호들이 다중화되는지에 따라 주파수 분할 다중화 패턴을 오프셋하기 위해 적용될 수 있다. 이러한 점에서, 이러한 주파수 분할 다중화 패턴은 또한 도 2에 나타낸 예와 다를 수 있음에 유의한다. 또한, 이러한 오프셋화는 주파수 분할 및 시분할 다중화를 결합하는 다중화 패턴에 대해, 예를 들어, 개별 자원 요소 또는 자원 요소의 그룹에 대해 적용될 수도 있다.
도 2의 예에서 설명된 바와 같이 2개의 상이한 주파수 도약 거리는 단지 예시적인 것이며, 단지 하나의 주파수 도약 거리 또는 2개 초과의 주파수 도약 거리를 이용할 수도 있음에 유의한다. 일부 시나리오에서, 주파수 도약 패턴이 동일한 협대역 주파수 범위 내에 있는 주파수를 규정하는 방식으로 하나 이상의 주파수 도약 거리가 또한 규정될 수 있다. 대응하는 예가 도 3에 나타내어져 있다. 이는 도 2의 예보다 적은 주파수 다이버시티를 제공할 수 있지만, UE(100)의 무선 인터페이스가 특정 협대역 주파수 범위로 제한된다면 유리할 수 있다. 도 3의 예에서, 제1 주파수 도약 거리(Df1) 및 제2 주파수 도약 거리(Df2) 모두는 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작다.
주파수 도약 패턴은 또한 DL 측위 기준 신호(10)의 반복을 규정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 도약 전에, DL 측위 기준 신호(10)는 Y회 반복될 수 있다. 무선 통신 네트워크에서 무선 통신이 (예를 들어, LTE 무선 액세스 기술에서와 같이) 서브프레임으로 조직되는 경우, 반복은 Y 서브프레임에 대해 DL 측위 기준 신호(10)가 주파수 도약을 수행하기 전에 동일 주파수 상에서 반복되는 것으로 규정함으로써 규정될 수 있다. 주파수 도약 후에, DL 측위 기준 신호는 다른 주파수 상의 Y 서브프레임(또는 다른 수의 서브프레임)에 대해 반복될 수 있다. 주파수 도약 패턴이 상술한 주파수 도약 거리(Df1 및 Df2)와 같이 복수의 상이한 도약 거리를 규정하는 경우, 반복 횟수는 또한 주파수 도약 거리마다 개별적으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 도약 거리(Df1)에 기초한 서브패턴은 제2 주파수 도약 거리(Df2)의 주파수 도약 전에 Z회 반복될 수 있다.
한편 주파수 도약 패턴은 주어진 시간에 DL 측위 기준 신호(10)가 어떤 주파수 상에서 수신될 수 있는지에 대한 정보를 UE(100)에 제공한다는 점에 유의한다. UE(100)는 그에 따라 그 무선 인터페이스를 튜닝할 수 있다. 한편, 주파수 도약 패턴은, DL 측위 기준 신호(10)가 주어진 시간에 어떤 주파수 상에서 송신되어야 하는지에 대한 정보를 기지국(200)에 제공한다. UE(100)의 서빙 기지국(200)은 예를 들어, 대응하는 구성 정보를 전송함으로써, 그에 따라 이웃 기지국(200)을 구성할 수 있다. 그러나, 기지국(200)의 무선 인터페이스는 통상적으로 무선 통신 시스템의 전체 시스템 대역폭에서 동시 송신을 지원할 필요가 있기 때문에, 기지국(200)은 또한 주파수 도약 패턴에 의해 규정된 모든 주파수 상에서 DL 측위 기준 신호(10)를 송신할 수 있다. 이러한 주파수는 전체 시스템 대역폭에서 또는 전체 시스템 대역폭의 하위 범위, 예를 들어 MTC 유형 또는 NB-IoT 유형 장치에 의해 사용되도록 할당되는 시스템 대역폭 내의 하나 이상의 협대역 주파수 범위에서 분포될 수 있다. 이것은, 특히 UE 특정 방식으로 규정된 상이한 주파수 도약 패턴이 동시에 지원될 필요가 있는 시나리오를 고려할 때, 기지국(200)의 구성을 용이하게 할 수 있다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같은 DL 측위 기준 신호(10)의 송신을 위한 무선 자원의 할당은 단지 예시적인 것이라는 점에 유의한다. DL 측위 기준 신호(10)의 송신을 위한 무선 자원의 할당은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 이는 UE 특정 방식으로 달성될 수 있다. 또한, 할당은 동적인 방식으로, 예를 들어, DL 측위 기준 신호(10)에 기초한 측위 측정에 대한 정확도 요건을 충족하도록 재구성될 수도 있다.
예를 들어, 몇몇 시나리오에서, 더 많은 무선 자원이, 예를 들어, 더 많은 서브캐리어 상에서, 더 큰 주파수 범위에 걸쳐 특정 기지국(200)의 DL 측위 기준 신호(10)를 송신함으로써 DL 측위 기준 신호(10)의 송신을 위해 할당될 수 있다. 대응하는 주파수 도약 패턴의 예가 도 4에 나타내어져 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 기지국 BS1에 대한 주파수 도약 패턴은 도 3의 예와 유사하지만, 다른 주파수 상의 추가적인 무선 자원이 DL 측위 기준 신호(10)의 송신에 사용된다.
추가적인 예에 따르면, 몇몇 시나리오에서, 특정 기지국(200)의 DL 측위 기준 신호(10)를 더 긴 시간 간격, 예를 들어, 더 많은 변조 심벌 상에 또는 더 많은 서브프레임에서 송신함으로써 DL 측위 기준 신호들(10)의 송신을 위해 더 많은 무선 자원이 할당될 수 있다. 대응하는 주파수 도약 패턴의 예가 도 5에 나타내어져 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 기지국 BS1에 대한 주파수 도약 패턴은 도 3의 예에와 유사하지만, 다른 시간 슬롯에서의 추가적인 무선 자원이 DL 측위 기준 신호(10)의 송신을 위해 사용된다. 추가적인 시간 도메인 무선 자원은 예를 들어, 상술한 바와 같은 반복 패턴에 따라 UL 측위 기준 신호의 반복적 송신을 위해 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가적인 시간 도메인 무선 자원이 보다 긴 심볼 시퀀스에 기초하여 UL 측위 기준 신호를 송신하는 데 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 주파수 분할 다중화는 상이한 기지국의 DL 측위 기준 신호(10)의 송신을 위해 사용될 수 있다. 이러한 주파수 분할 다중화는 UE(100)와 기지국(200) 사이에서 송신되는 무선 통신 신호의 다중-주파수 변조(예를 들어, OFDM)에 사용되는 것과 동일한 주파수 입도(granularity)에 기초할 수 있다. 예로서, LTE 무선 액세스 기술에서, 이러한 주파수 입도는 15 kHz의 서브캐리어 간격에 의해 규정될 것이다. 일부 시나리오에서, DL 측위 기준 신호(10)의 주파수 분할 다중화는 무선 통신 신호의 다중-주파수 변조에 사용되는 주파수 입도보다 더 미세한 주파수 입도에 기초할 수 있다. 이러한 방식으로, 주파수 사용 효율이 개선될 수 있다. DL 측위 기준 신호(10)의 주파수 분할 다중화에 대해 더 미세한 주파수 입도를 이용하는 예가 도 6에 나타내어져 있다. 도 6에서, SC는 무선 통신 신호의 다중-주파수 변조에 이용되는 서브캐리어의 간격을 나타낸다. 예를 들어, 이는 LTE 무선 액세스 기술에서 OFDM에 대해 사용되는 15 kHz 서브캐리어 간격에 대응할 수 있다. 추가로 나타내는 바와 같이, DL 측위 기준 신호(10)를 송신할 때, 예를 들어, 3.75 kHz와 같은 15 kHz 미만의 더 미세한 주파수 입도가 상이한 기지국(200)의 DL 측위 기준 신호(10)의 주파수 분할 다중화에 사용된다. UE(100) 및 기지들(200)은 DL 측위 기준 신호(10)의 송신에 사용되는 시간 간격에서 이러한 더 미세한 주파수 입도로 스위칭할 수 있다.
도 7은 UE(100)에 의해 송신되고 무선 통신 네트워크의 상이한 기지국(200)에 의해 수신되는 UL 측위 기준 신호(20)에 기초하는 UE(100)에 대한 위치 측정을 개략적으로 나타낸다. 기지국(200) 중 하나, 예를 들어, "BS1"로 지정된 기지국이 UE(100)의 서빙 기지국으로 가정된다. 서빙 기지국(200)을 통해, UE(100)는 무선 통신 네트워크에 접속된다. 다른 기지국(200)은 이웃 기지국으로 가정된다.
나타낸 바와 같이, UE(100)는 기지국(200)에 의해 수신되는 UL 측위 기준 신호(20)를 송신한다. 유사한 방식으로, UL 측위 기준 신호는 다른 UE(미도시)들에 의해 송신될 수 있다. 상이한 UE들에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호(20)는 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화 및/또는 코드 분할 다중화를 사용하여 다중화될 수 있다. UL 측위 기준 신호(20)는 2개의 트레이닝 심볼들 사이의 차동 연산에 기초할 수 있고, 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스에 기초하여 생성될 수 있다. UL 측위 기준 신호(20)는 UE-특정적일 수 있다.
기지국(200)은 UL 측위 기준 신호(20)를 수신하여 수신된 UL 측위 기준 신호(20)를 평가한다. 예를 들어, 각각의 기지국(200)은 수신된 UL 측위 기준 신호들의 국부적으로 생성된 신호와의 상호-상관을 수행할 수 있고, 이에 의해 UL 측위 기준 신호(20)에 대한 전파 지연을 추정할 수 있다. 이는 UL 측위 기준 신호(20)의 다중 송신을 평균화 및/또는 상관시키는 것을 또한 포함할 수 있다. UL 측위 기준 신호(20)는 동일한 기지국(200)의 상이한 안테나를 통해 수신될 수 있으며, 전파 지연은 동일한 기지국(200)의 상이한 안테나들을 통해 수신되는 UL 측위 기준 신호(20)에 기초하여 추정될 수 있다. 또한, UL 측위 기준 신호(20)의 전파 지연을 추정하기 위해 PDP를 이용할 수 있다. 서빙 기지국(200)은 이웃 기지국(200)으로부터 추정된 전파 지연을 수집한다. 예를 들어, 서빙 기지국(200)은 UE(100)에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호(20)에 대한 측정을 수행하고 이러한 측정의 결과를 서빙 기지국(200)에 보고하도록 이웃 기지국들(200)을 구성할 수 있다.
상이한 기지국(200)에 의해 수신된 UL 측위 기준 신호(20)의 전파 지연으로부터, 서빙 기지국(200)은 예를 들어, 서빙 기지국(200)에 의해 추정된 전파 지연으로부터 각각의 이웃 기지국(200)에 의해 보고된 전파 지연을 감산함으로써 RSTD 값을 얻을 수 있다. 그 후, 서빙 기지국(200)은 측정값, 예를 들어, 얻어진 RSTD 값을 위치 서버(미도시)에 보고한다. 이는 또한 측정 품질 보고를 포함할 수 있다. 그 후, 위치 서버는 예를 들어, 지리적 좌표의 관점에서 UE(100)의 위치를 결정하기 위해 보고된 측정값을 추가로 평가할 수 있다. 이는 예를 들어, 삼각 측량 및/또는 삼변 측량 계산에 기초할 수 있다.
상술한 바와 같이, UL 측위 기준 신호(20)의 송신은 주파수 도약 패턴에 기초한다. 주파수 도약 패턴은 무선 통신 네트워크에 의해 구성될 수 있다. 주파수 도약 패턴은 기지국 특정, 셀 특정, 또는 UE 특정일 수 있다. 따라서, UE(100)는 시간(t)에 따라 UL 측위 기준 신호(20)를 송신하는 주파수(f)를 변경한다. 즉, 첫번째로, UE(100)는 제1 주파수 상에서 UL 측위 기준 신호(20)를 송신하며, 두번째 로, UE(100)는 UL 측위 기준 신호(20)를 제1 주파수와 상이한 제2 주파수 상에서 송신한다. 대응하는 주파수 도약 패턴의 예가 도 8에 나타내어져 있다.
도 8의 예에서, UL 측위 기준 신호(20)가 송신되는 위치가 무선 통신 네트워크에서의 무선 통신을 위한 무선 자원의 할당에 사용되는 시간-주파수 그리드의 위치의 관점에서 나타내어진다. 시간-주파수 그리드는 예를 들어, 물리적 자원 블록(PRB)으로 조직될 수 있다. LTE 무선 액세스 기술을 이용할 때, 각각의 PRB는 주파수 도메인에서 12개의 서브캐리어에 대응할 수 있다. 그러나, 시간-주파수 그리드를 다른 PRB 크기로 조직하는 다른 방법이 또한 이용될 수 있다. UE(100)의 무선 인터페이스는 무선 통신 네트워크의 시스템 대역폭보다 작은 최대 대역폭, 즉, OFDM 또는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)와 같은 다중-주파수 변조를 위해 지원되는 최대 대역폭만을 지원할 수 있다. 예를 들어, 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭은 NB-IoT 통신에 대해 MTC에 사용되는 협대역 주파수 범위에 대응할 수 있다. 협대역 주파수 범위는 예를 들어, 주파수 도메인에서 6개의 PRB에(예를 들어, UE가 MTC 유형인 경우), 또는 주파수 도메인에서 하나의 PRB에(예를 들어, UE가 NB-IoT 유형인 경우) 대응할 수 있다.
도 8에 추가로 나타낸 바와 같이, 상이한 UE들(UE1, UE2 및 UE3)의 UL 측위 기준 신호(20)는 주파수 분할 다중화에 의해 다중화되며, 즉, 상이한 주파수 상에서 송신된다. 추가적인 대안으로서, 시분할 다중화 또는 코드 분할 다중화가 또한 이용될 수 있다. 주어진 UE로부터의 UL 측위 기준 신호(20)는 복수의 서브캐리어 상에서, 예를 들어, PRB(12개의 서브캐리어)에 걸쳐 송신될 수 있다. 그러나, 몇몇 시나리오에서, UE, 예를 들어, UE(100)는 (예를 들어, 단일 15 kHz 서브캐리어 상에서) 단일 톤(tone) 송신을 사용하여 UL 측위 기준 신호를 또한 전송할 수 있다. 단일 톤 송신은 다중-톤 송신보다 낮은 피크 대 평균 전력 비율을 가지므로, 다중-톤 송신보다 더욱 에너지 효율적이다. 일부 UE는 하드웨어 제한으로 인해 단일-톤 송신만을 지원할 수 있다.
도 8의 예에서, 주파수 도약 패턴은 제1 주파수 도약 거리(Df1) 및 제2 주파수 도약 거리(Df2)에 기초한다. 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 예를 들어, 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작은, 작은 주파수 도약 거리이다. 제2 주파수 도약 거리(Df2)는 예를 들어, 하나 이상의 협대역 주파수 범위만큼 이격된 예를 들어, 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 큰, 큰 주파수 도약 거리이다. 큰 주파수 도약 거리(Df2)의 추가적인 이점은 (예를 들어, 작은 주파수 도약 거리(Df1)에 대응하는 주파수 범위 내에서 발생할 수 있는) 주파수 선택적 페이딩에 대한 강인함을 제공한다는 것이다. 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 대략적 측위 측정을 수행하는 데 사용될 수 있는 반면, 제2 주파수 도약 거리(Df2)는 미세한 측위 측정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 하나의 PRB(예를 들어, 12개의 서브캐리어)일 수 있는 반면, 제2 주파수 도약 거리(Df2)는 6개 이상의 PRB일 수 있다. 따라서, 제1 주파수 도약 거리(Df1)는 협대역 주파수 범위 내에서 주파수 도약을 수행하는 데 사용될 수 있는 반면, 제2 주파수 도약 거리(Df2)는 협대역 주파수 범위 외부 또는 다른 협대역 주파수 범위로 주파수 도약을 수행하는 데 사용될 수 있다. 주파수 도약 패턴이 상이한 주파수 범위 사이의 무선 인터페이스를 스위칭하기 위해 이용되기 때문에, UL 측위 기준 신호(20)의 주파수 변경은 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭에 의해 제한되지 않고, UL 측위 기준 신호의 주파수 다이버시티는 협대역 주파수 범위를 넘어 향상된다. 이러한 방식으로, 측위 정확도가 개선될 수 있다.
알 수 있는 바와 같이, 주파수 도약 패턴은, 상이한 UE들로부터의 어떠한 UL 측위 기준 신호들이 다중화되는지에 따라 주파수 분할 다중화 패턴을 오프셋하기 위해 적용될 수 있다. 이러한 점에서, 이러한 주파수 분할 다중화 패턴은 또한 도 8에 나타낸 예와 다를 수 있음에 유의한다. 또한, 이러한 오프셋화는 주파수 분할 및 시분할 다중화를 결합하는 다중화 패턴에 대해, 예를 들어, 개별 자원 요소 또는 자원 요소의 그룹에 대해 적용될 수도 있다.
도 8의 예에서 설명된 바와 같이 2개의 상이한 주파수 도약 거리는 단지 예시적인 것이며, 단지 하나의 주파수 도약 거리 또는 2개 초과의 주파수 도약 거리를 이용할 수도 있음에 유의한다. 일부 시나리오에서, 주파수 도약 패턴이 동일한 협대역 주파수 범위 내에 있는 주파수를 규정하는 방식으로 하나 이상의 주파수 거리가 또한 규정될 수 있다. 대응하는 예가 도 9에 나타내어져 있다. 이는 도 8의 예보다 적은 주파수 다이버시티를 제공할 수 있지만, UE(100)의 무선 인터페이스가 특정 협대역 주파수 범위로 제한된다면 유리할 수 있다. 도 9의 예에서, 제1 주파수 도약 거리(Df1) 및 제2 주파수 도약 거리(Df2) 모두는 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작다.
주파수 도약 패턴은 또한 UL 측위 기준 신호(20)의 반복을 규정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 도약 전에, UL 측위 기준 신호(20)는 Y회 반복될 수 있다. 무선 통신에서 무선 통신이 (예를 들어, LTE 무선 액세스 기술에서와 같이) 서브프레임으로 조직되는 경우, 반복은 Y 서브프레임에 대해 UL 측위 기준 신호(10)가 주파수 도약을 수행하기 전에 동일 주파수 상에서 반복되는 것으로 규정함으로써 규정될 수 있다. 주파수 도약 후에, UL 측위 기준 신호(20)는 다른 주파수 상의 Y 서브프레임(또는 다른 수의 서브프레임)에 대해 반복될 수 있다. 주파수 도약 패턴이 상술한 주파수 도약 거리(Df1 및 Df2)와 같이 복수의 상이한 도약 거리를 규정하는 경우, 반복 횟수는 또한 주파수 도약 거리마다 개별적으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 도약 거리(Df1)에 기초한 서브패턴은 제2 주파수 도약 거리(Df2)의 주파수 도약 전에 Z회 반복될 수 있다.
한편 주파수 도약 패턴은 주어진 시간에 UL 측위 기준 신호(20)가 어떤 주파수 상에서 송신해야 하는지에 대한 정보를 UE(100)에 제공한다는 점에 유의한다. UE(100)는 그에 따라 그 무선 인터페이스를 튜닝할 수 있다. 한편, 주파수 도약 패턴은, UE(100)로부터의 UL 측위 기준 신호(20)가 주어진 시간에 어떤 주파수 상에서 수신될 수 있는지에 대한 정보를 기지국(200)에 제공한다. UE(100)의 서빙 기지국(200)은 예를 들어, 대응하는 구성 정보를 전송함으로써, 그에 따라 이웃 기지국(200)을 구성할 수 있다.
도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같은 UL 측위 기준 신호(20)의 송신을 위한 무선 자원의 할당은 단지 예시적인 것이라는 점에 유의한다. UL 측위 기준 신호(20)의 송신을 위한 무선 자원의 할당은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 이는 UE 특정 방식으로 달성될 수 있다. 또한, 할당은 동적인 방식으로, 예를 들어, UL 측위 기준 신호(20)에 기초한 측위 측정에 대한 정확도 요건을 충족하도록 재구성될 수도 있다.
예를 들어, 몇몇 시나리오에서, 보다 많은 무선 자원이, 더 큰 주파수 범위에 걸쳐, 예를 들어, 더 많은 서브캐리어 상에서 UE(100)의 UL 측위 기준 신호(20)를 송신함으로써 UL 측위 기준 신호(20)의 송신을 위해 할당될 수 있다. 대응하는 주파수 도약 패턴의 예가 도 10에 나타내어져 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, UE1에 대한 주파수 도약 패턴은 도 9의 예에서와 유사하지만, 다른 주파수 상의 추가적인 무선 자원이 UL 측위 기준 신호(20)의 송신을 위해 사용된다.
추가적인 예에 따르면, 일부 시나리오에서, 보다 많은 무선 자원이 UE(100)의 UL 측위 기준 신호(20)를 보다 긴 시간 간격에 걸쳐, 예를 들어, 더 많은 변조 심볼 상에서 또는 더 많은 서브프레임에서 송신함으로써 UL 측위 기준 신호(20)의 송신을 위해 할당될 수 있다. 대응하는 주파수 도약 패턴의 예가 도 11에 나타내어져 있다. 도 11에 나타낸 바와 같이, UE1에 대한 주파수 도약 패턴은 도 9의 예에서와 유사하지만, 다른 시간 슬롯의 추가적인 무선 자원이 UL 측위 기준 신호(20)의 송신을 위해 사용된다. 추가적인 시간 도메인 무선 자원은 예를 들어, 상술한 바와 같이 반복 패턴에 따라 UL 측위 기준 신호의 반복적 전송을 위해 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가적인 시간 도메인 무선 자원은 보다 긴 심볼 시퀀스에 기초하여 UL 측위 기준 신호를 송신하는 데 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 주파수 분할 다중화는 상이한 UE들의 UL 측위 기준 신호(20)의 송신에 사용될 수 있다. 이러한 주파수 분할 다중화는 UE(100)와 기지국(200) 사이에서 송신되는 무선 통신 신호의 다중-주파수 변조(예를 들어, OFDM 또는 SC-FDMA)에 사용되는 것과 동일한 주파수 입도에 기초할 수 있다. 예로서, LTE 무선 액세스 기술에서, 이러한 주파수 입도는 15 kHz의 서브캐리어 간격에 의해 규정될 것이다. 일부 시나리오에서, UL 측위 기준 신호(20)의 주파수 분할 다중화는 무선 통신 신호의 다중-주파수 변조에 사용되는 주파수 입도보다 더 미세한 주파수 입도에 기초할 수 있다. 이러한 방식으로, 주파수 사용 효율이 개선될 수 있다. UL 측위 기준 신호(20)의 주파수 분할 다중화에 대해 더 미세한 주파수 입도를 이용하는 예가 도 12에 나타내어져 있다. 도 12에서, SC는 무선 통신 신호의 다중-주파수 변조에 이용되는 서브캐리어의 간격을 나타낸다. 예를 들어, 이는 LTE 무선 액세스 기술에서 OFDM 또는 SC-FDMA에 사용되는 15 kHz 서브캐리어 간격에 대응할 수 있다. 추가로 나타내는 바와 같이, UL 측위 기준 신호(20)를 송신할 때, 예를 들어 3.75 kHz와 같은 15 kHz 미만의 보다 미세한 주파수 입도가 UE들의 UL 측위 기준 신호(20)의 주파수 분할 다중화에 사용된다. UE(100) 및 기지국(200)은 UL 측위 기준 신호(20)의 송신에 사용되는 시간 간격에서 이러한 더 미세한 주파수 입도로 스위칭할 수 있다.
상술한 예들에서, UL 측위 기준 신호(20)가 측위 측정을 위해 이용되지만, 다른 이용들 또한 가능하다. 예를 들어, 하나 이상의 기지국(200)은 UE(100)에 대한 채널 품질 및/또는 채널 사운딩을 추정하기 위해 UL 측위 기준 신호(20)를 이용할 수 있다.
또한, 상술한 DL 측위 기준 신호(10) 및 상술한 UL 측위 기준 신호(20)에 기초한 측정이 결합될 수도 있음에 유의한다. 예를 들어, 양 유형의 측정으로부터 얻어진 결과는 위치 서버에 보고될 수 있고, 그 후 UE(100)의 위치를 결정하기 위해 결합되어 사용될 수 있다.
도 13은 예를 들어, 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크에서, 예를 들어, 상술한 UE(100)와 같은 무선 통신 장치에 대한 측위 측정을 가능하게 하는 데 사용될 수 있는 방법을 나타내는 흐름도를 나타낸다. 도 13의 방법에 의해, 예를 들어, 상술한 UE(100)와 같은 무선 통신 장치는 DL 측위 기준 신호에 기초한 측위 측정을 포함하는 상술된 개념을 구현할 수 있다. 무선 통신 장치의 프로세서 기반 구현이 이용되는 경우, 본 방법의 단계 중 적어도 일부는 무선 통신 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 수행 및/또는 제어될 수 있다.
단계 1310에서, 주파수 도약 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴은 무선 통신 네트워크의 기지국으로부터, 예를 들어, 상술한 기지국(200)으로부터 DL 측위 기준 신호를 수신하기 위해 무선 통신 장치에 의해 적용될 것이다. DL 측위 기준 신호는 예를 들어, 상술한 DL 측위 기준 신호(10)에 대응할 수 있다. 주파수 도약 패턴의 예가 도 2, 3, 4 및 5에 나타내어져 있다.
상이한 기지국들에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호는 하나 이상의 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화 및 코드 분할 다중화를 포함하는 다중화 스킴에 기초하여 다중화될 수 있다. 일부 시나리오에서, 상이한 기지국들에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도는 예를 들어, 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이에서 송신된 무선 통신 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도보다 더 미세할 수 있다. 상이한 기지국들이 동일한 주파수 도약 패턴을 적용할 때, 주파수 분할 다중화는 DL 측위 기준 신호의 송신을 위해 상이한 주파수들로 귀결될 수 있음에 유의한다. 즉, 주파수 도약 패턴은 상이한 기지국들로부터 어떠한 DL 측위 기준 신호가 다중화되는지에 따라 주파수 분할 다중화 패턴을 오프셋하기 위해 적용될 수 있다.
무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크로부터, 예를 들어 기지국들 중 하나로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 주파수 도약 패턴을 구성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 장치의 서빙 기지국은 주파수 도약 패턴을 결정하고 대응하는 구성 정보를 무선 통신 장치에 전송할 수 있다. 또한, 위치 서버는 주파수 도약 패턴을 결정하고, 예를 들어, 무선 통신 장치의 서빙 기지국을 통해 무선 통신 장치로 대응하는 구성 정보를 전송할 수 있다. 그러나, 주파수 도약 패턴은 또한 무선 통신 장치에 저장된 정보에 기초하여, 예를 들어, 공장 설정 또는 운영자 설정의 일부로서 구성될 수 있다. 또한, 일부 경우에서, 무선 통신 네트워크는 또한 주파수 도약 패턴을 국부적으로 구성할 수 있고, 그 후 예를 들어, 무선 통신 네트워크의 기지국으로 대응하는 구성 정보를 전송함으로써 주파수 도약 패턴을 무선 통신 네트워크에 나타낼 수 있다.
일부 시나리오에서, 주파수 도약 패턴은 DL 측위 기준 신호의 반복 패턴을 추가로 규정할 수 있다. 즉, 주파수 도약 패턴은 주파수 도약의 시퀀스와 주파수 도약 간의 DL 측위 기준 신호의 반복의 관점에서 규정될 수 있다. 주파수 도약은 동일한 주파수 도약 거리 또는 복수의 상이한 주파수 도약 거리에 기초할 수 있다.
단계 1320에서, 무선 통신 장치는 주파수 도약 패턴에 의해 규정된 복수의 상이한 주파수 상에서 DL 측위 기준 신호를 수신하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 스위칭한다. 이러한 스위칭은 단계 1310에서 구성된 주파수 도약 패턴에 따라 수행된다. 따라서, 상이한 주파수들 각각에 대해, 무선 통신 장치는 그 무선 인터페이스를 다른 주파수 범위로 튜닝할 수 있다. 이러한 방식으로, DL 측위 기준 신호는 높은 정확도로 수신될 수 있다. 또한, DL 측위 기준 신호의 주파수 다이버시티는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스의 대역폭 제한에 관계없이 향상될 수 있다.
복수의 상이한 주파수들 중 적어도 일부는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리될 수 있다. 일부 시나리오에서, 주파수 도약 패턴은 예를 들어, 도 2와 관련하여 설명된 바와 같이, 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작은 제1 주파수 도약 거리 및 제2 주파수 도약 거리를 규정할 수 있다.
단계 1330에서, 무선 통신 장치는 무선 통신 장치에 대한 측위 정보를 결정한다. 이는 수신된 DL 측위 기준 신호의 결합된 평가에 의해 달성된다. 특히, 상이한 주파수 상에서 수신된 DL 측위 기준 신호를 고려하여 측위 정확도가 개선될 수 있다. 측위 정보는 복수의 상이한 기지국들로부터의 DL 측위 기준 신호의 도달 시간차(TDOA: time-difference of arrival)를 포함할 수 있다. 그러나, 예를 들어, 도달 시간(TOA: time of arrival), 도달 각도(AOA: angle of arrival) 및/또는 도플러(Doppler) 시프트 기반 정보와 같은 다른 종류의 측위 정보가 또한 결정될 수 있다. AOA를 사용할 때, 단일 DL 측위 기준 신호에 대한 측정은 무선 통신 장치의 위치를 결정하기에 충분할 수 있다. 일부 시나리오에서, 측위 정보는 절대 지리적 좌표 또는 기지국에 대한 좌표에서 무선 통신 장치의 위치를 또한 포함할 수 있다. 무선 통신 장치는 그 후 측위 정보를 위치 서버에 보고할 수 있다.
도 14는 예를 들어, 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크에서, 예를 들어, 상술한 UE(100)와 같은 무선 통신 장치에 대한 측위 측정을 가능하게 하기 위해 사용될 수 있는 방법을 나타내는 흐름도를 나타낸다. 도 14의 방법에 의해, 예를 들어, 상술한 기지국(200)과 같은 무선 통신 네트워크의 기지국은 DL 측위 기준 신호에 기초한 측위 측정을 포함하는 상술한 개념들을 구현할 수 있다. 프로세서 기반의 기지국 구현이 이용되는 경우, 본 방법의 단계 중 적어도 일부는 기지국의 하나 이상의 프로세서에 의해 수행 및/또는 제어될 수 있다.
단계 1410에서, 주파수 도약 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴은 무선 통신 네트워크의 기지국으로부터, 예를 들어, 상술한 기지국(200)으로부터 DL 측위 기준 신호를 수신하기 위해 무선 통신 장치에 의해 적용될 것이다. DL 측위 기준 신호는 예를 들어, 상술한 DL 측위 기준 신호(10)에 대응할 수 있다. 주파수 도약 패턴의 예들이 도 2, 3, 4 및 5에 나타내어져 있다.
상이한 기지국들에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호는 하나 이상의 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화 및 코드 분할 다중화를 포함하는 다중화 스킴에 기초하여 다중화될 수 있다. 일부 시나리오에서, 상이한 기지국들에 의해 송신된 DL 측위 기준 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도는 예를 들어, 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이에서 송신되는 무선 통신 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도보다 더 미세할 수 있다. 상이한 기지국들이 동일한 주파수 도약 패턴을 적용할 때, 주파수 분할 다중화는 DL 측위 기준 신호의 송신을 위해 상이한 주파수들로 귀결될 수 있음에 유의한다. 즉, 주파수 도약 패턴은 상이한 기지국들로부터 어떠한 DL 측위 기준 신호가 다중화되는지에 따라 주파수 분할 다중화 패턴을 오프셋하기 위해 적용될 수 있다.
주파수 도약 패턴을 구성하기 위해, 기지국은 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 무선 통신 장치에 전송할 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 기지국은 추가적으로 또는 대안적으로, 무선 통신 장치로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 주파수 도약 패턴을 또한 구성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 장치는 주파수 도약 패턴을 국부적으로 구성할 수 있고, 그 후 대응하는 구성 정보를 기지국으로 전송함으로써 주파수 도약 패턴을 나타낼 수 있다. 또한, 위치 서버는 주파수 도약 패턴을 결정하고 대응하는 구성 정보를 기지국에 전송할 수 있다.
일부 시나리오에서, 주파수 도약 패턴은 DL 측위 기준 신호들의 반복 패턴을 추가로 규정할 수 있다. 즉, 주파수 도약 패턴은 주파수 도약의 시퀀스와 주파수 도약들 사이의 DL 측위 기준 신호의 반복의 관점에서 규정될 수 있다. 주파수 도약은 동일한 주파수 도약 거리 또는 복수의 상이한 주파수 도약 거리에 기초할 수 있다.
복수의 상이한 주파수 중 적어도 일부는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리될 수 있다. 일부 시나리오에서, 예를 들어, 도 2와 관련하여 설명된 바와 같이, 주파수 도약 패턴은 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작은 제1 주파수 도약 거리 및 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 큰 제2 주파수 도약 거리를 규정할 수 있다.
단계 1420에서, 기지국은 주파수 도약 패턴에 따라 DL 측위 기준 신호의 제1 부분을 전송한다. 이는 기지국이 DL 측위 참조 신호를 전송하는 주파수의 시간 의존적 변화를 포함할 수 있다. 그러나, 기지국은 또한 주파수 도약 패턴에 의해 규정된 복수의 상이한 주파수, 예를 들어, 무선 통신 네트워크의 전체 시스템 대역폭에 걸쳐 또는 무선 통신 네트워크의 시스템 대역폭 내의 특정 하위 범위에 걸쳐 DL 측위 기준 신호를 동시에 전송할 수 있다.
단계 1430에서, 기지국은 주파수 도약 패턴에 따라 DL 측위 기준 신호의 제2 부분을 전송하기 위해 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국을 구성한다. 이는, 기지국이 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 추가적인 기지국으로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 추가적인 기지국은 예를 들어, 이웃 기지국일 수 있다. 추가적인 기지국에 의한 DL 측위 기준 신호의 제2 부분의 전송은, 추가적인 기지국 각각이 시간-의존적 방식으로 DL 측위 기준 신호를 전송하는 주파수를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 추가적인 기지국은 또한 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수 상에서, 예를 들어, 무선 통신 네트워크의 전체 시스템 대역폭에 걸쳐, 또는 무선 통신 네트워크의 시스템 대역폭 내의 특정 하위 범위에 걸쳐 분산된 주파수 상에서 DL 측위 기준 신호를 동시에 전송할 수 있다.
도 15는 예를 들어, 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크에서, 예를 들어, 상술한 UE(100)와 같은 무선 통신 장치에 대한 측위 측정을 가능하게 하는 데 사용될 수 있는 방법을 나타낸 흐름도를 나타낸다. 도 15의 방법에 의해, 예를 들어, 상술한 UE(100)와 같은 무선 통신 장치는 UL 측위 참조 신호에 기초한 측위 측정을 포함하는 상술한 개념들을 구현할 수 있다. 무선 통신 장치의 프로세서 기반 구현이 이용되는 경우, 본 방법의 단계 중 적어도 일부는 무선 통신 장치의 하나 이상의 프로세서에 의해 수행 및/또는 제어될 수 있다.
단계 1510에서, 주파수 도약 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴은 무선 통신 장치로부터 UL 측위 기준 신호를 송신하기 위해 적용될 것이다. UL 측위 기준 신호는 예를 들어, 상술한 UL 측위 기준 신호(20)에 대응할 수 있다. 주파수 도약 패턴의 예들이 도 8, 9, 10 및 11에 나타내어져 있다.
상이한 무선 통신 장치에 의해, 즉, 무선 통신 장치 및 하나 이상의 추가적인 무선 통신 장치에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호는 하나 이상의 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화 및 코드 분할 다중화를 포함하는 다중화 스킴에 기초하여 다중화될 수 있다. 일부 시나리오에서, 상이한 무선 통신 장치들에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도는 예를 들어, 도 12와 관련하여 설명된 바와 같이, 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이에서 송신된 무선 통신 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도보다 더 미세할 수 있다. 상이한 무선 통신 장치들이 동일한 주파수 도약 패턴을 적용할 때, 주파수 분할 다중화는 각각의 UL 측위 기준 신호의 송신을 위해 상이한 주파수들로 귀결될 수 있음에 유의한다. 즉, 상이한 무선 통신 장치들로부터 어떠한 UL 측위 기준 신호가 다중화되는지에 따라 주파수 분할 다중화 패턴을 오프셋하기 위해 주파수 도약 패턴이 적용될 수 있다.
무선 통신 장치는 무선 통신 네트워크로부터, 예를 들어, 무선 통신 네트워크의 기지국으로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 주파수 도약 패턴을 구성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 장치의 서빙 기지국은 주파수 도약 패턴을 결정하고 대응하는 구성 정보를 무선 통신 장치에 전송할 수 있다. 또한, 위치 서버는 주파수 도약 패턴을 결정하고, 예를 들어, 무선 통신 장치의 서빙 기지국을 통해 무선 통신 장치로 대응하는 구성 정보를 전송할 수 있다. 그러나, 주파수 도약 패턴은 또한 무선 통신 장치에 저장된 정보에 기초하여, 예를 들어, 공장 설정 또는 운영자 설정의 일부로서 구성될 수 있다. 또한, 일부 경우에, 무선 통신 네트워크는 또한 주파수 도약 패턴을 국부적으로 구성할 수 있고, 그 후 예를 들어, 무선 통신 네트워크의 기지국에 대응하는 구성 정보를 전송함으로써 주파수 도약 패턴을 무선 통신 네트워크에 나타낼 수 있다.
일부 시나리오에서, 주파수 도약 패턴은 UL 측위 기준 신호의 반복 패턴을 추가로 규정할 수 있다. 즉, 주파수 도약 패턴은 그 후 주파수 도약 시퀀스와 주파수 도약들 간의 UL 측위 기준 신호의 반복의 관점에서 규정될 수 있다. 주파수 도약은 동일한 주파수 도약 거리 또는 복수의 상이한 주파수 도약 거리에 기초할 수 있다.
단계 1520에서, 무선 통신 장치는 주파수 도약 패턴에 의해 규정된 복수의 상이한 주파수 상에서 UL 측위 기준 신호를 전송하기 위해 무선 통신 장치의 무선 인터페이스를 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 스위칭한다. 이는 단계 1510에서 구성된 주파수 도약 패턴에 따라 달성된다. 무선 통신 장치에 의한 UL 측위 기준 신호의 전송은, 무선 통신 장치가 UL 측위 기준 신호를 송신하는 주파수의 시간 의존적 변화를 포함할 수 있다. 따라서, 상이한 주파수들 각각에 대해, 무선 통신 장치는 그 무선 인터페이스를 다른 주파수 범위로 튜닝할 수 있다. 이러한 방식으로, UL 측위 기준 신호는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스의 대역폭 제한에 관계없이 향상된 주파수 다이버시티로 송신될 수 있다.
복수의 상이한 주파수들 중 적어도 일부는 무선 통신 장치의 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리될 수 있다. 일부 시나리오에서, 도 8과 관련하여 설명된 바와 같이, 주파수 도약 패턴은 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 작은 제1 주파수 도약 거리 및 무선 인터페이스에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 큰 제2 주파수 도약 거리를 규정할 수 있다.
도 16은 예를 들어, 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크에서, 예를 들어, 상술한 UE(100)와 같은 무선 통신 장치에 대한 측위 측정을 가능하게 하기 위해 사용될 수 있는 방법을 나타내는 흐름도를 나타낸다. 도 16의 방법에 의해, 예를 들어, 상술한 기지국(200)과 같은 무선 통신 네트워크의 기지국은 UL 측위 기준 신호에 기초한 측위 측정을 포함하는 상술한 개념들을 구현할 수 있다. 프로세서 기반의 기지국 구현이 이용되는 경우, 본 방법의 단계 중 적어도 일부는 기지국의 하나 이상의 프로세서에 의해 수행 및/또는 제어될 수 있다.
단계 1610에서, 주파수 도약 패턴이 구성된다. 주파수 도약 패턴은 무선 통신 장치로부터 UL 측위 기준 신호를 전송하기 위해 적용될 것이다. UL 측위 기준 신호는 예를 들어, 상술한 UL 측위 기준 신호(20)에 대응할 수 있다. 주파수 도약 패턴의 예들이 도 8, 9, 10 및 11에 나타내어져 있다.
상이한 무선 통신 장치들, 즉, 무선 통신 장치 및 하나 이상의 추가적인 무선 통신 장치에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호는 하나 이상의 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화, 및 코드 분할 다중화를 포함하는 다중화 스킴에 기초하여 다중화될 수 있다. 일부 시나리오에서, 예를 들어, 도 12와 관련하여 설명된 바와 같이, 상이한 무선 통신 장치들에 의해 송신된 UL 측위 기준 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도는 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이에서 송신된 무선 통신 신호의 주파수 분할 다중화에 대한 주파수 입도보다 더 미세할 수 있다. 상이한 무선 통신 장치들이 동일한 주파수 도약 패턴을 적용할 때, 주파수 분할 다중화는 각각의 UL 측위 기준 신호의 송신을 위해 상이한 주파수들로 귀결될 수 있음에 유의한다. 즉, 상이한 무선 통신 장치로부터 어떠한 UL 측위 기준 신호가 다중화되는지에 따라 주파수 분할 다중화 패턴을 오프셋하기 위해 주파수 도약 패턴이 적용될 수 있다.
주파수 도약 패턴을 구성하기 위해, 기지국은 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 무선 통신 장치에 전송할 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 기지국은 또한 무선 통신 장치로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 주파수 도약 패턴을 구성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 네트워크는 주파수 도약 패턴을 국부적으로 구성할 수 있고, 그 후 대응하는 구성 정보를 기지국에 전송함으로써 주파수 도약 패턴을 나타낼 수 있다. 또한, 위치 서버는 주파수 도약 패턴을 결정하고 대응하는 구성 정보를 기지국에 전송할 수 있다.
일부 시나리오에서, 주파수 도약 패턴은 UL 측위 기준 신호의 반복 패턴을 추가로 규정할 수 있다. 즉, 주파수 도약 패턴은 그 후 주파수 도약의 시퀀스와 주파수 도약들 간의 UL 측위 기준 신호의 반복의 관점에서 규정될 수 있다. 주파수 도약은 동일한 주파수 도약 거리 또는 복수의 상이한 주파수 도약 거리에 기초할 수 있다.
단계 1620에서, 기지국은 무선 통신 장치로부터 UL 측위 기준 신호를 수신한다. 이 목적을 위해, 기지국은 주파수 도약 패턴에 의해 규정된 주파수를 모니터링할 수 있다.
단계 1630에서, 기지국은 무선 통신 장치로부터의 UL 측위 기준 신호를 수신하기 위해 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국을 구성한다. 이는, 기지국이 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 추가적인 기지국으로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 추가적인 기지국은 예를 들어, 이웃 기지국일 수 있다. UL 측위 기준 신호를 수신하기 위해, 추가적인 기지국들 각각은 주파수 도약 패턴에 의해 규정된 주파수를 모니터링할 수 있다. 또한, 기지국은, 예를 들어, 측정 리포트를 요청함으로써, 수신된 UL 측위 기준 신호로부터 도출된 정보를 기지국에 제공하도록 추가적인 기지국을 구성한다.
단계 1640에서, 기지국은 무선 통신 장치에 대한 측위 정보를 결정한다. 이는 단계 1620에서 수신된 UL 측위 기준 신호와 추가적인 기지국에 의해 제공된 정보의 결합된 평가에 의해 달성된다. 측위 정보는 상기 UL 측위 기준 신호를 수신하는 상이한 기지국들 사이의 UL 측위 기준 신호의 도달 시간차(TDOA)를 포함할 수 있다. 그러나, 예를 들어, 도달 시간(TOA), 도달 각도(AOA) 및/또는 도플러 시프트 기반 정보와 같은 다른 종류의 측위 정보가 또한 결정될 수 있다. AOA를 사용할 때, 단일 DL 측위 기준 신호에 대한 측정이 무선 통신 장치의 위치를 결정하기에 충분할 수 있다. 일부 시나리오에서, 측위 정보는 또한 절대 지리적 좌표 또는 기지국에 대한 좌표에서의 무선 통신 장치의 위치를 포함할 수 있다. 그 후, 기지국은 특위 정보를 위치 서버에 보고할 수 있다.
도 13, 14, 15 및/또는 16의 방법은 예를 들어, 도 13의 방법에 따라 동작하는 적어도 하나의 무선 통신 장치 및 도 14의 방법에 따라 동작하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 시스템에서, 또는 도 15의 방법에 따라 동작하는 적어도 하나의 무선 통신 장치 및 도 16의 방법에 따라 동작하는 적어도 하나의 기지국을 포함하는 시스템에서 또한 결합될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 동일한 무선 통신 장치가 도 13의 방법 및 도 15의 방법 모두를 구현할 수 있고/있거나 동일한 기지국이 도 14의 방법 및 도 16의 방법 모두를 구현할 수 있다.
또한, 도 13, 14, 15 및/또는 16의 방법의 단계들은 반드시 나타낸 순서대로 수행될 필요는 없으며, 나타낸 단계들의 다른 순서가 가능하거나 나타낸 단계들의 일부가 병렬로 수행될 수 있음에 유의한다. 또한, 상이한 단계들의 개별 액션 또는 동작은 인터리빙된 방식으로 수행될 수 있다.
도 17은 상술한 개념들을 구현하기 위해 이용될 수 있는 무선 통신 장치의 프로세서 기반 구현을 개략적으로 설명하기 위한 블록도를 나타낸다. 무선 통신 장치는 예를 들어, 상술한 UE(100)와 같은 UE에 대응할 수 있다.
나타낸 바와 같이, 무선 통신 장치는 무선 인터페이스(110)를 포함한다. 무선 통신 장치는 예를 들어, 기지국들(200) 중 하나와 같은 무선 통신 네트워크의 기지국을 통해 무선 통신 네트워크에 접속하기 위해 무선 인터페이스(110)를 이용할 수 있다.
또한, 무선 통신 장치에는 하나 이상의 프로세서(140) 및 메모리(150)가 제공된다. 무선 인터페이스(110) 및 메모리(150)는 예를 들어, 무선 통신 장치의 하나 이상의 내부 버스 시스템을 사용하여 프로세서(들)(140)에 커플링된다.
메모리(150)는 프로세서(들)(140)에 의해 실행되는 프로그램 코드를 갖는 프로그램 코드 모듈(160, 170)을 포함한다. 나타낸 예에서, 이들 프로그램 코드 모듈은 통신 제어 모듈(160) 및 측위 관리 모듈(170)을 포함한다.
통신 제어 모듈(160)은 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이의 무선 송신을 제어하는 기능을 구현할 수 있다. 측위 관리 모듈(170)은, 예를 들어, 도 13의 방법 및/또는 도 15의 방법에 따라 측위 측정을 가능하게 하기 위해 주파수 도약 패턴을 이용하는 상술한 기능을 구현할 수 있다.
도 17에 나타낸 바와 같은 구조는 단지 예시적인 것이며, 무선 통신 장치는 또한 예를 들어, UE 또는 다른 유형의 무선 통신 장치의 공지된 기능을 구현하기 위한 구조 또는 프로그램 코드 모듈과 같은, 나타내지 않은 다른 요소를 포함할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 18은 상술한 개념들을 구현하기 위해 이용될 수 있는 기지국의 프로세서 기반 구현을 개략적으로 나타내는 블록도를 나타낸다. 기지국은 예를 들어, 상술한 기지국들(200) 중 하나에 대응할 수 있다.
나타낸 바와 같이, 기지국은 무선 인터페이스(210)를 포함한다. 기지국은 예를 들어, UE(100)와 같은 UE인 적어도 하나의 무선 통신 장치에 접속하기 위해 무선 인터페이스(210)를 이용할 수 있다. 또한, 기지국은 네트워크 인터페이스(220)를 포함한다. 기지국은 무선 통신 네트워크의 다른 노드, 특히 다른 기지국에 접속하기 위해 네트워크 인터페이스(220)를 이용할 수 있다.
또한, 기지국에는 하나 이상의 프로세서(240) 및 메모리(250)가 제공된다. 무선 인터페이스(210), 네트워크 인터페이스(220) 및 메모리(250)는 예를 들어, 기지국의 하나 이상의 내부 버스 시스템을 사용하여 프로세서(들)(240)에 커플링된다.
메모리(250)는 프로세서(들)(240)에 의해 실행되는 프로그램 코드를 갖는 프로그램 코드 모듈(260, 270)을 포함한다. 나타낸 예에서, 이들 프로그램 코드 모듈은 통신 제어 모듈(260) 및 측위 관리 모듈(270)을 포함한다.
통신 제어 모듈(260)은 무선 통신 장치와 무선 통신 네트워크 사이의 무선 송신을 제어하는 기능을 구현할 수 있다. 측위 관리 모듈(270)은, 예를 들어, 도 14의 방법 및/또는 도 16의 방법에 따라 측위 측정을 가능하게 하기 위해 주파수 도약 패턴을 이용하는 상술한 기능을 구현할 수 있다.
도 18에 나타낸 바와 같은 구조는 단지 예시적인 것이며, 기지국은 또한 예를 들어, 기지국의 공지된 기능을 구현하기 위한 구조 또는 프로그램 코드 모듈과 같은, 나타내어지지 않은 다른 요소를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
상술한 바와 같은 개념에는 다양한 수정이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 이러한 개념은 다양한 종류의 무선 통신 기술 및 장치와 관련하여 적용될 수 있다. 또한, 이 개념은 DL 측위 기준 신호 및/또는 UL 측위 기준 신호를 평가하기 위한 다양한 유형의 알고리즘과 관련하여 적용될 수 있다.

Claims (42)

  1. 무선 통신 장치(100)에 대한 위치 측정을 가능하게 하는 방법에 있어서,
    - 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 측위 기준 신호들(10)을 수신 또는 전송하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 상기 무선 통신 장치(100)의 무선 인터페이스(110)를 스위칭하기 위해 적용되는 상기 주파수 도약 패턴을 구성하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 상이한 주파수들 중 적어도 일부는 상기 무선 통신 장치(100)의 상기 무선 인터페이스(110)에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리되는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    - 상기 주파수 도약 패턴에 따라, 상기 무선 통신 장치(100)가 상기 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 상기 복수의 상이한 주파수들 상에서 상기 측위 기준 신호들(10)을 수신 또는 전송하기 위해 상기 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 상기 무선 통신 장치(100)의 상기 무선 인터페이스(110)를 스위칭하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무선 통신 장치(100)는 무선 통신 네트워크로부터 수신된 구성 정보에 기초하여 상기 주파수 도약 패턴을 구성하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측위 기준 신호들은 다운링크 측위 기준 신호들을 포함하고, 상기 방법은,
    - 상기 무선 통신 네트워크의 기지국(200)이 상기 주파수 도약 패턴에 따라 상기 다운링크 측위 기준 신호들(10)의 제1 부분을 전송하는 단계; 및
    - 상기 기지국(200)이 상기 주파수 도약 패턴에 따라 상기 다운링크 측위 기준 신호들(10)의 제2 부분을 전송하도록 상기 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들(200)을 구성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기지국(200)은 상기 주파수 도약 패턴을 나타내는 구성 정보를 상기 무선 통신 장치(100) 또는 상기 추가적인 기지국들(200)로 전송하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 도약 패턴은 상기 무선 인터페이스(110)에 의해 지원되는 상기 최대 대역폭보다 더 작은 제1 주파수 도약 거리(Df1) 및 상기 무선 인터페이스(110)에 의해 지원되는 상기 최대 대역폭보다 더 큰 제2 주파수 도약 거리(Df2)를 규정하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 도약 패턴은 상기 측위 기준 신호들(10)의 반복 패턴을 추가로 규정하는 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 측위 기준 신호들(10)은 주파수 다중화 스킴에 기초하여 다중화되고,
    상기 측위 기준 신호들(10)의 주파수 분할 다중화를 위한 주파수 입도(granularity)는 상기 무선 통신 장치(100)와 상기 무선 통신 네트워크 사이에서 송신되는 무선 통신 신호들의 주파수 분할 다중화를 위한 주파수 입도보다 더 미세한 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 측위 기준 신호들은 다운링크 측위 기준 신호들을 포함하고, 상기 무선 통신 장치(100)에 의해 수신된 상기 측위 기준 신호들(10)의 결합된 평가에 의해, 상기 무선 통신 장치(100)가 상기 무선 통신 장치(100)에 대한 측위 정보를 결정하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 측위 정보는 복수의 상이한 기지국들(200)로부터 상기 다운링크 측위 기준 신호들(10)의 도달 시간차를 포함하는 방법.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 측위 기준 신호들은 업링크 측위 기준 신호들(20)을 포함하고, 상기 방법은,
    - 상기 무선 통신 네트워크의 기지국(200)이 상기 업링크 측위 기준 신호들(20)을 상기 무선 통신 장치(100)로부터 수신하는 단계;
    - 상기 기지국(200)이 상기 업링크 측위 기준 신호들(20)을 상기 무선 통신 장치(100)로부터 수신하고, 수신된 상기 업링크 측위 기준 신호들(20)로부터 유도된 정보를 상기 기지국(200)에 제공하기 위해 상기 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들(200)을 구성하는 단계; 및
    - 수신된 상기 업링크 측위 기준 신호들(20)과 상기 추가적인 기지국들(200)에 의해 제공된 상기 정보의 결합된 평가에 의해, 상기 기지국(200)이 상기 무선 통신 장치(100)에 대한 측위 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 측위 정보는 복수의 상이한 기지국들(200)에서의 상기 업링크 측위 기준 신호들(20)의 도달 시간차를 포함하는 방법.
  13. 무선 통신 장치(100)에 있어서,
    무선 통신 네트워크에 접속하기 위한 무선 인터페이스(110); 및
    적어도 하나의 프로세서(140)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서(140)는:
    - 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 측위 기준 신호들(10)을 수신 또는 전송하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 상기 무선 통신 장치(100)의 상기 무선 인터페이스(110)를 스위칭하기 위해 적용되는 상기 주파수 도약 패턴을 구성하도록 구성되고,
    상기 복수의 상이한 주파수들 중 적어도 일부는 상기 무선 통신 장치(100)의 상기 무선 인터페이스(110)에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리되는 무선 통신 장치(100).
  14. 무선 통신 네트워크에 대한 기지국(200)에 있어서, 상기 기지국(200)은,
    무선 통신 장치(100)에 접속하기 위한 무선 인터페이스(210);
    상기 무선 통신 네트워크의 추가적인 기지국들(200)에 접속하기 위한 네트워크 인터페이스(220); 및
    적어도 하나의 프로세서(240)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서(240)는:
    - 주파수 도약 패턴에 의해 규정되는 복수의 상이한 주파수들 상에서 측위 기준 신호들(10)을 수신 또는 전송하기 위해 복수의 상이한 주파수 범위들 사이에서 상기 무선 통신 장치(100)의 무선 인터페이스(110)를 스위칭하기 위해 적용되는 상기 주파수 도약 패턴을 구성하도록 구성되고,
    상기 복수의 상이한 주파수들 중 적어도 일부는 상기 무선 통신 장치(100)의 상기 무선 인터페이스(110)에 의해 지원되는 최대 대역폭보다 크게 분리되는 기지국(200).
  15. 제14항에 따른 기지국(200); 및
    상기 무선 통신 장치(100)를 포함하는 시스템.
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