KR20180018237A

KR20180018237A - 무선 통신 시스템에서 협대역-사물 인터넷 디바이스를 위한 측위 참조신호 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180018237A
Application number: KR1020160126856A
Authority: KR
Inventors: 박동현; 윤성준
Original assignee: 주식회사 아이티엘
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-02-21
Also published as: EP3497873A4; EP3497873A1; EP3497873B1

Abstract

본 발명에서는 협대역-사물 인터넷 디바이스를 위한 측위 참조신호를 송신 또는 수신하는 방법 및 장치에 대해서 개시한다. 본 발명의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 제1 및 제2 측위참조신호(PRS)를 전송하는 방법은, 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성을 결정하는 단계; 상기 결정된 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성에 기초하여, 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 구성 관련 정보를 단말에게 전송하는 단계; 상기 결정된 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성에 기초하여, 상기 제1 PRS 및 제2 PRS를 상기 단말에게 전송하는 단계; 및 상기 단말로부터 측위 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 협대역-사물 인터넷 디바이스를 위한 측위 참조신호 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING POSITIONING REFERENCE SIGNAL FOR NARROW BAND-INTERNET OF THINGS DEVICE IN A WIRELESS COMMUNCATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것이며, 보다 구체적으로는 협대역-사물 인터넷 디바이스를 위한 측위 참조신호를 송신 또는 수신하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

E-UTRA(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access)의 비역호환 변형(non-backward-compatible variant) 상의 큰 확장을 기반으로 셀룰러(cellular) 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)에 대한 무선 접속(radio access)을 위해 협대역(Narrowband, NB) 상에서의 IoT, 즉, NB-IoT가 연구되고 있다.

상기 NB-IoT를 통해 실내(indoor)에서의 커버리지 증진, 낮은 처리량(throughput)의 거대한 숫자의 디바이스들, 낮은 딜레이 감도(delay sensitivity), 엄청나게 낮은 디바이스 가격, 낮은 디바이스 파워 소비 및 최적화된 네트워크 구조(architecture)를 지원할 수가 있다.

상기 NB-IoT는 하나의 RB(Resource Block)에 해당하는 대역폭 등 매우 좁은 대역폭(narrowband)을 사용하므로, 기존 LTE(Long Term Evolution) 등 E-UTRA에서 쓰였던 물리 채널 및 신호 등을 다시 설계할 필요가 있다. 측위를 위한 참조신호(Positioning Reference Signal, PRS) 역시 좁은 대역폭에 맞게끔 자원을 설정하고 측위를 위한 참조신호의 시퀀스를 할당된 자원에 매핑하여 측위(positioning)을 수행하는 방안이 필요한 실정이다.

그러나, NB-IoT를 위한 PRS를 구성하는 구체적인 방안에 대해서는 아직까지는 정하여진 바 없다.

본 발명은 NB-IoT 시스템에서 실내 측위(indoor positioning)를 지원하기 위한 설정, 시그널링 및 그 동작 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 LTE를 위한 PRS와 NB-IoT를 위한 PRS를 모두 고려하여 NB-IoT를 위한 측위를 수행하는 동작 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 매우 먼 커버리지, 즉, 익스트림(extreme) 커버리지를 보장하기 위한 NB-IoT를 위한 PRS의 전송 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은 NB 채널, 신호 또는 설정과, NB-IoT를 위한 PRS의 전송 서브프레임이 중복되는 경우의 단말 동작 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 제1 및 제2 측위참조신호(PRS)를 전송하는 방법은, 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성을 결정하는 단계; 상기 결정된 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성에 기초하여, 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 구성 관련 정보를 단말에게 전송하는 단계; 상기 결정된 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성에 기초하여, 상기 제1 PRS 및 제2 PRS를 상기 단말에게 전송하는 단계; 및 상기 단말로부터 측위 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 제1 및 제2 측위참조신호(PRS)를 수신하는 방법은, 기지국으로부터 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 관련 정보를 수신하는 단계; 상기 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 관련 정보에 기초하여, 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성을 결정하는 단계; 결정된 상기 제1 PRS 구성 및 상기 제2 PRS 구성에 기초하여, 상기 기지국으로부터 상기 제1 PRS 및 상기 제2 PRS를 수신하는 단계; 및 기 제1 PRS 또는 제2 PRS 중의 하나 이상을 이용하여 측위 정보를 생성하고, 상기 측위 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 양상에 따른 실시형태에 이하에서 설명하는 사항들이 개별적으로 또는 조합으로 적용될 수 있다.

상기 제1 PRS의 전송 자원이 상기 제2 PRS의 전송 자원과 중첩되는 경우, 상기 측위 정보는 상기 제2 PRS를 이용하여 생성될 수 있다.

상기 제1 PRS의 전송 자원이 상기 제2 PRS의 전송 자원과 중첩되지 않는 경우, 상기 측위 정보는 상기 제1 PRS 및 상기 제2 PRS를 이용하여 생성될 수 있다.

본 발명에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 발명의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

본 발명에 따르면, NB-IoT 시스템에서 실내 측위(indoor positioning)를 지원하기 위한 설정, 시그널링 및 그 동작 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, LTE를 위한 PRS와 NB-IoT를 위한 PRS를 모두 고려하여 NB-IoT를 위한 측위를 수행하는 동작 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 매우 먼 커버리지, 즉, 익스트림(extreme) 커버리지를 보장하기 위한 NB-IoT를 위한 PRS의 전송 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, NB 채널, 신호 또는 설정과, NB-IoT를 위한 PRS의 전송 서브프레임이 중복되는 경우의 단말 동작 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 디바이스의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 3GPP LTE 시스템의 무선 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 관련된 NB-IoT의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 관련된 NB-IoT 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 In-band 동작 모드에서 NB-IoT 신호와 기존 LTE 신호 사이의 자원 할당 방식을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 In-band 동작 모드에서 NPBCH 전송 방식을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 In-band 운용 모드에서 NCCE(Narrowband Control Channel Element) 자원 할당 방식을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 전송 블록에 대한 레이트 매칭 및 순환 서브프레임 레벨 반복을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13는 하나의 자원블록 쌍에서 LTE PRS가 매핑되는 RE 패턴을 나타내는 도면이다.
도 14을 참조하여 본 발명과 관련된 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)에 대해서 설명한다.
도 15은 본 발명과 관련된 LPP(LTE positioning protocol)에 대한 제어 평면 및 사용자 평면 구성도를 나타낸다.
도 16는 본 발명에 따른 제1 PRS 및 제2 PRS 전송 자원의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 20은 본 발명에 따른 보호-대역 또는 자립형 동작 모드에서의 NB-PRS RE 매핑 패턴을 나타내는 도면이다.
도 21 및 도 22는 본 발명에 따른 제1 PRS 및 제2 PRS 전송 자원의 다른 예시들을 나타내는 도면이다.
도 23 내지 도 25은 본 발명에 따른 NB-PRS 기회 설정에 대한 예시들을 나타내는 도면이다.
도 26는 본 발명에 따른 NB-PRS를 위한 유효한 서브프레임을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 본 발명에 따른 NB-PRS 전송 서브프레임과 NPDCCH 전송 서브프레임이 중복되는 경우의 NB-PRS 전송 동작을 나타내는 도면이다.
도 28는 본 발명에 따른 NB 채널 및 하향링크 갭과 중복되는 NB-PRS 서브프레임을 나타내는 도면이다.
도 29은 본 발명에 따른 NB-PRS 송신 및 수신 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 30은 본 발명에 따른 무선 디바이스의 프로세서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), 비-AP 스테이션(non-AP STA) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명의 실시예들을 설명하기 위해서 사용되는 용어들은, 다른 의미로 사용되는 것으로 명시하는 경우를 제외하고, 3GPP LTE/LTE-A(LTE-Advanced) 표준 문서들에 의해서 설명될 수 있다. 다만, 이는 설명의 경제성과 명료성을 위한 것일 뿐, 본 발명의 실시예들이 3GPP LTE/LTE-A 또는 그 후속 표준에 따르는 시스템에만 적용되는 것으로 제한되지는 않음에 유의해야 한다.

이하에서 본 발명에 따른 무선 디바이스에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 디바이스의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에서는 하향링크 수신 장치 또는 상향링크 전송 장치의 일례에 해당하는 단말 장치(100)와, 하향링크 전송 장치 또는 상향링크 수신 장치의 일례에 해당하는 기지국 장치(200)를 도시한다.

단말 장치(100)는 프로세서(110), 안테나부(120), 트랜시버(130), 메모리(140)를 포함할 수 있다.

프로세서(110)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, 상위계층 처리부(111) 및 물리계층 처리부(112)를 포함할 수 있다. 상위계층 처리부(111)는 MAC(Medium Access Control) 계층, RRC(Radio Resource Control) 계층, 또는 그 이상의 상위계층의 동작을 처리할 수 있다. 물리계층 처리부(112)는 물리(PHY) 계층의 동작(예를 들어, 상향링크 송신 신호 처리, 하향링크 수신 신호 처리)을 처리할 수 있다. 프로세서(110)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하는 것 외에도, 단말 장치(100) 전반의 동작을 제어할 수도 있다.

안테나부(120)는 하나 이상의 물리적 안테나를 포함할 수 있고, 복수개의 안테나를 포함하는 경우 MIMO 송수신을 지원할 수 있다. 트랜시버(130)는 무선 주파수(RF) 송신기와 RF 수신기를 포함할 수 있다. 메모리(140)는 프로세서(110)의 연산 처리된 정보, 단말 장치(100)의 동작에 관련된 소프트웨어, 운영체제, 애플리케이션 등을 저장할 수 있으며, 버퍼 등의 구성요소를 포함할 수도 있다.

기지국 장치(200)는 프로세서(210), 안테나부(220), 트랜시버(230), 메모리(240)를 포함할 수 있다.

프로세서(210)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하며, 상위계층 처리부(211) 및 물리계층 처리부(212)를 포함할 수 있다. 상위계층 처리부(211)는 MAC 계층, RRC 계층, 또는 그 이상의 상위계층의 동작을 처리할 수 있다. 물리계층 처리부(212)는 PHY 계층의 동작(예를 들어, 하향링크 송신 신호 처리, 상향링크 수신 신호 처리)을 처리할 수 있다. 프로세서(210)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행하는 것 외에도, 기지국 장치(200) 전반의 동작을 제어할 수도 있다.

안테나부(220)는 하나 이상의 물리적 안테나를 포함할 수 있고, 복수개의 안테나를 포함하는 경우 MIMO 송수신을 지원할 수 있다. 트랜시버(230)는 RF 송신기와 RF 수신기를 포함할 수 있다. 메모리(240)는 프로세서(210)의 연산 처리된 정보, 기지국 장치(200)의 동작에 관련된 소프트웨어, 운영체제, 애플리케이션 등을 저장할 수 있으며, 버퍼 등의 구성요소를 포함할 수도 있다.

이하에서 무선 프레임 구조에 대해서 설명한다.

도 2 및 도 3은 3GPP LTE 시스템의 무선 프레임의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

셀룰라 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크 또는 하향링크 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어진다. 하나의 서브프레임은 다수의 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와, TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 2는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 도메인(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms이다. 하나의 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 심볼을 포함할 수 있다. 상기 심볼은 하향링크에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼일 수가 있고 상향링크에서는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼일 수가 있으나 이에 한정된 것은 아니다. 하나의 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix) 설정에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 노멀 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 7개일 수 있다. 확장된 CP의 경우, 하나의 심볼의 길이가 늘어나므로, 하나의 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 노멀 CP인 경우보다 적은 6개일 수 있다. 셀의 크기가 큰 경우 또는 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

도 2에서 자원 그리드(resource grid)에서는 노멀 CP의 경우를 가정하여, 시간 도메인에서 하나의 슬롯은 7개의 심볼에 대응한다. 주-파수 도메인에서 시스템 대역폭은 자원 블록(resource block, RB)의 정수(N) 배로 정의되며, 하향링크 시스템 대역폭은 N^DL, 상향링크 시스템 대역폭은 N^UL 이라는 파라미터에 의해 지시될 수 있다. 자원 블록은 자원 할당 단위이고, 시간 도메인에서 하나의 슬롯에 해당하는 복수개의(예를 들어, 7개의) 심볼과 주파수 도메인에서 복수개의(예를 들어, 12개의) 연속적인 부반송파(subcarrier)에 대응할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element, RE)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 개의 자원 요소를 포함한다. 도 2의 자원 그리드는 상향링크 슬롯과 하향링크 슬롯에서 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 도 2의 자원 그리드는 타입 1 무선 프레임의 슬롯과, 후술하는 타입 2 무선 프레임의 슬롯에서 동일하게 적용될 수 있다.

도 3은 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성될 수 있다. 타입 1 무선 프레임과 마찬가지로 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 데이터 송수신에 더해 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간(GP)은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. DwPTS, GP 및 UpPTS를 스페셜 서브프레임(special subframe)이라고 칭할 수도 있다.

도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 복수개의(예를 들어, 3개의) OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역(control region)에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel, PDSCH)이 할당되는 데이터 영역(data region)에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel, PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel, PHICH) 등이 있다. 추가적으로 데이터 영역에 향상된 물리하향링크제어채널(Enhanced Physical Downlink Control Channel, EPDCCH)도 기지국에 의해서 설정된 단말들에게 전송될 수 있다.

PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다.

PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ-ACK 정보를 포함한다.

(E)PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information, DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령 등의 다양한 목적에 따라서 다른 제어 정보들을 포함한다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 (E)PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부가한다. CRC는 (E)PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier, RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. (E)PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier, P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보 블록(SIB)에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel, PUSCH)이 할당된다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

도 6은 본 발명에 관련된 NB-IoT의 일례를 나타내는 도면이다.

NB-IoT는 협대역을 사용한다는 점을 제외하고 사물 인터넷(IoT)의 관점에서 본다면 MTC(Machine-Type Communication) 또는 M2M(Machine to Machine) 통신과도 기본 개념 등에서 연계될 수 있다. NB-IoT는 인간 상호작용(human interaction)을 수반하지 않은 기지국(15)을 통한 NB-IoT 단말(UE)들(11, 12) 간의 정보 교환, 또는 기지국을 통한 NB-IoT 단말(11, 12)과 NB-IoT 서버(18) 간의 정보 교환을 포함할 수가 있다.

NB-IoT 서버(18)는 NB-IoT 단말(11, 12)과 통신하는 개체(entity)이다. NB-IoT 서버는 NB-IoT와 관련된 애플리케이션을 실행하고, NB-IoT 단말(11, 12)에게 NB-IoT 특정 서비스를 제공한다.

NB-IoT 단말(11, 12)은 NB-IoT를 제공하는 무선 기기로, 고정되거나 또는 이동성을 가질 수 있다.

도 7은 본 발명에 관련된 NB-IoT 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.

NB-IoT는 도 7에서 나타내는 바와 같이 3 가지 동작 모드 중의 하나의 동작 모드로 동작할 수 있다. 3 가지 동작 모드는 자립형(stand-alone) 동작 모드, 보호-대역(Guard-band) 동작 모드, 대역-내(In-band) 동작 모드이다.

도 7의 (a)는 자립형 동작 모드를 나타내며, 하나 이상의 GSM(Global System for Mobile communications) 반송파들에 대응되는 GERAN(GSM/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) Radio Access Network) 시스템에서 현재 사용되는 스펙트럼을 이용할 수 있다. 예를 들어, GSM 반송파의 하나(예를 들어, 200kHz 대역폭의 주파수 영역)가 NB-IoT를 위해서 사용될 수 있다.

도 7의 (b)는 보호-대역 동작 모드를 나타내며, LTE 반송파의 대역폭의 바깥의 보호 대역(guard-band)에서 사용되지 않는 자원블록들을 이용할 수 있다.

도 7의 (c)는 대역-내 동작 모드를 나타내며, LTE 반송파의 대역폭 내의 자원블록들을 이용할 수 있다. 예를 들어, LTE 대역폭 내의 하나의 PRB(예를 들어, 180kHz 대역폭의 주파수 영역)가 NB-IoT를 위해서 사용될 수 있다.

NB-IoT 장비들은 스마트 미터링, 스마트 홈, 알람 서비스 등을 제공하기 위해 주로 건물 내 또는 건물 지하에서 운용되는 시나리오들을 중점적으로 지원하는 것을 목표로 한다. 이는 NB-IoT 장비들에 대한 배치(deployment)의 제약 없이 일반적인 성능 열화 지역인 실내 또는 지하에서도 신뢰성 있는 데이터 송수신이 지원되어야 한다는 것을 의미한다. 뿐만 아니라, 더 낮은 전력 소모와 복잡도를 유지하는 동시에 단일 셀 기준 약 5만개에 해당하는 다수의 NB-IoT 장비들과의 연결을 유지할 수 있어야 한다. GERAN 시스템에서 연구되었던 기술들을 기반으로 현재 고려되고 있는 NB-IoT 시스템에 대한 요구사항은 아래 표 1과 같다.

성능 (performance)	목표(Objectives)
개선된 실내 커버리지 (Improved indoor coverage)	MCL (Maximum Coupling Loss) 164dB
셀 수용량 (Cell Capacity)	셀 당 52574 개의 장치 (52574 devices per cell)
감소된 복잡도 (Reduced complexity)	대대적인 규모의 배치 또는 일회용 방식에 기초하여 매우 저렴하도록 (Very cheap based on mass scale deployment or in a disposable manner)
개선된 전력 효율성 (Improved power efficiency)	약 10년의 배터리 수명 (About 10-year batter life)
레이턴시 (Latency)	MAR 예외 보고에 대해서 10 초 (일반적으로 완화된 지연 특성을 지원함) (10 seconds for MAR (Mobile Autonomous Reporting) exception reports (in general support relaxed delay characteristics)
공존 (Coexistence)	GSM/WCDMA/LTE

이하에서는 NB-IoT에서 정의한 하향링크 관련 특징에 대해서 설명한다. 기본적으로 NB-IoT 하향링크는 기존 LTE에서와 동일하게 15kHz의 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)을 가지며, 주파수 축 상에서 하나의 PRB(Physical Resource Block)에 해당하는 180kHz 대역과 시간 축 상에서 하나의 서브프레임(subframe)에 해당하는 1ms의 TTI(Transmission Time Interval) 및 10ms의 무선 프레임(radio frame)으로 정의되는 자원 구조를 사용한다. 위에서 언급한 바와 같이 NB-IoT는 LTE가 운용되는 캐리어(carrier) 내에서 "In-band" 동작 모드 또는 "Guard-band" 동작 모드에서 서비스가 운용될 수 있기 때문에, LTE 와의 간섭을 피하기 위해서 물리계층 구조를 정의하는 수치(numerology)들에 있어 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반의 기존 LTE에서와 동일한 수치들을 가지도록 설계되었다.

NB-IoT에서의 동기신호인 NPSS(Narrowband Primary Synchronization Signal)와 NSSS(Narrowband Secondary Synchronization Signal)는 기존 LTE에서는 동기신호와는 다른 특징을 가질 수 있다. NPSS의 경우 시퀀스의 길이가 11이며 루트 인덱스(root index) 값으로 5를 가지는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스로 구성되며, NSSS의 경우 시퀀스의 길이가 131인 ZC 시퀀스와 Hadamard 시퀀스와 같은 이진 스크램블링(binary scrambling) 시퀀스의 조합으로 구성된다. 특히, NSSS는 셀 내 NB-IoT 단말들에게 상기 시퀀스들의 조합을 통해서 물리 셀 아이디(Physical Cell Identity, PCID)를 지시한다. 또한 NB-IoT 시스템에서 MIB(Master Information Block) 정보를 전달하는 NPBCH(Narrowband Physical Broadcasting Channel)를 수신할 때 블라인드 복호의 수를 줄이기 위해서, 80ms 프레임 경계 내에서 4개의 NSSS 전송 프레임을 NSSS 시퀀스를 구성하는 4개의 순환 지연(cyclic shift) 값에 대응하여 지시한다.

도 8은 본 발명에 따른 In-band 동작 모드에서 NB-IoT 신호와 기존 LTE 신호 사이의 자원 할당 방식을 나타내는 도면이다. NPSS와 NSSS는 구현의 용이함을 위해 동작 모드에 상관없이, 기존 LTE에서의 제어 채널을 위한 전송 자원 영역에 해당하는 서브프레임 내의 처음 3개의 OFDM 심볼에서는 전송되지 않는다. 기존 LTE에서의 CRS(Common Reference Signal)와 물리 자원 상에서 충돌되는 NPSS/NSSS를 위한 RE(Resource Element)들은 펑처링(puncturing) 되어 기존 LTE 시스템에 영향을 주지 않도록 디자인 되었다.

도 9는 본 발명에 따른 In-band 동작 모드에서 NPBCH 전송 방식을 나타내는 도면이다.

NPBCH(또는 NB-PBCH)는 매 무선 프레임(radio frame)에서 서브프레임 인덱스 값으로 0을 가지는 서브프레임에서 전송된다. NPBCH가 전송되는 서브프레임에서는 처음 3개의 OFDM 심볼은 NB-IoT 동작 모드와는 상관없이 NPBCH 전송을 위해서는 사용되지 않는다. NPBCH는 NSSS로부터 유도된 물리 셀 아이디(Physical Cell Identity, PCID)를 기반으로 LTE에서 CRS를 위해 사용되는 RE에 대한 자원 할당 정보를 파악하여 레이트 매칭(rate matching)을 수행한다. NPBCH를 통해 전송되는 동일한 MIB 정보는 640ms 동안 유지되며, 도 9에서 보는 바와 같이 80ms 동안 독립적으로 복호할 수 있도록 정보 블럭으로 구성된다. 이와 같은 전송 방식을 통해 NB-IoT 단말은 보다 신뢰성 있는 NPBCH 복호 및 낮은 접속 지연 속도를 제공할 수 있다. 또한 MIB 정보 내에는 NB-IoT 시스템에 접속하기 위해 단말이 알아야 하는 중요한 정보들인 시스템 프레임 넘버, HyperSFN(즉, 매 SFN 랩-어라운드(wrap-around)마다 증가하는 인덱스 정보), 시스템 정보 값 태그(Tag), LTE CRS 안테나 포트(antenna port) 수, 동작 모드, 채널 래스터 오프셋(Channel raster offset), SIB1 스케줄링 정보 등이 포함되며 이는 셀 내의 NB-IoT 단말들에게 제공된다.

도 10은 본 발명에 따른 In-band 운용 모드에서 NCCE(Narrowband Control Channel Element) 자원 할당 방식을 나타내는 도면이다.

NB-IoT 시스템에서 데이터 전송을 위한 NPDSCH(Narrowband Physical Downlink Shared Channel) 및 데이터에 대한 스케줄링 정보와 제어 정보를 전송하는 NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel)에 대한 물리계층 특징을 살펴보면 다음과 같다. NPDCCH는 기존 LTE에서 정의된 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)와 EPDCCH(Enhanced PDCCH)와는 다르게, 하나의 NCCE(Narrowband Control Channel Element)를 구성하는데 있어 REG(Resource Element Group)에 대한 정의 없이 하나의 PRB 쌍에 2개의 NCCE를 도 10에서 보는 바와 같이 할당한다. 따라서, NPDCCH를 구성하는 최소 자원의 단위는 NCCE이고 최대 2개의 NCCE를 가지는 NPDCCH 포맷(format) 1(반면 NPDCCH 포맷(format) 0은 하나의 NCCE로 구성)이 보통 커버리지 보다 넓은 커버리지를 제공하기 위해서 복수개의 서브프레임 상으로 반복 전송될 수 있다.

따라서, 단말은 하나 또는 복수의 서브프레임에서 전송될 수 있는 NPDCCH를 복호하기 위한 검색공간에 대한 정보를 사전에 인지하고 있어야 한다. NPDCCH를 위한 검색공간은 기존 LTE에서의 PDCCH와 마찬가지로 단말의 유니캐스트(unicast) 데이터 스케줄링을 위한 단말 특정 검색공간과 페이징 및 랜덤 액세스(Random Access)를 위한 공통 검색공간으로 구성된다.

단말 특정 검색공간을 기준으로 설명하면 아래의 표 2에서 보는 바와 같이 상위 레이어 시그널링에 의해서 지시된 검색공간 시작 서브프레임에서 최대 반복 레벨(R_max)을 기준으로 단말은 반복 레벨(R)과 연접 레벨(L'∈{1,2})에 따라서 결정된 복수의 NPDCCH 후보 전송을 블라인드 복호한다. 단말은 이와 같은 NPDCCH의 수신을 통해 서 NPDSCH 수신을 위한 스케줄링 정보를 획득할 수 있다. 기본적으로 NB-IoT에서의 하향링크 제어 정보 포맷(DCI(Downlink Control Information) format)인 NPDCCH 포맷(format) 1과 NPDCCH 포맷(format) 2는 NPDSCH 전송 서브프레임의 타이밍을 위한 스케줄링 딜레이(Scheduling delay)을 지시한다.

아래의 표 2는 NPDCCH 단말-특정(UE-specific) 탐색 공간 후보들(search space candidates)을 나타낸다.

도 11은 본 발명에 따른 전송 블록에 대한 레이트 매칭 및 순환 서브프레임 레벨 반복을 설명하기 위한 도면이다.

NPDSCH는 하나부터 최대 10개의 PRB 쌍을 통해 최대 680 비트를 가지는 TBS (Transport Block Size)에 해당하는 전송 블록(Transport Block, TB)를 전송할 수 있다. 또한 하나의 TB는 복수개의 서브프레임 상에서 순환 반복되어 전송될 수 있는데, 예를 들어 도 11에서 보듯이 하나의 TB를 레이트 매칭(rate matching) 하여 복수의 서브프레임들에서 각 사이클 마다 순환 반복해서 NPDSCH를 통해 전송할 수 있다. 또한 위의 순환 반복 전송은 상향링크 데이터 채널인 NPUSCH(Narrowband Physical Uplink Shared Channel)에도 적용될 수 있다. 또한 수 많은 물리 채널들의 연속적인 반복전송들 사이에 다른 단말들을 위한 제어 정보 및 데이터 전송을 보장하기 위해 갭(gap)이 상향링크 및/또는 하향링크를 위해 설정될 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따라 서로 다른 PRS(Positioning Reference Signal)이 정의되는 시스템에서의 동작에 대해서 설명한다. 서로 다른 PRS는 제1 PRS 및 제2 PRS라 칭할 수 있다. 예를 들어, 제1 PRS는 NB-IoT에서 이용되는 PRS(이하, NB-PRS)일 수 있고, 제2 PRS는 LTE 시스템에서 정의되는 PRS(이하, LTE PRS)일 수 있다. 이하의 예시들에서는, 주로 제1 PRS를 NB-PRS, 제2 PRS를 LTE PRS로 가정하여 설명하지만 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니며, 서로 다른 PRS가 정의되는 경우에 본 발명의 예시들이 적용될 수 있다.

NB-PRS에 대한 본 발명의 예시들에 대한 설명에 앞서, LTE PRS에 대해서 설명한다.

LTE PRS는 상위계층 시그널링에 의해서 PRS 전송을 위해 설정된 하향링크 서브프레임에서만 전송될 수 있다. 만약 노멀(normal) 서브프레임과 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임 모두가 측위 서브프레임으로 설정된다면, 측위를 위해 설정된 MBSFN 서브프레임 내의 OFDM 심볼들은 서브프레임#0에서 사용한 것과 동일한 CP(Cyclic Prefix)를 사용해야 한다. 만약 측위를 위한 서브프레임으로 오직 MBSFN 서브프레임 만이 설정되었다면 해당 MBSFN 서브프레임 내의 PRS를 전송하기 위해서 설정된 서브프레임내의 심볼들은 확장(extended) CP를 사용해야 한다.

LTE PRS는 안테나 포트(antenna port, AP) 6번에서 전송된다.

LTE PRS는 PBCH(Physical Broadcast Channel), PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)가 할당되는 시간/주파수 자원에는 할당되지 않는다.

LTE PRS는 오직 부반송파 간격(subcarrier spacing)이 15kHz(즉, △f=15kHz)인 환경에서 정의된다.

LTE PRS를 위한 시퀀스는 아래 수학식 1과 같이 골드(Gold) 시퀀스 기반의 의사-랜덤 시퀀스 생성기(pseudo-random sequence generator)를 이용해서 생성된다. 의사-랜덤 시퀀스 생성기는 수학식 2와 같이 매 OFDM 심볼의 시작에서 c_init으로 초기화된다.

수학식 1에서 l은 심볼 인덱스, n _s 는 슬롯 인덱스,

는 하향링크 자원블록의 최대 개수이다. 수학식 2에서

는 물리계층 셀 식별자(physical layer cell identity)이다. 상기 수학식 1에서와 같이 LTE PRS는, 실제로 LTE PRS가 매핑되는 자원 블록의 위치 및 크기가 다르더라도, 항상 하향링크 자원블록의 최대 개수(

)를 기준으로 생성된다.

LTE PRS 시퀀스는 LTE PRS 전송을 위해서 설정되는 하향링크 서브프레임 내에서, 노멀 CP의 경우에는 아래의 수학식 3에 따라서, 확장된 CP의 경우에는 아래의 수학식 4에 따라서 결정되는 RE 위치에 매핑될 수 있다.

상기 수학식 3 및 4에서, 상기 수학식 1에 따른 참조신호 시퀀스인

는, 안테나 포트 p에 대한 참조신호로서 사용되는 복소 값의(complex-valued) 변조 심볼인

에 매핑된다. 여기서, k는 부반송파 인덱스이고,

는 하향링크 대역폭 설정(즉, 하향링크를 위해서 할당되는 RB의 개수)이고,

는 상위계층에 의해서 설정되는 LTE PRS 대역폭이고, v_shift는 수학식 5와 같이 셀-특정 주파수 편이 값으로 정의된다. 상기 수학식 3 및 4에서 m'는 하향링크 자원블록의 최대 개수에 따른 대역폭의 중간의 주파수 영역에 LTE PRS를 위한 PRB가 위치하는 것을 의미한다. 즉, 수학식 1에 따라 하향링크 자원블록의 최대 개수를 기준으로 생성된 시퀀스 중에서, 수학식 3 및 4에서 LTE PRS가 매핑되는 PRB의 위치에 대응하는 시퀀스만이 실제로 RE 상에 매핑된다.

도 12 및 도 13는 하나의 자원블록 쌍에서 LTE PRS가 매핑되는 RE 패턴을 나타내는 도면이다.

도 12은 노멀 CP의 경우에서 1개 또는 2개의 PBCH 안테나 포트 개수인 경우 및 4개의 PBCH 안테나 포트 개수인 경우의, LTE PRS가 매핑되는 RE 위치를 예시적으로 나타낸다.

도 13는 확장된 CP의 경우에서 1개 또는 2개의 PBCH 안테나 포트 개수인 경우 및 4개의 PBCH 안테나 포트 개수인 경우의, LTE PRS가 매핑되는 RE 위치를 예시적으로 나타낸다.

다음으로, LTE PRS에 대한 서브프레임 설정에 대해서 설명한다.

LTE PRS 전송을 위한 셀 특정 서브프레임 설정 주기 T_PRS 및 오프셋 △_PRS는 아래의 표 3에 따라서 설정될 수 있다. 상위계층 시그널링을 통해서 제공되는 I_PRS의 값에 대응하는 T_PRS 및 △_PRS는 아래의 표 3에 기초하여 결정될 수 있다. 이에 따라, SFN(System Frame Number) 0에 해당하는 서브프레임을 기준으로 △_PRS 만큼 떨어진 서브프레임을 기준으로 T_PRS 크기의 주기마다 LTE PRS 전송 서브프레임이 결정된다. 여기서, T_PRS 및 △_PRS는 에 의해서 결정되는 서브프레임을 포함하여 후속하는 N_PRS 개의 연속적인 하향링크 서브프레임 상에서 LTE PRS가 전송될 수 있으며, N_PRS의 값은 상위계층 시그널링을 통해서 단말에게 제공될 수 있다. 즉, 각각의 LTE PRS 측위 기회(positioning occasion)는 N_PRS 개의 연속적인 하향링크 서브프레임을 포함한다.

PRS configuration Index I_PRS	PRS periodicity T_PRS (subframes)	PRS subframe offset △_PRS (subframes)
0 - 159	160	I_PRS
160 - 479	320	I_PRS - 160
480 - 1119	640	I_PRS - 480
1120 - 2399	1280	I_PRS - 1120
2400 - 4095	Reserved

아래의 표 4는 LTE PRS 설정에 대한 상위계층 시그널링을 예시적으로 나타낸다.

-- ASN1START

PRS-Info ::= SEQUENCE {
prs-Bandwidth ENUMERATED { n6, n15, n25, n50, n75, 100, ... },
prs-ConfigurationIndex INTEGER (0..4095),
numDL-Frames ENUMERATED {sf-1, sf-2, sf-4, sf-6, ...},
...,
prs-MutingInfo-r9 CHOICE {
po2-r9 BIT STRING (SIZE(2)),
po4-r9 BIT STRING (SIZE(4)),
po8-r9 BIT STRING (SIZE(8)),
po16-r9 BIT STRING (SIZE(16)),
...
} OPTIONAL -- Need OP
}

-- ASN1STOP

상기 표 4의 정보요소(Information Element)는 PRS-Info라고 칭할 수 있고, 셀에서 LTE PRS 설정에 관련된 정보를 제공할 수 있다.

LTE PRS 설정 정보는 기본적으로 LPP(LTE positioning protocol) 계층, 즉, 로케이션(location) 서버로부터 하나의 참조 서빙 셀을 위한 LTE PRS (구체적으로 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)를 위한 LTE PRS) 설정 정보를 기지국을 통해 단말에게 설정한다.

LTE PRS 설정 정보는, 상기 표 4에서 나타내는 파라미터들을 포함할 수 있다. 구체적으로, PRS 대역폭(prs-Bandwidth)은 LTE PRS의 설정을 위해 사용되는 대역폭에 해당하는 값으로서 PRB 개수로서 지시된다. PRS 설정 인덱스(prs-ConfigurationIndex)의 값은 표 3에서 설명한 I_PRS의 값을 지시하며, 이에 따라 PRS 주기(T_PRS) 및 오프셋(△_PRS) 값이 설정될 수 있다. 하향링크 서브프레임 개수(numDL-Frames)는 LTE PRS가 전송되는 연속하는 서브프레임 개수(N_PRS)를 지시한다. PRS 뮤팅 정보(prs-MutingInfo)는 셀의 PRS 뮤팅 설정에 대한 정보를 제공하며, LTE PRS 측위 기회(positioning occasion)를 단위로 카운트하며, T_REP의 주기 값의 비트맵(bitmap) 형태로 지시된다. 하나의 비트가 0인 경우에 해당 PRS 측위 기회 내의 모든 하향링크 서브프레임에서 LTE PRS 전송이 수행되지 않는다(즉, LTE PRS 전송이 뮤팅된다)

도 14을 참조하여 본 발명과 관련된 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)에 대해서 설명한다.

OTDOA는 LTE 차원에서 통신 위성에서 지상국으로 정보를 송신하는 위치추적 방식이다. OTDOA는 다양한 위치에서 송신된 무선 신호의 도착 시간 차이를 측정하는 것에 기반을 두고 있다. 복수의 셀은 참조 신호를 전송하고 단말은 이를 수신할 수 있다. 복수의 셀의 각각과 단말의 위치 사이의 거리가 다르기 때문에, 복수의 셀의 각각으로부터 전송된 참조신호가 단말에서 수신되는 도착 시간에 서로 차이가 날 수 있다. 시간의 차이는 단말기에 의해 기록되어 네트워크로 전송된다. 네트워크는 사용자 단말기의 위치를 계산하기 위해 시간의 차이를 각 셀의 안테나 위치정보와 결합한다. 적어도 세 개의 셀이 사용자 단말기에 의해 측정될 수 있다. 또한, 적어도 세 개의 셀은 참조셀(reference cell) 및 이웃셀(neighboring cell)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 기지국들(eNodeBs) 각각으로부터 단말이 참조신호를 수신하는 시점의 차이는 참조신호시간차이(RSTD)로 정의된다. 이러한 위치 측정은 전체적 하향링크(downlink) 신호에 진입되고, 다른 기지국들(eNodeBs)로부터 수신된 특별한 참조신호의 TDOA 측정에 기반한다.

도 15은 본 발명과 관련된 LPP(LTE positioning protocol)에 대한 제어 평면 및 사용자 평면 구성도를 나타낸다.

측위 기술은 E-CID(Enhanced Cell ID), OTDOA(Time Difference of Arrival), A-GNSS(Global Navigation Satellite System) 등으로 정의될 수 있으며, 이는 제어 평면과 사용자 평면의 위치 측위 솔루션을 동시에 지원할 수 있는 것이 특징이다. LTE 네트워크 기반 측위 기능은 E-SMLC(Evolved-Serving Mobile Location Centre)/SLP(SUPL(Secure User Plane Location) Location Platform)에서 주관할 수 있다.

이하에서는 NB-PRS에 대한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.

먼저 NB-PRS의 정의 및 LTE PRS와 NB-PRS를 고려하는 측위 동작에 대해서 설명한다.

NB-PRS는 오직 부반송파 간격(subcarrier spacing)이 15kHz(즉, △f=15kHz)를 위해서 정의될 수 있다.

NB-PRS는 상위계층 시그널링에 의해서 설정되는 NB-PRS 전송을 위해 설정된 하향링크 서브프레임(이하, NB-PRS 전송 서브프레임)에서만 전송될 수 있다. NB-PRS 전송 서브프레임에 대한 설정에 대한 본 발명의 구체적인 예시들은 후술하기로 한다.

NB-IoT에서 동작하는 단말(이하, NB 단말)은 NB-IoT에서 동작하는 기지국(이하, NB 기지국)으로부터 MBSFN 서브프레임 설정을 받지 않으므로, NB 단말은 특히 대역-내(In-band) 동작모드에서도 MBSFN 서브프레임에 대한 정보 없이 동작할 수 있다. 만약, NB 단말이 오직 노멀 CP를 지원하는 것으로 정의되는 경우라면, NB 기지국이 알고 있는 (즉, NB 단말은 알지 못하는) MBSFN 서브프레임의 존재 여부에 무관하게, NB-PRS 전송 서브프레임으로 설정된 서브프레임에서 NB 단말은 항상 노멀 CP가 적용되는 것을 가정하고 동작할 수 있다. 한편, 보호-대역(Guard-band) 또는 대역-외(Out-band) 동작모드에서는 MBSFN 서브프레임이 존재하지 않으므로 이에 대한 정보 없이도 동작할 수 있다.

NB 기지국은 일반 LTE 단말과 NB 단말(즉, LTE 대역-내 및 보호-대역 동작 모드의 단말) 모두를 지원할 수 있다.

NB 단말은 NB-IoT 기능만을 지원하는 것으로 가정한다. 따라서, NB 단말은 일반 LTE 단말들을 위한 셀-특정 정보 및 단말-특정 정보를 포함한 모든 동작에 대해서 기본적으로는 알 수 없는 것으로 가정한다. 따라서, NB 단말에게 셀-특정 정보 및 단말-특정 정보를 알려주기 위해서는, 별도의 NB-IoT 시그널링을 이용할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 NB-PRS의 안테나 포트 정의 및 이를 위한 새로운 시그널링 방안에 대해서 설명한다.

NB-PRS의 안테나 포트는 LTE PRS의 안테나 포트(즉, 안테나 포트 인덱스 6)와 동일할 수도 있고, LTE PRS의 안테나 포트와 독립적일 수도 있다. 이러한 NB-PRS 안테나 포트에 대한 설정(즉, LTE PRS 안테나 포트와 동일한지 여부에 대한 설정)은 상위계층 시그널링을 통해서 NB 단말에게 제공될 수도 있고, 또는 미리 고정된 값으로 정해져서 별도의 시그널링 없이도 단말이 미리 알고 있을 수도 있다.

상위계층 시그널링을 통해서 NB-PRS가 LTE PRS와 동일한 안테나 포트에서 전송되는 것으로 설정되는 경우, NB 단말은 NB-PRS와 LTE PRS 모두를 이용할 수 있다 (예를 들어, NB-PRS 및 LTE PRS 모두를 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 위해서 이용할 수도 있다). NB-PRS와 LTE PRS가 동일한 안테나 포트를 가지도록 설정된다는 것은, 어떤 RE에 대한 채널 추정(estimation)을 위해, 인접한 다른 RE의 NB-PRS에 기초하여 추정되는 채널 정보, 및 또 다른 RE의 LTE PRS에 기초하여 추정되는 채널 정보를 모두 이용할 수 있다는 의미를 가진다. 즉, 서로 다른 타입의 참조신호에 의해 추정되는 채널 정보를 조합(combine)하는 경우 채널 추정 성능을 높일 수 있고, 이에 따라 측위 성능을 높일 수 있다.

예를 들어, NB-PRS 및 LTE PRS의 안테나 포트가 동일한 경우, NB-PRS 기회(occasion) 및 LTE PRS 기회의 설정에 따라서 NB-PRS 기회와 LTE PRS 기회가 중복되는 서브프레임에서는, NB 단말은 NB-PRS를 이용하여 추정된 채널 정보와 LTE PRS를 이용하여 추정된 채널 정보 모두를 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 위해서 이용할 수 있다. 또는 NB 단말은 NB-PRS를 LTE PRS 로 가정하여 추정된 측위 정보를 생성할 수 있다. 위와 같은 중복되는 서브프레임에서는 NB 단말이 LTE PRS를 수신하기 위해서는 LTE PRS 시퀀스와 패턴 정보를 사전에 알고 있어야 한다. 해당 사전 정보들은 NB 기지국에 의해서 미리 설정되거나 제공될 수 있다.

상위계층 시그널링을 통해서 LTE PRS의 안테나 포트와 다른 독립적인 안테나 포트가 NB-PRS를 위해서 설정되는 경우, NB 단말은 LTE PRS를 이용하지 않고 NB-PRS 만을 이용하여 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 수행할 수 있다.

또는, NB-PRS 안테나 포트 설정에 대한 상위계층 시그널링이 단말에게 제공되지 않는 경우에는, NB 단말은 NB-PRS 안테나 포트가 LTE PRS와 독립적인 것으로 가정하고, NB 단말은 LTE PRS를 이용하지 않고 NB-PRS 만을 이용하여 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 수행할 수 있다.

추가적인 또는 대안적인 예시로서, NB-PRS의 안테나 포트는 LTE CRS(Cell-Specific Reference Signal)의 안테나 포트(즉, 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 또는 3)와 동일한 것으로 또는 독립적인 것으로 상위계층 시그널링을 통해서 설정될 수도 있다.

예를 들어, 상위계층 시그널링을 통해서 NB-PRS가 LTE CRS와 동일한 안테나 포트에서 전송되는 것으로 설정되는 경우, LTE CRS는 모든 서브프레임에서 전송되므로, NB 단말은 NB-PRS를 수신하는 서브프레임 모두에서 LTE CRS를 이용할 수 있다. 따라서, NB 단말은 NB-PRS를 이용하여 추정된 채널 정보와 LTE CRS를 이용하여 추정된 채널 정보 모두를 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 위해서 이용할 수 있다.

추가적인 또는 대안적인 예시로서, NB-PRS의 안테나 포트는 LTE DRS(Discovery Reference Signal)의 안테나 포트와 동일한 것으로 또는 독립적인 것으로 상위계층 시그널링을 통해서 설정될 수도 있다.

예를 들어, 상위계층 시그널링을 통해서 NB-PRS가 LTE DRS와 동일한 안테나 포트에서 전송되는 것으로 설정되는 경우, LTE DRS는 사전에 상위계층 시그널링에 의해서 설정된 서브프레임에서 전송될 수 있다. NB 단말이 NB-PRS를 수신하는 서브프레임에서 만약 LTE DRS 또한 수신한다면, NB 단말은 LTE DRS를 측위 정보 생성에 이용할 수 있다. 따라서, NB 단말은 NB-PRS를 이용하여 추정된 채널 정보와 LTE DRS를 이용하여 추정된 채널 정보 모두를 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 위해서 이용할 수 있다. 여기서 LTE DRS는 스몰셀 환경에서 보다 적은 전력소모를 통해서 다수의 스몰셀 중에서 접속이 가능한 충분한 수신 품질을 제공하는 셀을 찾기 위해서 이용될 수 있는 참조신호이고, LTE DRS는 스몰셀 기지국들이 다소 긴 주기(예를 들어, DRS occasion 주기 설정) 내에서 전송하는 참조신호이며, LTE DRS는 CRS, PSS/SSS 그리고 만약 설정되면 CSI-RS 들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 DRS occasion은 복수 개의 하향링크 서브프레임으로 구성되며(예를 들어, 5 개의 서브프레임) 그 중 일부 혹은 모든 서브프레임에서 CRS, PSS/SSS 그리고 CSI-RS가 전송될 수 있다. 그러므로 상기 CRS/PRS와 마찬가지로 DRS와 NB-PRS가 같은 안테나 포트를 가지도록 네트워크 시그널링을 통해서 단말에게 지시하여 측위 품질을 향상 시킬 수 있다.

추가적인 또는 대안적인 예시로서, NB-PRS의 안테나 포트는 NB-IoT 시스템에서 동기화 목적으로 사용되는 NPSS 또는 NSSS의 안테나 포트와 동일한 것으로 또는 독립적인 것으로 상위계층 시그널링을 통해서 설정될 수도 있다.

예를 들어, 상위계층 시그널링(예를 들어, LPP layer 또는 RRC layer)을 통해서 NB-PRS가 NPSS 또는 NSSS와 동일한 안테나 포트에서 전송되는 것으로 NB 단말이 설정되는 경우, NB 단말은 NB-PRS를 수신하는 서브프레임에서 동시에 NPSS 또는 NSSS 수신한다면, NPSS 또는 NSSS를 NB-PRS와 같이 측위 정보를 생성하는데 이용할 수 있다. 여기서, NPSS는 하나의 라디오 프레임 내에서 10ms 주기로 서브프레임 5번에서 전송되고, NSSS는 하나의 라디오 프레임 내에서 20ms 주기로 서브프레임 9번에서 전송되므로, NPSS 또는 NSSS는 NB-PRS가 전송되는 서브프레임과 시간 도메인에서 서로 중복되거나 인접할 수 있다. 따라서, NB-PRS와 NPSS 또는 NSSS가 동일한 안테나 포트를 가지도록 설정된다는 것은, 어떤 RE에 대한 채널 추정(estimation)을 위해, 인접한 다른 RE의 NB-PRS에 기초하여 추정되는 채널 정보, 및 또 다른 RE의 NPSS 또는 NSSS에 기초하여 추정되는 채널 정보를 모두 이용할 수 있다는 의미를 가진다. 즉, 서로 다른 타입의 참조신호에 의해 추정되는 채널 정보를 조합(combine)하는 경우 채널 추정 성능을 높일 수 있고, 이에 따라 측위 성능을 높일 수 있다.

추가적인 또는 대안적인 예시로서, NB-PRS의 안테나 포트는 NB-IoT 시스템에서 하향링크 데이터 채널(NPDSCH, Narrowband Physical Downlink Shared Channel) 복조 목적으로 사용되는 NRS(Narrowband Reference Signal)의 안테나 포트와 동일한 것으로 또는 독립적인 것으로 상위계층 시그널링을 통해서 설정될 수도 있다. 기본적으로 단말은 상기 상위계층 시그널링을 수신한다면 NRS 포트 0번이 NB-PRS와 동일한 안테나 포트로 설정되는 것으로 가정할 수 있다. 반면에 추가적인 상위계층 시그널링 (예를 들어, NRS 포트 0 또는 NRS 포트 1과 NB-PRS의 관계에 대한 설정 정보)을 통해서 단말에게 직접적으로 특정 NRS 안테나 포트가 NB-PRS와 서로 동일한 안테나 포트로 설정이 가능하다.

예를 들어, 상위계층 시그널링을 통해서 NB-PRS가 NRS와 동일한 안테나 포트에서 전송되는 것으로 설정되는 경우, 상기 설정된 하나의 NRS 안테나 포트는 기본적으로 NPDSCH 가 전송되는 서브프레임에서 단말이 이용가능하기 때문에 NB-PRS가 전송되는 서브프레임과는 중복되지 않을 수 있다. 따라서 상기 상위계층 시그널링을 통해서 NB-PRS와 NRS가 동일한 안테나 포트가 설정된 단말 에게는 NB-PRS 전송 서브프레임과 NRS와 함께 전송되는 NPDSCH 전송 서브프레임이 시간적으로 연속적으로 수행될 수 있도록 보장하는 것이 측위 정보의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 방법이다.

NB-PRS 시퀀스를 생성하기 위해서 NRS가 가정하는 전체 PRB 수의 중심에 해당하는 PRB 인덱스를 기준으로 수행한다. 따라서 NRS와 마찬가지로 어떤 PRB에서 전송되는지에 상관없이 상기 가정을 기반으로 NB-PRS 시퀀스가 생성된다.

이와 같은 NB-PRS의 안테나 포트에 대한 상위계층 설정 정보는, MIB-NB(Master Information Block-Narrow Band)에 포함되어 NPBCH(Narrow band PBCH)를 통해서 단말들에게 제공되거나, SIB(System Information Block)에 포함되어 NPDSCH(Narrow band PDSCH)를 통해서 단말들에게 제공되거나, 전용(dedicated) RRC 시그널링, 또는 LPP 시그널링을 통해서 단말에게 제공될 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 NB-PRS 및 LTE PRS 수신을 위한 NB 단말 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 대역-내 동작 모드인 경우에 대해서 설명한다.

전술한 바와 같이 NB-PRS의 AP에 대한 설정에 추가적으로, NB 기지국은 NB-PRS 전송이 LTE PRS 전송과 시간 자원, 주파수 자원, 또는 시간-주파수 자원 상에서 중첩되도록 설정할 수도 있다. NB 기지국은 시스템 또는 셀 내의 LTE PRS/NB-PRS 오버헤드 감소, 보다 유연한 LTE PRS/NB-PRS 기회, LTE PRS/NB-PRS 전송 서브프레임, LTE PRS/NB-PRS PRB 쌍 설정, 주파수 자원 활용 효율성 등을 고려하여 LTE PRS와 NB-PRS 전송 자원을 설정할 수 있다.

도 16는 본 발명에 따른 제1 PRS 및 제2 PRS 전송 자원의 일례를 나타내는 도면이다.

도 16의 예시에서 제1 PRS(예를 들어, NB-PRS) 전송 RB(또는 PRB)는, 제2 PRS(예를 들어, LTE PRS) 전송 RB들(또는 PRB들)과 시간 도메인 및 주파수 도메인 상에서 중첩될 수 있다.

기본적으로, NB-PRS 전송을 위한 시퀀스 생성 및 매핑 패턴은, LTE PRS 전송을 위한 시퀀스 생성 및 매핑 패턴과 상이할 수도 있다. 이 경우, LTE PRS에 대한 역방향 호환성을 지원하기 위해서, NB-PRS와 LTE PRS 전송이 모두 설정된 (즉, NB-PRS 및 LTE PRS가 중첩되는) 서브프레임 및 PRB에서, NB 단말은 LTE PRS의 시퀀스 및 매핑 패턴을 기준으로 NB-PRS를 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 16에서와 같이 NB-PRS와 LTE PRS 전송이 중첩되는 서브프레임 및 PRB(도 16에서 First PRS RB)에서, NB 기지국은 LTE PRS의 시퀀스 및 매핑 패턴을 NB-PRS에 적용하여 NB 단말에게 전송할 수 있다. 또한, NB-PRS가 LTE PRS와 중첩되지 않는 다른 서브프레임 및 PRB에서는 LTE PRS와는 상이한 시퀀스 생성 및 매핑 패턴이 NB-PRS에 대해서 적용된다고 하더라도, NB-PRS가 LTE PRS와 중첩되는 서브프레임 및 PRB(도 16에서 First PRS RB)에서는 LTE PRS와 동일한 시퀀스 생성 및 매핑 패턴이 NB-PRS에 대해서 적용될 수 있다. 즉, 기지국 입장에서 상기 중첩되는 서브프레임 및 PRB에서는 NB-PRS 서브프레임이라 할지라도 LTE PRS가 대신 전송될 수 있다. 이것은 LTE 단말들에게 역방향 호환성을 유지할 수 있게 한다. 이에 따라, NB 단말은 NB-PRS와 LTE PRS가 중첩되는 서브프레임 및 PRB에서는 NB-PRS 대신 LTE PRS를 기반으로 (즉, LTE PRS를 NB-PRS인 것으로 가정하여) 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 수행할 수 있다. 이러한 예시는, LTE PRS의 안테나 포트가 NB-PRS의 안테나 포트와 동일한 경우는 물론, 독립적인 경우에도 적용될 수 있다.

보다 구체적으로, NB 단말은 일반 LTE 단말들을 위한 셀-특정 정보 및 단말-특정 정보를 포함한 시스템 정보들에 대해서 알 수 없더라도, NB 단말이 LTE Cell ID 및 NB-IoT Cell ID가 동일한지 여부에 대한 정보, LTE CRS 시퀀스 정보(PRB 인덱스 정보(즉, 전체 대역에서 매핑되는 LTE CRS 시퀀스 중에서 특정 PRB에서의 시퀀스를 파악하는 정보) 포함) 등을 NPBCH(또는 MIB-NB)를 통해서 수신하고, NB-IoT Cell ID를 NSSS(Narrow band SSS)를 통해서 획득한 경우, NB 단말은 이러한 정보들에 기초한 LTE-PRS 시퀀스 생성 및 매핑 패턴에 따른 LTE-PRS가 상기 NB-PRS와 LTE-PRS 전송 자원이 중복된 경우에 수신될 것으로 기대할 수 있다.

아래의 표 5는 본 발명에 따른 MIB-NB 정보요소의 예시적인 구성을 나타낸다.

-- ASN1START

MasterInformationBlock-NB :: = SEQUENCE {
systemFrameNumber-MSB-r13 BIT STRING (SIZE (4)),
hyperSFN-LSB-r13 BIT STRING (SIZE (2)),
schedulingInfoSIB1-r13 INTEGER (0..15)),
systemInfoValueTag-r13 INTEGER (0..31)),
ab-Enabled-r13 BOOLEAN
channelRasterOffset-NB-r13
operationModeInfo-r13 CHOICE {
inband-SamePCI-r13 Inband-SamePCI-NB-r13
inband-DifferenctPCI-r13 Inband-DifferentPCI-NB-r13,
guardband-r13 Guardband-NB-r13
standalone-r13 Standalone-NB-r13
},
Spare BIT STRING (SIZE (11))
}

상기 표 5에서 systemFrameNumber-MSB-r13는 SFN을 지시하는 필드이고, hyperSFN-LSB-r13는 HyperSFN의 2개 LSB(Least Significant Bit)를 지시하는 필드이고, schedulingInfoSIB1-r13은 SIB1의 스케줄링 정보를 지시하는 필드이고, systemInfoValueTag-r13는 MIB, SIB4/16을 제외한 SIB들에게 공통의 정보에 해당하는지를 지시하는 필드이고, ab-Enabled-r13는 그 값이 TRUE이면 엑세스 제한(access barring)이 적용되는 것을 나타내는 필드이고, channelRasterOffset-NB-r13는 LTE 채널 래스터와 NB-IoT 중심 주파수 사이의 오프셋 정보를 포함하는 필드이다. NB-IoT 는 LTE 주파수 밴드를 활용하는 in-band 모드에서 100kHz 마다 나타나는 LTE 채널 래스터를 사용하기 때문에 LTE 채널 래스터와 NB-IoT가 운용되는 PRB(또는 carrier)의 중심 주파수 사이의 주파수 간격에 대한 offset 정보가 요구될 수 있다.

또한, operationModeInfo-r13 필드는 inband-SamePCI, inband-DifferenctPCI, guardband, standalone의 4가지 모드 중의 하나를 선택적으로 포함한다. 여기서, inband-SamePCI-r13 필드는 LTE와 동일한 PCID(Phisical Cell ID)를 가지는 대역-내 동작모드이며, LTE CRS를 활용하도록 CRS 시퀀스 정보(PRB 인덱스 정보 포함)를 제공할 수 있다. 또한, inband-DifferenctPCI-r13 필드는, LTE와 상이한 PCID를 가지는 대역-내 동작 모드이며, LTE CRS AP 개수 및 래스터 오프셋 정보를 추가로 제공할 수 있다. 또한, guardband-r13 및 standalone-r13 필드는 각각 보호-대역 동작 모드 및 자립형 동작 모드를 지시한다.

여기서, LTE CRS 시퀀스 정보 제공을 위한 PRB 인덱스 지시 정보는 LTE PRS 시퀀스 정보(즉, LTE PRS가 전송되는 PRB가 전체 시스템 대역 중에서 어디에 위치하는지)를 획득하기 위해서 재활용될 수 있다. 이에 따라, LTE PRS에 대한 구성 정보(시퀀스 생성, 매핑 패턴, 주파수 위치, 전송 서브프레임 설정 등)를 NB 단말이 직접적으로 알 수 없더라도, 위와 같은 다른 정보로부터 LTE PRS 시퀀스 정보를 유추함으로써, NB-PRS 기회 내에서 LTE PRS를 수신할 수 있다.

또한, 도 12에서 설명한 바와 같이 PBCH 안테나 포트 개수(즉, CRS 안테나 포트 개수)에 따라서 상이한 LTE PRS 패턴을 NB 단말이 유추하고 LTE PRS를 수신할 수 있다. 만약 NB-IoT Cell ID가 LTE Cell ID와 같은 경우에는 PBCH 안테나 포트 개수는 기지국에 의해서 시그널링되거나, 또는 NB-RS(NarrowBand Reference Signal)과 동일한 안테나 포트 수를 가진다고 단말은 가정할 수 있다. 기본적으로 NB 단말은 NPBCH 을 수신하는 과정에서 NB-RS 안테나 포트 수를 확인할 수 있기 때문에 그렇게 확인한 NB-RS 안테나 포트 수를 LTE PBCH 안테나 포트 수와 같다고 가정할 수 있다. 만약 NB-IoT Cell ID가 LTE Cell ID와 다른 경우에는 LTE PBCH 안테나 포트 개수는 상기 표 5와 같이 NPBCH에 의해서 지시될 것이다. 상기 NB-RS는 NB-IoT 시스템에서 NPBCH, NPDCCH, NPDSCH 등의 하향링크 채널들의 복조를 위해서 해당 채널들과 같이 전송된다.

만약 NB-IoT Cell ID가 LTE Cell ID와 다른 경우에는 LTE Cell ID 정보가 추가적으로 NB 단말에게 제공되어 LTE PRS 시퀀스 결정에 이용될 수 있다. 왜냐하면, NB 단말은 LTE와 Cell ID 값이 다르다는 정보만 알지 정확한 LTE PCID 값을 이 경우에 알 수 없기 때문에 LTE PRS 시퀀스 정보를 알기 위해서는 추가적인 LTE Cell ID 정보가 제공될 수 있다. 이와 같은 추가적인 정보들은 상위계층(예를 들어, LPP 계층) 시그널링을 통해서 NB 단말에게 제공될 수도 있다.

추가적인 예시로서, NB 단말이 NB-PRS 및 LTE PRS를 모두 수신할 수 있다고 가정하면, NB-PRS 전송 서브프레임 또는 PRB가 LTE PRS 전송 서브프레임 또는 PRB와 중첩되지 않는 경우에도, NB 단말은 NB-PRS 및 LTE PRS를 모두 이용하여 추정된 채널 정보에 기초하여 측위 정보(예를 들어, RSTD)를 생성할 수 있다. 예를 들어, NB 단말이 대역-내 동작모드이고, NB-PRS 기회와 LTE PRS 기회가 중첩되지 않는 경우에는, 서로 다른 서브프레임에서 서로 다른 PRS에 의해서 추정된 채널 정보를 모두 조합할 수 있으며, 이를 위해서 NB-PRS와 LTE PRS의 안테나 정보를 동일하게 하는 설정이 유효하게 적용될 수 있다. 특히, RSTD의 계산은 하나 이상의 설정된 서브프레임에서 연속적으로 추정된 채널 상태 정보를 이용하므로, 서로 다른 서브프레임에서 서로 다른 PRS를 조합하는 경우에 NB 단말의 측위 정보의 정확성을 보다 높일 수도 있다.

다음으로, NB-PRS의 시퀀스는 상기 수학식 1 및 수학식 2에 따라서 생성될 수 있다. 여기서, NB-IoT에서는 노멀 CP만을 지원하는 것으로 정의되어 있어서, 수학식 2의 확장된(extended CP)의 경우는 고려하지 않을 수도 있다. 그러나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않고, NB-IoT에서 확장된 CP를 지원하는 경우도 포함한다.

NB-PRS의 서브프레임의 RB 쌍에서의 RE 매핑 패턴은 상기 수학식 3 및 5에 따라서 결정될 수 있다. 여기서, N^PRS _RB는 LTE PRS의 대역폭을 의미하고, NB-PRS의 경우에는 1개의 PRB에만 사용하므로, 수학식 3에서 N^PRS _RB는 1의 값으로 대체되고, m=0, 1로 정의되고, m'=m+N^max,DL _RB-1 로 정의된다. 이를 정리하면 아래의 수학식 6과 같다. 한편, 보호-대역 동작 모드 또는 자립형 동작 모드에서 적용될 수 있는 RE 매핑 패턴들(예를 들어, 도 17 내지 도 20)은, 대역-내 동작 모드와 마찬가지로 하나의 PRB 만 사용할 수 있지만, 대역-내 동작 모드의 RE 매핑 패턴과는 다른 시간-주파수 위치를 가질 수 있다. 따라서 보호-대역 동작 모드 또는 자립형 동작 모드의 NB-PRS 패턴들은 수학식 6과 유사하게 표현되지만, 수학식 6에서 k(주파수 RE 인덱스)와 l (OFDM심볼 인덱스)값을 다른 값으로 설정함으로써 표현할 수 있다.

NB-PRS 매핑 패턴에 있어서, NB-IoT에서는 노멀 CP만을 지원하는 것으로 정의되어 있으므로, 수학식 4와 같은 확장된 CP의 경우는 고려하지 않을 수도 있다. 그러나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않고, NB-IoT에서 확장된 CP를 지원하는 경우도 포함한다. 이 경우, 수학식 4에서 N^PRS _RB 의 값은 1 의 값으로 대체될 수 있다.

여기서, NB-PRS 시퀀스 생성 및 매핑 패턴 결정에 있어서 수학식 2 및 수학식 5의 N^Cell _ID는 NB-IoT Cell ID 값인 N^NCell _ID 값으로 대체될 수 있다. 만약 NB 기지국에 의해서 LTE Cell ID 값과 NB-IoT Cell ID 값이 동일하다고 지시되는 경우에는, N^Cell _ID 값과 N^NCell _ID 값은 동일하게 설정될 수 있다.

도 17 내지 도 20은 본 발명에 따른 보호-대역 또는 자립형 동작 모드에서의 NB-PRS RE 매핑 패턴을 나타내는 도면이다.

기본적으로 NB-IoT는 위에 언급한 바와 같이 3가지 동작 모드로 동작이 가능하다. 3가지 동작 모드는 NPBCH에 의해서 전달되는 MIB-NB 정보 내에 포함되어 셀 내의 모든 NB 단말들에게 셀 특정한 방식으로 제공된다.

특히, 보호-대역 동작 모드 및 자립형 동작 모드에서는 하나의 서브프레임 및 하나의 PRB(180kHz)에 정의되는 기존 LTE PRS 패턴을 그대로 사용하지 않고, 새로운 NB-PRS 패턴을 사용할 수 있다. 대역-내 동작 모드와는 달리, 보호-대역 동작 모드 또는 자립형 동작 모드가 적용되는 시간-주파수 자원에서는, LTE 제어 영역 및 CRS 전송이 없다. 즉, LTE PRS 패턴은 제어 영역 및 CRS가 항상 존재하는 것을 기반으로 디자인되었기 때문에, 제어 영역 및 CRS 전송 OFDM 심볼에서는 LTE PRS가 할당되지 않았다.

보호-대역 동작 모드 및 자립형 동작 모드의 NB-PRS 패턴은, LTE PRS 패턴에서 새로운 OFDM 심볼 영역 내에 새로운 NB-PRS 패턴을 할당하는 것을 고려할 수 있다. 또한 NB-PRS 패턴에서는, 주파수 재사용 팩터(frequency reuse factor) 6 (즉, v_shift=NB_PCID mod 6)를 유지하고, 실내 채널 환경(즉, 매우 많은 다중 경로(rich-multipath) 시나리오)에서 발생하는 긴 지연 확산(delay spread)이 단말의 TOA (Time of Arrival) 추정시 사이드-로브(side-lobe) 값을 더 크게 증가시키기 때문에 주파수 도메인 관점에서 보다 균일한 NB-PRS 할당을 고려할 수 있다. 상기 NB_PCID에 대해서는 상위 레이어 시그널링(예를 들어, MIB-NB)에 의해서 LTE_PCID와 동일한지 여부에 대한 정보가 제공된다. 만약 NB_PCID와 LTE_PCID가 다르면 NB_PCID 값은 NSSS에 의해서 제공된 값을 기반으로 사용되고 LTE CRS 정보는 MIB-NB에서 CRS 포트 수를 제공한다. 여기서, LTE_PCID와 NB_PCID가 다를지라도 NB 기지국은 LTE_PCID가 지시하는 v_shift 값과 NSSS로부터 유도되는 NB_PCID가 지시하는 v_shift 값은 동일하도록 보장해야 한다.

도 21 및 도 22는 본 발명에 따른 제1 PRS 및 제2 전송 자원의 다른 예시들을 나타내는 도면이다.

도 21 및 도 22의 예시에서 제1 PRS(예를 들어, NB-PRS) 전송 RB(또는 PRB)는, 제2 PRS(예를 들어, LTE PRS) 전송 RB들(또는 PRB들)와 주파수 도메인 상에서는 동일한 자원(예를 들어, PRB)를 사용하지만, 시간 도메인 상에서는 서로 다른 자원(예를 들어, 서브프레임)을 사용하는 경우를 나타낸다. 여기서, 도 21의 예시에서는 NB-PRS 전송 서브프레임과 LTE PRS 서브프레임이 시간 도메인 상에서 불연속적인 경우를 나타내고, 도 22의 예시에서는 연속적인 경우를 나타낸다.

전술한 바와 같이 NB 단말은 NB-PRS에 대한 설정 정보에 추가적으로 LTE PRS 기회 및 관련 설정에 대한 정보를 상위계층 시그널링을 통해서 NB 기지국으로부터 제공받을 수 있다. 도 16 및 도 21의 예시에서는 NB-PRS와 LTE PRS의 설정이 독립적으로 LPP 계층에서 제공되는 경우를 가정한다.

한편, 도 22의 예시에서는 NB-PRS 기회는 항상 LTE PRS 기회와 연속적으로 할당되도록, NB-PRS 기회에 대한 설정(예를 들어, NB-PRS의 주기 및 오프셋)은, LTE PRS 기회에 대한 설정(예를 들어, 상기 표2를 참조하여 설명한 LTE PRS의 주기 및 오프셋)에 연관되어 NB 단말에게 제공될 수 있다.

예를 들어, 도 22의 예시에서 LTE PRS 기회 설정을 위한 오프셋(Second PRS_Offset) 및 주기(Second PRS_Periodicity)이 단말에게 제공될 수 있다. 추가로 NB-PRS 기회에 대한 설정 정보는, LTE PRS 기회를 기준으로 NB-PRS 오프셋 값의 형태로 제공될 수 있다.

예를 들어, NB-PRS 오프셋은 LTE PRS 기회가 시작하는 시점으로부터 NB-PRS 기회가 시작하는 시점까지의 차이값의 형태, 즉, 도 22의 예시에서 First PRS_Offset1의 형태로 정의될 수 있다. 이 경우, First PRS_Offset1의 값이 LTE PRS의 연속하는 하향링크 서브프레임 개수(표 3와 관련한 설명에서 N_PRS의 값), 즉, 도 22의 예시에서 제2 PRS 하향링크 서브프레임(Second PRS DL subframes)의 값으로 주어지면, LTE PRS 기회와 NB-PRS 기회가 연속적으로 설정될 수 있다.

또는, NB-PRS 오프셋은 LTE PRS 기회가 종료하는 시점으로부터 NB-PRS 기회가 시작하는 시점까지의 차이값의 형태, 즉, 도 22의 예시에서 First PRS_Offset2의 형태로 정의될 수도 있다. 이 경우, First PRS_Offset2의 값이 0으로 주어지면, LTE PRS 기회와 NB-PRS 기회가 연속적으로 설정될 수 있다.

또는, LTE PRS 기회와 NB-PRS 기회의 오프셋 값이 0으로 미리 정해지고, 단말에게 별도로 시그널링되지 않아도 단말이 그 값이 0인 것을 알고 있는 것으로 가정할 수도 있다. 이는 LTE PRS 기회와 NB-PRS 기회가 항상 연속적으로 할당된다는 것을 의미한다.

이와 같이 LTE PRS 기회와 NB-PRS 기회가 연속적으로 할당되는 경우, NB 단말이 하나의 측위 정보(예를 들어, RSTD 측정 샘플값)를 생성함에 있어서 더 많은 수신 에너지를 이용하여 더 높은 품질의 측위 정보를 생성할 수 있도록 한다. 따라서 NB-PRS와 LTE PRS 기회가 연속적으로 할당되는 경우에서는 NB-PRS와 LTE PRS 기회를 모두 포함한 하나의 기회에서 RSTD 측정 샘플을 생성할 수 있다. 이것은 이후 RSTD 보고를 위한 하나의 샘플값으로 고려할 수 있다.

이와 같이, NB 단말에게 NB-PRS 설정 정보에 추가적으로 LTE PRS 설정에 대한 정보가 제공된다면, NB 단말의 측위 동작은 NB-PRS 및 LTE PRS를 모두 사용하여 수행될 수 있으므로, 보다 높은 품질이 측위 정보를 생성할 수 있다.

따라서, NB-PRS 기회와 LTE PRS 기회가 중첩되거나 그렇지 않은 경우, 및 NB-PRS 전송 PRB와 LTE PRS 전송 PRB가 중첩되거나 그렇지 않은 경우 모두에 있어서, NB 단말에게 NB-PRS 설정 정보에 추가적으로 LTE PRS 설정 정보가 제공되면, NB 단말은 LTE PRS 기회 내에서 LTE PRS를 이용하여 측위 정보(예를 들어, RSTD)를 생성할 수 있고, LTE PRS 기회가 아닌 NB-PRS 기회 내에서는 NB-PRS를 이용하여 측위 정보를 생성할 수 있다.

전술한 설명에서는 주로 대역-내(In-band) 동작모드를 가정하여 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이에 제한되는 것은 아니며 보호-대역(Guard-band) 동작모드 또는 자립형(Stand-alone) 동작모드에 대해서도 본 발명의 예시들이 적용될 수 있다. 예를 들어, 보호-대역 동작모드에서 전송되는 NB-PRS와, 해당 보호-대역이 속한 반송파의 대역 내에서 전송되는 LTE PRS 및/또는 다른 반송파에서 전송되는 LTE PRS를, NB 단말이 모두 이용하여 (즉, NB-PRS에 기초하여 추정되는 채널 정보와 LTE PRS에 기초하여 추정되는 채널 정보를 조합하여) 측위 정보를 생성할 수 있다. 이와 마찬가지로, NB 단말은, 자립형 동작 모드에서 전송되는 NB-PRS와, 다른 반송파 상에서 전송되는 LTE PRS를 모두 이용하여 (즉, NB-PRS에 기초하여 추정되는 채널 정보와 LTE PRS에 기초하여 추정되는 채널 정보를 조합하여) 측위 정보를 생성할 수 있다. 이에 따라, NB 단말은 NB-PRS만을 이용하는 것에 비하여 측위 품질을 보다 향상시킬 수 있다.

여기서, 반송파-간(inter-carrier) 측위 동작(예를 들어, RSTD 측정)은 단말에게 복수의 반송파가 설정되는 경우(즉, 기지국과 단말 사이의 데이터 송수신이 복수의 반송파 상에서 수행되는 경우)에 적용될 수 있다.

이하에서는 NB-PRS 전송 서브프레임 설정에 대한 본 발명의 예시들을 설명하고, 그 다음으로 NB-PRS 서브프레임과, 다른 NB 채널, 신호 또는 설정이 중복되는 경우의 동작에 대한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다. 이하 NB-PRS 전송 서브프레임 설정은 모두 유효한 서브프레임 상에서 동작함을 가정한다. NB-IoT 시스템에서 NB-PRS 전송 서브프레임으로 고려할 수 있는 서브프레임에 대한 논의는 이후에 설명한다. 따라서 아래 서브프레임에 대한 설정은 모두 유효한 서브프레임 상에만 적용 가능한 것으로 가정해야 한다. 기본적으로 유효한 서브프레임은 NB-IoT를 위한 유효한 서브프레임 설정을 기반으로 지시될 수 있으며 그러한 설정이 없으면 NPBCH, SIB1, NPSS, NSSS가 전송되는 서브프레임을 제외한 나머지 서브프레임들이 유효한 서브프레임으로 고려할 수 있다. 이러한 유효한 서브프레임에 대한 설정 및 가정을 기반으로 아래 제안되는 NB-PRS 기회 및 서브프레임 설정을 적용할 수 있다.

NB-PRS 전송 서브프레임은, 표 1에서 설명한 바와 같은 확장된 커버리지(예를 들어, MCL 164dBm), 낮은 복잡도, 낮은 가격, 향상된 배터리 수명(약 10년) 등의 NB-IoT 요구사항을 고려하여 설정될 수 있다.

NB-PRS 전송 서브프레임에서 하나 이상의 연속적인 하향링크 서브프레임을 포함하는 단위를 NB-PRS 기회라고 표현할 수 있다. 이하에서는, NB-PRS 기회를 구성하는 연속적인 하향링크 서브프레임의 개수에 대한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.

전술한 표 3 및 표 4을 참고하여 설명한 바와 같이, LTE PRS 기회는 1, 2, 4 또는 6 개(즉, N_PRS 또는 numDL-Frames)의 연속적인 하향링크 서브프레임으로 구성될 수 있다. 이러한 LTE PRS 기회의 연속적인 서브프레임 개수는, LTE PRS가 6, 15, 25, 50, 75, 100, ... 개 (즉, prs-Bandwidth)의 PRB를 사용하는 것을 고려하여 정의된 것이다.

한편, NB IoT 시스템은 기본적으로 하나의 PRB(예를 들어, 180kHz 대역폭의 주파수 영역)에서 동작하기 때문에, 전력 부스팅을 고려하더라도 실내 채널 환경에서 충분한 측위 성능을 보장하기 위해서는, NB-PRS에 대해서 LTE PRS 보다 많은 전송 서브프레임을 할당하는 것을 고려할 수 있다. 즉, 단말이 충분한 NB-PRS 수신 에너지를 획득하여 측위 정보(예를 들어, RSTD)를 생성할 수 있도록 하기 위해서, 1개의 PRB로 제한된 주파수 자원을 보상하기 위해서 충분히 많은 시간 자원(즉, 서브프레임)을 NB-PRS 전송을 위해서 할당할 수 있다.

아래의 표 6는 NB-PRS를 위한 연속적인 하향링크(DL) 서브프레임 개수(Num_DL_subframe)의 후보들을 나타낸다. 여기서, Num_DL_subframe의 값은 NB-PRS 전송 윈도우라고 하는 단위를 구성하는 하나 이상의 연속적인 하향링크 서브프레임의 개수를 나타내며 (예를 들어, NB-PRS 전송 윈도우가 하나의 무선 프레임의 크기인 경우에는, Num_DL_frame은 하나 이상의 연속적인 하향링크 무선 프레임의 개수를 나타낼 수 있음), 각각의 NB-PRS 기회는 상기 NB-PRS 전송 윈도우가 R 번 반복되는 구간에 해당하는 것으로 설정될 수 있다.

여기서, R 값의 후보들의 집합은 {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 ...} 으로 정의될 수 있으며, R 값은 그 중에서 하나의 값으로 설정될 수 있다. 또는, R 값을 정의하지 않고(예를 들어, 항상 R=1인 것으로 미리 정의하고, NB-PRS 전송 윈도우는 정의하지 않음될 수 있음) 오직 Num_DL_subframe 설정 만으로 하나의 NB-PRS 기회를 지시할 수 있다.

또한, 아래의 표 6에서 예시하는 값들은 Num_DL_subframe의 후보 값들이며, 그 중에서 일부 값들은 사용되지 않을 수도 있다.

Num_ DL_ subframe	값	설명
옵션 1	{1, 2, 4, 6}	LTE PRS의 N_PRS (또는 표3의 numDL-Frames)와 동일한 값으로 설정됨. NB-PRS 전송 윈도우의 반복 전송 설정이 반드시 필요함.
옵션 2	{12, 24, 36, 72, 144, 288, 576, 1152, 2304 ...}	NB-PRS 전송 윈도우의 반복 전송 설정 허용됨.
옵션 3	{8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 ...}	NB-PRS 전송 윈도우의 반복 전송 설정 허용됨.

여기서 NB-PRS를 위해서 사용되는 연속적인 하향링크 서브프레임에서, 특정 서브프레임은 제외될 수 있다. 여기서, 상기 특정 서브프레임은, 적어도 NPBCH, SIB1, SI(들)(System Information(s)), NPSS, NSSS, 페이징, DL 갭(gap), 랜덤 액세스 관련 전송, MBSFN, NB-SC-PTM(Narrowband Single cell Point-to-Multi-point transmission) 중 일부 혹은 전부에 연관된 하향링크 전송이 존재하는 서브프레임들일 수 있다. 여기서 상기 특정 서브프레임을 제외하는 방식은 세 가지를 고려할 수 있다.

첫 번째 제외 방식은, 상기 특정 서브프레임을 제외하고 나머지 서브프레임들만을 연속적인 DL 서브프레임(즉, Num_DL_subframe 개의 서브프레임)으로 카운트하여 상기 특정 서브프레임에서 NB-PRS 전송이 수행되지 않는 것을 의미할 수도 있다. 특히, 중요한 시스템 정보와 동기 신호를 제공하는 NPBCH, SIB1, NPSS, NSSS 가 전송되는 서브프레임(예를 들어, 서브프레임 인덱스 0, 4, 5, 9) 그리고 DL 갭 중 적어도 일부 혹은 전부에서는 첫 번째 방식이 적용될 수 있다.

두 번째 제외 방식은, 특정 서브프레임을 포함하여 연속적인 DL 서브프레임(즉, Num_DL_subframe 개의 서브프레임)을 카운트하지만 상기 특정 서브프레임에서는 실제로 NB-PRS 전송이 수행되지 않거나, 또는 카운트하고 NB-PRS 전송을 수행하는 것(즉, NB-PRS 전송이 우선시 되는 경우)을 의미한다.

세 번째 제외 방식은 카운트도 하지 않고 NPRS 전송은 이후 유효한 서브프레임으로 연기되는 것을 의미한다. 즉, 세 번째 제외방식은, 상기 특정 서브프레임을 포함하는 구간을 제외하고, 연속적인 Num_DL_subframe 서브프레임이 존재할 수 있는 구간으로 (즉, NB-PRS 전송을 위한 유효한 서브프레임이 Num_DL_subframe 개만큼 연속된 경우) NB-PRS 전송을 연기하는 것을 포함할 수 있다.

이에 대한 보다 구체적인 예시들은 "NB-PRS 서브프레임과, 다른 NB 채널, 신호 또는 설정이 중복되는 경우의 동작"에서 후술한다. 그러므로 이하 언급되는 연속적인 서브프레임이라는 의미는 실제 상기 특정 서브프레임들의 존재로 인해서 연속적이지 않을 수 있다. 따라서 상기 특정 서브프레임들을 제외한 서브프레임들이 연속적으로 존재한다는 의미에 해당한다.

또한, NB-PRS 전송 서브프레임에 대한 설정은 셀-특정으로(즉, 단말-공통으로) 또는 단말-특정으로 설정될 수도 있다.

이하에서는, 하나의 NB-PRS 전송 윈도우를 구성하는 연속적인 하향링크 서브프레임의 개수(즉, Num_DL_subframe) 및 NB-PRS 전송 윈도우의 반복 횟수(R)를 이용하여 NB-PRS 전송 서브프레임을 설정하는 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.

NB 기지국은 Num_DL_subframe 및 R 값을 NB 단말에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 단말은 NB-PRS 기회가 Num_DL_subframe 개의 연속적인 하향링크 서브프레임의 개수와 반복 전송 횟수인 R 값의 곱에 해당하는 개수의 서브프레임으로 구성되는 것으로 결정할 수 있다.

이러한 Num_DL_subframe 및 R 값은 셀-특정 정보로서 정의되어, NB 기지국으로부터 셀 내의 모든 NB 단말들에게 제공될 수 있다. 또는, 단말의 전력 소모 방지를 위해서 Num_DL_subframe 및 R 값은 단말-특정 정보로서 정의될 수도 있다. 또한, Num_DL_subframe 및 R 값은 셀 마다 독립적으로 정의될 수도 있다. 예를 들어, 참조셀과 이웃셀에 대해서 서로 다른 Num_DL_subframe 및 R 값이 설정될 수 있다.

도 23는 본 발명에 따른 NB-PRS 기회 설정에 대한 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 23의 예시를 참조하여 제1 PRS(예를 들어, NB-PRS) 기회 설정 및 반복 전송 설정에 대해서 이하에서 설명한다.

NB-PRS 기회에 대한 주기 및 오프셋은 두 가지 방식으로 정의될 수 있다.

하나는, SFN=0 및 slot=0을 기준으로 NB-PRS 오프셋(도 23에서 First PRS_Offset)이 지시하는 서브프레임부터, 주기값(도 23에서 First PRS_Periodicity#1)마다 하나씩의 NB-PRS 기회가 설정되는 방식이다. 다른 하나는, 첫 번째 NB-PRS 기회(도 23에서 First PRS occasion #0)은 SFN=0 및 slot=0을 기준으로 NB-PRS 오프셋(도 23에서 First PRS_Offset)이 지시하는 서브프레임부터 시작하고, 후속하는 NB-PRS 기회(도 23에서 First PRS occasion #1)부터는 바로 직전의 NB-PRS 기회가 종료된 시점을 기준으로 주기값(도 23에서 First PRS_Periodicity#2)만큼 떨어진 시점에서 NB-PRS 기회가 시작하는 방식이다. 후자의 방식은 전자의 방식에 비하여 NB-PRS 기회들 사이의 중복을 최소화할 수 있다.

각각의 NB-PRS 기회는 전술한 바와 같이 하나의 NB-PRS 전송 윈도우를 구성하는 연속적인 하향링크 서브프레임의 개수(Num_DL_subframe) 및 반복 전송 횟수(R)에 의해서 구성될 수 있다. 도 23의 예시에서는 DL_subframes 가 하나의 NB-PRS 전송 윈도우에 속하는 하나 이상의 연속하는 하향링크 서브프레임의 개수에 해당하고, 셀-특정 정보로 주어지는 R(도 23에서 R_cell) 값이 4인 것을 가정한다. 즉, DL_subframes개의 서브프레임을 포함하는 전송 윈도우가 4번 반복되어 하나의 NB-PRS 기회를 구성할 수 있다.

도 24은 본 발명에 따른 NB-PRS 기회 설정에 대한 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 24의 예시를 참조하여 제1 PRS(예를 들어, NB-PRS) 기회에 대한 기지국(또는 셀) 관점의 설정 및 단말 관점의 설정에 대해서 설명한다.

도 24의 예시에서는 DL_subrames 개의 연속적인 하향링크 서브프레임(예를 들어, NB-PRS 전송 윈도우에 속한 서브프레임)의 개수를 지시하는 파라미터인 Num_DL_subframe는 셀-특정으로 설정되는 것으로 가정한다. 한편, NB-PRS 전송 윈도우의 반복 횟수를 지시하는 파라미터인 R은 셀-특정으로 설정되는 값과, 단말-특정으로 설정되는 값이 공존하는 것으로 가정한다. 예를 들어, 도 24의 예시에서와 같이 셀-특정으로 설정되는 R_cell=4, 제1 단말(UE1) 특정으로 설정되는 R_ue1=2, 제2 단말(UE2) 특정으로 설정되는 R_ue2=4로 설정될 수 있다.

도 24에서 DL_subframes개의 연속된 하향링크 서브프레임(예를 들어, NB-PRS 전송 윈도우)가 R_cell 만큼 반복된 서브프레임들이, 셀 관점에서의 제1 PRS(예를 들어 NB-PRS) 기회이며, 이는 소정의 오프셋 및 주기(예를 들어, First PRS_Offset 및 First PRS_Periodicity#1 또는 First PRS_Periodicity#2)에 따라서 반복적으로 설정될 수 있다. 이는 제2 단말(UE2) 관점에서 설정되는 제1 PRS(예를 들어 NB-PRS) 기회와 동일할 수 있다. 한편, 제1 단말(UE1) 관점에서 설정되는 제1 PRS(예를 들어 NB-PRS) 기회는, DL_subframes가 2 번 반복 전송되는 것으로 구성될 수 있다.

또한 추가적으로 상기 단말 특정 NB-PRS 설정은 셀 마다 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, UE1은 참조셀(또는 서빙셀)에 대해서는 DL_subframes#0 개와 R=2, 이웃셀#1에 대해서는 DL_subframes#1 개와 R=4, 이웃셀#2에 대해서는 DL_subframes#3 개와 R=3으로 보다 세부적으로 설정될 수 있다.

NB 단말들은 채널 환경, 어플리케이션, 단말 캐퍼빌리티 등에 따라서 노멀(normal) 커버리지 또는 매우 먼 커버리지, 즉, 익스트림(extreme) 커버리지를 가질 수 있다. 도 24의 예시에서 제1 단말(UE1)은 노멀 커버리지에 속한 단말이고, 제2 단말(UE2)는 익스트림 커버리지에 속한 단말일 수도 있다. 셀을 기준으로 익스트림 커버리지의 열악한 채널 환경에 있는 NB 단말을 위해서 많은 반복 전송을 포함하는 NB-PRS 기회 설정이 필요할 수 있다. 한편, 노멀 커버리지에 속하는 NB 단말들을 위한 NB-PRS 기회는 많은 반복 전송을 포함할 필요가 없을 수도 있으므로, 이러한 NB 단말들의 전력 소모를 최소화하기 위해서 NB-PRS 기회의 조기 종료(early termination)를 지원하는 것을 고려할 수 있다. 즉, NB 단말이 속한 커버리지에 따른 적절한 반복 전송 횟수(R) 및 연속적인 DL 서브프레임의 개수(Num_DL_subframe)에 대한 설정을 통해서, NB-PRS 수신 및 측위 정보(예를 들어, RSTD) 생성을 위한 배터리 소모를 최소화할 수 있다.

노멀 커버리지에 속한 제1 단말(UE1)의 입장에서 셀-특정 NB-PRS 기회 설정 정보(예를 들어, R_cell)는 트랜스패런트(transparent)할 수 있다. 단말에게 트랜스패런트한 정보는, 그 단말이 그 정보를 검출하지 못하는 것을 의미한다. 예를 들어, 제2 단말의 NB-PRS 기회이지만 제1 단말의 NB-PRS 기회가 아닌 서브프레임 구간에서는, 기지국은 제1 단말에 대한 스케줄링, DL 갭 설정, 유효한 서브프레임(valid subframe) 설정 등을 통해서 해당 구간에서 제2 단말은 NB-PRS를 수신하여 측위 동작을 수행하지만 제1 단말은 측위 동작을 수행하지 않도록 제어할 수 있다. 또는, 제1 단말에게 셀-특정 NB-PRS 기회 설정 정보(예를 들어, R_cell)가 트랜스패런트하지 않은 경우에는, 단말-특정 설정 정보(예를 들어, R_ue1)가 셀-특정 설정 정보를 오버라이드(override)하도록 설정될 수도 있다.

도 25은 본 발명에 따른 NB-PRS 기회 설정에 대한 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 25의 예시를 참조하여 제1 PRS(예를 들어, NB-PRS) 기회에 대한 단말-특정 설정을 동적으로 설정하는 방안에 대해서 설명한다.

도 25의 예시는 기본적으로 도 24의 예시와 유사하지만, 각각의 제1 PRS 기회(예를 들어, NB-PRS 기회)에 대한 설정(예를 들어, DL_subframes 및 R 값에 대한 설정)을, 각각의 단말에 대해서 동적으로 시그널링할 수 있다. 즉, 동적 시그널링은 매 NB-PRS 기회 이전에 제공될 수도 있고, 복수의 NB-PRS 기회 이전마다 한번씩 제공될 수도 있다. 또한, 동적 시그널링되는 NB-PRS 기회 설정 정보는 단말-특정 R 파라미터에 제한되는 것은 아니고, 연속하는 DL 서브프레임의 개수도 동적으로 변경될 수도 있다.

이러한 NB-PRS 서브프레임 설정에 대한 것에 추가적으로 동적 NB-PRS 설정 정보는 추가적으로 NB-PRS 뮤팅 패턴(Muting pattern), 전력 할당 (power boosting 정보도 포함) 등이 각 셀 마다 그리고/또는 각 단말 마다 해당 간 단말이 위치한 채널 환경이나 단말의 능력에 따라서 동적으로 위치 서버(LPP 레이어)를 통해서 제공될 수 있다. 이러한 동적 정보들은 서빙셀 또는 이웃셀에 위치한 다른 단말들의 위치 측정 결과에 영향을 크게 주지 않을 정도로 위치 서버에 의해서 조절될 수 있다. 이하 설명은 NB-PRS 서브프레임 설정을 동적으로 수행하는 것을 중심으로 작성하지만 상기 언급한 다른 동적 설정 정보들 (NB-PRS 뮤팅 패턴, 전략 할당 등등) 또한 셀아이디(셀)와 단말의 채널 환경 및 위치에 따라서 동적으로 최적화 되도록 위치 서버가 단말마다/셀마다 시그널링 하여 조절할 수 있다.

도 25의 예시에서 제1 단말(UE1)은 첫 번째 제1 PRS 기회(UE1_First PRS occasion #0)에서의 단말-특정 반복 횟수 파라미터(R_ue1)의 값이 2로 설정되지만, 두 번째 제1 PRS 기회(UE1_First PRS occasion #1)에서는 그 값이 3으로 동적으로 변경될 수 있다. 또한, 제2 단말(UE2)은 첫 번째 제1 PRS 기회(UE2_First PRS occasion #0)에서의 단말-특정 반복 횟수 파라미터(R_ue2)의 값이 4로 설정되지만, 두 번째 제1 PRS 기회(UE2_First PRS occasion #1)에서는 그 값이 2로 동적으로 변경될 수 있다.

이러한 도 25의 예시는 도 24의 예시에 비하여 시그널링 오버헤드가 증가하지만, 한편으로는 도 24의 예시에 비하여 보다 유연한 NB-PRS 송수신 동작, 배터리 소모 감소, 효율적 자원 활용을 지원할 수 있다.

이와 같은 동적 NB-PRS 설정은 각각의 기지국에 의해서 로케이션 서버에 보고될 수 있고, 연관된(또는 이웃) 기지국들 사이의 NB-PRS 설정이 조정(coordination)되어 단말들에게 동적으로 제공(즉, 단말의 NB-PRS 설정의 재설정)될 수도 있다.

이하에서는 NB-PRS 서브프레임과, 다른 NB 채널, 신호 또는 설정이 중복되는 경우의 동작에 대한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.

기본적으로, NB 하향링크 전송은, NB-PRS 전송과 더불어 NPBCH, NPSS, NSSS, NPDSCH, NPDCCH(Narrow band PDCCH), SIB(들), 페이징, 랜덤 액세스 관련 전송(예를 들어, 랜덤 액세스 프리앰블 전송에 응답하는 RAR(랜덤 액세스 응답), RAR에 의해 스케줄링되는 상향링크 전송(메시지 3 (Msg3))의 재전송을 지시하는 메시지, 경쟁 해결(contention resolution) 메시지(메시지 4 (Msg4)) 등), NSC-PTM을 포함할 수 있다. 또한, 유연한 NPDCCH 및 NPDSCH 전송 및 스케줄링을 위한 하향링크 갭(DL gap)(즉, 특정 NB 단말에 대한 NPDCCH, NPDSCH가 긴 시간 구간 동안 전송되어야 하는 경우에, 상기 긴 시간 구간 도중의 일부를 다른 단말을 위해 사용할 수 있도록 설정된 갭) 및 유효한 서브프레임(valid subframe) 설정이 추가적으로 제공될 수 있다.

이러한 NB 채널, 신호는 많은 시간 자원을 이용하면서 반복적으로 전송되므로, NB-PRS 전송과 중복(또는 충돌)할 확률이 높을 수 있다. 또한, MBSFN 설정은 NB-PRS 전송에 대한 제약이 될 수 있다. 또한, NB 기지국은 효율적인 자원 활용 및 단말 동작 제어를 위해서, 의도적으로 NB-PRS 서브프레임과, 다른 NB 채널, 신호 또는 설정의 중복되도록 스케줄링 또는 설정할 수도 있다. 이하에서는, NB-PRS 서브프레임과, 다른 NB 채널, 신호 또는 설정이 중복되는 경우의 동작에 대한 본 발명의 예시들에 대해서 설명한다.

먼저, 단말은 NB-PRS보다 높은 우선순위를 가지는 채널 또는 신호가 전송되는 자원 상에서는 NB-PRS 전송을 기대하지 않도록 설정될 수 있다. 예를 들어, NB-PRS는 NPBCH, SIB1, NPSS, 또는 NSSS가 할당되는 시간-주파수 자원에는 할당되지 않을 수 있다. 따라서, 단말은 NPBCH, SIB1, NPSS, NSSS 전송 서브프레임에서는 NB-PRS가 전송되지 않는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, NB-PRS 전송 서브프레임으로 설정된 서브프레임이 NPBCH, SIB1, NPSS, 또는 NSSS 전송 서브프레임과 중복되는 경우, 단말은 NPBCH, SIB1, NPSS, 또는 NSSS의 수신을 시도하고, NB-PRS 수신을 시도하지 (또는 기대하지) 않을 수 있다. 즉, 이미 언급한 바와 같이 적어도 상기 채널 및 시그널링 전송되는 서브프레임은 연속적인 NB-PRS 서브프레임으로 고려하지 않고 제외된다.

다음으로, 유효한 서브프레임 설정에 따른 NB-PRS 전송 서브프레임을 결정하는 예시에 대해서 설명한다. 이하 유효한 서브프레임 설정은 하향링크 전송을 위한 것이거나 또는 NB-PRS 전용 유효한 서브프레임 설정일 수 있다.

NB-PRS 기회에 해당하는 하향링크 서브프레임을 유효한 서브프레임 설정에 따라서 결정될 수 있다. 즉, 전술한 표 6, 도 23 내지 도 25을 참조하여 설명한 NB-PRS 서브프레임 설정에 대한 예시들은, 유효한 서브프레임으로 지시되거나 결정된 서브프레임에 대해서 적용될 수 있다. 즉, 유효하지 않은 서브프레임은 제외하고, 전술한 NB-PRS 서브프레임 설정에 대한 예시들이 적용될 수 있다.

도 26는 본 발명에 따른 NB-PRS를 위한 유효한 서브프레임을 설명하기 위한 도면이다.

예를 들어, 도 26에서 도시하는 바와 같이, 하나의 NB-PRS 기회에서 NPBCH, SIB1, NPSS, 또는 NSSS가 전송되는 서브프레임을 제외한 유효한 서브프레임 (Valid subframe) 설정을 기반으로 NB-PRS 설정이 적용될 수 있다. 즉, 유효한 서브프레임에 연속적인 NB-PRS 서브프레임 설정이 적용될 수 있다.

다른 방법으로는 NB-PRS 서브프레임 설정은 유효한 서브프레임 설정과는 상관없이 독립적으로 적용될 수 있다. 즉, 유효한 서브프레임으로 설정되지 않은 서브프레임 또한 NB-PRS 서브프레임 설정을 통해서 NB-PRS 전송을 위해서 설정될 수 있다. 이와 같은 설정은 유효한 서브프레임 설정에 종속되지 않는 자유도를 제공하여 복수의 셀들 간의 효과적인 운용을 도모할 수 있다.

아래의 표 7은 NB 단말에 대한 유효한 서브프레임 설정을 위한 상위계층 시그널링의 예시를 나타낸다. 예를 들어, 아래의 표 7에서 예시하는 필드들을 포함하는 정보요소를 DL-Bitmap-NB 라고 칭할 수 있고, 이는 하향링크 전송에 대해서 NB-IoT 하향링크 서브프레임들의 집합을 특정하기 위해서 사용될 수 있다. 만약 NB 단말이 유효한 서브프레임 설정에 대한 정보(예를 들어, DL-Bitmap-NB 정보요소)를 NB 기지국으로부터 제공받지 못한 경우에는, NB 단말은 NPBCH, SIB1, NPSS, 또는 NSSS가 전송되는 서브프레임을 제외한 나머지 하향링크 서브프레임을 유효한 서브프레임이라고 가정할 수 있다.

-- ASN1START

DL-Bitmap-NB-r13 ::= CHOICE{
subframePattern10-r13 BIT STRING (SIZE (10))
subframePattern40-r13 BIT STRING (SIZE (40))
}

-- ASN1STOP

상기 표 7에서 subframePattern10은 10ms의 시간 구간에 걸친 NB-IoT 하향링크 서브프레임 설정을 지시하는 비트맵 정보이고, 대역-내, 보호-대역, 자립형 동작 모드에 대해서 정의될 수 있다. 또한, subframePattern40은 40ms의 시간 구간에 걸친 NB-IoT 하향링크 서브프레임 설정을 지시하는 비트맵 정보이고, 대역-내 동작 모드에 대해서 정의될 수 있다. 비트맵의 첫 번째/가장 왼쪽의 비트는, 무선 프레임에서 SFN mod x = 0 을 만족하는 서브프레임 #0에 해당하고, x는 비트열(bit string)을 10으로 나눈 값이다. 따라서 10ms 마다 또는 40ms 마다 상기 설정이 반복 적용될 수 있다. 비트맵에서 0 값은 해당 서브프레임이 하향링크 전송에 대해 유효하지 않음을 나타내고, 1 값은 해당 서브프레임이 하향링크 전송에 대해 유효함을 나타낸다.

다음으로, NPDCCH, NPDSCH 전송 서브프레임과 NB-PRS 전송 서브프레임이 중복되는 경우의 동작에 대해서 설명한다.

NPDCCH를 위한 탐색 공간(search space, SS)은 기지국의 설정에 따라서 주기적으로 각각의 단말에 대해서 나타나도록 상위계층 시그널링에 의해서 설정될 수 있다. NPDCCH를 위한 SS는 NPDCCH가 전송될 수도 있는 후보 자원 영역을 의미하며, NB 단말은 설정된 SS 내에서 블라인드 복호 방식으로 NPDCCH를 모니터링하여 검출을 시도할 수 있다. 하나의 주기 동안에 NPDCCH에 대한 최대 반복 전송 설정이 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)에 의해서 제공되고, 최대 반복 설정 내에서 DCI 시그널링에 의해서 단말에게 적용될 반복 전송 값이 동적으로 지시될 수 있다.

아래의 표 8은 NPDCCH 설정을 위한 상위계층 시그널링의 예시를 나타낸다. 예를 들어, 아래의 표 8에서 예시하는 필드들을 포함하는 정보요소를 NPDCCH-ConfigDedicated-NB 라고 칭할 수 있고, 이는 NPDCCH 모니터링을 위한 서브프레임들 및 자원블록들을 특정할 수 있다.

-- ASN1START

NPDCCH-ConfigDedicated-NB-r13 ::= SEQUENCE {
npdcch-NumRepetitions-r13 ENUMERATED {r1, r2, r4, r8, r16,
r32, r64, r128, r256,
r512, r1024, r2048,
spare4, spare3,
spare2, spare1},
npdcch-StartSF-USS-r13 ENUMERATED {vldot5, v2, v4, v8,
v16, v32, v48, v64},
npdcch-Offset-USS-r13 ENUMERATED {zero, oneEighth,
oneFourth, threeEighth}
}

-- ASN1STOP

상기 표 8에서 npdcch-NumRepetitions 필드는 하나의 주기 동안에 NPDCCH에 대한 최대 반복 전송 설정 값(1, 2, 4, 7, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, ...)을 나타낸다. 또한, npdcch-StartSF-USS 필드는 단말-특정 탐색 공간(USS)의 시작 서브프레임을 지시하고, 시작 서브프레임을 기준으로 일정 offset (npdcch-Offste-USS 필드)값으로 지시된 서브프레임을 시작으로 단말-특정 탐색 공간을 지시한다.

NPDCCH 수신을 위한 SS의 크기 및 위치는 조합 레벨(aggregation level, AL), 최대 반복 전송 횟수, SS 시작 서브프레임 설정에 따라서 결정될 수 있다. 여러 단말들의 NPDCCH가 반복 전송되는 경우에 각각의 단말에 대한 NPDCCH는 서로 다른 시간 자원 상에서 구별되어, 즉, 시간분할다중화(time division multiplexing, TDM) 방식으로 전송될 수 있다. 하나의 단말을 위한 NPDCCH 및 NPDSCH 도 TDM 방식으로 전송될 수 있다. 이와 같이 제한된 주파수 자원(예를 들어, 하나의 PRB)에서 복수의 단말을 위한 NPDCCH, 하나의 단말에 대한 NPDCCH 및 NPDSCH가 모두 TDM 방식으로 전송되므로, 상위계층에 의해서 반-정적(semi-static)으로 설정되는 NB-PRS 전송 서브프레임과, 단말에 대한 트래픽의 존재여부에 따라서 동적으로 스케줄링되는 NPDCCH 또는 NPDSCH 전송은 시간 도메인 상에서 중복될 확률이 높을 수 있다.

이와 같이, NPDCCH SS, NPDCCH의 반복 전송, NPDSCH의 반복 전송이, NB-PRS와 중복되는 경우의 동작은 다음과 같이 정의될 수 있다.

NB-PRS 기회에 속한 서브프레임들이 NPDCCH SS(즉, 단말-특정 탐색 공간, 즉, 특정 단말에 대한 유니캐스트 NPDSCH 스케줄링 정보를 제공하기 위한 NPDCCH가 전송될 수 있는 자원 영역)와 중복되는 경우에, NB 단말은 NB-PRS 수신을 항상 기대할 수 있다.

또는, NB 단말은 실제로 특정한 목적(예를 들어, 페이징, SI, SC-PTM, 랜덤 액세스 관련 전송 중 적어도 일부 혹은 전부)을 위한 NPDCCH/NPDSCH가 반복 전송되는 서브프레임에서는 NB-PRS 수신을 기대하지 않고, NPDCCH/NPDSCH 최대 반복 전송이 설정되는 서브프레임이지만 실제로는 NPDCCH/NPDSCH 반복 전송이 존재하지 않는 서브프레임에서는 NB-PRS 수신을 기대할 수 있다.

도 27은 본 발명에 따른 NB-PRS 전송 서브프레임과 NPDCCH 전송 서브프레임이 중복되는 경우의 NB-PRS 전송 동작을 나타내는 도면이다.

도 27의 예시에서는, NB-PRS 기회에 속하는 서브프레임들보다 앞서는 서브프레임에서 NB 단말이 NPDCCH 수신에 성공하였고, 해당 NPDCCH 전송이 예상되는(즉, NPDCCH 최대 반복 전송 횟수에 의해 결정되는) 서브프레임들이, NB-PRS 기회에 속한 서브프레임들과 중복되는 경우를 가정한다.

예를 들어, NPDCCH 최대 반복 전송 횟수(R_max)의 값이 8인 경우에, NPDCCH 전송을 위한 SS가 최대 8개의 서브프레임에 걸쳐서 설정될 수 있다. 이러한 최대값의 범위 내에서 NB 기지국은 NB 단말의 채널 환경에 따라서 실제로 PDCCH를 반복 전송할 R 값을 DCI를 통해서 단말에게 시그널링할 수 있다. 도 27의 예시에서는, 예를 들어, R=4인 것을 가정한다. 따라서, NB 단말은 4번의 NPDCCH 반복 전송 동안에 하나의 NPDCCH라도 검출에 성공하면, NPDCCH 반복 전송의 종료점을 결정할 수 있다. 즉, 도 27의 예시에서 R=4 DCI signaling 에 해당하는 하향링크 서브프레임(DL subframe)들 중에서 하나에서라도 NPDCCH 검출에 성공하면 R_max=8로 표시된 구간 중에서 4번째 DL 서브프레임에서 NPDCCH 반복 전송이 종료될 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, NB 단말은 NPDCCH 반복 전송이 종료되는 서브프레임 다음의 서브프레임에서는 NPDCCH 모니터링을 수행할 필요가 없다. NB 기지국은 하나의 NB 단말에 대한 스케줄링을 조기 종료(early termination)하고, 다른 단말에 대한 스케줄링을 시도할 수 있어서 전체 시스템 성능이 향상될 수 있다.

이러한 상황에서, NB-PRS 기회에 속한 서브프레임(들)이 NPDCCH 또는 NPDSCH 전송 서브프레임(들)과 중복되는 경우에, 단말은 NB-PRS 수신을 기대하지 않는 서브프레임(즉, NPDCCH가 실제로 반복 전송되는 서브프레임 (도 27에서 R=4에 해당하는 서브프레임)과 중복되는 서브프레임)을 제외할 수 있다.

첫 번째 제외 방식에 따르면, NB 단말은 NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임을 제외하고 NB-PRS를 위해서 사용되는 연속적인 하향링크 서브프레임을 카운트하여 NB-PRS 기회(보다 구체적으로는 NB-PRS 전송 윈도우)에 속하는 서브프레임들을 결정할 수 있다. 즉, NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임을 제외하고 나머지 서브프레임들만 카운트하여 NB-PRS 기회를 결정할 수 있다. 결과적으로, 도 23의 예시에서와 같이 NB-PRS 기회에 속하는 서브프레임의 시작점을, NB-PRS 수신을 기대하지 않는 서브프레임만큼 연기(postpone)하는 것으로 표현할 수도 있다.

두 번째 제외 방식에 따르면, NB 단말은 NB-PRS를 위해서 사용되는 연속적인 하향링크 서브프레임에서, NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임을 서브프레임을 제외할 수도 있다. 즉, NB 기지국에 의해서 설정되는 NB-PRS를 위한 하향링크 서브프레임 개수(Num_DL_subframe) 및 반복 횟수(R) 파라미터에 따라서 NB-PRS 기회에 속하는 서브프레임들의 집합을 결정하고, 상기 집합에서 NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임을 제외한 나머지 서브프레임(들)에서만 NB-PRS 수신을 시도할 수 있다. 도 27의 예시에서는 NB-PRS 기회(도 27에서 First PRS occasion #0)으로 표시된 8 개의 DL subframe들에서, 처음 2개의 DL subframe은 NPDCCH 반복 전송 서브프레임과 중복되어 NB-PRS 수신을 기대하지 않으므로, 해당 서브프레임을 제외하고 나머지 6 개의 DL subframe으로 NB-PRS 기회가 구성되는 것으로 결정할 수 있다.

NB 기지국은 실제로 NPDCCH 반복 전송을 수행하는 서브프레임(도 27에서 R=4 DCI Signaling으로 표시된 서브프레임에서는 NPDCCH를 전송하고, 그 다음 서브프레임부터 NB-PRS를 전송할 수 있다.

한편, 이전에 수신된 NPDCCH를 통해서 스케줄링되는 NPDSCH가 전송되는 서브프레임이 NB-PRS 기회에 속한 서브프레임들과 중복되는 경우, NB 단말은 NPDSCH 수신을 기대할 수 있다 (즉, NB-PRS 수신을 기대하지 않을 수 있다).

추가적으로, 페이징, SI, SC-PTM, 랜덤 액세스 관련 전송 중 적어도 일부 혹은 전부에 관련 송수신을 위한 NPDCCH SS와 NPDSCH가 반복 전송되는 서브프레임에서, NB 단말은 NB-PRS 수신을 기대하지 않을 수 있다. 이것은 단말의 위치 측위보다 중요한 시스템 정보를 단말이 수신하는 것을 보장함으로써 단말의 셀 연결의 지속적으로 유지 보장할 수 있게 할 수 있다.

예를 들어, SI(SIB1 제외) 전송을 위한 하나의 전송블록(TB)은, 만약 NB-PRS 기회와 상기 SIB 전송이 중복되는 경우에, NB 기지국은 중복된 서브프레임 상에서 NB-PRS를 전송하지 않고, NB 단말은 해당 서브프레임 상에서 NB-PRS 수신을 기대하지 않을 수 있다.

또한, 페이징 또는 랜덤 액세스 관련 전송(예를 들어, RAR, Msg3 재전송 메시지, Msg4 등)을 송수신하기 위한 NPDCCH 서브프레임과, NB-PRS 기회에 속한 서브프레임이 중복되는 경우, NB 단말은 해당 서브프레임 상에서 NB-PRS 수신을 기대하지 않을 수 있다.

도 28는 본 발명에 따른 NB 채널 및 하향링크 갭과 중복되는 NB-PRS 서브프레임을 나타내는 도면이다.

도 28의 예시에서는 어떤 단말의 NB 전송 수행 중에 다른 단말의 NPDCCH, NPDSCH, NPUSCH(Narrowband PUSCH) 송수신을 허용하기 위한 하향링크 갭(DL gap)이, 단말에게 설정되는 NB-PRS 기회(도 28에서 First PRS occasion)과 중복되는 경우를 나타낸다.

이 경우, NB 단말은 자신에게 설정된 NB-PRS 기회가 다른 단말을 위한 하향링크 갭과 중복되면, NB 단말은 NB-PRS 수신을 기대하지 않는다. 이런 경우, NB-PRS 서브프레임은 중복되는 구간에서 NB-PRS 서브프레임으로 카운트 하지 않고 중복되지 않는 다음 유효한 NB-PRS 서브프레임으로 전송이 연기될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따라서 NB-PRS 기회 내에서 정의되는 새로운 하향링크 갭에 대해서 설명한다.

전술한 예시들에서 고려하는 하향링크 갭은 NPDCCH, NPDSCH를 위한 것이며, 이에 추가적으로, NB-PRS 기회 내에 새로운 하향링크 갭이 설정될 수 있다. 이를 NB-PRS_DL Gap이라고 칭할 수 있다. 이러한 추가적인 NB-PRS_DL Gap은, 많은 서브프레임 상에서 반복 전송될 수 있는 NB-PRS 기회 도중에, 시급한 데이터 스케줄링이 필요한 다른 단말의 전송 기회를 보장하기 위한 목적으로 도입할 수 있다.

NB-PRS 기회 내에 설정될 수 있는 NB-PRS_DL Gap은 상위계층 시그널링에 의해서 NB 단말에게 설정될 수 있다. 또한, 단말의 커버리지 환경을 암시하는 최대 NPDCCH 반복 전송 설정에 대한 임계치를 설정하고, 해당 임계치를 초과하는 최대 NPDCCH 반복 전송 설정이 존재하는 경우에 NB-PRS_DL Gap을 설정할 수 있고, 해당 임계치 이하의 최대 NPDCCH 반복 전송 설정의 경우에는 NB-PRS_DL Gap을 설정하지 않을 수도 있다.

전술한 본 발명의 예시들에서와 같이, NB 단말이 NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임이 결정되면, 전술한 첫 번째 제외 방식 또는 두 번째 제외 방식을 적용하여 NB-PRS 전송 서브프레임을 결정할 수 있다.

첫 번째 제외 방식에 따르면, NB 단말은 NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임이 결정되면, 상기 결정된 서브프레임을 제외하고 NB-PRS를 위해서 사용되는 연속적인 하향링크 서브프레임을 카운트하여 NB-PRS 기회(보다 구체적으로는 NB-PRS 전송 윈도우)에 속하는 서브프레임들을 결정할 수 있다. 즉, NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임을 제외하고 나머지 서브프레임들만 카운트하여 NB-PRS 기회를 결정할 수 있다.

두 번째 제외 방식에 따르면, NB 단말은 NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임이 결정되면, NB-PRS를 위해서 사용되는 연속적인 하향링크 서브프레임에서 상기 결정된 서브프레임을 제외할 수도 있다. 즉, NB 기지국에 의해서 설정되는 NB-PRS를 위한 하향링크 서브프레임 개수(Num_DL_subframe) 및 반복 횟수(R) 파라미터에 따라서 NB-PRS 기회에 속하는 서브프레임들의 집합을 결정하고, 상기 집합에서 NB-PRS 전송을 기대하지 않는 서브프레임을 제외한 나머지 서브프레임(들)에서만 NB-PRS 수신을 시도할 수 있다.

이 경우, NB 단말에 대해서 NB-PRS를 수신하지 못하는 서브프레임 개수에 대한 임계치가 설정될 수 있다. 이에 따라, 하나의 NB-PRS 기회 내에서 NB 단말이 NB-PRS를 수신하지 못한(또는 NB-PRS의 수신을 기대하지 않는) NB-PRS 서브프레임의 개수가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 해당 NB-PRS 기회 내에서 수신된 NB-PRS에 기초하여 계산된 값은 유효하지 않은 것으로 판단하고, 측위 정보 생성에 이용하지 않을 수도 있다.

도 29은 본 발명에 따른 제1 PRS 송신 및 수신 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 S2010에서 기지국은 단말에게 전송할 제1 PRS(예를 들어, NB-PRS)의 구성을 결정할 수 있다. 제1 PRS의 구성은 본 발명의 예시들에서 설명한 바와 같이, 제1 PRS 전송 서브프레임 내 RE 패턴, 제1 PRS 시퀀스, 제1 PRS 전송 PRB 구성, 제1 PRS 전송 서브프레임 구성, 제1 PRS 안테나 포트 설정 등을 포함할 수 있다. 또한, 단계 S2010에서 기지국은 단말에게 전송할 제2 PRS(예를 들어, LTE PRS)의 구성을 결정할 수 있다. LTE PRS의 구성은 제2 PRS 전송 서브프레임 내 RE 패턴, 제2 PRS 시퀀스, 제2 PRS 전송 PRB 구성, 제2 PRS 전송 서브프레임 구성, 제2 PRS 안테나 포트 설정 등을 포함할 수 있다.

단계 S2020에서 기지국은 상기 단계 S2010에서 결정한 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 구성 관련 정보를 단말에게 제공할 수 있다. 제1 PRS 구성 관련 정보와 제2 PRS 구성 관련 정보는 별도의 시그널링으로 단말에게 제공될 수도 있다. 또한, 제1 PRS 구성 관련 정보와 제2 PRS 구성 관련 정보는 동일한 시점에 단말에게 제공될 수도 있고, 서로 다른 시점에서 단말에게 제공될 수도 있다. 또한, 제1 PRS 구성 관련 정보의 부분들이 하나 이상의 시그널링을 통하여 제공될 수도 있고, 제2 PRS 구성 관련 정보의 부분들이 하나 이상의 시그널링을 통하여 제공될 수도 있다.

단계 S2030에서 기지국은 단말에게 제1 PRS 및 제2 PRS를 전송할 수 있다. 제1 PRS가 전송되는 시간 자원 또는 주파수 자원 중의 하나 이상은, 제2 PRS가 전송되는 시간 자원 또는 주파수 자원 중의 하나 이상과 중첩될 수도 있다. 또는, 제1 및 제2 PRS가 서로 다른 (즉, 중첩되지 않는) 시간-주파수 자원 상에서 전송될 수도 있다. 단말은 단계 S2020에서 수신된 제1 및 제2 PRS 구성 정보에 기초하여, 제1 및 제2 PRS 수신을 시도할 수 있다.

단계 S2040에서 단말은 기지국으로부터 수신한 제1 PRS를 이용하여 측위 정보(예를 들어, 자신의 위치를 결정하는 데에 이용되는 RSTD 등의 정보)를 생성할 수도 있고, 제2 PRS를 이용하여 측위 정보를 생성할 수도 있고, 제1 및 제2 PRS를 모두 이용하여 측위 정보를 생성할 수도 있다. 만약, 제1 PRS가 전송되는 시간-주파수 자원이 제2 PRS가 전송되는 시간-주파수 자원과 중첩되는 경우에, 중첩되는 시간-주파수 자원 상에서는 제2 PRS 만을 측위 정보 생성에 이용할 수 있다. 제1 PRS가 전송되는 시간-주파수 자원과 제2 PRS가 전송되는 시간-주파수 자원이 중첩되지 않는 경우에는, 제1 PRS 만을 측위 정보 생성에 이용할 수도 있고, 제2 PRS 만을 측위 정보 생성에 이용할 수도 있고, 제1 및 제2 PRS 모두를 측위 정보 생성에 이용할 수도 있다.

단계 S2050에서 단말은 단계 S2040에서 생성된 측위 정보를, 기지국에게 또는 기지국을 거쳐 NB-IoT 서버(또는 로케이션 서버)에게 전송할 수 있다.

전술한 예시적인 방법들은 설명의 간명함을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위해서 예시하는 모든 단계가 반드시 필요한 것은 아니다.

전술한 실시예들은 본 발명의 다양한 양태에 대한 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

본 발명의 범위는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 동작을 처리 또는 구현하는 장치를 포함한다.

도 30은 본 발명에 따른 무선 디바이스의 프로세서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

기지국 장치(200)의 프로세서(210)는 본 발명에서 설명하는 모든 실시예들에서의 기지국 동작을 구현하도록 설정될 수 있다.

예를 들어, 기지국 장치(200)의 프로세서(210)의 상위계층 처리부(211)는 제1 및 제2 PRS 구성 결정부(2140) 및 제1 및 제2 PRS 구성 관련 정보 생성부(2150)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 PRS 구성 결정부(2140)는, 제1 PRS 전송 서브프레임 내 RE 패턴, 제1 PRS 시퀀스, 제1 PRS 전송 PRB 구성, 제1 PRS 전송 서브프레임 구성, 제1 PRS 안테나 포트 설정 등을 결정할 수 있고, 또한, 제2 PRS 전송 서브프레임 내 RE 패턴, 제2 PRS 시퀀스, 제2 PRS 전송 PRB 구성, 제2 PRS 전송 서브프레임 구성, 제2 PRS 안테나 포트 설정 등을 결정할 수 있다. 이와 같이 결정된 제1 및 제2 PRS 구성에 따라서, 제1 및 제2 PRS 구성 관련 정보 생성부(2150)는 제1 및 제2 PRS에 대해서 별도의 미리 정해진 포맷의 시그널링 정보를 생성하고 물리계층 처리부(212)를 통해서 단말로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 PRS 구성 관련 정보와 제2 PRS 구성 관련 정보는 별도의 시그널링으로 단말에게 제공될 수도 있다. 또한, 제1 PRS 구성 관련 정보와 제2 PRS 구성 관련 정보는 동일한 시점에 단말에게 제공될 수도 있고, 서로 다른 시점에서 단말에게 제공될 수도 있다. 또한, 제1 PRS 구성 관련 정보의 부분들이 하나 이상의 시그널링을 통하여 제공될 수도 있고, 제2 PRS 구성 관련 정보의 부분들이 하나 이상의 시그널링을 통하여 제공될 수도 있다.

또한, 기지국 장치(200)의 프로세서(210)의 물리계층 처리부(212)는 제1 및 제2 PRS 송신부(2160)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 PRS 송신부(2160)는 제1 및 제2 PRS 구성에 따라서 제1 및 제2 PRS를 각각의 할당된 물리자원 상에 매핑하고 단말 장치(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 PRS가 전송되는 시간 자원 또는 주파수 자원 중의 하나 이상은, 제2 PRS가 전송되는 시간 자원 또는 주파수 자원 중의 하나 이상과 중첩될 수도 있다. 또는, 제1 및 제2 PRS가 서로 다른 (즉, 중첩되지 않는) 시간-주파수 자원 상에서 전송될 수도 있다.

단말 장치(100)의 프로세서(110)는 본 발명에서 설명하는 모든 실시예들에서의 단말 동작을 구현하도록 설정될 수 있다.

예를 들어, 단말 장치(100)의 프로세서(110)의 상위계층 처리부(111)는, 제1 및 제2 PRS 구성 결정부(2110) 및 측위 정보 생성부(2120)를 포함할 수 있다. 또한 단말 장치(100)의 프로세서(110)의 물리계층 처리부(112)는 제1 및 제2 PRS 수신부(2130)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 PRS 구성 결정부(2110)는 기지국 장치(200)로부터 제공되는 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 구성 관련 정보에 기초하여, 제1 및 제2 PRS 각각에 대한 전송 서브프레임 내 RE 패턴, 시퀀스, 전송 PRB 구성, 전송 서브프레임 구성, 안테나 포트 설정 등을 결정할 수 있다.

제1 및 제2 PRS 수신부(2130)는 결정된 제1 및 제2 PRS 구성에 기초하여, 물리 자원 상에서 제1 및 제2 PRS 수신을 수행할 수 있다.

측위 정보 생성부(2120)는 수신된 제1 PRS 또는 제2 PRS 중의 하나 이상에 기초하여 측위 정보를 생성하고, 이를 물리계층 처리부(112)를 통하여 기지국 또는 네트워크 측의 서버로 전송할 수 있다.

단말 장치(100) 및 기지국 장치(200)의 동작에 있어서 본 발명의 예시들에서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 다양한 실시형태들은 3GPP LTE 또는 LTE-A 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 기지국이 제1 및 제2 측위참조신호(PRS)를 전송하는 방법에 있어서,
제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성을 결정하는 단계;
상기 결정된 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성에 기초하여, 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 구성 관련 정보를 단말에게 전송하는 단계;
상기 결정된 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성에 기초하여, 상기 제1 PRS 및 제2 PRS를 상기 단말에게 전송하는 단계; 및
상기 단말로부터 측위 정보를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 제1 PRS의 전송 자원이 상기 제2 PRS의 전송 자원과 중첩되는 경우, 상기 측위 정보는 상기 제2 PRS를 이용하여 생성되고,
상기 제1 PRS의 전송 자원이 상기 제2 PRS의 전송 자원과 중첩되지 않는 경우, 상기 측위 정보는 상기 제1 PRS 및 상기 제2 PRS를 이용하여 생성되는, PRS 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 단말이 제1 및 제2 측위참조신호(PRS)를 수신하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 관련 정보를 수신하는 단계;
상기 제1 PRS 구성 관련 정보 및 제2 PRS 관련 정보에 기초하여, 제1 PRS 구성 및 제2 PRS 구성을 결정하는 단계;
상기 결정된 상기 제1 PRS 구성 및 상기 제2 PRS 구성에 기초하여, 상기 기지국으로부터 상기 제1 PRS 및 상기 제2 PRS를 수신하는 단계; 및
상기 제1 PRS 또는 제2 PRS 중의 하나 이상을 이용하여 측위 정보를 생성하고, 상기 측위 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 제1 PRS의 전송 자원이 상기 제2 PRS의 전송 자원과 중첩되는 경우, 상기 측위 정보는 상기 제2 PRS를 이용하여 생성되고,
상기 제1 PRS의 전송 자원이 상기 제2 PRS의 전송 자원과 중첩되지 않는 경우, 상기 측위 정보는 상기 제1 PRS 및 상기 제2 PRS를 이용하여 생성되는, PRS 수신 방법.