KR20140073677A - 다중 빔을 사용하는 통신 시스템에서 단말의 위치 결정 방법 - Google Patents

다중 빔을 사용하는 통신 시스템에서 단말의 위치 결정 방법 Download PDF

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KR20140073677A
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한국전자통신연구원
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Abstract

다중 빔을 사용하는 통신 시스템에서 단말의 위치 결정 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 단말의 동작 방법은 제 1 포인트로부터 제 1 빔을 수신하는 단계, 제 2 포인트로부터 제 2 빔을 수신하는 단계 및 상기 제 1 빔과 상기 제 2 빔의 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 결정하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 위치 결정 방법을 이용하면, 다중 빔을 사용하는 시스템에서, 두 개 이상의 유효한 빔을 수신하는 경우, GPS 등의 위치 측위 장치를 사용하지 않고도 빔의 각도, 빔의 출발 및/또는 최종 좌표 정보를 이용하여 단말의 위치 결정이 가능해진다.

Description

다중 빔을 사용하는 통신 시스템에서 단말의 위치 결정 방법{Method for positioning of terminal in telecommunication system operating multiple beams}
본 발명은 단말의 위치 결정(positioning; 측위) 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 빔을 사용하여 서비스하는 시스템에서 단말이 수신하는 빔에 대한 정보를 이용하여 단말의 위치 정보를 얻기 위한 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서 단말기의 위치를 파악하기 위한 측위 기술은 통신망의 기지국 수신신호를 이용하는 네트워크 방식과 단말이 GPS(Global Positioning System) 수신기 등을 이용하여 위치를 추정하는 단말기 방식이 있다.
네트워크 방식에 비해 단말기 방식은 GPS를 단말기에 내장하여 비용이 증가하고, 단말기 방식에 비해 네트워크 방식은 단말기로 오는 신호의 방향이나 시간 등을 이용하여 망에서 단말기의 위치를 추정하는 방식으로 정확도가 떨어진다.
네트워크 방식으로 기지국의 Cell ID를 이용하여 단말의 위치를 파악하는 방식, Cell ID 정보와 기지국과 단말 사이의 거리 정보를 추가한 Enhanced Cell ID, 3개의 기지국에서 수신한 신호의 각도를 이용한 AOA(Angle of Arrival), 서비스 기지국과 인접 기지국들 사이의 신호 도달 시간 차이를 이용한 TOA(Time of Arrival), 서비스 기지국과 인접 기지국들의 신호지연을 측정하여 이용한 TDOA(Time Difference of Arrival) 등이 있다.
단말기 방식의 경우 건물 내부나 지하 등과 같이 GPS 수신이 안 되는 장소에 있는 경우 사용이 불가능하며, 네트워크 방식의 경우 Cell ID만을 이용하는 경우 부정확하고, 여러 기지국의 정보를 사용하여야 위치를 파악할 수 있다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 다중 빔을 사용하는 시스템에서 두 개 이상의 전송 포인트들이 전송하는 빔들을 수신하고, 빔에 포함된 정보를 이용하여 단말의 위치 결정을 수행하는 단말의 위치 결정 방법을 제공하는 것이며, 보다 구체적으로는 상술된 단말의 위치 결정 방법을 수행하는 단말, 위치 결정 서버 및 전송 포인트들의 동작 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 단말의 위치 결정을 위한 단말의 동작 방법으로서, 제 1 포인트로부터 제 1 빔을 수신하는 단계, 제 2 포인트로부터 제 2 빔을 수신하는 단계 및 상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 단말의 동작 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트는 각각 기지국, 펨토셀(femto-cell), 중계기(relay) 및 단말 중 적어도 하나일 수 있다.
여기에서, 상기 제 1 빔의 정보는, 상기 제 1 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 1 빔의 각도 및 상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제 2 빔의 정보는, 상기 제 2 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 2 빔의 각도 및 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 빔의 각도와 상기 제 2 빔의 각도는 2차원 각도 또는 3차원 각도일 수 있다. 이때, 상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표와 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표는 2차원 좌표 또는 3차원 좌표일 수 있다.
여기에서, 상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보는 빔 식별자(beam identifier)로서 수신될 수 있다.
여기에서, 상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말이 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 망으로부터 수신하여, 상기 위치 정보들을 기초로 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점(intersection)의 좌표를 계산하고, 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말이 상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보를 망으로 전달하고, 망으로부터 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 기초로 계산된 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 수신하여, 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 제 1 빔의 정보는 상기 제 1 빔의 출발 좌표를 추가로 포함하고 상기 제 2 빔의 정보는 상기 제 2 빔의 출발 좌표를 추가로 포함하며, 이 경우, 상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말이 상기 제 1 빔의 출발 좌표와 상기 제 2 빔의 출발 좌표를 기초로 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 계산하고, 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 단말의 위치 결정을 위한 위치 결정 서버의 동작 방법으로서, 단말로부터 단말이 수신한 제 1 빔과 제 2 빔의 정보를 수신하는 단계 및 상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보를 기초로 상기 제 1 빔을 생성한 제 1 포인트와 상기 제 2 빔을 생성하는 제 2 포인트의 위치 정보를 상기 단말에 제공하거나, 상기 제 1 빔의 정보 및 상기 제 2 빔의 정보, 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보를 기초로 상기 단말의 위치를 결정하는 단계를 포함한 위치 결정 서버의 동작 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트는 각각 기지국, 펨토셀(femto-cell), 중계기(relay) 및 단말 중 적어도 하나일 수 있다.
여기에서, 상기 제 1 빔의 정보는, 상기 제 1 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 1 빔의 각도 및 상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제 2 빔의 정보는, 상기 제 2 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 2 빔의 각도 및 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 빔의 각도와 상기 제 2 빔의 각도는 2차원 각도 또는 3차원 각도일 수 있다. 이때, 상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표와 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표는 2차원 좌표 또는 3차원 좌표일 수 있다.
여기에서, 상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말로부터 수신된 상기 제 1 빔의 정보 및 상기 제 2 빔의 정보와, 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 기초로, 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 계산하고, 상기 교차점의 좌표를 기초로 상기 단말의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면은, 단말의 위치 결정을 위한 전송 포인트의 동작 방법으로서, 각각의 빔 정보가 전송되는 다중 빔을 생성하고, 상기 빔 정보는 대응되는 빔의 소정 방향을 기준으로 한 각도 정보 및 대응되는 빔의 최종 도달 좌표 정보 중 적어도 하나를 포함한 것을 특징으로 하는 전송 포인트의 동작 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 빔 정보는 대응되는 빔의 출발 좌표를 추가로 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 각도 정보는 2차원 각도 또는 3차원 각도일 수 있다.
여기에서, 상기 최종 도달 좌표는 2차원 좌표 또는 3차원 좌표일 수 있다.
여기에서, 상기 전송 포인트는 기지국, 펨토셀(femto-cell), 중계기(relay) 및 단말 중 적어도 하나일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 위치 결정 방법을 이용하면, 다중 빔을 사용하는 시스템에서 두 개 이상의 유효한 빔을 수신하여 빔에 포함된 빔의 각도, 빔의 출발 및/또는 최종 좌표 정보를 이용하여 단말 위치 결정이 가능하다. 또한 기지국, 중계기 등의 전송 포인트들로부터의 유효한 빔이 1개 이하인 경우에도 주변 단말을 전송 포인트로 이용하여 위치 측위에 이용할 수 있다.
즉, 본 발명의 위치 결정 방법을 이용하면 다중 빔을 사용하는 시스템에서 두 개 이상의 유효한 빔을 수신할 수 있다면 GPS 등의 위치 측위 장치를 사용하지 않고도 단말의 위치 결정이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 빔 시스템에서의 단말 위치 결정 방법의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 단말 위치 결정 방법에서 유효(effective) 빔의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 단말 위치 결정 방법에서 유효 빔이 하나인 경우에 단말의 위치 결정을 수행하기 위한 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법에 이용되는 MAP 정보의 구성 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 2차원적 위치 결정 방법의 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 2차원적 위치 결정 방법의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 3차원적 위치 결정 방법의 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 3차원적 위치 결정 방법의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법에서 빔 식별자의 추가적인 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법을 수행하기 위한 단말의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11은 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법을 수행하기 위한 위치 결정 서버의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 ‘단말’은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 ‘기지국’은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명은 단말의 위치정보를 얻기 위하여 여러 빔 정보를 이용하는 방법에 대한 것이다. 즉, 본 발명은 단말이 여러 전송 포인트들로부터 수신한 빔의 정보를 이용하여 전송 포인트들과 단말을 지나는 직선들의 교차점 좌표를 계산하여 단말의 위치를 결정하는 방법이다. 여기에서 ‘전송 포인트(transmission point)’는 빔을 생성하는 매크로 기지국, 피코 셀, 펨토 셀, 중계기, 분산 안테나, RRH(Remote Radio Head) 등을 통칭하는 명칭으로서 이하에서 사용된다.
단말의 위치 정보를 알면, 다양한 서비스 지원이 가능하며 최적의 경로(path)-중추 기지국에서 중계를 거쳐 연결되거나 직접 연결되는 경로-를 빠르게 찾을 수 있으며, 핸드오버 시점을 유추할 수 있어 핸드오버가 이뤄질 수 있는 후보 영역의 추측이 가능해진다. 이는 빠른 핸드오버를 할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 위치 결정 방법의 개요
도 1은 본 발명에 따른 다중 빔 시스템에서의 단말 위치 결정 방법의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 단말(130)은 기지국(110)과 중계기(120)로부터 각각의 빔(111, 121)을 수신하게 된다. 이때, 단말의 위치는 기지국(110)과 단말(130)을 지나는 직선과 중계기(120)와 단말(130)을 지나는 직선의 교차점(intersection)을 계산하여 결정될 수 있다.
이때, 상기 교차점을 결정하기 위해서, 상기 기지국(110)과 중계기(120)의 위치 정보가 필요할 수 있다. 위치 정보를 찾기 위해 기본적으로 중추 기지국이 관리하는 영역에 대한 정보가 있어야 한다. 즉, 중추 기지국이 관리하는 영역 내에 존재하는 각 전송 포인트들(예컨대, 중계기)의 위치가 파악되어야 한다.
중추 기지국은 정보를 MAP 정보로 저장 및 관리하여 단말의 위치를 추정하게 되는데, 이러한 MAP 정보는 관리하는 영역을 나누어 2차원, 3차원으로 구성될 수 있다. MAP 정보를 잘 구성하는 경우 적은 정보량을 이용하여 위치파악이 가능하다. MAP 정보를 이용하지 않고 알고리즘화하여 구할 수도 있다. 이는 두 좌표를 지나는 두 개의 직선을 구하고 이 두 직선의 교차점을 구하는 식으로 표현된다.
여기에서, 기지국과 중계기 등의 전송 포인트들은 서비스 영역을 나누어 독립된 빔 형태로 서비스를 지원한다. 기지국(110)은 자신이 생성하는 빔과 그 중계기(120)가 생성하는 빔들 중, 2개 이상의 정보를 단말로부터 획득하는 경우 단말의 위치 파악이 가능하다.
도 2는 본 발명에 따른 단말 위치 결정 방법에서 유효(effective) 빔의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 기지국(210)과 중계기(220)가 단말(230)에 대하여 동일한 방향의 빔들(211, 221)을 형성하게 된다. 두 빔(211, 221)이 같은 방향(각도)를 가지는 경우 하나의 가까운 빔 정보만 유효하게 된다. 즉, 먼 거리 빔도 사용가능하나 같은 방향에서 오는 경우 이때 가까운 빔 정보가 안정적으로 수신되므로 실질적으로 유효한 수신 빔은 1개가 된다.
따라서, 상술된 도 2에서 예시한 바와 같이 유효 빔이 하나인 경우에는 추가적인 방법이 고려될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 단말 위치 결정 방법에서 유효 빔이 하나인 경우에 단말의 위치 결정을 수행하기 위한 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
앞서 도 2에서 언급한 바와 같이, 두 빔이 같은 방향(각도)를 가지는 경우 하나의 가까운 빔 정보만 유효하게 되므로, 단말의 정확한 위치 파악을 위해 추가적인 빔 정보가 필요하다.
따라서, 본 발명에 따른 위치 결정은 유효한 빔 정보가 하나인 경우에 이미 위치가 파악된 다른 단말(240)이 생성하는 빔(241)의 정보를 이용하여 단말(230)의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 이때 단말(230)은 주위 단말(240)에게 직접 정보를 요청하도록 구성될 수 있다(즉, 단말(240)이 단말(230)을 위한 빔(241)을 생성하도록 요청). 또는, 단말(230)이 기지국(210)으로 정보를 요청하면 기지국이 판단하여 주위 단말(240)에게 단말(230)에게 빔(241)을 생성하여 정보를 제공하도록 구성될 수도 있다.
도 1 내지 도 3을 통해 상술된 방법을 실현하기 위해서 단말이 수신하는(전송 포인트들 또는 주위 단말이 생성하는) 빔에는 빔을 특정할 수 있는 정보가 포함되어야 한다.
이때, 빔에는 빔을 특정하기 위해서 해당 빔이 생성된 전송 포인트의 특정 방향을 기준으로 한 빔의 각도 정보 또는 빔의 최종 도달 좌표 정보가 포함되어 전송 포인트들로부터 전송될 수 있다. 이러한 각도 정보 또는 최종 도달 좌표 정보는 빔의 식별자로서 전송되거나, 빔 정보를 좀 더 정확히 하게 위해 빔 식별자 이외에 해당 빔의 제어 채널 또는 데이터 채널을 통하여 전송될 수도 있다. 다수의 빔을 운영하는 시스템에서 각 빔은 독립적인 자원 및 무선 채널을 사용하여 해당 빔 영역의 단말들에게 정보를 전송할 수 있다(특히, SHF 또는 EHF 대역에서 동작하는 다중 빔 운영 시스템의 경우).
단말에 빔 정보(예컨대, 빔 식별자로서 전달되는 빔 정보)는 기존 LTE에서 동기를 획득하는데 사용하는 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal) 신호에서 셀 ID(예컨대, PCI: Physical Cell Identity)를 추출하듯이 동기화 과정에서 알 수 있도록 전송될 수 있다.
두 개 이상의 유효한 빔 정보를 단말이 획득한 경우 단말 위치를 파악하기 위해 두 가지 방법이 가능하다.
첫째는, 단말이 MAP 정보를 가지고 있어 자신의 위치를 특정한 위치 정보(정해 놓은 위치에 대한 정보나, 좌표 등)로 알아내어 기지국(또는, 기지국 이외의 망 구성요소(entity))에 전달하는 방법이 있을 수 있다. 이 경우 MAP 정보를 기지국이 단말에게 전달해 줘야 하며 단말이 다른 기지국으로 핸드오버하는 경우 다시 옮겨간 기지국으로부터 MAP 정보를 받아야 한다.
둘째는, 단말이 받은 빔 정보들을 기지국에 전달하는 방법이다. 자신이 받은 빔 식별자를 기지국에 올려 기지국(또는, 기지국 이외의 망 구성요소(entity))이 MAP 정보를 가지고 단말의 위치를 계산하는 방법이다. 이 경우 각 단말로부터 수신되는 많은 정보를 기지국(또는, 기지국 이외의 망 구성요소(entity))이 처리하여야 한다.
따라서, 첫째 방법와 둘째 방법 중 어떠한 방법을 이용할 것인지는 MAP 정보의 구성 형태, 빔 정보의 종류와 크기에 따른 단말-기지국 간의 시그널링 오버헤드를 고려하여 결정될 수 있다.
빔에 포함된 정보가 각도 정보이거나 빔의 최종 도달 좌표인 경우의 구체적인 실시예는 2차원적 위치 결정과 3차원적 위치 결정 각각에 대해서 후술된다.
도 4는 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법에 이용되는 MAP 정보의 구성예를 설명하기 위한 개념도이다.
MAP 정보는 전송 포인트들의 위치 정보를 포함할 수 있으며, 2차원 또는 3차원으로 구성될 수 있다(도 4는 3차원적인 MAP 정보의 구성을 예시). 2차원인 경우 빔 영역에서 위치를 평면적으로 바라보는 것이고, 3차원인 경우 그 수직 높이까지 고려하는 것이다. 일 예로서, MAP 정보 구성은, 기지국이 서비스하는 영역을 좌표로 표현하여 구성할 수 있으며, 서비스하는 영역 내에 존재하는 전송 포인트들의 2차원 좌표 또는 3차원 좌표들을 포함하여 구성될 수 있다.
MAP 정보가 3차원으로 구성되는 경우 MAP 정보의 크기가 크게 늘어나게 된다. 이에 효율적인 MAP 정보의 구성이 필요하며, 위치파악을 위한 알고리즘(연산)이 필요하다.
MAP 정보는 하나의 기지국이 서비스하는 영역을 모두 통합하는 좌표 체계로 표현된 전송 포인트들의 좌표 정보들을 포함하여 구성될 수도 있으나, 데이터 량이 많아지게 된다. 따라서, MAP 정보가 차지하는 데이터 량을 줄이기 위해서 서비스하는 영역을 여러 개의 소단위 sub-MAP으로 나누고, 각 소단위별 좌표 체계를 이용하여 sub-MAP 단위로 전송 포인트들의 좌표를 부여한 다음, sub-MAP 단위의 좌표를 전체 좌표 체계로 변환하여 사용하는 방식을 사용할 수도 있다.
도 4에서 예시한 바와 같이 단말의 위치를 파악해야 하는 영역을 중심좌표로 옮겨 결정된 후(A) 다시 원래의 위치로 환원하는 것(B)과 같으며, 이에 MAP 정보의 크기를 최적화 할 수 있다.
이하에서는, 먼저 본 발명에 따른 단말의 2차원적 위치 결정 방법을 설명한다.
2차원적 위치 결정 방법
도 5는 본 발명에 따른 2차원적 위치 결정 방법의 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 빔의 정보는 빔의 각도 정보를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 단말(530)이 고정된(위치가 알려진) 전송 포인트들(510, 520)로부터 빔의 각도 정보를 수신한다
예컨대, 도 5에서는 위치(x1, y1)가 알려진 제 1 전송 포인트(510)로부터 생성된 빔(511)은 빔의 각도 정보(-50)를 포함하고, 위치(x2, y2)가 알려진 제 2 전송 포인트(520)로부터 생성된 빔(521)은 빔의 각도 정보(135)를 포함하여 구성되는 경우를 예시하고 있다. 여기에서 각도 정보는 전송 포인트의 소정 방향(도 5에서는 양의 x축 방향을 0도로 하였을 때의 각도 정보)에 대한 빔의 각도 정보로 구성될 수 있다.
빔의 각도 정보를 빔 정보로서 빔에 포함시켜서(예컨대, 빔의 식별자로서) 전송 포인트들이 전송한다면, 단말은 수신한 빔 정보로 빔의 대체적인 각도 정보를 알고 추가적으로 수신 데이터로 빔의 각도를 정밀하게 추정할 수도 있다. 빔의 각도 정보가 빔 식별자로서 이용된다면 빔 식별자는 재사용(reuse)될 수 있다.
다른 예로 빔 정보는 해당되는 빔의 최종 도달 좌표를 포함하여 구성될 수 있다. 빔의 최종 도달 거리는 무선 환경에 따라서 변동될 수 있다. 따라서, 빔의 최종 도달 좌표는 경로 손실(path loss)과 빔의 송신 전력(transmission power)을 토대로 추정될 수 있다. 그러나, 본 발명에서 빔 정보로서 포함된 빔의 최종 도달 좌표가 정확한 빔의 최종 도달 좌표를 반드시 지정할 필요는 없으며 두 개 이상 빔의 교차점을 구하기 위한 전송 포인트와 도달 좌표를 통과하는 직선을 결정하는 용도로 이용될 수 있으면 충분할 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 2차원적 위치 결정 방법의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 단말(630)이 고정된(위치가 알려진) 전송 포인트들(610, 620)로부터 빔의 도달 좌표 정보를 수신한다.
예컨대, 도 6에서는 위치(x1, y1)가 알려진 제 1 전송 포인트(610)로부터 생성된 빔(611)은 빔의 최종 도달 좌표(120, 95)를 포함하고, 위치(x2, y2)가 알려진 제 2 전송 포인트(620)로부터 생성된 빔(621)은 빔의 최종 도달 좌표(-110, -110)를 포함하여 구성되는 경우를 예시하고 있다. 여기에서, 빔의 최종 도달 좌표는 각각의 전송 포인트의 위치를 (0,0)으로 가정하였을 때, x-y 평면 내에서 상대 좌표 값으로 구성됨을 의미한다. 여기에서 빔의 최종 도달 좌표는 카르테시안(Cartesian) 좌표 또는 극(polar) 좌표 체계가 이용될 수 있다(도 6에서는 카르테시안 좌표를 이용한 경우를 예시함).
도 6의 경우는 전송 포인트가 자신이 송신하는 빔에 따라 도달할 수 있는 최종 좌표를 빔 정보에 포함하여 전송하는 것을 의미한다. 이때의 좌표는 절대 좌표일 수도 있으나, 도 6에서 예시한 바와 같이 정보를 효율적으로 표현하기 위해 출발 지점(전송 포인트)을 0 좌표로 하여 구한 상대 좌표가 이용될 수 있다. 최종 좌표로서 상대 좌표가 이용되는 경우에도, MAP 정보에 전송 포인트들의 좌표(빔 출발 좌표)가 이미 저장되어 있으므로, 출발 좌표 정보를 이용하여 빔의 최종 좌표가 원래대로 구해질 수 있다. 고정점인 중계기를 기준으로 좌표를 설정한 경우로 전체 기지국 영역을 좌표 공간으로 사용하는 경우보다 적은 정보로 효율적인 좌표의 표현이 가능하다. 단말은 수신한 빔의 정보를 기지국으로 보내고 기지국은 최종 위치를 파악하게 된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 단말의 3차원적 위치 결정 방법을 설명한다.
3차원적인 위치 결정 방법
도 7은 본 발명에 따른 3차원적 위치 결정 방법의 일 예를 설명하기 위한 개념도이고, 도 8은 본 발명에 따른 3차원적 위치 결정 방법의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
3차원적으로 단말의 위치를 결정하는 방법도, 2차원적으로 단말의 위치를 결정하는 방법과 마찬가지로 두 빔이 교차하는 위치를 찾아내는 것이다. 3차원적 위치 결정을 위해서, 각도 정보를 빔 정보로 사용하는 경우 수평, 수직 각에 대한 정보를 모두 포함하도록 하며(즉, 3차원 각도를 포함), 빔의 도달 좌표를 빔 정보로 사용하는 경우 3차원 좌표(x, y, z) 를 사용하도록 한다.
도 7을 참조하면, 위치(x1, y1, z1)가 알려진 제 1 전송 포인트(710)로부터 생성된 빔(711)은 빔의 각도 정보(-50, -60)를 포함하고, 위치(x2, y2, z2)가 알려진 제 2 전송 포인트(720)로부터 생성된 빔(721)은 빔의 각도 정보(135, -45)를 포함하여 구성되는 경우를 예시하고 있다. 여기에서 각도 정보는 전송 포인트의 소정 방향(도 6에서는 양의 x축 방향을 0도 하였을 때의 수평 방향 각도 정보와 x-y평면을 0도로 했을 때의 수직 방향 각도 정보)에 대한 빔의 각도 정보로 구성될 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 위치(x1, y1, z1)가 알려진 제 1 전송 포인트(810)로부터 생성된 빔(811)은 빔의 최종 도달 좌표(120, 95, 0)를 포함하고, 위치(x2, y2)가 알려진 제 2 전송 포인트(820)로부터 생성된 빔(821)은 빔의 최종 도달 좌표(-110, -110, -80)를 포함하여 구성되는 경우를 예시하고 있다. 여기에서, 빔의 최종 도달 좌표는 각각의 전송 포인트의 위치를 (0,0)으로 가정하였을 때, xyz 3차원 공간 내에서 상대 좌표값으로 구성됨을 의미한다. 여기에서 빔의 최종 도달 좌표는 카르테시안 좌표 또는 극 좌표 체계가 이용될 수 있다(도 8에서는 카르테시안 좌표를 이용한 경우를 예시함).
각도 정보를 빔 정보로 포함시키는 경우 동일한 각도에서 두 빔이 오는 경우 하나만 유효함을 알 수 있다(도 2에서 설명한 상황). 이때는 또 다른 빔 정보를 사용해야 정확한 위치를 알 수 있다(도 3에서 설명한 상황). 기지국이나 중계기로부터 유효한 빔을 하나밖에 못 얻는 경우 가상 위치 빔을 이용한다. 이때의 방법은 위에서 언급한 내용과 같이 위치정보를 알고 있는 단말기가 마치 중계기처럼 동작하는 것으로 가상 위치 파악 빔을 전송하는 단말은 자기의 위치 정보를 망으로 전달하여 망이 현재 단말 위치를 파악하는데 도움을 준다.
반면에, 빔의 최종 도달 좌표를 사용하는 경우 미세한 각도의 표현이 가능하다. 만약, 빔 정보에 포함된 빔의 도달 최종 좌표가 동일한 경우에 두 개의 빔이 동일한 각도를 가지는지 다른 각도를 가지는지 바로 알 수는 없으며 전송 포인트의 좌표를 확인하여야 유효한 빔 정보인지 아닌지 알 수 있다.
단말이나 기지국이 빔의 좌표 정보나 각도 정보를 이용하여 단말의 위치를 파악하는 과정은, 유효한 두 빔 정보가 있으면 마치 실을 이용하여 두 좌표를 연결하고 다른 두 좌표를 연결한 실과 교차되는 지점을 구하는 것과 동일하다. 즉 일차 식의 기울기와 y 절편을 그 선이 지나는 두 점 또는 한 점과 기울기를 알면 하나의 실이 지나는 좌표를 알 수 있고 나머지 하나도 같은 방법으로 찾아 두 식이 만나는 점을 구하는 것이다.
한편, 상술된 방법들에서는 망 측에서 전송 포인트들의 위치 정보를 보유하고, 전송 포인트들의 위치 정보를 단말에게 제공하여 단말이 위치 결정을 수행하거나, 단말이 수신한 빔에 대한 정보를 망이 수신하여 망이 단말의 위치 결정을 수행하는 방법을 예시하고 있다. 그러나, 전송 포인트들이 전송 포인트들의 위치 정보(즉, 빔의 출발 좌표)를 빔 정보에 포함시켜 전송하는 구성도 가능하다.
도 9는 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법에서 빔 식별자의 추가적인 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 단말(930)은 제 1 전송 포인트(910)로부터 최종 도달 좌표(120, 95)와 빔의 출발 좌표(제 1 전송 포인트의 좌표)인 (x1, y1)를 빔 정보로서 포함하여 전송되는 빔(911)을 수신하고, 제 2 전송 포인트(920)로부터 최종 도달 좌표(-110, -110)와 빔의 출발 좌표(제 2 전송 포인트의 좌표)인 (x2, y2)를 빔 정보로서 포함하여 전송되는 빔(921)을 수신하는 경우가 예시된다.
하나의 기지국에서 서비스하는 영역에 대해 전송 포인트들의 위치는 고정적이므로 해당 빔의 출발 좌표는 빔에 포함하여 전송하지 않아도 되나, 이웃 기지국에 포함된 전송 포인트들의 빔을 이용하는 경우 그 시작 좌표를 알기는 어렵다. 기지국 간 인터페이스를 이용하여 각각의 기지국이 관리하는 전송 포인트들의 위치 정보를 교환 가능하고 미리 알고 있을 수도 있지만, 빔에 빔의 출발 좌표(전송 포인트의 위치 정보)를 포함하여 전송하면 단말이 보다 쉽게 처리할 수도 있다.
이러한 경우 단말은 스스로 위치를 파악할 수도 있으며, 자신이 수신한 빔의 정보를 자신이 서비스 받는 기지국으로 보낸다면, 서비스 기지국은 인접 기지국의 빔 정보 없이도 바로 단말의 위치를 추적할 수 있다.
이러한 빔 정보는 필요에 따라 각도 정보, 빔 출발 좌표 정보+ 각도 정보, 빔 도달 좌표 정보, 빔 출발+도달 좌표 정보 등으로 다양하게 조합하여 구성될 수 있으며, 도달 좌표의 경우 넓은 영역을 다 표현하기 어려우므로 표현 정보량을 위해 출발 좌표를 0 점으로 봤을 때의 상대 좌표로 구성할 수도 있다.
이렇게 하여, 기지국 혹은 단말은 빔 정보를 이용하여 가지고 있는 MAP 정보에 매칭시켜 단말의 위치를 파악할 수 있다. 혹은 출발 좌표 정보, 각도 및 도달 좌표 중에서 유효한 2개의 값을 가지는 경우 방정식을 이용하여 구할 수도 있다. 빔 식별자만으로 이러한 위치파악에 필요한 정보를 표현하는데 부족함이 있다면, 이러한 정보는 데이터 심볼에 실어 보낼 수도 있다.
본 발명에 따른 위치결정 방법을 수행하는 단말의 동작 방법
도 10은 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법을 수행하기 위한 단말의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 단말의 동작 방법은 제 1 포인트로부터 제 1 빔을 수신하는 단계(S1010), 제 2 포인트로부터 제 2 빔을 수신하는 단계(S1020) 및 상기 제 1 빔과 상기 제 2 빔에 포함된 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 결정하는 단계(S1030)를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(S1010)와 단계(S1020)에서 단말은 적어도 2개의 전송 포인트들(제 1 전송 포인트, 제 2 전송 포인트)로부터 각각의 빔을 수신하게 된다. 단말이 수신하는 빔을 생성하는 전송 포인트들은 기지국, 펨토셀(femto-cell), 중계기(relay) 및 단말 중 적어도 하나일 수 있다. 이때, 단말이 단말로부터 빔을 수신하는 상황은, 단말이 수신할 수 있는 유효 빔의 개수가 1개이거나, 2개 이상 빔들의 수신이 가능하더라도 빔들의 품질이 열악하여 인접 단말의 도움이 필요한 경우를 의미한다. 이는 앞서 도 2 및 도 3을 통하여 설명된 바와 같다.
각각의 빔들은 대응되는 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 빔의 각도 정보 또는 각각의 빔의 최종 도달 좌표를 포함할 수 있다. 이때, 각도 정보와 빔의 최종 도달 좌표는 2차원적 또는 3차원적으로 구성될 수 있을 것이다.
상술된 각도 정보와 빔의 최종 도달 좌표 정보는 빔 식별자로서 빔에 포함되어 전송될 수 있다. 추가적으로, 각각의 빔은 빔의 출발 좌표를 포함하여 수신될 수도 있다. 빔의 출발 좌표는 엄밀하게는 전송 포인트의 전송 안테나 좌표가 되며, 전송 포인트의 위치를 의미할 수 있다.
마지막으로, 단계(S1030)에서 단말은 상기 제 1 빔과 상기 제 2 빔에 포함된 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 결정하게 된다.
단계(S1030)의 동작은 1)단말이 망에게 수신된 빔의 정보를 전달하여 망측에서 단말의 위치를 결정하도록 구성되는 경우, 2)단말이 망으로부터 전송 포인트들의 위치 정보를 수신하여 단말 측에서 단말이 위치를 결정하도록 구성되는 경우, 3)빔 식별자에 빔의 출발 좌표가 포함된 채로 수신되어 망과의 정보 교환 없이 단말이 위치를 결정하도록 구성되는 경우, 세 가지로 나누어질 수 있다.
도 10에서는 상술된 세 가지 경우를 단계(S1030)에서는 절차(S1031-1, S1031-2, S1034), 절차(S1032-1, S1032-2, S1034), 절차(S1033-1, S1033-2, S1034)로 각각 표현하여 설명하고 있다.
절차(S1031-1, S1031-2, S1034)는 상술된 1)의 경우로서, 상기 단말이 상기 제 1 빔과 상기 제 2 빔에 포함된 정보를 망으로 전달하고(S1031-1), 망으로부터 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 기초로 계산된 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 수신하여(S1031-2), 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하도록(S1034) 구성될 수 있다.
절차(S1032-1, S1032-2, S1034)는 상술된 2)의 경우로서, 상기 단말이 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 망으로부터 수신하여(S1032-1), 상기 위치 정보들을 기초로 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 계산하고(S1032-2), 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하도록(S1034) 구성될 수 있다.
절차(S1033-1, S1033-2, S1034)는 상술된 3)의 경우로서, 수신 빔들의 정보를 이용하여 상기 제 1 빔의 출발 좌표와 상기 제 2 빔의 출발 좌표를 획득하고(S1033-1), 이들과 빔들의 정보를 기초로 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 계산하고(S1033-2), 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하도록(S1034) 구성될 수 있다. 이때, 단말이 수신한 빔에 각각의 빔의 출발 좌표 정보가 포함되어 있어야 할 것이다.
본 발명에 따른 위치결정 방법을 수행하는 망(네트워크)의 동작 방법
여기에서, 망의 동작 방법은 1)빔을 생성하는 전송 포인트의 동작 방법과 2)단말로부터 단말이 수신한 빔의 정보를 수신하고, 저장되어 있는 포인트들의 위치 정보에 기반하여 단말의 위치 결정을 수행하는 주체(entity)의 동작 방법으로 나누어질 수 있다.
통상적으로, 단말의 위치 결정을 수행하는 주체는 전송 포인트의 역할을 겸할 수도 있다. 매크로 기지국이 전송 포인트와 단말의 위치 결정을 수행하는 주체의 역할을 겸하는 경우가 일반적일 것이다. 다만, 응용 예에 따라서는 매크로 기지국이 아닌 다양한 주체에 의해서 단말의 위치 결정을 수행하도록 구성될 수도 있을 것이다. 예컨대, 단말의 위치 결정을 수행하는 주체는 전송 포인트가 아닌 별도의 위치 결정 서버로서 코어 망(core network)에 존재할 수도 있을 것이다. 단말의 위치 결정을 수행하는 주체는 망에 존재하는 다양한 전송 포인트들의 위치 정보를 앞서 언급된 MAP 정보로서 취합하여 저장하고 있어야만 하므로, 특정 전송 포인트에 단말의 위치 결정을 맡기기보다는 전송 포인트들의 위치 정보를 통합하여 일관성을 유지하면서 관리하기 위해 별도의 주체로서 존재하는 것이 바람직할 수도 있을 것이다.
이하에서는, 망 내에서 단말의 위치 결정을 수행하는 주체를 위치 결정 서버로 명칭 하여 설명하기로 한다. 위치 결정 서버는 기지국(또는 전송 포인트)의 역할도 함께 수행할 수 있으나, 위치 결정 서버와 전송 포인트는 독립적으로 운영될 수도 있으므로, 위치 결정 서버의 동작과 전송 포인트의 동작을 분리하여 기술한다.
도 11은 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법을 수행하기 위한 위치 결정 서버의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 위치 결정 서버의 동작 방법은 단말로부터 단말이 수신한 제 1 빔과 제 2 빔의 정보를 수신하는 단계(S1110) 및 상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보를 기초로 상기 제 1 빔을 생성한 제 1 포인트와 상기 제 2 빔을 생성하는 제 2 포인트의 위치 정보를 상기 단말에 제공하거나, 상기 제 1 빔의 정보 및 상기 제 2 빔의 정보, 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보를 기초로 상기 단말의 위치를 결정하는 단계(S1120)를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(S1110)에서 위치 결정 서버는 단말로부터 단말이 수신한 빔들의 정보를 수신한다. 이때, 빔의 정보는 빔의 각도 정보, 빔의 최종 도달 좌표를 포함하여 구성될 수 있으며, 추가적으로 빔의 출발 좌표를 포함하여 구성될 수 있음은 앞서 언급된 바와 같다.
단계(S1120)에서 위치 결정 서버는 두 가지 방식으로 동작할 수 있다.
첫 번째는, 단말로부터 빔의 정보를 수신하면, 빔의 정보로부터 빔을 전송한 전송 포인트를 파악하여 전송 포인트들의 위치 정보를 단말에게 제공하는 것이다.
이 경우, 위치 결정 서버가 제공하는 전송 포인트들의 위치 정보와 단말이 가진 빔들의 정보를 이용하여 단말이 빔들의 교차점을 계산하고, 계산된 교차점을 토대로 위치를 결정하게 된다. 즉, 첫 번째 경우는 앞서 도 10을 통하여 설명된 단계(S1031-1) 및 단계(S1031-2)에서 설명된 단말의 동작 방법에 대응된다.
두 번째는, 앞서 도 10을 통하여 설명된 단계(S1032-1) 및 단계(S1032-2)에서 설명된 바와 같이 단말로부터 빔의 정보를 수신하면 빔의 정보로부터 빔을 전송한 전송 포인트를 파악하고, 파악된 전송 포인트들의 위치 정보와 수신한 빔들의 정보를 이용하여 빔들의 교차점을 계산하고, 계산된 교차점을 토대로 단말의 위치를 결정하는 것이다. 서버에서 결정된 단말의 위치 정보는 단말에게 전송될 수 있다.
즉, 두 번째 경우와 첫 번째 경우의 차이점은 두 번째 경우에서는 단말의 위치 결정을 위한 빔들의 교차점 계산이 위치 결정 서버에서 수행되나 첫 번째 경우는 단말의 위치 결정을 위한 빔들의 교차점 계산이 단말에서 수행된다는 점이다.
마지막으로, 본 발명에 따른 단말의 위치 결정 방법을 수행하기 위한 전송 포인트의 동작 방법은, 각각의 빔 정보가 전송되는 다중 빔을 생성하고, 상기 빔 정보는 대응되는 빔의 소정 방향을 기준으로 한 각도 정보 및 대응되는 빔의 최종 도달 좌표 정보 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.
추가적으로, 상기 빔 정보는 대응되는 빔의 출발 좌표를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 각도 정보, 도달 좌표 정보 및 출발 좌표는 2차원적으로 구성되거나 3차원적으로 구성될 수 있다.
상술된 빔 정보는 빔 식별자의 역할을 하면서 PSS/SSS 등의 동기 신호를 통하여 전송될 수도 있으나, 각각의 빔의 제어 채널 또는 데이터 채널을 통하여 전송될 수도 있다. 본 발명의 단말 위치 결정 방법이 적용될 수 있는 환경은 빔 포밍(Beam Forming) 기술을 기반으로 다수의 가늘고 정밀한 빔을 운영할 수 있는 SHF/EHF 대역을 운용하는 경우일 수 있으며, 이 경우 각 빔은 독립적인 자원 및 무선 채널을 사용하여 해당 빔 영역의 단말들에게 정보를 전송 할 수 있기 때문이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 제 1 전송 포인트(기지국)
111: 제 1 빔
120: 제 2 전송 포인트(중계기)
121: 제 2 빔
130: 단말

Claims (20)

  1. 단말의 위치 결정을 위한 단말의 동작 방법으로서,
    제 1 포인트로부터 제 1 빔을 수신하는 단계;
    제 2 포인트로부터 제 2 빔을 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 단말의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트는 각각 기지국, 펨토셀(femto-cell), 중계기(relay) 및 단말 중 적어도 하나인, 단말의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 빔의 정보는, 상기 제 1 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 1 빔의 각도 및 상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제 2 빔의 정보는, 상기 제 2 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 2 빔의 각도 및 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 빔의 각도와 상기 제 2 빔의 각도는 2차원 각도 또는 3차원 각도인, 단말의 동작 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표와 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표는 2차원 좌표 또는 3차원 좌표인, 단말의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보는 빔 식별자(beam identifier)로서 수신되는, 단말의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말이 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 망으로부터 수신하여, 상기 위치 정보들을 기초로 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점(intersection)의 좌표를 계산하고, 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하는, 단말의 동작 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말이 상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보를 망으로 전달하고, 망으로부터 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 기초로 계산된 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 수신하여, 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하는, 단말의 동작 방법.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 빔의 정보는 상기 제 1 빔의 출발 좌표를 추가로 포함하고 상기 제 2 빔의 정보는 상기 제 2 빔의 출발 좌표를 추가로 포함하며,
    상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말이 상기 제 1 빔의 출발 좌표와 상기 제 2 빔의 출발 좌표를 기초로 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 계산하고, 상기 교차점의 좌표에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정하는, 단말의 동작 방법.
  10. 단말의 위치 결정을 위한 위치 결정 서버의 방법으로서,
    단말로부터 단말이 수신한 제 1 빔과 제 2 빔의 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 빔의 정보와 상기 제 2 빔의 정보를 기초로 상기 제 1 빔을 생성한 제 1 포인트와 상기 제 2 빔을 생성하는 제 2 포인트의 위치 정보를 상기 단말에 제공하거나, 상기 제 1 빔의 정보 및 상기 제 2 빔의 정보, 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보를 기초로 상기 단말의 위치를 결정하는 단계를 포함한, 위치 결정 서버의 동작 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트는 각각 기지국, 펨토셀(femto-cell), 중계기(relay) 및 단말 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 위치 결정 서버의 동작 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 1 빔의 정보는, 상기 제 1 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 1 빔의 각도 및 상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제 2 빔의 정보는, 상기 제 2 포인트에 대한 소정 방향을 기준으로 한 상기 제 2 빔의 각도 및 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표 중 적어도 하나를 포함하는, 위치 결정 서버의 동작 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 1 빔의 각도와 상기 제 2 빔의 각도는 2차원 각도 또는 3차원 각도인, 위치 결정 서버의 동작 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 1 빔의 최종 도달 좌표와 상기 제 2 빔의 최종 도달 좌표는 2차원 좌표 또는 3차원 좌표인, 위치 결정 서버의 동작 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 단말의 위치를 결정하는 단계는, 상기 단말로부터 수신된 상기 제 1 빔의 정보 및 상기 제 2 빔의 정보와, 상기 제 1 포인트와 상기 제 2 포인트의 위치 정보들을 기초로, 상기 제 1 빔 및 상기 제 2 빔의 교차점의 좌표를 계산하고, 상기 교차점의 좌표를 기초로 상기 단말의 위치를 결정하는, 위치 결정 서버의 동작 방법.
  16. 단말의 위치 결정을 위한 전송 포인트의 동작 방법으로서,
    각각의 빔 정보가 전송되는 다중 빔을 생성하고,
    상기 빔 정보는 대응되는 빔의 소정 방향을 기준으로 한 각도 정보 및 대응되는 빔의 최종 도달 좌표 정보 중 적어도 하나를 포함한 것을 특징으로 하는, 전송 포인트의 동작 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 빔 정보는 대응되는 빔의 출발 좌표를 추가로 포함하는, 전송 포인트의 동작 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 각도 정보는 2차원 각도 또는 3차원 각도인, 전송 포인트의 동작 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 최종 도달 좌표는 2차원 좌표 또는 3차원 좌표인, 전송 포인트의 동작 방법.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 전송 포인트는 기지국, 펨토셀(femto-cell), 중계기(relay) 및 단말 중 적어도 하나인, 전송 포인트의 동작 방법.
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