KR20180105979A - Method and apparatus for detecting a flying object - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비행체를 탐지하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 기지국의 하향링크 신호를 이용하여 비행체를 탐지하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for detecting a flight, and more particularly, to a technique for detecting a flight using a downlink signal of a base station.
종래의 레이더 기술 분야는 신호를 송신하는 RF 송신기를 구성하고 송신된 RF 혹은 마이크로파 신호가 움직이는 물체에서 반사되어 되돌아 오는 신호를 감지하여 이동체의 거리 및 속도를 측정한다. The conventional radar technology constitutes an RF transmitter which transmits a signal, and the transmitted RF or microwave signal is reflected by an object moving and senses a returning signal to measure the distance and velocity of the moving object.
즉, 송신하는 RF 혹은 마이크로파 신호는 시간영역의 펄스 혹은 연속 신호, (CW, Continuous Wave)를 사용하는데, 시간영역에서의 펄스 신호를 이용하는 레이더의 경우 반사되는 신호의 지연으로 이동체와의 거리를 식별할 수 있다. 이와 같이 송신기와 수신기가 동일한 시스템으로 구성되는 레이더를 능동형 레이더라고 하며 간단한 구성과 함께 좁은 빔을 회전하여 넓은 반경을 감지하는 능력이 우수하다. 그러나 높은 전력을 발생하는 RF 혹은 마이크로파 송신기가 필요하고 스텔스 기능이 장착된 이동체를 식별하기 어려우며 송신하는 신호에 의해 쉽게 노출되는 단점을 가지고 있다.That is, the RF or microwave signal to be transmitted uses a time-domain pulse or a continuous signal (CW, Continuous Wave). In the case of a radar using a pulse signal in the time domain, can do. The radar, which is composed of the same system as the transmitter and the receiver, is called an active radar and has a simple configuration and excellent ability to detect a wide radius by rotating a narrow beam. However, RF or microwave transmitters that generate high power are required, and it is difficult to identify a mobile body equipped with a stealth function, and it is easily exposed by a transmitting signal.
또한, 신호를 송신하기 위한 RF 주파수를 할당 받아야 하는데, 군사적 및 상업적 문제가 있어 주파수 할당이 쉽게 이루어지지 않으며, 군사적으로는 국가 안보와 관련된 문제에 한해 사용 가능한 문제점이 있다.In addition, it is necessary to allocate an RF frequency for transmitting a signal. Due to military and commercial problems, frequency allocation is not easy, and there is a problem that it can be used only for a problem related to national security in the military.
통상 스텔스 기술의 발전으로 상술한 형태의 레이더의 추적을 피하는 기술이 크게 발전되었으며, 레이더의 구성상 높은 전력을 발생하는 송신장치와 좁은 빔을 방사하는 안테나의 가격이 높은 편이다.With the development of stealth technology, the technique of avoiding the tracking of the above-mentioned type of radar has been greatly developed, and the transmission apparatus that generates high power and the antenna that radiates the narrow beam are high in the radar configuration.
본 발명에서는 기지국의 하향링크 신호를 이용한 비행체 탐지 방법 및 장치를 제공한다.The present invention provides a method and an apparatus for detecting a moving object using a downlink signal of a base station.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 전송하는 하향링크 신호를 수신하는 단계; 상기 하향링크 신호로부터 참조 신호를 검출하는 단계; 상기 참조 신호에 기초하여 상기 기지국과 상기 탐지 장치 간의 채널 정보를 추정하는 단계; 및 추정된 채널 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교함으로써 비행체의 존재 여부를 확인하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for transmitting a downlink signal, the method comprising: receiving a downlink signal transmitted from a base station; Detecting a reference signal from the downlink signal; Estimating channel information between the base station and the detection apparatus based on the reference signal; And comparing the estimated channel information with preset reference information to check whether or not the air vehicle exists.
여기서,here,
상기 비행체 탐지 방법은, 상기 참조 신호의 수신 세기를 사용하여, 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include calculating a distance between the detection device and the air vehicle using the intensity of the reference signal.
여기서,here,
상기 채널 정보는 해당 채널에서 전송되는 신호의 주파수 크기, 및 위상 변화 크기를 포함할 수 있다.The channel information may include a frequency magnitude of a signal transmitted in the corresponding channel, and a phase change magnitude.
여기서,here,
상기 기지국은 서로 다른 방사 패턴으로 상기 하향링크 신호를 방사하는 복수의 송신 안테나를 포함하고,Wherein the base station includes a plurality of transmit antennas that radiate the downlink signals in different radiation patterns,
상기 참조 신호를 검출하는 단계는,Wherein the step of detecting the reference signal comprises:
상기 복수의 송신 안테나들에 의해 방사되는 하향링크 신호들로부터 상기 참조 신호를 검출할 수 있다.The reference signal can be detected from the downlink signals radiated by the plurality of transmit antennas.
여기서,here,
상기 복수의 송신 안테나들로부터 전송되는 참조 신호들은 서로 다른 안테나 포트를 사용하고, 안테나 포트 마다 상기 참조 신호의 시간-주파수 자원의 위치가 다르며,Wherein the reference signals transmitted from the plurality of transmission antennas use different antenna ports and the positions of the time-frequency resources of the reference signals are different for each antenna port,
상기 참조 신호를 검출하는 단계는, 상기 안테나 포트에 대응하는 자원에서 상기 참조 신호들을 검출할 수 있다.The step of detecting the reference signal may detect the reference signals in a resource corresponding to the antenna port.
여기서,here,
상기 참조 신호는 CRS(Cell specific Reference Signal) 및 CSI-RS(channel state information) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The reference signal may include at least one of a cell specific reference signal (CRS) and a channel state information (CSI-RS).
여기서,here,
상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하는 단계는,Wherein calculating the distance between the detection device and the air vehicle comprises:
상기 CRS에 포함된 셀 아이디 정보로부터 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국을 식별하고, 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국과 상기 탐지 장치 사이의 거리 및 상기 탐지 장치에서 측정되는 상기 참조 신호의 세기로부터 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산할 수 있다.From the cell ID information included in the CRS, the base station that has generated the reference signal, and based on the distance between the base station generating the reference signal and the detection device and the intensity of the reference signal measured by the detection device, And the distance between the vehicle and the air vehicle.
상기 비행체 탐지 방법은, 상기 기지국으로부터 동기 신호를 수신하는 단계; 및 상기 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과 동기를 맞추는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method includes: receiving a synchronization signal from the base station; And synchronizing with the base station based on the synchronization signal.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탐지 장치는, 기지국의 하향링크 신호를 수신하는 수신부; 프로세서; 및 상기 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리를 포함하며,According to another aspect of the present invention, there is provided a detection apparatus comprising: a receiver for receiving a downlink signal of a base station; A processor; And a memory for storing at least one instruction executed in the processor,
상기 적어도 하나의 명령은,Wherein the at least one instruction comprises:
상기 하향링크 신호로부터 참조 신호를 검출하고; 상기 참조 신호에 기초하여 상기 기지국과 상기 탐지 장치 간의 채널 정보를 추정하고; 그리고 추정된 채널 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교함으로써 비행체의 존재 여부를 확인하도록 수행된다.Detecting a reference signal from the downlink signal; Estimating channel information between the base station and the detection device based on the reference signal; The estimated channel information is compared with preset reference information to check whether or not the air vehicle exists.
상기 적어도 하나의 명령은,Wherein the at least one instruction comprises:
상기 참조 신호의 수신 세기를 사용하여, 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하도록 수행될 수 있다.And calculating the distance between the detection device and the air vehicle using the reception intensity of the reference signal.
여기서,here,
상기 채널 정보는 해당 채널에서 전송되는 신호의 주파수 크기, 및 위상 변화 크기를 포함할 수 있다.The channel information may include a frequency magnitude of a signal transmitted in the corresponding channel, and a phase change magnitude.
여기서,here,
상기 기지국은 서로 다른 방사 패턴으로 상기 하향링크 신호를 방사하는 복수의 송신 안테나를 포함하고,Wherein the base station includes a plurality of transmit antennas that radiate the downlink signals in different radiation patterns,
상기 적어도 하나의 명령은,Wherein the at least one instruction comprises:
상기 복수의 송신 안테나들에 의해 방사되는 하향링크 신호들로부터 상기 참조 신호를 검출하도록 수행될 수 있다.And detecting the reference signal from downlink signals radiated by the plurality of transmit antennas.
여기서,here,
상기 복수의 송신 안테나들로부터 전송되는 참조 신호들은 서로 다른 안테나 포트를 사용하고, 안테나 포트 마다 상기 참조 신호의 시간-주파수 자원의 위치가 다르며,Wherein the reference signals transmitted from the plurality of transmission antennas use different antenna ports and the positions of the time-frequency resources of the reference signals are different for each antenna port,
상기 적어도 하나의 명령은,Wherein the at least one instruction comprises:
상기 안테나 포트에 대응하는 자원에서 상기 참조 신호들을 검출하도록 수행될 수 있다.And to detect the reference signals at a resource corresponding to the antenna port.
여기서,here,
상기 참조 신호는 CRS(Cell specific Reference Signal) 및 CSI-RS(channel state information) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The reference signal may include at least one of a cell specific reference signal (CRS) and a channel state information (CSI-RS).
여기서,here,
상기 적어도 하나의 명령은,Wherein the at least one instruction comprises:
상기 CRS에 포함된 셀 아이디 정보로부터 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국을 식별하고, 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국과 상기 탐지 장치 사이의 거리 및 상기 탐지 장치에서 측정되는 상기 참조 신호의 세기로부터 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하도록 수행될 수 있다.From the cell ID information included in the CRS, the base station that has generated the reference signal, and based on the distance between the base station generating the reference signal and the detection device and the intensity of the reference signal measured by the detection device, And the distance between the vehicle and the air vehicle.
여기서,here,
상기 적어도 하나의 명령은,Wherein the at least one instruction comprises:
상기 기지국으로부터 동기 신호를 수신하고; 상기 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과 동기를 맞추도록 수행될 수 있다.Receiving a synchronization signal from the base station; And may be performed to synchronize with the base station based on the synchronization signal.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비행체 탐지 시스템은, According to another embodiment of the present invention,
기지국들의 셀 영역들마다 적어도 하나 이상 배치되며, 상기 기지국들이 전송하는 하향링크 신호들을 수신하는 복수의 신호 수신 장치; 상기 신호 수신 장치들에서 수신한 하향링크 신호들을 처리하는 프로세싱 장치;를 포함하며,A plurality of signal receiving apparatuses disposed at least one in each cell region of the base stations and receiving downlink signals transmitted from the base stations; And a processing device for processing the downlink signals received by the signal receiving devices,
상기 프로세싱 장치는,The processing apparatus includes:
상기 신호 수신 장치들이 수신한 하향링크 신호들에 포함된 참조 신호들을 검출하고, 상기 참조 신호에 기초하여 상기 기지국과 상기 탐지 장치 간의 채널 정보를 추정하고, 추정된 채널 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교함으로써 비행체의 존재 여부를 확인하고, 상기 참조 신호의 수신 세기를 사용하여, 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산한다.Detecting the reference signals included in the downlink signals received by the signal receiving apparatuses, estimating channel information between the base station and the detecting apparatus based on the reference signals, comparing the estimated channel information with preset reference information And the distance between the detection device and the air vehicle is calculated using the reception intensity of the reference signal.
여기서,here,
상기 프로세싱 장치는,The processing apparatus includes:
상기 신호 수신 장치들 각각과 상기 비행체 사이의 거리로부터 상기 비행체의 위치를 계산함으로써, 상기 비행체의 시간에 따른 궤적 정보를 획득할 수 있다.The locus information according to the time of the air vehicle can be obtained by calculating the position of the air vehicle from the distance between each of the signal receiving devices and the air vehicle.
여기서,here,
상기 프로세싱 장치는,The processing apparatus includes:
특정 시간 구간에서 상기 비행체의 궤적을 획득하지 못한 경우, 상기 특정 시간 구간의 전후 시간 동안 궤적으로부터 상기 특정 시간 구간 동안의 궤적을 추정할 수 있다.If the trajectory of the air vehicle can not be acquired in a specific time interval, the trajectory during the specific time interval can be estimated from the trajectory during the time interval before and after the specific time interval.
본 발명에 의하면, 기지국의 하향링크 신호를 비행체 탐지에 이용함으로써, 비행체 탐지를 위해 별도의 주파수 대역을 확보하지 않아도 된다. 또한, 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 기지국들의 하향링크 신호를 모두 이용함으로써, 비행체 탐지의 분해능을 높일 수 있다. 또한, 다양한 빔 방사 패턴을 가지는 송신 안테나들로부터 방사되는 하향링크 신호들로부터 참조 신호를 검출함으로써, 비행체 탐지 확률을 높일 수 있다. 또한, 이동통신 셀룰러 망에 마련된 복수의 신호 수신 장치에서 수신된 하향링크 신호를 처리함으로써 넓은 영역에서 비행체의 궤적에 대한 정보를 획득할 수 있다.According to the present invention, by using the downlink signal of the base station for the detection of a flight object, it is not necessary to secure a separate frequency band for flight object detection. In addition, by using all the downlink signals of the base stations using different frequency bands, the resolution of the detection of the object can be increased. In addition, by detecting the reference signal from the downlink signals radiated from the transmission antennas having various beam radiation patterns, it is possible to increase the detection probability of the vehicle. Further, by processing the downlink signals received by the plurality of signal receiving apparatuses provided in the mobile communication cellular network, it is possible to acquire information about the trajectory of the air vehicle in a wide area.
도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 탐지 장치가 비행체를 탐지하는 것을 나타낸 개념도이다.
도 3은 도 2에서 나타낸 탐지 장치가 비행체를 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 기지국의 안테나에서 송신되는 하향링크 신호를 나타낸 개념도이다.
도 5는 기지국이 복수의 안테나를 포함하는 경우, 복수의 안테나들에서 송신되는 하향링크 신호를 나타낸 개념도이다.
도 6은 이동통신 사업자들의 사용 주파수 대역들을 예시적으로 나타낸 개념도이다.
도 7은 이동 통신 기지국의 송신 안테나에서 방사되는 신호의 방사 패턴의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 8은 송신 안테나들의 신호 방사 패턴을 나타낸 개념도이다.
도 9는 비행체에 반사된 하향링크 신호가 신호 수신기에 도달하는 것을 나타낸 개념도이다.
도 10은 탐지 장치가 비행체를 탐지하는 것을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 비행체 탐지 시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a block diagram illustrating one embodiment of a station performing methods in accordance with the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating that a detection device according to an exemplary embodiment of the present invention detects a flight. FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of detecting a flight by the detection apparatus shown in FIG. 2;
4 is a conceptual diagram illustrating a downlink signal transmitted from an antenna of a base station.
5 is a conceptual diagram illustrating a downlink signal transmitted from a plurality of antennas when the base station includes a plurality of antennas.
6 is a conceptual diagram illustrating exemplary frequency bands used by mobile communication providers.
7 is a conceptual diagram illustrating an example of a radiation pattern of a signal radiated from a transmitting antenna of a mobile communication base station.
8 is a conceptual diagram illustrating a signal radiation pattern of transmission antennas.
9 is a conceptual diagram showing that a downlink signal reflected on a flight body reaches a signal receiver.
Fig. 10 is a conceptual diagram showing that the detection device detects a flying object.
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an aircraft detection system according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다. Throughout the specification, the network can be, for example, a wireless Internet such as WiFi (wireless fidelity), a wireless broadband internet (WiBro) or a portable internet such as world interoperability for microwave access (WiMax) A 3G mobile communication network such as Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) or CDMA2000, a high speed downlink packet access (HSDPA), or a high speed uplink packet access (HSUPA) A 3.5G mobile communication network, a 4G mobile communication network such as an LTE (Long Term Evolution) network or an LTE-Advanced network, and a 5G mobile communication network.
명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal), 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a terminal is referred to as a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user equipment, an access terminal, , And the like, and may include all or some of functions of a terminal, a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a mobile subscriber station, a user apparatus, an access terminal, and the like.
여기서, 단말은 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 일 수 있다.Herein, the terminal may be a desktop computer, a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, a smart watch, smart watch, smart glass, e-book reader, portable multimedia player (PMP), portable game machine, navigation device, digital camera, digital multimedia broadcasting (DMB) player, a digital audio recorder, a digital audio player, a digital picture recorder, a digital picture player, a digital video recorder, a digital video player, And the like.
명세서 전체에서 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a base station is referred to as an access point, a radio access station, a node B, an evolved node B, a base transceiver station, an MMR mobile multihop relay) -BS, and may include all or some of the functions of a base station, an access point, a radio access station, a Node B, an eNodeB, a base transceiver station, and a MMR-BS.
도 1은 본 발명에 따른 방법들을 수행하는 스테이션의 일 실시예를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating one embodiment of a station performing methods in accordance with the present invention.
도 1을 참조하면, 스테이션(100)은 적어도 하나의 프로세서(110), 메모리(120) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스 장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 스테이션(100)은 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 스테이션(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
프로세서(110)는 메모리(120) 및/또는 저장 장치(160)에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(110)는 중앙 처리장치(central processing unit; CPU), 그래픽 처리장치(graphics processing unit; GPU) 또는 본 발명에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(120)와 저장 장치(160)는 휘발성 저장 매체 및/또는 비휘발성 저장 매체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory; ROM) 및/또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM)로 구성될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 탐지 장치(200)가 비행체(20)를 탐지하는 것을 나타낸 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram showing that the
도 2를 참조하면, 탐지 장치(200)는 신호 수신기(210)와, 신호 수신기(210)에서 수신한 신호를 처리하여 비행체 탐지 정보를 획득하기 위한 프로세서(220) 및 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 프로세서(220)에서 수행되는 적어도 하나의 명령을 저장할 수 있다.2, the
신호 수신기(210)는 적어도 하나의 수신 안테나를 포함할 수 있다. 신호 수신기(210)는 수신 안테나를 이용하여 무선 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 신호 수신기(210)는 기지국(10)이 전송하는 하향링크 신호를 수신할 수 있다.The
기지국(10)은 단말들 간의 무선통신을 위한 하향링크 신호를 전송할 수 있다. 기지국(10)이 전송하는 하향링크 신호 중 일부는 비행체(20)에 의해 반사된 후, 신호 수신기(210)에 전달될 수 있다. 하향링크 신호가 비행체(20)에 반사되는 경우, 도플러 편이에 의해 하향링크 신호의 위상 또는 주파수 성분이 변할 수 있다. The
프로세서(220)는 프로세서 및 프로세서에 의해 수행되는 명령을 기록한 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 신호 수신기(210)로부터 신호 수신기(210)가 수신한 하향링크 신호에 대한 정보를 전달 받을 수 있다. 프로세서(220)는 신호 수신기(210)가 수신한 하향링크 신호를 처리하여, 비행체(20)의 탐지 정보를 획득할 수 있다. The
도 3은 도 2에서 나타낸 탐지 장치(200)가 비행체(20)를 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of detecting the
S105 단계에서, 탐지 장치(200)의 신호 수신기(210)는 기지국(10)으로부터 동기 신호를 수신할 수 있다.In step S105, the
S107 단계에서, 탐지 장치(200)의 프로세서(220)는 기지국(10)과 동기를 맞출 수 있다. 프로세서(220)는 기지국(10)과 동기를 맞춤으로써, 후술하는 참조 신호가 수신되는 타이밍을 알아낼 수 있다. 그리고, 프로세서(220)는 참조 신호를 검출하는 시간을 조절할 수 있다.In step S107, the
S110 단계에서, 신호 수신기(210)는 하향링크 신호를 수신할 수 있다. 신호 수신기(210)는 하나 또는 복수의 수신 안테나를 이용하여 하향링크 신호를 수신할 수 있다. 신호 수신기(210)가 수신하는 하향링크 신호는 비행체(20)에 의해 반사되지 않은 신호(S1)와 비행체(20)에 의해 반사된 신호(S2)를 포함할 수 있다. 탐지 장치(200)의 탐지 범위에 비행체(20)가 존재하지 않는 경우, 신호 수신기(210)는 비행체(20)에 의해 반사되지 않은 신호(S1)를 수신할 수 있다. 탐지 장치(200)의 탐지 범위에 비행체(20)가 존재하는 경우, 신호 수신기(210)는 비행체(20)에 의해 반사되지 않은 신호(S1) 및 비행체(20)에 의해 반사된 신호(S2)를 수신할 수 있다.In step S110, the
S120 단계에서, 프로세서(220)는 신호 수신기(210)가 수신한 하향링크 신호를 분석할 수 있다. 프로세서(220)는 신호 수신기(210)가 수신한 하향링크 신호에서 참조 신호를 검출할 수 있다. In
도 4는 기지국의 안테나에서 송신되는 하향링크 신호를 나타낸 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a downlink signal transmitted from an antenna of a base station.
도 4를 참조하면, 하향링크 신호는 참조 신호를 포함할 수 있다. 참조 신호는 이동통신 단말의 채널추정이나 핸드오버에 사용될 수 있다. 예를 들어, 참조 신호는 CRS(Cell specific Reference Signal) 및 CSI-RS(channel state information) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. Referring to FIG. 4, the downlink signal may include a reference signal. The reference signal may be used for channel estimation or handover of the mobile communication terminal. For example, the reference signal may include at least one of a cell specific reference signal (CRS) and a channel state information (CSI-RS). However, the embodiment is not limited thereto.
참조 신호는 하향링크 신호의 시간-주파수 도메인에서 소정의 위치를 점유할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 나타낸 하향링크 신호의 시간-주파수 도메인에서 참조 신호는 1 번째 타임 슬롯에서 1 번째, 7 번째 주파수 성분을 이용할 수 있다. 또한, 참조 신호는 5 번째 타임 슬롯에서 4 번째, 10 번째 주파수 성분을 이용할 수 있다. The reference signal may occupy a predetermined position in the time-frequency domain of the downlink signal. For example, in the time-frequency domain of the downlink signal shown in FIG. 4, the reference signal can use the first and seventh frequency components in the first time slot. Also, the reference signal can use the fourth and tenth frequency components in the fifth time slot.
프로세서(220)는 신호 수신기(210)가 수신한 하향링크 신호의 시간-주파수 도메인에서 소정의 시간-주파수 위치의 신호를 확인함으로써 참조 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 1 번째 타임 슬롯에서 1 번째 및 7 번째 주파수 성분의 신호를 참조 신호로 검출할 수 있다. 프로세서(220)는 2, 3, 4 번째 타임 슬롯에서는 참조 신호를 검출하지 않을 수 있다. 프로세서(220)는 5 번째 타임 슬롯에서 4 번째, 10 번째 주파수 성분의 신호를 참조 신호로 검출할 수 있다. The
도 5는 기지국이 복수의 안테나를 포함하는 경우, 복수의 안테나들에서 송신되는 하향링크 신호를 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a downlink signal transmitted from a plurality of antennas when the base station includes a plurality of antennas.
도 5를 참조하면, 기지국은 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 신호 수신기(210)도 복수의 수신 안테나를 포함할 수 있다. 이 경우, 하향링크 신호의 송수신은 다중입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 방식에 의해 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 5, the base station may include a plurality of antennas. The
서로 다른 안테나들에서 송신되는 하향신호들 각각은 서로 다른 시간-도메인 위치의 참조 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 0번째 안테나가 송신하는 하향링크 신호의 참조 신호는 1 번째 타임 슬롯에서 1 번째, 7 번째 주파수 성분을 이용할 수 있다. 또한, 0번째 안테나가 송신하는 하향링크 신호의 참조 신호는 5 번째 타임 슬롯에서 4 번째, 10 번째 주파수 성분을 이용할 수 있다. 반면, 1번째 안테나가 송신하는 하향링크 신호의 참조 신호는 1 번째 타임 슬롯에서 4 번째, 10 번째 주파수 성분을 이용할 수 있다. 또한, 1번째 안테나가 송신하는 하향링크 신호의 참조 신호는 5 번째 타임 슬롯에서 1 번째, 7 번째 주파수 성분을 이용할 수 있다.Each of the downlink signals transmitted at different antennas may include reference signals of different time-domain positions. For example, the reference signal of the downlink signal transmitted by the 0th antenna may use the first and seventh frequency components in the first time slot. In addition, the reference signal of the downlink signal transmitted by the 0th antenna can use the 4th and 10th frequency components in the 5th time slot. On the other hand, the reference signal of the downlink signal transmitted by the first antenna can use the fourth and tenth frequency components in the first time slot. The reference signal of the downlink signal transmitted by the first antenna may use the first and seventh frequency components in the fifth time slot.
프로세서(220)는 같은 시각에서 서로 다른 주파수 영역들에서 참조 신호들을 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 1 번째 타임 슬롯에서 1 번째, 4 번째, 7 번째, 10 번째 주파수 성분의 신호들을 참조 신호들로 검출할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 5 번째 타임 슬롯에서도 1 번째, 4 번째, 7 번째, 10 번째 주파수 성분의 신호들을 참조 신호들로 검출할 수 있다. 프로세서(220)가 복수의 송신 안테나들로부터 송신된 참조 신호들을 모두 활용함으로써, 비행체 탐지에서 신호 대 잡음 비가 향상될 수 있다.
기지국(10)에 포함된 복수의 송신 안테나들로부터 전송되는 참조 신호들은 서로 다른 안테나 포트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 0번 안테나로부터 송신되는 참조 신호는 0번 안테나 포트를 사용하고, 1번 안테나 포트로부터 송신되는 참조 신호는 1번 안테나 포트를 사용할 수 있다. The reference signals transmitted from the plurality of transmission antennas included in the
프로세서(220)는 참조 신호를 검출할 때, 안테나 포트에 대응하는 시간-주파수 자원에서 참조 신호들을 검출할 수 있다. 예를 들어, 신호 수신기(210)가 0번 안테나와 1번 안테나로부터 참조신호들을 수신한 경우, 프로세서(220)는 신호 수신기(210)가 수신한 참조신호들에서, 안테나 포트 번호들을 확인할 수 있다. 그리고, 프로세서(220)는 해당 안테나 포트 번호들에 대응하는 주파수-시간 위치에서 참조 신호들을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)가 참조 신호들에서 0번 및 1번 안테나 포트를 확인한 경우, 프로세서(220)는 도 5에서 나타낸 1, 4, 7, 11번째 타임 슬롯에서 1, 4, 7, 11번째 주파수 성분의 시간-주파수 자원을 가지는 신호들을 참조 신호들로 검출할 수 있다.When the
프로세서(220)는 서로 다른 주파수 자원을 이용하는 기지국들의 하향링크 신호들로부터 참조 신호를 검출할 수 있다. The
도 6은 이동통신 사업자들의 사용 주파수 대역들을 예시적으로 나타낸 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating exemplary frequency bands used by mobile communication providers.
도 6을 참조하면, A사는 800MHz대역, 900MHz대역, 1.8GHz대역 근처에서 총 35MHz 주파수 대역을 사용하고 있으며, B사는 800MHz대역, 1.8GHz 대역 근처에서 총 35MHz 주파수 대역을 사용하고 있으며, C사는 800MHz대역, 2.1GHz 대역 및 2.6GHz 대역 근처에서 총 40MHz 주파수 대역을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 6, Company A uses a total 35 MHz frequency band near 800 MHz, 900 MHz and 1.8 GHz, Company B uses a total 35 MHz frequency band near 800 MHz and 1.8 GHz, and Company C uses 800 MHz A total of 40MHz frequency bands can be used near the band, the 2.1GHz band, and the 2.6GHz band.
신호 수신기(210)는 A사, B사 및 C사의 하향링크 신호들을 모두 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(220)는 A사, B사 및 C사의 하향링크 신호들로부터 참조 신호를 검출할 수 있다. 이동통신 사업자들의 하향링크 신호들의 모든 주파수 대역을 비행체 탐지에 이용함으로써, 비행체 탐지 분해능이 높아질 수 있다.The
도 7은 이동 통신 기지국(10)의 송신 안테나에서 방사되는 신호의 방사 패턴의 일 예를 나타낸 개념도이다.7 is a conceptual diagram showing an example of a radiation pattern of a signal radiated from a transmitting antenna of the mobile
도 7을 참조하면, 송신 안테나에서 방사되는 신호의 강도는 방사 각도에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, D1 방향으로 방사되는 신호의 강도는 상대적으로 강한 반면, D2로 방사되는 신호의 강도는 상대적으로 약할 수 있다. 따라서, 기지국(10)의 송신 안테나로부터 D1 방향에 비행체(20)가 있을 경우, 비행체(20)의 탐지 확률이 높지만, 기지국(10)의 송신 안테나로부터 D2 방향에 비행체(20)가 있을 경우, 비행체(20)의 탐지 확률이 낮아질 수 있다.Referring to FIG. 7, the intensity of the signal radiated from the transmission antenna may vary according to the radiation angle. For example, the intensity of the signal radiated in the direction D1 is relatively strong, while the intensity of the signal radiated in the direction D2 may be relatively weak. Therefore, when the flying
기지국(10)은 서로 다른 방사 패턴으로 하향링크 신호를 방사하는 송신 안테나들을 포함할 수 있다. The
도 8은 송신 안테나들의 신호 방사 패턴을 나타낸 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a signal radiation pattern of transmission antennas.
도 8을 참조하면, 900MHz 대역의 신호를 방사하는 송신 안테나와 1800MHz 대역의 신호를 방사하는 송신 안테나의 신호 방사 패턴이 서로 다를 수 있다. 신호 방사 패턴이 다른 송신 안테나들에서 송신되는 하향링크 신호들을 모두 비행체 탐지에 사용하면, 비행체(20)의 탐지 확률이 줄어드는 영역을 줄일 수 있다. 프로세서(220)는 기지국(10)의 신호 방사 패턴이 다른 송신 안테나들에 의해 방사되는 하향링크 신호들로부터 참조 신호를 검출할 수 있다. 이를 통해, 비행체의 탐지 확률이 더 높아질 수 있다.Referring to FIG. 8, the signal emission patterns of the transmission antenna for radiating the 900 MHz band signal and the transmission antenna for radiating the 1800 MHz band signal may be different from each other. If all the downlink signals transmitted from the transmission antennas having different signal radiation patterns are used for the detection of the object, it is possible to reduce the area where the detection probability of the
다시 도 3을 참조하면, S130 단계에서, 프로세서(220)는 신호 수신기(210)가 수신한 참조 신호에 기초하여 기지국(10)과 탐지 장치(200) 간의 채널을 추정할 수 있다. 채널 정보는 해당 채널에서 전송되는 신호의 주파수 크기 및 위상 변화 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 기지국(10)과 탐지 장치(200) 간의 채널을 추정함으로써, 하향링크 신호가 비행체(20)에 의해 반사되면서, 하향링크 신호의 주파수 성분 또는 위상에 변화가 발생하였는지를 확인할 수 있다. Referring again to FIG. 3, in step S130, the
S140 단계에서, 프로세서(220)는 추정된 채널 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교함으로써, 비행체(20)의 존재 여부를 확인할 수 잇다. 미리 설정된 기준 정보는, 비행체(20)가 존재하지 않을 경우, 측정되는 참조 신호에 대한 정보를 포함할 수 있다. 미리 설정된 기준 정보는, 기지국(10)에서 발생되는 참조 신호에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 프로세서(220)는 신호 수신기(210)에서 수신된 참조 신호와 기준 정보 사이의 차이로부터 비행체(20)에 의해 하향링크 신호가 반사되었는지 여부를 판단할 수 있다.In step S140, the
예를 들어, 프로세서(220)는 기지국(10)으로부터 발생되는 참조 신호와 신호 수신기(210)서 수신되는 참조 신호 사이에 도플러 편이가 있는 지를 확인할 수 있다. 도플러 편이가 없는 경우, 프로세서(220)는 비행체(20)가 탐지되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 도플러 편이가 있는 신호 성분이 확인된 경우, 프로세서(220)는 비행체(20)가 탐지된 것으로 판단할 수 있다.For example, the
비행체가 탐지된 것으로 확인된 경우, S150 단계에서, 프로세서(220)는 신호 수신기(210)에서 측정되는 참조 신호의 세기로부터 탐지 장치(200)와 비행체(20) 사이의 거리를 계산할 수 있다. The
도 9는 비행체(20)에 반사된 하향링크 신호가 신호 수신기(210)에 도달하는 것을 나타낸 개념도이다.9 is a conceptual diagram showing that the downlink signal reflected on the
도 9를 참조하면, 기지국(10)에서 송신된 하향링크 신호는 비행체(20)에서 반사된 후, 탐지 장치(200)의 신호 수신기(210)에 도달할 수 있다. 하향링크 신호의 진행거리는 기지국(10)과 비행체(20) 사이의 거리(R1) 및 비행체(20)와 신호 수신기(210) 사이의 거리(R2)의 합과 같을 수 있다. 하향링크 신호의 진행거리가 증가함에 따라 신호 수신기(210)에서 측정되는 참조 신호의 세기가 작아질 수 있다. 신호 수신기(210)에서 측정되는 참조 신호의 세기와 하향링크 신호의 진행거리 사이의 관계는 수학식 1로 나타낼 수 있다.9, the downlink signal transmitted from the
수학식 C(R1+R2)는 R1+R2에 의존하는 함수를 의미하고, X(ωRS)는 기준신호의 주파수 성분 ωRS에서의 신호를 의미한다. 즉, 수학식 1의 우변은 수신되는 참조 신호들의 세기 합과 같을 수 있다.The equation C (R1 + R2) means a function depending on R1 + R2, and X ( RS ) means a signal at the frequency component RS of the reference signal. That is, the right side of Equation (1) may be equal to the sum of the strengths of the received reference signals.
참조 신호는 CRS를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 CRS로부터 참조 신호를 송신한 기지국(10)의 셀 아이디를 식별할 수 있다. 프로세서(220)는 기지국(10)의 셀 아이디로부터 기지국(10)의 위치를 알 수 있다. 그리고, 프로세서(220)는 기지국(10)과 신호 수신기(210) 사이의 거리(L)을 알아낼 수 있다. The reference signal may include a CRS. The
프로세서(220)는 수학식 1의 우변에 나타낸 참조 신호의 세기로부터 하향링크 신호의 진행거리 R1+R2를 계산할 수 있다. 프로세서(220)는 신호 수신기(210)에 하향링크 신호가 입사되는 각도(β)와, 기지국(10)과 신호 수신기(210) 사이의 거리(L) 및 하향링크 신호의 진행거리 R1+R2로부터 비행체(20)와 신호 수신기(210) 사이의 거리 R1을 계산할 수 있다. 프로세서(220)는 비행체(20)와 신호 수신기(210) 사이의 거리 R1을 알아냄으로써, 비행체(20)의 위치를 추정할 수 있다.The
도 10은 탐지 장치(200)가 비행체(20)를 탐지하는 것을 나타낸 개념도이다.10 is a conceptual diagram showing that the
도 10을 참조하면, 탐지 장치(200)는 제1 기지국(10a)의 셀 영역(C1)에 위치할 수 있다. 탐지 장치(200)는 제1 기지국(10a)의 하향링크 신호뿐만 아니라 제1 기지국(10a)에 인접한 제2 기지국(10b) 및 제3 기지국(10c)의 하향링크 신호도 비행체(20) 탐지에 이용할 수 있다. 예를 들어, 신호 수신기(210)는 제1 기지국(10a), 제2 기지국(10b) 및 제3 기지국(10c)의 하향링크 신호를 모두 수신하고, 프로세서(220)는 는 제1 기지국(10a), 제2 기지국(10b) 및 제3 기지국(10c)의 하향링크 신호들로부터 참조 신호를 검출하여 비행체(20)를 탐지할 수 있다. 인접한 여러 기지국들(10a, 10b, 10c)의 하향링크 신호들을 모두 비행체 탐지에 이용함으로써, 신호 대 잡음 비가 높아질 수 있다.Referring to FIG. 10, the
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 비행체 탐지 시스템을 나타낸 개념도이다.FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating an aircraft detection system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 비행체 탐지 시스템은 기지국들(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i)의 셀 영역들(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9)마다 적어도 하나 이상 배치되는 복수의 신호 수신 장치(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319) 및 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)에서 수신한 하향링크 신호들을 처리하는 프로세싱 장치(320)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the airborne object detection system detects the cell regions C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, and C7 of the
신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)은 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319) 각각이 배치된 셀 영역 또는 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319) 각각에 인접한 셀 영역에 있는 비행체(20)에서 반사된 하향링크 신호를 수신할 수 있다. The
프로세싱 장치(320)는 유선 또는 무선 통신에 의해 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)로부터 하향링크 신호의 측정 결과들에 대한 정보를 수신할 수 있다. 프로세싱 장치(320)는 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)이 수신한 하향링크 신호들에서 참조 신호들을 검출할 수 있다. 프로세싱 장치(320)는 미리 저장된 기준 정보와 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)이 수신한 참조 신호들을 비교하여, 도플러 편이가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 도플러 편이 발생 여부에 따라 프로세싱 장치(320)는 비행체의 존재 여부를 확인할 수 있다.The
비행체의 존재가 확인되면, 프로세싱 장치(320)는 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)에서 측정된 참조 신호들의 세기로부터 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319) 각각과 비행체(20) 사이의 거리를 계산함으로써, 비행체(20)의 위치를 알아낼 수 있다. 이 경우, 복수의 신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)에서 측정된 결과들이 반영됨으로써, 비행체(20)의 위치 계산이 더 정확해질 수 있다.Once the presence of the air vehicle is identified, the
신호 수신 장치들(311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319)이 셀 영역들(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9) 마다 적어도 하나씩 배치되기 때문에, 프로세싱 장치(320)는 시간에 따른 비행체(20)의 위치 변화를 지속적으로 알아낼 수 있다. 따라서, 프로세싱 장치(320)는 도 11에서 나타낸 바와 같이, 비행체(20)의 시간에 따른 궤적 정보를 획득할 수 있다.The
비행체(20)가 특정 시간 구간에서 탐지되지 않는 경우, 프로세싱 장치(320)는 비행체(20)가 탐지되지 않는 시간 구간의 전후의 궤적으로부터 비행체(20)의 궤적을 추정할 수 있다. 예를 들어, 비행체(20)가 제9 기지국(10i)의 셀 영역(C9)을 통과하는 동안, 비행체(20)의 위치가 탐지되지 않을 수 있다. 이 경우, 프로세싱 장치(320)는 비행체(20)가 제6 기지국(10f)의 셀 영역(C6)을 통과하는 동안 획득된 비행체(20)의 궤적과 비행체(20)가 제8 기지국(10h)의 셀 영역(C6)을 통과하는 동안 획득된 비행체(20)의 궤적을 이용하여, 비행체(20)가 탐지되지 않는 시간 구간 동안의 궤적을 추정해낼 수 있다.The
이상에서 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 설명하였다. 상술한 실시예들에 따르면, 기지국(10)의 하향링크 신호를 비행체 탐지에 이용함으로써, 비행체 탐지를 위해 별도의 주파수 대역을 확보하지 않아도 된다. 또한, 서로 다른 주파수 대역을 이용하는 기지국들의 하향링크 신호를 모두 이용함으로써, 비행체 탐지의 분해능을 높일 수 있다. 또한, 다양한 빔 방사 패턴을 가지는 송신 안테나들로부터 방사되는 하향링크 신호들로부터 참조 신호를 검출함으로써, 비행체 탐지 확률을 높일 수 있다. 또한, 이동통신 셀룰러 망에 마련된 복수의 신호 수신 장치에서 수신된 하향링크 신호를 처리함으로써 넓은 영역에서 비행체(20)의 궤적에 대한 정보를 획득할 수 있다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to Figs. 1 to 11. Fig. According to the above-described embodiments, by using the downlink signal of the
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the computer software.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬, 램, 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 1의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer readable media include hardware devices that are specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by the compiler 1, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
Claims (19)
기지국이 전송하는 하향링크 신호를 수신하는 단계;
상기 하향링크 신호로부터 참조 신호를 검출하는 단계;
상기 참조 신호에 기초하여 상기 기지국과 상기 탐지 장치 간의 채널 정보를 추정하는 단계; 및
추정된 채널 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교함으로써 비행체의 존재 여부를 확인하는 단계;를 포함하는 비행체 탐지 방법.A method of detecting a moving object performed on a detection device,
Receiving a downlink signal transmitted by a base station;
Detecting a reference signal from the downlink signal;
Estimating channel information between the base station and the detection apparatus based on the reference signal; And
And comparing the estimated channel information with preset reference information to check whether or not the air vehicle exists.
상기 참조 신호의 수신 세기를 사용하여, 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하는 단계;를 더 포함하는 비행체 탐지 방법.The method according to claim 1,
And calculating a distance between the detection device and the air vehicle using the reception intensity of the reference signal.
상기 채널 정보는 해당 채널에서 전송되는 신호의 주파수 크기, 및 위상 변화 크기를 포함하는 비행체 탐지 방법.The method according to claim 1,
Wherein the channel information includes a frequency magnitude of a signal transmitted in the corresponding channel, and a phase change magnitude.
상기 기지국은 서로 다른 방사 패턴으로 상기 하향링크 신호를 방사하는 복수의 송신 안테나를 포함하고,
상기 참조 신호를 검출하는 단계는,
상기 복수의 송신 안테나들에 의해 방사되는 하향링크 신호들로부터 상기 참조 신호를 검출하는 비행체 탐지 방법.The method according to claim 1,
Wherein the base station includes a plurality of transmit antennas that radiate the downlink signals in different radiation patterns,
Wherein the step of detecting the reference signal comprises:
And detecting the reference signal from downlink signals radiated by the plurality of transmit antennas.
상기 복수의 송신 안테나들로부터 전송되는 참조 신호들은 서로 다른 안테나 포트를 사용하고, 안테나 포트 마다 상기 참조 신호의 시간-주파수 자원의 위치가 다르며,
상기 참조 신호를 검출하는 단계는, 상기 안테나 포트에 대응하는 자원에서 상기 참조 신호들을 검출하는 비행체 탐지 방법.The method of claim 4,
Wherein the reference signals transmitted from the plurality of transmission antennas use different antenna ports and the positions of the time-frequency resources of the reference signals are different for each antenna port,
Wherein detecting the reference signal comprises detecting the reference signals at a resource corresponding to the antenna port.
상기 참조 신호는 CRS(Cell specific Reference Signal) 및 CSI-RS(channel state information) 중에서 적어도 하나를 포함하는 비행체 탐지 방법.The method according to claim 1,
Wherein the reference signal includes at least one of a cell specific reference signal (CRS) and a channel state information (CSI-RS).
상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하는 단계는,
상기 CRS에 포함된 셀 아이디 정보로부터 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국을 식별하고, 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국과 상기 탐지 장치 사이의 거리 및 상기 탐지 장치에서 측정되는 상기 참조 신호의 세기로부터 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하는 비행체 탐지 방법.The method of claim 6,
Wherein calculating the distance between the detection device and the air vehicle comprises:
From the cell ID information included in the CRS, the base station that has generated the reference signal, and based on the distance between the base station generating the reference signal and the detection device and the intensity of the reference signal measured by the detection device, And calculating a distance between the object and the object.
상기 기지국으로부터 동기 신호를 수신하는 단계; 및
상기 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과 동기를 맞추는 단계;를 더 포함하는 비행체 탐지 방법.The method according to claim 1,
Receiving a synchronization signal from the base station; And
And synchronizing with the base station based on the synchronization signal.
기지국의 하향링크 신호를 수신하는 수신부;
프로세서; 및
상기 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리를 포함하며,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 하향링크 신호로부터 참조 신호를 검출하고; 상기 참조 신호에 기초하여 상기 기지국과 상기 탐지 장치 간의 채널 정보를 추정하고; 그리고 추정된 채널 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교함으로써 비행체의 존재 여부를 확인하도록 수행되는 탐지 장치.As a detection device,
A receiver for receiving a downlink signal of a base station;
A processor; And
And a memory for storing at least one instruction executed in the processor,
Wherein the at least one instruction comprises:
Detecting a reference signal from the downlink signal; Estimating channel information between the base station and the detection device based on the reference signal; And comparing the estimated channel information with preset reference information to check whether or not the air vehicle exists.
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 참조 신호의 수신 세기를 사용하여, 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하도록 수행되는 탐지 장치.The method of claim 9,
Wherein the at least one instruction comprises:
And using the reception intensity of the reference signal to calculate a distance between the detection device and the air vehicle.
상기 채널 정보는 해당 채널에서 전송되는 신호의 주파수 크기, 및 위상 변화 크기를 포함하는 탐지 장치.The method of claim 9,
Wherein the channel information includes a frequency magnitude of a signal transmitted in the corresponding channel, and a phase change magnitude.
상기 기지국은 서로 다른 방사 패턴으로 상기 하향링크 신호를 방사하는 복수의 송신 안테나를 포함하고,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 복수의 송신 안테나들에 의해 방사되는 하향링크 신호들로부터 상기 참조 신호를 검출하도록 수행되는 탐지 장치.The method of claim 9,
Wherein the base station includes a plurality of transmit antennas that radiate the downlink signals in different radiation patterns,
Wherein the at least one instruction comprises:
And detecting the reference signal from downlink signals radiated by the plurality of transmit antennas.
상기 복수의 송신 안테나들로부터 전송되는 참조 신호들은 서로 다른 안테나 포트를 사용하고, 안테나 포트 마다 상기 참조 신호의 시간-주파수 자원의 위치가 다르며,
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 안테나 포트에 대응하는 자원에서 상기 참조 신호들을 검출하도록 수행되는 탐지 장치.The method of claim 12,
Wherein the reference signals transmitted from the plurality of transmission antennas use different antenna ports and the positions of the time-frequency resources of the reference signals are different for each antenna port,
Wherein the at least one instruction comprises:
And to detect the reference signals at a resource corresponding to the antenna port.
상기 참조 신호는 CRS(Cell specific Reference Signal) 및 CSI-RS(channel state information) 중에서 적어도 하나를 포함하는 탐지 장치.The method of claim 9,
Wherein the reference signal includes at least one of a cell specific reference signal (CRS) and a channel state information (CSI-RS).
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 CRS에 포함된 셀 아이디 정보로부터 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국을 식별하고, 상기 참조 신호를 발생시킨 기지국과 상기 탐지 장치 사이의 거리 및 상기 탐지 장치에서 측정되는 상기 참조 신호의 세기로부터 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하도록 수행되는 탐지 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the at least one instruction comprises:
From the cell ID information included in the CRS, the base station that has generated the reference signal, and based on the distance between the base station generating the reference signal and the detection device and the intensity of the reference signal measured by the detection device, And calculating the distance between the aircraft and the aircraft.
상기 적어도 하나의 명령은,
상기 기지국으로부터 동기 신호를 수신하고; 상기 동기 신호에 기초하여 상기 기지국과 동기를 맞추도록 수행되는 탐지 장치.The method of claim 9,
Wherein the at least one instruction comprises:
Receiving a synchronization signal from the base station; And to synchronize with the base station based on the synchronization signal.
상기 신호 수신 장치들에서 수신한 하향링크 신호들을 처리하는 프로세싱 장치;를 포함하며,
상기 프로세싱 장치는,
상기 신호 수신 장치들이 수신한 하향링크 신호들에 포함된 참조 신호들을 검출하고, 상기 참조 신호에 기초하여 상기 기지국과 상기 탐지 장치 간의 채널 정보를 추정하고, 추정된 채널 정보와 미리 설정된 기준 정보를 비교함으로써 비행체의 존재 여부를 확인하고, 상기 참조 신호의 수신 세기를 사용하여, 상기 탐지 장치와 상기 비행체 사이의 거리를 계산하는 비행체 탐지 시스템.A plurality of signal receiving apparatuses disposed at least one in each cell region of the base stations and receiving downlink signals transmitted from the base stations;
And a processing device for processing the downlink signals received by the signal receiving devices,
The processing apparatus includes:
Detecting the reference signals included in the downlink signals received by the signal receiving apparatuses, estimating channel information between the base station and the detecting apparatus based on the reference signals, comparing the estimated channel information with preset reference information Thereby detecting the presence of a flying object and calculating a distance between the detection device and the flying object using the intensity of the reference signal.
상기 프로세싱 장치는,
상기 신호 수신 장치들 각각과 상기 비행체 사이의 거리로부터 상기 비행체의 위치를 계산함으로써, 상기 비행체의 시간에 따른 궤적 정보를 획득하는 비행체 탐지 시스템.14. The method of claim 13,
The processing apparatus includes:
And acquiring sign information according to time of the airplane by calculating the position of the airplane from the distance between each of the signal receiving devices and the airplane.
상기 프로세싱 장치는,
특정 시간 구간에서 상기 비행체의 궤적을 획득하지 못한 경우, 상기 특정 시간 구간의 전후 시간 동안 궤적으로부터 상기 특정 시간 구간 동안의 궤적을 추정하는 비행체 탐지 시스템.15. The method of claim 14,
The processing apparatus includes:
Wherein the trajectory estimation unit estimates a trajectory during the specific time period from a trajectory during a time period before and after the specific time period when the trajectory of the air vehicle can not be acquired in a specific time period.
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