KR20180101132A - 기준 신호 시간차 측정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에는 기준 신호 시간차 측정 방법 및 장치가 제공된다.
상기 기준 신호 시간차 측정 방법은, 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여 상기 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정하는 것을 포함한다.

Description

기준 신호 시간차 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REFERENCE SIGNAL TIME DIFFERENCE(RSTD) MEASURMENT}
본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템과 관련이 있고, 더 구체적으로 LTE(long term evolution) 위치 결정에 관한 개선된 기준 신호 시간 차이 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
위치 기반 서비스를 제공하는데 있어서, 스마트폰과 같은 모바일 장치(mobile device)의 정확한 위치를 결정하는 것은 중요하다. 스마트폰의 위치는 스마트폰에서 제공하는 측정 값과 함께 서비스 공급자의 네트워크 인프라를 이용하여 결정될 수 있다. 관측된 도착 시간차(observed time difference of arrival: OTDOA)는 LTE(long term evolution)로 불리는, 3세대 파트너쉽 프로젝트 릴리즈 9 (3rd generation partnership project Release 9: 3GPP Release 9) 진화된 범용 지상 무선 액세스(evolved universal terrestrial radio acces: E-UTRA)에 소개된 위치 결정 특징(positioning feature)이다. OTDOA는 LTE 네트워크에서, 스마트폰과 같은 사용자 단말(user equipment: UE)이 여러 eNodeB(기지국)들로부터의 특정 신호들간의 시간차를 측정하고, 이 시간차를 진화된 서빙 모바일 위치 센터(envolved serving mobile location center: ESMLC)에 보고하는 다변측정(multilateration) 방법이다. ESMLC는 이러한 시간차와 알고 있는 eNodeB의 위치에 기초하여, 사용자 단말의 위치를 계산한다.
OTDOA 기반 위치 결정 방법은 LTE 네트워크에서 없어서는 안되는 부분이다. 스마트폰과 위치 기반 서비스의 사용량의 증가함에 따라, 더욱 정밀한 위치 결정 방법이 요구된다. 예를 들어, 글로벌 위치 결정 시스템(global positioning system: GPS) 신호는 실내에서 이용이 불가능할 수 있다. 3GPP 릴리즈 14는, 사용자 단말(UE)에 의해 전송된 위치 결정 보고(report)의 레졸루션(resolution)이 증가하는 기존의 LTE 네트워크에서, OTDOA 기반 위치 결정 방법을 개선시키는 작업 항목(work item)을 통해 더 높은 위치 결정 레졸루션(positioning resolution)과 정확도를 달성하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기준 신호 시간차 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 기준 신호 시간차 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여 상기 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정하는 것을 포함하는 기준 신호 시간차 측정 방법이 제공된다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 메모리(memory), 리시버(receiver), 및, 프로세서(processor)를 포함하되, 상기 프로세서는, 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여, 상기 첫번째 도착 경로 추정치를 결정하는 기준 신호 시간차 측정 장치가 제공된다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 프로세서를 적어도 하나의 다른 프로세서를 포함하는 웨이퍼 또는 패키지의 일부로 형성하고, 상기 프로세서를 테스트하는 것을 포함하되, 상기 프로세서는, 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여, 상기 첫번째 도착 경로 추정치를 결정하고, 상기 프로세서를 테스트하는 것은, 하나 이상의 전기-광 컨버터(electrical to optical converter), 하나의 광 신호를 둘 이상의 전기 신호들로 분리시키는 하나 이상의 분광기(optical splitter), 및 하나 이상의 광-전기 컨버터(optical to electrical converter)를 이용하여, 상기 프로세서와 적어도 하나의 다른 프로세서를 테스트하는 것을 포함하는 프로세서 제조 방법이 제공된다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 집적 회로(integrated circuit: IC)의 레이어(layer)에 관한 특징들의 세트(set of features)에 관한 마스크 레이아웃을 생성하고, 상기 마스크 레이아웃을 생성하는 동안, 레이아웃 디자인 규칙들(layout design rules)의 준수에 대한 매크로들의 상대적 위치는 무시하고, 상기 마스크 레이아웃을 생성한 후, 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하는지 상기 매크로의 상기 상대적 위치를 확인하고, 어떤 상기 매크로들에 의해 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하지 않는 것이 검출된 경우, 각각의 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하지 않는 매크로들을 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하도록 수정하여 상기 마스크 레이아웃을 수정하고, 상기 집적회로의 상기 레이어에 관한 특징들의 세트를 갖는 상기 수정된 마스크 레이아웃에 따라 마스크를 생성하고, 상기 마스크에 따라 상기 집적회로의 상기 레이어를 제조하는 것을 포함하되, 상기 마스크 레이아웃은 프로세서(processor)를 포함하는 하나 이상의 회로 특징들에 관한 표준 셀 라이브러리(standard cell library) 상기 매크로들을 포함하되, 상기 프로세서는, 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여, 상기 첫번째 도착 경로 추정치를 결정하는 집적 회로 구성 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 네트워크 환경에서의 전자 장치(electronic device)를 설명하는 예시적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 위치 결정 기준 신호와 연관된 LTE 자원 요소를 설명하는 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 단일 경로 채널 환경과 다중 경로 채널 환경에서 첫번째 도착 경로의 추정 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 2개의 경로를 갖는 채널에 대한 반복적인 첫번째 도착 경로 추정 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 첫번째 도착 경로의 추정 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 첫번째 도착 경로 추정 방법의 프로세서를 테스트하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 첫번째 도착 경로 추정 방법의 프로세서를 제조하는 방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 네트워크 환경에서의 전자 장치(electronic device)를 설명하는 예시적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 통신 블록(communication block, 110), 프로세서(processor, 120), 메모리(memory, 130), 디스플레이(display, 150), 입/출력 블록(input/output block, 160), 오디오 블록(audio block, 170), 이미지 센서(image sensor, 175), 및 무선 트랜시버(wireless transceiver, 180)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 무선 트랜시버(180)는 운송 수단(vehicle), 액세스 포인트(access point), 모바일 전자 장치, 또는 eNodeB와 같은 셀룰러 기지국에 포함될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 무선 트랜시버(180)는 무선 트랜스미터(transmitter)와 리시버(receiver)를 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
전자 장치(100)는, 이 전자 장치(100)를 다른 전자 장치나 음성/데이터 통신을 위한 네트워크에 연결하기 위한 통신 블록(110)을 포함할 수 있다. 통신 블록(110)은 일반 패킷 무선서비스(general packet radio service: GPRS), LTE(long term evolution), 에지(enhanced data rates for GSM evolution; EDGE), 셀룰러(cellular), 광역(wide area), 로컬 영역(local area), 개인 영역(personal area), 근접장(near field), 장치 대 장치(device to device; D2D), 기계 대 기계(machine to machine; M2M), 위성(satellite), 향상된 모바일 광대역(enhanced mobile broadband; eMBB), 대량 기계형 통신(massive machine type communication; mMTC), 초신뢰성 저지연 통신(ultra-reliable low latency communication; URLLC), 협대역 사물인터넷(narrowband Internet of things; NB-IoT), V2X, 및 단거리 통신(short range communication)을 제공할 수 있다.
통신 블록(110)의 기능, 또는 트랜시버(113)을 포함하는 통신블록(110)의 일부의 기능은, 칩셋(chipset)으로 구현될 수 있다. 특히, 셀룰러 통신 블록(cellular communications block, 112)은, 지상 기지국(terrestrial base transceiver station)을 통하거나 직접적으로, 다른 전자장치들로의 광역 네트워크 접속(wide area network connection)을 제공할 수 있다. 이를 제공하기 위해, 2세대(second generation: 2G), GPRS, EDGE, D2D, LTE(long term evolution), 5세대(fifth generation: 5G), LTE-A(long term evolution advanced), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wide code division multiple access), 범용 이동 통신 시스템(universal mobile telecommunications system: UMTS), 무선 광대역(wireless broadband: WiBro), V2X, 및 GSM(global system for mobile communication)과 같은 기술을 이용할 수 있다. 셀룰러 통신 블록(112)은 칩셋(chipset)과 트랜시버(113)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 트랜시버(113)는 트랜스미터(transmitter)와 리시버(receiver)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 와이파이(wireless fidelity: WiFi) 통신 블록(114)은, IEEE 802.11 같은 기술들을 이용하여, 네트워크 액세스 포인트를 통해 로컬 영역 네트워크 접속을 제공할 수 있다. 블루투스(Bluetooth) 통신 블록(116)은, IEEE802.15 같은 기술들을 이용하여, 개인 영역(personal area)에 직접 통신 및 네트워크 통신을 제공할 수 있다. 근거리 통신(near field communications; NFC)블록(118)은, ISO/IEC 14443과 같은 표준들을 이용하여, 점 대 점 단거리 통신(point to point short range communications)을 제공할 수 있다. 통신 블록(110)은 GNSS 리시버(119)를 포함할 수 있다. GNSS 리시버(119)는 위성 트랜스미터(satellite transmitter)로부터의 신호를 수신하는 것을 지원할 수 있다.
전자장치(100)는, 기능 블록(functional block)들을 동작시키기 위해, 전원 공급 장치(power supply)로부터 전력(electrical power)을 수신할 수 있다. 상기 전원 공급 장치는 배터리(battery)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 무선 트랜시버(180)는 셀룰러 기지국과 같은 지상 기지국(terrestrial base transceiver station: BTS)의 부분일 수 있다. 무선 트랜시버(180)는 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) 표준을 따르는 무선 주파수(radio frequency) 트랜스미터 및 리시버를 포함할 수 있다. 무선 트랜시버(180)는 데이터 통신 서비스 및 음성 통신 서비스를 모바일 사용자 단말(UE)의 사용자들에게 제공할 수 있다. 본 명세서에서, 용어 "사용자 단말(UE)"는 용어 "전자 장치"와 혼용될 수 있다.
프로세서(120)는 전자장치(100)의 사용자가 요구하는 어플리케이션 레이어 처리 기능(application layer processing functions)을 제공할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 전자장치(100)에 있는 다양한 블록들에 대한 명령 및 제어 기능을 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 기능 블록이 요구하는 제어 기능을 업데이트(update)하는 것을 제공한다. 프로세서(120)는 기능 블록들 사이의 통신 제어를 포함하는 트랜시버가 요구하는 리소스(resource)를 제공할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 프로세서(120)는 셀룰러 통신 블록(112)이나 블루투스 블록(116)과 연관된 펌웨어(firmware), 데이터베이스(database), 룩업 테이블(lookup table), 교정 방법 프로그램(calibration method program), 라이브러리(library)를 업데이트할 수 있다.
메모리(130)는 장치 제어 프로그램 코드(device control program code), 사용자 데이터(user data), 어플리케이션 코드(application code) 및 어플리케이션 데이터(application data)를 저장하기 위한 저장 공간을 제공할 수 있다. 메모리(130)는, 셀룰러 통신 블록(112)이나 블루투스 블록(116)이 요구하는, 펌웨어, 라이브러리, 데이터베이스, 룩업 테이블, 알고리즘(algorithms), 방법(methods), 채널 추정 파라미터(channel estimation parameters), FAP 추정 파라미터, 및 교정 데이터(calibration data)를 위한 데이터 저장 공간을 제공할 수 있다. 셀룰러 통신 블록(112)이나 블루투스 블록(116)에 의해 요구되는 프로그램 코드와 데이터베이스는 장치를 부팅하는 동안 메모리(130)로부터 로컬 스토리지(local storage)로 로딩될 수 있다. 셀룰러 통신 블록(112) 또는 블루투스 블록(116)은 프로그램 코드, 라이브러리, 데이터베이스, 교정 데이터, 및 룩업 테이블 데이터를 저장하기 위한 로컬 메모리, 휘발성 메모리, 및 비휘발성 메모리일 수 있다.
디스플레이(150)는 터치 패널일 수 있고, 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED) 표시 장치, 능동 구동형 유기 발광 다이오드(active matrix OLED: AMOLED) 표시 장치, 및 이와 비슷한 장치일 수 있다. 상기 입/출력 블록(160)은, 전자장치(100)의 사용자에 대한 인터페이스(interface)를 제어한다. 상기 오디오 블록(170)은 오디오 입/출력을 상기 전자 장치(100)로 제공하고, 상기 전자 장치(100)로부터의 오디오 입/출력을 제공한다.
무선 트랜시버(180)는 신호를 수신, 전송 또는 중계하는데 이용되는 액세스 포인트나 기지국에 포함될 수 있다. 무선 트랜시버(180)는 전자 장치(100)로부터/로 데이터 통신 신호를 수신하거나, 전송하거나, 중계함으로써 전자 장치(100)와의 통신을 가능하게 할 수 있다. 전자 장치(100)는 무선 트랜시버(180)를 통해 네트워크와 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 트랜시버(180)는 스마트폰과 같은 전자 장치(100)로 신호를 전송하거나, 스마트폰과 같은 전자 장치(100)에서 신호를 수신하는데 이용되는 액세스 포인트, 셀 타워(cell tower), 무선 라우터(wireless router), 안테나, 다중 안테나, 또는 이러한 것들의 조합일 수 있다. 무선 트랜시버(180)는 네트워크를 통해 무선 신호를 중계하여, 사용자 단말(UE), 운송 수단, 서버, 또는 이러한 것들의 조합과 같은 다른 전자 장치(100)와의 통신을 가능하게 할 수 있다. 무선 트랜시버(180)는 음성이나 데이터와 같은 통신 신호를 전송하는데 이용될 수 있다.
LTE(long term evolution)에서의 OTDOA는 인접한 셀(neighboring cell)들의 기준 신호들과 서빙 셀(serving cell)들의 기준 신호들 사이에서 관측된 신호 수신 시간을 측정하는 사용자 단말(UE)에 기초할 수 있고, 이러한 측정은 기준 신호 시간차(reference signal time difference: RSTD) 측정으로 지칭될 수 있다. 기준 신호는 일반적으로 LTE에서의 위치 결정 기준 신호(positioning reference signal: PRS)일 수 있으나, 위치 결정 기준 신호가 아닌 신호들도 사용될 수 있다. 위치 결정 기준 신호는 LTE 프레임의 위치 결정 서브 프레임(positioning subframe)에 포함될 수 있다. 위치 결정 서브 프레임은 신호 간섭을 감소시키고 자원 요소(resource element) 에너지를 증가시킴으로써, 인접한 셀의 위치 결정 서브 프레임을 수신하는 사용자 단말(UE)의 확률을 증가시키도록 설계될 수 있다. 일반적으로, 위치 결정 서브 프레임은 어떠한 물리적 하향 링크 공유 채널(physical downlink shared channel: PDSCH) 데이터도 운반하지 않으며, 셀 특정 기준 신호(cell specific reference signal: CRS) 외에도, 위치 결정 기준 신호를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 위치 결정 기준 신호와 연관된 LTE 자원 요소를 설명하는 예시적인 도면이다.
도 2를 참조하면, 위치 결정 기준 신호(PRS, 201) 시퀀스(sequence)는 셀 식별자(cell identifier: cell ID)에 기초하여, 셀 특정 기준 신호(CRS, 202)와 유사한 방법으로 구성될 수 있다. 위치 결정 서브 프레임은, 위치 결정 시기(positioning occasion)라고도 알려져 있고 1개 내지 6개의 위치 결정 서브 프레임을 포함하는, 연속적인 하향 링크 서브 프레임의 그룹에서 발생할 수 있다. 위치 결정 시기는 160, 320, 640, 또는 1280 서브 프레임(또는, 밀리초)의 주기를 가질수 있다.
셀에 대한 사용자 단말(UE) 리시버에 의해 관측된 신호 수신 시간에 대한 전형적인 측정법(metric)은 eNodeB와 사용자 단말(UE) 사이의 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR)의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)일 수 있다. 셀의 eNodeB에 의해 전송된 위치 결정 기준 신호는 채널 임펄스 응답을 결정하고, 첫번째 도착 경로를 추정하는데 이용될 수 있다. 첫번째 도착 경로에 기초하여, 인접한 셀에 대한 기준 신호 시간차(RSTD) 측정은 인접한 셀의 위치 결정 기준 신호 기반의 첫번째 도착 경로의 추정치와 서빙 셀의 위치 결정 기준 신호 기반의 첫번째 도착 경로의 추정치의 차이로 정의될 수 있다. 개선된 위치 결정의 레졸루션(resolution)과 정확도(accuracy)를 증대시키기 위해, 첫번째 도착 경로 추정치와 기준 신호 시간차 추정치의 레졸루션을 증가시키고, 증가된 레졸루션 레벨에서 추정 오류를 감소시키는, 채널 임펄스 응답에 기반한 첫번째 도착 경로의 추정기를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 시스템 및 방법은, eNodeB와 사용자 단말 리시버 사이에서 관측된 채널 임펄스 응답에 기반하여, LTE에서 기준 신호 시간차 측정을 위한 첫번째 도착 경로를 추정할 수 있다. eNodeB로부터의 채널 임펄스 응답 신호는 eNodeB가 전송하는 기준 신호 자원 요소를 이용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 기준 신호 자원 요소는 위치 결정 기준 신호의 자원 요소일 수 있다. 다중-경로 채널(multiple-path channel) 환경과 노이즈가 없는(noise-free) 환경에서, 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크(peak)의 위치는 첫번째 도착 경로의 값을 나타낸다. 본 명세서에서, 피크의 위치란 피크의 시간축에서의 해당 점을 의미한다.
본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은, 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크를 검출하여 먼저 첫번째 도착 경로의 코오스 값(coarse value)을 추정할 수 있고, 다음으로 검출된 제1 피크 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 적용된 보간(interpolation)법을 사용하여 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 코오스 값 추정치와 파인 값 추정치를 조합하여 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정할 수 있다.
본 발명의 첫번째 도착 경로 추정 방법은 피크 검출이 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정하는데 이용되는 단일 경로 채널(single-path channel) 환경에 적용될 수 있다. 예를 들어, 단일 경로 채널 환경은 부가 백색 가우시안 노이즈(additive white Gaussian noise: AWGN)일 수 있다. 단일 경로 채널 환경에서는 채널 임펄스 응답 신호에 단 하나의 피크가 존재한다.
또한, 본 발명에 따른 첫번째 도착 경로 추정 방법은 첫번째 두개의 채널 탭이 채널 임펄스 응답 도메인에서 시간적으로 충분히 이격되어 제공된다면, 다중 경로 채널 환경에도 적용할 수 있다.
정수
Figure pat00001
와
Figure pat00002
인 짝수가 주어지면,
Figure pat00003
은
Figure pat00004
로 정의될 수 있다. 여기에서,
Figure pat00005
은 범위
Figure pat00006
의 모듈로 연산자(modulo operation)를 의미한다. 따라서,
Figure pat00007
는 범위
Figure pat00008
의 값을 갖고,
Figure pat00009
를 만족한다.
정수 L 개의 다중 경로를 갖는 다중 경로 채널 환경에서, 채널의 시간 도메인 신호에 대한 표현은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00010
여기에서
Figure pat00011
와
Figure pat00012
는 각각
Figure pat00013
번째 다중 경로(또는 탭)에 대한 채널 이득(gain)과 지연(delay)를 의미한다. N 포인트 역 이산 푸리에 변환(N-point inverse discrete Fourier transform: IDFT)이 기준 신호 심볼(reference signal symbol)
Figure pat00014
에 적용된다면, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(orthogonal frequency-division multiplexing: OFDM) 신호는 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00015
여기에서 T 는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 샘플링 지속 시간(OFDM sampling time duration)이고, G 는 샘플에서의 주기적 전치 신호(cyclic prefix: CP)의 길이를 의미한다. LTE 시스템에서,
Figure pat00016
를 만족한다. 여기에서
Figure pat00017
초(second) 이다. 그러므로, 사용자 단말에 의해 관측된 수신된 신호는 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00018
여기에서,
Figure pat00019
는 부가 백색 가우시안 노이즈(AWGN) 신호이다. 채널은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 심볼의 전체 지속 시간 동안 정적(static)이라고 가정하면, 즉,
Figure pat00020
는
Figure pat00021
에서 연속적인 값을 가진다고 가정하면, 시간 인덱스 t 는 수학식 3에서 제거될 수 있다. 따라서, 용어 사용의 편의를 위해
Figure pat00022
로 표현할 수 있다. 이때, 사용자 단말에 의해 관측된 수신된 신호의 시간-샘플링된 버전은 수학식 4로 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00023
Figure pat00024
여기에서
Figure pat00025
이다. 그러므로, 수신된 신호의 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform: DFT)을 수행하면 수학식 5에서 표현되는 주파수 도메인 형식으로 변환될 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00026
여기에서
Figure pat00027
은 부가 백색 가우시안 노이즈(AWGN)이고,
Figure pat00028
이다. 일반성을 잃지 않고(without loss of generality),
Figure pat00029
를 만족하도록
Figure pat00030
가 가정될 수 있다. 본 발명의 첫번째 도착 경로 추정 방법은 샘플들의 세트
Figure pat00031
를 이용하여 첫번째 도착 경로
Figure pat00032
를 추정할 수 있다.
LTE 시스템에서, 첫번째 도착 경로 추정을 위해 사용되는 기준 신호는 위치 결정 기준 신호이기 때문에, X n 은 이미 알고 있고, 디스크램블링(descrambling)이 수행되어 수학식 6을 이끌어낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00033
여기에서,
Figure pat00034
이다.
Figure pat00035
에서
Figure pat00036
를 추정하기 위해, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 관측된 샘플들의 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 결정할 수 있고, 역 이산 푸리에 변환(IDFT) 도메인에서 추정 절차를 수행할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은, 주파수 도메인 샘플들의 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 수행한 후에 결정되는 채널 임펄스 응답 신호에 기초하여, 첫번째 도착 경로를 추정할 수 있다.
Figure pat00037
에 M -포인트 역 이산 푸리에 변환( M -point IDFT)이 적용되는 경우, 채널 임펄스 응답 신호의 결과는 수학식 7과 같이 표현될 수 있다. 여기에서, M - point IDFT가 적용될 때, 필요하다면 0 채우기(zero-padding)를 통할 수 있고, M = cN 을 만족하고, c 는 1보다 크거나 같은 2의 거듭제곱이다.
[수학식 7]
Figure pat00038
여기에서,
Figure pat00039
이고,
Figure pat00040
는 가우시안 노이즈(Gaussian noise)이다. 또한, 정수
Figure pat00041
이면
Figure pat00042
이다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따라, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은, 첫번째 단계에서,
Figure pat00043
의 정수 부분을 추정할 수 있다.
Figure pat00044
의 정수 부분은 첫번째 도착 경로의 코오스 값(coarse value)일 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은, 두번째 단계에서, 첫번째 단계에서의 첫번째 도착 경로의 코오스 값 추정치에 기초하여,
Figure pat00045
의 분수 부분을 추정할 수 있다.
Figure pat00046
의 분수 부분은 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)일 수 있다.
L = 1 인 단일 경로 채널 모델에서, 채널 임펄스 응답 신호의 결과는 수학식 8로 표현될 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00047
Figure pat00048
가 정수라면, 채널 임펄스 응답 신호의 결과는 수학식 9로 표현될 수 있다.
[수학식 9]
Figure pat00049
여기에서,
Figure pat00050
는 이산 델타 함수(discrete delta function)이다.
Figure pat00051
는
Figure pat00052
로 추정될 수 있다. 달리 말해서,
Figure pat00053
는 채널 임펄스 응답 시퀀스의 피크 값
Figure pat00054
로 추정될 수 있다(시퀀스의 구성요소들에 절대값을 취한 후의 피크 값). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 피크 검출기(peak detection)를 적용하여, 단일 경로 채널에 대해
Figure pat00055
의 정수 부분을 추정할 수 있다.
본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 피크 검출기를 적용하여, 다중 경로 채널(multi-path channel) 환경에 대해 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정할 수 있다. 다중 경로 채널 환경에서는, 채널 임펄스 응답의 피크가 여러개 존재할 수 있고,
Figure pat00056
의 정수 부분은 채널 임펄스 응답 신호에서 검출된 제1 피크에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 검출된 제1 피크의 주변 채널 임펄스 응답 샘플들의 보간법(interpolation method)을 이용하여, 첫번째 도착 경로의 파인 값을 결정할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 검출된 제1 피크 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들의 위상 정보(phase information) 및/또는 크기 정보(magnitude information)를 이용할 수 있다.
단일 경로 채널 환경에서, 피크의 개수 L = 1 이므로, 채널 임펄스 응답 신호는 수학식 10으로 표현될 수 있다.
[수학식 10]
Figure pat00057
본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 본 발명의 첫번째 도착 경로 추정 방법은 샘플들의 세트
Figure pat00058
를 이용하여, 첫번째 도착 경로
Figure pat00059
를 결정할 수 있다.
Figure pat00060
일 때, 정수
Figure pat00061
는 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 의미할 수 있고,
Figure pat00062
를 만족하는
Figure pat00063
는 첫번째 도착 경로의 파인 값을 의미할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 피크의 위치로부터 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 결정할 수 있다. 즉,
Figure pat00064
이다.
본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정할 수 있다. 인덱스 k p , ( k p + 1) M , ( k p - 1) M 에서의 채널 임펄스 응답 샘플들은 수학식 11, 수학식 12, 및 수학식 13으로 표현되는 상관 관계(correlation)를 결정하는데 이용될 수 있다. 인덱스 k p , ( k p + 1) M , ( k p - 1) M 에서의 채널 임펄스 응답 샘플들은
Figure pat00065
,
Figure pat00066
,
Figure pat00067
를 의미한다.
[수학식 11]
Figure pat00068
[수학식 12]
Figure pat00069
[수학식 13]
Figure pat00070
노이즈 항(noise terms)이 존재하지 않는다고 가정하면(noiseless case), 상관비(correlation ratio)
Figure pat00071
와
Figure pat00072
는 수학식 14와 수학식 15에 표현되는 것처럼 단순화될 수 있다.
[수학식 14]
Figure pat00073
[수학식 15]
Figure pat00074
수학식 14와 수학식 15에 표현된 상관비는 조합될 수 있고, 추정기
Figure pat00075
에 관한 닫힌 형식의 표현(closed-form expression)은 수학식 16과 수학식 17과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 16]
Figure pat00076
[수학식 17]
Figure pat00077
상기 추정기
Figure pat00078
는 3 포인트 보간기(3-point interpolator)로 불릴 수 있다. 단일 경로 채널 환경에서, 본 발명의 시스템은
Figure pat00079
에 따라 채널 임펄스 응답 시퀀스에서 피크 검출을 이용하여, 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정할 수 있다. 본 발명의 시스템은 상기 수학식 17을 따라, 인덱스
Figure pat00080
,
Figure pat00081
, 및
Figure pat00082
에서의 채널 임펄스 응답 샘플들을 이용하여 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정할 수 있다. 본 발명의 시스템은 첫번째 도착 경로의 코오스 값과 첫번째 도착 경로의 파인 값을 조합하여,
Figure pat00083
에 따라 첫번째 도착 경로에 관한 추정치를 결정할 수 있다.
L 개의 다중 경로를 갖는 다중 경로 채널 환경에서, 노이즈가 없는 조건(noiseless condition)의 채널 임펄스 응답에서 L 개의 피크가 존재할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 제1 피크에서의 위치에 의해 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 결정할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 채널 임펄스 응답의 제1 피크를 검출하기 위한 진폭의 적응 문턱값(adaptive amplitude threshold)과 함께 슬라이딩 타임 윈도우(sliding time window) 접근법에 기초하여, 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 결정하기 위해, 본 명세서의 개시 범위를 벗어나지 않는 어떠한 접근법도 적용할 수 있다.
다중 경로 채널 환경에서, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 시스템은
Figure pat00084
를 결정하기 위해, 채널 임펄스 응답 시퀀스의 제1 피크를 검출을 이용하여 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 시스템은 상기 수학식 17에 따라 인덱스
Figure pat00085
,
Figure pat00086
, 및
Figure pat00087
에서 채널 임펄스 응답 샘플들을 이용하여 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 시스템은
Figure pat00088
에 따라 첫번째 도착 경로의 코오스 값과 첫번째 도착 경로의 파인 값을 조합하여, 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 단일 경로 채널 환경과 다중 경로 채널 환경에서 첫번째 도착 경로의 추정 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 3의 흐름도를 참조하면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 위치 결정 기준 신호와 같은 기준 신호를 수신할 수 있다(300). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 채널 임펄스 응답 신호를 결정하기 위해, 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)의 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 수행할 수 있다(301). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 채널 임펄스 응답 신호에서 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정할 수 있다(302). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 위치 주변에서의 채널 임펄스 응답 샘플들을 이용하여 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정할 수 있다(303). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 코오스 값과 첫번째 도착 경로의 파인 값을 조합하여 첫번째 도착 경로를 결정할 수 있다(304).
본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 파인 값의 추정치를 결정하기 위해, 3개의 채널 임펄스 응답 샘플들을 갖는 3-포인트 보간기(3-point interpolator) 접근법을 이용하여, 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정하기 위해, 본 명세서의 개시 범위를 벗어나지 않으면서, 보간기(interpolator)에서 어떠한 수의 채널 임펄스 응답 샘플들도 사용할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 다중 경로 채널 환경에서, 반복적인 첫번째 도착 경로의 추정을 제공할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은, 본 명세서에 개시된 범위를 벗어나지 않는 L 개의 임의의 수의 다중 경로에 대해 반복적인 첫번째 도착 경로 추정을 제공할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은, 채널 임펄스 응답의 피크의 수를 검출하기 위해, 다중 경로의 수 L 에 대한 사전 정보를 가지고 있거나, 다중 경로의 수의 상한에 대한 사전 정보를 가지고 있거나, 추가적인 전 처리과정(preprocessing)을 이용할 수 있다. 2개의 경로를 갖는 채널 환경에서( L = 2), 채널 임펄스 응답 신호는 수학식 18과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 18]
Figure pat00089
그리고, 일반성을 잃지 않고, 제1 피크는 채널 임펄스 응답 신호에서 가장 큰 피크로 가정될 수 있다(
Figure pat00090
).
각
Figure pat00091
항은 '피크(peak)'로 불릴 수 있고,
Figure pat00092
는
Figure pat00093
번째 피크의 파라미터라 불릴 수 있다. 여기에서,
Figure pat00094
는 2개의 채널 경로를 의미한다.
Figure pat00095
와
Figure pat00096
에 대해서,
Figure pat00097
와
Figure pat00098
는 각각 첫번째 도착 경로의 코오스 값과 첫번째 도착 경로의 파인 값일 수 있다. 여기에서,
Figure pat00099
와
Figure pat00100
는 채널 탭 지연(channel tap delay)의 코오스 값을 의미하는 정수이고,
Figure pat00101
와
Figure pat00102
는 채널 탭 지연의 파인 값을 의미한다.
채널 임펄스 응답 신호에서 기껏해야 2개의 피크에 대한 사전 지식을 이용할 수 있는 경우, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 다음과 같은 반복적인 첫번째 도착 경로 추정을 제공할 수 있다.
본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은, 앞서 언급한 첫번째 도착 경로 추정 방법을 이용해서, 채널 임펄스 응답 시퀀스에서 가장 큰 피크를 결정할 수 있고,
Figure pat00103
를 추정할 수 있다.
Figure pat00104
는
Figure pat00105
로 결정될 수 있고,
Figure pat00106
와
Figure pat00107
는 각각 결정된 코오스(coarse) 첫번째 도착 경로의 추정치와 미세한(fine) 첫번째 도착 경로의 추정치이다.
본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은
Figure pat00108
를 따라서(즉, 채널 임펄스 응답 신호에서 가장 큰 피크의 기여도를 감산하여), 새로운 채널 임펄스 응답 시퀀스를 결정할 수 있고, 앞선 과정에서 검출된 피크의 주변의 3개 또는 5개의 샘플의 전력의 총 합을 결정할 수 있다. 큰 M 값은 채널 임펄스 응답 신호의 레졸루션 레벨을 증가시키기 때문에, 역 이산 푸리에 변환(IDFT)의 크기 M 이 적당히 작은 값이면 3개의 샘플이 사용될 수 있고, 역 이산 푸리에 변환(IDFT)의 크기 M 이 큰 값이면 5개의 샘플이 사용될 수 있다. 전력의 총 합이 미리 정의된 문턱 값보다 작으면, 단지 하나의 피크가 존재하는 것으로 가정하고, 이 절차는 종료된다. 그렇지 않으면, 앞선 과정이 새로운 채널 임펄스 응답 시퀀스에 반복되어, 제2 피크 파라미터
Figure pat00109
를 추정할 수 있다. 이는 두개의 피크에 대해 초기 파라미터 추정치를 결정할 수 있다.
그 후에, 각 피크에 대해서, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 채널 임펄스 응답에서 다른 추정된 피크를 감산하고, 그 파라미터를 재추정(re-estimate)할 수 있다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 필요에 따라 최종 값이 수렴할 때까지 두 피크에 대해 여러번 반복될 수 있다.
Figure pat00110
의 최종값은 첫번째 도착 경로 추정치이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 2개의 경로를 갖는 채널에 대한 반복적인 첫번째 도착 경로 추정 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 4의 흐름도를 참조하면, 채널 임펄스 응답 신호에서 두개의 피크 중 제1 피크가 더 큰 피크라고 가정한다. 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 위치 결정 기준 신호(PRS)와 같은 기준 신호를 수신할 수 있다(400). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 기준 신호 자원 요소의 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 수행하여, 채널 임펄스 응답 신호 Y를 결정할 수 있다(401). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 Y의 제1 피크의 위치와 이와 관련된 파라미터들을 추정할 수 있다(402). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 Y로부터 추정된 제1 피크를 감산하여 새로운 채널 임펄스 응답 신호 Y'를 결정할 수 있다(403). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 Y의 제1 피크의 위치 주변에 있는 Y'에서의 3 또는 5개의 채널 임펄스 응답 샘플들의 전력의 총합이 문턱값보다 작은지 여부를 결정할 수 있다(404). Y의 제1 피크의 위치 주변에 있는 Y'에서의 3 또는 5개의 채널 임펄스 응답 샘플들의 전력의 총합이 문턱값보다 작으면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 단지 하나의 피크가 존재하는 것으로 결정하고, 제1 피크의 위치를 첫번째 도착 경로의 추정치로 출력할 수 있다(406). 이때, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 종료할 수 있다(408).
Y의 제1 피크의 위치 주변에 있는 Y'에서의 3 또는 5개의 채널 임펄스 응답 샘플들의 전력의 총합이 문턱값보다 크면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 Y'으로부터 Y의 제2 피크의 위치와 이와 관련된 파라미터들을 추정할 수 있다(405). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 인덱스 i의 값을 0으로 설정할 수 있다(407). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 Y에서 가장 최근의 제2 피크 추정치를 감산한 후에, Y의 제1 피크의 위치를 재추정(re-estimate)할 수 있다(409). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 Y에서 가장 최근의 제1 피크 추정치를 감산한 후에, Y의 제2 피크의 위치를 재추정할 수 있다(410). 인덱스 i는 1이 증가된다(411). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 인덱스 i가 K 값보다 작은지 여부를 결정할 수 있다(412). 여기에서, K 값은 설정할 수 있다. K 값이 클수록 더 정확한 추정치를 얻을 수 있으나, 계산상의 및/또는 하드웨어 자원의 제약으로 인해 실제로는 K 값을 제한해야 될 수 있다. 인덱스 i가 K 값보다 작은 경우(412), Y에서 최근의 제2 피크 추정치를 감산한 후에 Y의 첫번째 위치를 재추정하는 단계(409)로 되돌아간다. 인덱스 i가 K 값보다 작지 않은 경우(412), 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 제1 피크의 위치를 첫번째 도착 경로 추정치로 출력할 수 있다(413). 이때, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 종료한다(414).
본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정하기 위해 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크를 검출하고, 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들을 이용하는 것에 기반하여 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정하고, 추정된 코오스 값과 추정된 파인 값을 조합하여 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정하는 것을 포함하는, 단일 경로 채널 및/또는 다중 경로 채널에 대한 첫번째 도착 경로를 추정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 첫번째 도착 경로의 추정 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 트랜시버로부터 기준 신호 자원 요소를 수신할 수 있다(501). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 기준 신호 자원 요소에 기반하여 채널 임펄스 응답 신호를 결정할 수 있다(502). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 채널 임펄스 응답 신호에 기반하여 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정할 수 있다(503). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기반하여 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정할 수 있다(504). 본 발명의 기준 신호 시간차 측정 방법은 코오스 값 추정치와 파인 값 추정치를 조합하여 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정할 수 있다(505).
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 첫번째 도착 경로 추정 방법의 프로세서를 테스트하는 방법에 대한 흐름도이다. 여기에서, 프로세서는 하드웨어로 구현되거나, 소프트웨어가 프로그램된 하드웨어로 구현될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 프로세서를 테스트하는 방법은 프로세서를 적어도 하나의 다른 프로세서를 포함하는 웨이퍼 또는 패키지의 일부로 형성할 수 있다(601). 프로세서는 트랜시버에서 기준 신호 자원 요소를 수신하고, 기준 신호 자원 요소에 기반하여 채널 임펄스 응답 신호를 결정하고, 채널 임펄스 응답 신호에 기반하여 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로의 코오스 값을 추정하고, 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기반하여 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로의 파인 값을 추정하고, 코오스 값의 추정치와 파인 값의 추정치를 조합하여 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정할 수 있다(601).
본 발명의 프로세서를 테스트 하는 방법은 하나 이상의 전기-광 컨버터(electrical to optical converter), 하나의 광 신호를 둘 이상의 전기 신호들로 분리시키는 하나 이상의 분광기(optical splitter), 및 하나 이상의 광-전기 컨버터(optical to electrical converter)를 이용하여, 프로세서와 적어도 하나의 다른 프로세서를 테스트하는 것을 포함할 수 있다(603).
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 첫번째 도착 경로 추정 방법의 프로세서를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 프로세서를 제조하는 방법은 집적 회로(integrated circuit: IC)의 레이어(layer)에 관한 특징들의 세트(set of features)에 관한 마스크 레이아웃을 생성하는 초기 레이아웃 데이터를 포함할 수 있다(701). 마스크 레이아웃은 프로세서를 포함하는 하나 이상의 회로 특징들에 관한 표준 셀 라이브러리(standard cell library) 매크로들을 포함할 수 있다. 프로세서는 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 채널 임펄스 응답 신호의 피크(peak)에 기초하여, 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 코오스 값의 추정치와 파인 값의 추정치를 조합하여, 첫번째 도착 경로 추정치를 결정할 수 있다.
마스크 레이아웃을 생성하는 동안, 레이아웃 디자인 규칙들(layout design rules)의 준수에 대한 매크로들의 상대적 위치는 무시하는 디자인 룰 체크(design rule check)가 존재할 수 있다(703).
마스크 레이아웃을 생성한 후, 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하는지 상기 매크로의 상기 상대적 위치를 확인하는 레이아웃 조정(adjustment of the layout)이 존재할 수 있다(705).
새로운 레이아웃 디자인(new layout design)은, 어떤 상기 매크로들에 의해 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하지 않는 것이 검출된 경우, 각각의 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하지 않는 매크로들을 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하도록 수정하여 마스크 레이아웃을 수정하고, 집적회로의 레이어에 관한 특징들의 세트를 갖는 수정된 마스크 레이아웃에 따라 마스크를 생성하고, 마스크에 따라 집적회로의 레이어를 제조하는 방법으로 만들어질 수 있다(707).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 전자 장치
110: 통신 블록
120: 프로세서
180: 트랜시버

Claims (20)

  1. 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고,
    상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고,
    상기 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고,
    상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고,
    상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여 상기 첫번째 도착 경로의 추정치를 결정하는 것을 포함하는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 첫번째 도착 경로 추정치를 반복적으로 갱신(update)하는 것을 더 포함하는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 임펄스 응답 신호는 상기 수신된 기준 신호 자원 요소의 역 이산 푸리에 변환(inverse discrete Fourier transform: IDFT)에 더 기초하고, y k 가 상기 채널 임펄스 응답 신호를 의미할 때, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 상기 제1 피크는 식
    Figure pat00111
    에 따라 결정되는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 첫번째 도착 경로의 상기 파인 값을 추정하는 것은 3 포인트 보간 함수(3 point interpolation function) 블록
    Figure pat00112
    에 더 기초하되,
    상기 채널 임펄스 응답 신호를 생성하는데 이용되는 역 이산 푸리에 변환(IDFT)의 크기 M = cN 이고, c 는 1보다 크거나 같은 정수인 2의 거듭제곱이고, N 은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 심볼 생성을 위한 역 이산 푸리에 변환(IDFT)의 크기를 나타내는 양의 짝수이고, R 0 와 R 1 과 R -1 은 상기 채널 임펄스 응답 신호의 상기 제1 피크 주변에서 결정되는 상관 관계(correlation)인 기준 신호 시간차 측정 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    슬라이딩 타임 윈도우(sliding time window)와 상기 채널 임펄스 응답 신호의 진폭의 적응 문턱값(adaptive threshold)에 기초하여, 상기 채널 임펄스 응답의 상기 제1 피크를 검출하는 것을 더 포함하는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 파인 값을 추정하는 것은, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 상기 채널 임펄스 응답 샘플들의 적어도 하나의 위상 정보(phase information)와 크기 정보(magnitude information)의 보간 값(interpolation value)에 더 기초하는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 임펄스 응답 신호에서 검출된 상기 제1 피크를 감산하여, 갱신된 채널 임펄스 응답 신호를 결정하는 것을 더 포함하는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 갱신된 채널 임펄스 응답 신호의 3개 또는 5개의 채널 임펄스 응답 샘플들의 총 전력 값이, 문턱 값(threshold)을 초과하는지 여부를 결정하는 것을 더 포함하는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 총 전력 값이 상기 문턱 값을 초과하는 경우, 상기 갱신된 채널 임펄스 응답 신호에 기초하여, 제2 피크 위치를 결정하는 기준 신호 시간차 측정 방법.
  10. 메모리(memory);
    리시버(receiver); 및
    프로세서(processor)를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고,
    상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고,
    상기 채널 임펄스 응답 신호의 제1 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고,
    상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고,
    상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여, 상기 첫번째 도착 경로 추정치를 결정하는 기준 신호 시간차 측정 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 첫번째 도착 경로 추정치를 반복적으로 갱신하는 기준 신호 시간차 측정 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 수신된 기준 신호 자원 요소의 역 이산 푸리에 변환(inverse discrete Fourier transform: IDFT)과, 식
    Figure pat00113
    에 따른 상기 채널 임펄스 응답 신호의 상기 제1 피크에 더 기초하여 상기 채널 임펄스 응답 신호를 결정하되, y k 는 상기 채널 임펄스 응답 신호인 기준 신호 시간차 측정 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 3 포인트 보간 함수(3 point interpolation function) 블록
    Figure pat00114
    에 더 기초하여 상기 파인 값(fine value)을 추정하되,
    상기 채널 임펄스 응답 신호를 생성하는데 이용되는 역 이산 푸리에 변환(IDFT)의 크기 M = cN 이고, c 는 1보다 크거나 같은 정수인 2의 거듭제곱이고, N 은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 심볼 생성을 위한 역 이산 푸리에 변환(IDFT)의 크기를 나타내는 양의 짝수이고, R 0 와 R 1 과 R -1 은 상기 채널 임펄스 응답 신호의 상기 제1 피크 주변에서 결정되는 상관 관계(correlation)인 기준 신호 시간차 측정 장치.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 슬라이딩 타임 윈도우(sliding time window)와 상기 채널 임펄스 응답 신호의 진폭의 적응 문턱값(adaptive threshold)에 더 기초하여, 상기 채널 임펄스 응답의 상기 제1 피크를 검출하는 기준 신호 시간차 측정 장치.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 상기 채널 임펄스 응답 샘플들의 적어도 하나의 위상 정보(phase information)와 크기 정보(magnitude information)의 보간 값(interpolation value)에 더 기초하여, 상기 파인 값(fine value)을 추정하는 기준 신호 시간차 측정 장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 채널 임펄스 응답 신호에서 검출된 상기 제1 피크를 감산하여, 갱신된 채널 임펄스 응답 신호를 결정하는 기준 신호 시간차 측정 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 갱신된 채널 임펄스 응답 신호의 3개 또는 5개의 채널 임펄스 응답 샘플들의 총 전력 값이, 문턱 값(threshold)을 초과하는지 여부를 결정하는 기준 신호 시간차 측정 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 총 전력 값이 상기 문턱 값을 초과하는 경우, 상기 프로세서는 상기 갱신된 채널 임펄스 응답 신호에 기초하여, 제2 피크 위치를 결정하는 기준 신호 시간차 측정 장치.
  19. 프로세서를 적어도 하나의 다른 프로세서를 포함하는 웨이퍼 또는 패키지의 일부로 형성하고,
    상기 프로세서를 테스트하는 것을 포함하되,
    상기 프로세서는, 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여, 상기 첫번째 도착 경로 추정치를 결정하고,
    상기 프로세서를 테스트하는 것은, 하나 이상의 전기-광 컨버터(electrical to optical converter), 하나의 광 신호를 둘 이상의 전기 신호들로 분리시키는 하나 이상의 분광기(optical splitter), 및 하나 이상의 광-전기 컨버터(optical to electrical converter)를 이용하여, 상기 프로세서와 적어도 하나의 다른 프로세서를 테스트하는 것을 포함하는 프로세서 제조 방법.
  20. 집적 회로(integrated circuit: IC)의 레이어(layer)에 관한 특징들의 세트(set of features)에 관한 마스크 레이아웃을 생성하고,
    상기 마스크 레이아웃을 생성하는 동안, 레이아웃 디자인 규칙들(layout design rules)의 준수에 대한 매크로들의 상대적 위치는 무시하고,
    상기 마스크 레이아웃을 생성한 후, 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하는지 상기 매크로의 상기 상대적 위치를 확인하고,
    어떤 상기 매크로들에 의해 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하지 않는 것이 검출된 경우, 각각의 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하지 않는 매크로들을 상기 레이아웃 디자인 규칙들을 준수하도록 수정하여 상기 마스크 레이아웃을 수정하고,
    상기 집적회로의 상기 레이어에 관한 특징들의 세트를 갖는 상기 수정된 마스크 레이아웃에 따라 마스크를 생성하고,
    상기 마스크에 따라 상기 집적회로의 상기 레이어를 제조하는 것을 포함하되,
    상기 마스크 레이아웃은 프로세서(processor)를 포함하는 하나 이상의 회로 특징들에 관한 표준 셀 라이브러리(standard cell library) 상기 매크로들을 포함하되,
    상기 프로세서는, 트랜시버(transceiver)에서 기준 신호(reference signal) 자원 요소(resource element)를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호 자원 요소에 기초하여, 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 신호를 결정하고, 상기 채널 임펄스 응답 신호의 피크(peak)에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 첫번째 도착 경로(first arrival path: FAP)의 코오스 값(coarse value)을 추정하고, 상기 첫번째 도착 경로의 위치 주변의 채널 임펄스 응답 샘플들에 기초하여, 상기 기준 신호 자원 요소의 상기 첫번째 도착 경로의 파인 값(fine value)을 추정하고, 상기 코오스 값의 추정치와 상기 파인 값의 추정치를 조합하여, 상기 첫번째 도착 경로 추정치를 결정하는 집적 회로 구성 방법.
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