KR20210130400A - 초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 - Google Patents

초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210130400A
KR20210130400A KR1020200048539A KR20200048539A KR20210130400A KR 20210130400 A KR20210130400 A KR 20210130400A KR 1020200048539 A KR1020200048539 A KR 1020200048539A KR 20200048539 A KR20200048539 A KR 20200048539A KR 20210130400 A KR20210130400 A KR 20210130400A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impulse response
channel impulse
electronic device
field
ultra
Prior art date
Application number
KR1020200048539A
Other languages
English (en)
Inventor
홍석기
최세환
김현철
이 양
박정식
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200048539A priority Critical patent/KR20210130400A/ko
Priority to PCT/KR2021/003624 priority patent/WO2021215678A1/ko
Publication of KR20210130400A publication Critical patent/KR20210130400A/ko
Priority to US17/960,993 priority patent/US20230024636A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/0209—Systems with very large relative bandwidth, i.e. larger than 10 %, e.g. baseband, pulse, carrier-free, ultrawideband
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder

Abstract

외부 전자 장치로부터 신호를 송수신하는 안테나, 및 상기 안테나에 연결된 초광대역 통신 회로를 포함하는 전자 장치가 개시된다. 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 안테나로부터 수신된 측위 신호를 지정된 대역으로 필터링하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 기초하여, 동기화에 관련된 제1 필드 및 보안에 관련된 제2 필드를 포함하는 UWB(ultra wide band) 패킷을 구성하고, 상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷이 유효한 경우, 상기 제1 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답이 상관 관계가 있는 경우, 상기 제1 필드의 데이터 및 상기 제2 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터에 대응하는 제3 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치{Method of performing positioning based on ultra wide band signal and electronic device supporting the same}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 초광대역 무선 신호를 이용하여 측위 동작을 수행하는 기술과 관련된다.
초광대역(UWB, ultra wide band) 통신은 기존의 주파수 대역에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하는 무선 통신 기술이다. FCC(Federal Communications Commission, 미국 연방통신위원회)는 UWB를 ‘중심주파수의 20% 이상의 점유대역폭을 가지거나 500MHz 이상 점유 대역폭을 차지하는 무선 전송 기술’로 정의하였다. 일반적으로는 3.1~10.6GHz 대역에서 100Mbps 이상 속도로 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현하는 근거리 무선 통신 기술로 규정하고 있다. UWB 통신은 초광대역을 활용하면서 동시에 상대적으로 낮은 출력을 사용하는 특징을 가진다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 초광대역 통신에 기초하여 측위 동작 시 수신된 UWB 패킷의 싱크 필드 및 보안 필드 모두에 대응하는 채널 임펄스 응답을 생성하여 측위 동작의 정확성을 향상할 수 있는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 외부 전자 장치로부터 신호를 송수신하는 안테나, 및 상기 안테나에 연결된 초광대역 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 안테나로부터 수신된 측위 신호를 지정된 대역으로 필터링하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 기초하여, 동기화에 관련된 제1 필드 및 보안에 관련된 제2 필드를 포함하는 UWB(ultra wide band) 패킷을 구성하고, 상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷이 유효한 경우, 상기 제1 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답이 상관 관계가 있는 경우, 상기 제1 필드의 데이터 및 상기 제2 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터에 대응하는 제3 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하기 위해 초광대역 신호에 기초한 측위 방법은, 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 측위 신호를 지정된 대역으로 필터링하여 디지털 신호로 변환하는 동작, 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 디지털 신호에 기초하여, 동기화에 관련된 제1 필드 및 보안에 관련된 제2 필드를 포함하는 UWB 패킷을 구성하는 동작, 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷이 유효한 경우, 상기 제1 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작, 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답이 상관 관계가 있는 경우, 상기 제1 필드의 데이터 및 상기 제2 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터에 대응하는 제3 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작, 및 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 초광대역 통신을 사용하는 전자 장치에 있어서, 측위 동작 시 수신된 UWB 패킷의 싱크 필드 및 보안 필드 모두에 대응하는 채널 임펄스 응답을 생성하여 측위 동작의 정확성을 향상할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 초광대역 통신 방식을 사용하는 전자 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2b는 다양한 실시 예에 따른 초광대역 통신 방식을 사용하는 전자 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 측위 신호의 패킷 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 초광대역 통신 회로를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 방법에 기초하여 획득된 채널 임펄스 응답을 나타내는 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 초광대역(ultra wide band, UWB) 통신 방식을 사용하는 전자 장치의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 2b는 다양한 실시 예에 따른 초광대역 통신 방식을 사용하는 전자 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 제1 전자 장치(201)(예: 전자 장치(101))는 초광대역 통신 신호를 이용하여 제2 전자 장치(202)(예: 스마트폰, 차량, 노트북 또는 도어락)와의 거리(또는 제2 전자 장치(202)의 방향)를 측정할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치(201)는 적어도 하나의 측위 신호를 제2 전자 장치(202)와 교환할 수 있다. 상기 적어도 하나의 측위 신호는, 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이에서 상기 적어도 하나의 측위 신호가 전송되는 동안 소요되는 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 상기 시간에 대한 정보에 기초하여 제2 전자 장치(202)와의 거리(또는 제2 전자 장치(202)의 방향)를 측정할 수 있다. 예컨대, 제1 전자 장치(201)는 SS-TWR(single-sided two-way ranging) 또는 DS-TWR(double-sided two-way ranging)과 같은 기법을 사용하여 상기 적어도 하나의 측위 신호의 전송 시간을 측정하고, 상기 전송 기간에 기초하여 ToF(time of flight), TOA(time of arrival) 또는 TDOA(time difference of arrival)와 같은 거리 측정 알고리즘을 통해 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 측정할 수 있다.
일 예로, 도 2a를 참조하면, 제1 전자 장치(201)는 SS-TWR 기법을 통해 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 제1 신호(SIG1)를 송신한 시점부터 제2 신호(SIG2)를 수신한 시점까지의 제1 시간(t1)을 측정할 수 있다. 제2 전자 장치(202)는 제1 신호(SIG1)를 수신한 시점부터 제2 신호(SIG2)를 송신한 시점까지의 제2 시간(t2)을 측정할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 제1 시간(t1) 및 제2 시간(t2)에 기초하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 신호 이동 시간(tp)을 계산(예: tp=(t1-t2)/2)할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 신호 이동 시간(tp)에 기초하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 계산할 수 있다.
다른 예로, 도 2b를 참조하면, 제1 전자 장치(201)는 DS-TWR 기법을 통해 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 두 번에 걸쳐 신호 이동 시간(tp)를 측정하고, 측정된 신호 이동 시간(tp)들을 평균하여 거리 계산에 사용할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 제1 전자 장치(201)는 도 2a와 같이 제1 시간(t1) 및 제2 시간(t2)에 기초하여 신호 이동 시간(tp)을 계산(예: tp=(t1-t2)/2)할 수 있다. 또한, 제1 전자 장치(201)는 제2 신호(SIG2)를 수신한 시점부터 제3 신호(SIG3)를 송신한 시점까지의 제3 시간(t3)을 측정할 수 있다. 제2 전자 장치(202)는 제2 신호(SIG2)를 송신한 시점부터 제3 신호(SIG3)를 수신한 시점까지의 제4 시간(t4)을 측정할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 제3 시간(t3) 및 제4 시간(t4)에 기초하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 신호 이동 시간(tp)을 다시 계산(예: tp=(t3-t4)/2)할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 측정된 신호 이동 시간(tp)들의 평균을 계산할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 계산된 평균 신호 이동 시간에 기초하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 측정할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 수신되는 측위 신호의 패킷 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 전자 장치(201)에 의해 수신되는 적어도 하나의 측위 신호는 UWB(ultra wide band) 패킷(30)을 포함할 수 있다. 예를 들면, UWB 패킷(30)은 복수의 필드를 포함할 수 있다. UWB 패킷(30)은 SYNC(synchronization) 필드(31), SFD(start-of-frame delimiter) 필드(32), STS(scrambled timestamp sequence) 필드(33), PHR(physical layer header) 필드(34) 또는 데이터 페이로드(data payload) 필드(35)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, SYNC 필드(31)는 UWB 패킷(30)의 시작 부분을 표시할 수 있다. 예를 들면, SYNC 필드(31)는 프리앰블 코드(preamble code)를 포함할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 SYNC 필드(31)의 프리앰블 코드를 검출하여 UWB 패킷(30)의 동기화를 수행할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 프리앰블 코드 간의 상관 관계를 비교하여, 해당 프리앰블 코드와 동일한 UWB 패킷(30)의 수신 여부 확인을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, SFD 필드(32)는 UWB 패킷 구조에서 타임 스템프(time stamp)의 기준 지점이 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, STS 필드(33)는 UWB 패킷(30)의 보안성을 보완하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, STS 필드(33)는 SYNC 필드(31)의 프리앰블 코드가 가지고 있는 보안적인 취약점을 보완할 수 있다. 예컨대, STS 필드(33)는 난수를 사용하여 만들어진 일련의 코드를 통해 상관 관계를 비교하여 UWB 패킷(30)의 보안성 확인을 수행할 수 있다. STS 필드(33)의 난수를 만들기 위한 씨드(seed)는 제1 전자 장치(201)의 보안 요소(예: eSE(embedded secure element))에 저장될 수 있다. 따라서, 제1 전자 장치(201)는 외부 공격에 대하여 보안을 강화할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 제2 전자 장치(202)와 상호 간에 교환된 값(예: 기준 코드)을 STS 필드(33)와 비교하여 UWB 패킷(30)의 보안성 유무를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PHR 필드(34)는 UWB 통신을 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, PHR 필드(34)는 데이터 페이로드 필드(35)에 대한 헤더 유닛이다. 데이터 페이로드 필드(35)는 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이에 전송되는 데이터를 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치에 포함된 초광대역 통신 회로를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 전자 장치(201)는 초광대역 통신 회로(210), 프로세서(220)(예: 프로세서(120)) 및 메모리(230)(예: 메모리(130))를 포함할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 적어도 하나의 안테나(297-1 내지 297-n)에 연결되어 상기 적어도 하나의 측위 신호를 수신할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 프로세서(220)의 지시에 따라 측위 동작을 수행할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 측위 동작 시 생성되는 데이터를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 도 1의 통신 모듈(190)에 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 초광대역 통신 회로(210)는 RF 필터부(211), 아날로그-디지털 변환기(ADC, analog-digital converter)(212), 신호 비교부(correlator)(213), 신호 합산부(accumulator)(214), 윈도우(window)(215), 제1 채널 임펄스 응답(CIR) 평가부(216), CIR 비교부(217), 제2 CIR 평가부(218) 및 거리 산출부(219)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(297-1 내지 297-n)를 통해 수신된 신호들에 대하여, RF 필터부(211)는 특정 대역의 필터링을 통해 상기 적어도 하나의 측위 신호를 출력할 수 있다. ADC(212)는 상기 적어도 하나의 측위 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 상기 디지털 신호는 도 3의 패킷 형태(예: UWB 패킷(30))로 구성될 수 있다. 신호 비교부(213)는 SYNC 필드(21)를 통해 UWB 패킷(30)의 시작 부분을 확인할 수 있다. 신호 비교부(213)는 STS 필드(23)와 기 저장된 기준 코드를 비교할 수 있다. STS 필드(23)와 상기 기준 코드가 상관 관계가 있으면(또는 STS 필드(23)와 상기 기준 코드의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 이상이면), 신호 비교부(213)는 UWB 패킷(30)이 유효한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 신호 비교부(213)는 SYNC 필드(21)의 에너지 값이 지정된 값 이상인 경우 UWB 패킷(30)이 유효한 것으로 판단할 수 있다. 신호 합산부(214)는 유효하다고 판단된 UWB 패킷(30)(이하 유효 UWB 패킷)들을 누적할 수 있다. 누적된 유효 UWB 패킷들은 메모리(230)에 저장될 수 있다. 제1 CIR 평가부(216)는 상기 유효 UWB 패킷들에 대하여 채널 임펄스 응답을 획득할 수 있다. 윈도우(215)는 상기 채널 임펄스 응답을 판단하기 위해 상기 유효 UWB 패킷들을 정리할 수 있다. 예컨대, 제1 CIR 평가부(216)는 SYNC 필드(31)에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답(CIR)을 생성할 수 있다. 제1 CIR 평가부(216)는 STS 필드(33)에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답(CIR)을 생성할 수 있다. CIR 비교부(217)는 상기 제1 CIR과 상기 제2 CIR을 비교하여 상관 관계를 확인할 수 있다. 예컨대, 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202)는 사전에 UWB 통신을 위한 SYNC 필드(31)의 프리앰블 코드 또는 STS 필드(33)의 일련의 코드를 정의할 수 있다. 제1 전자 장치(201)는 채널 임펄스 응답을 통해 제2 전자 장치(202)로부터 수신된 신호가 사전에 정의된 신호가 맞는지 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 CIR과 상기 제2 CIR의 상관도가 지정된 값보다 높으면(또는 상기 제1 CIR과 상기 제2 CIR의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 이상이면), 초광대역 통신 회로(210)는 SYNC 필드(31)와 STS 필드(33)를 모두 사용하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 CIR과 상기 제2 CIR의 상관도가 지정된 값보다 높으면, UWB 패킷(30)에 대한 외부 공격(예: 해커에 의한 통신 간섭, 페이크 신호에 의한 지연 공격)이 있을 가능성이 낮을 수 있다. 따라서, 보안성이 확보되는 경우 SYNC 필드(31)와 STS 필드(33)를 모두 사용하여 제3 CIR을 획득하고, 상기 제3 CIR을 이용하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 산출하면, 산출된 거리의 정확도는 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 CIR과 상기 제2 CIR의 상관도가 지정된 값보다 낮으면(또는 상기 제1 CIR과 상기 제2 CIR의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 미만이면), 초광대역 통신 회로(210)는 STS 필드(33)만을 사용하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 CIR과 상기 제2 CIR의 상관도가 지정된 값보다 낮으면, UWB 패킷(30)에 대한 외부 공격(예: 해커에 의한 통신 간섭, 페이크 신호에 의한 지연 공격)이 있을 가능성이 있을 수 있다. 이때는, STS 필드(33)에 대응하는 제2 CIR을 이용하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 산출하고, 보안성을 확보할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 거리 산출부(219)는 최종 채널 임펄스 응답(예: 상기 제2 CIR 또는 상기 제3 CIR)에 기초하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 획득할 수 있다. 예를 들면, 거리 산출부(219)는 상기 최종 채널 임펄스 응답에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정할 수 있다. 윈도우(215)는 상기 퍼스트 패스를 검출하기 위한 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 거리 산출부(219)는 상기 퍼스트 패스에 기초하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 사이의 거리를 계산할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 방법의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전자 장치(예: 제1 전자 장치(201))는 초광대역 신호를 이용하여 외부 전자 장치(예: 제2 전자 장치(202))까지의 거리를 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치는, 지정된 기준 이상의 보안성이 확보되는 경우 UWB 패킷(예: UWB 패킷(30))에 포함된 싱크 필드(또는 동기화 필드)(예: SYNC 필드(31)) 및 보안 필드(예: STS 필드(33)) 모두를 사용하여, 상기 외부 전자 장치까지의 거리 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 510에서, 상기 전자 장치는 상기 외부 전자 장치로부터 적어도 하나의 측위 신호를 송수신하여 UWB 패킷(예: UWB 패킷(30))을 구성할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치의 초광대역 통신 회로(210)는 적어도 하나의 안테나(297-1 내지 297-n)를 통해 신호들을 수신하고, 지정된 대역을 필터링을 통해 측위 신호(예: 상기 적어도 하나의 측위 신호)를 획득할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 측위 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 UWB 패킷을 구성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 520에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 UWB 패킷의 상기 보안 필드의 상관도 체크를 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 보안 필드는 난수를 생성하기 위해 지정된 보안 키(예: seed)를 통해 생성될 수 있다. 상기 지정된 보안 키는 상기 전자 장치의 보안 요소(예: eSE)에 저장될 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 보안 필드와 기 저장된 기준 코드를 비교하여 상관도를 계산할 수 있다. 상기 상관도가 지정된 값 미만인 경우, 상기 UWB 패킷은 상기 전자 장치와 관계없는 장치(예: 상기 전자 장치와 소유자가 다른 장치)에서 발신된 것이고, 이러한 UWB 패킷(예: 무효 UWB 패킷)은 폐기될 수 있다. 상기 상관도가 지정된 값 이상인 경우, 상기 UWB 패킷은 상기 전자 장치와 관계 있는 장치(예: 상기 전자 장치와 소유자가 동일한 장치)에서 발신된 것이고, 이러한 UWB 패킷(예: 유효 UWB 패킷)은 누적하여 저장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 530에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 유효 UWB 패킷의 상기 싱크 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답(CIR)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 유효 UWB 패킷을 지정된 횟수만큼 누적하고, 누적된 유효 UWB 패킷들을 지정된 크기로 정리하여 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)을 계산할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 540에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 유효 UWB 패킷의 상기 보안 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답(CIR)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 누적된 유효 UWB 패킷들을 지정된 크기로 정리하여 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)을 계산할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 550에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)를 비교하여 상관도를 계산할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 560에서, 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 상관도가 지정된 값 이상인 경우, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 싱크 필드의 데이터와 상기 보안 필드 데이터를 합성한 합성 데이터에 대하여 제3 채널 임펄스 응답(CIR)을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 570에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제3 채널 임펄스 응답(CIR)에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제3 채널 임펄스 응답(CIR)에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 퍼스트 패스에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산할 수 있다. 예컨대, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제3 채널 임펄스 응답(CIR)에서 지정된 값 이상의 에너지 값을 가지는 지점들 중에서 최단 시간을 가지는 지점을 선택할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 최단 시간에 기초하여 상기 퍼스트 패스의 거리 값을 산출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 초광대역 통신 회로(210)는 보안 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답보다 더 많은 데이터(예: 싱크 필드의 데이터 및 보안 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터)에 기초하여 생성된 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 외부 전자 장치까지의 거리를 측정할 수 있고, 따라서, 측정된 외부 전자 장치까지의 거리의 정확성은 향상될 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 방법의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 전자 장치(예: 제1 전자 장치(201))는 초광대역 신호를 이용하여 외부 전자 장치(예: 제2 전자 장치(202))까지의 거리를 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치는, 지정된 기준 이상의 보안성이 확보되는 경우 UWB 패킷(예: UWB 패킷(30))에 포함된 싱크 필드(또는 동기화 필드)(예: SYNC 필드(31)) 및 보안 필드(예: STS 필드(33)) 모두를 사용하여, 상기 외부 전자 장치까지의 거리 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 610에서, 상기 전자 장치는 상기 외부 전자 장치로부터 측위 신호(예: 상기 적어도 하나의 측위 신호)를 수신하여 UWB 패킷(예: UWB 패킷(30))을 구성할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치의 초광대역 통신 회로(210)는 적어도 하나의 안테나(297-1 내지 297-n)를 통해 신호들을 수신하고, 지정된 대역을 필터링을 통해 측위 신호(예: 상기 적어도 하나의 측위 신호)를 획득할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 측위 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 UWB 패킷을 구성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 620에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 UWB 패킷의 상기 보안 필드의 유효성을 검사할 수 있다. 예를 들면, 상기 보안 필드는 지정된 난수를 통해 생성될 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 보안 필드와 기 저장된 기준 코드를 비교하여 상관도를 계산할 수 있다. 일 예로서, 상기 상관도가 지정된 값 미만인 경우(또는 상기 보안 필드가 유효하지 않은 경우), 상기 UWB 패킷은 상기 전자 장치와 관계 없는 장치(예: 상기 전자 장치와 소유자가 다른 장치)에서 발신된 것이고, 이러한 UWB 패킷(예: 무효 UWB 패킷)은 폐기될 수 있다. 다양한 예로서, 상기 상관도가 지정된 값 이상인 경우(또는 상기 보안 필드가 유효한 경우), 상기 UWB 패킷은 상기 전자 장치와 관계 있는 장치(예: 상기 전자 장치와 소유자가 동일한 장치)에서 발신된 것이고, 이러한 UWB 패킷(예: 유효 UWB 패킷)은 누적하여 저장될 수 있다. 이때, 초광대역 통신 회로(210)는 동작 630을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 630에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 유효 UWB 패킷의 상기 싱크 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답(CIR)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 유효 UWB 패킷을 지정된 횟수만큼 누적하고, 누적된 유효 UWB 패킷들을 지정된 크기로 정리하여 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)을 계산할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 640에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 유효 UWB 패킷의 상기 보안 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답(CIR)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 누적된 유효 UWB 패킷들을 지정된 크기로 정리하여 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)을 계산할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 650에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 상관도를 계산하고, 상기 상관도와 기준 값을 비교할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로서, 상기 상관도가 상기 기준 값보다 작은 경우(또는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 미만인 경우), 초광대역 통신 회로(210)는 동작 680을 수행할 수 있다. 다양한 예로서, 상기 상관도가 상기 기준 값 이상인 경우(또는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 이상인 경우), 초광대역 통신 회로(210)는 동작 660을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 660에서, 상기 상관도가 상기 기준 값 이상인 경우(또는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 이상인 경우), 초광대역 통신 회로(210)는 상기 싱크 필드의 데이터와 상기 보안 필드 데이터를 합성한 합성 데이터에 대하여 제3 채널 임펄스 응답(CIR)을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 670에서, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제3 채널 임펄스 응답(CIR)에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들면, 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제3 채널 임펄스 응답(CIR)에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 퍼스트 패스에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 680에서, 상기 상관도가 상기 기준 값보다 작은 경우(또는 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 동일한 부분이 지정된 비율(예: 50%) 또는 지정된 수치 미만인 경우), 초광대역 통신 회로(210)는 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정할 수 있다. 초광대역 통신 회로(210)는 상기 퍼스트 패스에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 상관도가 기준 값 이상인 경우, 보안 문제가 없는 것으로 판단될 수 있고, 초광대역 통신 회로(210)는 보안 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답보다 더 많은 데이터(예: 싱크 필드의 데이터 및 보안 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터)에 기초하여 생성된 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 외부 전자 장치까지의 거리를 측정할 수 있고, 따라서, 측정된 외부 전자 장치까지의 거리의 정확성은 향상될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 제1 채널 임펄스 응답(CIR)과 상기 제2 채널 임펄스 응답(CIR)의 상관도가 기준 값 이상인 경우, 보안에 더 중점을 두어, 초광대역 통신 회로(210)는 보안 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 외부 전자 장치까지의 거리를 측정할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 초광대역 통신 방법에 기초하여 획득된 채널 임펄스 응답을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1 그래프(701)는 UWB 패킷의 보안 필드만을 기초하여 획득된 채널 임펄스 응답(예: 도 5 또는 도 6의 제2 채널 임펄스 응답)을 나타낼 수 있다. 제2 그래프(703)는 UWB 패킷의 싱크 필드 및 보안 필드 모두에 기초하여 획득된 채널 임펄스 응답(예: 도 5 또는 도 6의 제3 채널 임펄스 응답)을 나타낼 수 있다. 제2 그래프(703)의 채널 임펄스 응답은 제1 그래프(701)의 채널 임펄스 응답보다 큰 에너지 양으로 측정될 수 있고, 싱크 필드와 보안 필드의 상관도가 높다면(또는 보안 문제가 없다면), 초광대역 통신 회로(예: 초광대역 통신 회로(210))는 더 큰 값을 가지는 제2 그래프(703)의 채널 임펄스 응답에 기초하여 더 정확한 측위 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 제2 그래프(703)는 싱크 필드의 상관 관계에 의한 에너지 양 및 보안 필드의 상관 관계에 의한 에너지 양이 합산되어 표현될 수 있다. 따라서, 제2 그래프(703)는 보안 필드의 상관 관계에 의한 에너지 양만을 포함하는 제1 그래프(701)보다 해상도가 높아지고, 퍼스트 패스를 찾는데 다이나믹 레인지(dynamic range)와 높은 SNR(signal to noise ratio)을 가지게 되고, 제1 그래프(701)보다 더 정밀한 측정이 가능할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(101), 제1 전자 장치(201))는, 외부 전자 장치(예: 제2 전자 장치(202))로부터 신호를 송수신하는 안테나(예: 안테나 모듈(197), 안테나(297-1 내지 297-n)), 및 상기 안테나에 연결된 초광대역 통신 회로(예: 통신 모듈(190), 초광대역 통신 회로(210))를 포함할 수 있다. 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 안테나로부터 수신된 측위 신호(예: 제2 신호(SIG2))를 지정된 대역으로 필터링하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 기초하여, 동기화에 관련된 제1 필드(예: SYNC 필드(31)) 및 보안에 관련된 제2 필드(예: STS 필드(33))를 포함하는 UWB(ultra wide band) 패킷(예: UWB 패킷(30))을 구성하고, 상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷이 유효한 경우, 상기 제1 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답이 상관 관계가 있는 경우, 상기 제1 필드의 데이터 및 상기 제2 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터에 대응하는 제3 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 제2 필드의 데이터를 기 저장된 기준 코드와 비교하여, 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상 동일한 경우 상기 UWB 패킷을 유효한 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 제2 필드의 데이터와 상기 기준 코드의 동일한 부분이 상기 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 UWB 패킷을 폐기하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정하고, 상기 퍼스트 패스에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하고, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하고, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 초광대역 통신 회로는, 유효한 UWB 패킷들을 누적하고, 상기 누적된 UWB 패킷들을 윈도우(예: 윈도우(215))를 통해 정리하고, 상기 정리된 데이터에 기초하여 상기 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 채널 임펄스 응답을 계산하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 외부 전자 장치(예: 제2 전자 장치(202))까지의 거리를 측정하기 위해 초광대역 신호에 기초한 측위 방법은, 초광대역 통신 회로(예: 통신 모듈(190), 초광대역 통신 회로(210))에 의해, 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 측위 신호를 지정된 대역으로 필터링하여 디지털 신호로 변환하는 동작, 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 디지털 신호에 기초하여, 동기화에 관련된 제1 필드(예: SYNC 필드(31)) 및 보안에 관련된 제2 필드(예: STS 필드(33))를 포함하는 UWB 패킷(예: UWB 패킷(30))을 구성하는 동작, 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷이 유효한 경우, 상기 제1 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작, 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답이 상관 관계가 있는 경우, 상기 제1 필드의 데이터 및 상기 제2 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터에 대응하는 제3 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작, 및 상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷의 유효 여부를 판단하는 동작은, 상기 제2 필드의 데이터를 기 저장된 기준 코드와 비교하여, 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상 동일한 경우 상기 UWB 패킷을 유효한 것으로 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 필드의 데이터와 상기 기준 코드의 동일한 부분이 상기 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 UWB 패킷은 폐기될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작은, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정하는 동작, 및 상기 퍼스트 패스에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 채널 임펄스 응답 및 제2 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은, 유효한 UWB 패킷들을 누적하는 동작, 상기 누적된 UWB 패킷들을 윈도우(예: 윈도우(215))를 통해 정리하는 동작, 및 상기 정리된 데이터에 기초하여 상기 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 채널 임펄스 응답을 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (18)

  1. 전자 장치에 있어서,
    외부 전자 장치로부터 신호를 송수신하는 안테나; 및
    상기 안테나에 연결된 초광대역 통신 회로를 포함하고,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 안테나로부터 수신된 측위 신호를 지정된 대역으로 필터링하여 디지털 신호로 변환하고,
    상기 디지털 신호에 기초하여, 동기화에 관련된 제1 필드 및 보안에 관련된 제2 필드를 포함하는 UWB(ultra wide band) 패킷을 구성하고,
    상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷이 유효한 경우, 상기 제1 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답을 획득하고,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답이 상관 관계가 있는 경우, 상기 제1 필드의 데이터 및 상기 제2 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터에 대응하는 제3 채널 임펄스 응답을 획득하고,
    상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정된, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 제2 필드의 데이터를 기 저장된 기준 코드와 비교하여, 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상 동일한 경우 상기 UWB 패킷을 유효한 것으로 판단하도록 설정된, 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 제2 필드의 데이터와 상기 기준 코드의 동일한 부분이 상기 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 UWB 패킷을 폐기하도록 설정된, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정하고,
    상기 퍼스트 패스에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하도록 설정된, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하고,
    상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정된, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하고,
    상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정된, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정된, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하도록 설정된, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 초광대역 통신 회로는,
    유효한 UWB 패킷들을 누적하고,
    상기 누적된 UWB 패킷들을 윈도우를 통해 정리하고,
    상기 정리된 데이터에 기초하여 상기 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 채널 임펄스 응답을 계산하도록 설정된, 전자 장치.
  10. 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하기 위해 초광대역 신호에 기초한 측위 방법에 있어서,
    초광대역 통신 회로에 의해, 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 측위 신호를 지정된 대역으로 필터링하여 디지털 신호로 변환하는 동작;
    상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 디지털 신호에 기초하여, 동기화에 관련된 제1 필드 및 보안에 관련된 제2 필드를 포함하는 UWB 패킷을 구성하는 동작;
    상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷이 유효한 경우, 상기 제1 필드에 대응하는 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 필드에 대응하는 제2 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작;
    상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답이 상관 관계가 있는 경우, 상기 제1 필드의 데이터 및 상기 제2 필드의 데이터를 합성한 합성 데이터에 대응하는 제3 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작; 및
    상기 초광대역 통신 회로에 의해, 상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작을 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 필드에 기초하여 상기 UWB 패킷의 유효 여부를 판단하는 동작은,
    상기 제2 필드의 데이터를 기 저장된 기준 코드와 비교하여, 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상 동일한 경우 상기 UWB 패킷을 유효한 것으로 판단하는 동작을 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 필드의 데이터와 상기 기준 코드의 동일한 부분이 상기 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 UWB 패킷을 폐기하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작은,
    상기 제3 채널 임펄스 응답에 기초하여 퍼스트 패스(first path)를 결정하는 동작; 및
    상기 퍼스트 패스에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하는 동작을 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제3 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 이상인 경우, 상기 합성 데이터에 대응하는 상기 제3 채널 임펄스 응답을 생성하는 동작을 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 상관도가 기준 값 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작을 더 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답의 동일한 부분이 지정된 비율 또는 지정된 수치 미만인 경우, 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 측정하는 동작을 더 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
  18. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 채널 임펄스 응답 및 제2 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은,
    유효한 UWB 패킷들을 누적하는 동작;
    상기 누적된 UWB 패킷들을 윈도우를 통해 정리하는 동작; 및
    상기 정리된 데이터에 기초하여 상기 제1 채널 임펄스 응답 및 상기 제2 채널 임펄스 응답을 계산하는 동작을 포함하는 초광대역 신호에 기초한 측위 방법.
KR1020200048539A 2020-04-22 2020-04-22 초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치 KR20210130400A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200048539A KR20210130400A (ko) 2020-04-22 2020-04-22 초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
PCT/KR2021/003624 WO2021215678A1 (ko) 2020-04-22 2021-03-24 초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
US17/960,993 US20230024636A1 (en) 2020-04-22 2022-10-06 Method for performing positioning operation on basis of ultra-wideband signal and electronic device supporting same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200048539A KR20210130400A (ko) 2020-04-22 2020-04-22 초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210130400A true KR20210130400A (ko) 2021-11-01

Family

ID=78269509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200048539A KR20210130400A (ko) 2020-04-22 2020-04-22 초광대역 신호에 기초하여 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230024636A1 (ko)
KR (1) KR20210130400A (ko)
WO (1) WO2021215678A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023090593A1 (ko) * 2021-11-22 2023-05-25 삼성전자주식회사 전자 장치 및 cir 추정 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101178042B1 (ko) * 2010-07-21 2012-08-30 한국과학기술원 실내 내비게이션을 수행하는 위치 기반 서비스 시스템 및 방법
KR102129265B1 (ko) * 2013-11-06 2020-07-02 삼성전자주식회사 무선 통신시스템의 위치 추정 장치 및 방법
CN111033295B (zh) * 2017-09-10 2024-01-26 英特尔公司 协作到达时间(CToA)测量的装置、系统和方法
US11184153B2 (en) * 2018-07-05 2021-11-23 Apple Inc. Ultra wideband secure ranging

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023090593A1 (ko) * 2021-11-22 2023-05-25 삼성전자주식회사 전자 장치 및 cir 추정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021215678A1 (ko) 2021-10-28
US20230024636A1 (en) 2023-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11445468B2 (en) Electronic device and method for position determination using UWB signal
US11573313B2 (en) Method for performing distance measurement and authentication concurrently and electronic device thereof
KR102589000B1 (ko) Uwb 네트워크에서 프리앰블을 적응적으로 제어하기 위한 장치 및 방법
KR20210034270A (ko) LoS 경로를 확인하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법
KR102580345B1 (ko) 레인징을 수행하는 전자 장치 및 방법
KR20210030785A (ko) 외부 전자 장치의 위치를 결정하기 위한 전자 장치 및 그 방법
KR20210020616A (ko) 위치를 연산하기 위한 방법 및 그 전자 장치
US11297464B2 (en) Method for jiggling compensation during object recognition and electronic device thereof
KR20200132017A (ko) 단일 안테나를 이용한 다중 대역 통신을 위한 방법 및 그 전자 장치
KR20200085546A (ko) 그립 센서를 이용하여 파워 백 오프를 제어하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
CN114830197A (zh) 利用无线通信控制出入的电子装置及其方法
EP3959834B1 (en) Method for adjusting length of golay sequence for object recognition and electronic device therefor
US20230024636A1 (en) Method for performing positioning operation on basis of ultra-wideband signal and electronic device supporting same
CN116210247A (zh) 使用多个装置的定位方法及其电子装置
CN109242782B (zh) 噪点处理方法及装置
KR20210034990A (ko) 안테나 임피던스를 매칭하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR20210037188A (ko) 외부 전자 장치를 확인하는 전자 장치와 이의 동작 방법
KR20220090716A (ko) 전자 장치 및 전자 장치에서 외부 장치들을 공간별로 그룹핑 하는 방법
KR20200145066A (ko) 거리 측정 정확도 향상 방법 및 그 전자 장치
KR20210050221A (ko) 전자 장치 및 전자 장치의 빔포밍 제어 방법
US11982733B2 (en) Electronic device for determining position of external electronic device and method thereof
KR20210023050A (ko) 밀리미터 웨이브를 이용하여 신호의 출력 전력을 조절하는 전자 장치 및 그 제어 방법
CN111181599B (zh) 用于小区检测的装置及方法
WO2023090593A1 (ko) 전자 장치 및 cir 추정 방법
KR20210039210A (ko) 튜너블 안테나 제어 방법 및 이를 사용하는 전자 장치