KR102235544B1 - 채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 및 관련 장치 - Google Patents

채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 및 관련 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102235544B1
KR102235544B1 KR1020197021260A KR20197021260A KR102235544B1 KR 102235544 B1 KR102235544 B1 KR 102235544B1 KR 1020197021260 A KR1020197021260 A KR 1020197021260A KR 20197021260 A KR20197021260 A KR 20197021260A KR 102235544 B1 KR102235544 B1 KR 102235544B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
calibration
delay
antenna
channel
communication device
Prior art date
Application number
KR1020197021260A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190099271A (ko
Inventor
이 장
펭 저우
야신 우
지아오 허
Original Assignee
후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 filed Critical 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20190099271A publication Critical patent/KR20190099271A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102235544B1 publication Critical patent/KR102235544B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0095—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay estimated based on signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/21—Monitoring; Testing of receivers for calibration; for correcting measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/364—Delay profiles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/003—Arrangements to increase tolerance to errors in transmission or reception timing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/004—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/005—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay compensating for timing error by adjustment in the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/006—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using known positions of transmitter and receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0065—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using measurement of signal travel time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예는 채널 지연을 계산하기 위한 채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 통신 장치, 및 측위 장치를 제공함으로써, 측위 정밀도를 높인다. 통신 장치가 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고; 통신 장치가 추가적으로, 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하며; 통신 장치가 획득된 도래 시간과 획득된 전파 지연에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 통신 장치가 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득할 수 있으며; TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정에서, 도래 시간에서 채널 지연을 차감할 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.

Description

채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 및 관련 장치
본 발명의 실시예는 통신 분야에 관한 것으로, 상세하게는 채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 통신 장치, 및 측위 장치에 관한 것이다.
기지국 측을 위한 측위 알고리즘(positioning algorithm)은 대략 2가지 유형, 즉 레인징(ranging) 기반의 측위 알고리즘과 비레인징 기반의 측위 알고리즘으로 분류될 수 있다. 레인징 기반의 측위 알고리즘은 노드들 간에 레인징하기 위한 기술에 기초하고 있다. 현재, 2개의 노드 간의 거리를 측정하기 위한 기술은 일반적으로 4개의 기술, 즉 도래 시간(Time of Arrival, TOA)에 기반한 레인징 기술, 도달 시간 차이(Time Difference Of Arrival, TDOA)에 기반한 레인징 기술, 도달각(angle of arrival, AOA)에 기반한 레인징 기술, 및 수신 신호 강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI)에 기반한 레인징 기술이 있다.
TOA 기반의 알고리즘의 원리는, 무선 신호 전송에서 전파 시간이 목표점(target point)으로부터 측정 유닛까지의 거리에 직접 비례한다는 것이다. TOA 기술에서는 신호의 전파 속도와 신호의 전파 시간에 기초하여 노드들 간의 거리가 계산된다. 이차원 측위 시나리오에서는 적어도 3개의 참조점(reference point)으로부터 전파되는 신호가 TOA 알고리즘에서 고려된다. 측정 유닛과 신호 송신기 간의 거리가 전파 시간을 측정하여 계산된다.
TDOA 기반의 레인징 기술에 대한 이론적 근거는, 무선 신호 전송에서 전파 시간이 목표 지점으로부터 측정 유닛까지의 거리에 정비례한다는 것이다. TDOA 기반의 레인징 기술의 핵심 아이디어는, 신호가 복수의 측정 유닛에 도달하는 서로 다른 시간들을 검출함으로써 이동하는 송신기의 상대적인 위치를 결정하는 것이다.
일반적으로 TDOA 값을 얻는 2개의 방식이 있다. 첫 번째 방식은, 이동점이 복수의 기지국에 도달하는 데 있어서 필요한 시간의 차이, 즉 TOA를 계산하여 TDOA 값을 추정하는 것이다. 두 번째 방식은, 기지국이 이동점에 수신되는 신호와 다른 이동점에 수신되는 신호에 대해 일반화된 상호상관(generalized cross-correlation, GCC) 연산을 수행하여 TDOA 값을 얻는 것이다. 이 알고리즘에 따르면, TDOA 값은 기지국이 이동국(mobile station)과 동기화되지 않은 경우에 추정될 수 있다.
TOA/TDOA 메커니즘에 기반한 측위 장치의 경우, 측정을 통해 획득된 TOA가 무선 인터페이스를 통해 전파되는 신호의 시간 지연 차이와 채널 대기 시간 차이를 모두 포함하고 있다.
하지만, 종래 기술은 다음의 단점을 가지고 있다.
기존의 네트워크에서, TOA/TDOA 기반의 측위가 수행되는 경우, 서로 다른 기지국의 전송 채널 사이에는 불가피하게 차이가 존재하기 때문에, 채널 시간 지연이 서로 다르다. 채널 지연 차이를 정확하게 추정할 수 없는 경우, TOA 값에 기초하여 계산을 통해 획득된 거리 또는 TDOA 메커니즘 기반 시스템에서 계산을 통해 획득된 거리 차이가 상당히 큰 오차를 갖는다. 따라서, 이러한 데이터를 이용하여 측위를 수행하면 최종 측위 정밀도에 영향을 미친다.
본 발명의 실시예는 채널 지연을 계산하기 위한 채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 통신 장치, 및 측위 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태는 채널 지연 결정 방법을 제공한다. 상기 채널 지연 결정 방법은, 통신 장치가 교정(calibration) UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계; 통신 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이고, 장치 위치 정보는 교정 UE의 현재 위치에 관한 정보임 -; 및 통신 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하는 단계를 포함한다. 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다. 도래 시간을 계산하는 데 사용되는 안테나가 전파 지연을 계산하는 데 사용되는 안테나와 동일하고, 도래 시간은 전파 지연과 채널 지연을 포함한다. 따라서, 통신 장치는 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정할 수 있다. 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
이와 같이, 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 장치 위치 정보를 획득하는 복수의 방식이 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 도래 시간에서 채널 지연이 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 실시예의 제1 양태를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제1 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계는, 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계; 및 통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 측위 정보는 장치 위치 정보를 결정하는 데 사용되는 정보이고, 상기 측위 정보는 교정 UE에 의해 송신될 수 있거나, 또는 교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호에 기초하여 통신 장치에 의해 획득될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 본 실시예에서, 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 복수의 방식이 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예의 방법을 이용하여 다양한 사용자 요구사항이 만족된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제1 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제2 구현에서, 상기 통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치를 결정하는 단계는, 통신 장치가, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계를 포함한다. 복수의 유형의 참조 객체, 예를 들어 하향링크 공통 채널 정보를 송신하는 안테나와 참조 노드 장치가 있다. 통신 장치는 참조 객체의 위치 정보를 미리 저장하고; 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 예를 들어 교정 UE가 참조 물체 근처에 위치하고 있을 수 있으면, 참조 객체의 참조 위치 정보가 장치 위치 정보로서 사용될 수 있다. 이 경우, 획득된 장치 위치 정보는 본 발명의 본 실시예의 정밀도 요구사항을 만족한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제2 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제3 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는, 통신 장치가 교정 UE에 의해 적어도 3개의 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하는 단계; 및 상기 무선 신호에 기초하여, 각각의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP를 계산하는 단계를 포함한다. 상기 안테나의 신호의 RSRP는 측위 정보의 특정한 구현 형태 중 하나이다.
이 구현에서, 상기 통신 장치가, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계는, 목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면 교정 UE가 목표 안테나에 상대적으로 인접하다는 것과 통신 장치가 목표 안테나의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정한다는 것을 포함한다. 여기서, 목표 안테나와 다른 임의의 안테나는 적어도 3개의 안테나 중의 안테나이다.
이 구현에서, 교정 UE가 신호를 복수의 안테나에 전송하고; 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP를 계산을 통해 획득한 후에, 통신 장치가 최대 RSRP를 결정한다. 여기서, 교정 UE는 최대 RSRP에 대응하는 목표 안테나에 상대적으로 가깝다. 다른 임의의 안테나의 RSRP와 최대 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면, 목표 안테나의 위치 정보가 장치 위치 정보로서 결정된 후에, 장치 위치 정보가 본 발명의 본 실시예의 요구사항을 만족한다. 이와 같이, 통신 장치가 장치 위치 정보를 획득한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제3 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제4 구현에서, 신뢰 수준을 더 높이기 위해, 복수의 안테나 중 사전 설정된 개수의 안테나가 사전 설정된 방향을 향하게 된다. 여기서, 사전 설정된 방향은 안테나가 교정 UE를 향하는 방향, 예를 들어, 안테나가 교정 UE의 아래에 있는 방향이다. 선택적으로, 안테나는 패시브 안테나 또는 액티브 안테나를 포함한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제2 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제5 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는, 교정 UE가 참조 노드에 의해 송신되는 하향링크 공통 채널 정보에 기초하여 이웃 셀 측정 정보를 계산을 통해 획득하는 단계; 교정 UE가 이웃 셀 측정 정보를 통신 장치에 보고하는 단계; 및 통신 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 이웃 셀 측정 정보를 획득하는 단계를 포함한다. 통신 장치는 참조 노드의 위치 정보를 미리 저장하고 있고, 이웃 셀 측정 정보는 측위 정보의 특정한 구현 형태 중 하나이다.
이 구현에서, 상기 통신 장치가, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계는, 통신 장치가, 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 참조 노드의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하는 단계를 포함한다. 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 교정 UE가 참조 노드에 상대적으로 가깝다는 것을 나타내고, 그래서 참조 노드의 위치 정보를 교정 UE의 장치 위치 정보로서 이용하는 것은 이 구현의 채널 지연 결정 방법의 정밀도 요구사항을 만족할 수 있다. 이와 같이, 통신 장치는 장치 위치 정보를 획득한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제1 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제6 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는, 통신 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하는 단계; 및 통신 장치가, 무선 신호가 안테나에 도달하는 각도를 계산하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 각도는 측위 정보의 특정한 실시 형태 중 하나이다.
따라서, 이 구현에서, 상기 통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치를 결정하는 단계는, 통신 장치가, AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하는 단계를 포함한다. AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하는 것은 통신 장치에 의해 수행되는 측위 방법이고, AOA 기반의 측위는 UE에 의해 전송되는 신호와 안테나 사이의 각도를 계산하여 UE의 위치를 결정하는 것이다. 대조적으로, 이 구현에서, 도래 시간이 TOA 메커니즘에 기초하여 계산되고, UE에 의해 전송되는 신호가 안테나에 도달하는 데 필요한 시간이 TOA 기반의 메커니즘에 사용된다. 이때, 2개의 서로 다른 메커니즘이 장치 위치 정보를 결정하는 데 공동으로 사용된다. 다른 UE가 측위되는 경우, 장치 위치 정보에 기초하여 채널 지연이 획득된 후, TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 도래 시간이 계산되고, 도래 시간에서 채널 지연이 차감되며, 다른 UE가 측위됨으로써, 측위 정밀도가 높아진다. 이와 같이, 2개의 메커니즘을 이용하여 획득된 결과에 기초하여 상호 교정이 수행됨으로써, 시스템 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제6 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제7 구현에서, 상기 통신 장치가 AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하는 단계 이후에, 이 구현의 채널 지연 결정 방법이, 통신 장치가 교정 UE의 신호에 기초하여 장치 위치 정보의 신뢰 수준을 계산하는 단계; 및 통신 장치가, 신뢰 수준이 사전 설정된 신뢰 수준 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다. AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 계산을 통해 획득된 장치 위치 정보가 부정확할 수 있고, 요구사항을 만족하는 장치 위치 정보가 이 구현 방법을 이용하여 선택됨으로써, 획득된 장치 위치 정보와 채널 지연의 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제1 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제8 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는, 교정 UE가 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득하기 위해 하향링크 참조 신호 수신 전력을 측정하는 단계; 및 통신 장치가 교정 UE에 의해 송신된 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득할 수 있도록, 측위 정보를 통신 장치에 송신하는 단계를 포함한다. 하향링크 RSRP는 교정 UE에 의해 측정된 하향링크 참조 신호 수신 전력이고, 채널 지연을 계산하는 데 사용되는 안테나는 적어도 3개의 셀의 안테나이고, 하향링크 셀의 RSRP는 측위 정보의 특정 실시 형태 중 하나이다.
이 구현에서, 상기 통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치를 결정하는 단계는, 통신 장치가 매칭 정도를 얻기 위해 하향링크 RSRP를 목표 하향링크 RSRP와 매칭시키는 단계 - 통신 장치는 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계를 미리 저장하고 있음 -; 및 통신 장치가, 매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하는 단계를 포함한다. 적어도 3개의 셀의 목표 하향링크 RSRP가 목표 위치에서 UE를 이용하여 수동으로 미리 측정된 후에, 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계가 구축될 수 있다. 매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 교정 UE가 목표 위치 정보에 지시된 위치에 또는 그 근처에 현재 위치하고 있다는 것을 나타내고, 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 이용하는 것이 이 구현의 정밀도 요구사항을 만족한다. 이와 같이, 통신 장치가 장치 위치 정보를 획득한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제9 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계는, 통신 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득하는 단계를 포함한다. 여기서, 장치 위치 정보는 교정 UE 상에 배치된 측위 모듈을 이용하여 교정 UE에 의해 획득된다. 구체적으로, 교정 UE 상에 구성된 GPS 또는 Beidou 내비게이션 위성 시스템과 같은 측위 모듈을 이용하여 교정 UE의 현재 위치에 관한 정보를 획득한 후에, 교정 UE가 위치 정보를 장치 위치 정보로서 이용하고, 장치 위치 정보를 통신 장치에 송신한다. 이와 같이, 통신 장치가 장치 위치 정보를 획득한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제9 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제10 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE에 의해 송신된 장치 위치 정보를 획득하는 단계 이후에, 이 구현의 채널 지연 결정 방법이, 통신 장치가 교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호에 기초하여 신호전력 대 잡음 전력의 비(signal-to-noise ratio, SNR)를 계산하는 단계 - SNR은 교정 UE를 채널 지연을 계산하기 위한 교정 UE로서 사용할지 여부를 판정하는 데 사용됨 -; 및 SNR가 사전 설정된 SNR 임계값보다 크면, 즉 교정 UE가 채널 지연을 계산하기 위한 요구사항을 만족하면, 통신 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제11 구현에서, 상기 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계는, 통신 장치가 측위 장치에 의해 송신되는 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태, 또는 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제1 구현 내지 제11 구현 중 어느 하나를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제12 구현에서, 상기 통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계는, 통신 장치가 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계를 포함한다.
도래 시간이 2개의 부분, 즉 채널 지연와 전파 지연을 포함하기 때문에, 상대적으로 정확한 채널 지연을 얻기 위해, 사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이다.
T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타낸다.
본 발명의 실시예의 제2 양태는 채널 지연 결정 방법을 제공한다. 상기 채널 지연 결정 방법은, 통신 장치가 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득하는 단계 - 거리 정보는 레인징 장치(ranging device)에 의해 측정을 통해 획득됨 -; 통신 장치가 거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계 - 전파 지연은 교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호가 상기 무선 신호가 안테나에 도달하기 전에 무선 인터페이스를 통해 전파되는 시간, 즉 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 및 통신 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 단계 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 - 를 포함한다. 도래 시간은 전파 지연과 채널 지연을 포함한다. 그러므로, 통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정할 수 있다. 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
이와 같이, 통신 장치가 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보에 기초하여 전파 지연을 획득할 수 있고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득한다. 장치 위치 정보를 획득하는 복수의 방식이 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 도래 시간에서 채널 지연이 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 실시예의 제2 양태를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제2 양태의 제1 구현에서, 채널 지연을 계산하는 정밀도를 높이기 위해, 교정 UE와 안테나 사이의 전파 경로가 LOS 전파 경로이다.
본 발명의 실시예의 제2 양태 또는 제2 양태의 제1 구현을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제2 양태의 제2 구현에서, 상기 통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계는, 통신 장치가 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계를 포함한다. 도래 시간이 2개의 부분, 즉 채널 지연와 전파 지연을 포함하기 때문에, 상대적으로 정확한 채널 지연을 획득하기 위해, 사전 설정된 제1 공식이 Tchannel = Ttoa - Tpass 이다.
T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타낸다.
본 발명의 실시예의 제3 양태는 채널 지연 결정 방법을 제공한다. 상기 채널 지연 결정 방법은, 복수의 교정 UE가 무선 신호를 스테이션의 안테나에 전송하는 단계; 및 안테나가 무선 신호를 수신한 후에, 통신 장치가 각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 단계 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -; 통신 장치가, 스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하는 단계 - 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수(unknown number)이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이고, 이때 전파 지연은 장치 위치 정보와 스테이션의 위치 정보를 이용하여 표현됨 -; 및 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 단계를 포함한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 상기 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 지연 조정 값은 미지수이다.
이와 같이, 스테이션의 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입한 후에, 통신 장치가 스테이션의 위치 정보와 교정 UE의 장치 위치 정보를 이용하여 표현되는 전파 지연을 획득하고, 복수의 전파 지연과 복수의 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 도래 시간에서 채널 지연이 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 실시예의 제3 양태를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제3 양태의 제1 구현에서, 상기 전파 지연 표현식은,
T pass = sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c이고;
상기 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 단계는, 사전 설정된 제2 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 단계를 포함하며;
전파 지연과 도래 시간을 사전 설정된 제2 공식에 대입함으로써, T toa i,j = T j channel + sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c + TAi를 얻고,
여기서, T toa i,j 는 i번째 교정 UE에서 j번째 스테이션의 안테나까지의 무선 신호의 도달 시간을 나타내고, T j channel 은 j번째 스테이션의 채널 지연을 나타내며, (eNb_xj, eNb_yj)는 j번째 스테이션의 위치 정보를 나타내고, (Ue_xi, Ue_yi)는 i번째 교정 UE의 장치 위치 정보를 나타내며, c는 무선 신호의 전파 속도를 나타내고, T pass 는 전파 지연을 나타내며, TAi는 i번째 교정 UE의 지연 조정 값을 나타내고, sqrt는 제곱근 함수를 나타내며, i와 j는 자연수이다.
이러한 사전 설정된 제2 공식은 계산을 위해 단순하고 쉬우며, 계산 결과가 이 구현의 요구사항을 만족한다.
본 발명의 실시예의 제4 양태는 측위 방법을 제공한다. 상기 측위 방법은, 측위 장치가 채널 지연(T' channel )을 계산하는 단계 - 채널 지연은 스테이션 내부에서 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함하고, 채널 지연(T' channel )을 계산하기 위한 방법은 전술한 구현 중 어느 하나임 -; 측위 장치가 목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' toa ) 를 계산하는 단계 - 안테나는 전술한 기지국에 속함 -; 측위 장치가 사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )를 계산하는 단계 - 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이고, 도래 시간에서 채널 지연이 차감된 후에 전파 지연(T' pass )이 획득됨 -; 및 위치 정보가 스테이션의 채널 지연에 의해 영향받지 않을 수 있도록, 측위 장치가 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하는 단계를 포함한다. 스테이션들이 서로 다르게 구성되기 때문에, 서로 다른 스테이션의 채널 지연이 서로 다를 수 있다. 적어도 3개의 안테나가 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하는 데 사용될 필요가 있으며, 이러한 안테나와 대응하는 스테이션 간에 생성되는 채널 지연이 서로 다를 수 있다. 따라서, 이 구현 방법에서, 목표 UE의 위치 정보를 계산하는 동안, 이러한 안테나와 스테이션 간의 채널 지연에 의한 영향이 전술한 단계를 이용하여 제거되고, 서로 다른 안테나들과 스테이션들 간의 채널 지연이 서로 다르더라도, 이러한 서로 다른 채널 지연이 목표 UE의 위치를 계산하는 데 영향을 미치지 않는다. 이렇게 하면 이 구현의 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 실시예의 제5 양태는 통신 장치를 제공한다. 여기서, 상기 통신 장치는 전술한 방법의 통신 장치의 기능을 가지고 있다. 상기 기능은 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있거나 또는 대응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.
가능한 일 구현에서, 상기 통신 장치는,
교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하도록 구성된 획득 유닛;
장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성된 제3 계산 유닛을 포함한다. 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
가능한 다른 구현에서, 상기 통신 장치는,
송수신기와 프로세서를 포함하고,
상기 송수신기는 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 동작을 수행하고;
상기 프로세서는 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 동작을 수행하며 - 여기서, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
프로세서는 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 동작을 수행하고 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 프로세서는 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 동작을 수행한다. 여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
본 발명의 실시예의 제6 양태는 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 저장 매체는 프로그램 코드를 저장하고, 상기 프로그램 코드는 제1 양태에 따른 채널 지연 결정 방법을 수행하는 데 사용된다.
본 발명의 실시예의 제7 양태는 통신 장치를 제공한다. 상기 통신 장치는 전술한 방법의 통신 장치의 기능을 가지고 있다. 상기 기능은 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있거나 또는 대응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 상기 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.
가능한 일 구현에서, 상기 통신 장치는,
교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득하도록 구성된 획득 유닛 - 거리 정보는 측정을 통해 레인징 장치에 의해 획득됨 -;
거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성된 제3 계산 유닛을 포함한다. 여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
가능한 다른 구현에서, 상기 통신 장치는,
송수신기와 프로세서를 포함하고,
상기 송수신기는 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득하는 동작을 수행하고 - 여기서, 거리 정보는 측정을 통해 레인징 장치에 의해 획득됨 -;
상기 프로세서는 거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 동작을 수행하며 - 여기서, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
상기 프로세서는 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 동작을 수행하고 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
상기 프로세서는 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 동작을 수행한다. 여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
본 발명의 실시예의 제8 양태는 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 저장 매체는 프로그램 코드를 저장하고, 상기 프로그램 코드는 제2 양태에 따른 채널 지연 결정 방법을 수행하는 데 사용된다.
본 발명의 실시예의 제9 양태는 통신 장치를 제공한다. 상기 통신 장치는 전술한 방법의 통신 장치의 기능을 가지고 있다. 상기 기능은 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있거나 또는 대응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 상기 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.
가능한 일 구현에서, 상기 통신 장치는,
각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -;
스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하도록 구성된 대입 유닛(substitution unit) - 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 상기 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 상기 지연 조정 값은 미지수이다.
가능한 다른 구현에서, 상기 통신 장치는,
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 동작을 수행하고 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE이며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -;
상기 프로세서는 스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하는 동작을 수행하며 - 여기서, 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 및
상기 프로세서는 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 동작을 수행한다.
여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 상기 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 상기 지연 조정 값은 미지수이다.
본 발명의 실시예의 제10 양태는 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 저장 매체는 프로그램 코드를 저장하고, 상기 프로그램 코드는 제3 양태에 따른 채널 지연 결정 방법을 수행하는 데 사용된다.
본 발명의 실시예의 제11 양태는 측위 장치를 제공한다. 상기 측위 장치는 전술한 방법의 측위 장치를 가지고 있다. 상기 기능은 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있거나 또는 대응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.
가능한 일 구현에서, 상기 측위 장치는,
채널 지연(T' channel )을 결정하도록 구성된 채널 지연 계산 유닛 - 채널 지연은 스테이션 내부에서 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함하고 있음 -;
목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' doa )을 계산하도록 구성된 도래 시간 계산 유닛 - 상기 안테나는 상기 스테이션에 속함 -;
사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산하도록 구성된 전파 지연 계산 유닛 - 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 임 -; 및
TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하도록 구성된 측위 유닛을 포함한다.
여기서, 채널 지연 계산 유닛은 제5 양태, 또는 제7 양태, 또는 제9 양태 중 어느 하나에 따른 통신 장치에 포함된 장치를 포함한다.
가능한 다른 구현에서, 상기 측위 장치는,
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 채널 지연(T' channel )을 결정하는 동작을 수행하고 - 여기서, 채널 지연은 스테이션 내부에서 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함하고 있음 -;
상기 프로세서는 목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' doa )을 계산하는 동작을 수행하며 - 여기서, 안테나는 스테이션에 속함 -;
상기 프로세서는 사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산하는 동작을 수행하고 - 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 임 -;
상기 프로세서는 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하는 동작을 수행한다.
여기서, 상기 프로세서는 제5 양태, 또는 제7 양태, 또는 제9 양태 중 어느 하나에 따른 통신 장치에 포함된 장치를 포함한다.
본 발명의 실시예의 제12 양태는 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 저장 매체는 프로그램 코드를 저장하고, 상기 프로그램 코드는 제4 양태에 따른 방법을 수행하는 데 사용된다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 기술적 해결책에 따르면, 통신 장치가 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고 - 여기서, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 통신 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 더 계산하며 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 통신 장치가 획득된 도래 시간과 획득된 전파 지연에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득한다. 여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 통신 장치가 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보에 기초하여 전파 지연을 획득할 수 있고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득한다. 여기서, 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보는 교정 UE의 장치 위치 정보, 스테이션의 안테나의 위치 정보, 스테이션의 위치 정보, 및 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 도래 시간에서 채널 지연이 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측위 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측위 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 9는 도 8에 도시된 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 11은 도 10에 도시된 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 13은 도 12에 도시된 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 장치의 하드웨어 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측위 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다.
도 20은 도 19에 도시된 실시예의 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
이하, 본 발명의 실시예에서의 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기술적 해결책에 대해 명확하게 설명한다. 명백히, 설명되는 실시예는 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 단지 일부에 불과하다.
본 발명의 본 명세서, 청구 범위, 및 첨부 도면에서, "제1", "제2", "제3", 및 "제4" 등의 용어(존재한다면)는 유사한 대상을 구별하려는 것이며 반드시 특정 순서나 시퀀스를 나타내는 것이 아니다. 이러한 방식으로 명명된 데이터는 적절한 환경에서 교체 가능하고, 본 명세서에 기술된 실시예는 여기에 도시되거나 설명된 순서와는 다른 순서로 구현될 수 있다고 이해해야 한다. 또한, "포함하다(include, comprise)"라는 용어와 이 용어의 다른 변형예는 비한정적으로 포함하는 것을 포함하기 위한 것으로, 예를 들어 단계 또는 유닛의 목록을 포함하는 과정, 방법, 시스템, 제품, 또는 장치가 반드시 이러한 단계 또는 유닛에 한정되는 것은 아니며, 명시적으로 나열되지 않거나 또는 이러한 과정, 방법, 시스템, 제품, 또는 장치에 내재된 다른 단계나 유닛을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다. 이 이용 시나리오에는 안테나(101), 스테이션(102), 측위 장치(103), 및 사용자 장비(User Equipment, UE)가 포함되어 있다. 상기 UE는 교정 UE(104)와 목표 UE(105)를 포함하고, 교정 UE와 목표 UE에 의해 전송되는 신호는 안테나에 의해 획득될 수 있으며, 안테나는 대응하는 스테이션에 속하고, 측위 장치는 스테이션 또는 안테나에 연결된다. 상기 스테이션은 기지국일 수 있다.
본 발명의 실시예의 측위 장치는 대안적으로, 다른 형태의 통신 장치일 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 기술적 해결책에 따르면, 통신 장치가 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고 - 여기서, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 통신 장치가 추가적으로, 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하며 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 통신 장치가 획득된 도래 시간과 획득된 전파 지연에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득한다. 여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 통신 장치가 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득할 수 있으며 - 여기서, 교정 UE 또는 스테이션의 지리 정보는 교정 UE의 장치 위치 정보, 스테이션의 위치 정보의 안테나, 스테이션의 위치 정보, 및 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보 등을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 도래 시간에서 채널 지연이 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
도 1에 도시된 이용 시나리오가 본 발명의 실시예에서의 시나리오 중 하나에 불과하며, 본 발명의 실시예에는 다수의 실제 시나리오가 포함될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 채널 지연 결정 방법을 제공하고, 이 방법을 이용하여 획득된 채널 지연은 측위 교정이 수행되는 측위 방법에 사용됨으로써, 측위 정밀도를 높인다. 복수의 특정 채널 지연 결정 방법이 있으며, 이하에서는 채널 지연 결정 방법에 대해 상세하게 설명한다.
이하, 3개의 채널 지연 결정 방법에 대해 설명한다. 교정 UE 또는 스테이션의 서로 다른 지리 정보가 3개의 구체적인 채널 지연 결정 방법에 사용된다. 세부사항에 대해서는, 도 2, 도 14, 및 도 19에 도시된 실시예를 참조하라. 채널 지연이 이러한 방법 중 하나를 이용하여 획득된 후에, 채널 지연은 측위 교정이 수행되는 측위 방법에 사용되어 측위 정밀도를 높일 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
다음의 3개의 채널 지연 결정 방법은 통신 장치에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 장치는 구체적으로 측위 장치일 수 있다. 통신 장치가 본 발명의 각각의 실시예에서 제공되는 채널 지연 결정 방법을 수행한 후에, 채널 지연이 획득될 수 있고; 측위 중에, 측위 장치는 채널 지연의 결과를 이용하여 채널 지연에 의한 영향을 제거함으로써, 측위 정밀도를 높인다. 설명이 더 직관적이고 명확해지고 또한 채널 지연 결정 방법에 대응하는 실시예의 설명이 측위 방법에 대응하는 실시예의 설명에 추가로 대응하도록, 측위 장치가 일 예로서 사용되어 채널 지연 결정 방법의 다음 실시예를 수행한다. 통신 장치가 본 발명의 실시예에서의 채널 지연 결정 방법을 수행할 수 있으면, 채널 지연 결정 방법의 실시예가 대안적으로 다른 통신 장치에 의해 수행될 수 있으며 또한 통신 장치가 불필요하게 측위에 사용된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 채널 지연 결정 방법은 통신 장치에 적용된다. 여기서, 통신 장치는 측위 장치일 수 있다. 도 1에 도시된 이용 시나리오와 전술한 내용에 기초하여, 도 2를 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 201: 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득한다.
교정 UE는 채널 지연 결정 방법에 사용되는 참조 UE이다. 교정 UE는 임의의 사용자에 의해 사용되는 UE, 또는 채널 지연을 결정하는 데 특별히 사용되는 채널 지연 UE일 수 있고; 장치 위치 정보는 교정 UE의 현재 위치에 관한 정보이다. 본 발명의 본 실시예에서, 측위 장치가 장치 위치 정보를 획득하기 위한 복수의 방법이 있으며, 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 장치 위치 정보를 획득하기 위한 구체적인 방법에 대해서는, 다음의 실시예의 설명을 참조하라.
단계 202: 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산한다.
전파 지연은 교정 UE에 의해 전송된 무선 신호가 상기 무선 신호가 안테나에 도달하기 전에 무선 인터페이스를 통해 전파되는 시간이다. 즉, 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
측위 장치는 안테나의 위치 정보를 미리 저장하고 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 측위 장치가 안테나의 위치 정보를 획득하는 방법을 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 안테나의 위치 정보가 작업 요원에 의해 측위 장치에 직접 입력될 수 있다 .
본 발명의 본 실시예에서는 적어도 3개의 안테나가 있을 수 있다. 이러한 안테나는 동일한 기지국에 속할 수 있거나, 또는 서로 다른 기지국에 속할 수 있다.
하나의 기지국이 복수의 셀에 대응하고 있고, 기지국은 복수의 안테나를 포함할 수 있으며, 각각의 셀은 상기 셀의 안테나에 대응하고 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 안테나에 대응하는 채널 지연이 서로 다를 수 있다.
전파 지연을 계산하는 구체적인 방식은, 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 계산을 통해 교정 UE와 안테나 사이의 거리를 획득하고, 거리를 무선 신호의 전파 속도로 나누어, 교정 UE에 의해 전송된 신호가 안테나에 도달하는 데 필요한 전파 지연을 획득한다. 무선 신호의 전파 속도는 정밀한 속도일 수 있거나, 또는 미리 설정된 정밀도를 만족하는 데이터일 수 있다. 예를 들어, 전파 속도는 0.3 m/ns의 광속일 수 있다.
단계 203: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
단계 203의 안테나가 단계 202의 안테나와 동일하고, 적어도 3개의 안테나가 TOA 추정 알고리즘에 따라 도래 시간을 계산하는 데 필요하다. 따라서, 단계 202에서의 안테나의 미리 저장된 위치 정보는 적어도 3개의 안테나의 위치 정보이다.
도래 시간을 계산하기 위한 구체적인 방법은, 예를 들어, 교정 UE에 의해 전송되고 측위 장치에 의해 수신되는 신호에 기초하여, 또는 안테나 단(antenna end)에 의해 전송되고 교정 UE 측에 의해 수신되는 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 것일 수 있다. 예를 들어, 3가지 구체적인 계산 방식이 있다. 제1 유형이 알고리즘, 예컨대 교차 상관관계 알고리즘과 매칭된 필터링 알고리즘을 주로 포함하고 있다. 제2 유형이 비용 함수 기반의 추정 방법이다. 제3 유형이 특징 구조 기반의 추정 방법이다.
단계 204: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 복수의 구체적인 채널 지연 결정 방법이 있다. 예를 들어, 측위 장치는 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
사전 설정된 제1 공식에서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 상기 채널 지연이 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으면, 본 발명의 본 실시예에서는 사전 설정된 제1 공식의 구체적인 형태를 구체적으로 한정되지 않는다.
본 발명의 본 실시예에서의 채널 지연은 기지국 내부에서 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 케이블 상에서 신호를 전송하기 위한 시간을 포함한다. 계산을 통해 정확한 채널 지연을 얻기 위하여, 일부 실시예에서는 사전 설정된 제1 공식이 T channel = T toa - T pass 이다.
T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타낸다.
요약하면, 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득한 후에, 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하고 - 여기서, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하며 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득할 수 있다. 여기서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 장치 위치 정보를 획득하는 복수의 방식이 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 도래 시간에서 채널 지연이 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 본 실시예에서의 방법에 따르면, 계산을 통해 채널 지연이 획득된 후에, 복수의 시나리오에서 채널 지연이 사용될 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법에서는 서로 다른 스테이션의 채널들 간에 차이가 있으므로, 그 결과 채널로 인한 지연이 달라진다. 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연이 획득된 후에, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 채널 지연으로 인한 측정 오차를 제거함으로써, 측위 정밀도를 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다. 도 3으로부터 알 수 있는 것은, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 장치가 계산을 통해 획득하는 도래 시간(TOA)이 2개의 시구간을 포함한다는 것이다. 도래 시간(TOA)은 기지국 측의 신호의 채널 지연과 무선 인터페이스를 통한 신호의 전파 시간을 포함하고, 기지국 측의 채널 지연은 신호의 베이스밴드 처리 시간과 무선 주파수 케이블 상의 신호의 전파 시간을 포함한다. 본 발명의 본 실시예에서 제공된 채널 지연 결정 방법을 이용하여 채널 지연이 획득된 후에, 채널 지연이 TOA에서 차감되고, TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 상기 결과에 기초하여 UE의 위치가 획득된다. 이렇게 하면 측위 방법의 측위 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예는 측위 방법을 추가로 제공한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 본 실시예의 측위 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 401: 측위 장치가 채널 지연(T' channel )을 계산한다.
채널 지연은 스테이션 내부의 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함한다.
채널 지연(T' channel )을 계산하는 단계는 도 2에 도시된 실시예의 채널 지연 계산 방법을 포함한다. 구체적으로, 채널 지연 계산 방법은 다음의 실시예에서 설명되는 채널 지연 결정 방법 중 어느 하나일 수 있다.
단계 402: 측위 장치가 목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' toa )을 계산한다.
단계 401에서의 채널 지연과 연관된 스테이션이 단계 402에서의 안테나가 속한 스테이션과 동일하다. 다시 말해, 상기 안테나는 상기 스테이션에 속한다.
목표 UE는 공통 사용자의 UE 또는 다른 측위될 UE일 수 있다.
측위 장치가 도래 시간(T' doa )을 계산하기 위한 구체적인 방법은, 교정 UE에 의해 전송되고 측위 장치에 의해 수신되는 신호에 기초하여 또는 안테나 단에 의해 전송되고 교정 UE 측에 의해 수신되는 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 것일 수 있다. 예를 들어, 3가지 구체적인 계산 방식이 있다. 제1 유형이 알고리즘, 예컨대 교차 상관관계 알고리즘과 매칭된 필터링 알고리즘을 주로 포함하고 있다. 제2 유형이 비용 함수 기반의 추정 방법이다. 제3 유형이 특징 구조 기반의 추정 방법이다.
단계 403: 측위 장치가 사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산한다.
사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
전파 지연(T'pass )은 신호가 안테나에 도달하기 전에 목표 UE에 의해 전송된 신호가 무선 인터페이스를 통해 전파되는 시간이다. 획득되는 전파 지연이 기지국 측의 채널과 관련되지 않고 채널 지연에 의해 영향받지 않을 수 있도록, 사전 설정된 교정 공식을 이용하여 계산을 통해 채널 지연이 도래 시간에서 차감된다.
단계 404: 측위 장치가 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산한다.
채널 지연(T' channel )를 계산한 후에, 측위 장치가 목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' toa )을 계산하고; 사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산하며 - 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 임 -, TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산한다. 전파 지연이 기지국 측의 채널과 관련되지 않고 채널 지연에 의해 영향받지 않기 때문에, 획득되는 목표 UE의 위치 정보가 서로 다른 스테이션의 채널들 간의 차이에 의해 영향받지 않는다. 이렇게 하면 본 발명의 본 실시예의 측위 방법의 측위 정밀도를 높인다.
본 발명의 실시예에서 제공된 채널 지연 결정 방법과 측위 방법이 UMTS/WIFI/LTE 분야의 비동기 시스템에서 사용자 측위에 사용될 수 있다고 이해할 수 있을 것이다. 이렇게 하면 비동기적인 시스템에서 자동 채널 교정을 구현할 수 있고 또한 TOA/TDOA 메커니즘에 기반하는 측위 정밀도를 높인다.
본 발명의 실시예는 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 복수의 방식을 제공한다. 이하에서는 복수의 방식에 대해 설명한다.
방식 1: 교정 UE로부터 장치 위치 정보를 직접 획득
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 도 5에 도시된 방법에서, 교정 UE가 교정 UE의 현재 위치에 관한 정보를 획득할 수 있고; 측위 장치가 교정 UE에 의해 송신된 장치 위치 정보를 획득하며, 장치 위치 정보에 기초하여 채널 지연을 결정한다. 도 1에 도시된 이용 시나리오의 도면과 전술한 내용에 기초하여, 도 5를 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 501: 측위 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득한다.
장치 위치 정보는 교정 UE 상에 배치된 측위 모듈을 이용하여 교정 UE에 의해 획득된다.
측위 모듈이 교정 UE 상에 구성되고, 측위 모듈은 GPS 또는 Beidou 내비게이션 위성 시스템과 같은 측위 장치일 수 있다. 대략 10m의 정밀도를 갖는 위치 정보가 이러한 측위 장치를 이용하여 획득될 수 있다. 따라서, 교정 UE는 GPS 또는 Beidou 내비게이션 위성 시스템과 같은 측위 장치를 이용하여 상대적으로 정확한 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득할 수 있다. 장치 위치 정보를 획득한 후에, 교정 UE가 장치 위치 정보를 측위 장치에 송신하고, 측위 장치가 장치 위치 정보에 기초하여 계산을 통해 채널 지연을 획득함으로써, 시스템 측위 정밀도를 높일 수 있다.
교정 UE에 의해 보고되는 장치 위치 정보를 획득한 후에, 측위 장치가 장치 위치 정보를 이용하여 채널 지연을 즉시 계산할 수 있거나; 또는 측위 장치가 장치 위치 정보를 저장하고, 장치 위치 정보가 사용될 필요가 있을 때 저장 모듈로부터 장치 위치 정보를 판독할 수 있다. 이때, 교정 UE가 오프라인일 수 있지만, 교정 UE가 여전히 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 측위 센터가 복수의 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득할 수 있고, 이때 측위 센터(positioning center)가 사전 설정된 규칙에 따라 교정 UE 중 하나의 장치 위치 정보를 선택할 수 있다. 사전 설정된 규칙은 예를 들어, 가장 높은 신호 세기 또는 가장 높은 신호전력 대 잡음 전력의 비(Signal-to-noise ratio, SNR)를 갖는 교정 UE를 계산에 사용되는 교정 UE로서 선택하는 것일 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 교정 UE가 채널 지연 결정에 적합한지 여부를 판정하기 위해, 측위 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득한 후에, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법이, 교정 UE에 의해 전송된 무선 신호에 기초하여 측위 장치가 신호전력 대 잡음 전력의 비(signal-power-to-noise-power ratio, SNR)를 계산하는 단계; 및 SNR가 사전 설정된 SNR 임계값보다 크면, 채널 지연 계산을 위해 교정 UE를 사용하기 위해, 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다.
단계 502: 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산한다.
전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
단계 502에 대해서는, 단계 202를 참조하라.
단계 503: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
단계 503에 대해서는, 단계 203을 참조하라.
단계 504: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
단계 504에 대해서는, 단계 204를 참조하라.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 5에 도시된 실시예에 따라 채널 지연이 획득된 후에, 상기 채널 지연은 UE의 위치 정보를 획득하는 데 사용된다. 다시 말해, 도 4에 도시된 측위 방법이 수행된다.
예를 들어, 도 5의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연(T' channel )이 획득된 후에, 사용자의 UE가 측위될 때, 대응하는 도래 시간(T' toa )이 계산을 통해 먼저 획득된 다음, 채널 지연이 차감된 후의 전파 지연(T' pass )이 사전 설정된 교정 공식에 따라 계산된다. 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
그런 다음, UE의 위치가 채널 지연을 제외한 획득된 전파 지연(T' pass )에 기초하여 그리고 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 계산된다. 이와 같이 획득된 UE의 위치에 대해 채널 지연이 차감되기 때문에, 위치 정보의 정밀도가 높아지고 또한 위치 정보의 결과가 더 정확하다.
본 발명의 일부 실시예에서, 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계가 측위 장치가 측위 장치에 의해 송신된 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계일 수 있다고 이해할 수 있을 것이다. 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 측위 장치가 교정 UE 근처에 위치하고, 측위 장치가 GPS 또는 Beidou 내비게이션 위성 시스템의 측위 기능을 가지고 있다.
도 5에 도시된 실시예에서, 상기 측위 장치가 장치 위치 정보를 획득하는 단계는, 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득하는 단계이다. 이때, 교정 UE의 측위 기능을 활용함으로써, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법 및 대응하는 장치를 단순화한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 측위 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득한다. 측위 정보는 교정 UE에 의해 송신된 정보일 수 있거나 또는 교정 UE에 의해 전송된 신호에 기초하여 생성되는 정보일 수 있고, 측위 정보는 교정 UE의 장치 위치 정보를 결정하는 데 사용된다. 측위 장치는 측위 정보에 기초하여 교정 UE의 장치 위치 정보를 결정할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 일부 실시예에서, 도 2에 도시된 실시예의 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계는 구체적으로, 측위 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계; 및 측위 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 본 실시예에서는 측위 정보의 구체적인 내용이 구체적으로 제한되지 않으며, 서로 다른 이용 시나리오에서 서로 다를 수 있다. 이하, 4개의 구체적인 실시예가 제공되어 측위 정보의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.
2개의 실시예가 먼저 설명된다. 2개의 실시예에서, 참조 객체가 교정 UE의 장치 위치 정보를 결정하는 데 사용된다. 측위 장치는 참조 객체의 위치 정보를 미리 저장하고 있으며, 상기 측위 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득한 후에, 측위 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하는 단계는 구체적으로, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 측위 장치가 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계를 포함한다.
다시 말해, 본 발명의 일부 실시예에서, 교정 UE가 특정 조건을 만족하면, 참조 객체의 위치 정보가 교정 UE의 장치 위치 정보로서 사용된다. 참조 객체가 안테나, 또는 참조 노드, 또는 다른 장치일 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다. 참조 객체의 위치 정보에 기초하여 교정 UE의 장치 위치 정보를 결정하는 실시예에 대해서는, 다음의 2개의 실시예를 참조하라.
방식 2: 안테나를 참조 물체로서 이용
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 전술한 내용에 기초하여, 도 6을 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 601: 측위 장치가 교정 UE에 의해 적어도 3개의 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득한다.
측위 장치는 적어도 3개의 안테나를 포함한다. 여기서, 적어도 3개의 안테나는 교정 UE에 의해 전송된 무선 신호를 수신할 수 있다.
3개의 안테나는 동일한 스테이션에 속할 수 있거나, 또는 서로 다른 스테이션에 속할 수 있다.
상기 안테나는 패시브 안테나 또는 액티브 안테나, 예를 들어 RRU를 포함할 수 있다.
단계 602: 측위 장치가 무선 신호에 기초하여 각각의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP를 계산한다.
안테나를 이용하여 무선 신호를 획득한 후에, 각각의 안테나에 대해, 측위 장치가 안테나에 의해 수신되는 무선 신호에 기초하여, 안테나에 의해 수신되는 신호의 RSRP를 계산한다. 참조 신호 수신 전력(Reference Signal Received Power, RSRP)은, 심볼에 대응하는 모든 자원 엘리먼트(Resource Element, RE) 상에서 신호가 수신되는 전력의 평균값이고, 자원 엘리먼트는 파일럿 신호를 싣고 있다. RSRP는 셀의 파일럿 강도, 즉 단일 파일럿 서브캐리어의 전력을 식별하는 데 사용되고, 잡음과 간섭을 포함하지 않는다. 이 파라미터가 신호 전파 과정 중의 경로 손실과 관련되어 있다.
단계 601과 단계 602는 측위 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 구체적인 구현 중 하나이다. RSRP는 측위 정보의 구체적인 형태이다.
단계 603: 목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면, 측위 장치가 목표 안테나의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정한다.
목표 안테나 및 다른 임의의 안테나는 적어도 3개의 안테나 중의 안테나이다.
각각의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP를 획득한 후에, 측위 장치가 이러한 안테나의 신호의 RSRP를 비교한다. 목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면, 즉 목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 명백히 다른 임의의 안테나의 RSRP보다 크면, 교정 UE가 목표 안테나에 인접하여 위치한다고 간주될 수 있다. 이 경우, 측위 장치가 목표 안테나의 위치 정보를 미리 저장하고 있으면, 측위 장치는 목표 안테나의 위치 정보를 교정 UE의 장치 위치 정보로서 사용할 수 있다. 측위 장치가 목표 안테나의 위치 정보를 미리 저장하고 있으면, 목표 안테나는 시스템에 의해 참조 객체로서 사전 설정된 안테나일 수 있다. 하지만, 목표 안테나는 바람직하게는 3개의 안테나 중 하나이다. 따라서, 측위 장치는 3개의 안테나의 위치 정보를 미리 저장하고 있으며; 상대적으로 큰 RSRP를 갖는 신호에 대응하는 목표 안테나를 결정한 후에, 목표 안테나의 위치 정보를 이용한다.
사전 설정된 신호 임계값이 교정 UE가 목표 안테나 근처에 위치하는 것을 보장할 수 있으면, 사전 설정된 신호 임계값은 실험 상태에 기초하여 설정될 수 있다. 교정 UE가 목표 안테나 근처에 위치하면, 목표 안테나의 위치 정보가 교정 UE의 장치 위치 정보로서 사용되고, 이때, 생성되는 오차가 본 발명의 본 실시예에서의 계산 정밀도의 허용 오차 범위 안에 있다.
전술한 내용으로부터, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오가, 안테나의 위치가 교정 UE의 사용자에 의해 도달될 수 있는 경우에 특히 적용 가능하다는 것을 알 수 있다. 이렇게 하면, 측위 장치가 미리 저장된 목표 안테나의 위치 정보를 장치 위치 정보로서 사용하는 데 도움이 된다.
예를 들어, 도 7은 도 6에 도시된 실시예의 채널 지연 결정 방법의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다. 교정 UE가 목표 안테나(701) 근처에 위치하는 경우, 교정 UE가 무선 신호를 전송하고, 목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP보다 크다. 단계 601 내지 단계 603을 수행함으로써, 목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이리고 결정하는 경우, 측위 장치가 목표 안테나의 위치 정보를 교정 UE의 장치 위치 정보로서 사용한다.
측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 단계 603은 측위 장치가 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계의 구체적인 경우 중 하나이다.
단계 604: 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산한다.
전파 지연은, 교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호가 상기 무선 신호가 안테나에 도달하기 전에 무선 인터페이스를 통해 전파되는 시간이다. 즉, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
단계 604에 대해서는, 단계 202를 참조하라.
단계 605: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
단계 605에 대해서는, 단계 203을 참조하라.
단계 606: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
단계 606에 대해서는, 단계 204를 참조하라.
본 발명의 실시예에서 신뢰 수준을 더 높이기 위해, 본 발명의 일부 실시예에서는 복수의 안테나 중 미리 설정된 개수의 안테나를 사전 설정된 방향으로 향하게 한다. 여기서, 사전 설정된 방향은 안테나가 교정 UE와 마주하는 방향이다. 예를 들어, 안테나가 교정 UE 아래에 위치한다.
예를 들어, 일부 안테나는 명백한 지향성을 가지도록 또한 특정 방향을 향하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 통상적으로, 안테나는 교정 UE 아래에 위치한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 6에 도시된 실시예에 따라 채널 지연이 획득된 후에, 채널 지연이 UE의 위치 정보를 획득하는 데 사용된다. 다시 말해, 도 4에 도시된 측위 방법이 수행된다.
예를 들어, 도 6의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연(T' channel )이 획득되고, 사용자의 UE가 측위될 때, 대응하는 도래 시간(T' doa )이 계산을 통해 먼저 획득된 다음, 채널 지연이 차감된 후의 전파 지연(T' pass )이 사전 설정된 교정 공식에 따라 계산된다. 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
그런 다음, UE의 위치가 채널 지연을 제외한 획득된 전파 지연(T' pass )에 기초하여 그리고 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 계산된다. 이와 같이 획득된 UE의 위치에 대해 채널 지연이 차감되기 때문에, 위치 정보의 정밀도가 높아지고 또한 위치 정보의 결과가 더 정확하다.
도 6에 도시된 실시예에서, 교정 UE가 목표 안테나와 인접한 위치에 도달하는 경우, 측위 장치가 교정 UE의 신호에 기초하여, 목표 안테나의 위치 정보를 교정 UE의 장치 위치 정보로서 이용할지 여부를 판정할 수 있다.
방식 3: 참조 노드를 참조 객체로서 사용
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 도 5에 도시된 실시예에서, 전술한 참조 객체는 참조 노드이다. 도 9에 도시된 이용 시나리오를 참조하면, 도 9에 도시된 이용 시나리오에는 참조 노드, 교정 UE, 및 복수의 안테나가 포함된다.
측위 센터가 사용자에 의해 전송되는 무선 신호를 수집하고, UE에 의해 보고되는 이웃 셀 측정 정보에 기초하여, UE가 참조점(reference point) 근처에 위치하는지 여부를 판정한다. UE가 참조 포인트 근처에 위치한다고 간주되면, 참조 노드의 위치를 UE의 위치라고 간주할 수 있다.
도 9에 도시된 이용 시나리오의 다이어그램과 전술한 내용에 기초하여, 도 8을 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 801: 교정 UE가 참조 노드의 이웃 셀 측정 정보(RSRP)를 계산한다.
이웃 셀 측정 정보는 참조 노드에 의해 송신되는 하향링크 공통 채널 정보에 기초하여 계산을 통해 교정 UE에 의해 획득된다.
교정 UE가 참조 노드의 신호 커버리지 영역 안에 있으면, 교정 UE가 참조 노드의 이웃 셀 측정 정보(RSRP)를 계산한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 본 실시예에서, 저전력(small-power) 신호 커버리지를 제공하는 참조 노드가 기지국의 커버리지 영역 내에 배치된다. 참조 노드는 하향링크 공통 채널 정보를 송신하는 장치이다. 측위 장치가 참조 노드의 위치 정보를 미리 저장한다.
단계 802: 측위 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 이웃 셀 측정 정보를 획득한다.
측위 장치가 이웃 셀 측정 정보를 획득할 수 있도록, 교정 UE가 이웃 셀 측정 정보를 측위 장치에 보고한다.
단계 803: 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 측위 장치가 참조 노드의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택한다.
교정 UE에 의해 송신되는 이웃 셀 측정 정보를 획득한 후에, 측위 장치가, 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 큰지 여부를 판정한다. 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 교정 UE가 참조 노드 근처에 위치한다고 간주될 수 있고, 측위 장치가 참조 노드의 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정한다.
사전 설정된 이웃 셀 임계값이 테스트를 통해 획득될 수 있다. 예를 들어, 교정 UE에서 참조 노드까지의 거리가 본 발명의 본 실시예의 계산 정밀도의 요구사항을 만족하는 경우, 참조 노드의 하향링크 공통 채널 정보에 기초하여 계산을 통해 교정 UE에 의해 획득되는 이웃 셀 측정 정보가 이웃하는 사전 설정된 임계값이다. 상기 거리는 예를 들어, 5 미터 또는 10 미터일 수 있다.
측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 단계 803는 측위 장치가 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계의 구체적인 구현 중 하나이다.
단계 804: 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산한다.
상기 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
단계 804에 대해서는, 단계 202를 참조하라.
단계 805: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
단계 805에 대해서는, 단계 203를 참조하라.
단계 806: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
단계 806에 대해서는, 단계 204를 참조하라.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 8에 도시된 실시예에 따라 채널 지연이 획득된 후에, 채널 지연이 UE의 위치 정보를 획득하는 데 사용된다. 다시 말해, 도 4에 도시된 측위 방법이 수행된다.
예를 들어, 도 8의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연(T' channel )이 획득된 후에, 사용자의 UE가 측위될 때, 대응하는 도래 시간(T' doa )이 계산을 통해 먼저 획득된 다음, 채널 지연이 차감된 후의 전파 지연(T' pass )이 사전 설정된 교정 공식에 따라 계산된다. 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
그런 다음, UE의 위치가 채널 지연을 제외한 획득된 전파 지연(T' pass )에 기초하여 그리고 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 계산된다. 이와 같이, 획득된 UE의 위치에 대해 채널 지연이 차감되기 때문에, 위치 정보의 정밀도가 높아지고 또한 위치 정보의 결과가 더 정확하다.
도 8에 도시된 실시예에서, 제3자 측정 정보가 요구되지 않고, 저전력 신호 커버리지를 제공하는 참조 노드로서 그 위치 정보가 알려진 참조 노드만이 기지국의 커버리지 영역 내에 배치될 필요가 있다. 여기서, 참조 노드는 하향링크 공통 채널 정보만을 송신한다. 측위 센터는 UE에 의해 보고되는 이웃 셀 측정 정보에 기초하여, UE가 참조 노드 근처에 위치하는지 여부를 판정한다. UE가 참조 노드 근처에 위치한다고 간주되고, 참조 노드의 위치가 UE의 위치라고 간주될 수 있다.
전술한 실시예에는 참조 물체가 교정 UE의 장치 위치 정보를 결정하는 데 사용되는 반면, 다음의 실시예에서는 서로 다른 2개의 측위 메카니즘이 사용된다. 구체적으로, 채널 지연이 TOA/TDOA 알고리즘의 측위 정밀도를 높이는 데 사용될 수 있도록, 도달각(Angle of Arrival, AOA)과 TOA/TDOA의 공동 측위 메커니즘이 AOA를 이용하여 측위 결과 추정에 기초하여 채널 지연을 계산하는 데 사용된다.
방식 4: AOA를 이용하여 결과 추정에 기초하여 채널 지연을 결정
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 도 1에 도시된 사용 환경의 개략도와 전술한 내용에 기초하여, 도 10에 도시된 실시예에서, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법이 다음의 단계를 포함한다.
단계 1001: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득한다.
교정 UE가 무선 신호를 전송하고, 측위 장치의 안테나가 무선 신호를 획득한다.
하나의 스테이션의 적어도 2개의 안테나가 안테나 어레이를 형성하고, 안테나 어레이의 안테나가 교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호를 획득한다.
단계 1002: 측위 장치가, 무선 신호가 안테나에 도달하는 각도를 계산한다.
측위 장치가 교정 UE에 의해 전송된 무선 신호를 획득함으로써, 무선 신호가 안테나에 도달하는 각도를 계산한다. 상기 각도를 획득하는 것은 AOA 메커니즘의 요구사항을 만족한다.
상기 각도는 측위 정보이고, 측위 장치가 상기 각도에 기초하여 교정 UE의 위치 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이용 시나리오를 나타낸 도면이다. 상기 도면에는 안테나(1101)와 안테나(1102)가 포함되며, 교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호가 2개의 안테나에 의해 획득된다. 측위 센터가 계산을 통해, 신호가 안테나에 도달하는 각도, 예를 들어 교정 UE의 무선 신호가 안테나(1101)에 도달하는 각도(θ1) 및 교정 UE의 무선 신호가 안테나(1102)에 도달하는 각도(θ2)를 획득할 수 있다.
단계 1001과 단계 1002는 측위 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 구체적인 구현 중 하나이다.
단계 1003: 측위 장치가 AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산한다.
측위 정보를 획득한 후에, 측위 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정할 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서, 측위 정보는 전술한 단계에서 획득된 각도이고, 측위 장치는 AOA 메커니즘을 이용하여 상기 각도에 기초하여 계산을 통해 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득할 수 있다.
다음 단계 1006에서, TOA 메커니즘이 전파 지연을 계산하는 데 사용되어 계산을 통해 채널 지연을 획득하고; 단계 1001 내지 단계 1003에서, AOA 메커니즘이 장치 위치 정보를 계산하는 데 사용된다. 따라서, AOA와 TOA 공동 메커니즘이 적용되어 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법에서의 채널 지연을 획득한다. 채널 지연이 획득된 후에, TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 채널 지연에 기초하여 다른 UE의 위치 정보가 획득될 수 있다. 다시 말해, 이 방법에서는 AOA와 TOA/TDOA 공동 측위가 수행된다. AOA 기반의 측위는 교정 UE에 의해 전송되는 신호와 안테나 사이의 각도를 계산하여 교정 UE의 장치 위치 정보를 결정하는 것이고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위는 UE에 의해 전송되는 신호가 안테나에 도달하는 데 필요한 시간을 계산하여 UE를 측위하는 것이다. 2가지 메커니즘은 2개의 서로 다른 측위 메커니즘이고, 따라서 2가지 메커니즘을 이용하여 획득된 결과에 기초하여 상호 교정이 수행됨으로써, 시스템 측위 정밀도를 높일 수 있다.
선택적으로, AOA 메커니즘에 기초하여 획득되는 장치 위치 정보의 신뢰성을 개선하기 위해, 본 발명의 일부 실시예에서, 단계 1003이 수행된 후에, 측위 결과가 측위 결과의 신뢰 수준에 기초하여 더 선택될 필요가 있다. 구체적으로, 측위 장치가 AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산한 후에, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법이, 측위 장치가 교정 UE의 신호에 기초하여 장치 위치 정보의 신뢰 수준을 계산하는 단계; 및 신뢰 수준이 사전 설정된 신뢰 수준 임계값보다 크면, 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함한다. 이와 같이, 장치 위치 정보의 신뢰 수준이 요구사항을 만족하는 장치 위치 정보가 신뢰성이 높으면, 장치 위치 정보가 다음 단계를 수행하는 데 사용되어 계산을 통해 채널 지연을 획득할 수 있다. 이렇게 하면, 요구사항을 만족하지 않는 장치 위치 정보의 사용으로 인해 큰 오차를 갖는 채널 지연이 얻어지는 것을 방지한다.
신뢰 수준을 계산하기 위한 구체적인 방법은, 교정 UE에 의해 전송되는 신호의 신호 대 잡음비 및 시스템 대역폭과 같은 파라미터에 기초하여 장치 위치 정보의 신뢰 수준을 계산하는 것일 수 있다. 사전 설정된 신뢰 수준 임계값은 테스트를 통해 또는 경험에 의해 획득될 수 있다.
단계 1004: 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산한다.
상기 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
1004에 대해서는, 단계 202를 참조하라.
단계 1005: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
단계 1005에 대해서는, 단계 203을 참조하라.
단계 1006: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
단계 1006에 대해서는, 단계 204를 참조하라.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 10에 도시된 실시예에 따라 채널 지연이 획득된 후에, 채널 지연이 UE의 위치 정보를 획득하는 데 사용된다. 다시 말해, 도 4에 도시된 측위 방법이 수행된다.
예를 들어, 도 10의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연(T' channel )이 획득된 후에, 사용자의 UE가 측위될 때, 대응하는 도래 시간(T' doa )이 계산을 통해 먼저 획득된 다음, 채널 지연이 차감된 후의 전파 지연(T' pass )이 사전 설정된 교정 공식에 따라 계산된다. 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
그런 다음, 채널 지연을 제외한 획득된 전파 지연(T' pass )에 기초하여 그리고 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여, UE의 위치가 계산된다. 이와 같이 획득된 UE의 위치에 대해 채널 지연이 차감되기 때문에, 위치 정보의 정밀도가 높아지고 또한 위치 정보의 결과가 더 정확하다.
도 10에 도시된 실시예에서, 측위 장치는 AOA + TOA/TDOA 공동 측위를 수행하고, AOA를 이용하여 결과 추정에 기초하여 채널 지연을 계산함으로써, 시스템의 TOA/TDOA 알고리즘의 측위 정밀도를 높인다.
다음의 실시예에서 설명되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 채널 지연이 다른 방식으로 대안적으로 결정된다.
방식 5: 특징 매칭 방식
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 도 2에 도시된 실시예와 전술한 내용에 기초하여, 도 12에 도시된 실시예에서, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 1201: 교정 UE가 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 측정한다.
하향링크 RSRP는 교정 UE에 의해 측정되는 하향링크 참조 신호 수신 전력이다.
교정 UE가 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 측정하고, 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 측위 장치에 보고한다. 단계 1205에서의 안테나가 상기 셀의 안테나이다.
예를 들어, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 방식의 이용 시나리오를 나타낸 도면이다. 시나리오 다이어그램에는 3개의 셀이 포함되며, 각각의 셀은 상기 셀의 안테나에 대응하고 있다. 교정 UE가 하향링크 기준 신호에 기초하여 서로 다른 셀의 하향링크 RSRP를 측정할 수 있도록, 스테이션이 상기 안테나를 이용하여 하향링크 기준 신호를 송신하고, 하향링크 RSRP를 측위 장치에 송신한다.
단계 1202: 측위 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득한다.
하향링크 RSRP는 측위 정보의 구체적인 형태 중 하나이고, 측위 장치는 하향링크 RSRP에 기초하여 장치 위치 정보를 결정할 수 있다.
하향링크 RSRP는 UE에 의해 측정되는 하향링크 참조 신호 수신 전력이다. 하향링크 경로 손실이 기지국 송신 전력에서 차감되어 하향링크 RSRP를 얻는다. 참조 신호는 수신단이 채널 추정 또는 사운딩(sounding)을 수행하도록 송신단에 의해 제공되는 알려진 신호이고, 일반적으로 파일럿이라고도 한다. 경로 손실이 전파 거리와 전파 환경으로 인한 송신기와 수신기 사이의 평균 신호 전력의 손실이다.
측위 장치가 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득할 수 있도록, 교정 UE가 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 측위 장치에 송신한다.
단계 1203: 측위 장치가 매칭 정도를 얻기 위해 하향링크 RSRP를 목표 하향링크 RSRP와 매칭시킨다.
측위 장치가 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계를 미리 저장하고 있다. 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 셀이 교정 UE에 의해 송신되는 하향링크 RSRP에 대응하는 셀과 동일하다. 상기 셀이 동일하다는 것은, 셀의 개수가 동일하다는 것을 포함한다.
교정 UE에 의해 보고되는 하향링크 RSRP를 획득한 후에, 측위 장치가 매칭 정도를 얻기 위해 RSRP를 미리 저장된 타깃 RSRP를 매칭시키고; 매칭 정도에 기초하여, 타깃 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 이용할지 여부를 판정한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 측위 장치 상에는 특징 라이브러리(feature library)가 사전 구축될 수 있다. 여기서, 특징 라이브러리는 하향링크 RSRP와 위치 정보 간의 복수의 대응 관계를 미리 저장하고 있다. 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계는 특징 라이브러리 내의 임의의 대응 관계이다. 교정 UE에 의해 송신된느 하향링크 RSRP를 획득한 후에, 측위 장치가 특징 라이브러리 내의 하향링크 RSRP를 교정 UE의 하향링크 RSRP와 하나씩 매칭시켜 매칭 정도를 획득한다.
목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계가 수동으로 측위 장치에 입력될 수 있다. 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계가 측정을 위한 어떤 장소를 선택하기 위해 UE를 이용하여 작업 요원에 의해 획득될 수 있고(어떤 장소의 위치가 목표 위치 정보임); 그런 다음, 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계가 구축될 수 있다.
단계 1204: 매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 측위 장치가 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택한다.
매칭 정도가 획득된 후에, 측위 장치가, 매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 큰지 여부를 판정하고; 매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 측위 장치가 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 교정 UE의 장치 위치 정보로서 선택한다. 매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 교정 UE에 의해 송신되는 하향링크 RSRP가 목표 하향링크 RSRP와 동일하거나 비슷하다는 것, 및 교정 UE의 현재 위치가 목표 위치 정보에 지시된 위치와 동일하거나 또는 지시된 위치 근처에 있다는 것을 나타낸다. 따라서, 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 이용하는 것은, 본 발명의 본 실시예에서 채널 지연을 계산하기 위한 정밀도 요구사항을 만족한다.
사전 설정된 매칭 정도 임계값의 설정이 실험이나 경험에 의해 또는 계산을 통해 결정될 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 이에 대해 구체적으로 한정하지 않는다.
단계 1203와 단계 1204는 측위 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하는 단계의 구체적인 구현 중 하나이다.
단계 1205: 측위 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산한다.
전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
단계 1205에 대해서는, 단계 202를 참조하라.
단계 1206: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
단계 1206에 대해서는, 단계 203을 참조하라.
단계 1207: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
단계 1207에 대해서는, 단계 204를 참조하라.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 12에 도시된 실시예에 따라 채널 지연이 획득된 후에, 채널 지연이 UE의 위치 정보를 획득하는 데 사용된다. 다시 말해, 도 4에 도시된 측위 방법이 수행된다.
예를 들어, 도 12에서의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연(T' channel )이 획득된 후에, 사용자의 UE가 측위될 때, 대응하는 도래 시간(T' toa )이 계산을 통해 먼저 획득된 다음, 채널 지연이 차감된 후의 전파 지연(T' pass )이 사전 설정된 교정 공식에 따라 계산된다. 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
그런 다음, 채널 지연을 제외한 획득된 전파 지연(T' pass )에 기초하여 그리고 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 UE의 위치가 계산된다. 이와 같이 획득된 UE의 위치에 대해 채널 지연이 차감되기 때문에, 위치 정보의 정밀도가 높아지고 또한 위치 정보의 결과가 더 정확하다.
도 12에 도시된 실시예에서, UE의 어떤 위치에 대응하는 3개의 셀의 하향링크 RSRP가 미리 기록되고, 교정 UE가 하향링크 RSRP 특징 매칭 메커니즘을 이용하여 측위됨으로써, 장치 위치 정보를 획득한다.
전술한 채널 지연 획득 방법에서, 교정 UE의 장치 위치 정보가 사용되고, 채널 지연이 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 획득된다. 다음의 채널 지연 결정 방법에서, 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보가 직접 사용되고, 측위 장치가 거리 정보에 기초하여 채널 지연을 계산할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 도 1에 도시된 이용 시나리오의 다이어그램과 전술한 내용에 기초하여, 도 14에 도시된 실시예에서, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 1401: 측위 장치가 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득한다.
상기 거리 정보는 레인징 장치에 의해 측정된다. 레인징 장치는 레이저 거리계 또는 GPS 또는 Beidou 내비게이션 위성 시스템의 측위 기능을 가진 장치를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
레인징 장치가 거리 정보를 측정한 후에, 작업 요원이 거리 정보를 측위 장치에 송신할 수 있거나, 또는 레인징 장치가 거리 정보를 측위 장치에 송신한다.
본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법에서, 교정 UE를 배치하기 위한 지점을 수동으로 선택하는 방식이 채널 지연을 계산하는 데 사용될 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서, 교정 UE가 GPS 또는 Beidou 내비게이션 위성 시스템 등의 제3자 측정 정보를 제공할 필요가 없고, 측위 장치가 AOA 메커니즘과 같은 다른 측위 메커니즘을 지원할 필요가 없다.
예를 들어, 사용자가 어느 위치에 교정 UE를 위치시키고; 레이저 거리계를 이용하여 교정 UE와 안테나 사이의 거리를 측정하여 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 거리 정보를 획득하며; 장치, 예컨대 다른 컴퓨터를 이용하여 측위 장치에 거리 정보를 송신한다.
본 발명의 본 실시예에서는 적어도 3개의 안테나가 있을 수 있다. 이러한 안테나는 동일한 기지국에 속할 수 있거나, 또는 서로 다른 기지국에 속할 수 있다.
하나의 기지국이 복수의 셀에 대응하고 있고, 기지국은 복수의 안테나를 포함할 수 있으며, 각각의 셀은 상기 셀의 안테나에 대응하고 있다. 본 발명의 본 실시예에서는 안테나에 대응하는 채널 지연이 서로 다를 수 있다.
교정 UE의 신호에 기초하여 획득되는 도래 시간의 신뢰성을 개선하고 또한 측위 장치에 의한 거리 정보 측정을 용이하게 하기 위해, 본 발명의 일부 실시예에서, 교정 UE가 특정 위치에 배치될 수 있다. 특정 위치에 있는 교정 UE와 안테나 사이의 전파 경로가 가시선(Line Of Sight, LOS) 전파 경로이다.
단계 1402: 측위 장치가 거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산한다.
상기 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
거리 정보를 획득한 후에, 측위 장치가 거리 정보에 기초하여 계산을 통해 전파 지연을 획득할 수 있다.
전파 지연을 계산하는 구체적인 방식은, 측위 장치가 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 무선 신호의 전파 속도로 나누어, 교정 UE에 의해 전송되는 신호가 안테나에 도달하는 데 필요한 전파 지연을 획득하는 것일 수 있다. 무선 신호의 전파 속도가 정밀한 속도일 수 있거나, 또는 사전 설정된 정밀도를 만족하는 데이터일 수 있다. 예를 들어, 전파 속도는 0.3 m/ns의 광속일 수 있다.
단계 1403: 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
단계 1403에 대해서는, 단계 203을 참조하라.
단계 1404: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하기 위한 복수의 구체적인 방법이 있다. 예를 들어, 측위 장치가 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정한다.
사전 설정된 제1 공식에서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
선택적으로, 사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이다.
T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타낸다.
단계 1404에 대해서는, 단계 204를 참조하라.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 14에 도시된 실시예에 따라 채널 지연이 획득된 후에, 채널 지연이 UE의 위치 정보를 획득하는 데 사용된다. 다시 말해, 도 4에 도시된 측위 방법이 수행된다.
예를 들어, 도 14에서의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연(T' channel )이 획득된 후에, 사용자의 UE가 측위될 때, 대응하는 도래 시간(T' doa )이 계산을 통해 먼저 획득된 다음, 채널 지연이 차감된 후의 전파 지연(T' pass )이 사전 설정된 교정 공식에 따라 계산된다. 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
그런 다음, 채널 지연을 제외한 획득된 전파 지연(T' pass )에 기초하여 그리고 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 UE의 위치가 계산된다. 이와 같이, 획득된 UE의 위치에 대해 채널 지연이 차감되기 때문에, 위치 정보의 정밀도가 높아지고 또한 위치 정보의 결과가 더 정확하다.
요약하면, 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득한 후에, 측위 장치가 거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하고 - 여기서, 거리 정보는 측정을 통해 레인징 장치에 의해 획득되고, 전파 지연은 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 측위 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하며 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득된 시간임-; 및 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 측위 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 지연 결정 방법을 나타낸 방법 흐름도이다. 도 19에 도시된 실시예에서의 이용 시나리오에 대해서는, 도 20에 도시된 이용 시나리오의 다이어그램을 참조하라.
도 20에 도시된 바와 같이, 이용 시나리오에는 측위 장치(2003), UE, 및 측위 장치(2003)에 연결된 스테이션(2002)이 포함된다. 스테이션(2002)의 안테나(2001)가 UE에 의해 전송되는 무선 신호를 획득함으로써, 무선 신호에 기초하여 UE의 위치 정보를 계산할 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서, 측위 정밀도를 높이기 위해, 스테이션의 채널 지연이 먼저 계산될 필요가 있다. 채널 지연을 계산하는 데 사용되는 UE를 교정 UE(2004)라고 하며, 교정 UE(2004)는 사용자에 의해 사용되는 공통 UE일 수 있다. 본 발명의 본 실시예에서, 복수의 스테이션, 예를 들어 4개 이상의 스테이션이 있고; 복수의 교정 UE, 예를 들어 2개 이상의 교정 UE가 있다. 측위 장치는 보정 UE의 장치 위치 정보를 알지 못해도 계산을 통해 스테이션의 채널 지연을 여전히 획득할 수 있다. 스테이션의 채널 지연이 계산을 통해 획득된 후에, 목표 UE(2005)가 TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 측위될 때, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도를 높일 수 있다.
도 19을 참조하여, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 1901: 측위 장치가 각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산한다.
도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이다.
본 발명의 본 실시예에서, 계산에 참여하는 M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있다. 여기서, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1이다.
각각의 교정 UE가 무선 신호를 전송하고, 각각의 스테이션의 안테나가 무선 신호를 수신한다. 스테이션에 연결된 측위 장치가 무선 신호에 기초하여 계산을 통해 복수의 도래 시간을 획득한다. 무선 신호를 수신하는 안테나는 안테나 어레이를 형성할 수 있고, 안테나의 개수가 1개, 2개, 4개, 또는 8개 등일 수 있다.
예를 들어, 스테이션에 연결된 측위 장치가 TOA 추정 알고리즘을 이용하여 무선 신호에 기초하여 계산을 통해 도래 시간(T toa i,j )를 획득할 수 있도록, i번째 UE가 무선 신호를 전송하고, 무선 신호가 j번째 스테이션의 안테나에 의해 수신된다(i와 j는 자연수임).
본 발명의 일부 실시예에서, 스테이션의 개수와 교정 UE의 개수가 요구사항을 만족하도록 보장하기 위해, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1이 되도록, 본 발명의 본 실시예의 채널 지연 결정 방법에서는 스테이션의 개수와 교정 UE의 개수가 추가로 검출될 필요가 있다. 상기 조건이 만족되지 않으면, 상기 조건이 만족될 때까지 도래 시간 등이 추가로 계산될 필요가 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 계산을 통해 획득된 도래 시간을 더 신뢰할 수 있도록 또한 도래 시간과 채널 지연의 계산 결과가 사전 설정된 정확도를 만족할 수 있도록, 측위 장치가 도래 시간의 도래 시간 신뢰 수준을 추가로 계산할 필요가 있고, 채널 지연의 후속 계산을 위해, 도래 시간 신뢰 수준이 사전 설정된 임계값보다 큰 도래시간을 선택함으로써, 채널 교정을 수행한다. 이와 같이, 전술한 개수 조건과 신뢰 수준 조건 모두가 만족되면, 즉 M × N ≥ 2 × N + M + N - 1이고 또한 계산을 통해 측위 장치에 의해 획득되는 도래 시간의 도래 시간 신뢰 수준이 사전 설정된 임계값보다 크면, 본 발명의 본 실시예에서의 채널 지연 결정 방법의 후속 단계가 수행되고; 아니면, 2개의 조건이 만족될 때까지 전술한 단계가 반복된다.
단계 1902: 측위 장치가 스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득한다.
전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수(unknown number)이다. 전파 지연은, 교정 UE에 의해 전송된 무선 신호가 상기 무선 신호가 안테나에 도달하기 전에 무선 인터페이스를 통해 전파되는 시간이다. 즉, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간이다.
측위 장치가 스테이션의 위치 정보를 미리 저장하고 있으며, 측위 장치가 단계 1902에 사용되는 스테이션의 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득한다. 전파 지연은 결정되는 값이 아닐 수 있고 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하지만, 장치 위치 정보가 미지수이다.
전파 지연 표현식은 복수의 구체적인 형태를 가지고 있다. 예를 들어, 전파 지연 표현식은 T pass = sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c이다.
(eNb_xj, eNb_yj)는 j번째 스테이션의 위치 정보를 나타내고, (Ue_xi, Ue_yi)는 i번째 교정 UE의 장치 위치 정보를 나타내며, c는 무선 신호의 전파 속도를 나타내고, T pass 는 전파 지연을 나타내고, T pass 는 i번째 교정 UE에 의해 전송된 무선 신호가 상기 무선 신호가 j번째 스테이션의 안테나에 도달하기 전에 무선 인터페이스를 통해 전파되는 시간을 구체적으로 나타낼 수 있으며, sqrt는 제곱근 함수를 나타내고, i와 j는 자연수이다. 무선 신호의 전파 속도는 예를 들어, 광속일 수 있다.
단계 1903: 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다.
상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 상기 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 상기 지연 조정 값은 미지수이다.
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 단계의 복수의 구현이 존재한다. 예를 들어, 사전 설정된 제2 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연이 계산된다. 측위 장치가 복수의 획득된 전파 지연과 복수의 획득된 도래 시간을 사전 설정된 제2 공식에 대입하여 복수의 수학식을 획득하고; 복수의 수학식을 결합하여 수학식의 세트를 획득하며; 수학식의 세트를 계산하여 채널 지연을 획득한다
사전 설정된 제2 공식은 채널 지연, 도래 시간, 및 전파 지연을 포함한다. 사전 설정된 제2 공식에서, 상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 사전 설정된 제2 공식은 교정 UE의 지연 조정 값을 더 포함하고, 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있으며, 지연 조정 값은 미지수이다.
사전 설정된 제2 공식은 복수의 형태를 가지고 있으며, 본 발명의 본 실시예에서는 사전 설정된 제2 공식의 형태를 구체적으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 사전 설정된 제2 공식은 T toa i,j = T j channel + T pass + TAi일 수 있다. 도래 시간과 전파 지연 표현식(T pass = sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c)이 사전 설정된 제2 공식에 대입된 후에, 사전 설정된 제2 공식은,
T toa i,j = T j channel + sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c + TAi일 수 있다.
여기서, T toa i, 는 i번째 교정 UE에서 j번째 스테이션의 안테나까지의 무선 신호의 도달 시간을 나타내고, T j channel 은 j번째 스테이션의 채널 지연을 나타내며, (eNb_xj, eNb_yj)는 j번째 스테이션의 위치 정보를 나타내고, (Ue_xi, Ue_yi)는 i번째 교정 UE의 장치 위치 정보를 나타내며, c는 무선 신호의 전파 속도를 나타내고, T pass 는 전파 지연을 나타내고, TAi는 i번째 교정 UE의 지연 조정 값을 나타내고, sqrt는 제곱근 함수를 나타내며, i와 j는 자연수이다.
사전 설정된 제2 공식은 스테이션의 개수(M)와 교정 UE의 개수(N)에 기초하여 (M × N)개의 수학식과 결합될 수 있다. 결합된 수학식의 세트가 N개의 UE의 위치 좌표, M개의 스테이션의 채널 지연, 및 N개의 UE의 지연 조정 값에 각각 대응하는 (2 × N + M + N)개의 미지수를 가지고 있다. 조건(M × N ≥ 2 × N + M + N - 1)이 만족되면, 계산을 통해 스테이션의 채널 지연이 획득될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 교정 UE의 위치 정보가 사전 설정된 제2 공식에 따라 계산을 통해 추가로 획득될 수 있다. 예를 들어, 교정 UE의 좌표 정보가 전술한 사전 설정된 제2 공식(T toa i,j = T j channel + sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c + TAi)에 따라 계산을 통해 획득될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 도 19에 도시된 실시예에 따라 채널 지연이 획득된 후에, 채널 지연이 UE의 위치 정보를 획득하는 데 사용될 수 있다. 다시 말해, 도 4에 도시된 측위 방법이 수행된다. 세부사항에 대해서는, 도 4에 도시된 실시예를 참조하라.
예를 들어, 도 19의 채널 지연 결정 방법을 이용하여 계산을 통해 채널 지연(T' channel )이 획득된 후에, 사용자의 UE가 측위될 때, 대응하는 도래 시간(T' toa )이 계산을 통해 먼저 획득된 다음, 채널 지연이 차감된 후의 전파 지연(T' pass )이 사전 설정된 교정 공식에 따라 계산된다. 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 이다.
그런 다음, 채널 지연을 제외한 획득된 전파 지연(T' pass )에 기초하여 그리고 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 UE의 위치가 계산된다. 이와 같이, 획득된 UE의 위치에 대해 채널 지연이 차감되기 때문에, 위치 정보의 정밀도가 높아지고 또한 위치 정보의 결과가 더 정확하다.
요약하면, 도래 시간이 각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 계산되고 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1 -; 스테이션의 미리 저장된 위치 정보가 전파 지연 표현식에 대입되어 전파 지연을 획득하며 - 여기서, 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 측위 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 지연 조정 값은 미지수이다. 이와 같이, 스테이션의 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입한 후에, 측위 장치가 스테이션의 위치 정보와 교정 UE의 장치 위치 정보를 이용하여 표현된 전파 지연을 획득하고, 복수의 전파 지연과 복수의 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 15에 도시된 통신 장치는 도 2, 도 5, 도 6, 도 8, 도 10, 및 도 12에 도시된 실시예의 채널 지연 결정 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 15를 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 통신 장치는,
교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하도록 구성된 획득 유닛(1501);
장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛(1502) - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛(1503) - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성된 제3 계산 유닛(1504)을 포함한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
선택적으로,
획득 유닛(1501)은,
교정 UE의 측위 정보를 획득하도록 구성된 획득 모듈(1505); 및
측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하도록 구성된 결정 모듈(1506)을 포함한다.
선택적으로,
결정 모듈(1506)은 추가적으로, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하도록 구성된다.
선택적으로,
획득 모듈(1505)은 교정 UE에 의해 적어도 3개의 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하도록 구성된 획득 서브유닛(1507); 및
무선 신호에 기초하여, 각각의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP를 계산하도록 구성된 계산 서브유닛(1508)을 포함하고,
결정 모듈(1506)은 추가적으로, 목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면, 목표 안테나의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하도록 구성된다. 여기서, 목표 안테나 및 다른 임의의 안테나는 적어도 3개의 안테나 중의 안테나이다.
선택적으로,
획득 모듈(1505)은 추가적으로, 교정 UE에 의해 송신되는 이웃 셀 측정 정보를 획득하도록 구성되고 - 여기서, 이웃 셀 측정 정보는 참조 노드에 의해 송신되는 하향링크 공통 채널 정보에 기초하여 계산을 통해 교정 UE에 의해 획득되고, 통신 장치는 참조 노드의 위치 정보를 미리 저장하고 있음 -;
결정 모듈(1506은 추가적으로, 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 통신 장치를 위해, 미리 저장된 참조 노드의 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하도록 구성된다.
선택적으로,
획득 모듈(1505)은, 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하도록 구성된 신호 획득 서브유닛(1509); 및
무선 신호가 안테나에 도달하는 각도를 계산하도록 구성된 각도 계산 서브유닛(1510)을 포함하고,
결정 모듈(1506)은 추가적으로, AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하도록 구성된다.
선택적으로,
상기 통신 장치는,
교정 UE의 신호에 기초하여 장치 위치 정보의 신뢰 수준을 계산하도록 구성된 신뢰 수준 계산 유닛(1511)을 더 포함하고;
제1 계산 유닛(1502)은 추가적으로, 신뢰 수준이 사전 설정된 신뢰 수준 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하도록 구성된다.
선택적으로,
획득 모듈(1505)은 추가적으로, 교정 UE에 의해 송신되는 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득하도록 구성되고 - 여기서, 하향링크 RSRP는 교정 UE에 의해 측정되는 하향링크 참조 신호 수신 전력이고, 상기 안테나는 상기 셀의 안테나임 -;
결정 모듈(1506)은 매칭 정도를 얻기 위해 하향링크 RSRP를 목표 하향링크 RSRP와 매칭시키도록 구성된 매칭 서브유닛(1512); 및
매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 상기 통신 장치를 위해, 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하도록 구성된 결정 서브유닛(1513)을 더 포함한다. 여기서, 상기 통신 장치는 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계를 미리 저장하고 있다.
선택적으로,
획득 유닛(1501)은 추가적으로, 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득하도록 구성된다. 여기서, 장치 위치 정보는 교정 UE 상에 배치된 측위 모듈을 이용하여 교정 UE에 의해 획득된다.
선택적으로,
상기 통신 장치는,
교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호에 기초하여 신호전력 대 잡음 전력의 비(signal-power-to-noise-power ratio, SNR)를 계산하도록 구성된 비율 계산 유닛(1514)을 더 포함하고,
제1 계산 유닛(1502)은 추가적으로, SNR가 사전 설정된 SNR 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하도록 구성된다.
선택적으로,
획득 유닛(1501)은 추가적으로, 측위 장치에 의해 송신되는 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하도록 구성된다.
선택적으로,
제3 계산 유닛(1504)은 추가적으로, 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성되고,
사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이다.
여기서, T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타낸다.
요약하면, 획득 유닛(1501)이 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득한 후에, 제1 계산 유닛(1502)이 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하고 - 여기서, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 제2 계산 유닛(1503)이 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하며 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득된 시간임 -; 제3 계산 유닛(1504)이 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하도록 구성된다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 장치 위치 정보를 획득하는 복수의 방식이 존재한다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
세부사항에 대해서는, 도 16을 참조하라. 도 16는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 다른 실시예를 나타낸다. 구체적으로, 통신 장치(1600)는 서로 다른 구성 또는 성능으로 인해 비교적 크게 달라질 수 있고, 적어도 하나의 프로세서(central processing unit, CPU)(1601)(예를 들어, 적어도 하나의 프로세서), 메모리(1604), 베이스밴드 회로(1605), 무선 주파수 회로(1602), 및 안테나(1603)를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 버스(1606)를 통해 통신을 수행할 수 있다.
메모리(1604)는 임시 저장 장치(temporary storage) 또는 영구 저장 장치(persistent storage)일 수 있다. 메모리(1604)에 저장된 프로그램이 적어도 하나의 모듈(도면에는 도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 모듈은 통신 장치에 대한 일련의 명령 연산을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(1601)는 메모리(1604)와 통신하고, 통신 장치(1600) 상에서 메모리(1604) 내의 일련의 명령 연산을 수행하도록 설정될 수 있다.
도 2, 도 5, 도 6, 도 8, 도 10, 및 도 12에 도시된 실시예의 통신 장치에 의해 수행되는 단계가 도 16에 도시된 통신 장치의 하드웨어 구조에 기초할 수 있다. 도 15에 도시된 통신 장치의 장치 구조가 본 발명의 본 실시예의 통신 장치의 하드웨어 구조에 통합될 수 있다.
구체적인 경우는 다음과 같다.
프로세서(1601)가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 기능; 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 기능 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 기능 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 기능을 가지고 있다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 기능; 및 측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하는 기능을 더 가지고 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 기능을 더 가지고 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는,
교정 UE에 의해 적어도 3개의 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하는 기능;
각각의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP를 계산하는 기능; 및
목표 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면, 목표 안테나의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 기능을 더 가지고 있다. 여기서, 목표 안테나 및 다른 임의의 안테나는 적어도 3개의 안테나 중의 안테나이다.
선택적으로, 프로세서(1601)는,
교정 UE에 의해 송신되는 이웃 셀 측정 정보를 획득하는 기능 - 이웃 셀 측정 정보는 참조 노드에 의해 송신되는 하향링크 공통 채널 정보에 기초하여 계산을 통해 교정 UE에 의해 획득되고, 상기 통신 장치는 참조 노드의 위치 정보를 미리 저장하고 있음 -; 및
이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 미리 저장된 참조 노드의 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하는 기능을 더 가지고 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는,
교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하는 기능;
무선 신호가 안테나에 도달하는 각도를 계산하는 기능; 및
AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하는 기능을 더 가지고 있다:.
선택적으로, 프로세서(1601)는,
교정 UE의 신호에 기초하여 장치 위치 정보의 신뢰 수준을 계산하는 기능; 및
신뢰 수준이 사전 설정된 신뢰 수준 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 기능을 더 가지고 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는,
교정 UE에 의해 송신되는 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득하는 기능 - 하향링크 RSRP는 교정 UE에 의해 측정되는 하향링크 참조 신호 수신 전력이고, 상기 안테나는 상기 셀의 안테나임 -;
매칭 정도를 얻기 위해 하향링크 RSRP를 목표 하향링크 RSRP와 매칭시키는 기능; 및
매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하는 기능을 더 가지고 있다. 여기서, 상기 통신 장치는 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계를 미리 저장하고 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는,
교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득하는 기능을 더 가지고 있다. 여기서, 장치 위치 정보는 교정 UE 상에 배치된 측위 모듈을 이용하여 교정 UE에 의해 획득된다.
선택적으로, 프로세서(1601)는,
교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호에 기초하여 신호전력 대 잡음 전력의 비(SNR)를 계산하는 단계; 및
SNR가 사전 설정된 SNR 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 기능을 더 가지고 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는 측위 장치에 의해 송신되는 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 기능을 더 가지고 있다.
선택적으로, 프로세서(1601)는 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 기능을 더 가지고 있다.
요약하면, 프로세서(1601)가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득한 후에, 프로세서(1601)가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하고 - 여기서, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 프로세서(1601)가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하며 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득된 시간임 -; 프로세서(1601)가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 획득하고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 장치 위치 정보를 획득하는 복수의 방식이 존재한다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법에서, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도를 높일 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 17에 도시된 통신 장치는 도 14에 도시된 채널 지연 결정 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 17을 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 통신 장치는,
교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득하도록 구성된 획득 유닛(1701) - 거리 정보는 측정을 통해 레인징 장치에 의해 획득됨 -;
거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛(1702) - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛(1703) - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성된 제3 계산 유닛(1704)을 포함한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
선택적으로,
교정 UE와 안테나 사이의 전파 경로가 LOS 전파 경로이다.
선택적으로,
사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이다.
여기서, T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타낸다.
요약하면, 획득 유닛(1701)이 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득한 후에, 제1 계산 유닛(1702)이 거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하고 - 여기서, 거리 정보는 레인징 장치에 의한 측정을 통해 획득되고, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 제2 계산 유닛(1703)이 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하며 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득된 시간임 -; 제3 계산 유닛(1704)이 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 획득할 수 있고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득한다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 실시예는 통신 장치를 추가로 제공한다. 세부사항에 대해서는, 도 16을 참조하라. 상기 통신 장치 역시 도 16에 도시된 통신 장치의 하드웨어 구조와 유사한 하드웨어 구조를 가지고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 다른 실시예에서, 구체적으로, 상기 통신 장치는 서로 다른 구성 또는 성능으로 인해 비교적 크게 달라질 수 있고, 적어도 하나의 프로세서(CPU)(1601)(예를 들어, 적어도 하나의 프로세서), 메모리, 베이스밴드 회로, 무선 주파수 회로, 및 안테나를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 버스를 통해 통신을 수행할 수 있다.
메모리는 임시 저장 장치(temporary storage) 또는 영구 저장 장치(persistent storage)일 수 있다. 메모리에 저장된 프로그램이 적어도 하나의 모듈(도면에는 도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 모듈은 통신 장치에 대한 일련의 명령 연산을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 메모리와 통신하고, 통신 장치 상에서 메모리 내의 일련의 명령 연산을 수행하도록 설정될 수 있다.
도 14에 도시된 실시예의 통신 장치에 의해 수행되는 단계가 통신 장치의 하드웨어 구조에 기초할 수 있다. 도 17에 도시된 통신 장치의 장치 구조가 본 발명의 본 실시예의 통신 장치의 하드웨어 구조에 통합될 수 있다.
구체적인 경우는 다음과 같다.
상기 프로세서는,
교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득하는 기능 - 거리 정보는 측정을 통해 레인징 장치에 의해 획득됨 -;
거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 기능 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 기능 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 기능을 가지고 있다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다.
선택적으로,
교정 UE와 안테나 사이의 전파 경로가 LOS 전파 경로이다.
선택적으로, 상기 프로세서는,
사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 기능을 더 가지고 있다.
요약하면, 교정 UE와 안테나 사이의 거리에 관한 정보를 획득한 후에, 상기 프로세서가 거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하고 - 여기서, 거리 정보는 레인징 장치에 의한 측정을 통해 획득되고, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 상기 프로세서가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하며 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득된 시간임 -; 상기 프로세서가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있다. 이와 같이, 상기 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보와 안테나의 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 획득할 수 있고, 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득한다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 18에 도시된 측위 장치는 도 4에 도시된 실시예의 측위 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 18을 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 측위 장치는,
채널 지연(T' channel )을 결정하도록 구성된 채널 지연 계산 유닛(1801) - 채널 지연은 스테이션 내부의 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함하고 있음 -;
목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' toa )을 계산하도록 구성된 도래 시간 계산 유닛(1802) - 상기 안테나는 기지국에 속함 -;
사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산하도록 구성된 전파 지연 계산 유닛(1803) - 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 임; 및
TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하도록 구성된 측위 유닛(1804)을 포함한다.
상기 채널 지연 계산 유닛은 도 15, 도 17, 및 도 21에 도시된 실시예 중 어느 하나에 따른 통신 장치에 포함된 장치를 포함한다.
요약하면, 채널 지연 계산 유닛(1801)이 채널 지연(T' channel )을 결정한 후에, 도래 시간 계산 유닛(1802)이 목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' doa )을 계산하고; 전파 지연 계산 유닛(1803)이 사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산하며 - 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 임 -, 측위 유닛(1804)이 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산한다. 전파 지연이 기지국 측의 채널과 관련되지 않고 또한 채널 지연에 의해 영향받지 않기 때문에, 목표 UE의 획득되는 위치 정보가 서로 다른 스테이션의 채널들 간의 차이에 의해 영향을 받지 않는다. 이렇게 하면 본 발명의 본 실시예의 측위 방법의 측위 정밀도를 높인다.
본 발명의 실시예는 측위 장치를 추가로 제공한다. 세부사항에 대해서는, 도 16을 참조하라. 상기 측위 장치도 도 16에 도시된 통신 장치의 하드웨어 구조와 유사한 하드웨어 구조를 가지고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치의 다른 실시예에서, 구체적으로, 상기 측위 장치는 서로 다른 구성 또는 성능으로 인해 비교적 크게 다를 수 있고, 적어도 하나의 프로세서(central processing units, CPU)(예를 들어, 적어도 하나의 프로세서), 메모리, 베이스밴드 회로, 무선 주파수 회로, 및 안테나를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 버스를 통해 통신을 수행할 수 있다.
메모리는 임시 저장 장치(temporary storage) 또는 영구 저장 장치(persistent storage)일 수 있다. 메모리에 저장된 프로그램이 적어도 하나의 모듈(도면에는 도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 모듈은 상기 측위 장치에 대한 일련의 명령 연산을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 메모리와 통신하고, 상기 측위 장치 상에서 메모리 내의 일련의 명령 연산을 수행하도록 설정될 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서의 측위 장치에 의해 수행되는 단계가 본 발명의 본 실시예의 측위 장치의 하드웨어 구조에 기초할 수 있다. 도 18에 도시된 측위 장치의 장치 구조가 본 발명의 본 실시예의 측위 장치의 하드웨어 구조에 통합될 수 있다.
구체적인 경우는 다음과 같다.
상기 프로세서는,
채널 지연(T' channel )을 결정하는 기능 - 채널 지연은 스테이션 내부의 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함하고 있음 -;
목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' doa )을 계산하는 기능 - 상기 안테나는 기지국에 속함 -;
사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산하는 기능 - 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel ;임; 및
TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하는 기능을 가지고 있다.
여기서, 채널 지연(T'channel )을 계산하는 기능은 전술한 채널 지연 계산 방법을 포함한다.
요약하면, 채널 지연(T' channel )을 계산한 후에, 측위 장치의 프로세서가 목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T' toa )을 계산하고; 사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T' pass )을 계산하며 - 여기서, 사전 설정된 교정 공식은 T' pass = T' toa - T' channel 임 -, TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산한다. 전파 지연이 기지국 측의 채널과 관련되지 않고 또한 채널 지연에 의해 영향을 받지 않기 때문에, 목표 UE의 획득된 위치 정보가 서로 다른 스테이션의 채널들 간의 차이에 의해 영향을 받지 않는다. 이렇게 하면 본 발명의 본 실시예의 측위 방법의 측위 정밀도를 높인다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 21에 도시된 통신 장치는 도 19에 도시된 채널 지연 결정 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 21을 참조하면, 본 발명의 본 실시예의 통신 장치는,
각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛(2101) - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이며, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1;
스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하도록 구성된 대입 유닛(2102) - 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛(2103)을 포함한다.
여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 지연 조정 값은 미지수이다.
선택적으로,
전파 지연 표현식은,
T pass = sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c이고;
전파 지연과 도래 시간을 사전 설정된 제2 공식에 대입함으로써,
T toa i,j = T j channel + sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c + TAi를 얻으며,
여기서, T toa i,j 는 i번째 교정 UE에서 j번째 스테이션의 안테나까지의 무선 신호의 도달 시간을 나타내고, T j channel 은 j번째 스테이션의 채널 지연을 나타내며, (eNb_xj, eNb_yj)는 j번째 스테이션의 위치 정보를 나타내고, (Ue_xi, Ue_yi)는 i번째 교정 UE의 장치 위치 정보를 나타내며, c는 무선 신호의 전파 속도를 나타내고, T pass 는 전파 지연을 나타내고, TAi는 i번째 교정 UE의 지연 조정 값을 나타내고, sqrt는 제곱근 함수를 나타내며, i와 j는 자연수이다.
요약하면, 제1 계산 유닛(2101)이 각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하고 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득된 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -; 대입 유닛(2102)이 스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하며 - 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 제2 계산 유닛(2103)이 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있고, 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있으며, 지연 조정 값은 미지수이다. 이와 같이, 스테이션의 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입한 후에, 통신 장치가 스테이션의 위치 정보와 교정 UE의 장치 위치 정보를 이용하여 표현되는 전파 지연을 획득하고, 복수의 전파 지연과 복수의 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.
본 발명의 실시예는 통신 장치를 추가로 제공한다. 세부사항에 대해서는, 도 16을 참조하라. 상기 통신 장치 역시 도 16에 도시된 통신 장치의 하드웨어 구조와 유사한 하드웨어 구조를 가지고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 다른 실시예에서, 구체적으로, 상기 통신 장치는 서로 다른 구성 또는 성능으로 인해 비교적 크게 다를 수 있고, 적어도 하나의 프로세서(central processing unit, CPU)(예를 들어, 적어도 하나의 프로세서), 메모리, 베이스밴드 회로, 무선 주파수 회로, 및 안테나를 포함할 수 있다 . 이러한 구성요소는 버스를 통해 통신을 수행할 수 있다.
메모리는 임시 저장 장치(temporary storage) 또는 영구 저장 장치(persistent storage)일 수 있다. 메모리에 저장된 프로그램이 적어도 하나의 모듈(도면에는 도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 모듈은 상기 통신 장치에 대한 일련의 명령 연산을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 메모리와 통신하도록 설정될 수 있고, 상기 통신 장치 상에서 메모리 내의 일련의 명령 연산을 수행한다.
도 19에 도시된 실시예의 통신 장치에 의해 수행되는 단계가 본 발명의 본 실시예의 통신 장치의 하드웨어 구조에 기초할 수 있다. 도 21에 도시된 통신 장치의 장치 구조가 본 발명의 본 실시예의 통신 장치의 하드웨어 구조에 통합될 수 있다.
구체적인 경우는 다음과 같다.
상기 프로세서는,
각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하는 기능 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -;
스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하는 기능 - 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 및
전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 기능을 가지고 있다.
선택적으로, 상기 프로세서는 사전 설정된 제2 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 기능을 가지고 있다.
요약하면, 상기 프로세서가 각각의 교정 UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간을 계산하고 - 여기서, 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득된 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -; 상기 프로세서가 스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하며 - 여기서, 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 상기 프로세서가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산한다. 여기서, 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 지연 조정 값은 미지수이다. 이와 같이, 스테이션의 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입한 후에, 상기 통신 장치가 스테이션의 위치 정보와 교정 UE의 장치 위치 정보를 이용하여 표현되는 전파 지연을 획득하고, 복수의 전파 지연과 복수의 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 획득할 수 있다. 따라서, 본 발명의 본 실시예에서, 채널 지연이 정확하게 측정될 수 있고, TOA/TDOA 메커니즘 기반의 측위 방법을 이용하여 다른 UE를 측위하는 과정 중에, 채널 지연이 도래 시간에서 차감될 수 있다. 이렇게 하면 채널 지연에 의해 영향을 받는 측위 메커니즘의 측위 정밀도가 높아진다.

Claims (37)

  1. 채널 지연 결정 방법으로서,
    통신 장치가 교정(calibration) 사용자 장비(user equipment, UE)의 장치 위치 정보를 획득하는 단계;
    통신 장치가 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
    통신 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하는 단계 - 도래 시간은 도래 시간(TOA) 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
    통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계 - 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있음 -
    를 포함하는 채널 지연 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계는,
    통신 장치가 교정 UE의 측위 정보(positioning information)를 획득하는 단계; 및
    통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하는 단계
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치를 결정하는 단계는,
    통신 장치가, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는,
    통신 장치가 교정 UE에 의해 적어도 3개의 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하는 단계; 및
    통신 장치가 상기 무선 신호에 기초하여, 각각의 안테나에 의해 획득되는 무선 신호의 참조 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)을 계산하는 단계
    를 포함하고,
    상기 통신 장치가, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계는,
    통신 장치가, 목표 안테나에 의해 획득되는 무선 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득되는 무선 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면, 목표 안테나의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계 - 목표 안테나 및 다른 임의의 안테나는 적어도 3개의 안테나 중의 안테나임 -
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는,
    통신 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 이웃 셀 측정 정보를 획득하는 단계 - 이웃 셀 측정 정보는 참조 노드에 의해 송신되는 하향링크 공통 채널 정보에 기초하여 계산을 통해 교정 UE에 의해 획득되고, 통신 장치는 참조 노드의 위치 정보를 미리 저장하고 있음 -
    를 포함하고,
    상기 통신 장치가, 측위 정보가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하는 단계는,
    통신 장치가, 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 참조 노드의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하는 단계
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는,
    통신 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하는 단계; 및
    통신 장치가, 무선 신호가 안테나에 도달하는 각도를 계산하는 단계
    를 포함하고,
    상기 통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치를 결정하는 단계는,
    통신 장치가 도달각(angle of arrival, AOA) 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하는 단계
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신 장치가 AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하는 단계 이후에, 상기 채널 지연 결정 방법이,
    통신 장치가 교정 UE의 신호에 기초하여 장치 위치 정보의 신뢰 수준을 계산하는 단계; 및
    통신 장치가, 신뢰 수준이 사전 설정된 신뢰 수준 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 채널 지연 결정 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE의 측위 정보를 획득하는 단계는,
    통신 장치가 교정 UE에 의해 송신된 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득하는 단계 - 하향링크 RSRP는 교정 UE에 의해 측정되는 하향링크 참조 신호 수신 전력이고, 상기 안테나는 상기 셀의 안테나임 -
    를 포함하고,
    상기 통신 장치가 측위 정보에 기초하여 장치 위치를 결정하는 단계는,
    통신 장치가 매칭 정도를 얻기 위해 하향링크 RSRP를 목표 하향링크 RSRP와 매칭시키는 단계; 및
    통신 장치가, 매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하는 단계 - 통신 장치는 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계를 미리 저장하고 있음 -
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계는,
    통신 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득하는 단계 - 장치 위치 정보는 교정 UE 상에 배치된 측위 모듈을 이용하여 교정 UE에 의해 획득됨 -
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득하는 단계 이후에, 상기 채널 지연 결정 방법이,
    통신 장치가 교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호에 기초하여 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio, SNR)를 계산하는 단계; 및
    통신 장치가, SNR가 사전 설정된 SNR 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 채널 지연 결정 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 통신 장치가 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계는,
    통신 장치가 측위 장치에 의해 송신되는 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하는 단계
    를 포함하는, 채널 지연 결정 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계는,
    통신 장치가 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계
    를 포함하고,
    사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이며,
    T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타내는, 채널 지연 결정 방법.
  13. 채널 지연 결정 방법으로서,
    통신 장치가 교정(calibration) 사용자 장비(user equipment, UE)와 안테나 사이의 거리 정보를 획득하는 단계 - 거리 정보는 레인징 장치(ranging device)에 의한 측정을 통해 획득됨 -;
    통신 장치가 거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
    통신 장치가 교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하는 단계 - 도래 시간(TOA)은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
    통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계 - 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있음 -
    를 포함하는 채널 지연 결정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 교정 UE와 상기 안테나 사이의 전파 경로가 가시선(line-of-sight, LOS) 전파 경로인, 채널 지연 결정 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계는,
    통신 장치가 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하는 단계
    를 포함하고,
    사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이며,
    T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타내는, 채널 지연 결정 방법.
  16. 채널 지연 결정 방법으로서,
    통신 장치가, 각각의 교정(calibration) 사용자 장비(user equipment, UE)에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하는 단계 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -;
    통신 장치가 스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하는 단계 - 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수(unknown number)이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 및
    통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 단계
    를 포함하고,
    상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있으며, 상기 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있고, 상기 지연 조정 값은 미지수인, 채널 지연 결정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전파 지연 표현식은,
    T pass = sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c이고;
    상기 통신 장치가 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 단계는,
    통신 장치가 사전 설정된 제2 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하는 단계
    를 포함하고,
    전파 지연과 도래 시간을 사전 설정된 제2 공식에 대입함으로써,
    T toa i,j = T j channel + sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c + TAi를 얻으며,
    여기서, T toa i,j 는 i번째 교정 UE에서 j번째 스테이션의 안테나까지의 무선 신호의 도달 시간을 나타내고, T j channel 은 j번째 스테이션의 채널 지연을 나타내며, (eNb_xj, eNb_yj)는 j번째 스테이션의 위치 정보를 나타내고, (Ue_xi, Ue_yi)는 i번째 교정 UE의 장치 위치 정보를 나타내며, c는 무선 신호의 전파 속도를 나타내고, T pass 는 전파 지연을 나타내며, TAi는 i번째 교정 UE의 지연 조정 값을 나타내고, sqrt는 제곱근 함수를 나타내며, i와 j는 자연수인, 채널 지연 결정 방법.
  18. 측위 방법(positioning method)으로서,
    상기 측위 방법은,
    측위 장치가 채널 지연(T'channel )을 계산하는 단계 - 채널 지연은 스테이션 내부에서 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함하고 있음 -;
    측위 장치가 목표 사용자 장비(user equipment, UE)에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)(T'toa )을 계산하는 단계 - 상기 안테나는 상기 스테이션에 속함 -;
    측위 장치가 사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T'pass )를 계산하는 단계 - 사전 설정된 교정 공식은 T'pass = T'toa - T'channel 임 -; 및
    측위 장치가 TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하는 단계
    를 포함하고,
    상기 채널 지연(T'channel )을 계산하는 단계는 제1항 내지 제11항, 제13항, 제14항, 제16항, 또는 제17항 중 어느 한 항에 따른 채널 지연 결정 방법을 포함하는, 측위 방법.
  19. 통신 장치로서,
    교정(calibration) 사용자 장비(user equipment, UE)의 장치 위치 정보를 획득하도록 구성된 획득 유닛;
    장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
    교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
    전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성된 제3 계산 유닛 - 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있음 -
    을 포함하는 통신 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 획득 유닛은,
    교정 UE의 측위 정보를 획득하도록 구성된 획득 모듈; 및
    측위 정보에 기초하여 장치 위치 정보를 결정하도록 구성된 결정 모듈
    을 포함하는, 통신 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 결정 모듈은 추가적으로, 측위 정보(positioning information)가 사전 설정된 인접 조건을 만족하면, 참조 객체의 미리 저장된 참조 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하도록 구성된, 통신 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 획득 모듈은,
    교정 UE에 의해 적어도 3개의 안테나에 전송된 무선 신호를 획득하도록 구성된 획득 서브유닛; 및
    무선 신호에 기초하여, 각각의 안테나에 의해 획득된 신호의 RSRP를 계산하도록 구성된 계산 서브유닛
    을 포함하고,
    상기 결정 모듈은 추가적으로, 목표 안테나에 의해 획득된 신호의 RSRP가 다른 임의의 안테나에 의해 획득된 신호의 RSRP보다 크고 또한 2개의 RSRP 간의 차이가 사전 설정된 신호 임계값이면, 목표 안테나의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 결정하도록 구성되고, 상기 목표 안테나와 상기 다른 임의의 안테나는 상기 적어도 3개의 안테나 중의 안테나인, 통신 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 획득 모듈은 추가적으로, 교정 UE에 의해 송신되는 이웃 셀 측정 정보를 획득하도록 구성되고 - 여기서, 이웃 셀 측정 정보는 참조 노드에 의해 송신되는 하향링크 공통 채널 정보에 기초하여 계산을 통해 교정 UE에 의해 획득되고, 상기 통신 장치는 참조 노드의 위치 정보를 미리 저장하고 있음 -;
    상기 결정 모듈은 추가적으로, 이웃 셀 측정 정보가 사전 설정된 이웃 셀 임계값보다 크면, 참조 노드의 미리 저장된 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하도록 구성된, 통신 장치.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 획득 모듈은,
    교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호를 획득하도록 구성된 신호 획득 서브유닛; 및
    무선 신호가 안테나에 도달하는 각도를 계산하도록 구성된 각도 계산 서브유닛
    을 포함하고,
    상기 결정 모듈은 추가적으로, AOA 메커니즘을 이용하여 각도에 기초하여 장치 위치 정보를 계산하도록 구성된, 통신 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 통신 장치는,
    교정 UE의 신호에 기초하여 장치 위치 정보의 신뢰 수준을 계산하도록 구성된 신뢰 수준 계산 유닛
    을 더 포함하고,
    상기 제1 계산 유닛은 추가적으로, 신뢰 수준이 사전 설정된 신뢰 수준 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하도록 구성된, 통신 장치.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 획득 모듈 추가적으로, 교정 UE에 의해 송신된 적어도 3개의 셀의 하향링크 RSRP를 획득하도록 구성되고 - 여기서, 하향링크 RSRP는 교정 UE에 의해 측정되는 하향링크 참조 신호 수신 전력이고, 상기 안테나는 상기 셀의 안테나임 -;
    상기 결정 모듈은,
    매칭 정도를 얻기 위해 하향링크 RSRP를 목표 하향링크 RSRP와 매칭시키도록 구성된 매칭 서브유닛; 및
    매칭 정도가 사전 설정된 매칭 정도 임계값보다 크면, 목표 하향링크 RSRP에 대응하는 목표 위치 정보를 장치 위치 정보로서 선택하도록 구성된 결정 서브유닛 - 상기 통신 장치는 목표 하향링크 RSRP와 목표 위치 정보 간의 대응 관계를 미리 저장하고 있음 -
    을 더 포함하는, 통신 장치.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 획득 유닛은 추가적으로, 교정 UE에 의해 송신되는 장치 위치 정보를 획득하도록 구성되고, 장치 위치 정보는 교정 UE 상에 배치된 측위 모듈을 이용하여 교정 UE에 의해 획득되는, 통신 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 통신 장치는,
    교정 UE에 의해 전송되는 무선 신호에 기초하여 신호전력 대 잡음 전력의 비(signal-power-to-noise-power ratio SNR)를 계산하도록 구성된 비율 계산 유닛
    을 더 포함하고,
    상기 제1 계산 유닛은 추가적으로, SNR가 사전 설정된 SNR 임계값보다 크면, 장치 위치 정보와 안테나의 미리 저장된 위치 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하는 단계를 수행하도록 구성된, 통신 장치.
  29. 제19항에 있어서,
    상기 획득 유닛은 추가적으로, 측위 장치에 의해 송신된 교정 UE의 장치 위치 정보를 획득하도록 구성된, 통신 장치.
  30. 제19항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 계산 유닛은 추가적으로, 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성되고,
    사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이며,
    T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타내는, 통신 장치.
  31. 통신 장치로서,
    교정(calibration) UE와 안테나 사이의 거리 정보를 획득하도록 구성된 획득 유닛 - 거리 정보는 측정을 통해 레인징 장치(ranging device)에 의해 획득됨 -;
    거리 정보에 기초하여 전파 지연을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛 - 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -;
    교정 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간임 -; 및
    전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성된 제3 계산 유닛 - 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있음 -
    을 포함하는 통신 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 교정 UE와 상기 안테나 사이의 전파 경로가 LOS 전파 경로인, 통신 장치.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서,
    상기 제3 계산 유닛은 추가적으로, 사전 설정된 제1 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 결정하도록 구성되고,
    사전 설정된 제1 공식은 T channel = T toa - T pass 이며,
    T pass 는 전파 지연을 나타내고, T toa 는 도래 시간을 나타내며, T channel 은 채널 지연을 나타내는, 통신 장치.
  34. 통신 장치로서,
    상기 통신 장치는,
    각각의 교정(calibration) UE에 의해 각각의 스테이션의 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(time of arrival, TOA)을 계산하도록 구성된 제1 계산 유닛 - 도래 시간은 TOA 추정 알고리즘에 따라 계산을 통해 획득되는 시간이고, M개의 스테이션과 N개의 교정 UE가 있으며, M과 N은 0보다 큰 양의 정수이고, M × N ≥ 2 × N + M + N - 1임 -;
    스테이션의 미리 저장된 위치 정보를 전파 지연 표현식에 대입하여 전파 지연을 획득하도록 구성된 대입 유닛(substitution unit) - 전파 지연 표현식은 교정 UE의 장치 위치 정보를 포함하고, 장치 위치 정보는 미지수(unknown number)이며, 전파 지연은 무선 신호가 교정 UE에 의해 전송될 때부터 안테나에 의해 수신될 때까지의 시간임 -; 및
    전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하도록 구성된 제2 계산 유닛
    을 포함하고,
    상기 채널 지연은 도래 시간과 양의 상관관계가 있고 전파 지연과는 음의 상관관계가 있고, 상기 채널 지연은 지연 조정 값과 음의 상관관계가 있으며, 상기 지연 조정 값은 미지수인, 통신 장치.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 전파 지연 표현식은,
    T pass = sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c이고;
    상기 제2 계산 유닛은 추가적으로, 사전 설정된 제2 공식을 이용하여 전파 지연과 도래 시간에 기초하여 채널 지연을 계산하도록 구성되며;
    전파 지연과 도래 시간을 사전 설정된 제2 공식에 대입함으로써,
    T toa i,j = T j channel + sqrt((eNb_xj - Ue_xi)2 + (eNb_yj - Ue_yi)2)/c + TAi을 얻고,
    여기서, T toa i,j 는 i번째 교정 UE에서 j번째 스테이션의 안테나까지의 무선 신호의 도달 시간을 나타내고, T j channel 은 j번째 스테이션의 채널 지연을 나타내며, (eNb_xj, eNb_yj)는 j번째 스테이션의 위치 정보를 나타내고, (Ue_xi, Ue_yi)는 i번째 교정 UE의 장치 위치 정보를 나타내며, c는 무선 신호의 전파 속도를 나타내고, T pass 는 전파 지연을 나타내며, TAi i번째 교정 UE의 지연 조정 값을 나타내고, sqrt는 제곱근 함수를 나타내며, i와 j는 자연수인, 통신 장치.
  36. 측위 장치(positioning device)로서,
    상기 측위 장치는,
    채널 지연(T'channel )을 결정하도록 구성된 채널 지연 계산 유닛 - 채널 지연은 스테이션 내부에서 데이터를 처리하기 위한 시간과 무선 주파수 전송 시간을 포함하고 있음 -;
    목표 UE에 의해 안테나에 전송되는 무선 신호에 기초하여 도래 시간(T'toa )을 계산하도록 구성된 도래 시간 계산 유닛 - 상기 안테나는 상기 스테이션에 속함 -;
    사전 설정된 교정 공식에 따라 전파 지연(T'pass )을 계산하도록 구성된 전파 지연 계산 유닛 - 사전 설정된 교정 공식은 T'pass = T'toa - T'channel 임 -; 및
    TOA/TDOA 메커니즘을 이용하여 전파 지연에 기초하여 목표 UE의 위치 정보를 계산하도록 구성된 측위 유닛
    을 포함하고,
    상기 채널 지연 계산 유닛은,
    제19항 내지 제29항, 제31항, 제32항, 제34항, 또는 제35항 중 어느 한 항에 따른 통신 장치에 포함된 장치
    를 포함하는, 측위 장치.
  37. 컴퓨터 저장 매체에 저장된 프로그램으로서,
    상기 프로그램은 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제11항, 제13항, 제14항, 제16항, 또는 제17항 중 어느 한 항에 따른 채널 지연 결정 방법을 실행하게 하는, 컴퓨터 저장 매체에 저장된 프로그램.
KR1020197021260A 2016-12-28 2016-12-28 채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 및 관련 장치 KR102235544B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2016/112680 WO2018119761A1 (zh) 2016-12-28 2016-12-28 确定通道时延的方法、定位方法和相关设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190099271A KR20190099271A (ko) 2019-08-26
KR102235544B1 true KR102235544B1 (ko) 2021-04-01

Family

ID=62707584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197021260A KR102235544B1 (ko) 2016-12-28 2016-12-28 채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 및 관련 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11051267B2 (ko)
EP (1) EP3544323B1 (ko)
JP (1) JP6820427B2 (ko)
KR (1) KR102235544B1 (ko)
CN (1) CN109155984B (ko)
WO (1) WO2018119761A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102680237B1 (ko) * 2023-10-17 2024-07-02 국방과학연구소 지연시간 추정 방법 및 그 전자 장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111034244B (zh) 2017-06-14 2024-07-16 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 用于改善位置估计的装置、系统和方法
CN107450062B (zh) * 2017-07-07 2019-11-19 杭州申昊科技股份有限公司 天线延时校准的方法、装置及系统
JP7047357B2 (ja) * 2017-12-05 2022-04-05 富士通株式会社 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
US11032792B2 (en) * 2018-04-11 2021-06-08 Qualcomm Incorporated Navigation and positioning system using radio beam
US11276648B2 (en) * 2018-07-31 2022-03-15 Nvidia Corporation Protecting chips from electromagnetic pulse attacks using an antenna
US11233625B1 (en) * 2018-10-15 2022-01-25 Nxp Usa, Inc. Power-boosted pilot tones in OFDM communication
US11044581B2 (en) * 2019-01-21 2021-06-22 Qualcomm Incorporated Signaling for round trip time (RTT) based positioning using stronger path tracking
US20200351814A1 (en) 2019-05-02 2020-11-05 Qualcomm Incorporated Group delay timing accuracy for positioning in new radio
CN110850364B (zh) * 2019-10-24 2021-07-27 山西大学 一种消除天线延迟误差的uwb定位方法
CN113939012B (zh) * 2020-06-29 2023-06-23 大唐移动通信设备有限公司 定位方法及装置
US20220038920A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 Nokia Technologies Oy Sample measurement toa correction
CN114070431B (zh) * 2020-08-06 2024-03-22 北京佰才邦技术股份有限公司 天线校准方法、射频单元、基带处理单元及基站
CN114071692B (zh) * 2020-08-07 2023-08-01 大唐移动通信设备有限公司 发送通道时延的校正方法、装置及存储介质
CN112444800A (zh) * 2020-10-19 2021-03-05 中科传启（苏州）科技有限公司 一种超声测距装置的校正方法
CN112566015B (zh) * 2020-11-16 2022-09-30 深圳融腾科技有限公司 一种基于毫米波的定位信息获取方法及系统
US11770703B2 (en) * 2021-04-06 2023-09-26 Qualcomm Incorporated Passive digital key systems
CN113207086A (zh) * 2021-04-20 2021-08-03 武汉大学 基于已知坐标参考站的5g基站时间同步误差消除方法
CN114039639B (zh) * 2021-11-04 2023-04-25 电子科技大学 一种大连接场景下联合信道估计与用户检测方法
CN114339599B (zh) * 2021-12-31 2024-06-28 中国电信股份有限公司 定位校准方法、定位方法、装置、存储介质和电子设备
CN117792541B (zh) * 2024-02-23 2024-05-03 西克魔迩(北京)科技有限公司 用于电流差动保护业务5g授时终端性能的监测评估方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2481851A (en) 2010-07-09 2012-01-11 Univ Antwerpen Object location
US20120077514A1 (en) 2010-09-27 2012-03-29 Awarepoint Corporation Wireless Tracking System And Method Utilizing Multiple Location Algorithms

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6236365B1 (en) * 1996-09-09 2001-05-22 Tracbeam, Llc Location of a mobile station using a plurality of commercial wireless infrastructures
CA2330280A1 (en) 1998-04-24 1999-11-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Absolute time synchronization for mobile positioning in a cellular communications system
US6246884B1 (en) * 1998-08-19 2001-06-12 Sigmaone Communications Corporation System and method for measuring and locating a mobile station signal in a wireless communication system
KR100881869B1 (ko) * 2001-05-26 2009-02-06 퀄컴 인코포레이티드 기지국들을 동기시키기 위하여 이동 ｇｐｓ국들을이용하는 방법 및 장치
US7319878B2 (en) * 2004-06-18 2008-01-15 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for determining location of a base station using a plurality of mobile stations in a wireless mobile network
US7593738B2 (en) * 2005-12-29 2009-09-22 Trueposition, Inc. GPS synchronization for wireless communications stations
CN100455129C (zh) 2006-07-31 2009-01-21 华为技术有限公司 多扇区小区对rtt测量值进行校正的方法及系统
DE602008004859D1 (de) * 2007-07-30 2011-03-24 Core Logic Inc Positionsmessung
KR20110034570A (ko) * 2009-09-28 2011-04-05 한국전자통신연구원 무선 측위 방법 및 장치
US8224349B2 (en) * 2010-02-25 2012-07-17 At&T Mobility Ii Llc Timed fingerprint locating in wireless networks
CN102196559B (zh) * 2011-05-04 2013-12-25 西安电子科技大学 基于tdoa定位的通道时延误差消除方法
US8526368B2 (en) * 2011-05-17 2013-09-03 Qualcomm Incorporated Wi-Fi access point characteristics database
CN102281629A (zh) * 2011-08-22 2011-12-14 北京邮电大学 一种定位的方法和装置
JP5595362B2 (ja) * 2011-09-28 2014-09-24 株式会社日立製作所 端末位置推定システム及び端末位置推定方法
KR101853138B1 (ko) * 2012-04-04 2018-04-30 한국전자통신연구원 무선 측위 방법 및 장치
CN103220780A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 北京邮电大学 室内定位方法、装置及系统
JP6251930B2 (ja) * 2013-08-27 2017-12-27 株式会社ダイフク 位置推定システム
KR102354060B1 (ko) * 2015-05-06 2022-01-25 주식회사 케이엠더블유 다중 경로 rf 송수신기의 교정 방법 및 이를 이용한 장치
US10128933B2 (en) * 2015-06-17 2018-11-13 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Reducing latency in a mesh network
CN106255064A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 北斗羲和科技发展（北京）有限公司 一种定位误差检测方法及装置
US20180316599A1 (en) * 2017-04-27 2018-11-01 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Routing packets considering the propagation delay of routes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2481851A (en) 2010-07-09 2012-01-11 Univ Antwerpen Object location
US20120077514A1 (en) 2010-09-27 2012-03-29 Awarepoint Corporation Wireless Tracking System And Method Utilizing Multiple Location Algorithms

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102680237B1 (ko) * 2023-10-17 2024-07-02 국방과학연구소 지연시간 추정 방법 및 그 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3544323A4 (en) 2019-10-30
US11051267B2 (en) 2021-06-29
KR20190099271A (ko) 2019-08-26
JP2020515105A (ja) 2020-05-21
CN109155984A (zh) 2019-01-04
JP6820427B2 (ja) 2021-01-27
US20190320403A1 (en) 2019-10-17
WO2018119761A1 (zh) 2018-07-05
EP3544323A1 (en) 2019-09-25
CN109155984B (zh) 2020-09-11
EP3544323B1 (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102235544B1 (ko) 채널 지연 결정 방법, 측위 방법, 및 관련 장치
US20200142025A1 (en) Observed time difference of arrival angle of arrival discriminator
US12057918B2 (en) Non-line-of-sight path detection for user equipment positioning in wireless networks
CN108370551B (zh) 基于到达时间差定位方法、用户设备及网络设备
JP4989112B2 (ja) サーバ装置、移動端末及び測位方式選択方法
JP2019531483A (ja) 移動通信ネットワークにおけるユーザ機器位置特定
CN104662436B (zh) 定位方法和装置
US11882466B2 (en) Calibrating beam orientation errors for improved positioning
US20140066094A1 (en) Obtaining and usng composite measurements for positioning
CN113840224A (zh) 通信方法及装置
US20240155537A1 (en) Methods for positioning a wireless device, a related wireless node and a related location network node
US12052677B2 (en) Apparatus and method for time synchronization
US20240114481A1 (en) Method for determining positioning integrity based on speed of location estimation
CN113228760A (zh) 利用多个接入点进行定位
WO2022032638A1 (en) Methods and systems for positioning of wireless devices
Kuo Locating Unknown Interference Sources with Time Difference of Arrival Estimates
KR20230128111A (ko) 전송 빔 특성들에 기초한 위치 추정
Adebo et al. A Hybrid Scheme for Localizing Rogue Secondary User in a Mobile Cognitive Radio Network
JP2024507657A (ja) ポジショニング方法、装置、機器及び記憶媒体
Isa et al. Analysis of WiMAX Positioning Using Received-Signal-Strength Method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant