KR20220124261A - 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 v2x 장치의 위치를 결정하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 V2X 장치의 위치를 결정하는 방법 및 장치를 개시한다. 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나를 통해 제1 RSU (road side unit)로부터 제1 신호 및 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 간에 상기 제1 신호에 대한 수신 시간 차이인 제1 시간 차 및 상기 제2 신호에 대한 수신 시간 차이인 제2 시간 차를 측정하는 단계, 및 상기 제1 시간 차 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 상기 V2X 장치의 위치를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 V2X 장치는 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며, 상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정되는 방법 및 장치가 개시된다.
Description
사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 두 개의 RSU를 이용하여 V2X 장치의 위치를 결정하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예를 들어, 대역폭, 전송 전력 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
사이드링크(sidelink, SL)란 단말(User Equipment, UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(Base Station, BS)을 거치지 않고, 단말 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. SL는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다.
V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(Radio Access Technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, 매시브 MTC(Machine Type Communication), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT(new radio access technology) 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다
V2X 통신과 관련하여, NR 이전의 RAT에서는 BSM(Basic Safety Message), CAM(Cooperative Awareness Message), DENM(Decentralized Environmental Notification Message)과 같은 V2X 메시지를 기반으로, 안전 서비스(safety service)를 제공하는 방안이 주로 논의되었다. V2X 메시지는, 위치 정보, 동적 정보, 속성 정보 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 주기적인 메시지(periodic message) 타입의 CAM, 및/또는 이벤트 트리거 메시지(event triggered message) 타입의 DENM을 다른 단말에게 전송할 수 있다.
예를 들어, CAM은 방향 및 속도와 같은 차량의 동적 상태 정보, 치수와 같은 차량 정적 데이터, 외부 조명 상태, 경로 내역 등 기본 차량 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 CAM을 방송할 수 있으며, CAM의 지연(latency)은 100ms보다 작을 수 있다. 예를 들어, 차량의 고장, 사고 등의 돌발적인 상황이 발행하는 경우, 단말은 DENM을 생성하여 다른 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말의 전송 범위 내에 있는 모든 차량은 CAM 및/또는 DENM을 수신할 수 있다. 이 경우, DENM은 CAM 보다 높은 우선 순위를 가질 수 있다.
이후, V2X 통신과 관련하여, 다양한 V2X 시나리오들이 NR에서 제시되고 있다. 예를 들어, 다양한 V2X 시나리오들은, 차량 플라투닝(vehicle platooning), 향상된 드라이빙(advanced driving), 확장된 센서들(extended sensors), 리모트 드라이빙(remote driving) 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량 플라투닝을 기반으로, 차량들은 동적으로 그룹을 형성하여 함께 이동할 수 있다. 예를 들어, 차량 플라투닝에 기반한 플라툰 동작들(platoon operations)을 수행하기 위해, 상기 그룹에 속하는 차량들은 선두 차량으로부터 주기적인 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 그룹에 속하는 차량들은 주기적인 데이터를 이용하여, 차량들 사이의 간격을 줄이거나 넓힐 수 있다.
예를 들어, 향상된 드라이빙을 기반으로, 차량은 반자동화 또는 완전 자동화될 수 있다. 예를 들어, 각 차량은 근접 차량 및/또는 근접 로지컬 엔티티(logical entity)의 로컬 센서(local sensor)에서 획득된 데이터를 기반으로, 궤도(trajectories) 또는 기동(maneuvers)을 조정할 수 있다. 또한, 예를 들어, 각 차량은 근접한 차량들과 드라이빙 인텐션(driving intention)을 상호 공유할 수 있다.
예를 들어, 확장 센서들을 기반으로, 로컬 센서들을 통해 획득된 로 데이터(raw data) 또는 처리된 데이터(processed data), 또는 라이브 비디오 데이터(live video data)는 차량, 로지컬 엔티티, 보행자들의 단말 및/또는 V2X 응용 서버 간에 상호 교환될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 차량은 자체 센서를 이용하여 감지할 수 있는 환경 보다 향상된 환경을 인식할 수 있다.
예를 들어, 리모트 드라이빙을 기반으로, 운전을 하지 못하는 사람 또는 위험한 환경에 위치한 리모트 차량을 위해, 리모트 드라이버 또는 V2X 애플리케이션은 상기 리모트 차량을 동작 또는 제어할 수 있다. 예를 들어, 대중 교통과 같이 경로를 예측할 수 있는 경우, 클라우드 컴퓨팅 기반의 드라이빙이 상기 리모트 차량의 동작 또는 제어에 이용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 클라우드 기반의 백엔드 서비스 플랫폼(cloud-based back-end service platform)에 대한 액세스가 리모트 드라이빙을 위해 고려될 수 있다.
한편, 차량 플라투닝, 향상된 드라이빙, 확장된 센서들, 리모트 드라이빙 등 다양한 V2X 시나리오들에 대한 서비스 요구사항(service requirements)들을 구체화하는 방안이 NR에 기반한 V2X 통신에서 논의되고 있다.
해결하고자 하는 과제는 두 개의 RSU 각각으로부터 수신된 신호로부터 획득한 수신 시간 차에 기초하여 위치를 측정하고, 상기 수신 시간 차에 기초하여 획득한 쌍곡선 간의 교점과 상기 차량의 특정 위치를 정확히 매칭시켜 2 개의 RSU들을 이용한 위치 측정에 대한 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 측면에 따른 사이드링크 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 V2X 장치의 위치를 결정하는 방법은, 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나를 통해 제1 RSU (road side unit)로부터 제1 신호 및 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하는 단계, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 간에 상기 제1 신호에 대한 수신 시간 차이인 제1 시간 차 (time difference of arrival) 및 상기 제2 신호에 대한 수신 시간 차이인 제2 시간 차를 측정하는 단계, 및 상기 제1 시간 차 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 상기 V2X 장치의 위치를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 V2X 장치는 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며, 상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 상기 V2X 장치는 상기 제1 시간 차에 전파 속도를 곱한 제1 거리 및 상기 제2 시간 차에 전파 속도를 곱한 제2 거리를 산출하고, 상기 제1 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제1 거리를 뺀 제1 이격 거리에 기초하여 결정되고, 상기 제2 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제2 거리를 뺀 제2 이격 거리에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제1 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제2 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값에 상기 제1 거리를 합한 값으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 신호는 상기 제1 RSU에 대한 위치 정보를 포함하고, 상기 제2 신호는 상기 제2 RSU에 대한 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 지자계 센서를 통해 상기 V2X 장치에 대한 전방 방향을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 쌍곡선은 상기 제1 시간 차 및 상기 제1 RSU에 대한 위치 정보에 기초하여 산출된 복수의 쌍곡선들 중 상기 전방 방향에 의해 특정되는 하나의 쌍곡선이고, 상기 제2 쌍곡선은 상기 제2 시간 차 및 상기 제2 RSU에 대한 위치 정보에 기초하여 산출된 복수의 쌍곡선들 중 상기 전방 방향에 의해 특정되는 하나의 쌍곡선인 것을 특징으로 한다.
또는 상기 제1 신호가 제1 시간에 수신된 후인 제2 시간에 상기 제2 신호가 수신된 경우, 상기 V2X 장치는 관성 센서를 이용하여 상기 제1 시간부터 상기 제2 시간까지의 위치 변화량을 측정하고, 상기 제1 RSU의 위치는 상기 위치 변화량만큼 이동되고, 상기 제1 쌍곡선은 상기 이동된 제1 RSU의 위치에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 제1 RSU (road side unit) 및 제2 RSU를 이용하여 위치를 결정하는 V2X 장치는 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나 및 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 제어하여 상기 제1 RSU 로부터 제1 신호 및 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 시간 차 (time difference of arrival) 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 시간 차를 측정하고, 상기 프로세서는 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정되고, 상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 상기 프로세서는 상기 제1 시간 차에 전파 속도를 곱한 제1 거리 및 상기 제2 시간 차에 전파 속도를 곱한 제2 거리를 산출하고, 상기 제1 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제1 거리를 뺀 제1 이격 거리에 기초하여 결정되고, 상기 제2 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제2 거리를 뺀 제2 이격 거리에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제1 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제2 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값에 상기 제1 거리를 합한 값으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 제1 RSU (road side unit) 및 제2 RSU를 이용하여 V2X 장치의 위치를 결정하는 칩 셋은 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 동작은 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나에서 상기 제1 RSU로부터 제1 신호 및 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 시간 차 (time difference of arrival) 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 시간 차를 측정하며, 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며, 상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 상기 프로세서는 상기 제1 오프셋에 기초하여 상기 칩 셋과 연결된 V2X 장치의 주행 모드를 제어하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 적어도 하나의 프로세서가1 RSU (road side unit) 및 제2 RSU를 이용하여 V2X 장치의 위치를 결정하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는, 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 V2X 장치의 위치를 결정하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램 및 상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하고, 상기 동작은 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나 각각으로부터 상기 제1 RSU (road side unit)로부터 제1 신호 및 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 시간 차 (time difference of arrival) 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 시간 차를 측정하며, 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며, 상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정될 수 있다.
다양한 실시예들은 두 개의 RSU 각각으로부터 수신된 신호로부터 획득한 수신 시간 차에 기초하여 위치를 측정하고, 상기 수신 시간 차에 기초하여 획득한 쌍곡선 간의 교점과 상기 차량의 특정 위치를 정확히 매칭시켜 2 개의 RSU들을 이용한 위치 측정에 대한 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다
도 2은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 4은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 6은 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다.
도 7은 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 8는 V2X 또는 SL 통신을 위한 자원 단위를 나타낸다.
도 9은 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 나타낸다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 복수의 RSU들을 이용한 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 2 개의 분산 안테나를 구비한 차량의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 13 및 도 14는 V2X 차량이 분 2 개의 분산 안테나를 이용하여 시간차를 산출하여 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 V2X 차량이 두 RSU 각각으로부터 수신된 신호에 기초하여 자신의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 2 개의 RSU를 이용한 위치 추정에서 오차를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 및 도 19는 RSU의 배치 상황에 따른 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 복수의 차량이 협력하여 두 RSU를 이용한 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 V2X 차량이 두 개의 RSU를 이용하여 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 23는 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 24은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다
도 25은 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다.
도 1은 NR 이전의 RAT에 기반한 V2X 통신과 NR에 기반한 V2X 통신을 비교하여 설명하기 위한 도면이다
도 2은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 4은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 6은 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다.
도 7은 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 8는 V2X 또는 SL 통신을 위한 자원 단위를 나타낸다.
도 9은 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 나타낸다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 복수의 RSU들을 이용한 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 2 개의 분산 안테나를 구비한 차량의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 13 및 도 14는 V2X 차량이 분 2 개의 분산 안테나를 이용하여 시간차를 산출하여 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 V2X 차량이 두 RSU 각각으로부터 수신된 신호에 기초하여 자신의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 2 개의 RSU를 이용한 위치 추정에서 오차를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 및 도 19는 RSU의 배치 상황에 따른 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 복수의 차량이 협력하여 두 RSU를 이용한 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 V2X 차량이 두 개의 RSU를 이용하여 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 23는 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 24은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다
도 25은 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다.
무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(예를 들어, 대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원하는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
사이드링크(sidelink)란 단말(User Equipment, UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(Base Station, BS)을 거치지 않고, 단말 간에 음성 또는 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. 사이드링크는 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다.
V2X(vehicle-to-everything)는 유/무선 통신을 통해 다른 차량, 보행자, 인프라가 구축된 사물 등과 정보를 교환하는 통신 기술을 의미한다. V2X는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure), V2N(vehicle-to- network) 및 V2P(vehicle-to-pedestrian)와 같은 4 가지 유형으로 구분될 수 있다. V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다.
한편, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라, 기존의 무선 액세스 기술(Radio Access Technology, RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 신뢰도(reliability) 및 지연(latency)에 민감한 서비스 또는 단말을 고려한 통신 시스템이 논의되고 있는데, 개선된 이동 광대역 통신, 매시브 MTC, URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 무선 접속 기술을 새로운 RAT(new radio access technology) 또는 NR(new radio)이라 칭할 수 있다. NR에서도 V2X(vehicle-to-everything) 통신이 지원될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
5G NR은 LTE-A의 후속 기술로서, 고성능, 저지연, 고가용성 등의 특성을 가지는 새로운 Clean-slate 형태의 이동 통신 시스템이다. 5G NR은 1GHz 미만의 저주파 대역에서부터 1GHz~10GHz의 중간 주파 대역, 24GHz 이상의 고주파(밀리미터파) 대역 등 사용 가능한 모든 스펙트럼 자원을 활용할 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A 또는 5G NR을 위주로 기술하지만 실시예(들)의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2은 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고 불릴 수 있다.
도 2을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(Mobile Terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection, OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제 1 계층), L2 (제 2 계층), L3(제 3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제 1 계층에 속하는 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 3은 NR 시스템의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, NG-RAN은 단말에게 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜 종단(termination)을 제공하는 gNB 및/또는 eNB를 포함할 수 있다. 도 7에서는 gNB만을 포함하는 경우를 예시한다. gNB 및 eNB는 상호 간에 Xn 인터페이스로 연결되어 있다. gNB 및 eNB는 5세대 코어 네트워크(5G Core Network: 5GC)와 NG 인터페이스를 통해 연결되어 있다. 보다 구체적으로, AMF(access and mobility management function)과는 NG-C 인터페이스를 통해 연결되고, UPF(user plane function)과는 NG-U 인터페이스를 통해 연결된다.
도 4은 NR의 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4을 참조하면, NR에서 상향링크 및 하향링크 전송에서 무선 프레임을 사용할 수 있다. 무선 프레임은 10ms의 길이를 가지며, 2개의 5ms 하프-프레임(Half-Frame, HF)으로 정의될 수 있다. 하프-프레임은 5개의 1ms 서브프레임(Subframe, SF)을 포함할 수 있다. 서브프레임은 하나 이상의 슬롯으로 분할될 수 있으며, 서브프레임 내 슬롯 개수는 부반송파 간격(Subcarrier Spacing, SCS)에 따라 결정될 수 있다. 각 슬롯은 CP(cyclic prefix)에 따라 12개 또는 14개의 OFDM(A) 심볼을 포함할 수 있다.
노멀 CP(normal CP)가 사용되는 경우, 각 슬롯은 14개의 심볼을 포함할 수 있다. 확장 CP가 사용되는 경우, 각 슬롯은 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 여기서, 심볼은 OFDM 심볼 (또는, CP-OFDM 심볼), SC-FDMA(Single Carrier - FDMA) 심볼 (또는, DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-OFDM) 심볼)을 포함할 수 있다.
다음 표 1은 노멀 CP가 사용되는 경우, SCS 설정(u)에 따라 슬롯 별 심볼의 개수((Nslot symb), 프레임 별 슬롯의 개수((Nframe,u slot)와 서브프레임 별 슬롯의 개수((Nsubframe,u slot)를 예시한다.
| SCS (15*2u) | Nslot symb | Nframe,u slot | Nsubframe,u slot |
| 15KHz (u=0) | 14 | 10 | 1 |
| 30KHz (u=1) | 14 | 20 | 2 |
| 60KHz (u=2) | 14 | 40 | 4 |
| 120KHz (u=3) | 14 | 80 | 8 |
| 240KHz (u=4) | 14 | 160 | 16 |
표 2는 확장 CP가 사용되는 경우, SCS에 따라 슬롯 별 심볼의 개수, 프레임 별 슬롯의 개수와 서브프레임 별 슬롯의 개수를 예시한다.
| SCS (15*2u) | Nslot symb | Nframe,u slot | Nsubframe,u slot |
| 60KHz (u=2) | 12 | 40 | 4 |
NR 시스템에서는 하나의 단말에게 병합되는 복수의 셀들 간에 OFDM(A) 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)가 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 동일한 개수의 심볼로 구성된 시간 자원(예, 서브프레임, 슬롯 또는 TTI)(편의상, TU(Time Unit)로 통칭)의 (절대 시간) 구간이 병합된 셀들 간에 상이하게 설정될 수 있다.
NR에서, 다양한 5G 서비스들을 지원하기 위한 다수의 뉴머놀로지(numerology) 또는 SCS가 지원될 수 있다. 예를 들어, SCS가 15kHz인 경우, 전통적인 셀룰러 밴드들에서의 넓은 영역(wide area)이 지원될 수 있고, SCS가 30kHz/60kHz인 경우, 밀집한-도시(dense-urban), 더 낮은 지연(lower latency) 및 더 넓은 캐리어 대역폭(wider carrier bandwidth)이 지원될 수 있다. SCS가 60kHz 또는 그보다 높은 경우, 위상 잡음(phase noise)을 극복하기 위해 24.25GHz보다 큰 대역폭이 지원될 수 있다.
NR 주파수 밴드(frequency band)는 두 가지 타입의 주파수 범위(frequency range)로 정의될 수 있다. 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 FR1 및 FR2일 수 있다. 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있으며, 예를 들어, 상기 두 가지 타입의 주파수 범위는 하기 표 3과 같을 수 있다. NR 시스템에서 사용되는 주파수 범위 중 FR1은 "sub 6GHz range"를 의미할 수 있고, FR2는 "above 6GHz range"를 의미할 수 있고 밀리미터 웨이브(millimeter wave, mmW)로 불릴 수 있다.
| Frequency Range designation | Corresponding frequency range | Subcarrier Spacing (SCS) |
| FR1 | 450MHz - 6000MHz | 15, 30, 60kHz |
| FR2 | 24250MHz - 52600MHz | 60, 120, 240kHz |
상술한 바와 같이, NR 시스템의 주파수 범위의 수치는 변경될 수 있다. 예를 들어, FR1은 하기 표 4와 같이 410MHz 내지 7125MHz의 대역을 포함할 수 있다. 즉, FR1은 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역을 포함할 수 있다. 예를 들어, FR1 내에서 포함되는 6GHz (또는 5850, 5900, 5925 MHz 등) 이상의 주파수 대역은 비면허 대역(unlicensed band)을 포함할 수 있다. 비면허 대역은 다양한 용도로 사용될 수 있고, 예를 들어 차량을 위한 통신(예를 들어, 자율주행)을 위해 사용될 수 있다.
| Frequency Range designation | Corresponding frequency range | Subcarrier Spacing (SCS) |
| FR1 | 410MHz - 7125MHz | 15, 30, 60kHz |
| FR2 | 24250MHz - 52600MHz | 60, 120, 240kHz |
도 5은 NR 프레임의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 5을 참조하면, 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심볼들을 포함한다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 14개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 12개의 심볼을 포함할 수 있다. 또는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯이 7개의 심볼을 포함하나, 확장 CP의 경우 하나의 슬롯이 6개의 심볼을 포함할 수 있다.
반송파는 주파수 영역에서 복수의 부반송파들을 포함한다. RB(Resource Block)는 주파수 영역에서 복수(예를 들어, 12)의 연속한 부반송파로 정의될 수 있다. BWP(Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 복수의 연속한 (P)RB((Physical) Resource Block)로 정의될 수 있으며, 하나의 뉴머놀로지(numerology)(예, SCS, CP 길이 등)에 대응될 수 있다. 반송파는 최대 N개(예를 들어, 5개)의 BWP를 포함할 수 있다. 데이터 통신은 활성화된 BWP를 통해서 수행될 수 있다. 각각의 요소는 자원 그리드에서 자원요소(Resource Element, RE)로 지칭될 수 있고, 하나의 복소 심볼이 맵핑될 수 있다.
한편, 단말과 단말 간 무선 인터페이스 또는 단말과 네트워크 간 무선 인터페이스는 L1 계층, L2 계층 및 L3 계층으로 구성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, L1 계층은 물리(physical) 계층을 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L2 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층 및 SDAP 계층 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 또한, 예를 들어, L3 계층은 RRC 계층을 의미할 수 있다.
이하, V2X 또는 SL(sidelink) 통신에 대하여 설명한다.
도 6는 SL 통신을 위한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸다. 구체적으로, 도 6의 (a)는 NR의 사용자 평면 프로토콜 스택을 나타내고, 도 6의 (b)는 NR의 제어 평면 프로토콜 스택을 나타낸다.
이하, SL 동기 신호(Sidelink Synchronization Signal, SLSS) 및 동기화 정보에 대해 설명한다.
SLSS는 SL 특정적인 시퀀스(sequence)로, PSSS(Primary Sidelink Synchronization Signal)와 SSSS(Secondary Sidelink Synchronization Signal)를 포함할 수 있다. 상기 PSSS는 S-PSS(Sidelink Primary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있고, 상기 SSSS는 S-SSS(Sidelink Secondary Synchronization Signal)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 길이-127 M-시퀀스(length-127 M-sequences)가 S-PSS에 대하여 사용될 수 있고, 길이-127 골드-시퀀스(length-127 Gold sequences)가 S-SSS에 대하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS를 이용하여 최초 신호를 검출(signal detection)할 수 있고, 동기를 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말은 S-PSS 및 S-SSS를 이용하여 세부 동기를 획득할 수 있고, 동기 신호 ID를 검출할 수 있다.
PSBCH(Physical Sidelink Broadcast Channel)는 SL 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. 예를 들어, 상기 기본이 되는 정보는 SLSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL(Time Division Duplex Uplink/Downlink) 구성, 리소스 풀 관련 정보, SLSS에 관련된 어플리케이션의 종류, 서브프레임 오프셋, 방송 정보 등일 수 있다. 예를 들어, PSBCH 성능의 평가를 위해, NR V2X에서, PSBCH의 페이로드 크기는 24 비트의 CRC를 포함하여 56 비트일 수 있다.
S-PSS, S-SSS 및 PSBCH는 주기적 전송을 지원하는 블록 포맷(예를 들어, SL SS(Synchronization Signal)/PSBCH 블록, 이하 S-SSB(Sidelink-Synchronization Signal Block))에 포함될 수 있다. 상기 S-SSB는 캐리어 내의 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)/PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)와 동일한 뉴머놀로지(즉, SCS 및 CP 길이)를 가질 수 있고, 전송 대역폭은 (미리) 설정된 SL BWP(Sidelink BWP) 내에 있을 수 있다. 예를 들어, S-SSB의 대역폭은 11 RB(Resource Block)일 수 있다. 예를 들어, PSBCH는 11 RB에 걸쳐있을 수 있다. 그리고, S-SSB의 주파수 위치는 (미리) 설정될 수 있다. 따라서, 단말은 캐리어에서 S-SSB를 발견하기 위해 주파수에서 가설 검출(hypothesis detection)을 수행할 필요가 없다.
한편, NR SL 시스템에서, 서로 다른 SCS 및/또는 CP 길이를 가지는 복수의 뉴머놀로지가 지원될 수 있다. 이 때, SCS가 증가함에 따라서, 전송 단말이 S-SSB를 전송하는 시간 자원의 길이가 짧아질 수 있다. 이에 따라, S-SSB의 커버리지(coverage)가 감소할 수 있다. 따라서, S-SSB의 커버리지를 보장하기 위하여, 전송 단말은 SCS에 따라 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 하나 이상의 S-SSB를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송 단말이 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 전송하는 S-SSB의 개수는 전송 단말에게 사전에 설정되거나(pre-configured), 설정(configured)될 수 있다. 예를 들어, S-SSB 전송 주기는 160ms 일 수 있다. 예를 들어, 모든 SCS에 대하여, 160ms의 S-SSB 전송 주기가 지원될 수 있다.
예를 들어, SCS가 FR1에서 15kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개 또는 2개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR1에서 30kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개 또는 2개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR1에서 60kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개 또는 4개의 S-SSB를 전송할 수 있다.
예를 들어, SCS가 FR2에서 60kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개, 4개, 8개, 16개 또는 32개의 S-SSB를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS가 FR2에서 120kHz인 경우, 전송 단말은 하나의 S-SSB 전송 주기 내에서 수신 단말에게 1개, 2개, 4개, 8개, 16개, 32개 또는 64개의 S-SSB를 전송할 수 있다.
한편, SCS가 60kHz인 경우, 두 가지 타입의 CP가 지원될 수 있다. 또한, CP 타입에 따라서 전송 단말이 수신 단말에게 전송하는 S-SSB의 구조가 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 CP 타입은 Normal CP(NCP) 또는 Extended CP(ECP)일 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, CP 타입이 NCP인 경우, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내에서 PSBCH를 맵핑하는 심볼의 개수는 9 개 또는 8 개일 수 있다. 반면, 예를 들어, CP 타입이 ECP인 경우, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내에서 PSBCH를 맵핑하는 심볼의 개수는 7 개 또는 6 개일 수 있다. 예를 들어, 전송 단말이 전송하는 S-SSB 내의 첫 번째 심볼에는, PSBCH가 맵핑될 수 있다. 예를 들어, S-SSB를 수신하는 수신 단말은 S-SSB의 첫 번째 심볼 구간에서 AGC(Automatic Gain Control) 동작을 수행할 수 있다.
도 7은 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 단말을 나타낸다.
도 7을 참조하면, V2X 또는 SL 통신에서 단말이라는 용어는 주로 사용자의 단말을 의미할 수 있다. 하지만, 기지국과 같은 네트워크 장비가 단말 사이의 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 경우, 기지국 또한 일종의 단말로 간주될 수도 있다. 예를 들어, 단말 1은 제 1 장치(100)일 수 있고, 단말 2 는 제 2 장치(200)일 수 있다.
예를 들어, 단말 1은 일련의 자원의 집합을 의미하는 자원 풀(resource pool) 내에서 특정한 자원에 해당하는 자원 단위(resource unit)를 선택할 수 있다. 그리고, 단말 1은 상기 자원 단위를 사용하여 SL 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 수신 단말인 단말 2는 단말 1이 신호를 전송할 수 있는 자원 풀을 설정 받을 수 있고, 상기 자원 풀 내에서 단말 1의 신호를 검출할 수 있다.
여기서, 단말 1이 기지국의 연결 범위 내에 있는 경우, 기지국이 자원 풀을 단말 1에게 알려줄 수 있다. 반면, 단말 1이 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우, 다른 단말이 단말 1에게 자원 풀을 알려주거나, 또는 단말 1은 사전에 설정된 자원 풀을 사용할 수 있다.
일반적으로 자원 풀은 복수의 자원 단위로 구성될 수 있고, 각 단말은 하나 또는 복수의 자원 단위를 선택하여 자신의 SL 신호 전송에 사용할 수 있다.
도 8는 V2X 또는 SL 통신을 위한 자원 단위를 나타낸다.
도 8를 참조하면, 자원 풀의 전체 주파수 자원이 NF개로 분할될 수 있고, 자원 풀의 전체 시간 자원이 NT개로 분할될 수 있다. 따라서, 총 NF * NT 개의 자원 단위가 자원 풀 내에서 정의될 수 있다. 도 8는 해당 자원 풀이 NT 개의 서브프레임의 주기로 반복되는 경우의 예를 나타낸다.
도 8에 나타난 바와 같이, 하나의 자원 단위(예를 들어, Unit #0)는 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간 또는 주파수 차원에서의 다이버시티(diversity) 효과를 얻기 위해서, 하나의 논리적인 자원 단위가 맵핑되는 물리적 자원 단위의 인덱스가 시간에 따라 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 자원 단위의 구조에 있어서, 자원 풀이란 SL 신호를 전송하고자 하는 단말이 전송에 사용할 수 있는 자원 단위들의 집합을 의미할 수 있다.
자원 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 예를 들어, 각 자원 풀에서 전송되는 SL 신호의 컨텐츠(content)에 따라, 자원 풀은 아래와 같이 구분될 수 있다.
(1) 스케쥴링 할당(Scheduling Assignment, SA)은 전송 단말이 SL 데이터 채널의 전송으로 사용하는 자원의 위치, 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(Modulation and Coding Scheme) 또는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송 방식, TA(Timing Advance)등의 정보를 포함하는 신호일 수 있다. SA는 동일 자원 단위 상에서 SL 데이터와 함께 멀티플렉싱되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 자원 풀이란 SA가 SL 데이터와 멀티플렉싱되어 전송되는 자원 풀을 의미할 수 있다. SA는 SL 제어 채널(control channel)로 불릴 수도 있다.
(2) SL 데이터 채널(Physical Sidelink Shared Channel, PSSCH)은 전송 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 자원 풀일 수 있다. 만약 동일 자원 단위 상에서 SL 데이터와 함께 SA가 멀티플렉싱되어 전송되는 경우, SA 정보를 제외한 형태의 SL 데이터 채널만이 SL 데이터 채널을 위한 자원 풀에서 전송 될 수 있다. 다시 말해, SA 자원 풀 내의 개별 자원 단위 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 REs(Resource Elements)는 SL 데이터 채널의 자원 풀에서 여전히 SL 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 연속적인 PRB에 PSSCH를 맵핑시켜서 전송할 수 있다.
(3) 디스커버리 채널은 전송 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하기 위한 자원 풀일 수 있다. 이를 통해, 전송 단말은 인접 단말이 자신을 발견하도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 SL 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도, SL 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 자원 풀을 사용할 수 있다. 일 예로, 동일한 SL 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도, SL 신호의 전송 타이밍 결정 방식(예를 들어, 동기 기준 신호의 수신 시점에서 전송되는지 아니면 상기 수신 시점에서 일정한 타이밍 어드밴스를 적용하여 전송되는지), 자원 할당 방식(예를 들어, 개별 신호의 전송 자원을 기지국이 개별 전송 단말에게 지정해주는지 아니면 개별 전송 단말이 자원 풀 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어, 각 SL 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수, 또는 하나의 SL 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), 기지국으로부터의 신호 세기, SL 단말의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 자원 풀로 구분될 수도 있다.
이하, SL에서 자원 할당(resource allocation)에 대하여 설명한다.
도 9은 단말이 전송 모드에 따라 V2X 또는 SL 통신을 수행하는 절차를 나타낸다. 본 개시의 다양한 실시 예에서, 전송 모드는 모드 또는 자원 할당 모드라고 칭할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, LTE에서 전송 모드는 LTE 전송 모드라고 칭할 수 있고, NR에서 전송 모드는 NR 자원 할당 모드라고 칭할 수 있다.
예를 들어, 도 9의 (a)는 LTE 전송 모드 1 또는 LTE 전송 모드 3과 관련된 단말 동작을 나타낸다. 또는, 예를 들어, 도 24의 (a)는 NR 자원 할당 모드 1과 관련된 단말 동작을 나타낸다. 예를 들어, LTE 전송 모드 1은 일반적인 SL 통신에 적용될 수 있고, LTE 전송 모드 3은 V2X 통신에 적용될 수 있다.
예를 들어, 도 9의 (b)는 LTE 전송 모드 2 또는 LTE 전송 모드 4와 관련된 단말 동작을 나타낸다. 또는, 예를 들어, 도 24의 (b)는 NR 자원 할당 모드 2와 관련된 단말 동작을 나타낸다.
도 9의 (a)를 참조하면, LTE 전송 모드 1, LTE 전송 모드 3 또는 NR 자원 할당 모드 1에서, 기지국은 SL 전송을 위해 단말에 의해 사용될 SL 자원을 스케쥴링할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말 1에게 PDCCH(보다 구체적으로 DCI(Downlink Control Information))를 통해 자원 스케쥴링을 수행할 수 있고, 단말 1은 상기 자원 스케쥴링에 따라 단말 2와 V2X 또는 SL 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 1은 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)를 통해 SCI(Sidelink Control Information)를 단말 2에게 전송한 후, 상기 SCI에 기반한 데이터를 PSSCH(Physical Sidelink Shared Channel)를 통해 단말 2에게 전송할 수 있다.
예를 들어, NR 자원 할당 모드 1에서, 단말은 동적 그랜트(dynamic grant)를 통해 하나의 TB(Transport Block)의 하나 이상의 SL 전송을 위한 자원을 기지국으로부터 제공 또는 할당받을 수 있다. 예를 들어, 기지국은 동적 그랜트를 이용하여 PSCCH 및/또는 PSSCH의 전송을 위한 자원을 단말에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 수신 단말로부터 수신한 SL HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 피드백을 기지국에게 보고할 수 있다. 이 경우, 기지국이 SL 전송을 위한 자원을 할당하기 위한 PDCCH 내의 지시(indication)를 기반으로, SL HARQ 피드백을 기지국에게 보고하기 위한 PUCCH 자원 및 타이밍(timing)이 결정될 수 있다.
예를 들어, DCI는 DCI 수신과 DCI에 의해 스케쥴링된 첫 번째 SL 전송 사이의 슬롯 오프셋을 나타낼 수 있다. 예를 들어, SL 전송 자원을 스케쥴링하는 DCI와 첫 번째 스케쥴링된 SL 전송 자원 사이의 최소 갭은 해당 단말의 처리 시간(processing time)보다 작지 않을 수 있다.
예를 들어, NR 자원 할당 모드 1에서, 단말은 설정된 그랜트(configured grant)를 통해 복수의 SL 전송을 위해 주기적으로 자원 세트를 기지국으로부터 제공 또는 할당받을 수 있다. 예를 들어, 상기 설정될 그랜트는 설정된 그랜트 타입 1 또는 설정된 그랜트 타입 2를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 주어진 설정된 그랜트(given configured grant)에 의해 지시되는 각각의 경우(occasions)에서 전송할 TB를 결정할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 동일한 캐리어 상에서 SL 자원을 단말에게 할당할 수 있고, 서로 다른 캐리어 상에서 SL 자원을 단말에게 할당할 수 있다.
예를 들어, NR 기지국은 LTE 기반의 SL 통신을 제어할 수 있다. 예를 들어, NR 기지국은 LTE SL 자원을 스케쥴링하기 위해 NR DCI를 단말에게 전송할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상기 NR DCI를 스크램블하기 위한 새로운 RNTI가 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 단말은 NR SL 모듈 및 LTE SL 모듈을 포함할 수 있다.
예를 들어, NR SL 모듈 및 LTE SL 모듈을 포함하는 단말이 gNB로부터 NR SL DCI를 수신한 후, NR SL 모듈은 NR SL DCI를 LTE DCI 타입 5A로 변환할 수 있고, NR SL 모듈은 X ms 단위로 LTE SL 모듈에 LTE DCI 타입 5A를 전달할 수 있다. 예를 들어, LTE SL 모듈이 NR SL 모듈로부터 LTE DCI 포맷 5A를 수신한 후, LTE SL 모듈은 Z ms 후에 첫 번째 LTE 서브프레임에 활성화 및/또는 해제를 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 X는 DCI의 필드를 사용하여 동적으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 상기 X의 최솟값은 단말 능력(UE capability)에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 단말은 단말 능력에 따라 하나의 값(single value)을 보고할 수 있다. 예를 들어, 상기 X는 양수일 수 있다.
도 9의 (b)를 참조하면, LTE 전송 모드 2, LTE 전송 모드 4 또는 NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 기지국/네트워크에 의해 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원 내에서 SL 전송 자원을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 설정된 SL 자원 또는 미리 설정된 SL 자원은 자원 풀일 수 있다. 예를 들어, 단말은 자율적으로 SL 전송을 위한 자원을 선택 또는 스케쥴링할 수 있다. 예를 들어, 단말은 설정된 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택하여, SL 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 센싱(sensing) 및 자원 (재)선택 절차를 수행하여, 선택 윈도우 내에서 스스로 자원을 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 센싱은 서브채널 단위로 수행될 수 있다. 그리고, 자원 풀 내에서 자원을 스스로 선택한 단말 1은 PSCCH를 통해 SCI를 단말 2에게 전송한 후, 상기 SCI에 기반한 데이터를 PSSCH를 통해 단말 2에게 전송할 수 있다.
예를 들어, 단말은 다른 단말에 대한 SL 자원 선택을 도울 수 있다. 예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 SL 전송을 위한 설정된 그랜트(configured grant)를 설정받을 수 있다. 예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 다른 단말의 SL 전송을 스케쥴링할 수 있다. 예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 블라인드 재전송을 위한 SL 자원을 예약할 수 있다.
예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 제 1 단말은 SCI를 이용하여 SL 전송의 우선 순위를 제 2 단말에게 지시할 수 있다. 예를 들어, 제 2 단말은 상기 SCI를 디코딩할 수 있고, 제 2 단말은 상기 우선 순위를 기반으로 센싱 및/또는 자원 (재)선택을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 자원(재)선택 절차는, 제 2 단말이 자원 선택 윈도우에서 후보 자원을 식별하는 단계 및 제 2 단말이 식별된 후보 자원 중에서 (재)전송을 위한 자원을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원 선택 윈도우는 단말이 SL 전송을 위한 자원을 선택하는 시간 간격(time interval)일 수 있다. 예를 들어, 제 2 단말이 자원 (재)선택을 트리거한 이후, 자원 선택 윈도우는 T1 ≥ 0에서 시작할 수 있고, 자원 선택 윈도우는 제 2 단말의 남은 패킷 지연 버짓(remaining packet delay budget)에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 제 2 단말이 자원 선택 윈도우에서 후보 자원을 식별하는 단계에서, 제 2 단말이 제 1 단말로부터 수신한 SCI에 의해 특정 자원이 지시되고 및 상기 특정 자원에 대한 L1 SL RSRP 측정값이 SL RSRP 임계값을 초과하면, 상기 제 2 단말은 상기 특정 자원을 후보 자원으로 결정하지 않을 수 있다. 예를 들어, SL RSRP 임계값은 제 2 단말이 제 1 단말로부터 수신한 SCI에 의해 지시되는 SL 전송의 우선 순위 및 제 2 단말이 선택한 자원 상에서 SL 전송의 우선 순위를 기반으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 L1 SL RSRP는 SL DMRS(Demodulation Reference Signal)를 기반으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 자원 풀 별로 시간 영역에서 하나 이상의 PSSCH DMRS 패턴이 설정되거나 사전에 설정될 수 있다. 예를 들어, PDSCH DMRS 설정 타입 1 및/또는 타입 2는 PSSCH DMRS의 주파수 영역 패턴과 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 정확한 DMRS 패턴은 SCI에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 전송 단말은 자원 풀에 대하여 설정된 또는 사전에 설정된 DMRS 패턴 중에서 특정 DMRS 패턴을 선택할 수 있다.
예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 센싱 및 자원 (재)선택 절차를 기반으로, 전송 단말은 예약 없이 TB(Transport Block)의 초기 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 센싱 및 자원 (재)선택 절차를 기반으로, 전송 단말은 제 1 TB와 연관된 SCI를 이용하여 제 2 TB의 초기 전송을 위한 SL 자원을 예약할 수 있다.
예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 동일한 TB(Transport Block)의 이전 전송과 관련된 시그널링을 통해, 피드백 기반의 PSSCH 재전송을 위한 자원을 예약할 수 있다. 예를 들어, 현재 전송을 포함하여 하나의 전송에 의해 예약되는 SL 자원의 최대 개수는 2개, 3개 또는 4개일 수 있다. 예를 들어, 상기 SL 자원의 최대 개수는 HARQ 피드백이 인에이블되는지 여부와 관계 없이 동일할 수 있다. 예를 들어, 하나의 TB에 대한 최대 HARQ (재)전송 횟수는 설정 또는 사전 설정에 의해 제한될 수 있다. 예를 들어, 최대 HARQ (재)전송 횟수는 최대 32일 수 있다. 예를 들어, 상기 설정 또는 사전 설정이 없으면, 최대 HARQ (재)전송 횟수는 지정되지 않은 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 설정 또는 사전 설정은 전송 단말을 위한 것일 수 있다. 예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 단말이 사용하지 않는 자원을 해제하기 위한 HARQ 피드백이 지원될 수 있다.
예를 들어, NR 자원 할당 모드 2에서, 단말은 SCI를 이용하여 상기 단말에 의해 사용되는 하나 이상의 서브채널 및/또는 슬롯을 다른 단말에게 지시할 수 있다. 예를 들어, 단말은 SCI를 이용하여 PSSCH (재)전송을 위해 상기 단말에 의해 예약된 하나 이상의 서브채널 및/또는 슬롯을 다른 단말에게 지시할 수 있다. 예를 들어, SL 자원의 최소 할당 단위는 슬롯일 수 있다. 예를 들어, 서브채널의 사이즈는 단말에 대하여 설정되거나 미리 설정될 수 있다.
이하, SCI(Sidelink Control Information)에 대하여 설명한다.
기지국이 PDCCH를 통해 단말에게 전송하는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라 칭하는 반면, 단말이 PSCCH를 통해 다른 단말에게 전송하는 제어 정보를 SCI라 칭할 수 있다. 예를 들어, 단말은 PSCCH를 디코딩하기 전에, PSCCH의 시작 심볼 및/또는 PSCCH의 심볼 개수를 알고 있을 수 있다. 예를 들어, SCI는 SL 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말은 PSSCH를 스케쥴링하기 위해 적어도 하나의 SCI를 다른 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 SCI 포맷(format)이 정의될 수 있다.
예를 들어, 전송 단말은 PSCCH 상에서 SCI를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 수신 단말은 PSSCH를 전송 단말로부터 수신하기 위해 하나의 SCI를 디코딩할 수 있다.
예를 들어, 전송 단말은 PSCCH 및/또는 PSSCH 상에서 두 개의 연속적인 SCI(예를 들어, 2-stage SCI)를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 수신 단말은 PSSCH를 전송 단말로부터 수신하기 위해 두 개의 연속적인 SCI(예를 들어, 2-stage SCI)를 디코딩할 수 있다. 예를 들어, (상대적으로) 높은 SCI 페이로드(payload) 크기를 고려하여 SCI 구성 필드들을 두 개의 그룹으로 구분한 경우에, 제 1 SCI 구성 필드 그룹을 포함하는 SCI를 제 1 SCI 또는 1st SCI라고 칭할 수 있고, 제 2 SCI 구성 필드 그룹을 포함하는 SCI를 제 2 SCI 또는 2nd SCI라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 PSCCH를 통해서 제 1 SCI를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송 단말은 PSCCH 및/또는 PSSCH 상에서 제 2 SCI를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 예를 들어, 제 2 SCI는 (독립된) PSCCH를 통해서 수신 단말에게 전송되거나, PSSCH를 통해 데이터와 함께 피기백되어 전송될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 연속적인 SCI는 서로 다른 전송(예를 들어, 유니캐스트(unicast), 브로드캐스트(broadcast) 또는 그룹캐스트(groupcast))에 대하여 적용될 수도 있다.
예를 들어, 전송 단말은 SCI를 통해서, 아래 정보 중에 일부 또는 전부를 수신 단말에게 전송할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 전송 단말은 아래 정보 중에 일부 또는 전부를 제 1 SCI 및/또는 제 2 SCI를 통해서 수신 단말에게 전송할 수 있다.
- PSSCH 및/또는 PSCCH 관련 자원 할당 정보, 예를 들어, 시간/주파수 자원 위치/개수, 자원 예약 정보(예를 들어, 주기), 및/또는
- SL CSI 보고 요청 지시자 또는 SL (L1) RSRP (및/또는 SL (L1) RSRQ 및/또는 SL (L1) RSSI) 보고 요청 지시자, 및/또는
- (PSSCH 상의) SL CSI 전송 지시자 (또는 SL (L1) RSRP (및/또는 SL (L1) RSRQ 및/또는 SL (L1) RSSI) 정보 전송 지시자), 및/또는
- MCS 정보, 및/또는
- 전송 전력 정보, 및/또는
- L1 데스티네이션(destination) ID 정보 및/또는 L1 소스(source) ID 정보, 및/또는
- SL HARQ 프로세스(process) ID 정보, 및/또는
- NDI(New Data Indicator) 정보, 및/또는
- RV(Redundancy Version) 정보, 및/또는
- (전송 트래픽/패킷 관련) QoS 정보, 예를 들어, 우선 순위 정보, 및/또는
- SL CSI-RS 전송 지시자 또는 (전송되는) SL CSI-RS 안테나 포트의 개수 정보
- 전송 단말의 위치 정보 또는 (SL HARQ 피드백이 요청되는) 타겟 수신 단말의 위치 (또는 거리 영역) 정보, 및/또는
- PSSCH를 통해 전송되는 데이터의 디코딩 및/또는 채널 추정과 관련된 참조 신호(예를 들어, DMRS 등) 정보, 예를 들어, DMRS의 (시간-주파수) 맵핑 자원의 패턴과 관련된 정보, 랭크(rank) 정보, 안테나 포트 인덱스 정보;
예를 들어, 제 1 SCI는 채널 센싱과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신 단말은 PSSCH DMRS를 이용하여 제 2 SCI를 디코딩할 수 있다. PDCCH에 사용되는 폴라 코드(polar code)가 제 2 SCI에 적용될 수 있다. 예를 들어, 자원 풀에서, 제 1 SCI의 페이로드 사이즈는 유니캐스트, 그룹캐스트 및 브로드캐스트에 대하여 동일할 수 있다. 제 1 SCI를 디코딩한 이후에, 수신 단말은 제 2 SCI의 블라인드 디코딩을 수행할 필요가 없다. 예를 들어, 제 1 SCI는 제 2 SCI의 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시 예에서, 전송 단말은 PSCCH를 통해 SCI, 제 1 SCI 및/또는 제 2 SCI 중 적어도 어느 하나를 수신 단말에게 전송할 수 있으므로, PSCCH는 SCI, 제 1 SCI 및/또는 제 2 SCI 중 적어도 어느 하나로 대체/치환될 수 있다. 그리고/또는, 예를 들어, SCI는 PSCCH, 제 1 SCI 및/또는 제 2 SCI 중 적어도 어느 하나로 대체/치환될 수 있다. 그리고/또는, 예를 들어, 전송 단말은 PSSCH를 통해 제 2 SCI를 수신 단말에게 전송할 수 있으므로, PSSCH는 제 2 SCI로 대체/치환될 수 있다.
이하, SL 단말의 동기 획득에 대하여 설명한다.
TDMA(time division multiple access) 및 FDMA(frequency division multiples access) 시스템에서, 정확한 시간 및 주파수 동기화는 필수적이다. 시간 및 주파수 동기화가 정확하게 되지 않으면, 심볼 간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI) 및 반송파 간 간섭(Inter Carrier Interference, ICI)으로 인해 시스템 성능이 저하될 수 있다. 이는, V2X에서도 마찬가지이다. V2X에서는 시간/주파수 동기화를 위해, 물리 계층에서는 SL 동기 신호(sidelink synchronization signal, SLSS)를 사용할 수 있고, RLC(radio link control) 계층에서는 MIB-SL-V2X(master information block-sidelink-V2X)를 사용할 수 있다.
Tx/Rx beam sweep
mmWave와 같은 아주 높은 주파수를 사용하는 경우에는 높은 일반적으로 경로 손실 (pathloss)를 극복하는 목적으로 빔포밍(Beamforming)이 이용될 수 있다. 빔포밍(beamforming)을 이용하기 위해서, 먼저 송신단과 수신단간의 여러 빔페어(beam pair) 중에서 가장 좋은 빔페어(best beam pair)를 검출해야 한다. 이러한 과정을 수신단 입장에서 빔 획득 (Beam acquisition) 또는 빔 트래킹 (Beam tracking) 이라고 할 수 있다. 특히, mmWave에서는 아날로그 빔 포밍 (analog beamforming)을 이용하기 때문에 차량은 빔 획득 (Beam acquisition) 또는 빔 트래킹 (Beam tracking) 과정에서 자신의 안테나 어레이 (antenna array)를 이용하여 서로 다른 시간에 서로 다른 방향으로 빔 (beam)을 스위칭 (switching)하는 빔 스위핑 (beam sweeping)을 수행할 필요가 있다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다
OTDOA 측위 방법은 UE가 eNB, ng-eNB 및 PRS 전용 TP를 포함하는 다수의 TP들로부터 수신된 하향링크 신호들의 측정 타이밍을 이용한다. UE는 위치 서버로부터 수신된 위치 보조 데이터를 이용하여 수신된 하향링크 신호들의 타이밍을 측정한다. 그리고 이러한 측정 결과 및 이웃 TP들의 지리적 좌표들을 기반으로 UE의 위치를 결정할 수 있다.
gNB에 연결된 UE는 TP로부터 OTDOA 측정을 위한 측정 갭(gap)을 요청할 수 있다. 만약, UE가 OTDOA 보조 데이터 내의 적어도 하나의 TP를 위한 SFN을 인지하지 못하면, UE는 RSTD (Reference Signal Time Difference) 측정(Measurement)을 수행하기 위한 측정 갭을 요청하기 전에 OTDOA 참조 셀(reference cell)의 SFN을 획득하기 위해 자율적인 갭(autonomous gap)을 사용할 수 있다.
여기서, RSTD는 참조 셀과 측정 셀로부터 각각 수신된 2개의 서브프레임들의 경계 간의 가장 작은 상대적인 시간 차를 기반으로 정의될 수 있다. 즉, 측정 셀로부터 수신된 서브 프레임의 시작 시간에 가장 가까운 참조 셀의 서브프레임의 시작 시간 간의 상대적인 시간 차이를 기반으로 계산될 수 있다. 한편, 참조 셀은 UE에 의해 선택될 수 있다.
정확한 OTDOA 측정을 위해서는 지리적으로 분산된 3개 이상의 TP들 또는 기지국들로부터 수신된 신호의 TOA(time of arrival)을 측정하는 것이 필요하다. 예를 들어, TP 1, TP 2 및 TP 3 각각에 대한 TOA를 측정하고, 3개의 TOA를 기반으로 TP 1-TP 2에 대한 RSTD, TP 2-TP 3에 대한 RSTD 및 TP 3-TP 1에 대한 RSTD를 계산하여, 이를 기반으로 기하학적 쌍곡선을 결정하고, 이러한 쌍곡선이 교차하는 지점을 UE의 위치로 추청할 수 있다. 이 때, 각 TOA 측정에 대한 정확도 및/또는 불확실성이 생길 수 있는 바, 추정된 UE의 위치는 측정 불확실성에 따른 특정 범위로 알려질 수도 있다.
예를 들어, 두 TP에 대한 RSTD는 수학식 1을 기반으로 산출될 수 있다.
여기서, c는 빛의 속도이고, {xt, yt}는 타겟 UE의 (알려지지 않은) 좌표이고, {xi, yi}는 (알려진) TP의 좌표이며, {x1, y1}은 참조 TP (또는 다른 TP)의 좌표일 수 있다. 여기서, (Ti-T1)은 두 TP 간의 전송 시간 오프셋으로서, "Real Time Differences" (RTDs)로 명칭될 수 있으며, ni, n1은 UE TOA 측정 에러에 관한 값을 나타낼 수 있다.
E-CID (Enhanced Cell ID): 셀 ID (CID) 측위 방법에서, UE의 위치는 UE의 서빙 ng-eNB, 서빙 gNB 및/또는 서빙 셀의 지리적 정보를 통해 측정될 수 있다. 예를 들어, 서빙 ng-eNB, 서빙 gNB 및/또는 서빙 셀의 지리적 정보는 페이징(paging), 등록(registration) 등을 통해 획득될 수 있다.
한편, E-CID 측위 방법은 CID 측위 방법에 더하여 UE 위치 추정치를 향상 시키기 위한 추가적인 UE 측정 및/또는 NG-RAN 무선 자원 등을 이용할 수 있다. E-CID 측위 방법에서, RRC 프로토콜의 측정 제어 시스템과 동일한 측정 방법들 중 일부를 사용할 수 있지만, 일반적으로 UE의 위치 측정만을 위하여 추가적인 측정을 하지 않는다. 다시 말해, UE의 위치를 측정하기 위하여 별도의 측정 설정 (measurement configuration) 또는 측정 제어 메시지(measurement control message)는 제공되지 않을 수 있으며, UE 또한 위치 측정만을 위한 추가적인 측정 동작이 요청될 것을 기대하지 않고, UE가 일반적으로 측정 가능한 측정 방법들을 통해 획득된 측정 값을 보고할 수 있다.
예를 들어, 서빙 gNB는 UE로부터 제공되는 E-UTRA 측정치를 사용하여 E-CID 측위 방법을 구현할 수 있다.
E-CID 측위를 위해 사용할 수 있는 측정 요소의 예를 들면 다음과 같을 수 있다.
- UE 측정: E-UTRA RSRP (Reference Signal Received Power), E-UTRA RSRQ (Reference Signal Received Quality), UE E-UTRA 수신-송신 시간차 (Rx-Tx Time difference), GERAN/WLAN RSSI (Reference Signal Strength Indication), UTRAN CPICH (Common Pilot Channel) RSCP (Received Signal Code Power), UTRAN CPICH Ec/Io
- E-UTRAN 측정: ng-eNB 수신-송신 시간차 (Rx-Tx Time difference), 타이밍 어드밴스 (Timing Advance; TADV), Angle of Arrival (AoA)
여기서, TADV는 아래와 같이 Type 1과 Type 2로 구분될 수 있다.
TADV Type 1 = (ng-eNB 수신-송신 시간차)+(UE E-UTRA 수신-송신 시간차)
TADV Type 2 = ng-eNB 수신-송신 시간차
한편, AoA는 UE의 방향을 측정하는데 사용될 수 있다. AoA는 기지국/TP로부터 반 시계 방향으로 UE의 위치에 대한 추정 각도로 정의될 수 있다. 이 때, 지리적 기준 방향은 북쪽일 수 있다. 기지국/TP는 AoA 측정을 위해 SRS (Sounding Reference Signal) 및/또는 DMRS (Demodulation Reference Signal)과 같은 상향링크 신호를 이용할 수 있다. 또한, 안테나 어레이의 배열이 클수록 AoA의 측정 정확도가 높아지며, 동일한 간격으로 안테나 어레이들이 배열된 경우, 인접한 안테나 소자들에서 수신된 신호들은 일정한 위상 변화(Phase-Rotate)를 가질 수 있다.
UTDOA (Uplink Time Difference of Arrival): UTDOA는 SRS의 도달 시간을 추정하여 UE의 위치를 결정하는 방법이다. 추정된 SRS 도달 시간을 산출할 때, 서빙 셀이 참조 셀로 사용하여, 다른 셀 (혹은 기지국/TP)와의 도달 시간 차이를 통해 UE의 위치를 추정할 수 있다. UTDOA를 구현하기 위해 E-SMLC는 타겟 UE에게 SRS 전송을 지시하기 위해, 타겟 UE의 서빙 셀을 지시할 수 있다. 또한, E-SMLC는 SRS의 주기적/비주기적 여부, 대역폭 및 주파수/그룹/시퀀스 호핑 등과 같은 설정(configuration)을 제공할 수 있다.
두 개의 RSU를 이용한 차량의 위치 인식
도 11은 복수의 RSU들을 이용한 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 (a)을 참조하면, V2X 차량 (EV)은 3개의 RSU들 각각과 통신을 통하여 V2X 차량의 위치를 추정 또는 산출할 수 있다. 구체적으로, V2X 차량 (EV)은 도로 주변에 장착된 3포인트의 RSU들 각각으로부터 수신된 신호로부터 거리를 산출하고, 산출된 거리에 기초하여 자신의 위치를 추정할 수 있다. 즉, V2X 차량 (EV)의 x,y 좌표와 같이 2개의 미지수 값을 계산하기 위해서는 3개의 수식이 필요한바 3개의 RSU들로부터의 신호 수신이 필요할 수 있다.
이 경우, 3개의 RSU 은 거리 측정을 위해서는 상기 3개의 RSU들에 기반한 위치 인식을 위해선, 상기 V2X 차량은 상기 3개의 RSU들 각각과 LOS를 확보해야 한다. 특히, 상기 V2X 차량은 도심 환경의 경우에 도로 상황 및 도로 주변의 건물들로 인하여 RSU 3개 모두와 LOS를 확보할 수 있기 상당히 어려운 점이 있다.
이런 점에서, 도 11 (b)에 도시된 바와 같이, V2X 차량 (EV)이 2개의 RSU들 각각과 통신만으로 V2X 차량의 위치를 산출 및 보정하는 방법을 제안한다. 2 개의 RSU들로부터 위치를 추정할 수 있도록, V2X 차량 (EV)이 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함 또는 구비한 것으로 전제한다.
도 12는 2 개의 분산 안테나를 구비한 V2X 차량의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 12를 참조하면, V2X 차량 (EV)은 2개의 안테나를 포함하고 있다. 두 개의 안테나는 미리 구성된 거리만큼 (또는 소정의 거리) 이격되어 있다. 각각의 안테나는 RF 모듈과 ADC (Analog to Digital Converter)를 통해 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환할 수 있다. 이후 두 안테나로부터 수신된 신호는 데이터 처리 파트와 신호 처리 파트로 각각 전달될 수 있다. 상기 데이터 처리 파트는 디코더를 통해 RSU의 메시지를 추출할 수 있다. RSU 위치 추출 (positioning extractor) 블록은 RSU 메시지에서 RSU의 절대위치에 대응하는 위치 정보를 추출할 수 있다. 상기 추출된 위치 정보는 positioning 값을 계산하는 블록에 전달될 수 있다.
신호 처리 파트는 ADC 이후에 Correlator 를 이용하여 두 신호를 비교 하여 두 신호의 수신 시간 차이를 측정하게 된다. 한 안테나에서 들어온 신호를 고정한 후, 나머지 한 신호에서 수신된 신호를 지연 시키며, correlation 시켜 최대 점을 찾게 되며 이때 신호가 지연된 값이 두 신호의 시간 차이 값 (diff 값) 이 된다. 이후, 위치 산출 블록에 하나의 RSU 로부터 수신된 신호 시간 차이(또는, 수신 시간 차)를 전달 하게 된다.
위치 산출 블록 (Positioning Calculator block)은 데이터 파트로부터 RSU 의 절대 위치를 각각 수신 받게 되고 신호처리 파트로부터 상기 수신 신호 시간 차이 값 (또는, 수신 시간 차)을 각각 수신 받게 된다. 나아가, 상기 위치 산출 블록은 상기 장치에 포함된 지자계 센서를 이용하여 차량의 방향을 수신 받게 된다. 상기 위치 산출 블록은 2개의 RSU 각각에 대해 계산된 RSU 절대 위치, 차이 값 및 상기 차량의 방향 (또는, 전방 방향)을 이용하여 두 개의 쌍곡선을 산출할 수 있다. 상기 위치 산출 블록은 상기 산출된 두 개의 쌍곡선을 이용하여 (또는, 두 개의 쌍곡선의 교점) 차랑 (EV)의 위치를 추정 할 수 있다. 이렇게 추정된 V2X 차량 (EV)의 위치 정보는 OBU의 포지셔닝 (Positioning) 블록으로 전달되어 차량 위치를 업데이트하게 된다.
도 13 및 도 14는 V2X 차량이 분 2 개의 분산 안테나를 이용하여 시간차를 산출하여 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, V2X 차량은 제1 RSU (RSU1)로부터 전송된 신호 (t1에 전송된 신호)를 제1 안테나 및 제2 안테나 각각에서 수신 받을 수 있다. 이 경우, 상기 제1 안테나는 제2 시간 (t2)에 상기 제1 RSU의 신호를 수신 받고, 상기 제2 안테나는 제3 시간 (t3)에 상기 제1 RSU의 신호를 수신 받을 수 있다. 상기 차량은 상기 제2 시간 및 상기 제3 시간의 차이 (또는, 제1 수신 시간 차)에 기초하여 상기 제1 RSU와의 상대적인 거리를 추정할 수 있다.
도 14 (a)를 참조하면, 상술한 방식과 같이 시간 차이를 이용할 경우, 수신 시간 차와 유사하게 쌍곡선의 수식을 이용하여 상기 제1 RSU와의 상대적인 거리가 추정될 수 있다. 상기 쌍곡선의 수식에 기초하면, 상기 차량을 기준으로 쌍곡선을 따라 상기 제1 RSU가 위치할 수 있다. 한편, 상기 제1 RSU는 자신의 절대 위치를 포함하는 신호를 전송할 수 있다.
도 14 (b)를 참조하면, 상기 제1 RSU의 절대 위치를 반영하여 상기 쌍곡선과 관련된 상기 제1 RSU의 위치가 고정될 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량을 기준으로 하는 쌍곡선 수식 (또는, 기존 쌍곡선 수식)은 상기 제1 RSU의 위치를 고정함으로써 상기 제1 RSU를 기준으로 상기 V2X 차량이 위치할 수 있는 여러 후보 위치들을 나타내는 쌍곡선 수식으로 변환될 수 있다. 다시 말하자면, 상기 제1 RSU의 절대 위치를 기준으로 상기 산출된 시간 차 (또는, 제1 수신 시간 차)에 따른 상대적 거리를 갖는 복수의 V2X 차량의 후보 위치들과 대응하는 쌍곡선이 산출될 수 있다. 즉, 도 14 (b)에 도시된 바와 같이, 기존 쌍곡선 수식에 따른 쌍곡선 (도 14 (a)에 도시된 쌍곡선)은 제1 RSU의 절대 위치를 기준으로 반전될 수 있다.
다만, 도 14 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 RSU의 절대 위치를 기준으로 하는 쌍곡선은 복수개 존재할 수 있다. 상기 V2X 차량의 위치를 추정하기 위해서 상기 복수의 쌍곡선들 중 하나의 쌍곡선을 특정할 필요가 있다.
상기 특정을 위해서, 상기 V2X 장치의 지자계 센서를 이용하여 측정된 V2X 차량의 방향 (또는, 전방 방향, 진행 방향)을 추가적으로 고려할 수 있다. 즉, 상기 V2X 차량은 상기 V2X 차량의 방향을 반영할 경우에 상기 복수의 쌍곡선 중에서 상기 차량의 반향과 대응하는 방향을 갖는 하나의 쌍곡선 (또는, 제1 쌍곡선)을 특정할 수 있다. 다시 말하자면, 지자계 센서를 이용한 V2X 차량의 방향, 상기 제1 RSU의 절대 위치 및 상기 산출된 시간 차를 반영하여 하나의 쌍곡선을 산출할 수 있다. 이 경우, 상기 특정된 하나의 쌍곡선 (또는, 제1 쌍곡선)을 따라 상기 V2X 차량이 위치할 수 있다.
이와 같이, 상기 V2X 차량은 제1 안테나 및 제2 안테나 각각에서 수신된 상기 제1 RSU 신호로부터 산출된 제1 시간 차 (또는, 제1 수신 시간 차), 상기 V2X 차량의 방향, 상기 제1 RSU의 절대 위치를 통하여 상기 V2X 차량이 위치할 수 있는 복수의 위치들과 대응하는 하나의 쌍곡선 (또는, 제1 쌍곡선)을 산출할 수 있다.
도 15는 V2X 차량이 두 RSU 각각으로부터 수신된 신호에 기초하여 자신의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, V2X 차량은 도 14를 참조하여 설명한 방식으로 제1 RSU의 신호에 기초한 제1 쌍곡선 및 제2 RSU의 신호에 기초한 제2 쌍곡선 각각을 특정 또는 산출할 수 있다. 상기 V2X 차량은 두 쌍곡선의 교점을 산출할 수 있고, 상기 교점에 기초하여 상기 V2X 차량의 절대 위치를 추정할 수 있다.
구체적으로, 상기 V2X 차량은 제1 안테나 및 제2 안테나를 이용하여 제1 RSU (RSU1) 및 제2 RSU (RSU2) 각각으로부터 제1 신호 및 제2 신호를 수신 받을 수 있다. 상기 V2X 차량은 상기 제1 신호에 대한 분산 안테나들 사이의 수신 시간 차이인 제1 시간 차 (또는, 제1 수신 시간 차) 및 상기 제2 신호에 대한 수신 시간 차이인 제2 시간 차 (또는, 제2 수신 시간 차)를 산출할 수 있다. 또한, 상기 V2X 차량은 상기 제1 신호로부터 상기 제1 RSU의 절대 위치를 획득하고, 상기 제2 신호로부터 제2 RSU의 절대 위치를 획득할 수 있고, 지자계 센서 등을 통하여 상기 V2X 차량의 방향 (또는, 전방 방향, 진행 방향)을 획득할 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량은 제 상기 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이 제1 시간 차, 상기 차량의 방향, 상기 제1 RSU의 절대 위치에 기초하여 제1 쌍곡선을 산출할 수 있고, 상기 제2 시간 차, 상기 차량의 방향, 상기 제2 RSU의 절대 위치에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출할 수 있다.
이 경우, 상기 차량은 상기 제1 쌍곡선과 상기 제2 쌍곡선의 교점을 산출하고, 산출된 교점에 기초하여 자신의 절대 위치를 추정할 수 있다. 단, 상기 두 쌍곡선 또는 두 쌍곡선 수식을 통해 추정된 상기 차량의 위치는 두 시간 차 각각에 대응하는 두 안테나 사이의 위치의 차이에 의해 소정의 오차가 발생할 수 있다. 다시 말하자면, 상기 V2X 차량의 위치는 상기 제1 안테나 또는 상기 제2 안테나를 기준으로 결정되며, 상기 제1 쌍곡선과 상기 제2 쌍곡선의 교점이 상기 제1 안테나 또는 제2 안테나에 위치하지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량이 상기 교점에 기초하여 자신의 위치를 추정할 경우에 오차가 발생할 수 있다. 이하에서는 상기 소정의 오차를 보정하는 방법을 자세히 서술한다.
도 16 및 도 17은 2 개의 RSU를 이용한 위치 추정에서 오차를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, 상기 제1 안테나는 차량에서 전방에 위치하는 전방 안테나이고, 상기 제2 안테나는 상기 차량에서 후방에 위치하는 후방 안테나로 정의될 수 있고, 소정의 거리로 분산 배치될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 V2X 차량의 위치는 상기 제1 안테나 또는 상기 제2 안테나를 기준으로 결정될 수 있다 (일반적으로 상기 V2X 차량의 위치는 상기 제1 안테나의 위치와 대응할 수 있음).
도 16 및 도 17을 참조하면, 도 16은 제1 RSU의 신호 및/또는 상기 제2 RSU의 신호 각각이 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 제1 안테나에 먼저 수신되는 경우를 도시하며, 도 17은 제1 RSU의 신호 및/또는 상기 제2 RSU의 신호 각각이 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 제2 안테나에 먼저 수신되는 경우를 도시한다.
먼저, 상기 도 16을 참조하여, 상기 제1 RSU의 신호 및/또는 상기 제2 RSU의 신호 각각이 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 제1 안테나에 먼저 수신되는 것을 전제로 상기 오차를 보정하는 방법을 설명한다.
상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 쌍곡선의 교점은 도 16에서 도시된 바와 같이 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 직선 (이하, 제1 직선) 상에 위치하지 않을 수 있다. 즉, 상기 교점과 상기 차량의 위치 (일반적으로 전방 안테나인 제1 안테나의 위치)가 일치하지 않을 수 있다.
예컨대, 상기 제1 시간 차가 0인 경우에 상기 제1 쌍곡선은 상기 제1 직선의 중심에 교차하고, 상기 제1 시간 차가 0보다 큰 경우 상기 제1 쌍곡선은 상기 제1 직선 상 제1 안테나 쪽으로 치우친 위치에서 교차할 수 있다. 여기서, 치우친 정도의 크기는 상기 제1 시간 차의 크기에 기초하여 종속한다. 즉, 상기 제1 시간 차 및 상기 제2 시간 차가 상이한 경우에 상기 제1 쌍곡선과 상기 제1 직선이 교차하는 위치는 상기 제2 쌍곡선과 상기 제1 직선이 교차하는 위치가 상이할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 쌍곡선과 상기 제2 쌍곡선 간의 교차점은 상기 제1 직선 상에 위치할 수 없다.
따라서, 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 쌍곡선의 교점이 상기 차량의 위치 (또는, 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 어느 하나의 안테나 위치)에 위치하도록 보정이 수행될 필요가 있다.
이를 위해, 상기 V2X 차량은 상기 제1 쌍곡선이 상기 제1 직선 상 교차하는 제1 교차 위치 및 상기 제2 쌍곡선이 제2 직선 상 교차하는 제2 교차 위치를 결정하고, 결정된 제1 교차 위치 및 제2 교차 위치에 기반하여 상기 제1 쌍곡선을 보정하기 위한 제1 오프셋 및 상기 제2 쌍곡선을 보정하기 위한 제2 오프셋을 결정할 필요가 있다.
구체적으로, 상기 V2X 차량은 제1 시간 차에 전파 속도를 곱하여 제1 거리 차 (또는, 제1 거리)를 산출하고, 상기 제2 시간 차에 전파 속도를 곱하여 제2 거리 차 (또는, 제2 거리)를 산출할 수 있다. 상기 V2X 차량은 상기 산출된 제1 거리차 및 상기 소정의 거리 (또는, 분산 거리)를 하기의 수학식 2에 반영하여 제1 이격 거리를 산출할 수 있다. 이 경우, 마찬가지로, 상기 V2X 차량은 상기 산출된 제2 거리차 및 상기 분산 거리를 하기의 수학식 2에 반영하여 제2 이격 거리를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제1 안테나에서 RSU의 신호가 먼저 도달하는 경우, 상기 
은 상기 제1 이격 거리 및/또는 상기 제2 이격 거리와 대응하고, 상기 Dantenna는 상기 분산 거리 또는 소정의 거리와 대응하며, 상기 Ddiff는 상기 제1 거리 차 및/또는 상기 제2 거리 차와 대응한다.
다음으로, 상기 차량은 상기 제1 이격 거리에 기초하여 상기 제1 오프셋을 결정하고, 상기 제2 이격 거리에 기초하여 상기 제2 오프셋을 결정할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리와 대응한 값으로 결정되고, 상기 제2 오프셋은 상기 제2 이격 거리와 대응한 값으로 결정될 수 있다.
상기 V2X 차량은 상기 제1 오프셋을 상기 제1 쌍곡선 (또는, 상기 제1 쌍곡선에 대한 수식)에 적용하여 상기 제1 쌍곡선을 보정 (또는, 평행 이동)하고, 상기 제2 오프셋을 상기 제2 쌍곡선 (또는, 상기 제2 쌍곡선에 대한 수식)에 적용하여 상기 제2 쌍곡선을 보정 (또는, 평행 이동)할 수 있다. 이 경우, 상기 보정된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 쌍곡선의 교점 (또는, 보정 교점)은 상기 제1 안테나의 위치와 대응하게 되므로, 상기 V2X 차량은 상기 보정 교점에 기초하여 자신의 위치를 결정할 수 있다.
이 경우, 상기 차량은 상기 제1 쌍곡선과 상기 제2 쌍곡선 간의 교점과 상기 차량의 위치 (또는, 제1 안테나의 위치) 간의 불일치에 따른 오차를 보정할 수 있다.
이와 달리, 도 17과 같이, 상기 제1 RSU의 신호가 후방 안테나인 제2 안테나에 먼저 도달하는 경우, 상기 제1 이격 거리 및 상기 제2 이격 거리가 달리 결정될 수 있다.
구체적으로, 도 17을 참조하면, 상기 제1 오프셋은 상기 수학식 2에 의해 도출된 제1 이격 거리에 상기 제1 거리 차 (또는, 제1 거리)를 합한 값과 대응하며, 상기 제2 오프셋은 상기 수학식 2에 의해 도출된 제2 이격 거리에 상기 제2 거리차(또는, 제2 거리)를 합한 값과 대응한다.
즉, 상기 RSU의 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 어느 안테나에 먼저 도달하였는지에 따라 상기 제1 오프셋 및 상기 제2 오프셋이 달리 결정될 수 있다.
도 18 및 도 19는 RSU의 배치 상황에 따른 V2X 차량의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, RSU이 같은 시간에 수신되는 거리에 있지 않을 수 있다. 다시 말하자면, 상기 V2X 차량은 제1 RSU로부터 제1 신호 및 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 동일 타이밍에 수신 받지 못할 수 있다.
예컨대, 상기 V2X 차량이 T1 시간에 제1 RSU (RSU1) 과 통신을 통해 제1 RSU의 고정 위치를 수신 받게 되고 수신 시간 간의 시간 차를 이용하여 쌍곡선의 수식을 얻게 된다. 이때, 다른 RSU 가 존재하지 않아 상기 2 개의 RSU를 이용한 위치 추정 방식을 사용할 수 없다. 이후, 상기 차량은 IMU (Inertial Measurement Unit) 등을 이용하여 다음 RSU (RSU2, 제2 RSU)가 나올 때까지 이동한 위치를 추적하여 이동한 거리량을 측정하게 된다. 다시 말하자면, 상기 V2X 차량은 IMU 등의 관성 센서를 이용하여 T1 이후 상기 차량의 위치 변화량 (또는, 누적된 관성 변화량)을 지속적으로 누적시킬 수 있다.
T1 시간 이후인 T2 시간에 제2 RSU (RSU2)가 전송한 제2 신호가 수신된 경우, 상기 V2X 차량은 T1 시간에 획득한 제1 RSU의 절대 위치 및/또는 쌍곡선 수식에 상기 위치 변화량 (또는, T1에서 T2까지의 추정된 위치 변화량)을 반영할 수 있다. 예컨대, 상기 V2X 차량은 상기 위치 변화량을 상기 제1 RSU의 절대 위치 및/또는 쌍곡선 수식에 반영하여 가상 제1 RSU (Virtual RSU1)에서의 쌍곡선 수식을 산출할 수 있다. 또는, 상기 V2X 차량은 상기 위치 변화량을 상기 제1 RSU의 절대 위치에 반영하여 가상 제1 RSU (Virtual RSU1)의 절대 위치를 결정할 수 있고, 상기 결정된 가상 제1 RSU의 절대 위치, T1에 획득한 제1 수신 시간 차 및 상기 전방 방향에 기초하여 가상 제1 쌍곡선을 추정할 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량은 상기 위치 변화량이 반영된 제1 RSU의 절대 위치 및/또는 쌍곡선 수식과, 상기 T2 시간에 획득한 제2 RSU의 절대 위치 및 쌍곡선 수식을 이용하여 상술한 위치 추정 방식 (도 14 내지 도 17)에 따라 자신의 위치를 추정할 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 V2X 차량은 제1 RSU (RSU1)만을 이용하여 자신의 위치를 추정할 수 있다.
V2X 차량은 T1 시간에 제1 RSU (RSU1)와 통신을 통해 제1 RSU의 절대 위치 및 상술한 제1 시간 차에 기초한 쌍곡선의 수식을 획득할 수 있다. 이때, 상기 V2X 차량은 다른 RSU 가 존재하지 않은 바 도 14 내지 도 17에서 제안한 위치 추정 방식에 따라 자신의 절대 위치를 추정 또는 생성할 수 없다. 한편, 상기 V2X 차량은 상기 획득 제1 RSU의 절대 위치 및/또는 상술한 시간 차 (또는, 상기 쌍곡선 수식)을 미리 저장해 둘 수 있다.
이후, T2에서 상기 차량은 도 18에서 설명한 바와 같이 IMU 를 이용하여 추정된 위치 변화량을 상기 저장된 제1 RSU의 절대 위치 (및/또는, 쌍곡선 수식에) 적용하여, 상기 가상의 제1 VRU의 절대 위치를 추정하고, 상기 제1 수신 시간 차에 기반하여 가상의 쌍곡선 수식을 산출할 수 있다. 또한, 상기 V2X 차량은 T2에서 상기 제1 RSU로부터 재차 신호를 수신 받고 (예컨대, T1 이후 주기적으로 전송되는 제1 신호를 반복 수신), 수신된 신호에 기초하여 새로운 쌍곡선 (또는, 새로운 쌍곡선 수식)을 산출할 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량은 가상의 제1 VRU에 대한 가상의 쌍곡선과 상기 새로운 쌍곡선에 기초하여 도 14 내지 도 17에서 제안한 위치 추정 방식에 따라 자신의 절대 위치를 추정 또는 생성할 수 있다.
예컨대, 상기 V2X 차량은 T1 시간에 제1 RSU로부터 수신된 신호에 기초하여 제3 시간 차 및 상기 제1 RSU의 제3 절대 위치를 획득할 수 있다. 상기 V2X 차량은 상기 제3 절대 위치 및 제3 시간차에 기초하여 제3 쌍곡선 또는 제3 쌍곡선 수식을 획득하여 저장해 둘 수 있다. 이 후, 상기 V2X 차량은 T2 시간에서 상기 제1 RSU로부터 새로운 신호를 수신 받을 수 있고, 상기 T2에 수신된 제1 RSU의 신호에 기초하여 제4 쌍곡선 또는 제4 쌍곡선 수식을 획득할 수 있다. 또한, 상기 V2X 차량은 센서를 통해 T1 이후의 T2까지의 위치 변화량을 획득할 수 있다. 상기 차량은 상기 획득한 위치 변화량을 상기 제3 절대 위치 (및/또는 상기 제3 쌍곡선 또는 상기 제3 쌍곡선 수식)에 적용하고, 가상의 제3 쌍곡선 및 가상의 제1 RSU의 절대 위치를 추정할 수 있다. 상기 V2X 차량은 상기 제4 쌍곡선 및 상기 가상의 제3 쌍곡선에 기초하여 도 14 내지 도 17에서 제안한 위치 추정 방식에 따라 자신의 절대 위치를 추정 또는 생성할 수 있다.
도 20은 복수의 V2X 차량이 협력하여 두 RSU를 이용한 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참조하면, 상기 두 대의 V2X 차량 중 적어도 하나의 V2X 차량은 분산 안테나가 구비되지 않을 수 있다. 이 경우, 두 RSU (RSU1, RSU2) 사이에 위치한 두 대의 V2X 차량 (RV1, RV2)은 각각 하나의 안테나를 이용하여 RSU 신호를 수신 받을 수 있다. 여기서, 두 V2X 차량(RV1, RV2)의 ADAS 센서를 이용하여 정확한 상대 위치를 파악할 수 있다.
이와 같이, 상기 두 V2X 차량 간에 측정된 상대 위치에 기반한 상대적 거리 (예컨대, 소정의 거리 또는 분산 거리와 대응하는)를 산출할 수 있는 경우, 상기 두 V2X 차량은 하나의 안테나로 상기 두 RSU의 신호를 수신하더라도 상기 상대적 거리로 분산된 안테나들로 신호를 수신하는 것과 같이 운용될 수 있다. 즉, 두 V2X 차량은 상호간의 상대 위치와 자신이 RSU 로부터 수신된 시간을 서로 공유 하게 되면 두 대의 V2X 차량은 가상의 듀얼 안테나 (또는 두 개의 분산 안테나)를 가지는 구조를 가지게 된다. 이를 이용하여 앞에서 설명한 알고리즘을 이용하여 두 V2X 차량의 절대 위치를 구할 수 있게 된다.
예컨대, 제1 V2X 차량 (RV1)과 제2 V2X 차량 (RV2) 각각은 특정 타이밍에 제1 RSU (RSU1) 및 제2 RSU (RSU2) 각각으로부터 신호를 수신 받을 수 있다. 상기 V2X 제1 차량 및 상기 제2 V2X 차량은 각자 상기 제1 RSU로부터 수신된 신호의 시간에 대한 정보 및 상기 제2 RSU로부터 수신된 신호의 시간에 대한 정보를 서로 공유할 수 있다. 상기 제1 V2X 차량 및 상기 제2 V2X 차량은 상기 공유된 시간 정보를 통하여 상기 제1 RSU로부터 수신된 신호의 제1 시간 차 및 상기 제2 RSU로부터 수신된 신호의 제2 시간 차를 산출할 수 있다. 상기 제1 V2X 차량 및 상기 제2 V2X 차량은 상기 제1 시간 차 및 상기 상대적 거리에 기초하여 제1 쌍곡선을 획득할 수 있고, 상기 제2 시간 차 및 상기 상대적 거리에 기초하여 제2 쌍곡선을 획득할 수 있다. 상기 제1 차량 및 상기 제2 차량은 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 쌍곡선의 교점 (또는, 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 쌍곡선)에 기초하여 도 15 및 도 16에서 설명한 오프셋을 적용하여 제1 V2X 차량 또는 제2 V2X 차량에 상기 쌍곡선의 교점이 위치하도록 보정할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 V2X 차량 또는 상기 제2 V2X 차량은 상기 보정된 쌍곡선의 교점 및 상기 상대적 거리에 대한 정보에 기초하여 제1 V2X 차량에 대한 절대 위치 및 상기 제2 V2X 차량에 대한 절대 위치를 추정할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 V2X 차량 또는 상기 제2 V2X 차량은 상기 보정된 쌍곡선의 교점에 기초하여 상기 제1 V2X 차량의 절대 위치를 추정하고, 추정된 상기 제1 V2X 차량의 절대 위치에 상기 상대적 거리를 반영하여 상기 제2 V2X 차량에 대한 절대 위치를 추정할 수 있다.
이와 같이, 1개 또는 2개의 분산 안테나를 가진 V2X 차량은 제안한 방법을 통해 두 개의 RSU (또는, 하나의 RSU)만을 이용하여 자신의 위치를 정확히 추정 또는 인식할 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량은 두 RSU 각각과 LOS를 확보화기 용이하고, 두 RSU 또한 도로 상 V2X 차량과 LOS를 확보할 수 있는 위치 또는 배열로 용이하게 설치될 수 있다. 특히, GPS 가 되지 않는 음영 지역이나 GPS 가 부정확한 도심지에서도 상기 V2X 차량은 두 RSU만으로 정확한 자신의 위치를 추정 또는 인식할 수 있다.
도 21은 V2X 차량이 두 개의 RSU를 이용하여 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 21을 참조하면, V2X 차량은 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테를 통하여 제1 RSU로부터 제1 신호를 수신하고 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신 받을 수 있다 (S301). 여기서, 상기 제1 안테나는 상기 V2X 차량의 앞쪽에 배치된 전방 안테나이고, 상기 제2 안테나는 상기 V2X 차량의 뒤쪽에 배치된 후방 안테나 일 수 있다. 또한, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 상기 V2X 차량의 전장 방향으로 소정의 거리 (또는, 분산 거리)로 분산되어 배치될 수 있다.
상기 제1 RSU 및 상기 제2 RSU는 특정 위치에 고정되어 있다. 예컨대, 상기 제1 RSU 및 상기 제2 RSU는 도로 주변에 고정 배치될 수 있다. 상기 제1 RSU 및 상기 제2 RSU는 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 주기적으로 전송할 수 있고, 상기 제1 신호는 상기 제1 RSU에 대한 위치 정보 (또는, GSP 정보)가 포함될 수 있고, 상기 제2 신호는 상기 제2 RSU에 대한 위치 정보 (또는, GPS 정보)가 포함될 수 있다. 또는, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 특정 시간에 동시에 전송될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 RSU와 상기 제2 RSU는 서로 동일한 타이밍에 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 전송하도록 미리 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 V2X 차량은 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 각각에서 상기 제1 신호가 수신된 시간 차이인 제1 시간 차를 측정 (또는, 산출, 획득)할 수 있고, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 각각에서 상기 제2 신호가 수신된 시간 차이인 제2 시간 차를 측정 (또는, 산출, 획득)할 수 있다 (S303). 여기서, 제1 시간 차는 제1 TDoA (time difference of arrival), 상기 제2 시간 차는 제2 TDoA와 대응할 수 있다.
다음으로, 상기 V2X 차량은 상기 제1 시간 차에 기초하여 자신의 위치를 추정하기 위한 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 자신의 위치를 추정하기 위한 제2 쌍곡선을 산출 또는 결정할 수 있다(S305). 또한, 상기 V2X 차량은 복수의 쌍곡선들 중 어느 하나의 쌍곡선의 특정을 위해 지자계 센서를 통한 전방 방향을 측정 또는 검출할 수 있다. 여기서, 전방 방향은 상기 V2X 차량의 정주행 방향이거나, 상기 제2 안테나에서 상기 제1 안테나로 향하는 방향일 수 있다.
구체적으로, 상기 V2X 차량은 상기 제1 시간 차 및 상기 제1 RSU의 절대 위치에 기초하여 복수의 쌍곡선들을 산출할 수 있고, 상기 복수의 쌍곡선들 각각은 상기 V2X 차량이 위치할 수 있는 복수의 후보 위치들을 나타낸다. 이 때, 상기 V2X 차량은 상기 검출된 전방 방향을 추가적으로 고려하여 상기 복수의 쌍곡선들 중에서 상기 검출된 전방 방향에 대응하는 하나의 쌍곡선을 특정할 수 있고, 상기 특정된 하나의 쌍곡선이 제1 쌍곡선으로 결정될 수 있다.
마찬가지로, 상기 V2X 차량은 상기 제2 시간 차 및 상기 제2 RSU의 절대 위치에 기초하여 복수의 쌍곡선들을 산출할 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량은 상기 검출된 전방 방향을 추가적으로 고려하여 상기 복수의 쌍곡선들 중에서 상기 검출된 전방 방향에 대응하는 하나의 쌍곡선을 특정할 수 있고, 상기 특정된 하나의 쌍곡선이 제2 쌍곡선으로 결정될 수 있다.
또는, 상기 V2X 차량은 제1 시간에 상기 제1 RSU로부터 제1 신호만을 수신 받고, 이 후 제2 시간에 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신 받을 수 있다. 이 경우, 상기 V2X 차량은 상기 제1 RSU가 아닌 제2 시간에 가상의 제1 RSU로부터 가상의 제1 신호가 수신된 것으로 가정하여 상기 제1 쌍곡선을 결정할 수 있다. 구체적으로, 상기 V2X 차량은 제1 시간에 제1 신호만 수신되더라도, 상기 제1 신호에 포함된 제1 RSU에 대한 위치 정보 및 상기 제1 신호에 기초하여 측정한 제1 시간 차 (또는, 제1 쌍곡선과 관련된 쌍곡선 수식)을 저장해둘 수 있다. 상기 V2X 차량은 IMU 등 관성 선서를 통해 상기 제1 시간부터 상기 제2 시간까지 위치 변화량을 추정할 수 있다. 상기 제2 시간에 상기 제2 신호가 수신된 경우, 상기 V2X 차량은 상기 제1 RSU에 대한 위치에 상기 위치 변화량을 적용하여 상기 가상의 제1 RSU에 대한 위치 정보를 결정 (및/또는, 상기 제1 쌍곡선과 관련된 쌍곡선 수식에 상기 위치 변화량을 적용하여 상기 가상 제1 RSU와 관련된 가상의 쌍곡선 수식)을 추정할 수 있다. 상기 V2X 차량은 상기 가상의 제1 RSU에 대한 위치 정보, 상기 제1 시간 차, 상기 전방 방향에 기초하여 상기 제1 쌍곡선 (또는, 가상 제1 쌍곡선)을 산출할 수 있다.
또는, 상기 제1 시간에 상기 제1 RSU로부터 수신된 신호를 제1 신호로 정의하고, 상기 제2 시간에 상기 제1 RSU로부터 수신된 신호를 제2 신호로 정의하여 상기 V2X 차량의 위치를 산출하는 방식들이 적용될 수 있다.
다음으로, 상기 V2X 차량은 상기 제1 쌍곡선에 제1 오프셋을 적용하여 상기 제1 쌍곡선을 보정하고, 상기 제2 쌍곡선에 제2 오프셋을 적용하여 상기 제2 쌍곡선을 보정할 수 있다 (S307). 여기서, 상기 제1 오프셋 및 상기 제2 오프셋은 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 쌍곡선의 교점을 상기 V2X 차량의 상기 제1 안테나 또는 상기 제2 안테나에 위치시키기 위한 값으로 결정된다. 즉, 상기 제1 쌍곡선은 상기 제1 오프셋의 적용으로 보정되면 상기 제1 안테나 위치에서 교차하고, 상기 제2 쌍곡선은 상기 제2 오프셋의 적용으로 보정되면 상기 제1 안테나 위치에서 교차한다.
한편, 상기 V2X 차량의 위치는 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 어느 하나를 기준으로 결정되나, 설명의 편의를 위해서 상기 V2X 차량의 위치는 상기 제1 안테나의 위치와 대응하거나 상기 제1 안테나의 위치를 기준으로 결정되는 것으로 설명한다.
구체적으로, 상기 V2X 차량은 상기 제1 오프셋을 결정하기 위해서 상기 제1 시간 차 또는 제1 시간 차에 전파 속도 (예컨대, 3×1010㎝/sec)를 곱하여 제1 거리를 산출할 수 있다. 수학식 2에 기초하여, 상기 V2X 차량은 상기 소정의 거리 (또는, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나의 분산 거리)에 상기 제1 거리를 빼고, 그 결과 값을 2로 나눔으로써 제1 이격 거리를 산출할 수 있다.
상기 제1 이격 거리가 산출된 경우, 상기 V2X 차량은 상기 제1 이격 거리에 기초하여 상기 제1 오프셋을 결정할 수 있다. 상기 제1 신호가 상기 제1 안테나에 먼저 수신된 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리와 대응하는 값으로 결정된다. 이와 달리, 상기 제1 신호가 상기 제2 안테나에 먼저 수신된 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리에 상기 제1 거리를 더한 값으로 결정된다.
마찬가지로, 상기 V2X 차량은 상기 제2 오프셋을 결정하기 위해서 상기 제2 시간 차 또는 제2 시간 차에 전파 속도 (예컨대, 3×1010㎝/sec)를 곱하여 제2 거리를 산출할 수 있다. 수학식 2에 기초하여, 상기 V2X 차량은 상기 소정의 거리 (또는, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나의 분산 거리)에 상기 제2 거리를 빼고, 그 결과 값을 2로 나눔으로써 제2 이격 거리를 산출할 수 있다.
상기 제2 이격 거리가 산출된 경우, 상기 V2X 차량은 상기 제2 이격 거리에 기초하여 상기 제2 오프셋을 결정할 수 있다. 상기 제2 신호가 상기 제1 안테나에 먼저 수신된 경우, 상기 제2 오프셋은 상기 제2 이격 거리와 대응하는 값으로 결정된다. 이와 달리, 상기 제2 신호가 상기 제2 안테나에 먼저 수신된 경우, 상기 제2 오프셋은 상기 제2 이격 거리에 상기 제2 거리를 더한 값으로 결정된다.
다음으로, 상기 V2X 차량은 상기 보정된 제1 쌍곡선 및 상기 보정된 제2 쌍곡선 (또는, 상기 제1 오프셋이 적용된 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 제2 쌍곡선) 간의 교점에 기초하여 자신의 위치를 결정할 수 있다 (S309). 예컨대, 상기 V2X 차량의 위치가 상기 제1 안테나의 위치와 동일 또는 대응하는 경우, 상기 V2X 차량은 상기 보정된 제1 쌍곡선 및 상기 보정된 제2 쌍곡선 교점을 자신의 위치로 결정할 수 있다.
발명이 적용되는 통신 시스템 예
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 발명의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
도 22은 본 발명에 적용되는 통신 시스템을 예시한다.
도 22을 참조하면, 본 발명에 적용되는 통신 시스템(1)은 무선 기기, 기지국 및 네트워크를 포함한다. 여기서, 무선 기기는 무선 접속 기술(예, 5G NR(New RAT), LTE(Long Term Evolution))을 이용하여 통신을 수행하는 기기를 의미하며, 통신/무선/5G 기기로 지칭될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(100a), 차량(100b-1, 100b-2), XR(eXtended Reality) 기기(100c), 휴대 기기(Hand-held device)(100d), 가전(100e), IoT(Internet of Thing) 기기(100f), AI기기/서버(400)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량은 무선 통신 기능이 구비된 차량, 자율 주행 차량, 차량간 통신을 수행할 수 있는 차량 등을 포함할 수 있다. 여기서, 차량은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)(예, 드론)를 포함할 수 있다. XR 기기는 AR(Augmented Reality)/VR(Virtual Reality)/MR(Mixed Reality) 기기를 포함하며, HMD(Head-Mounted Device), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등의 형태로 구현될 수 있다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 컴퓨터(예, 노트북 등) 등을 포함할 수 있다. 가전은 TV, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다. IoT 기기는 센서, 스마트미터 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기지국, 네트워크는 무선 기기로도 구현될 수 있으며, 특정 무선 기기(200a)는 다른 무선 기기에게 기지국/네트워크 노드로 동작할 수도 있다.
무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)을 통해 네트워크(300)와 연결될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)에는 AI(Artificial Intelligence) 기술이 적용될 수 있으며, 무선 기기(100a~100f)는 네트워크(300)를 통해 AI 서버(400)와 연결될 수 있다. 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G(예, LTE) 네트워크 또는 5G(예, NR) 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다. 무선 기기(100a~100f)는 기지국(200)/네트워크(300)를 통해 서로 통신할 수도 있지만, 기지국/네트워크를 통하지 않고 직접 통신(e.g. 사이드링크 통신(sidelink communication))할 수도 있다. 예를 들어, 차량들(100b-1, 100b-2)은 직접 통신(e.g. V2V(Vehicle to Vehicle)/V2X(Vehicle to everything) communication)을 할 수 있다. 또한, IoT 기기(예, 센서)는 다른 IoT 기기(예, 센서) 또는 다른 무선 기기(100a~100f)와 직접 통신을 할 수 있다.
무선 기기(100a~100f)/기지국(200), 기지국(200)/기지국(200) 간에는 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)이 이뤄질 수 있다. 여기서, 무선 통신/연결은 상향/하향링크 통신(150a)과 사이드링크 통신(150b)(또는, D2D 통신), 기지국간 통신(150c)(e.g. relay, IAB(Integrated Access Backhaul)과 같은 다양한 무선 접속 기술(예, 5G NR)을 통해 이뤄질 수 있다. 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)을 통해 무선 기기와 기지국/무선 기기, 기지국과 기지국은 서로 무선 신호를 송신/수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신/연결(150a, 150b, 150c)은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 송신/수신할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 다양한 제안들에 기반하여, 무선 신호의 송신/수신을 위한 다양한 구성정보 설정 과정, 다양한 신호 처리 과정(예, 채널 인코딩/디코딩, 변조/복조, 자원 매핑/디매핑 등), 자원 할당 과정 등 중 적어도 일부가 수행될 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 예
도 23는 본 발명에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 23를 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩셋의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩셋을 의미할 수도 있다. 또한, 상기 송신기 및/또는 상기 수신기는 소정의 거리로 분산된 두 개 이상의 분산 안테나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 UE는 상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서 (102)와 메모리(104)를 포함할 수 있다. 메모리(104)는 도 11 내지 도 21에서 설명된 실시예들과 관련된 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 프로그램들이 포함될 수 있다.
프로세서(102)는 상기 프로세서는 상기 제1 안테나 및 제2 안테나를 제어하여 상기 제1 RSU 로부터 제1 신호 및 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 수신 시간 차 (time difference of arrival) 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 수신 시간 차를 측정하고, 상기 프로세서는 상기 제1 수신 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 수신 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 수신 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 수신 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정되고, 상기 V2X 차량의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 프로세서 (102) 및 메모리(104)를 포함하는 칩 셋이 구성될 수 있다. 이 경우, 칩 셋은 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 동작은 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나에서 상기 제1 RSU로부터 제1 신호 및 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 수신 시간 차 (time difference of arrival) 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 수신 시간 차를 측정하며, 상기 제1 수신 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 수신 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 수신 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 수신 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며, 상기 V2X 차량의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 동작은 메모리(104)에 포함된 프로그램에 기초하여 도 11 내지 도 21에서 설명한 실시예들에 따라 V2X 차량의 위치를 결정하는 동작들을 수행할 수 있다.
또는, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공되며, 상기 동작은 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나 각각으로부터 상기 제1 RSU (road side unit)로부터 제1 신호 및 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 수신 시간 차 (time difference of arrival) 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 수신 시간 차를 측정하며, 상기 제1 수신 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 수신 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 수신 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 수신 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며, 상기 V2X 차량의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 동작은 메모리(104)에 포함된 프로그램에 기초하여 도 11 내지 도 21에서 설명한 실시예들에 따라 상기 V2X 차량에 대한 위치를 결정하는 동작들을 수행할 수 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
본 발명이 적용되는 무선 기기 활용 예
도 24은 본 발명에 적용되는 무선 기기의 다른 예를 나타낸다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다(도 25 참조).
도 24을 참조하면, 무선 기기(100, 200)는 도 23의 무선 기기(100,200)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200)는 통신부(110), 제어부(120), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(112) 및 송수신기(들)(114)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(112)는 도 23의 하나 이상의 프로세서(102,202) 및/또는 하나 이상의 메모리(104,204) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(114)는 도 23의 하나 이상의 송수신기(106,206) 및/또는 하나 이상의 안테나(108,208)을 포함할 수 있다. 제어부(120)는 통신부(110), 메모리부(130) 및 추가 요소(140)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 메모리부(130)에 저장된 정보를 통신부(110)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(110)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(130)에 저장할 수 있다.
추가 요소(140)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(140)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(I/O unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기는 로봇(도 22, 100a), 차량(도 22, 100b-1, 100b-2), XR 기기(도 22, 100c), 휴대 기기(도 22, 100d), 가전(도 22, 100e), IoT 기기(도 22, 100f), 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기(도 22, 400), 기지국(도 22, 200), 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 24에서 무선 기기(100, 200) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(100, 200) 내에서 제어부(120)와 통신부(110)는 유선으로 연결되며, 제어부(120)와 제1 유닛(예, 130, 140)은 통신부(110)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(100, 200) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application processor), ECU(Electronic Control Unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(130)는 RAM(Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
본 발명이 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량 예
도 25는 본 발명에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(Aerial Vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있다.
도 25를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(100)은 안테나부(108), 통신부(110), 제어부(120), 구동부(140a), 전원공급부(140b), 센서부(140c) 및 자율 주행부(140d)를 포함할 수 있다. 안테나부(108)는 통신부(110)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 110/130/140a~140d는 각각 도 24의 블록 110/130/140에 대응한다.
통신부(110)는 다른 차량, 기지국(e.g. 기지국, 노변 기지국(Road Side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(120)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(120)는 ECU(Electronic Control Unit)를 포함할 수 있다. 구동부(140a)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(140a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(140b)는 차량 또는 자율 주행 차량(100)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(140c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.
일 예로, 통신부(110)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(120)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(100)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(140a)를 제어할 수 있다(예, 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(110)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(140c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(140d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(110)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 수 있다.
여기서, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 Narrowband Internet of Things를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(Low Power Wide Area Network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced Machine Type Communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 2) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(XXX, YYY)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 신호 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 이러한 송수신 관계는 단말과 릴레이 또는 기지국과 릴레이간의 신호 송수신에도 동일/유사하게 확장된다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.
Claims (15)
- 사이드링크 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 V2X 장치가 제1 RSU (road side unit) 및 제2 RSU를 이용하여 위치를 결정하는 방법에 있어서,
소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나를 통해 상기 제1 RSU로부터 제1 신호 및 제2 RSU로부터 상기 제2 신호를 수신하는 단계;
상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 간에 상기 제1 신호에 대한 수신 시간 차이인 제1 시간 차 및 상기 제2 신호에 대한 수신 시간 차이인 제2 시간 차를 측정하는 단계; 및
상기 제1 시간 차 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 상기 V2X 장치의 위치를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 V2X 장치는 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며,
상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정되는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 V2X 장치는 상기 제1 시간 차에 전파 속도를 곱한 제1 거리 및 상기 제2 시간 차에 전파 속도를 곱한 제2 거리를 산출하고,
상기 제1 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제1 거리를 뺀 제1 이격 거리에 기초하여 결정되고, 상기 제2 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제2 거리를 뺀 제2 이격 거리에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제1 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제2 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값에 상기 제1 거리를 합한 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 신호는 상기 제1 RSU에 대한 위치 정보를 포함하고, 상기 제2 신호는 상기 제2 RSU에 대한 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제5항에 있어서,
지자계 센서를 통해 상기 V2X 장치에 대한 전방 방향을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제1 쌍곡선은 상기 제1 시간 차 및 상기 제1 RSU에 대한 위치 정보에 기초하여 산출된 복수의 쌍곡선들 중 상기 전방 방향에 의해 특정되는 하나의 쌍곡선이고,
상기 제2 쌍곡선은 상기 제2 시간 차 및 상기 제2 RSU에 대한 위치 정보에 기초하여 산출된 복수의 쌍곡선들 중 상기 전방 방향에 의해 특정되는 하나의 쌍곡선인 것을 특징으로 하는, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제1 신호가 제1 시간에 수신된 후인 제2 시간에 상기 제2 신호가 수신된 경우, 상기 V2X 장치는 관성 센서를 이용하여 상기 제1 시간부터 상기 제2 시간까지의 위치 변화량을 측정하고,
상기 제1 RSU의 위치는 상기 위치 변화량만큼 이동되고, 상기 제1 쌍곡선은 상기 이동된 제1 RSU의 위치에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 방법. - 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 제1 RSU (road side unit) 및 제2 RSU를 이용하여 위치를 결정하는 V2X 장치에 있어서,
소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나; 및
상기 RF 송수신기와 연결되는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 제어하여 상기 제1 RSU 로부터 제1 신호 및 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 시간 차 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 시간 차를 측정하고,
상기 프로세서는 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며,
상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정되는, V2X 장치. - 제9항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제1 시간 차에 전파 속도를 곱한 제1 거리 및 상기 제2 시간 차에 전파 속도를 곱한 제2 거리를 산출하고,
상기 제1 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제1 거리를 뺀 제1 이격 거리에 기초하여 결정되고, 상기 제2 오프셋은 상기 소정의 거리에 상기 제2 거리를 뺀 제2 이격 거리에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는, V2X 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제1 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는, V2X 장치. - 제11항에 있어서,
상기 제1 신호가 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 상기 제2 안테나에 먼저 수신되고 상기 V2X 장치의 위치가 상기 제1 안테나 위치와 대응하는 경우, 상기 제1 오프셋은 상기 제1 이격 거리를 2로 나눈 값에 상기 제1 거리를 합한 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 V2X 장치. - 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 제1 RSU (road side unit) 및 제2 RSU를 이용하여 V2X 장치의 위치를 결정하는 칩 셋에 있어서,
적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서와 동작 가능하게 연결되고, 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서가 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 메모리를 포함하며, 상기 동작은:
소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나를 통해 상기 제1 RSU로부터 제1 신호 및 상기 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 시간 차 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 시간 차를 측정하며, 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며,
상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정되는, 칩 셋. - 제13항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제1 오프셋에 기초하여 상기 칩 셋과 연결된 V2X 차량의 주행 모드를 제어하는 것을 특징으로 하는, 칩 셋. - 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 적어도 하나의 프로세서가 제1 RSU (road side unit) 및 제2 RSU를 이용하여 V2X 장치의 위치를 결정하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 V2X 장치의 위치를 결정하는 동작을 수행하도록 하는 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램; 및
상기 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함하고,
상기 동작은 소정의 거리로 분산된 제1 안테나 및 제2 안테나를 통해 상기 제1 RSU (road side unit)로부터 제1 신호 및 제2 RSU로부터 제2 신호를 수신하며, 상기 제1 안테나 및 제2 안테나 간에 상기 제1 신호의 수신 시간의 차이인 제1 시간 차 및 상기 제2 신호의 수신 시간의 차이인 제2 시간 차를 측정하며, 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 쌍곡선 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 쌍곡선을 산출하고, 상기 소정의 거리 및 상기 제1 시간 차에 기초하여 제1 오프셋을 결정하며, 상기 소정의 거리 및 상기 제2 시간 차에 기초하여 제2 오프셋을 결정하며,
상기 V2X 장치의 위치는 상기 제1 오프셋이 적용된 상기 제1 쌍곡선 및 상기 제2 오프셋이 적용된 상기 제2 쌍곡선 간의 교점에 기초하여 결정되는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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