KR20200139245A - 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두 가입자 간에 통신 시스템(100)의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 방법 및 장치(1)에 관한 것으로서, 적어도 하나의 파라미터는 추정된 미래 채널 품질에 따라 변경되고, 장치(1)는, 일 시점에 대해 모바일 가입자의 적어도 하나의 현재 위치가 검출되거나 또는 확인되고 현재 위치 및 환경 모델(3)에 기초하여 미래 위치 및 환경이 추정되며 이로부터 미래 시점에 대한 채널 품질이 추정되는 방식으로 형성되고, 추정에 기초하여 통신 시스템(100)의 적어도 하나의 파라미터가 설정되고, 통신 시스템(100)은 OFDM 변조를 수행할 수 있도록 형성되고, 적어도 하나의 파라미터는 송신 심볼의 주기적 전치 부호(cyclic prefix)(CP)이다.

Description

통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 두 가입자 간에 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 여기서 적어도 하나의 가입자는 모바일이다.
DE 10 2015 214 968 A1호로부터, 적어도 하나의 가입자가 모바일인 두 가입자 간에 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 일반적인 방법이 공지되어 있다. 이 경우, 일 시점에 대해 모바일 가입자의 현재 위치가 확인되고, 환경 모델을 통해 현재 위치에 기초하여 미래 시점에 대한 채널 품질이 추정된다. 이 경우, 추정에 기초하여 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터가 설정된다.
유사한 방법이 US 7,840,220 B2호로부터 공지되어 있으며, 여기서 파라미터는 위치 및 이러한 위치에서의 통계적 채널 특성에 기초하여 설정된다.
무선 인터페이스(예를 들어 LTE 연결(Long Term Evolution))를 통한 메시지 전송의 경우, 메시지는 예를 들어 송신되기 전에 심볼로 분할되므로, 각각의 메시지는 복수의 심볼로 이루어진다. 이 경우, 이러한 심볼은 예를 들어 OFDM 변조(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)에 의해 전송된다. 하나의 심볼이 송신된 후, 다음 심볼이 송신될 수 있기 전에, 특정 시간이 대기되어야 한다. 장애물에서의 전파의 반사가 다음 무선 신호에 영향을 미치지 않도록 일시 중지가 중요하다. 이러한 일시 중지 시간은 일반적으로 주기적 전치 부호(cyclic prefix)(CP)를 통해 구현된다. 이 경우, 심볼의 끝은 실제 심볼 앞에 배치된다. 주기적 전치 부호의 길이가 여기서 설정될 수 있다. 전송 오류가 존재하는 경우, 예를 들어 CP의 길이가 연장될 수 있다.
본 발명의 과제는 두 가입자 간에 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 방법을 더욱 개선시키고, 이에 적합한 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적인 과제는 청구항 제1항의 특징을 갖는 방법 및 청구항 제6항의 특징을 갖는 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 다른 유리한 실시예는 종속 청구항으로부터 명백해진다.
적어도 하나의 가입자가 모바일인 두 가입자 간에 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 본 방법은, 일 시점에 대해 모바일 가입자의 현재 위치가 확인되고, 환경 모델을 통해 현재 위치에 기초하여 미래 위치 및 환경이 추정되고, 이로부터 채널 품질이 추정되는 방법 단계들을 포함한다. 채널 품질의 추정에 기초하여 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터가 설정되고, 여기서 통신 시스템은 OFDM 변조를 사용하고, 적어도 하나의 파라미터는 송신 심볼의 주기적 전치 부호이다. 이를 통해, 데이터 전송 시 상당한 효율 향상이 달성될 수 있다.
일 실시예에서, 변조의 샘플링 속도(sampling rate)가 추가적으로 조정되며, 이는 전송 특성을 더욱 향상시킨다.
다른 실시예에서, 채널 품질은 추정된 K 인자에 기초하여 추정되고, 여기서 임계값은 1보다 크고, 주기적 전치 부호의 길이는 최소값으로 설정된다. 바람직하게는, 임계값은 3 이상이다. K 인자가 매우 크다는 것은 반사 성분이 낮다는 것을 의미하는데, 즉 주기적 전치 부호가 거의 필요하지 않거나, 또는 전혀 필요하지 않으므로, 대역폭이 심볼에 대해 완전히 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, K 인자가 대략 1 범위 이내인 경우, 단지 하나 이상의 사전에 알려진 반사 성분만이 추정될 때, 주기적 전치 부호의 길이는 반사 성분의 지연의 최대값으로 설정된다. 범위는 예를 들어 0.5 < K < 1.5이다. 이러한 경우, 반사는 직접 출력(Line of Light)(LOS)의 범위이다. 그러나, 이들은 추정으로부터 사전에 알려져 있거나 또는 표시되어 있기 때문에, 주기적 전치 부호(CP)를 확장함으로써 전송 품질이 향상될 수 있다.
본 발명은 바람직한 예시적인 실시예에 기초하여 이하에서 보다 상세히 설명된다.
도 1은 통신 시스템의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 장치의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 2는 주기적 전치 부호 및 샘플링 속도를 추정하기 위한 유닛의 개략적인 블록도를 도시한다.
도 1에는 통신 시스템(100)의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 장치(1)의 블록도가 도시되어 있다. 장치(1)는 환경 검출을 위한 디바이스(2), 미래 환경을 추정하기 위한 환경 모델(3), 채널의 파라미터를 추정하기 위한 유닛(4) 및 채널의 파라미터를 설정하기 위한 유닛(5)을 포함하고, 이 파라미터는 이후 통신 시스템(100)으로 전달된다. 환경 검출을 위한 디바이스(2)는 예를 들어 카메라, 레이더 센서, 라이다 센서, 초음파 센서 등과 같은 다수의 센서 시스템을 포함하며, 이들에 의해 오브젝트 및 이러한 오브젝트의 특성, 특히 그 반사 거동이 확인된다. 환경 검출을 위한 디바이스(2)는 또한 위치를 확인하기 위한 수단(예를 들어 GPS 수신기)을 포함한다. 이러한 검출된 모든 데이터(D)는 허용 오차(T)와 함께 환경 모델(3)로 전송된다. 이 경우, 허용 오차(T)는 확인된 데이터의 신뢰성을 나타낸다. 이러한 데이터(D) 및 그 허용 오차(T)는 다른 시스템(200), 예를 들어 자동화 주행을 위한 시스템으로도 또한 전달될 수 있다. 또한, 환경 모델(3)은 (예를 들어 장치(1)가 배치되어 있는 자동차의) 가입자의 속도 및 이동 벡터도 또한 수신한다. 이들은 환경 모델(3)에 직접 전달될 수 있거나, 또는 환경 검출을 위한 디바이스(2)가 이들을 전달할 수 있다. 또한, 환경 모델(3)은 통신이 수행되는 다른 가입자의 위치 및 이동 벡터를 수신할 수 있다. 여기서 환경 검출을 위한 디바이스(2)는 또한 경우에 따라서는 오브젝트의 이동 벡터(예를 들어 Car2x-데이터를 통해 전달되는 자동차의 의도된 주행 경로)도 또한 검출할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
환경 모델은 이제 디지털 로드맵 또는 유사한 데이터를 사용하여 미래 시점에 대해 환경이 어떻게 표현될 것인지를 이러한 모든 데이터로부터 확인하고, 여기서 미래 시점은 예를 들어 1 내지 5초의 초 범위이다. 이 경우, 이러한 데이터(D1) 및 그 허용 오차(T1)는 채널의 파라미터를 추정하기 위해 유닛(4)으로 전달된다. 동시에, 이러한 데이터(D1) 및 허용 오차는 다른 시스템(200)으로도 또한 전달될 수 있다.
유닛(4)은 주기적 전치 부호(CP)의 길이를 확인하기 위한 적어도 하나의 모듈(6)을 포함한다. 추가적으로, 유닛(4)은 통신 시스템(100)의 추가 파라미터를 확인하기 위한 하나 이상의 모듈(7)도 또한 포함할 수 있다. 이 경우, 모듈(6)은 미래 시점에 대해 가장 적합한 것으로 보이는 주기적 전치 부호(CP)의 길이 및 샘플링 속도(AR)를 확인하고, 이들을 유닛(5)으로 전달한다. 이에 대응하여, 모듈(7)은 유닛(5)으로 파라미터를 공급하고, 이러한 유닛은 통신 시스템(100)을 위해 이러한 파라미터를 설정한다. 이 경우, 유닛(4)에서 유닛(5)으로의 다른 연결(8)이 추가적으로 존재할 수 있으며, 이를 통해 추가적인 정보가 전송되는 것이 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유닛(5)으로부터 유닛(4)으로의 연결(9)이 또한 정보를 교환하기 위해 최적으로 존재할 수 있다. 또한, 유닛(4)으로부터 환경 모델(3)로의 피드백(10)도 제공될 수 있다.
모듈(6)의 작동 방식은 이제 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명된다. 모듈(6)은 3개의 서브 모듈(12-14)을 포함하는 유닛(11) 및 시나리오를 결정하기 위한 유닛(15)을 포함한다. 또한, 모듈(6)은 K 인자를 추정하기 위한 유닛(16)을 더 포함한다.
이 경우, 추정된 K 인자와 추정의 허용 오차에 따라 주기적 전치 부호(CP)의 길이의 결정 및 샘플링 속도(AR)의 정의가 수행되며, 이는 흐름도의 형식으로 표현되어 있다. 이는 이하에서 더욱 상세히 설명된다. 그러나, 우선 유닛(11,15 및 16)의 작용 방식이 보다 상세히 설명되어야 한다. 3개의 서브 모듈(12-14) 및 유닛(15)에는 각각 데이터(D1) 및 허용 오차(T1)가 공급된다. 이 경우, 서브 모듈(12)에서는 가입자 간에 직접 출력(LOS), 즉 반사 없이 얼마나 많은 출력이 수신되는지가 추정된다. 반면, 서브 모듈(13)에서는 반사 출력(RP)이 추정된다. 마지막으로, 서브 모듈(14)에서는 반사된 신호의 지연이 얼마나 큰지가 추정된다. 그런 다음, 확인된 값과 그 허용 오차는 유닛(16)으로 전달된다. 추가적으로, 유닛(15)은 예를 들어 가입자(예를 들어 자동차)가 도시 교통량이 밀집된 곳에 위치되는지 또는 고속도로에 위치되어 있는지 여부와 같은 미래 시나리오를 추정한다. 이것은 또한 유닛(16)에 허용 오차와 함께 전달되며, 여기서 허용 오차는 각각 파선으로 표현되어 있다. 그런 다음 이러한 데이터로부터, 허용 오차를 고려하여 유닛(16)은 각각의 송신 또는 수신 사이클에 대한 K 인자를 추정할 수 있다.
이하에서는 추정된 K 인자에 따라 주기적 전치 부호(CP)의 길이가 설정되는 방법이 이제 설명된다. 이것은 K 인자에 대해 선택된 값을 사용하여 설명된다. 우선, 단계(S1)에서는 K 인자 >> 1인지 여부, 즉 예를 들어 5 또는 10의 임계값보다 더 큰지에 대한 질의가 이루어진다. 이러한 경우, 반사가 무시 가능하다는 것을 의미한다. 그러나, 이러한 경우에는 주기적 전치 부호(CP)가 필요하지 않으므로, 단계(S2)에서 주기적 전치 부호(CP)의 길이는 최소값(극단적인 경우에는 0)으로 설정될 수 있고, 적절한 샘플링 속도(AR)와 함께 출력 유닛(17)으로 전송될 수 있다.
반면, S1의 질의에서 K 인자
Figure pct00001
1인 경우, 즉 범위가 대략 1(예를 들어 0.5 < K 인자 < 1.5)인 경우, 단계(S3)에서 경우가 구분되어야 한다. 전송 구간에 단지 하나의 우세한 반사 성분만이 존재하는 경우, 주기적 전치 부호(CP)를 연장함으로써 수신 품질이 향상될 수 있으며, 전송된 심볼이 안정적으로 인식될 수 있다. 이를 위해, 주기적 전치 부호(CP)의 길이는 단계(S4)에서 우세한 반사 성분의 최대 지연까지 연장된다. 반면, 복수의 반사 성분이 예상되는 경우, 단계(S5)에서 이러한 반사 성분이 분해 가능하거나 또는 구분 가능하게 분류되는지에 대한 질의가 이루어진다. 이러한 경우, 주기적 전치 부호(CP)의 길이는 다시 반사 성분의 최대 지연으로 설정될 수 있다. 그렇지 않으면, 이들은 단계(S6)에서 구별 가능하거나 또는 분해 가능한 것으로 표시되고, 단계(S7)에서 이를 위해 필요한 샘플링 속도가 추정되고, 이는 단계(S8)에서 유닛(5)으로 전송된다. K 인자
Figure pct00002
1이지만, 그러나 특정 간격에서 반사가 예상되지 않는 다른 가능성이 존재한다. 이러한 간격은 단계(S9)에서 "자유 간격"으로 식별되고, 단계(S8)에서 유닛(5)으로 전달된다. K 인자 << 1인 경우, 반사 성분의 출력이 지배적이다. 이러한 경우, 복수의 성분을 갖는 K
Figure pct00003
1와 같이 처리될 수 있으며, 여기서 추가적으로 직접 출력(LOS)(Line of Sight)이 예상되지 않는다는 플래그가 설정된다. K
Figure pct00004
1과 K >> 1 사이의 중간값에서 주기적 전치 부호(CP)의 길이는 이에 대응하게 감소될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
유닛 또는 모듈(11-16)이 반드시 모듈(6)에만 할당되는 것은 아니라는 점에 또한 유의해야 한다. 오히려, 모듈(6)뿐만 아니라 모듈(7)에도 또한 데이터가 전달되는 별도의 업스트림 유닛으로 형성되는 것도 또한 가능하다.

Claims (6)

  1. 두 가입자 간에 통신 시스템(100)의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 방법으로서, 적어도 하나의 가입자는 모바일이고 자동차이며, 일 시점에 대해 상기 모바일 가입자의 현재 위치가 확인되고, 환경 모델(3)을 통해 디지털 로드맵의 도움 하에 상기 현재 위치, 검출된 오브젝트 및 상기 오브젝트의 특성, 및 상기 가입자의 속도 및 이동 벡터에 기초하여 미래 위치 및 환경이 추정되고, 미래 시점은 초 범위이며, 이로부터 미래 시점에 대한 채널 품질이 추정되고, 상기 추정에 기초하여 상기 통신 시스템(100)의 적어도 하나의 파라미터가 설정되고, 상기 통신 시스템(100)은 OFDM 변조를 사용하고, 상기 적어도 하나의 파라미터는 송신 심볼의 주기적 전치 부호(cyclic prefix)(CP)인 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    파라미터로서 샘플링 속도(AR)가 추가적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 채널 품질은 추정된 K 인자에 기초하여 추정되고, 상기 K 인자는 상기 가입자 간의 직접 출력(LOS)과 반사를 통해 수신된 출력(RP) 사이의 비를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추정된 K 인자가 임계값보다 큰 경우 - 상기 임계값은 1보다 큼 - , 상기 주기적 전치 부호(CP)의 길이는 최소값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    K 인자가 대략 1 범위 이내인 경우, 단지 하나 이상의 사전에 알려진 반사 성분만이 추정될 때, 상기 주기적 전치 부호의 길이는 반사 성분의 지연의 최대값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 두 가입자 간에 통신 시스템(100)의 적어도 하나의 파라미터를 조정하기 위한 장치(1)로서, 가입자는 모바일 자동차이고, 적어도 하나의 파라미터는 추정된 미래 채널 품질에 따라 변경되고, 상기 장치(1)는, 일 시점에 대해 상기 자동차의 적어도 하나의 현재 위치가 검출되거나 또는 확인되고 환경 모델(3)을 통해 디지털 로드맵의 도움 하에 상기 현재 위치, 검출된 오브젝트 및 상기 오브젝트의 특성, 및 상기 가입자의 속도 및 이동 벡터에 기초하여 미래 위치 및 환경이 추정되는 방식으로 형성되고, 상기 미래 시점은 초 범위이고, 이로부터 미래 시점에 대한 상기 채널 품질이 추정되고, 상기 추정에 기초하여 상기 통신 시스템(100)의 적어도 하나의 파라미터가 설정되고, 상기 통신 시스템(100)은 OFDM 변조를 수행할 수 있도록 형성되고, 상기 적어도 하나의 파라미터는 송신 심볼의 주기적 전치 부호(CP)인 것인, 장치.
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