KR20200007705A - 제어정보 수신 장치 및 방법, 신호 측정 장치 그리고 위치 측정 서버 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 실시예들은 이동통신 시스템을 이용하여 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 단말이 통화 설정 변경 또는 핸드오버를 수행하는 경우에도 위치 및 이동 정보를 확보할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다. 구체적으로, 본 개시의 제어정보 수신 장치는 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부를 포함한다.

Description

제어정보 수신 장치 및 방법, 신호 측정 장치 그리고 위치 측정 서버 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR MEASURING SIGNAL, AND SERVER AND METHOD FOR MEASURING LOCATION OF TERMINAL}

본 실시예들은 이동통신 시스템을 이용하여 단말의 위치 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서 단말의 구조가 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 설명하면 일반적으로 단말은 안테나(130), 하향링크(DL, downlink) 신호 수신부(110) 및 상향링크(UL, uplink) 신호 송신기(120)로 구성되어 있다.

그리고, 도 2에서는 이동통신 시스템의 기지국의 구조가 도시되어 있다. 도 2를 참조하여 설명하면 기지국은 안테나(230), 상향링크 신호 수신부(210) 및 하향링크 신호 송신기(220)로 구성되어 있다.

이러한 도 1 또는 도 2와 같은 구조의 통신 장치를 사용하면 교차로나 특정지역에 있는 타 단말의 위치를 포함한 교통정보를 획득하기 어렵다는 문제가 있다. 일 예로 도 1의 구조를 가진 통신 장비는 타 단말이 송신하는 신호, 즉 상향링크 신호의 정보를 전혀 획득할 수 없다는 문제가 있다.

그리고 도 2의 구조를 가진 통신장비는 타 단말이 전송하는 데이터를 일부 획득 가능하지만, 반면 기지국이 전송하는 정보를 획득하기는 어렵다는 문제가 있다.

만약 도 2의 구조를 가진 통신장비로 타 단말들의 위치 및 이동정보를 획득하기 위한 방법으로, 중계기 또는 소형셀을 다수 설치하여 그 중계기 또는 소형 셀의 서비스 반경에 위치하는 단말의 정보를 획득하는 방법을 고려해 볼 수 있다.

그러나, 중계기 또는 소형셀 장비는 통신 사업자들만이 설치가 가능하고, 통신 사업자가 원하지 않거나 사업성이 적다고 판단하는 경우에는 현실적으로 실현이 불가능한 상황이다.

한편, 최근 들어 공공서비스를 위해서 통신 사업자가 아닌 제3자가 특정 지역에 존재하는 단말의 위치나 이동정보를 획득하고자 하는 시도들이 있었다. 이러한 일 예로 도로공사, 경찰청의 공공단체가 특정 지역을 지나가는 단말기의 수 또는 속도 등의 정보를 얻고자 시도하였다.

이러한 상황에서 통신 사업자가 아닌 제3자가 공공 서비스를 목적으로 특정 지역에 존재하는 단말기의 위치 또는 소통량 정보 등을 획득하는 방법이 없는 것이 현실이다. 특히, 이러한 정보를 획득하는 방법은 기존에 설치된 통신장비 및 통신망에 영향을 주지 않고 수행되어야 한다는 제약 사항이 있다.

또한, 단말기의 위치 및 이동성 정보를 바탕으로 새로운 부가 서비스 및 스마트 시티, 스마트 빌딩 등 다양한 분야로의 필요성이 대두되고 있다.

본 개시는 하향링크의 제어 정보를 획득하고, 이를 기초로 상향 링크 신호를 판단하여, 타 단말의 위치를 측정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 두 개 이상의 신호측정장치를 사용하여 단말기의 이동정보를 획득하는 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 개시는 다중 대역 환경에서 상향링크의 자원할당 정보를 획득하고, 이를 기초로 상향 링크 신호를 판단하여, 타 단말의 위치를 측정하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해 안출된 일 실시예는, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부를 포함하는 제어정보 수신 장치를 제공한다.

또한, 다른 실시예는, 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 상향링크 자원할당 정보를 획득하는 제어기와, 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함하되, 제어부는 시간의 흐름에 따라 동작 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치를 제공한다.

또 다른 실시예는, 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하고, 제어정보 수신 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 통신부와, 단말의 식별자 정보, 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 제어부를 포함하는 위치 측정 서버를 제공한다.

또 다른 실시예는, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 단계와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 단계를 포함하는 신호 측정 방법을 제공한다.

또 다른 실시예는, 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하는 단계와, 제어정보 수신 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 단계와, 단말의 식별자 정보, 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 단계를 포함하는 위치 측정 방법을 제공한다.

본 실시예를 통해, 기존의 통신망에 영향을 주지 않으면서 단말의 존재 여부, 위치 및 이동정보 등을 획득할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 또한, 단말이 핸드오버를 수행하는 경우에도 위치 및 이동 정보를 확보할 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시예를 통해 하드웨어 복잡도를 크게 증가하지 않으면서, 여러 대역에 존재하는 인접한 단말기의 위치 등의 정보를 획득할 수 있다.

도 1은 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 수신하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 기초로 단말의 존재 여부를 검출하는 흐름도를 도시한 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 복수의 신호 측정 장치가 주파수를 동기화하여 동작하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 이동통신 시스템의 핸드오버 영역을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템에서 서로 다른 대역을 사용하여 단말의 이동정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 제어정보 수신 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 시스템을 의미한다. 무선 통신 시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS)을 포함한다.

사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA, LTE, HSPA 및 IMT-2020(5G 또는 New Radio) 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선 기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(Cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), gNB(gNode-B), LPN(Low Power Node), 섹터(Sector), 싸이트(Site), 다양한 형태의 안테나, BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 포인트(예를 들어, 송신포인트, 수신포인트, 송수신포인트), 릴레이 노드(Relay Node), 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

앞서 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. 1) 무선 영역과 관련하여 메가 셀, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀, 스몰 셀(small cell)을 제공하는 장치 그 자체이거나, 2) 무선 영역 그 자체를 지시할 수 있다. 1)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호 작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 포인트, 송수신 포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. 2)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

본 명세서에서 셀(Cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.

여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식, TDD 방식과 FDD 방식의 혼용 방식이 사용될 수 있다.

또한, 무선 통신 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다.

상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어 채널을 통하여 제어 정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터 채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있으며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미할 수 있다. 이때, 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신부는 단말의 일부분일 수 있다. 또한, 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신부는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC 시그널링을 포함한다.

기지국은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. 기지국은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 하향링크 데이터 채널의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어 채널을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

무선 통신 시스템에서 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access), OFDM-TDMA, OFDM-FDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 여기서, NOMA는 SCMA(Sparse Code Multiple Access)와 LDS(Low Density Spreading) 등을 포함한다.

본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE/LTE-Advanced, IMT-2020으로 진화하는 비동기 무선 통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원 할당에 적용될 수 있다.

본 명세서에서 MTC(Machine Type Communication) 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는, Release-14에서 정의된 further Enhanced MTC 단말을 의미할 수도 있다.

본 명세서에서 NB-IoT(NarrowBand Internet of Things) 단말은 셀룰러 IoT를 위한 무선 액세스를 지원하는 단말을 의미한다. NB-IoT 기술의 목적은 향상된 인도어(Indoor) 커버리지, 대규모의 저속 단말에 대한 지원, 저지연민감도, 초저가 단말 비용, 낮은 전력 소모, 그리고 최적화된 네트워크 구조를 포함한다.

3GPP에서 최근 논의 중인 NR(New Radio)에서 대표적인 사용 시나리오(usage scenario)로서, eMBB(enhanced Mobile BroadBand), mMTC(massive Machine Type Communication), URLLC(Ultra Reliable and Low Latency Communication)가 제기되고 있다.

본 명세서에서 NR(New Radio)과 관련한 주파수, 프레임, 서브프레임, 자원, 자원블럭, 영역(region), 밴드, 서브밴드, 제어채널, 데이터채널, 동기신호, 각종 참조신호, 각종 신호, 각종 메시지는 과거 또는 현재 사용되는 의미 또는 장래 사용되는 다양한 의미로 해석될 수 있다.

본 실시예는 무선통신 시스템, 특히 이동통신 시스템에서 특정 단말이 어떠한 위치에 있는지의 정보를 획득하기 위한 방법 및 장치에 대하여 설명한다.

본 실시예에서는 하향링크 신호의 수신부와 상향링크 신호의 수신부를 같이 구비한 새로운 형태의 장치를 제안한다. 제안하는 장치는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부는 서로 다른 물리적인 위치에 설치될 수 있다.

본 실시예에서 설명하는 장치는 기지국이 전송하는 하향링크 신호를 분석하여 어떠한 신호가 상향링크를 통해서 단말에서 기지국으로 전송될지의 정보를 획득할 수 있다. 그리고 상향링크 신호 수신부를 통해 상기 상향링크의 데이터가 단말에서 기지국으로 전송되는지를 판단하고, 해당 단말의 위치를 파악할 수 있다.

본 실시예들의 관련 분야는 무선통신 시스템에서의 단말들의 위치 및 이동 정보 획득 기술이다.

본 실시예들의 적용가능제품 및 방법은 무선통신 시스템을 통한 교통 정보 및 공공 서비스이다.

본 실시예들의 향후 적용이 예상되는 분야로서, 다양한 도로제어, 교통제어, 보안관련 분야에서 적용이 가능하다.

본 실시예들과 가장 관련도가 높은 종래기술은 가장 연관성이 높은 것은 이동통신 시스템이다.

본 실시예들에 따른 단말의 위치 정보를 측정하는 장치를 두 개 이상 구비하는 시스템에 있어서, 위치 정보 측정 장치는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부 및 하향링크 신호 수신부 및 상향링크 신호 수신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 제어부는, 상향링크 자원 할당 정보를 획득하며, 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상향링크 신호에 대한 수신 여부를 판정할 수 있으며, 두 개 이상의 위치측정 장치로부터 측정된 정보를 바탕으로 단말기의 이동성 정보를 측정할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

한편, 이하에서 설명한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 적용될 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예에서 제안하는 장치는 하향링크 신호 수신부(310), 상향링크 신호 수신부(320) 및 안테나(340)를 포함하여 구성될 수 있다. 그러므로 본 실시예에서 제안하는 장치는 도 1 및 도 2에서 설명한 장치와 달리 상향링크 및 하향링크의 신호를 모두 수신할 수 있다.

도 3의 구조에서는 한 개의 안테나를 통해 하향링크와 상향링크의 신호를 모두 수신하도록 되어 있다. 그리고 이 통신 장치는 제어부(330)를 통해 상향링크 신호 수신부(320)와 하향링크 신호 수신부(310)를 연동하도록 제어할 수 있다.

도 3은 상향링크 신호 수신부(320)와 하향링크 신호 수신부(310)가 같은 안테나를 사용하는 경우의 실시예를 도시하였으나, 상향링크 신호 수신 안테나와 하향링크 신호 수신 안테나를 분리하여 구현할 수도 있다.

도 4는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 도 4의 신호 측정 장치는 하향링크 신호 수신부(410), 상향링크 신호 수신부(420), 제어부(430) 외에 외부와의 통신을 할 수 있는 통신부(440)를 추가로 포함하고 있다. 본 발명에서 통신부(440)는 위치 측정 서버와 연결되어 있어 본 발명에서 제안하는 신호 측정 장치가 위치 측정 서버에 정보를 제공할 수 있게 한다. 또한, 위치 측정 서버의 제어 정보 및 기타 단말에 대한 자원할당과 관련된 정보를 수신할 수 있게 한다. 또한 도 4의 신호 측정 장치는 위치 및 시간 정보를 획득할 수 있는 GPS 수신부(470)를 더 포함할 수 있다. 이는 여러 신호 측정 장치 사이의 시간동기를 확보하고, 여러 신호 측정 장치에서 한 단말의 신호를 측정하여 이를 바탕으로 단말의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있게 한다. 또한, 도 4의 신호 측정 장치는 사용자가 집적 제어정보 및 기타 정보를 입출력할 수 있는 입력부(460) 및 디스플레이부(460)를 더 구비할 수 있다.

도 5는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 도 5의 신호 측정 장치는 하나의 하향링크 신호 수신부(510)와 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(520, 530, 540)를 구비할 수 있다. 하향링크 신호 수신부(510)에는 DL 안테나(511)가 연결되고, 상향링크 신호 수신부 각각은 제1 상향링크 신호 수신부(520)에는 제1UL안테나(521)가 연결되고, 제2 상향링크 신호 수신부(530)에는 제2UL안테나(531)가 연결되고, 제3 상향링크 신호 수신부(540)에는 제3UL 안테나(541)가 연결될 수 있다. 그리고 도 3 및 도 4와 마찬가지로 제어부(550)가 하향링크 신호 수신부(510)와 각 상향링크 신호 수신부(520, 530, 540)를 연동하도록 제어할 수 있다.

이 신호 측정 장치의 하향링크 신호 수신부(510)는 기지국 근처에서 하향링크를 잘 수신할 수 있는 위치에 설치할 수 있다.

그리고 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(520, 530, 540) 각각은 각 상향링크 신호 수신부의 위치에서, 위치를 측정하고자 하는 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호를 수신하는 것을 시도할 수 있다. 이 때, 각 상향링크 신호 수신부는 제어부와 연결되어 있으며 하향링크 신호 수신부에서 수신한 하향링크 신호와 연동되어 동작할 수 있다.

본 발명에서 각 하향링크 신호 수신부와 상향링크 신호 수신부가 유선으로 연결되어 있는 경우의 실시예를 도시하였다. 그러나, 일부 또는 전체의 연결을 또 다른 무선링크를 사용하여 연결할 수도 있다. 이 경우 각 수신부들과 제어부 간의 연결은 본 발명의 수신부들이 사용하는 주파수와 다른 주파수를 사용하여 통신할 수 있다.

한편, 도 5에서는 하향링크 신호 수신부가 하나이고 상향링크 신호 수신부가 복수개인 경우에 대해 설명하였으나, 하향링크 신호 수신부 또한 복수인 경우도 가능하며 이 경우에는 각 하향링크 신호 수신부가 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 또한, 상기 하향링크 수신기와 상향링크 수신기가 각각 1:1로 대응되게 설치할 수 있다. 이 경우 각기 대응되는 하향링크 수신기를 통해 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 이를 활용하여 상향링크 수신기에서 단말기가 전송하는 상햐링크 신호를 수신한다. 또 다른 구현예로 상기 햐향링크 수신기와 상향링크 수신기가 각각 다대일 또는 일대다가 되도록 구현할 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 개시의 신호 측정 장치는 하향링크 신호 수신부(610)와 하향링크 주파수 발진부(630)와 상향링크 신호 수신부(620), 상향링크 주파수 발진부(640), 그리고 제어부(650)를 포함한다.

도 6의 실시예에서 하향링크 신호 수신부(610)와 상향링크 신호 수신부(620)는 각기 안테나와 연결되어 있다. 도 6의 구조를 가지는 장치에서는 상향링크 신호 수신부(620)와 하향링크 신호 수신부(610)에 사용하는 안테나가 서로 상이할 수 있다. 즉, 하향링크 신호 수신부(610)에는 DL안테나가 연결되고, 상향링크 신호 수신부(620)에는 UL안테나가 연결될 수 있다. 그러나, 한 개의 안테나를 공유하여 상향링크 신호 수신부와 상향링크 신호 수신부가 모두 신호를 받을 수 있다.

도 6의 실시예에서 하향링크 신호 수신부(610)는 하향링크 신호를 수신하고, 제어부(650)는 하향링크 신호를 처리하여 해당 주파수에 대한 자원할당 정보를 획득한다. 이 때 사용되는 자원할당 정보는 LTE 시스템의 RNTI 정보와 상향링크의 자원정보 및 변조 및 부호화 방식에 대한 정보를 포함한다. 도 6의 실시예에서는 하향링크 신호 수신부(610)를 통해 상가 상향링크 자원할당 정보를 수신한다.

제어부(650)는 그 정보를 바탕으로 상향링크 신호 수신부(620)의 자원할당을 설정하고 상향링크 신호에 대한 수신을 시도한다. 상향링크 신호의 수신하여 그 신호가 미리 정한 임계치 이상이거나 복조/복호가 성공적으로 수행되는 경우 상기 RNTI의 단말이 있다고 판단한다. 또한, 상향링크의 시간 지연과 수신된 신호의 세기, 방향, 시간지연 등의 정보를 바탕으로 본 발명의 장치로부터 대략적인 거리를 계산할 수 있다.

제어부(650)는 시간의 흐름에 따라 상기 신호 측정 장치의 동작 주파수를 변경할 수 있다. 구체적으로, 제어부(650)는 일정 시간마다 하항링크 주파수 발진부(630)와 상향링크 주파수 발진부(630)를 통해 주파수를 변경하여 여러 대역의 주파수 정보를 수집할 수 있다.

일 실시예에서, 하나 이상의 하향링크 신호 수신부(610)는 제1 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제어부(650)는, 제1 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(620)는 제1 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수에 대응하는 제1 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.

그리고 제1 시간 구간이 경과한 이후, 하나 이상의 하향링크 신호 수신부(610)는 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수와 상이한 제2 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 그리고 제어부(650)는 제2 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 하나 이상의 상향링크 신호 수신부(620)는, 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 상기 제2 하향링크 주파수에 대응하는 제2 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.

이에 따라, 본 개시의 장치는 여러 대역의 주파수를 이용하는 단말의 정보를 수집할 수 있다. 이 경우, 제어부(650)는 단말의 신호를 검출한 대역과 검출한 단말의 RNTI, 검출한 시간, 신호세기, 시간지연 등의 정보를 획득하고 이를 저장장치에 기록할 수 있다.

제어부(650)는 하향링크 주파수와 상향링크 주파수를 FDD 시스템에서 서로 대응되는 관계가 되도록 설정할 수 있다. 즉, 이동통신 시스템의 한 단말기가 하향링크를 제1 주파수를 사용하면, 상향링크는 제1 주파수에서 일정 간격 이격되어 있는 제2 주파수를 사용하도록 되어 있다. 제어부(650)는 이렇게 정해진 관계로 주파수가 설정되도록 상향링크 주파수 발진부(630)와 하향링크 주파수 발진부(640)를 설정할 수 있다. 예를 들면, FDD 이동통신 시스템에서 상향링크 주파수로 f1을 사용한다면, 하향링크의 주파수는 f1 + Δf가 된다. 이렇게 일정한 주파수 간격을 가지도록 상향링크, 하향링크 주파수를 설정하는 것이 일반적이다. 이러한 설정을 통해 하향링크 신호 수신부가 해당하는 상향링크 자원할당 정보가 원하는 상향링크 주파수 대역의 정보가 되도록 한다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 본 개시의 장치가 상향링크 주파수 발진부와 하향링크 주파수 발진부를 설정하는 과정을 설명한다. 도 7의 실시예에서 본 개시의 장치가 3개의 대역을 이용하는 단말의 정보를 수집하고자 한다. 이 경우 각 주파수 대역에 일정시간 동안 주파수를 설정하여 각 대역의 단말의 정보를 수집한다. 이 시간이 경과하면 다른 대역으로 상향링크 주파수를 변경하여, 인접 단말의 정보를 수집한다. 이와 동시에 하향링크의 주파수도 상향링크 주파수와 대응하도록 변경한다. 이 과정에서 수집하는 정보는 단말의 RNTI와 같은 기지국 내의 임시 ID, 단말의 존재유무, 수신 신호의 세기, 시간지연, 그리고 해당 단말의 신호를 검출한 시간을 포함한다.

도 7의 실시예에서 본 개시의 장치는 제1주파수 f1에서 일정시간 T1시간 동안 인접 단말의 정보를 수집한다. 그 이 후 다른 주파수 인 제2 주파수 f2로 이동하여 일정시간 T2동안 인접 단말의 정보를 수집한 후, 다른 주파수인 제3주파수 f3로 이동한다. 제3 주파수 f3에서는 일정시간 T3동안 인접 단말의 정보를 수집한다. 이렇게 주파수 대역에 따라 다른 주파수 대역에 각기 다른 시간동안 본 발명의 장치를 동작하게 할 수 있다.

본 개시의 장치는 전원이 켜지면 이동통신 시스템이 사용하는 주파수 대역을 스캔하여 시스템의 정보를 획득한다. 상기 과정을 주파수를 변경하면서 기지국이 전송하는 동기채널을 탐색한다. 동기채널이 탐색되면 탐색한 기지국의 시스템의 정보를 수신한다. LTE의 경우 BCH와 PDSCH로부터 전송되는 동적인 시스템 정보가 이러한 시스템 정보에 해당한다. 이렇게 획득한 시스템 정보들 주파수 대역 별로 저장장치에 저장해 둔다. 이렇게 시스템 정보를 저장하여 두는 이유는 해당 주파수를 추후에 다시 사용하게 되는 경우, 저장된 시스템 정보를 활용하여 보다 빠른 인접 단말의 정보를 획득하기 위해서이다. 또한, 시스템의 정보를 사업자와 주파수 대역 별로 다르게 설정될 수 있으므로 주파수 대역 별로 저장하는 것이 필요하다. 이러한 초기 시스템 정보 획득 과정에서 본 개시의 장치가 스캔하게 될 대역의 주파수 정보 및 시스템 정보를 획득하게 된다.

이렇게 시스템 정보를 확보한 후 본 개시의 장치는 각 대역 별로 인접 단말의 정보를 수집한다. 초기에 시스템 정보를 확보한 후, 새로운 주파수로 이동한 경우 본 개시의 장치는 저장되어 있는 시스템 정보에서 해당 대역의 정보를 사용하여 인접 단말기의 정보 수집을 수행한다.

한 주파수 대역에서 본 발명의 장치는 시스템 정보를 바탕으로 상향링크 자원할당 정보를 수신한다. 상기 과정은 본 개시의 장치의 하향링크 신호 수신부를 사용하여 수행할 수 있다. 상향링크 자원할당 정보가 수신되는 경우 상기 상향링크 자원에 신호전송이 있는지를 확인한다. 상기 과정을 위해 필요한 상향링크 자원할당 정보에는 단말기의 RNTI, 주파수 자원, 전송되는 신호의 변조, 부호화 형식 등의 정보를 포함할 수 있다. 상기 상항링크 자원할당 정보를 바탕으로 상기 RNTI의 단말기의 존재 여부, 시간지연, 수신된 신호의 세기 등을 바탕으로 단말의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 탐색한 단말의 RNTI, 신호의 세기, 시간지연, 검출시간 등의 정보와 함께 탐색한 주파수 대역의 정보를 저장한다. 저장한 정보는 본 개시의 장치가 여러 가지 용도로 활용할 수 있을 뿐 아니라 이웃하는 장치로 전송하여 활용할 수도 있다. 본 발명의 실시예에서 상향링크에 대한 자원할당 정보를 하향링크 수신기를 통해 수신하는 것을 설명하였지만, 이동통신 네크워크로부터 통신 채널을 통해 수신할 수도 있다. 또한, 또 다른 하향링크 수신기를 기지국 주위에 설치하여 이 수신기에서 통신채널을 통해 수신하는 것이 가능하다. 상기 통신 채널은 유선 또는 무선으로 구현 가능하다.

이와 동시에 각 주파수 대역에서 기지국이 전송하는 시스템 정보를 수신한다. 기지국은 필요에 따라 시스템의 설정을 변경할 수 있으므로, 시스템의 정보를 수신하여 이를 지속적으로 업데이트 하는 것이 필요하다. 업데이트된 시스템 정보는 주파수 대역 별로 저장하여 다음에 해당 주파수를 다시 방문하는 경우 그 정보를 활용하여 처음부터 시스템 정보를 수신하는 과정에서 필요한 시간소모를 감소한다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 주파수를 변경하는 흐름도를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하여 설명하면 본 발명의 장치는 동작 주파수를 새로운 주파수로 설정한다(S801). 그리고 설정된 주파수 대역에 대한 인접 단말의 정보를 탐색한다. 본 발명의 장치가 설정된 주파수 대역에 대한 탐색을 시작할 때, 우선 상기 주파수 대역이 첫 방문인지 아닌지를 확인한다(S802). 첫 번째 방문인 경우와 그 이후 방문인 경우에 해당 주파수 대역에서 정보 수집하는 시간을 다르게 설정할 수 있다. 도 8의 실시예에서는 첫 번째 방문인 경우에는 T0의 시간 동안 해당 주파수에서 동작하고, 해당 주파수 대역에 대한 첫 번째 방문이 아닌 경우, 즉, 그 이후에 방문인 경우에는 T1의 시간 동안 해당 주파수에서 동작한다. 이렇게 다르게 시간을 설정하는 이유는 첫 방문인 경우에는 시스템 정보 수집에 시간이 소요되므로 이를 고려하여 더 긴 시간 동안 해당 주파수에서 본 개시의 장치를 동작시킨다. 도 8의 실시예에서는 초기 방문으로 인한 시스템 정보의 경우에 더 긴 시간을 해당 주파수에 머무르는 것을 보였으나, 중간에 시스템 정보 변경으로 인해 시스템 정보를 재수신 하여야 하는 경우에도 더 긴 시간 동안 본 발명의 장치를 해당 주파수에서 동작시킬 수 있다.

만일 본 개시의 장치가 동작하는 주파수 대역이 첫번째 방문이면 상기 주파수 대역에 대한 시스템 정보획득을 수행한다(S803). 예컨대, 순방향(하향링크) 채널을 수신하여 시스템의 정보를 획득할 수 있다. LTE 시스템의 경우 BCH와 PDSCH로 전송되는 동적 시스템정보를 수신하여 시스템정보를 획득한다. 시스템 정보를 획득하였다면, 이를 저장장치에 저장하고 주파수 대역에 대한 인접 단말의 정보 수집을 수행한다(S804). 구체적으로, 본 개시의 장치는 해당 주파수 대역에 대한 상향링크 자원할당 정보를 수신한다. 인접 단말에 대한 정보 수집으로 상향링크 자원할당 정보를 수신한 후, 이에 대한 상향링크 신호에 대한 단말기의 신호전송을 검출한다(S805). 이 과정에서 상향링크 신호의 존재유무, 시간지연, 수신세기 등을 측정할 수 있다. 상기 과정에서 상향링크의 자원할당 정보 수신은 이동통신 시스템의 하향링크 신호를 수신하여 수행할 수 있다. 그리고 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T0의 시간이 경과되었는지 판단한다(S806). 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T0의 시간이 경과되지 않은 경우, 상향링크 자원할당 정보를 획득하여 상향링크 신호 전송을 검출한다. 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T0의 시간이 경과된 경우, 본 개시의 장치가 동작하는 주파수를 새로운 주파수로 설정한다(S801).

만일 본 발명의 장치가 동작하는 대역에 재방문이라면, 저장장치에 기록되어 있는 시스템 정보를 읽어서 그 시스템 정보에 따라 인접 단말기에 대한 정보수집을 먼저 수행한다(S807). 구체적으로, 본 개시의 장치는 해당 주파수 대역에 대한 상향링크 자원할당 정보를 수신한다. 인접 단말에 대한 정보 수집으로 상향링크 자원할당 정보를 수신한 후, 이에 대한 상향링크 신호에 대한 단말기의 신호전송을 검출한다(S808). 그리고 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T1의 시간이 경과되었는지 판단한다(S809). 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T1의 시간이 경과되지 않은 경우, 상향링크 자원할당 정보를 획득하여 상향링크 신호 전송을 검출한다. 해당 주파수 대역에 대하여 설정된 T1의 시간이 경과된 경우, 본 개시의 장치가 동작하는 주파수를 새로운 주파수로 설정한다(S801).

만일 인접 단말에 대한 정보수집을 수행하는 과정에서 시스템 정보가 변경된 것이 발견하는 경우, 이를 수신하여 시스템 정보를 저장하고 시스템 정보에 따라 본 발명의 장치의 동작을 다시 설정한다. 만일, 시스템 정보의 변경을 감지하는 경우 도 8의 설정된 T1의 시간보다 더 긴 시간을 해당 주파수에서 인접 단말기의 정보를 수신할 수 있다.

본 개시의 신호 측정 장치는 순방향의 신호, 즉 하향링크 신호를 수신하여 어떠한 제어 정보가 기지국에서 단말로 전송되는지 판단할 수 있다. 특히, 본 개시의 신호 측정 장치는 하향링크 신호 수신부를 통해 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)와 연결된 제어 정보를 수신하여 상향링크 신호 전송 여부, 즉 이후에 단말이 전술한 제어 정보를 바탕으로 상향링크 신호를 기지국으로 전송할 지 여부를 판정할 수 있다.

RNTI라 함은 한 기지국내에서의 단말기의 임시 ID로 사용되며, 한 단말기에게 어떤 RNTI가 할당될 지 알 수 없으므로 익명성을 유지할 수 있다. 본 발명에서 RNTI를 단말기를 식별하는 방법을 기준으로 설명하였으나, 본 발명은 한 기지국 또는 셀 내에서 단말기에게 임시로 할당하는 ID라면 동일한 기능으로 사용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.

즉, 본 개시의 장치는 임의의 단말에 대한 위치 정보를 측정하는 대신에, 특정 RNTI로 식별되는 단말의 위치 정보만을 측정하기 위해 특정 RNTI와 연결된 제어 정보를 수신할 수 있다. 단말의 식별 정보로 RNTI를 사용하게 되면, 단말 사용자의 개인 정보(e.g. 전화번호/성명/주민등록번호)를 유출시키지 않으면서도 특정 시점에서 위치 정보를 측정할 단말을 특정할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명에서는 RNTI 정보를 기반으로 단말기의 존재 여부, 위치를 포함한 단말기의 정보를 획득하는 방법을 제안한다. 본 발명에서 하향링크로 전송되는 상향링크 자원할당을 포함한 제어정보를 수신하기 위해서는 하향링크 채널에 대한 수신 및 복호를 수행하여야 한다. 본 발명에서 하향링크 제어정보 수신에 대한 방법을 설명한다.

우선 가능한 방법은 불특정 다수의 RNTI에 대한 복조 및 복호를 수행하는 것이다. 즉, 어떠한 RNTI가 할당되어 있는지 알 수 없으므로 가능한 모든 제어정보에 대한 복조 및 복호를 수행하는 것이다. LTE 시스템에서는 단말기마다 제어정보가 전송될 수 있는 위치의 후보가 정해져 있다. 각 단말기들은 그 후보들에 대한 블라인드 탐색을 통해 제어정보를 수신하게 된다. 즉, 본 발명에서 불특정 다수의 RNTI들에 대한 제어정보를 수신을 수행하는 경우에는 그 셀에 있는 단말기들에게 제어정보가 전송될 수 있는 모든 가능성에 대해 수신을 수행하는 것이다. 이 과정에서 본 발명의 장치는 하향링크로 수신된 제어정보 가운데 신뢰도가 높은 것을 선택하고, 상기 수신된 신뢰도 높은 제어정보에서 수신된 RNTI 정보와 그 외의 제어정보를 추출할 수 있다.

위에서 설명한 대로 불특정 다수의 RNTI에 대한 가능한 제어정보를 모두 다 수신하려고 하는 경우 본 발명의 장치의 복잡도가 높아질 수 있다. 이를 감소하기 위해 가능한 제어정보의 후보 중 일부에 대해서만 복조 및 복호를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치는 일부의 RNTI에 대해서만 하향링크 제어정보를 수신할 수 있다. 즉, 한정된 RNTI의 후보를 미리 정하고 이에 대한 하향링크 제어정보 수신을 시도하는 것이다. 즉, 한 개 이상의 RNTI의 후보를 사전에 선정하고 이에 대한 순방향 제어정보 수신을 시도하는 것이다.

상기 과정에서 하향링크 제어정보를 수신을 시도할 RNTI의 후보를 선택하는 방법은 여러 가지가 가능하다. 우선, 기지국에서 본 발명의 장치에게 알릴 수 있다. 또한, 다른 방법은 외부에서 이 장치에 입력하거나 다른 통신 채널을 통해 알릴 수 있다. 또한, 이 RNTI의 후보를 미리 약속하여 한정된 RNTI에 대해서만 정보수집을 시행할 수 있다. 예를 들면, 특정 타입의 단말기들에게 RNTI를 미리 할당하고, 이를 바탕으로 이들에 대한 하향링크 제어정보 수신을 수행할 수 있다. 이 경우 상기 특정 단말들이 사용하는 RNTI의 정보를 기지국과 사전에 공유하거나 기지국으로부터 전달받아 동작할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 모든 RNTI에 대한 하향링크 제어정보 수신을 시도하지 않고, 일부에 대한 제어정보 수신을 시도하여 그 복잡도를 감소하거나 하향링크 제어정보 수신 신뢰도를 향상할 수 있다.

이를 바탕으로 하여, 본 개시의 장치는 언제 어떠한 자원을 통해 상향링크가 전송되는지의 정보를 획득할 수 있다. 본 개시의 장치는 이렇게 획득된 상향링크 자원의 할당 정보를 바탕으로 하여 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호의 수신을 시도하고, 상향링크 신호 수신 시도의 결과를 기초로 상향링크 신호의 전송 여부를 판정할 수 있다. 이 때, 이러한 판정은 제어부(550)에 의해서 수행될 수 있다.

만일 제어 정보에서 상향 링크 신호가 전송되는 것으로 지시된 시구간 또는 주파수 자원에 대해서 해당 상향링크 신호에 대한 데이터가 단말에서 기지국으로 전송되는 것이 상향링크 신호 수신부를 통해 감지되는 경우에, 본 개시의 장치는 그 상향링크 신호 수신부와 인접한 위치에 위치를 측정하고자 하는 단말이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 그리고 본 개시의 장치는 이를 바탕으로 하여 해당 단말의 존재여부, 위치, 그리고 이동성을 포함한 다양한 단말에 대한 정보를 획득할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 수신하는 흐름도를 도시한 도면이다.

도 9는 이동통신 시스템 중 일 예로 LTE 시스템을 기초로 하는 통신 장치의 동작을 설명한다. LTE 시스템은 1ms의 TTI를 바탕으로 동작하며, 순방향의 제어 정보는 매 TTI마다 기지국에서 단말로 전송될 수 있다. 한편, LTE 시스템이 아닌 다른 이동 통신 시스템에서도 이하와 동일한 절차가 수행될 수 있다.

먼저, 본 개시의 장치는 기지국에서 단말로 전송되는 제어 정보를 수신할 수 있다(S910).

단말은 매 TTI마다 하향링크 신호를 복조 및 복호할 수 있다. 이 때 단말이 기지국으로부터 수신하는 하향링크 신호는 제어채널(PDCCH)일 수도 있고 또는 데이터채널(PDSCH)일 수도 있다. 즉, LTE에서 일반적으로 제어 정보는 PDCCH를 통해 전달되지만, PDSCH를 통해 제어 정보가 전달되는 경우에는 PDSCH를 수신할 수도 있다. 이 경우, 본 개시의 장치는 하향링크의 PDCCH를 수신을 먼저 수행하고, 그 후 상기 제어 정보가 수신되는 PDSCH를 수신을 시도할 수 있다.

본 개시의 장치는 기지국에서 단말로 전송되는 순방향 신호, 즉 하향링크 신호를 수신하고, 이후에 언제 어떠한 자원을 통해서 상향링크가 전송되는지, 그리고 그 때의 단말의 RNTI는 무엇인지를 확인할 수 있다.

이렇게 확인된 상향링크 자원에 대해서 각 상향링크 신호 수신부별로 상향 링크 신호 전송이 존재하는지 여부를 파악할 수 있다(S920). 이 과정은 하향링크로 전송되는 제어정보를 통해 상향링크를 전송하는 단말이 있는지, 그 단말의 RNTI가 무엇인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 각 하향링크 신호 수신부가 상향링크 자원할당 정보를 획득하여 상향링크의 신호 전송이 있다는 것을 판단하면 해당 상향링크 자원을 통해 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수집하고, 그 수집된 상향링크 신호를 바탕으로 상향링크 신호의 전송 여부를 판정할 수 있다. 상기 과정에서 상향링크 자원할당 정보의 획득은 하향링크로 전송되는 제어정보인 PDCCH를 수신하여 진행할 수 있다.

만약 상향링크 신호 전송이 있는 것으로 판단된 경우(S920-Y), 본 개시의 장치에 포함된 하나 이상의 상향링크 신호 수신부는 각 상향링크 신호 수신부 별로 상향 링크 신호를 수집하여, 상향링크 신호 수신을 시도할 수 있다(S930).

그리고, 본 개시의 장치는 각 상향 링크 신호 수신부 별로 상향 링크 신호 전송 여부를 판정할 수 있다(S940).

반면 상향링크 신호 전송이 없는 것으로 판단된 경우(S920-N), 별도의 상향 링크 신호 수집 동작을 수행하지 않고, 다음 제어 정보를 수신할 때까지 대기한다.

전술한 동작은 매 TTI마다 지속적으로 수행될 수 있다. 그리고, 각 상향링크 신호 수신부에서 수집된 신호를 통하여 판단된 상향링크 신호 전송 여부를 바탕으로 하여 본 개시의 장치는 단말의 존재 여부, 위치 및 이동성 정보를 파악할 수 있다.

전술한 과정은 단말의 RNTI의 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 즉, 본 개시의 장치는 특정 RNTI를 가지는 단말에서 전송되는 상향링크 신호의 전송 여부만을 판단하여, 특정 RNTI를 가지는 단말의 존재 여부, 위치 및 이동성 정보를 파악할 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치가 상향링크 신호를 기초로 단말의 존재 여부를 검출하는 흐름도를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 먼저 본 개시의 장치는 하향링크 신호 수신부를 통해 획득한 하향링크의 수신신호로부터 상향링크의 전송 정보를 획득할 수 있다. 그리고 본 개시의 장치는 획득한 상향링크의 전송 정보를 기초로 하여, 상향링크에 할당된 자원을 통해 단말에서 기지국으로 전송되는 상향링크 신호를 수집하고, 수집된 신호의 평균 수신전력을 계산할 수 있다(S1010).

본 개시의 장치는 계산된 평균 수신전력값을 미리 계산된 또는 설정된 임계값과 비교할 수 있다(S1020). 비교 결과 만약 평균 수신 전력 값이 임계값보다 큰 경우(S1020-Y), 상향링크 신호가 수신되었으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하는 것으로 판정할 수 있다(S1040). 반면 평균 수신 전력 값이 임계값보다 작은 경우(S1020-N), 상향링크 신호가 수신되지 않았으므로 위치를 측정하고자 하는 단말이 근처에 존재하지 않는 것으로 판정할 수 있다(S1030).

상기 과정에서 상향링크의 수신전력 값을 계산하는 경우에 상향링크 PUCCH 또는 PUSCH에 전송되는 파일럿 신호인 레퍼런스 신호의 전력을 사용할 수 있다. 또 다른 방법으로 상향링크 PUCCH 또는 PUSCH에 전송되는 데이터 신호의 전력을 사용할 수 있다. 또한, 상기 레퍼런스 신호와 데이터 신호의 전력값들을 결합하여 단말의 존재유무 및 위치 정보를 파악할 수 있다. 또 다른 실시예로 상향링크 PUSCH 채널의 복조 및 복호 성공유무를 통해 단말의 존재유무를 판단할 수 있다.

본 개시에서는 하향링크 신호 수신부와 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함하는 장치로서, 하향링크 신호 수신부에서 제어 정보를 수신하여 상향링크의 자원 할당 정보를 획득하고, 이를 바탕으로 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호의 존재여부를 판단하여, 단말의 존재여부 및 위치 정보를 판단하는 장치를 제안한다.

이를 바탕으로 본 개시의 장치는 위치 정보를 판단하고자 하는 단말의 존재여부, 위치, 및 이동성 정보 등을 획득할 수 있다. 그리고 이러한 과정은 기존의 통신망에 전혀 영향을 주지 않고 수행될 수 있다.

본 개시의 장치는 단말의 이동성 정보를 측정하는 것을 목표로 한다. 이동성이라 함은 두 개 이상의 위치를 이동하는데 단말이 이동한 시간을 측정하고 이를 바탕으로 소통정보, 단말의 이동속도, 경로 등의 정보를 획득하는 것을 말한다. 상기 과정에서 한 개의 신호 측정 장치를 사용하여 이동정보를 획득할 수도 있지만, 다수의 신호 측정 장치를 사용하여 단말의 이동정보를 획득하는 것이 더 효율적일 수 있다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 11의 신호 측정 시스템은 기지국, 단말, 본 개시의 신호 측정 장치, 및 위치 측정 서버를 포함할 수 있다.

도 11의 신호 측정 시스템에 도시된 신호 측정 장치 1(1140)과 신호 측정 장치 2(1150)는 각기 다른 위치에 위치할 수 있다. 도 11에서 다수의 신호 측정 장치를 사용하여 단말의 이동정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 두 신호 측정 장치(1140, 1150) 사이의 거리가 d라고 가정한다. 어떤 RNTI를 가진 단말이 신호 측정 장치 1(1140)의 위치에서 신호 측정 장치 2(1150)의 위치로 T1 시간 동안에 이동하였다면, 두 구간에 이동하는데 T1의 시간이 소요된다는 정보를 획득할 수 있다. 다른 예시로, 두 신호 측정 장치(1140, 1150) 사이에 단말이 위치해 있다면 두 신호 측정 장치(1140, 1150)가 상기 단말이 전송하는 상향링크 신호를 측정할 수 있다. 이 경우 두 개 이상의 신호 측정 장치의 측정결과를 바탕으로 단말의 위치를 측정할 수 있으며, 이를 바탕으로 단말(1120)의 이동정보를 획득할 수 있다. 여기서 각 신호 측정 장치(1140, 1150)는 단말의 상향링크 신호의 측정결과를 위치 측정 서버(1130)에 전송하고 위치 측정 서버(1130)는 수신한 단말의 상향링크 신호의 측정결과를 기초로 상기 단말의 위치를 측정할 수 있다. 이때, 각 신호 측정 장치(1140, 1150)는 측정한 단말의 RNTI 정보, 단말과 신호 측정 장치(1140, 1150) 사이의 거리를 포함한 위치정보 및 측정시간 등을 포함하는 정보를 위치 측정 서버(1130)에 전송할 수 있다.

상기 과정에서 단말이 핸드오버를 수행한다면 이전 셀에서 사용하던 RNTI와 핸드오버한 이후에 사용하는 RNTI가 달라질 수 있다. 이 경우 위치 측정 서버(1130)는 서로 다른 셀에서의 RNTI 정보를 받게 되는데, 이 경우 두 정보가 같은 단말에 대한 측정정보인지 아니면 각기 다른 단말의 측정정보인지 판단하기 어려워진다.

또한, 한 셀 내에서도 단말의 요청, 시스템의 효율적인 동작 등의 이유로 단말의 RNTI를 변경할 수도 있다. 또한, 본 발명의 신호 측정 장치가 상향링크의 PUCCH를 기반으로 측정을 수행하는 경우, 기지국이 PUCCH의 설정을 변경하는 경우, 본 발명의 신호 측정 장치가 이를 파악하기 어려울 수 있다.

본 개시에서는 기지국의 RNTI 및 상향링크 전송 파라미터의 변경 또는 단말의 핸드오버 등의 이유로 단말에 대한 정보가 변경되어 본 개시의 신호 측정 장치가 동일한 단말기에 대한 측정을 수행하는 지 아니면 상이한 단말기에 대한 측정인지 여부를 파악하기 어려운 경우에 대한 단말의 이동성 측정을 가능하게 하는 방법을 제공하고자 한다. 특히, 핸드오버 시 핸드오버 전의 셀에서와 핸드오버 이후의 셀에서의 RNTI 및 전송 파라미터 등이 상이할 수 있다. 이 경우에 대해 동일 단말인지 아니면 상이한 단말인지에 대한 판단이 이동성 판단에 매우 중요하게 된다. 따라서 본 개시는 단말에 대한 정보 변경 시 단말에 대한 동일성을 판단하는 장치를 제공하고자 한다. 본 개시에서는 핸드오버 상황을 고려하여 설명한다. 그러나, 본 개시의 내용은 동일 셀 내에서 기지국이 RNTI 또는 전송 파라미터를 변경하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.

우선 가능한 방법은 도 11의 단말이 송수신하는 신호를 분석하는 것이다. 특히, 본 개시의 신호 측정 장치는 위치를 측정하고자 하는 타겟 단말(1120)에게 전송되는 하향링크의 신호의 패턴을 분석하고 타겟 단말(1120)이 전송하는 상향링크 신호의 패턴을 분석할 수 있다. 상향링크 신호를 분석하는 경우 타겟 단말(1120)이 전송하는 PUCCH 뿐 아니라 PUSCH를 의 전송주기, PUCCH에 전송하는 포맷, PUSCH가 전송하는 빈도 및 데이터의 양 등을 종합적으로 사용할 수 있다. 또한, 타겟 단말(1120)에게 전송되는 하향링크 신호의 패턴도 분석이 가능하다. 이를 바탕으로 신호 측정 장치 1(1140)이 측정한 단말과 신호 측정 장치 2(1150)가 측정한 단말이 동일한 단말인지 아니면 상이한 단말인지를 판단한다. 만일 신호 측정 장치 1(1140)이 측정한 단말과 신호 측정 장치 2(1150)가 측정한 단말이 동일한 단말이라는 판단이 되면 두 신호 측정 장치가 측정한 타겟 단말(1120)의 이동거리와 시간을 바탕으로 두 지점 간 이동하는데 소요되는 시간을 측정할 수 있다.

그러나, 많은 경우 비슷한 서비스를 이동통신망으로부터 제공받는 단말이 여럿이 존재할 수 있다. 예를 들면, 음성통화를 하는 단말들이 여러 대 존재할 수 있다. 그러므로, 상기 상향/하향링크의 데이터 패턴 분석만으로 동일한 단말인지 상이한 단말인지 판단하기 어려울 수 있다. 그러므로, 한 단말이 핸드오버를 수행하는 경우 이에 대한 RNTI를 비롯한 핸드오버 이후에 단말이 사용하는 파라미터 정보를 획득하는 것이 매우 중요하다.

도 12는 본 개시의 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 12의 신호 측정 시스템은 기지국, 단말, 본 개시의 신호 측정 장치, 제어정보 수신 장치 및 위치 측정 서버를 포함할 수 있다.

본 개시의 제어정보 수신 장치는 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부를 포함한다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 본 개시의 제어정보 수신 장치의 구성 및 구성에 대한 설명은 신호 측정 장치의 구성 및 그 설명을 참조할 수 있다.

도 12를 참조하여 설명하면 기지국(1110) 근처에 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신하는 제어정보 수신 장치(1160)을 설치하는 것이다. 기지국(1110)이 새로운 통화를 설정하거나, 설정된 통화의 파라미터를 변경하거나 핸드오버를 지시하는 경우 무선으로 하향링크를 통해 단말기에게 메시지를 전송한다. 상기 메시지를 수신하는 제어정보 수신 장치(1160)를 기지국 근처에 설치하여, 이 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 제어정보 수신 장치(1160)는 기지국으로부터 수신되는 특정 하향링크 채널의 수신전력 또는 수신 신호대잡음비가 제 1임계값 이상이 되도록 설치되어 있을 수 있다. 구체적으로, 제어정보 수신 장치(1160)는 하향링크로 전송되는 신호 중, 사용자의 데이터는 수신하지 않고 새로운 통화의 설정, 통화의 주요 파라미터 변경, 핸드오버의 지시와 같은 제어메시지를 수신하여 이를 위치 측정 서버(1130)에 전송하는 역할을 한다.

상기한 제어정보 수신 장치(1160)가 기지국으로부터 제1 거리 이내에 설치되는 이유는 하향링크의 수신성능이 일정 수준 이상이 되는 것을 보장하기 위해서이다. 이는 기지국에서 전송하는 특정 채널의 수신 전력 또는 SNR이 제1임계값이상이 되는 지점에 설치하는 것이 그 목적이다. 상기 특정 채널로 기지국에서 전송하는 파일럿 또는 레퍼런스 신호를 사용할 수 있다. 또는, 하향링크로 전송되는 동기 신호, 방송채널 (BCH) 등을 사용할 수 있다.

상기한 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보는 LTE 시스템에서 PDSCH를 수신하여 획득할 수 있다. 상기 과정에서 특정 RNTI를 가진 단말이 핸드오버한 과정에 대한 정보를 획득한다. 그러므로, 상기 단말의 프라이버시를 침해하지 않고 핸드오버 정보를 획득하는 것이 가능하다. 이러한 정보는 기지국(1110)이 단말에게 PDSCH를 통해 전달하며, 본 발명의 장치는 이를 수신하여 핸드오버 등의 정보를 획득하는 것이다. 상기 과정에서 핸드오버 정보에는 핸드오버 이전의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 뿐 아니라 핸드오버 이후의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 등을 포함할 수 있다.

상기 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신한 위치 측정 서버(1130)는 이를 바탕으로 신호 측정 장치들이 전송하는 측정 데이터들이 같은 단말이 전송한 것인지, 상이한 단말이 전송한 것인지를 판단한다. 이를 바탕으로 동일한 단말이라고 판단되는 단말의 이동정보를 계산한다.

도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 도 13을 참조하여 설명하면, 신호 측정 장치에 순방향채널을 분석하여 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 기능을 포함하는 것이다. 다시 말해, 도 12의 제어 정보 수집 장치에 신호 측정 장치의 기능을 더하거나 또는 신호 측정 장치에 제어 정보 수집 장치의 기능을 추가할 수 있다. 일부 기지국 근처에 위치한 신호 측정 장치가 상기 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하도록 설정한다. 예컨대, 도 13에서 신호 측정 장치 3(1170)이 기지국으로부터 통화설정 변경 및 핸드오버 등의 제어 정보를 수신하도록 설정한다. 상기 과정에서 핸드오버 정보에는 핸드오버 이전의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 뿐 아니라 핸드오버 이후의 기지국의 셀 ID, RNTI, 호설정 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통화설정 변경에는 RNTI의 변경 정보 및 호설정 관련 파라미터의 변경을 포함할 수 있다. 이와 달리 나머지 신호 측정 장치는 상기 동작을 하지 않도록 설정할 수 있다. 모든 신호 측정 장치는 단말기들이 전송하는 상향링크 신호를 측정하여 위치 및 이동성의 정보를 위치 측정 서버(1130)에 전송하는 역할을 수행한다. 일부 신호 측정 장치들에게 통화설정 및 핸드오버에 정보를 수신하는 기능을 추가하는 것이다. 상기 정보를 수신한 위치 측정 서버(1130)는 이 정보를 바탕으로 측정결과가 동일 단말에 대한 것이지 상이한 단말에 대한 것인지를 판단하고 이를 기반으로 위치 및 이동성을 계산한다.

도 13의 실시예의 일부 신호 측정 장치만 기지국이 전송하는 통화설정 및 핸드오버 정보를 수신하는 기능을 수행한다. 이는 전술한 신호 측정 장치에 기지국이 전송하는 하향링크의 정보를 획득하는 장비를 추가적으로 설치하여 구현할 수 있다, 즉, 도 4의 신호 측정 장치의 구현예의 신호 측정 장치를 사용하여 단말기들이 전송하는 신호를 측정할 수 있다 그러나, 상기 통화설정변경 및 핸드오버 정보를 수신하는 신호 측정 장치는 추가적인 용량의 하드웨어와 소프트웨어를 추가하여 그 기능을 수행하도록 할 수 있다. 즉, 신호 측정 장치를 두 가지 형태로 구현하여 단말기의 상향링크 신호 측정용과 이 기능 외에 기지국이 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버 등을 포함하는 제어 정보 수신까지 할 수 있는 두 가지의 형태로 구현할 수 있다. 신호 측정 장치는 타겟 단말의 상향링크 신호 측정결과만 위치 측정 서버(1130)에 전송한다. 그러나, 다른 형태의 신호 측정 장치는 단말의 상향링크 신호 측정 결과뿐 아니라 통화설정변경 및 핸드오버 정보도 위치 측정 서버(1130)에 전송한다. 상기의 구성은 하향링크 신호 수신부 및 제어부에 기지국(1110)이 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신하고 처리하는 기능이 추가되어 구현될 수 있다.

도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 신호 측정 시스템을 도시한 도면이다. 이는 위치 측정 서버(1130)가 기지국(1110) 또는 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 직접 수신하여 이를 바탕으로 측정한 데이터가 동일 단말의 것이지 아니면 상이한 단말의 것인지를 알 수 있게 한다. 즉, 도 12 및 도 13의 실시예는 기지국(1110)이 하향링크로 단말기에게 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 별도의 장치를 설치하여 정보를 획득하는 반면 도 14에서는 위치 측정 서버(1130)가 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 직접 수신한다. 상기 정보는 유선으로 전송될 수 있지만, 무선으로 전송하는 것도 가능하다. 즉, 이동통신 네트워크가 상기 정보를 본 발명의 위치측정서버에 직접 전달하는 것이다.

도 12 및 도 13에서 기지국(1110)이 전송하는 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 수신하는 제어 정보 수집 장치 또는 신호 측정 장치는 다른 신호 측정 장치보다 더 높은 품질의 하향링크를 수신하는 것이 일반적이다. 그러므로, 상기 제어 정보 수집 장치 또는 신호 측정 장치를 통해 단말들에 대한 제어 정보를 획득하는 것이 더 많은 제어 정보, 예컨대 상향링크 자원할당 정보를 높은 신뢰도로 확보할 수 있다. 이렇게 획득한 단말들의 상향링크 자원할당 정보를 같은 셀 내에 위치한 신호 측정 장치에 전송하고 이를 바탕으로 각 신호 측정 장치들이 단말의 상향링크 신호를 측정하도록 할 수 있다. 또 다른 방법으로 각 신호 측정 장치가 획득한 단말들의 상향링크 자원할당 정보를 위치 측정 서버에 전송하고 위치 측정 서버가 이 정보의 전체 또는 일부를 각 신호 측정 장치에게 전송할 수 있다. 상기 상향링크 자원할당 정보를 타 장치로부터 수신하는 장치들은 이렇게 수신한 상향링크 자원할당 정보를 바탕으로 단말에 대한 상향링크 신호 검출을 시도하고, 이를 바탕으로 상기 단말의 존재여부 및 위치정보를 파악할 수 있다. 또한, 상기 상향링크 자원할당 정보를 타 장치로부터 수신하는 장치들은 별도로 하향링크 신호를 수신하여 얻는 상향링크 자원할당 정보와 타 장치로부터 수신한 자원할당 정보를 결합하여, 이를 바탕으로 단말에 대한 상향링크 신호 검출을 수행하고, 이를 바탕으로 상기 단말의 존재여부 및 위치정보를 파악할 수도 있다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 서버의 구성을 도시한 도면이다.

위치 측정 서버는 단말에 대한 제어정보를 획득하고, 단말에 대한 제어 정보를 기초로 상기 단말의 식별자 정보를 결정하는 제어부(1520)를 포함한다. 그리고, 상기 단말의 식별자 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송하는 통신부(1510)를 포함할 수 있다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터의 설정 및 변경 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명에서 단말의 식별자는 RNTI와 같이 실제 어떠한 단말인지를 알지 못하는 단말의 프라이버시를 보장하는 임의 식별자를 사용할 수 있다.

일 실시예에서, 위치 측정 서버는 신호 측정 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부(1530)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(1520)는 수신부에서 수신된 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득할 수 있다.

다른 실시예에서, 위치 측정 서버는 기지국으로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부(1530)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(1520)는 기지국으로부터 수신한 신호를 이용하여 단말에 대한 제어 정보를 획득할 수 있다.

일 실시예에서, 위치 측정 서버의 통신부(1510)는 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 하나 이상의 신호 측정 장치 각각이 수신한 상향링크 신호에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서 상향링크 신호에 대한 정보는, 상향링크 신호를 전송한 단말의 식별자 정보, 상향링크 신호의 신호 세기 정보, 및 상향링크 신호를 수신한 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

통신부(1510)가 단말의 상향링크 신호에 대한 측정 정보를 신호측정 장치로부터 수신하면, 제어부(1520)는 단말에 대한 제어 정보 및 상향링크 신호에 대한 정보를 기초로 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 결정할 수 있다. 그리고 위치 측정 서버의 통신부(1510)는, 결정된 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송할 수 있다.

도 15를 참조하여 설명하면, 위치 측정 서버는 여러 개의 신호 측정 장치와의 통신을 수행하는 하나 이상의 통신부(1510)를 가질 수 있다. 상기 통신부(1510)를 통해 여러 개의 신호 측정 장치로부터 단말의 상향링크 신호 측정정보를 수신할 수 있다. 또한, 위치 측정 서버는 각 신호 측정 장치를 제어하는 명령을 전달할 수 있다.

나아가, 위치 측정 서버는 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 수신부(1530)를 포함할 수 있다. 여기서 신호 측정 장치와 통신을 수행하는 통신부와 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 수신하는 수신부를 별개의 구성으로 도시하였으나, 통신부와 수신부는 통합적으로 하나의 모듈로 동작할 수도 있다. 상기 위치 측정 서버는 도 12, 도 13 및 도 14에서 설명하는 이동통신 시스템의 통화설정 및 핸드오버 정보 수집하는 장치로부터 단말들의 통화설정 및 핸드오버 정보를 수신하는 기능을 포함한다. 그리고 위치 측정 서버의 제어부는 이러한 정보들을 사용하여 각 단말들의 위치와 이동 정보를 분석할 수 있다.

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 16의 장치는 여러 개의 하향링크 신호 수신부(S1610) 및 상향링크 신호 수신부(S1620)를 구비하여 여러 개의 주파수 대역의 단말기들의 상향링크 신호를 동시에 측정할 수 있다. 즉, 각각의 하향링크 신호 수신부 및 상향링크 신호 수신부는 하나의 주파수 대역에 대한 신호를 수신하는 구성일 수 있다.

도 16의 장치에 포함된 제어부(1630), 통신부(1640), 입력부(1650), 디스플레이부(1660), GPS수신부(1670)에 대한 설명은 도 4에서 설명한 제어부(430), 통신부(440), 입력부(450), 디스플레이부(460), GPS수신부(470)에 대한 설명을 참조할 수 있다.

본 발명의 장치를 여러 위치에 다수 개 설치하여 네트워크를 구성하여 사용할 수 있다. 이 경우 각 장치가 같은 주파수에서 동작하도록 설정할 수 있다. 구체적으로, 신호 측정 장치의 제어부는, 해당 신호 측정 장치로부터 제2 거리 이내에 위치하는 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 시간 정보 및 동작 주파수를 동기화하고, 시간의 흐름에 따라 상기 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 동일하게 동작 주파수를 변경할 수 있다.

도 17의 실시예에 이러한 설정을 도시한다. 도 17의 실시예를 참조하면, 두 개의 신호 측정 장치인 제1 장치, 제2 장치가 같은 시간에 같은 주파수에서 동작함을 알 수 있다. 또한 동작하는 주파수를 변경하는 경우에도 두 장치가 동시에 같은 주파수로 변경함을 볼 수 있다. 도 17의 실시예는 상향링크 주파수를 기준으로 도시하였다. 그러나, 본 발명의 장치들이 같은 시간에 하향링크 주파수를 동일하게 설정하도록 할 수 있다. 또한 도 17의 실시예는 두 개의 장치가 주파수를 동시에 변경하는 동작하는 경우의 실시예를 도시하였으나, 두 개 이상의 다수 개의 장치가 주파수를 동기화 하여 변경하는 것도 가능하다.

도 17의 실시예에서와 같이 같은 시간에 같은 주파수에서 동작하기 위해서는 본 발명의 장치들이 시간동기가 필요할 수 있다. 시간동기를 맞추기 위해 본 발명의 장치들이 GPS와 같은 외부 장치를 사용할 수 있다. 또한, 이동통신 기지국에서 전송되는 시간을 바탕으로 동기화 할 수 있다.

도 17의 실시예에서 같은 시간에 여러 장치들이 같은 주파수에서 동작하게 하는 방법은 각 장치가 주파수를 변경하는 시간과 변경하는 주파수를 미리 정하여, 한 패턴대로 주파수를 이동할 수 있다. 또한, 또 다른 방법으로는 본 발명의 장치 중 하나가 다른 장치들에게 주파수 변경을 지시할 수 있다. 또한, 본 발명의 여러 장치들을 제어하는 외부 제어장치를 두어, 본 발명의 장치들에게 주파수 변경을 지시할 수도 있다.

도 12부터 도 14의 경우 단말기의 위치측정 및 이동성 정보를 획득하기 위해서는 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버 정보를 획득하여야 한다. 그러나, 상기 정보를 획득하는 것이 어렵거나 많은 비용을 추가할 수 있다.

본 발명에서는 이동통신 네트워크로부터 통화설정 변경 및 핸드오버의 정보를 획득하기 어려운 경우 단말기의 위치 및 이동성의 정보를 획득하는 방법도 제안한다.

도 18은 이동통신 시스템의 핸드오버 영역을 나타내는 도면이다. 제1 기지국과 제2기지국이 있는 경우, 단말기가 이동하면서 핸드오버를 수행한다. 핸드오버를 수행하는 영역을 핸드오버 영역이라고 한다. 핸드오버를 수행하는 경우, 이전 셀에서 사용하던 RNTI를 포함한 전송 설정이 새로운 셀에서는 변경될 수 있다. 그러므로, 신호 측정 장치가 측정한 결과가 동일한 단말기에 대한 것이지 다른 단말기에 대한 것인지를 판단하기 어려워진다.

도 19에 본 발명에서 제안하는 단말기들의 위치 및 이동성 측정 방법을 도시한다. 도 19를 참조하여 설명하면, 여러 주파수의 대역의 이동통신 신호를 수신할 수 있는 도 16의 구조의 신호 측정 장치를 가정한다. 도 16에서 보듯이 각 신호 측정 장치의 주파수를 서로 다른 사업자의 단말기의 신호를 수신하도록 설정한다. 여기서 서로 다른 사업자의 주파수라 함은 기지국의 위치를 서로 다르게 하는 것을 특징으로 한다. 도 19에서 보듯이 서로 다른 주파수에서 기지국의 위치가 다르게 배치되어 있는 것을 알 수 있다. 이렇게 기지국의 위치가 다르게 되면 핸드오버 영역이 다르게 된다. 이 특징을 이용하여 단말기의 이동정보를 획득하는 것이다. 도 19에서 보듯이 신호 측정 장치 1, 신호 측정 장치 2를 사용하여 그 사이에 있는 제2주파수의 단말기의 이동정보를 파악할 수 있다. 또한, 신호 측정 장치 2, 신호 측정 장치 3을 사용하여 그 사이에 있는 제1주파수의 단말기의 이동정보를 파악할 수 있다. 다른 사업자가 사용하는 상이한 주파수에서 단말기들의 이동정보를 획득한다면, 한 주파수에서만 수집할 때 파악하기 어려운 이동정보를 서로 보완하여 더 많은 이동정보를 획득할 수 있다. 도 19의 실시예에서는 이와 같이 서로 다른 주파수의 이동정보를 종합하여 전체적인 단말기의 이동정보를 파악한다.

도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.

도 20을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 신호 측정 방법은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하향링크 신호 수신 단계(S2010)와, 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어 정보 획득 단계(S2020)와, 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 제어 정보 전송 단계(S2030)를 포함한다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 신호 측정 장치는 제어 정보를 획득할 뿐만 아니라 단말로부터 상향링크 신호를 수신하여 단말에 대한 정보를 결정할 수 있다. 구체적으로, 신호 측정 장치는 단말에 대한 상향링크 자원 할당 정보를 획득하고, 상향링크 신호 수신부를 이용하여 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 단말의 상향링크 신호를 수신하고, 상향링크 신호를 기초로 상향링크 신호를 전송한 단말에 대한 정보를 결정하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서 단말에 대한 정보는 단말의 위치 정보를 포함할 수 있다. 나아가, 신호 측정 장치는 상향링크 자원 할당 정보를 하향링크 신호를 수신하고 이를 처리하여 획득할 수 있다.

또한, 신호 측정 장치는 제1 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제1 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 제1 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수에 대응하는 제1 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.

그리고 제1 시간 구간이 경과한 이후, 신호 측정 장치는 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수와 상이한 제2 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제2 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고, 제1 시간 구간 이후의 제2 시간 구간 동안 상기 제2 하향링크 주파수에 대응하는 제2 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신할 수 있다.

이 때, 신호 측정 장치는 신호 측정 장치로부터 제2 거리 이내에 위치하는 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 시간 정보 및 동작 주파수를 동기화하고, 시간의 흐름에 따라 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 동일하게 동작 주파수를 변경할 수 있다.

도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.

도 21을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 위치 측정 방법은 단말에 대한 제어 정보를 획득하고, 단말에 대한 제어 정보를 기초로 단말의 식별자 정보를 결정하는 단말 정보 결정 단계(S2110)와, 단말의 식별자 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송하는 단말 정보 전송 단계(S2120)를 포함한다. 여기서 단말에 대한 제어 정보는, 단말의 통화 설정 정보, 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 위치 측정 서버는 신호 측정 장치로부터 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 다른 실시예에서, 위치 측정 서버는 기지국으로부터 직접적으로 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 이러한 경우, 위치 측정 서버는 수신부에서 수신한 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득할 수 있다.

나아가, 위치 측정 서버는 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 하나 이상의 신호 측정 장치 각각이 수신한 상향링크 신호에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서 상향링크 신호에 대한 정보는, 상향링크 신호를 전송한 단말의 식별자 정보, 상향링크 신호의 신호 세기 정보, 및 상향링크 신호를 수신한 시간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 위치 측정 서버는 단말에 대한 제어 정보 및 상향링크 신호에 대한 정보를 기초로 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 결정할 수 있다. 그리고 위치 측정 서버는 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송할 수 있다.

본 개시의 신호 측정 방법 및 위치 측정 방법의 구체적인 실시예에 대해서는 위의 도 3 내지 도 19에 대한 설명을 참조할 수 있다.

또한, "시스템", "프로세서", "컨트롤러", "컴포넌트", "모듈", "인터페이스", "모델", "유닛" 등의 용어는 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 중인 소프트웨어를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전술한 구성요소는 프로세서에 의해서 구동되는 프로세스, 프로세서, 컨트롤러, 제어 프로세서, 개체, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 컨트롤러 또는 프로세서에서 실행 중인 애플리케이션과 컨트롤러 또는 프로세서가 모두 구성 요소가 될 수 있다. 하나 이상의 구성 요소가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 있을 수 있으며 구성 요소는 한 시스템에 위치하거나 두 대 이상의 시스템에 배포될 수 있다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (19)

1. 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부;
   상기 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 제어부; 및
   상기 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 통신부
   를 포함하는 제어정보 수신 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단말에 대한 제어 정보는,
   상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어정보 수신 장치는,
   상기 기지국으로부터 수신되는 특정 하향링크 채널의 수신전력 또는 수신 신호대잡음비가 제 1임계값 이상이 되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 단말에 대한 상향링크 자원 할당 정보를 획득하고,
   상기 신호 측정 장치는,
   상기 상향링크 자원 할당 정보를 기초로 상기 단말의 상향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 상향링크 신호를 기초로 상기 상향링크 신호를 전송한 단말에 대한 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 하향링크 신호를 처리하여 상기 단말에 대한 상향링크 자원 할당 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 상향링크 신호를 기초로 상기 상향링크 신호를 전송한 단말의 위치 정보를 포함하는 단말에 대한 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 장치.
   
7. 하향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 하향링크 신호 수신부;
   상향링크 자원할당 정보를 획득하는 제어부; 및
   상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하는 하나 이상의 상향링크 신호 수신부를 포함하되,
   상기 제어부는,
   시간의 흐름에 따라 동작 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 하나 이상의 하향링크 신호 수신부는,
   제1 시간 구간 동안 제1 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고, 제1 시간 구간 이후에 제2 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수와 상이한 제2 하향링크 주파수에서 하향링크 신호를 수신하고,
   상기 제어부는,
   상기 제1 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보 및 상기 제2 하향링크 주파수에서의 하향링크 신호로부터 상향링크 자원할당 정보를 획득하고,
   상기 하나 이상의 상향링크 신호 수신부는,
   상기 제1 시간 구간 동안 상기 제1 하향링크 주파수에 대응하는 제1 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하고, 제1 시간 구간 이후에 제2 시간 구간 동안 상기 제2 하향링크 주파수에 대응하는 제2 상향링크 주파수에서 상기 상향링크 자원할당 정보를 기초로 상향링크 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 신호 측정 장치로부터 제2 거리 이내에 위치하는 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 시간 정보 및 동작 주파수를 동기화하고,
   시간의 흐름에 따라 상기 하나 이상의 이웃 신호 측정 장치와 동일하게 동작 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는, 신호 측정 장치.
   
10. 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하고, 제어정보 수신 장치로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 단말의 식별자 정보, 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 상기 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 상기 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 서버
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 단말에 대한 제어 정보는,
    상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는,
    신호 수신 장치로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부에서 수신된 신호로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
    
13. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는,
    기지국으로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 포함하는 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부에서 수신된 신호로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
    
14. 제10항에 있어서,
    상기 상향링크 신호에 대한 정보는,
    상기 상향링크 신호를 전송한 단말의 식별자 정보, 상향링크 신호의 신호 세기 정보, 및 상향링크 신호를 수신한 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
    
15. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 단말의 위치 정보 및 이동 정보를 상기 하나 이상의 신호 측정 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 서버.
    
16. 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계;
    상기 하향링크 신호로부터 단말에 대한 제어 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 단말에 대한 제어 정보를 위치 측정 서버에 전송하는 단계
    를 포함하는 제어정보 수신 방법.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 단말에 대한 제어 정보는,
    상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어정보 수신 방법.
    
18. 하나 이상의 신호 측정 장치로부터 단말의 식별자 정보와 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보를 수신하는 단계;
    제어정보 수신 장치로부터 상기 단말에 대한 제어 정보를 수신하는 단계;
    상기 단말의 식별자 정보, 상기 단말이 전송하는 상향링크 수신 정보 및 상기 단말에 대한 제어 정보를 바탕으로 상기 단말의 위치 및 이동 정보를 계산하는 단계
    를 포함하는 위치 측정 방법.
    
19. 제18항에 있어서,
    상기 단말에 대한 제어 정보는,
    상기 단말의 통화 설정 정보, 상기 단말이 사용하는 파라미터 정보 및 핸드오버 제어 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 위치 측정 방법.
    

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