KR20180117346A - System and Method for Positioning Using Beam Scan of 5G Base Station - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위치측정시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 LTE와 같은 4G 통신시스템보다 높은 데이터 전송률을 지원하는 5G 통신시스템에서 5G 기지국의 빔스캔을 이용한 위치측정시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a position measurement system and method, and more particularly, to a position measurement system and method using beam scanning of a 5G base station in a 5G communication system supporting a higher data rate than a 4G communication system such as LTE.
위치 측위는 분실 단말의 위치를 확인하는 서비스, 단말이 위치하는 지역의 쇼핑정보를 제공하는 서비스뿐만 아니라 향후 주요 서비스 분야로 기대되는 자율 주행차에서도 핵심적인 기술이다. 종래 알려진 위치 측위 기술(Location Determination Technology)은 GPS를 이용하는 기술, 무선랜을 이용하는 기술, 그리고 4G 이동통신 기지국을 이용하는 기술 등이 있다. Location positioning is a key technology in the autonomous vehicle, which is expected to be a major service field in the future, as well as a service for confirming the location of a lost terminal and a service for providing shopping information in an area where the terminal is located. Conventionally known location determination technologies include a technology using GPS, a technology using a wireless LAN, and a technology using a 4G mobile communication base station.
그러나, GPS를 이용하는 기술은 실내에서는 사용할 수 없는 단점이 있고, 무선랜을 이용하는 기술은 실외에서 사용하기 어렵다는 제약이 있다. 또한, 4G 이동통신 기지국을 이용하는 위치 측위는 개별 기지국에서 사용자의 단말로부터 들어오는 전파 각도를 측정하여 위치를 측정하거나 또는 사용자가 속해 있는 기지국으로부터 송신되는 신호와 인접 기지국들로부터의 송신되는 신호의 도달시간 차이를 이용하고 있는데, 하기와 같은 단점을 갖는다. However, there is a disadvantage that the technology using GPS can not be used indoors, and there is a restriction that it is difficult to use the technology using the wireless LAN outdoors. In addition, the positional positioning using the 4G mobile communication base station may be performed by measuring the position of the user by measuring the angle of propagation from the user terminal at the individual base station, or measuring the arrival time of the signal transmitted from the base station to which the user belongs and the signal transmitted from the neighbor base stations Difference, which has the following disadvantages.
우선, 사용자의 단말로부터 들어오는 전파 각도를 측정하여 위치를 측정하는 방법은 개별 기지국에서 어떤 각도로 단말로부터 전파를 수신했는지 확인해야 하는데 수신 각도를 알 수 있는 특수한 안테나를 제작해야 하므로 현재 이동통신 구축 여건상 사용이 어려운 문제가 있고, 구축하더라도 제작 비용이 증가하는 단점을 갖는다. 또한, 기지국들로부터 신호의 도달시간 차이를 이용하는 방법은 각 기지국 (Access Point) 간 시간 동기화가 필요하며 다중경로 발생으로 인한 오차로 정확성이 떨어지는 단점을 갖는다.First, in the method of measuring the position of the user by measuring the angle of propagation from the user terminal, it is necessary to check how the individual base station has received the radio wave from the terminal at an angle. There is a problem that it is difficult to use the image, and even if it is constructed, the production cost increases. In addition, the method of using the arrival time difference of signals from the base stations has a disadvantage in that time synchronization between the access points is required and accuracy is degraded due to errors due to multi-path generation.
한편, 최근 5G 이동통신 시스템이 이슈화되고 있고 밀리미터파 대역 전파를 이용하는 5G는 기존 LTE 주파수 대역(마이크로 웨이브)보다 다중경로 발생 가능성이 낮은 특징이 있다. 이러한, 5G 주파수 특징을 가지고 상기와 같은 위치 측위의 단점을 해결하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다. On the other hand, 5G mobile communication system has recently become an issue, and 5G using millimeter wave band radio wave is less likely to multipath than existing LTE frequency band (microwave). Various studies have been conducted to solve the above-mentioned disadvantages of positional positioning with the 5G frequency characteristic.
앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,
본 발명의 목적은, 각도 정보를 갖는 빔을 기초로 위치 측위를 수행함으로써 측위 방법이 간이하고 동시에 정밀성 높은 5G 기지국의 빔스캔을 이용한 위치측정시스템 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a position measuring system and method using a beam scanning of a simple and high-precision 5G base station by performing positional positioning based on a beam having angle information.
본 발명의 목적은, 밀리미터파 대역의 전파를 사용하여 위치 측위를 수행함으로써 다중경로 발생 가능성을 낮추어 정확성이 높은 5G 기지국의 빔스캔을 이용한 위치측정시스템 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a position measuring system and method using beam scanning of a highly accurate 5G base station by lowering the possibility of multipath occurrence by performing positional positioning using radio waves of millimeter wave band.
앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,
일 측면에 따른 측위 장치는, 제1 기지국에서 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 단말에서 응답한 빔의 정보를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 무선통신 수신부; 복수의 기지국들의 위치 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 제1 기지국으로부터 수신된 상기 빔의 정보와, 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단말위치 측위부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A positioning apparatus according to one aspect includes: a wireless communication receiving unit for receiving, from a first base station, beam information of a plurality of unit beams that are beamformed at different angles in a first base station; A storage unit for storing location information of a plurality of base stations; And a terminal position locator for calculating a position of the terminal using the information of the beam received from the first base station and the position information of the first base station.
상기 빔의 정보는, 각도 정보, 전파 도달시간을 포함하고, 상기 단말 위치 측위부는, 상기 전파 도달시간, 상기 각도 정보 및 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다. Wherein the information of the beam includes angle information and a time of arrival of the radio wave and the terminal position locator calculates the position of the terminal using the propagation time, the angle information, and the position information of the first base station .
상기 무선통신 수신부는, 제2 기지국으로부터 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 응답한 빔의 정보를 상기 제2 기지국으로부터 수신하고, 상기 단말 위치 측위부는, 상기 제1, 2 기지국으로부터 수신된 빔의 정보와, 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다. Wherein the wireless communication receiving unit receives from the second base station information of a beam responded at the terminal among a plurality of beamformed beamformed beams at different angles from a second base station, The position of the terminal is calculated using the information of the beam received from the base station and the position information of the first and second base stations.
상기 빔의 정보는, 각도 정보를 포함하고, 상기 단말 위치 측위부는, 상기 식별정보와 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 삼각 측량에 의해 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다. Wherein the information of the beam includes angle information and the terminal position locator calculates the position of the terminal by triangulation using the identification information and the position information of the first and second base stations.
상기 단말에서 응답한 빔은, 빔포밍된 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 가장 강하게 수신된 빔인 것을 특징으로 한다. The beam responded by the terminal is the most received beam among the plurality of beamformed unit beams at the terminal.
상기 제1, 2 기지국은, 5G 기지국인 것을 특징으로 한다. The first and second base stations are each a 5G base station.
다른 측면에 따른 측위 방법은, 적어도 하나 이상의 기지국와 연결된 측위 장치에서, 상기 적어도 하나 이상의 기지국과 통신하는 단말의 위치를 측정하는 방법에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 기지국의 위치 정보를 저장하는 단계; 제1 기지국에서 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 단말에서 응답한 빔의 정보를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 제1 기지국으로부터 수신된 상기 빔의 정보와, 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a position of a terminal communicating with at least one base station in a positioning apparatus connected to at least one base station, the method comprising: storing position information of the at least one base station; Receiving from a first base station information of a beam of a plurality of unit beams that are beamformed at angles different from each other in a first base station; And calculating the position of the terminal using the information of the beam received from the first base station and the position information of the first base station.
상기 빔의 정보는, 각도 정보, 전파 도달시간을 포함하고, 상기 단말의 위치를 계산하는 단계는, 상기 전파 도달시간, 상기 식별정보 및 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다. Wherein the information of the beam includes angle information and a time of arrival of the radio wave and the step of calculating the position of the terminal includes calculating the position of the terminal using the propagation time, the identification information, .
상기 수신하는 단계는, 제2 기지국으로부터 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 응답한 빔의 정보를 상기 제2 기지국으로부터 수신하고, 상기 단말의 위치를 계산하는 단계는, 상기 제1, 2 기지국으로부터 수신된 빔의 정보와, 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다. Wherein the step of receiving comprises receiving information of a beam from the second base station among the plurality of beamformed beamformed beams at different angles from the second base station and calculating the position of the terminal, The location of the terminal is calculated using the information of the beam received from the first and second base stations and the location information of the first and second base stations.
상기 빔의 정보는, 각도 정보를 포함하고, 상기 단말의 위치를 계산하는 단계는, 상기 각도 정보와 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 삼각 측량에 의해 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 한다. Wherein the information of the beam includes angle information and the step of calculating the position of the terminal includes calculating the position of the terminal by triangulation using the angle information and the position information of the first and second base stations .
상기 단말에서 응답한 빔은, 빔포밍된 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 가장 강하게 수신된 빔인 것을 특징으로 한다. The beam responded by the terminal is the most received beam among the plurality of beamformed unit beams at the terminal.
상기 제1, 2 기지국은, 5G 기지국인 것을 특징으로 한다. The first and second base stations are each a 5G base station.
본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다. The present invention has the following effects with the above-described configuration.
본 발명은, 각도 정보를 갖는 빔의 피드백 신호로 위치 측위를 수행함으로써 측위 방법이 간이하고 동시에 정밀성 높은 효과를 갖는다. According to the present invention, the positioning method is simple and highly accurate at the same time by performing positional positioning with a feedback signal of a beam having angle information.
본 발명은, 밀리미터파 대역의 전파를 사용하여 위치 측위를 수행함으로써 다중경로 발생 가능성을 낮추어 정확성이 높은 효과를 갖는다. The present invention lowers the possibility of multipath generation by performing positional positioning using radio waves of millimeter waveband, and has high accuracy.
도 1은 일 실시예에 따른 5G 기지국의 빔스캔을 이용한 위치측정시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 2는 도 1의 5G 기지국의 기능을 설명하는 블럭도이다.
도 3은 도 1의 측위 서버의 기능을 설명하는 블럭도이다.
도 4는 실시예에 따라 5G 기지국에서 수행되는 빔스캔 형상과 단말에서 응답하는 빔을 설명하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 단일 기지국의 빔스캔의 수행으로 단말의 측위를 설명하는 개념도이다.
도 6은 도 5의 위치 측위를 위한 수학적 개념을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 5에 대한 단말 측위를 설명하는 흐름도이다.
도 8은 다른 실시예에 따라 두 기지국의 빔스캔의 수행으로 삼각측량에 의해 단말의 측위를 설명하는 개념도이다.
도 9는 도 8의 위치 측위를 위한 수학적 개념을 설명하는 도면이다.
도 10은 도 8에 대한 단말 측위를 설명하는 흐름도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating a position measurement system using beam scanning of a 5G base station according to an exemplary embodiment.
2 is a block diagram illustrating the function of the 5G base station of FIG.
3 is a block diagram illustrating the function of the positioning server of Fig.
4 is a view for explaining a beam scanning shape performed in a 5G base station and a beam responding in a terminal according to an embodiment.
5 is a conceptual diagram illustrating positioning of a mobile station by beam scanning of a single base station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a mathematical concept for positional positioning of FIG. 5; FIG.
7 is a flow chart illustrating terminal positioning for FIG.
8 is a conceptual diagram illustrating positioning of a UE by triangulation by performing beam scanning of two base stations according to another embodiment.
FIG. 9 is a diagram for explaining a mathematical concept for positional positioning in FIG. 8; FIG.
10 is a flowchart for explaining terminal positioning for FIG.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 도면과 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Furthermore, although specific terms have been used in the drawings and specification of the present invention, they have been used for the purpose of describing the present invention only and not for limiting the scope of the present invention described in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
그러면 도면을 참고하여 본 발명의 5G 기지국의 빔스캔을 이용한 위치측정시스템 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다. A detailed description will now be made of a position measuring system and method using beam scanning of the 5G base station of the present invention with reference to the drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 5G 기지국의 빔스캔을 이용한 위치측정시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating a position measurement system using beam scanning of a 5G base station according to an exemplary embodiment.
도 1을 참고하면, 5G 기지국의 빔스캔을 이용한 위치측정시스템(1)은 5G 기지국(10: 10a, 10b), 단말(20), 그리고 측위 서버(30)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a
5G 기지국(10: 10a, 10b)은 복수의 단위 빔을 각도를 달리하여 순차적으로 빔포밍(beam forming)하여 빔스캔(beam scan)을 수행한다. 빔포밍에 의하면, 특정한 방향으로 지향성(directivity)이 증가하여 전파 도달 거리가 증가하고, 특정한 방향 이외의 다른 방향으로 전파가 거의 전송되지 않아 다른 단말에 미치는 영향이 크게 줄어든다. The 5G base stations 10 (10a, 10b) perform beam scanning by sequentially beamforming a plurality of unit beams at different angles. According to the beamforming, the directivity increases in a specific direction, the propagation distance increases, and the propagation is hardly transmitted in a direction other than the specific direction, and the influence on other terminals is greatly reduced.
일 실시예에 따라, 5G 기지국(10: 10a, 10b)은 방사되는 방향이 상이한 복수의 단위 빔에 식별정보를 포함시켜 빔포밍 할 수 있다. 상기 식별정보는 복수의 단위 빔마다 다른 정보로서, 예를 들어, 단말(20)이 복수의 빔 중 어떤 빔을 받은 것인지에 대한 정보를 피드백하기 위한 규격 등으로 구현될 수 있다. 또한, 5G 기지국(10)는 밀리미터파(millimeter wave) 대역의 전파를 사용하는 5G 기지국으로 구현될 수 있다. According to one embodiment, the 5G base station 10 (10a, 10b) can beam-form by including identification information in a plurality of unit beams having different radiated directions. The identification information may be different information for each of a plurality of unit beams, and may be implemented, for example, as a standard for feeding back information on which of the plurality of beams the
단말(20)은 5G 기지국(10)에서 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 가장 강하게 수신된 빔을 선택하고 선택한 빔의 식별정보를 5G 기지국(10)으로 응답(feedback)할 수 있다. 일 실시예에 따라, 단말(20)은 측위 대상으로서 서비스를 제공받는 사용자가 소지하는 휴대단말 등으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니고 측위 대상이 되는 각종 전자 기기 등으로 구현될 수 있다. The
측위 서버(30)는 단말(20)에서 응답한 빔의 정보를 5G 기지국(10)로부터 수신받아 단말(20)의 위치를 계측할 수 있다. The
도 2는 도 1의 5G 기지국의 기능을 설명하는 블럭도이다. 2 is a block diagram illustrating the function of the 5G base station of FIG.
도 2를 참고하면, 5G 기지국(10)은 빔 스캔부(11), 피드백신호 수신부(13) 그리고 기지국정보 송신부(15)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
또한, 5G 기지국(10)은 메모리와 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있으며, 빔 스캔부(11), 피드백신호 수신부(13) 그리고 기지국정보 송신부(15)의 기능은 상기 메모리에 저장되어, 상기 하나 이상의 프로세서에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 상기 5G 기지국(10)에 구현될 수 있다. The functions of the
빔 스캔부(11)는 복수의 단위 빔을 각도를 달리하여 순차적으로 빔포밍(beam forming)하여 빔스캔(beam scan)을 수행한다. 일 실시예에 따라, 빔 스캔부(11)는 방사되는 방향이 상이한 복수의 단위 빔에 식별정보를 포함시켜 빔포밍을 수행할 수 있다. 또한, 빔 스캔부(11)는 빔스캔 영역을 커버하는 단위 빔의 개수 및 방향각을 설정하여 빔스캔 영역 전체에 빔포밍이 수행되도록 할 수 있다. The
피드백신호 수신부(13)는 단말(20)로부터 피드백되는 신호를 수신받을 수 있다. 여기서, 피드백되는 신호는 각도를 달리하여 빔포밍된 복수의 단위 빔 중 단말(20)에서 가장 강하게 수신된 빔에 대한 빔의 식별정보를 포함할 수 있다. The feedback
기지국정보 송신부(15)는 피드백신호 수신부(13)가 수신받은 빔의 정보, 즉 빔의 식별정보를 확인하고 대응되는 각도 정보를 측위 서버(30)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따라, 기지국정보 송신부(15)는 5G 기지국(10)의 식별정보를 단말(20)에서 응답한 빔의 정보와 함께 측위 서버(30)로 전송할 수 있다. The base station
도 3은 도 1의 측위 서버의 기능을 설명하는 블럭도이다. 3 is a block diagram illustrating the function of the positioning server of Fig.
도 3을 참고하면, 측위 서버(30)는 무선통신 수신부(31), 단말위치 측위부(33), 그리고 서버 메모리(35)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the
또한, 측위 서버(30)는 메모리와 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있으며, 무선통신 수신부(31), 단말위치 측위부(33)의 기능은 상기 메모리에 저장되어, 상기 하나 이상의 프로세서에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 상기 측위 서버(30)에 구현될 수 있다. Also, the
무선통신 수신부(31)는 무선 네트워크망을 통해 적어도 하나 이상의 5G 기지국(10)과 연결되어 5G 기지국(10)에서 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 단말(20)에서 응답한 빔의 정보를 5G 기지국(10)으로부터 수신할 수 있다. The wireless
단말위치 측위부(33)는 5G 기지국(10)으로부터 수신된 빔의 정보와 서버 메모리(35)에 저장된 5G 기지국(10)의 위치 정보를 이용하여 단말(20)의 위치를 계산할 수 있다. 여기서, 단말위치 측위부(33)는 빔의 정보와 함께 수신되는 5G 기지국(10)의 식별정보를 기초로 서버 메모리(35)에 저장된 5G 기지국(10)의 위치 정보를 추출할 수 있다. The terminal
서버 메모리(35)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들면, 서버 메모리(35)는 측위 서버(30)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따라, 서버 메모리(35)는 소프트웨어 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. The
또한, 일 실시예에 따라 서버 메모리(35)는 단말(20)의 위치를 계산할 수 있는 프로그램을 저장할 수 있고, 복수의 5G 기지국(10)들의 위치 정보를 저장할 수 있다. In addition, according to one embodiment, the
도 4는 실시예에 따라 5G 기지국에서 수행되는 빔스캔 형상과 단말에서 응답하는 빔을 설명하는 도면이다. 4 is a view for explaining a beam scanning shape performed in a 5G base station and a beam responding in a terminal according to an embodiment.
도 4를 참고하면, 5G 기지국(10)은 11개의 단위 빔(b1,b2,…, b11)을 순차적으로 빔포밍하여 빔스캔을 수행하고 단말(20)로부터 가장 강하게 수신된 빔(b6)에 대한 식별정보를 수신받을 수 있다. 5G 기지국(10)은 11개의 단위 빔(b1,b2,…, b11)에 대한 각도 정보를 미리 저장하고 있고, 식별정보를 각 빔에 삽입하여 전송할 수 있다. 단말(20)이 빔의 식별정보를 응답해오면, 5G 기지국(10)은 식별정보를 기초로 빔의 각도 정보를 검색하여 측위 서버(30)로 전송할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
또한, 5G 기지국(10)은 빔스캔 영역을 커버 할 빔의 개수를 산정할 수 있으며, 도 4에 도시된 빔의 개수에 제한되는 것은 아니다. In addition, the
도 5는 일 실시예에 따라 단일 기지국의 빔스캔의 수행으로 단말의 측위를 설명하는 개념도이고, 도 6은 도 5의 측위를 위한 수학적 개념을 설명하는 도면이며, 도 7은 도 5에 대한 단말 측위를 설명하는 흐름도이다. FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating positioning of a terminal by beam scanning of a single base station according to an embodiment, FIG. 6 is a diagram illustrating a mathematical concept for positioning of FIG. 5, Fig.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 측위 서버(30)는 적어도 하나 이상의 기지국(10)의 위치 정보를 저장할 수 있다(S61). 5 to 7, the
측위 서버(30)는 제1 기지국(10a)에서 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 단말(20)에서 응답한 빔의 정보(ex, b5)를 제1 기지국(10a)으로부터 수신할 수 있다(S63). 측위 서버(30)는 제1 기지국(10a)으로부터 수신된 빔의 정보(ex, b5)와 제1 기지국(10a)의 위치 정보를 이용하여 단말(20)의 위치를 계산할 수 있다(S65). 여기서 단말(20)에서 응답한 빔은 빔포밍된 복수의 단위 빔 중 단말(20)에서 가장 강하게 수신된 빔으로 정의할 수 있으며, 실시예에 따라 제1 기지국(10a)은 5G 기지국으로 구현될 수 있다. The
일 실시예에 따라, 도 5 및 도 6을 참고하면, 빔의 정보(ex, b5)는 빔의 각도 정보(α), 전파 도달시간(T)을 포함할 수 있으며, 측위 서버(30)는 전파 도달시간(T), 빔의 각도 정보(α) 및 제1 기지국(10a)의 위치 정보(x, y)를 이용하여 단말(20)의 위치(X, Y)를 계산할 수 있다. 5 and 6, the information ex, b5 of the beam may include angle information alpha of the beam and propagation time T, and the
5G 기지국(10)은 방사 시간을 빔에 포함시켜 방사할 수 있고, 빔을 수신받는 단말(20)에서는 수신시간을 비교하여 빔의 도달시간, 즉 전파 도달시간(T)을 산출하여 5G 기지국(10)으로 응답할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 5G 기지국(10)에서 빔의 왕복 시간을 측정하고 이에 기초하여 전파 도달시간(T)을 산출할 수도 있다. The
따라서, 측위 서버(30)는 전파 속도(V)와 전파 도달시간(T)의 곱으로 5G 기지국(10)과 단말(20) 사이의 직선거리(D)를 산출할 수 있다 또한, 측위 서버(30)는 빔의 각도 정보(α)를 수신받고 서버 메모리(35)에 제1 기지국(10a)의 위치정보(x, y)를 저장하고 있으므로 간단한 수학공식(ex, 삼각함수)으로 단말(20)의 위치(X, Y)를 계산할 수 있다. 또한, 수학공식(ex, 삼각함수)은 널리 알려진 공식으로 설명을 생략한다. Therefore, the
도 8은 다른 실시예에 따라 두 기지국의 빔스캔의 수행으로 삼각측량에 의해 단말의 측위를 설명하는 개념도이고, 도 9는 도 8의 측위를 위한 수학적 개념을 설명하는 도면이고, 도 10은 도 8에 대한 단말 측위를 설명하는 흐름도이다. FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating positioning of a terminal by triangulation by performing beam scanning of two base stations according to another embodiment, FIG. 9 is a view for explaining a mathematical concept for positioning of FIG. 8, 8 of FIG.
도 8 내지 도 10을 참고하면, 측위 서버(30)는 적어도 하나 이상의 기지국(10)의 위치 정보를 저장할 수 있다(S81). Referring to FIGS. 8 to 10, the
측위 서버(30)는 제1 기지국(10a) 및 제2 기지국(10b)에서 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 단말(20)에서 응답한 빔의 정보(b4, b6)를 제1 기지국(10a) 및 제2 기지국(10b)으로부터 각각 수신할 수 있다(S83). The
측위 서버(30)는 제1 기지국(10a)으로부터 수신된 빔의 정보(b4), 제2 기지국(10b)으로부터 수신된 빔의 정보(b6), 및 제1 기지국(10a)의 위치 정보(x1, y1)와 제2 기지국(10b)의 위치 정보(x2, y2)를 이용하여 삼각 측량에 의해 단말(20)의 위치(X, Y)를 계산할 수 있다(S85). 여기서 단말(20)에서 응답한 빔(b4, b6)은 제1 기지국(10a) 및 제2 기지국(10b)에서 빔포밍된 복수의 단위 빔 중 단말(20)에서 가장 강하게 수신된 빔으로 정의할 수 있다. 실시예에 따라 제1 기지국(10a) 및 제2 기지국(10b)은 5G 기지국으로 구현될 수 있다. The
다른 실시예에 따라, 도 8 및 도 9를 참고하면, 제1 기지국(10a)으로부터 수신된 빔의 정보(b4)는 각도 정보(α)를 포함할 수 있으며, 제2 기지국(10b)으로부터 수신된 빔의 정보(b6)는 각도 정보(β)를 포함할 수 있다. 또한, 측위 서버(30)는 각도 정보(α, β), 제1 기지국(10a)의 위치 정보(x1, y1) 및 제2 기지국(10b)의 위치 정보(x2, y2)를 이용하여 단말(20)의 위치(X, Y)를 계산할 수 있다. 8 and 9, the information b4 of the beam received from the
도 9를 참고하면, 측위 서버(30)는 서버 메모리(35)에 저장된 제1 기지국(10a)의 위치 정보(x1, y1)와 제2 기지국(10b)의 위치 정보(x2, y2)를 이용하여 양 기지국 간의 직선거리(d)를 산출할 수 있다. 또한, 측위 서버(30)는 수신받은 각도 정보(α, β)를 상기 산출된 직선거리(d)의 양 밑각으로 하여 간단한 수학공식(ex, 삼각함수)으로 단말(20)의 위치(X, Y)를 계산할 수 있다. 또한, 수학공식(ex, 삼각함수)은 널리 알려진 공식으로 설명을 생략한다. 9, the
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While the specification contains many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the scope of the claims. In addition, the features described in the individual embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described in the singular < Desc / Clms Page number 5 > embodiments herein may be implemented in various embodiments individually or in combination as appropriate.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.Although the operations have been described in a particular order in the figures, it should be understood that such operations are performed in a particular order as shown, or that all described operations are performed to obtain a sequence of sequential orders, or a desired result . In certain circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. It should also be understood that the division of various system components in the above embodiments does not require such distinction in all embodiments. The above-described program components and systems can generally be implemented as a single software product or as a package in multiple software products.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above can be implemented by a program and stored in a computer-readable recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto optical disk, etc.). Such a process can be easily carried out by those skilled in the art and will not be described in detail.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
10: 5G 기지국 20: 단말
30: 측위 서버10: 5G base station 20: terminal
30: positioning server
Claims (12)
복수의 기지국들의 위치 정보를 저장하는 저장부; 및
상기 제1 기지국으로부터 수신된 상기 빔의 정보와, 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단말위치 측위부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치. A wireless communication receiving unit for receiving, from the first base station, beam information of a plurality of unit beams beamformed at angles different from each other in a first base station;
A storage unit for storing location information of a plurality of base stations; And
A terminal position locator for calculating a position of the terminal using the information of the beam received from the first base station and the position information of the first base station;
The positioning apparatus comprising:
상기 빔의 정보는, 각도 정보, 전파 도달시간을 포함하고,
상기 단말 위치 측위부는,
상기 전파 도달시간, 상기 각도 정보 및 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.The method according to claim 1,
The information of the beam includes angle information and propagation time,
The terminal position locating unit,
And calculates the position of the terminal using the propagation time, the angle information, and the position information of the first base station.
상기 무선통신 수신부는,
제2 기지국으로부터 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 응답한 빔의 정보를 상기 제2 기지국으로부터 수신하고,
상기 단말 위치 측위부는,
상기 제1, 2 기지국으로부터 수신된 빔의 정보와, 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 측위 장치.The method according to claim 1,
Wherein the wireless communication receiver comprises:
From the second base station, information of a beam responded at the terminal among a plurality of beamformed beamformed at different angles from the second base station,
The terminal position locating unit,
And calculates the position of the terminal using the information of the beam received from the first and second base stations and the position information of the first and second base stations.
상기 빔의 정보는, 각도 정보를 포함하고,
상기 단말 위치 측위부는,
상기 각도 정보와 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 삼각 측량에 의해 상기 단말의 위치를 계산하는 측위 장치.The method of claim 3,
Wherein the information of the beam includes angle information,
The terminal position locating unit,
And calculates the position of the terminal by triangulation using the angle information and the position information of the first and second base stations.
상기 단말에서 응답한 빔은,
빔포밍된 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 가장 강하게 수신된 빔인 것을 특징으로 하는 측위 장치.The method according to claim 1,
The beam, which is responded by the terminal,
Wherein the beam is a beam most strongly received by the terminal among the plurality of beamformed unit beams.
상기 제1, 2 기지국은,
5G 기지국인 것을 특징으로 하는 측위 장치. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The first and second base stations include:
5G base station.
상기 적어도 하나 이상의 기지국의 위치 정보를 저장하는 단계;
제1 기지국에서 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 단말에서 응답한 빔의 정보를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
상기 제1 기지국으로부터 수신된 상기 빔의 정보와, 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.A method for measuring a position of a terminal communicating with at least one base station in a positioning apparatus connected to at least one base station,
Storing location information of the at least one base station;
Receiving from a first base station information of a beam of a plurality of unit beams that are beamformed at angles different from each other in a first base station; And
Calculating a position of the terminal using the information of the beam received from the first base station and the position information of the first base station;
And transmitting the positioning information.
상기 빔의 정보는, 각도 정보, 전파 도달시간을 포함하고,
상기 단말의 위치를 계산하는 단계는,
상기 전파 도달시간, 상기 각도 정보 및 상기 제1 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.8. The method of claim 7,
The information of the beam includes angle information and propagation time,
The step of calculating the position of the terminal may include:
And calculating the location of the terminal using the propagation time, the angle information, and the location information of the first base station.
상기 수신하는 단계는,
제2 기지국으로부터 각도를 달리하여 빔포밍한 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 응답한 빔의 정보를 상기 제2 기지국으로부터 수신하고,
상기 단말의 위치를 계산하는 단계는,
상기 제1, 2 기지국으로부터 수신된 빔의 정보와, 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the receiving comprises:
From the second base station, information of a beam responded at the terminal among a plurality of beamformed beamformed at different angles from the second base station,
The step of calculating the position of the terminal may include:
Wherein the location of the terminal is calculated using the information of the beam received from the first and second base stations and the location information of the first and second base stations.
상기 빔의 정보는, 각도 정보를 포함하고,
상기 단말의 위치를 계산하는 단계는,
상기 각도 정보와 상기 제1, 2 기지국의 위치 정보를 이용하여 삼각 측량에 의해 상기 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the information of the beam includes angle information,
The step of calculating the position of the terminal may include:
Wherein the location of the terminal is calculated by triangulation using the angle information and the location information of the first and second base stations.
상기 단말에서 응답한 빔은,
빔포밍된 복수의 단위 빔 중 상기 단말에서 가장 강하게 수신된 빔인 것을 특징으로 하는 측위 방법.8. The method of claim 7,
The beam, which is responded by the terminal,
Wherein the beam is a beam received most strongly among the plurality of beamformed unit beams.
상기 제1, 2 기지국은,
5G 기지국인 것을 특징으로 하는 측위 방법.12. The method according to any one of claims 7 to 11,
The first and second base stations include:
5G base station.
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---|---|---|---|
KR1020170050329A KR20180117346A (en) | 2017-04-19 | 2017-04-19 | System and Method for Positioning Using Beam Scan of 5G Base Station |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
KR20210075054A (en) * | 2019-01-21 | 2021-06-22 | 주식회사 케이티 | Method for measuring location and apparatus therefor |
-
2017
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