KR102297938B1 - 수신기의 위치를 추정하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

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김응효
이제우
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경희대학교 산학협력단
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    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
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Abstract

본 발명은 수신기의 위치를 추정하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대한 정보를 수신하는 수신부와, 복수의 빔에 대한 정보에 기초하여, 복수의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독하는 방사 패턴 판독부 및 판독된 방사 패턴 정보 각각을 서로 비교하고, 비교 결과에 기초하여 수신기의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함한다.

Description

수신기의 위치를 추정하는 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING POSITION OF RECEIVER AND METHOD THEREOF}
본 발명은 수신기의 위치를 추정하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신기로부터 방사되는 빔의 방사 패턴 정보를 이용하여 수신기의 위치를 추정하는 기술적 사상에 관한 것이다.
빔포밍 기술을 적용하여 신호를 전송하려면 수신기의 위치 추정이 필요하다.
이에, 기존의 위치 추정 기술에서는 5G 기술 중 하나인 빔 관리(beam management) 방식을 사용하고 있다.
구체적으로, 빔 관리 방식은 기지국에서 빔 간격을 정해두고 특정 각도로 빔을 차례대로 송신하고, 수신기에서 각 각도에 대한 수신 RSRP(reference signal received power) 정보를 보고한 다음, 기지국에서 RSRP값이 가장 큰 각도로 전송하는 방식이다.
상술한 빔 관리 방식 이외에도 정해진 각도로 빔을 차례로 송신하고 수신기에서 RSRP 정보를 보고한 후에 RSRP값이 큰 두 빔의 각도에 RSRP 값을 가중치 계수(weighting factor)로 하여 해당 각도로 빔을 전송함으로써 위치 추정의 정확도를 향상시키는 방식이 제안된 바 있다.
그러나, 가장 큰 RSRP가 측정된 빔 각도로 전송하는 방식은 실제 수신기의 위치에 대한 오차가 커서 정확한 위치를 추정할 수 없으며, 가중치 계수를 이용한 방식은 실제 안테나를 통해 전송하는 방사 패턴을 고려하지 않아 정확한 위치를 추정하지 못한다는 문제가 있다. 따라서, 기존의 위치 추정 방식 보다 정확한 방식을 고안할 필요가 있다.
한국등록특허 제10-1916636호 "수신기 위치를 확인하여 무선전력을 전송하는 무선전력 전송 장치 및 방법"
본 발명은 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대응되는 방사 패턴 정보를 서로 비교하여 수신기의 위치를 추정할 수 있는 위치 추정 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 두개의 빔만으로 보다 정확하게 수신기의 위치를 추정할 수 있는 위치 추정 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 두개의 빔만을 전송하고 그에 대한 수신 값을 비교하여 송신기의 위치를 기준으로 전방위에서 수신기의 위치를 추정함으로써 위치 추정의 복잡도를 줄이고 보다 빠르게 위치를 추정할 수 있는 위치 추정 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
일실시예에 따른 위치 추정 장치는 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대한 정보를 수신하는 수신부와, 복수의 빔에 대한 정보에 기초하여, 복수의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독하는 방사 패턴 판독부 및 판독된 방사 패턴 정보 각각을 서로 비교하고, 비교 결과에 기초하여 수신기의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 복수의 빔에 대한 정보는 복수의 빔 각각의 방사각의 크기 및 복수의 빔 각각에 대응되는 수신기의 수신 전력 값을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 방사 패턴 판독부는 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 m개(여기서, m은 양의 정수)의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 사전에 저장하고, 사전에 저장된 방사 패턴 정보 중 복수의 빔에 대한 정보에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부는 판독된 방사 패턴 정보 각각에 대응되는 안테나 이득을 산출하고, 산출된 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각을 서로 감산하며, 감산 결과에 따른 전체 결과 값 중 기설정된 값을 갖는 결과 값에 대응되는 각도를 산출하고, 산출된 결과 값에 대응되는 각도를 송신기와 수신기간의 각도로 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부는 제1 빔 및 제2 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각의 감산에 따른 기설정된 값을 갖는 결과 값이 복수 개가 산출되면, 산출된 복수 개의 결과 값 중 제1 빔 및 제2 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값과 제3 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각의 감산 결과에 대응되는 어느 하나의 값을 산출하고, 산출된 어느 하나의 값에 대응되는 각도를 송신기와 수신기간의 각도로 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부는 제1 빔에 대응되는 수신 전력 값에 제2 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB)을 반영한 값에서 제2 빔에 대응되는 수신 전력 값에 제1 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB)을 반영한 값을 감산한 결과가 최소가 되는 값에 기초하여 송신기와 수신기간의 각도를 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 방사 패턴 판독부는 복수의 빔 중에서 수신 전력 값이 가장 큰 두개의 빔을 산출하고, 산출된 두개의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부는 산출된 두개의 빔 각각의 방사각이
Figure 112019099164755-pat00001
및
Figure 112019099164755-pat00002
(여기서,
Figure 112019099164755-pat00003
<
Figure 112019099164755-pat00004
)인 경우,
Figure 112019099164755-pat00005
내지
Figure 112019099164755-pat00006
(여기서,
Figure 112019099164755-pat00007
는 산출된 두개의 빔간 간격)의 방사각 범위 내에서 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
일실시예에 따른 위치 추정 방법은 수신부에서 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대한 정보를 수신하는 단계와, 방사 패턴 판독부에서 복수의 빔에 대한 정보에 기초하여, 복수의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독하는 단계 및 위치 추정부에서 판독된 방사 패턴 정보 각각을 서로 비교하고, 비교 결과에 기초하여 수신기의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 복수의 빔에 대한 정보는 복수의 빔 각각의 방사각의 크기 및 복수의 빔 각각에 대응되는 수신기의 수신 전력 값을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 수신기의 위치를 추정하는 단계는 판독된 방사 패턴 정보 각각에 대응되는 안테나 이득을 산출하고, 산출된 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각을 서로 감산하며, 감산 결과에 따른 전체 결과 값 중 기설정된 값을 갖는 결과 값에 대응되는 각도를 산출하고, 산출된 결과 값에 대응되는 각도를 송신기와 수신기간의 각도로 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 방사 패턴 정보를 판독하는 단계는 복수의 빔 중에서 수신 전력 값이 가장 큰 두개의 빔을 산출하고, 산출된 두개의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독할 수 있다.
일실시예에 따르면, 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대응되는 방사 패턴 정보를 서로 비교하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 두개의 빔만으로 보다 정확하게 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 두개의 빔만을 전송하고 그에 대한 수신 값을 비교하여 송신기의 위치를 기준으로 전방위에서 수신기의 위치를 추정함으로써 위치 추정의 복잡도를 줄이고 보다 빠르게 위치를 추정할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 통해 설명한 방사 패턴 정보의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 이용하여 수신기의 위치를 추정하는 예시를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d는 일실시예에 따른 위치 추정 장치의 위치 추정 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일실시예에 따른 위치 추정 장치(100)는 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대응되는 방사 패턴 정보를 서로 비교하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
또한, 위치 추정 장치(100)는 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 두개의 빔만으로 보다 정확하게 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
또한, 위치 추정 장치(100)는 두개의 빔만을 전송하고 그에 대한 수신 값을 비교하여 송신기의 위치를 기준으로 전방위에서 수신기의 위치를 추정함으로써 위치 추정의 복잡도를 줄이고 보다 빠르게 위치를 추정할 수 있다.
이를 위해, 위치 추정 장치(100)는 수신부(110), 방사 패턴 판독부(120) 및 위치 추정부(130)를 포함할 수 있다.
또한, 위치 추정 장치(100)는 수신부(110), 방사 패턴 판독부(120) 및 위치 추정부(130)의 동작을 제어하는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 제어부(140)는 송신기에서 복수의 빔을 방사하도록 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 송신기에 전달할 수도 있다.
예를 들면, 위치 추정 장치(100)는 빔포밍(beamforming)을 이용한 신호 전송 시스템 또는 무선전력 전송 시스템에 적용될 수 있고, 수신기의 위치를 추정하는 위치 추정 알고리즘으로 구현될 수도 있다.
또한, 위치 추정 장치(100)는 송신기 내에 구비될 수 있고, 송신기와는 독립된 별도의 장치로 구현될 수도 있다.
이하에서 설명하는 '각도'는 송신기의 위치에서 임의의 방향에 설정되는 가상의 기준선으로부터 형성되는 각도로 해석될 수 있다.
일례로, 이하에서 설명하는 '방사각'은 송신기에서 방사되는 빔과 가상의 기준선 사이에 형성되는 사잇각으로 해석될 수 있고, '송신기와 수신기간의 각도'는 송신기의 위치와 수신기의 위치를 잇는 직선과 가상의 기준선 사이에 형성되는 사잇각으로 해석될 수 있다.
구체적으로, 일실시예에 따른 수신부(110)는 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대한 정보를 수신할 수 있다.
다시 말해, 수신부(110)는 송신기로부터 방사되는 적어도 둘 이상의 빔(제1 내지 제n 빔, 여기서 n은 양의 정수)에 대한 정보를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 복수의 빔에 대한 정보는 복수의 빔 각각의 방사각의 크기 및 복수의 빔 각각에 대응되는 수신기의 수신 전력 값을 포함할 수 있다.
다시 말해, 수신부(110)는 수신기로부터 복수의 빔 각각에 대응되는 수신 전력 값을 수신할 수 있다.
보다 구체적인 예를 들면, 수신부(110)는 복수의 빔이 두개인 경우, 송신기가 일정한 간격을 두고 두개의 빔을 차례로 방사하면, 수신기로부터 두개의 빔 각각에 대응되는 수신 전력 값을 순차적으로 보고 받을 수 있다.
일실시예에 따른 방사 패턴 판독부(120)는 복수의 빔에 대한 정보에 기초하여, 복수의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독할 수 있다.
일측에 따르면, 방사 패턴 판독부(120)는 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 m개(여기서, m은 양의 정수)의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 사전에 저장할 수 있다. 또한, 방사 패턴 판독부(120)는 사전에 저장된 방사 패턴 정보 중 복수의 빔에 대한 정보에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독할 수 있다.
다시 말해, 방사 패턴 판독부(120)는 송신기를 기준으로 모든 각도(0° 내지 360°)에서, 서로 다른 방사각으로 방사되는 m개의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 수집하고 사전에 저장할 수 있으며, 사전에 저장된 방사 패턴 정보 중 복수의 빔에 대한 정보에 대응되는 방사 패턴 정보를 읽어올 수(판독할 수) 있다.
즉, 일실시예에 따른 위치 추정 장치(100)는 송신기의 송신 안테나로부터 각 방향으로 형성되는 모든 빔에 대한 방사 패턴 정보를 수신할 수 있으며, 여기서 방사 패턴 정보는 특정 방사각으로 빔을 형성하였을 때 형성된 빔에 대응하여 모든 각도에서 산출되는 안테나 이득일 수 있다.
보다 구체적인 예를 들면, 방사 패턴 정보는 송신기로부터 방사되는 빔의 방사각이 0°인 경우, -90° 내지 90°의 범위 내에서 0°의 방사각으로 방사되는 빔에 대응되는 모든 안테나 이득 값을 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 위치 추정부(130)는 방사 패턴 판독부(120)를 통해 판독된 방사 패턴 정보 각각을 서로 비교하고, 비교 결과에 기초하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부(130)는 판독된 방사 패턴 정보 각각에 대응되는 안테나 이득을 산출하고, 산출된 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각을 서로 감산할 수 있다.
또한, 위치 추정부(130)는 감산 결과에 따른 전체 결과 값 중 기설정된 값을 갖는 결과 값에 대응되는 각도를 산출하고, 산출된 결과 값에 대응되는 각도를 송신기와 수신기간의 각도로 추정할 수 있다. 예를 들면, 기설정된 값은 전체 결과 값 중 최소값을 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 수신기의 위치를 알아내기 위해서는 송신기와 수신기 사이의 거리(r)와, 송신기와 수신기 간의 각도(
Figure 112019099164755-pat00008
)에 관한 정보를 산출해야 하지만 송신기에서 하나의 빔 만을 일정 각도로 전송한다고 하면, 거리(r)과 각도(
Figure 112019099164755-pat00009
)를 모두 알아낼 수 없으나 또 하나의 빔을 다른 방사각으로 전송하게 되면 거리(r)과 각도(
Figure 112019099164755-pat00010
)를 모두 알아낼 수 있다.
하기 수학식1은 송신기로부터 방사되는 두개의 빔(제1 내지 제2 빔)에 대응하여 수신기로부터 수신되는 RSRP 값을 나타낸다.
[수학식1]
Figure 112019099164755-pat00011
여기서,
Figure 112019099164755-pat00012
은 제1 빔에 대응되는 수신 전력 값을 나타내고,
Figure 112019099164755-pat00013
은 제2 빔에 대응되는 수신 전력 값을 나타내며,
Figure 112019099164755-pat00014
은 제1 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값을 나타내고,
Figure 112019099164755-pat00015
은 제2 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값을 나타내며,
Figure 112019099164755-pat00016
은 거리 r에 따른 경로손실 값을 나타내고,
Figure 112019099164755-pat00017
은 송신 전력을 나타낼 수 있다.
또한, 수학식1에서 송신 전력(
Figure 112019099164755-pat00018
)과 경로손실 값(
Figure 112019099164755-pat00019
)은 서로 동일하다는 점을 이용하면 하기 수학식2를 도출할 수 있다.
[수학식2]
Figure 112019099164755-pat00020
즉, 제1 내지 제2 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00021
,
Figure 112019099164755-pat00022
) 각각을 감산(
Figure 112019099164755-pat00023
)한 결과 값이 각도
Figure 112019099164755-pat00024
의 크기에 따라 변화하기 때문에, 위치 추정부(130)는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값
Figure 112019099164755-pat00025
,
Figure 112019099164755-pat00026
을 비교하여 특정
Figure 112019099164755-pat00027
을 갖는 각도
Figure 112019099164755-pat00028
를 찾을 수 있다.
여기서, 위치 추정부(130)는 방사 패턴 판독부(120)를 통해 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00029
,
Figure 112019099164755-pat00030
)을 사전에 알고 있기 때문에 모든 각도에 대해
Figure 112019099164755-pat00031
를 만족하는 송신기와 수신기 간의 각도(
Figure 112019099164755-pat00032
)를 산출할 수 있다.
즉, 일실시예에 따른 위치 추정부(130)는 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 두개의 빔만을 임의로 선택하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
보다 구체적인 예를 들면, 위치 추정부(130)는 제1 내지 제2 빔에 대한 방사 패턴 정보 각각에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00033
,
Figure 112019099164755-pat00034
)을 산출하고, 산출된 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00035
,
Figure 112019099164755-pat00036
) 각각을 서로 감산(
Figure 112019099164755-pat00037
)하며, 감산 결과가 최소가 되는 지점에서의 각도를 송신기와 수신기간의 각도(
Figure 112019099164755-pat00038
)로 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부(130)는 제1 내지 제2 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각의 감산(
Figure 112019099164755-pat00039
)에 따른 '기설정된 값을 갖는 결과 값'이 복수 개가 산출되면, 산출된 복수 개의 결과 값 중 제1 내지 제2 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00040
,
Figure 112019099164755-pat00041
)과 제3 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00042
) 각각의 감산 결과(
Figure 112019099164755-pat00043
,
Figure 112019099164755-pat00044
)에 대응되는 어느 하나의 값을 산출하고, 산출된 어느 하나의 값에 대응되는 각도를 송신기와 수신기간의 각도(
Figure 112019099164755-pat00045
)로 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 일실시예에 따른 위치 추정 장치(100)는 수신기로부터 복수의 빔 각각에 대한 수신 전력 값이 반영된 피드백 신호를 수신받아 위치를 추정하게 되는데, 피드백 신호의 비트 수 제한(limited feedback)으로 인하여 수신전력의 정확한 파악이 불가할 수 있다.
보다 구체적인 예를 들면, 피드백 신호는 수신 전력을 10비트로 피드백 할 때는 1024(=210)가지의 수신전력 값을 나타낼 수 있지만 만약 7비트만으로 피드백 해야 한다면 128(=27)가지의 수신전력 값만을 나타낼 수 있다.
즉, 수신 전력 값에 대한 분해능(resolution)이 충분하지 못하면 제1 내지 제2 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값의 감산(
Figure 112019099164755-pat00046
)에 따른 '기설정된 값을 갖는 결과 값'은 하나가 아니라 복수 개가 산출될 수 있다.
따라서, 일실시예에 따른 위치 추정부(130)는
Figure 112019099164755-pat00047
연산에 따른 '기설정된 값을 갖는 결과 값'을 갖는 포인트들이 복수 개가 산출되면, 제어부(140)를 통해 송신기가 제3 빔을 방사하도록 제어할 수 있다.
또한, 위치 추정부(130)는
Figure 112019099164755-pat00048
연산에 따른 '기설정된 값을 갖는 결과 값'을 갖는 복수의 포인트들과, 방사된 제3 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00049
)을 이용한 감산 결과(
Figure 112019099164755-pat00050
,
Figure 112019099164755-pat00051
)를 통해 산출되는 포인트들을 비교하며, 비교 결과를 통해 특정되는 어느 하나의 포인트에 대응되는 각도를 송신기와 수신기간의 각도(
Figure 112019099164755-pat00052
)로 추정할 수 있다.
한편, 위치 추정부(130)는 제3 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값(
Figure 112019099164755-pat00053
)을 이용한 연산을 통해서도 어느 하나의 포인트를 특정하지 못하면, 하나의 포인트가 특정될 때까지 제4 내지 제n 빔을 이용하여 상술한 특정 동작을 반복할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부(130)는 제1 빔에 대응되는 수신 전력 값에 제2 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값을 반영한 값에서 제2 빔에 대응되는 수신 전력 값에 제1 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값을 반영한 값을 감산한 결과가 최소가 되는 값에 기초하여 송신기와 수신기간의 각도를 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 수학식1에서 송신 전력(
Figure 112019099164755-pat00054
)와 경로손실 값(
Figure 112019099164755-pat00055
)은 서로 동일하므로, 제1 빔의 수신 전력 값(
Figure 112019099164755-pat00056
)과 제2 빔의 수신 전력 값(
Figure 112019099164755-pat00057
)은 하기 수학식3와 같이 나타낼 수 있으며, 수학식3은 정리하면 수학식4와 같이 표현될 수 있다.
[수학식3]
Figure 112019099164755-pat00058
[수학식4]
Figure 112019099164755-pat00059
수학식3에 따르면, 두개의 빔(제1 내지 제2 빔)으로부터 측정된 수신 전력 비 (
Figure 112019099164755-pat00060
)와 안테나 이득의 비(
Figure 112019099164755-pat00061
)가 동일하므로, 일실시예에 따른 위치 추정부(130)는 이를 만족하는 안테나 이득을 찾을 수 있다.
즉, 위치 추정부(130)는 상술한 수학식4로부터 도출되는 하기 수학식5를 이용하여 각도(
Figure 112019099164755-pat00062
)를 추정할 수 있다.
[수학식5]
Figure 112019099164755-pat00063
한편, 방사 패턴 산출부(120)는 복수의 빔 중에서 수신 전력 값이 가장 큰 두개의 빔을 산출하고, 산출된 두개의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 산출할 수 있다.
다시 말해, 수신기(110)는 송신기로부터 빔포밍을 통해 서로 다른 방사각으로 방사되는 n개(여기서, n은 양의 정수)의 빔 각각에 대응되는 수신 전력 값들을 수신할 수 있고, 방사 패턴 산출부(120)는 복수의 빔 각각에 대응되는 수신 전력 값들 중 가장 큰 수신 전력 값을 갖는 두 개의 빔을 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 송신기에서 두 개 이상의 빔을 방사하는 경우에 모든 각도를 고려하게 되면 연산량이 많아지므로, 수신전력 값이 크게 나타나는 두 개의 빔을 선택하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
또한, 임의의 두개의 빔을 이용하여 위치 추정을 하는 방식은 매우 낮은 사이드 로브(side lobe) 또는 널 포인트(null point)에 수신기가 위치하는 경우에 매우 적은 안테나 이득으로 인해 위치 추정의 정확도가 다소 떨어지는 문제가 발생될 수 있으나, 수신전력 값에 따라 선택된 두개의 빔을 이용하여 위치 추정을 하는 방식은 이러한 문제를 해결할 수 있다.
일측에 따르면, 위치 추정부(130)는 수신전력 값이 가장 큰 두개의 빔 각각의 방사각이
Figure 112019099164755-pat00064
및
Figure 112019099164755-pat00065
(여기서,
Figure 112019099164755-pat00066
<
Figure 112019099164755-pat00067
)인 경우,
Figure 112019099164755-pat00068
내지
Figure 112019099164755-pat00069
(여기서,
Figure 112019099164755-pat00070
는 산출된 두개의 빔간 간격)의 방사각 범위 내에서 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
다시 말해, 위치 추정부(130)는 수신기의 위치를 추정할 때 각도(
Figure 112019099164755-pat00071
)의 탐색 범위를 한정할 수 있다.
보다 구체적으로, 수신기로부터 보고된 수신 전력 값이 큰 두 개의 빔의 전송 각도가
Figure 112019099164755-pat00072
및
Figure 112019099164755-pat00073
인 경우, 수신기는
Figure 112019099164755-pat00074
내지
Figure 112019099164755-pat00075
의 범위 내에 위치하게 될 가능성이 높으므로, 모든 각도를 고려하는 것은 적합하지 않을 수 있다.
여기서,
Figure 112019099164755-pat00076
는
Figure 112019099164755-pat00077
및
Figure 112019099164755-pat00078
에 대응되는 두개의 빔간 간격(각도)으로 설정하였는데, 이는 만약 수신기가
Figure 112019099164755-pat00079
내지
Figure 112019099164755-pat00080
를 벗어난 위치에 있다면
Figure 112019099164755-pat00081
및
Figure 112019099164755-pat00082
로 방사된 빔이 아닌 다른 각도로 방사된 빔에 의해 수신된 전력 값이 더 클 것이기 때문이다.
상술한 내용을 정리하면, 수학식5는 하기 수학식6으로 정리될 수 있다.
[수학식6]
Figure 112019099164755-pat00083
수신전력 값에 따라 선택된 두개의 빔을 이용하여 위치 추정을 하는 방식에서는 선택된 두 빔이 다른 빔 보다 수신전력이 크기 때문에, 사이드 로브 또는 널 포인트와 같은 안테나 이득값이 매우 작은 각도에 수신기가 위치하는 것은 불가능하다고 판단할 수 있다. 마찬가지로, 수신기가
Figure 112019099164755-pat00084
내지
Figure 112019099164755-pat00085
를 벗어난 위치에 존재하는 경우 수신전력이 가장 클 수 없으므로 수신기가 위치하는 것은 불가능하다고 판단할 수도 있다.
도 2는 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 통해 설명한 방사 패턴 정보의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 참조부호 200은 송신기로부터 0°의 방사각으로 방사되는 빔의 방사 패턴 정보를 나타낸다.
참조부호 200에 따르면, 방사 패턴 정보는 특정 방사각으로 빔을 형성하였을 때 형성된 빔에 대응하여 모든 각도에서 산출되는 안테나 이득(Gain(
Figure 112019099164755-pat00086
))에 관한 정보를 포함하는 것을 확인할 수 있다.
다시 말해, 0°의 방사각으로 방사된 빔의 방사 패턴 정보는 -90° 내지 90°의 범위 내에서 방사 패턴에 따른 모든 안테나 이득 Gain(
Figure 112019099164755-pat00087
) 값을 포함할 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 이용하여 수신기의 위치를 추정하는 예시를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 참조부호 310은 일실시예에 따른 위치 추정 장치에서 수신전력 값에 따라 선택된 두개의 빔을 이용하여 수신기의 위치를 추정하는 예시를 나타내고, 참조부호 320은 일실시예에 따른 위치 추정 장치에서 임의의 두개의 빔을 이용하여 수신기의 위치를 추정하는 예시를 나타낸다.
참조부호 310에 따르면, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 송신기로부터 빔포밍을 통해 서로 다른 방사각으로 방사되는 n개(여기서, n은 양의 정수)의 빔들 중 수신 전력 값이 가장 큰 두개의 빔을 이용하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 송신기에서 사전에 정의된 방향인 -60°, -30°, 0°, 30°, 60°의 방사각으로 빔을 방사하면, 수신기로부터 사전에 정의된 방향으로 방사된 복수의 빔 각각에 대응되는 수신 전력 값을 수신할 수 있다.
다음으로, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 수신기로부터 수신한 수신 전력 값을 통해 0° 및 30°의 방사각으로 빔을 방사하였을 때 수신 전력 값이 가장 큰 것을 확인할 수 있다.
다시 말해, 참조부호 310의 실시 예에 의하면, 5개 방사각의 빔에 대한 수신 전력 중 가장 큰 두개의 값은 0° 및 30°의 방사각 빔에 대한 값으로 각각 -22.3494dBm 및 -24.9516dBm임을 확인할 수 있다.
다음으로, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 -30° 내지 30°의 범위 내에서 0° 및 30°의 방사각으로 방사된 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값의 감산 연산(
Figure 112019099164755-pat00088
)을 수행할 수 있으며, 감산 연산 결과 값이 가장 작은 포인트에 대응되는 10°에 수신기가 위치해 있다고 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 참조부호 310의 방사패턴에 의하면 0° 빔에서
Figure 112019099164755-pat00089
=10o 일때의 안테나 이득(-4.2026dB)과 30° 빔에서
Figure 112019099164755-pat00090
=10o 일때의 안테나 이득(-6.8048dB)의 차가 수신전력 값의 차(2.6022 (= -22.3494 - -24.9516)와 가장 근접한 것을 확인할 수 있다.
또 다른 실시예로 참조부호 320의 (a)에서와 같이 수신기가 -33o 에 위치한 경우에 따르면, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 송신기로부터 임의의 각도인 -30° 및 -60°의 방사각으로 방사되는 두개의 빔을 이용하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 -30° 및 -60°의 방사각으로 방사되는 두개의 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값의 감산 연산(
Figure 112019099164755-pat00091
)을 수행할 수 있으며, 감산 연산 결과 값이 가장 작은 포인트에 대응되는 -33°에 수신기가 위치해 있다고 추정할 수 있다.
마찬가지로, 참조부호 320의 (b) 내지 (c)에 따르면, 일실시예에 따른 위치 추정 장치는 30° 및 60°의 방사각으로 방사되는 두개의 빔과, 30° 및 0°의 방사각으로 방사되는 두개의 빔 각각을 이용하여 35° 및 40° 각각에 수신기가 위치해 있다고 추정할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 일실시예에 따른 위치 추정 장치의 위치 추정 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 참조부호 410은 기존의 위치 '추정 방식인 가장 큰 RSRP가 측정된 빔 각도로 전송하는 방식(basic)'과 '가중치 계수를 이용한 방식(weighted combining)' 및 '일실시예에 따른 위치 추정 장치를 이용한 위치 추정 방식(proposed)' 각각을 이용한 빔 간격에 따른 위치 추정의 오차 측정 결과를 나타낸다.
또한, 참조부호 420은 상술한 세가지 방식을 이용한 비트 분해능(bit resolution)의 변화에 따른 오차 측정 결과를 나타낸다.
한편, 참조부호 430은 5.6GHz 8 x 8 안테나의 실제 빔 패턴을 나타내고, 참조부호 440은 참조부호 430의 실제 빔 패턴을 상술한 세가지 방식에 적용하여 수신기의 위치를 추정한 결과를 나타낸다.
참조부호 410에서는 빔 간 간격과 RSRP를 보고할 때 사용되는 비트(bit) 수에 따른 성능을 이용하여 각 방식을 평가 하였다.
여기서, 빔 간 간격을 고려하는 이유는 빔 간격이 좁은 경우 위치 추정에 대한 오차를 줄일 수 있지만 송신하는 빔의 개수가 많아져서 시간이 오래 걸리고 복잡도가 커진다는 단점이 있다.
반면, 빔 간격이 넓은 경우 시간과 복잡도를 줄일 순 있지만, 사이드 로브(side lobe) 또는 널 포인트(null point)에 수신기가 위치하게 될 확률이 높아져 큰 오차가 발생할 수 있다. 그리고 비트(bit) 수를 고려하는 이유는 수신기가 RSRP 값을 피드백할 때 사용되는 비트 수가 한정되어 있으므로, 정확한 값을 전송하지 못할 수 있다. 이러한 이유로 인해 발생하는 오차에 대한 알고리즘의 견고성을 보기 위해 두 가지 평가 기준을 선정하여 결과를 살펴보았다.
참조부호 410에 따르면, 위치 추정을 위한 빔 간 간격(각도)를 넓혀가면서 상술한 세가지 방식에 따른 각도 추정 오차를 살펴본 결과, 기본적으로 기존 방식(basic, weighted combining)보다 제안하는 방식(proposed)이 더 낮은 오차를 가지는 것을 확인할 수 있다.
참조부호 420 내지 440에 따르면, RSRP를 보고할 때 사용되는 비트 수에 따른 각도 추정 오차를 살펴본 결과, 시뮬레이션에서 RSRP의 전송은 -5dB에서 -140dB 사이의 값을 비트 수에 따라 양자화하여 전송하는 것으로 가정 하였다.
구체적으로, 5 비트 이상에서는 기존 방식(weighted combining) 방식이 제안하는 방식(proposed)보다 성능이 좋은 것으로 나타났다. 그러나 7 비트 이상에서는 비트 수를 늘려감에 따라 제안하는 방식(proposed)이 기존 방식(basic, weighted combining)보다 성능이 좋은 것으로 나타났다.
또한, 제안하는 방식(proposed)은 여러 송신기와 통신을 할 필요 없이 수신기가 연결된 송신기에서 자체적으로 위치를 추정할 수 있다.
따라서, 전체적인 시스템의 복잡도는 낮추면서 기존 방식보다 정확한 위치를 추정할 수 있다. 그리고 시뮬레이션을 통해 왜곡이 발생하는 상황에서도 다른 알고리즘에 비하여 낮은 오차로 위치를 추정하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 빔 패턴을 다르게 하여 5.6GHz 8 x 8 안테나의 실제 빔포밍 패턴을 적용한 시뮬레이션(simulation)에서도 제안하는 방식(proposed)을 적용한 결과 수신기의 위치를 추정할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제안하는 방식(proposed)은 안테나의 개수, 혹은 주파수에 따른 빔 패턴이 다른 경우에도 용이하게 적용될 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
다시 말해, 도 5는 도 1 내지 도 4d를 통해 설명한 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 이용한 위치 추정 방법을 설명하는 도면으로, 이후 도 5를 통해 설명하는 내용 중 일실시예에 따른 위치 추정 장치를 통해 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 510단계에서 일실시예에 따른 위치 추정 방법은 수신부에서 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대한 정보를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 복수의 빔에 대한 정보는 복수의 빔 각각의 방사각의 크기 및 복수의 빔 각각에 대응되는 수신기의 수신 전력 값을 포함할 수 있다.
다음으로, 520단계에서 일실시예에 따른 위치 추정 방법은 방사 패턴 판독부에서 복수의 빔에 대한 정보에 기초하여, 복수의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독할 수 있다.
다음으로, 530단계에서 일실시예에 따른 위치 추정 방법은 위치 추정부에서 판독된 방사 패턴 정보 각각을 서로 비교하고, 비교 결과에 기초하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 530단계에서 일실시예에 따른 위치 추정 방법은 판독된 방사 패턴 정보 각각에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값을 산출하고, 산출된 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각을 서로 감산하며, 감산 결과에 따른 전체 결과 값 중 기설정된 값을 갖는 결과 값에 대응되는 각도를 산출하고, 산출된 결과 값에 대응되는 각도를 송신기와 수신기간의 각도로 추정할 수 있다.
일측에 따르면, 530단계에서 일실시예에 따른 위치 추정 방법은 복수의 빔 중에서 수신 전력 값이 가장 큰 두개의 빔을 산출하고, 산출된 두개의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 산출할 수 있다.
결국, 본 발명을 이용하면, 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 복수의 빔에 대응되는 방사 패턴 정보를 서로 비교하여 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
또한, 송신기로부터 서로 다른 임의의 방사각으로 방사되는 두개의 빔만으로 보다 정확하게 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
또한, 두개의 빔만을 전송하고 그에 대한 수신 값을 비교하여 송신기의 위치를 기준으로 전방위에서 수신기의 위치를 추정함으로써 위치 추정의 복잡도를 줄이고 보다 빠르게 위치를 추정할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 위치 추정 장치 110: 수신부
120: 방사 패턴 판독부 130: 위치 추정부

Claims (12)

  1. 송신기가 제1 및 제2 빔을 포함하는 복수의 빔을 조사하도록 제어하는 제어부;
    상기 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 상기 제1 및 제2 빔에 대한 정보로서, 상기 제1 및 제2 빔 각각의 방사각의 크기 및 상기 제1 및 제2 빔 각각에 대응되는 수신기의 수신 전력 값을 수신하는 수신부;
    상기 제1 및 제2 빔 각각에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값이 포함된 방사 패턴 정보를 판독하는 방사 패턴 판독부 및
    상기 판독된 방사 패턴 정보 각각을 서로 비교하여, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신기의 위치를 추정하되,
    상기 수신 전력 값에 대한 분해능(resolution)이 기준 이하인 경우에 상기 송신기가 제3 빔을 추가로 방사하도록 상기 제어부를 제어하는 위치 추정부
    를 포함하고,
    상기 위치 추정부는,
    상기 제1 빔 및 제2 빔의 수신 전력 값의 차이와, 상기 제1 빔 및 제2 빔에 대한 안테나 이득의 데시벨(dB) 값의 차이가 같아지는 상기 송신기와 상기 수신기 간의 각도를 산출하고, 상기 산출된 각도를 이용하여 상기 수신기의 위치를 추정하는 위치 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 빔에 대한 정보는,
    상기 복수의 빔 각각의 방사각의 크기 및 상기 복수의 빔 각각에 대응되는 상기 수신기의 수신 전력 값을 포함하는
    위치 추정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방사 패턴 판독부는,
    상기 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 m개(여기서, m은 양의 정수)의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 사전에 저장하고, 상기 사전에 저장된 방사 패턴 정보 중 상기 복수의 빔에 대한 정보에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독하는
    위치 추정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위치 추정부는,
    상기 판독된 방사 패턴 정보 각각에 대응되는 안테나 이득을 산출하고, 상기 산출된 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각을 서로 감산하며, 상기 감산 결과에 따른 전체 결과 값 중 기설정된 값을 갖는 결과 값에 대응되는 각도를 산출하고, 상기 산출된 결과 값에 대응되는 각도를 상기 송신기와 상기 수신기간의 각도로 추정하는
    위치 추정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위치 추정부는,
    상기 제1 빔 및 제2 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각의 감산에 따른 상기 기설정된 값을 갖는 결과 값이 복수 개가 산출되면, 상기 산출된 복수 개의 결과 값 중 상기 제1 빔 및 상기 제2 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값과 제3 빔의 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각의 감산 결과에 대응되는 어느 하나의 값을 산출하고, 산출된 어느 하나의 값에 대응되는 각도를 상기 송신기와 상기 수신기간의 각도로 추정하는
    위치 추정 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 위치 추정부는,
    상기 제1 빔에 대응되는 수신 전력 값에 상기 제2 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨 값을 반영한 값에서 상기 제2 빔에 대응되는 수신 전력 값에 상기 제1 빔에 대응되는 안테나 이득의 데시벨 값을 반영한 값을 감산한 결과가 최소가 되는 값에 기초하여 상기 송신기와 상기 수신기간의 각도를 추정하는
    위치 추정 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 방사 패턴 판독부는,
    상기 복수의 빔 중에서 상기 수신 전력 값이 가장 큰 두개의 빔을 산출하고, 상기 산출된 두개의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독하는
    위치 추정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위치 추정부는,
    상기 산출된 두개의 빔 각각의 방사각이
    Figure 112019099164755-pat00092
    및
    Figure 112019099164755-pat00093
    (여기서,
    Figure 112019099164755-pat00094
    <
    Figure 112019099164755-pat00095
    )인 경우,
    Figure 112019099164755-pat00096
    내지
    Figure 112019099164755-pat00097
    (여기서,
    Figure 112019099164755-pat00098
    는 상기 산출된 두개의 빔간 간격)의 방사각 범위 내에서 상기 수신기의 위치를 추정하는
    위치 추정 장치.
  9. 제어부에서, 송신기가 제1 및 제2 빔을 포함하는 복수의 빔을 조사하도록 제어하는 단계;
    수신부에서, 상기 송신기로부터 서로 다른 방사각으로 방사되는 상기 제1 및 제2 빔에 대한 정보로서, 상기 제1 및 제2 빔 각각의 방사각의 크기 및 상기 제1 및 제2 빔 각각에 대응되는 수신기의 수신 전력 값을 수신하는 단계;
    방사 패턴 판독부에서, 상기 제1 및 제2 빔에 대한 정보에 기초하여, 상기 제1 및 제2 빔 각각에 대응되는 안테나 이득의 데시벨(dB) 값이 포함된 방사 패턴 정보를 판독하는 단계 및
    위치 추정부에서, 상기 판독된 방사 패턴 정보 각각을 서로 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 수신기의 위치를 추정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 위치를 추정하는 단계는,
    상기 제1 빔 및 제2 빔의 수신 전력 값의 차이와, 상기 제1 빔 및 제2 빔에 대한 안테나 이득의 데시벨(dB) 값의 차이가 같아지는 상기 송신기와 상기 수신기 간의 각도를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 각도를 이용하여 상기 수신기의 위치를 추정하는 단계
    를 포함하는 위치 추정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 빔에 대한 정보는,
    상기 복수의 빔 각각의 방사각의 크기 및 상기 복수의 빔 각각에 대응되는 상기 수신기의 수신 전력 값을 포함하는
    위치 추정 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 수신기의 위치를 추정하는 단계는,
    상기 판독된 방사 패턴 정보 각각에 대응되는 안테나 이득을 산출하고, 상기 산출된 안테나 이득의 데시벨(dB) 값 각각을 서로 감산하며, 상기 감산 결과에 따른 전체 결과 값 중 기설정된 값을 갖는 결과 값에 대응되는 각도를 산출하고, 상기 산출된 결과 값에 대응되는 각도를 상기 송신기와 상기 수신기간의 각도로 추정하는
    위치 추정 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 방사 패턴 정보를 판독하는 단계는,
    상기 복수의 빔 중에서 상기 수신 전력 값이 가장 큰 두개의 빔을 산출하고, 상기 산출된 두개의 빔 각각에 대응되는 방사 패턴 정보를 판독하는
    위치 추정 방법.
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