KR20220162375A - 레인징 동작을 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

레인징 동작을 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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강문석
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윤세종
이민규
장종훈
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Abstract

다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 통신 회로 및 상기 통신 회로와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 통신 회로를 통해, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 액티브 레인징 라운드(active ranging round)에서 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 수신하고, 및 적어도 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하도록 설정될 수 있다.
그 외에도 다양한 실시 예들이 가능할 수 있다.

Description

레인징 동작을 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR PERFORMING RANGING OPERATION AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시의 다양한 실시 예들은 레인징(ranging) 동작을 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술들 및 다양한 서비스들이 개발되고 있다. 특히, 초광대역(ultra wide band: UWB) 기술은 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 매우 짧은 펄스(예: 수 나노초)를 사용하여 신호를 송수신할 수 있는 통신 기술이다. 과거에는 군용 레이더 및 원격 탐지와 같은 군사적 목적으로 UWB 기술이 사용되었으나, 미국 FCC(federal communications commission)에서 실내 무선 통신 분야로 제한하여 UWB의 상업적 사용을 허가한 이래로 UWB 기술은 다양한 분야들에서 사용되고 있다.
UWB 기술은 향후 사물 인터넷(internet of things: IoT) 환경 또는 유비쿼터스(ubiquitous) 환경에서 전자 장치의 정밀한 위치를 인식 및 추적할 수 있는 기술로 각광을 받고 있다. UWB 기술은 실내 외 위치 추적, 실내 네비게이션(indoor navigation), 어셋 트래킹(asset tracking), 재난 재해 관련 산업용 로봇, 가정 및 빌딩 자동화, 차량 및 가정용 스마트 키 서비스(smart key service), 또는 무인 결재 시스템과 같은 다양한 분야들에서 활용될 수 있다.
UWB 기술에서, 다운링크(downlink: DL) 도착 시간 차이(time difference of arrival: TDoA) 방식은 위치가 고정되어 있는 외부 전자 장치들(예: 앵커(anchor)들)이 송신하는 UWB 메시지들을 전자 장치(예: 이동 장치(mobile device))에서 수신하여 전자 장치의 위치를 검출할 수 있는 방식일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 외부 전자 장치들이 송신하는 UWB 메시지들을 오버히어링(overhearing)하여 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다.
DL TDoA 방식에서는 전자 장치가 UWB 메시지들을 수신하기 위해 항상 수신 체인(reception chain: RX chain)을 온(on) 한 상태에서 대기해야만 할 수 있다. 전자 장치가 UWB 메시지들을 수신하기 위해 지속적으로 RX 체인을 온 한 상태에서 대기하는 것은 불필요한 소모 전류를 발생시킬 수 있고, 이는 전자 장치의 사용 시간을 단축시킬 수 있다.
현재 DL TDoA 방식에서는 전자 장치가 인접 셀들이 어떤 레인징 라운드(ranging round)를 사용하는지 알 수 있는 방식이 제공되고 있지 않고, 따라서 전자 장치가 이동하게 될 경우 인접 셀들 중 어떤 인접 셀이 전자 장치에게 적합한 셀인지 판단하는 방식이 제공되고 있지 않다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 통신 회로 및 상기 통신 회로와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 통신 회로를 통해, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 액티브 레인징 라운드(active ranging round)에서 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 수신하고, 및 적어도 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하도록 설정된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 통신 회로 및 상기 통신 회로와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 전자 장치가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드(ranging round)의 라운드 인덱스(index)를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 필드와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 지시하는 인접 개시자 코스트 메트릭(cost metric)을 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 생성하고, 상기 통신 회로를 통해, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 적어도 하나의 레인징 라운드에서 상기 RRM을 송신하도록 설정된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치에 의해 수행되는 방법은, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 액티브 레인징 라운드(active ranging round)에서 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 수신하는 동작; 및 적어도 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하는 동작을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 레인징 동작을 수행하는 전자 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 액티브 레인징 라운드(active ranging round)를 선택하는 전자 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 액티브 레인징 라운드와 함께 추가 레인징 라운드를 선택하는 전자 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 다운링크(downlink: DL) 도착 시간 차이(time difference of arrival: TDoA) 방식을 사용하는 무선 통신 네트워크의 아키텍쳐(architecture)의 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 라운드 동안의 메시지 교환 절차의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 위치 검출 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 위치 검출 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크의 아키텍쳐의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 블록의 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 블록이 사용되는 방식의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 동작의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크의 아키텍쳐의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 본 개시의 다양한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 개시의 다양한 실시 예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 다양한 실시 예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시 예들을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또는, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또는, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 개시의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또는, 본 개시의 다양한 실시 예들에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또는, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다"와 같은 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 동작들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 동작들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 동작들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또는, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2와 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 따른 다양한 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또는, 본 개시의 다양한 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또는, 첨부된 도면은 본 개시의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 개시의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨에 유의하여야만 한다. 본 개시의 사상은 첨부된 도면들 외에 모든 변경들, 균등물들 내지 대체물들에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 전자 장치(electronic device)를 설명할 것이나, 전자 장치는 단말(terminal), 이동국(mobile station), 이동 장비(mobile equipment: ME), 사용자 장비(user equipment: UE), 사용자 단말(user terminal: UT), 가입자국(subscriber station: SS), 무선 장치(wireless device), 휴대 장치(handheld device), 억세스 단말(access terminal: AT)로도 칭해질 수 있다. 또는, 본 개시의 다양한 실시 예들에서 단말은 예를 들어 휴대폰, 개인용 디지털 기기(personal digital assistant: PDA), 스마트 폰(smart phone), 무선 모뎀(wireless MODEM), 노트북과 같이 통신 기능을 갖춘 장치가 될 수 있다.
또는, 본 개시의 다양한 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 전기 및 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers: IEEE) 802.15.4/4z에 의해 규정될 수 있는 초광대역(ultra wide band: UWB) 규격 또는 UWB 규격을 기반으로 하는 컨소시엄인 FiRa (FiRa Consortium)에 의해 규정될 수 있는 FiRa 규격을 참조로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 다른 규격들을 사용하는 통신 시스템에서도 본 개시의 범위를 크게 벗어 나지 아니 하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 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 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 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 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비 휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 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: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 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 비 휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 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 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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 실시예에 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 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, 와이파이(Wi-Fi: wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 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 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 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 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 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 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 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 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술에 기반하여 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 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 실시예의 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. "제 1", "제 2", 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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 두 개 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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 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 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 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.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(예를 들어, 도 1의 전자 장치(101))는 UWB 방식을 구현하는 장치일 수 있다. 전자 장치(101)는 외부 전자 장치(예를 들어, 도 1의 전자 장치(102 또는 104)), 예를 들어 피어 장치(peer device)와 하나 또는 두 개 이상의 안테나(201)들을 사용하여 신호들을 송수신하는 통신 회로(202)(예를 들어, 도 1의 통신 모듈(190))를 포함할 수 있다.
전자 장치(101)는 하나 또는 두 개 이상의 단일 코어 프로세서들 또는 하나 또는 두 개 이상의 다중 코어 프로세서들로 구현될 수 있는 프로세서(204)(예를 들어, 도 1의 프로세서(120))와, 전자 장치(101)의 동작을 위한 인스트럭션(instruction)들을 저장하는 메모리(206)(예를 들어, 도 1의 메모리(130))를 포함할 수 있다.
전자 장치(101)는 네트워크 외부의 구성 요소(component)들과 통신하기 위한 유선 및/또는 무선 인터페이스를 제공하는 인터페이스 모듈(208)(예를 들어, 도 1의 인터페이스(177))을 포함할 수 있다. 하나 또는 두 개 이상의 안테나(201)들, 통신 회로(202), 또는 인터페이스 모듈(208) 중 적어도 일부는, 예를 들어 도 1의 통신 모듈(190) 및 안테나 모듈(198)의 적어도 일부로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 다수의 통신 회로들을 포함할 수 있으며, 다수의 통신 회로들 중 하나는 UWB 방식에 기반하는 통신 회로일 수 있고, 다수의 통신 회로들 중 다른 하나는 근거리 통신 방식들 중 하나인 블루투스(Bluetooth) 방식, 일 예로 저 에너지 블루투스(Bluetooth low energy: BLE) 방식에 기반하는 통신 회로일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 다수의 통신 회로들은 통신 회로(202)를 포함할 수 있으며, 통신 회로(202)는 UWB 방식에 기반하는 통신 회로일 수 있거나, 또는 BLE 방식에 기반하는 통신 회로일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 UWB 방식에 기반하는 통신 회로와 BLE 방식에 기반하는 통신 회로를 별도로 포함하지 않고, UWB 방식 및 BLE 방식 둘 다를 지원할 수 있는 하나의 통신 회로를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 통신 회로(202)는 UWB 방식 및 BLE 방식 둘 다를 지원할 수 있는 하나의 통신 회로일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))는 통신 회로(202) 및 상기 통신 회로(202)와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(204)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는 상기 통신 회로(202)를 통해, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 액티브 레인징 라운드(active ranging round)에서 적어도 하나의 외부 전자 장치 (예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 수신하고, 적어도 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자(responder)로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는, 상기 제1 레인징 블록 내의 액티브 레인징 라운드에서 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))의 위치를 검출하는 것에 성공하였는지 검사하고, 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))의 위치를 검출하는 것에 성공하였을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터 수신된 RRM에 기반하여 서빙 셀과 상기 인접 셀 중 어느 한 셀인 제1 셀을 선택하고, 및 상기 제1 셀의 액티브 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록의 액티브 레인징 라운드로 선택하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는, 상기 수신된 RRM의 신호 품질, 경로 품질, 상기 수신된 RRM에 관련되는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))의 시계(field of view: FoV) 상태, 가시선(line of sight: LoS) 상태, 또는 상기 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉 수 중 적어도 하나에 기반하여 상기 제1 셀을 선택하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는, 상기 제1 셀의 상태가 설정 조건이 만족되는 상태일 경우 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하도록 더 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는, 상기 인접 셀에 존재하는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 또는 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))가 이동할 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있는지 검사하고, 및 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는, 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))의 이동 속도에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드에서 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))가 레인징 동작을 수행하는 주기를 결정하도록 더 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는, 상기 제1 셀의 상태가 상기 설정 조건이 만족되지 못하는 상태일 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 상기 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스에 상응하는 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드로 선택하도록 더 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))는 통신 회로(202) 및 상기 통신 회로(202)와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(204)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(204)는 상기 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드(ranging round)의 라운드 인덱스(index)를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 필드와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 지시하는 인접 개시자 코스트 메트릭(cost metric)을 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 생성하고, 상기 통신 회로(202)를 통해, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 적어도 하나의 레인징 라운드에서 상기 RRM을 송신하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자(responder)로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 지시하는 인접 라운드 인덱스 필드를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 인접 라운드 인덱스 필드의 길이를 지시하는 인접 라운드 인덱스 길이 필드를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 인접 개시자 라운드 인덱스 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 존재 필드, 상기 인접 라운드 인덱스 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 존재 필드, 및/또는 상기 인접 개시자 코스트 메트릭 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 코스트 메트릭 존재 필드를 더 포함할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 다운링크(downlink: DL) 도착 시간 차이(time difference of arrival: TDoA) 방식을 사용하는 무선 통신 네트워크의 아키텍쳐(architecture)의 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 무선 통신 네트워크는 전자 장치, 예를 들어, 이동 장치(301)(예: 도 1의 전자 장치(101)), 외부 전자 장치들, 예를 들어 N개의 앵커(anchor)들(예: 제2 앵커(312-1) 내지 제N 앵커(311-N))을 포함할 수 있다. 도 3에 도시되어 있는 무선 통신 네트워크는 UWB에 기반할 수 있으며, 이하, UWB에 기반하는 무선 통신 네트워크를 UWB 네트워크라 칭하기로 한다.
일 실시 예에서, 앵커는 알려져 있고, 고정되어 있는 좌표들을 가지는 UWB 구비 장치(UWB equipped device)일 수 있다. 일 실시 예에서, 앵커는 DS-TWR (double-sided two-way ranging) 동작을 수행할 수 있고, 아웃-오브-밴드(out-of-band: OOB)(유선 또는 무선) 통신들을 통해 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, OOB 통신은 블루투스(Bluetooth) 방식, 일 예로 저 에너지 블루투스(Bluetooth low energy: BLE) 방식에 기반하는 통신이 될 수 있다. 일 실시 예에서, 앵커는 클럭 오프셋(clock offset)을 보상할 수 있고, 다른 앵커(들)에 대한 앵커 자신의 클럭 드리프트(clock drift)를 추정할 수 있다.
일 실시 예에서, 앵커는 마스터 앵커(master anchor) 또는 슬레이브 앵커(slave anchor)로 동작할 수 있다. 해당 셀에서, 마스터 앵커는 개시자(initiator) 역할 및 응답자(responder) 역할 둘 다를 수행할 수 있다. 해당 셀에서, 슬레이브 앵커는 응답자 역할만을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 개시자는 레인징 동작을 개시하는 마스터 앵커일 수 있다. 일 실시 예에서, 응답자는 개시자에 응답하는 마스터 앵커 또는 슬레이브 앵커일 수 있다. 이하, 설명의 편의상 개시자 역할을 수행하는 앵커를 "개시자 앵커"라 칭하기로 하고, 응답자 역할을 수행하는 앵커를 "응답자 앵커"라 칭하기로 한다. 일 실시 예에서, 해당 마스터 앵커의 시간이 무선 통신 네트워크의 시간 기준(time reference)으로 사용되는 마스터 앵커를 "기준 앵커(reference anchor)"라 칭하기로 한다. 일 실시 예에서, 기준 앵커가 위치하고 있는 셀을 "기준 셀(reference cell)"이라 칭하기로 한다.
일 실시 예에서, 이동 장치는 UWB 능력(UWB capability)을 가지고, 다운링크 TDoA 메시지(downlink TDoA message: DTM)들에 대한 오버히어링(overhearing) 동작을 수행할 수 있고, DL TDoA 방식에 기반하여 자신의 위치를 계산할 수 있는 사용자 장치(user device)일 수 있다. 일 실시 예에서, DL TDoA 방식은 앵커들에 의해 송신되는 메시지들의 TDoA에 기반하는 로컬라이제이션(localization) 방식일 수 있다. 일 실시 예에서, DTM은 앵커들에 의해 송신되는, DL TDoA 방식을 위해 사용되는 UWB 메시지일 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치는 하나 또는 그 이상의 앵커들로부터 DTM들을 수신할 수 있고, 각 DTM의 수신 시간(reception time)을 측정할 수 있고, 인-밴드(in-band) 또는 OOB 방법들 중 어느 하나를 통해 배치된 앵커들의 위치 정보들을 획득할 수 있고, TDoA 측정값들 및 앵커들의 위치 정보에 기반하여 이동 장치 자신의 위치를 계산할 수 있다. 일 실시 예에서, OOB 방법은 BLE 방식에 기반하는 방법이 될 수 있다.
도 3에서, 제1 앵커(311-1)은 개시자 앵커이고, 제2 앵커(313-2) 내지 제N 앵커(313-N) 각각은 응답자 앵커라고 가정하기로 한다. 제1 앵커(311-1) 내지 제N 앵커(311-N)는 DL TDoA 메시지들을 교환할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 앵커(311-1) 내지 제N 앵커(311-N)는 미리 설치되어 있고, 일 실시 예에서, 제1 앵커(311-1) 내지 제N 앵커(311-N)의 위치들에 대한 정보는 이동 장치(301)에 제공될 수 있다. 제1 앵커(311-1) 내지 제N 앵커(311-N)의 위치들에 대한 정보를 이동 장치(301)에게 제공하는 방식은 다양하게 존재할 수 있다. 예를 들어, 제1 앵커(311-1) 내지 제N 앵커(311-N)의 위치들에 대한 정보는 이동 장치(301)에게 무선으로 전달될 수 있거나 또는 이동 장치(301)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 앵커(311-1) 내지 제N 앵커(311-N)의 위치들에 대한 정보는 서버(예: 도 1의 서버(108))에 저장될 수 있고, 서버는 이동 장치(301)로 상기 정보를 전송할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 앵커(311-1) 내지 제N 앵커(311-N)는 이동 장치(301)의 라인 오브 사이트(line of sight)에 존재할 수 있다. 특정 시간 슬롯에서 각 앵커의 송신 타이밍(transmission timing) 및 역할(예: 개시자 역할 또는 응답자 역할)은 각 앵커의 동작 전에 미리 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 개시자 앵커(예: 제1 앵커(311-1))는 특정 레인징 라운드(ranging round)에서 첫 번째 DTM을 송신함으로써 TDoA 레인징 세션(ranging session)을 개시하는 앵커일 수 있다. 일 실시 예에서, 응답자 앵커들(예: 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N)) 각각은 특정 레인징 라운드에서 개시자 앵커에 의해 송신된 첫 번째 DTM에 응답하는 앵커일 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(301)는 개시자 앵커(예: 제1 앵커(311-1)) 및 응답자 앵커들(예: 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N)) 각각으로부터 DTM을 수신하고, 수신된 DTM들에 기반하여 TDoA들을 측정할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(301)의 위치가 2차원(two-dimensional: 2D) 위치로 구현될 경우, 이동 장치(301)는 이동 장치(301)의 위치를 검출하기 위해서, 3개 또는 그 이상의 TDoA들을 측정할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(301)의 위치가 3차원(three-dimensional: 3D) 위치로 구현될 경우, 이동 장치(301)는 4개 또는 그 이상의 TDoA들을 측정할 수 있다. 이동 장치(301)는 TDoA 측정 값들과 앵커들의 주어진 위치 정보들에 기반하여 이동 장치(301) 자신의 위치를 추정할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 라운드 동안의 메시지 교환 절차의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 통신 네트워크는 전자 장치, 예를 들어, 이동 장치(401)(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 3의 이동 장치(301)), 외부 전자 장치들, 예를 들어 N개의 앵커들(예: 제1 앵커(411-1) 내지 제N 앵커(411-N))을 포함할 수 있다. 도 4에 도시되어 있는 무선 통신 네트워크는 UWB 네트워크일 수 있다. 동일한 셀(예: 서빙 셀(serving cell))에서 제1 앵커(411-1)는 개시자 앵커일 수 있고, 제2 앵커(411-2) 내지 제N 앵커(411-N) 각각은 응답자 앵커일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 앵커(411-1) 내지 제N 앵커(411-N)는 다음에 따라 메시지 교환 절차를 수행할 수 있다.
동작 421에서, 개시자 앵커인 제1 앵커(411-1)는 응답자 앵커들(예: 제2 앵커(411-2) 내지 제N 앵커(411-N))로 제1 개시자 DTM(예: 레인징 개시 메시지(ranging initiation message: RIM))를 송신함으로써 레인징 라운드를 개시할 수 있다. 일 실시 예에서, 레인징 블록(ranging block)은 레인징 동작을 위한 시간 구간일 수 있으며, 각 레인징 블록은 다수의 레인징 라운드들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 레인징 동작은 앵커들간의 시간 동기(time synchronization) 및 이동 장치의 위치를 측정하기 위한 동작이 될 수 있다. 레인징 동작을 통해, 이동 장치는 앵커들로부터 레인징 신호들(예: RIM, 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM), 및 레인징 최종 메시지(ranging final message: RFM))을 수신할 수 있고, 수신된 레인징 신호들에 기반하여 앵커들에 대한 TDoA들을 측정할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치는 앵커들간에 교환되는 레인징 신호들을 오버히어링할 수 있고, 오버히어된 레인징 신호들에 기반하여 앵커들에 대한 TDoA들을 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 레인징 라운드는 레인징 동작에 참여하는 진화된 레인징 가능 장치(enhanced ranging capable device: ERDEV)들의 집합에 관련되는 하나의 전체 레인지-측정(entire range-measurement)을 완료하기에 충분한 구간일 수 있다. 일 실시 예에서, RIM은 스케쥴링 정보가 미리 구성되어 있지 않는 한 레인징 라운드에 대한 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다.
제1 앵커(411-1)로부터 RIM을 수신한 제2 앵커(411-2) 내지 제N 앵커(411-N) 각각은 해당하는 레인징 슬롯(ranging slot)에서 RIM에 대한 응답 메시지인 응답자 DTM(예: RRM)을 송신할 수 있다. 예를 들어, 동작 423-1에서, 제2 앵커(411-2)는 해당하는 레인징 슬롯에서 제1 앵커(411-1)로 RRM을 송신할 수 있고, 동작 423-N-1에서 제N 앵커(411-N)는 해당하는 레인징 슬롯에서 제1 앵커(411-1)로 RRM을 송신할 수 있다. 일 실시 예에서, 각 응답자 앵커에 대한 레인징 슬롯은 RIM에 스케쥴링 정보가 포함되어 있을 경우, 스케쥴링 정보에 의해 할당될 수 있다. 일 실시 예에서, 각 응답자 앵커에 대한 레인징 슬롯은 미리 구성되어 있을 수 있다. 일 실시 예에서, RRM은 송신 시간 스탬프(transmission timestamp: TX timestamp) 및 응답 시간 파라미터(reply time parameter)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 각 응답자 앵커는 각 응답자 앵커의 클럭을 개시자 앵커의 클럭에 동기화시킬 수 있다.
제2 앵커(411-2) 내지 제N 앵커(411-N) 각각으로부터 RRM을 수신한 제1 앵커(411-1)는, 동작 425에서, 제2 개시자 DTM (예: RFM)을 제2 앵커(411-2) 내지 제N 앵커(411-N)로 송신할 수 있다. 일 실시 예에서, RFM은 제1 라운드-트립 시간(round-trip time: RTT) 및 응답 시간 파라미터들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 RTT는 RIM과 RRM간의 송신 타이밍 간의 시간 차이를 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 응답 시간 파라미터들은 어드레스 및 응답 시간을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 어드레스는 응답자 앵커의 매체 접속 제어(medium access control: MAC) 어드레스일 수 있고, 응답 시간은 응답자 앵커의 응답 시간일 수 있으며, RIM의 수신과 RRM의 송신 간에 경과되는 시간일 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(401)는 제1 앵커(411-1)에서 송신되는 RIM과, 제2 앵커(411-2) 내지 제N 앵커(411-N) 각각에서 송신되는 RRM, 및 제1 앵커(411-1)에서 송신되는 RFM을 오버히어링할 수 있으며, 오버히어된(overheard) RIM, RRM들, 및 RFM에 기반하여 이동 장치(401) 자신의 위치를 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(401)는 이동 장치(401) 자신의 서빙 셀에 설정되어 있는 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행하여 이미 이동 장치(401) 자신의 위치를 검출하였음에도 불구하고 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운드들을 모니터링하여 다른 레인징 라운드들에서도 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 이미 이동 장치(401)의 위치가 검출되었음에도 불구하고 불필요한 레인징 동작이 수행될 수 있고, 따라서 불필요한 전류 소모를 초래할 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 위치 검출 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 무선 통신 네트워크는 전자 장치, 예를 들어, 이동 장치(401)(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 3의 이동 장치(301)), 외부 전자 장치들, 예를 들어 2개의 앵커들(예: 제1 앵커(411-1) 또는 제2 앵커(411-2))을 포함할 수 있다. 도 5에 도시되어 있는 무선 통신 네트워크는 UWB 네트워크일 수 있다. 동일한 셀(예: 서빙 셀)에서 제1 앵커(411-1)는 개시자 앵커일 수 있고, 제2 앵커(411-2)는 응답자 앵커일 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(401)는 매 레인징 라운드에서 두 가지 타입들의 로컬라이제이션 알고리즘(localization algorithm)들(예: 시간-측정-기반 알고리즘(time-measurement-based algorithm) 및 시간 스탬프-기반 알고리즘(timestamp-based algorithm)) 중 어느 하나에 기반하여 이동 장치(401) 자신의 위치를 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(401)는 수신된 DTM들에 기반하여 시간-측정-기반 알고리즘 및 시간 스탬프-기반 알고리즘 중 어느 하나를 선택할 수 있고, 선택된 로컬라이제이션 알고리즘에 따라 이동 장치(401) 자신의 위치를 검출할 수 있다. 도 5에서는 이동 장치(401)가 시간-측정-기반 알고리즘을 사용하여 이동 장치(401)의 위치를 검출한다고 가정하기로 한다.
일 실시 예에서, 시간-측정-기반 알고리즘에 대해서, 이동 장치(401)는 레인징 라운드에서 개시자 앵커(411-1)와 응답자 앵커(411-2)의 페어(pair) 간에 교환되는 DTM들을 통해 다음과 같은 값들을 획득할 수 있다.
(1) β
β는 응답자 앵커(411-2)의 응답 시간을 나타낼 수 있다. β는 RRM을 통해 획득될 수 있으며, 응답자 앵커(411-2)는 개시자 앵커(411-1)에 대한 클럭 드리프트와 오프셋을 보상함으로써 β를 계산할 수 있다.
(2) τ
τ는 개시자 앵커(411-1)의 RTT를 나타낼 수 있다. τ는 RFM을 통해 획득될 수 있다.
(3) γ
γ는 개시자 앵커(411-1)의 응답 시간을 나타낼 수 있다. γ는 RFM을 통해 획득될 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(401)는 레인징 라운드에서 개시자 앵커(411-1)와 응답자 앵커(411-2)의 페어 간에 교환되는 DTM들의 수신 시간을 사용하여 다음과 같은 값들을 측정할 수 있다.
(1) α
α는 t1과 t2간의 시간 듀레이션(time duration)일 수 있으며, t1은 RIM의 수신 시간일 수 있고, t2는 RRM의 수신 시간일 수 있다.
(2) δ
δ는 t2와 t3간의 시간 듀레이션일 수 있으며, t3는 RFM의 수신 시간일 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(401)는 d1과 d2간의 거리 차이를 계산할 수 있으며, d1은 개시자 앵커(411-1)와 이동 장치(401) 간의 거리일 수 있으며, d2는 응답자 앵커(411-2)와 이동 장치(401) 간의 거리일 수 있다. d2 - d1은 쌍곡면(hyperboloid)이라 칭해질 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(401)는 하기 수학식 1을 사용하여 쌍곡면 d2 - d1를 계산할 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001
수학식 1에서, C는 빛의 속도를 나타낼 수 있다.
수학식 1에서,
Figure pat00002
는 이동 장치(401)가 응답자 앵커(411-2)로부터 신호(예: RRM)을 수신할 때까지 걸린 시간일 수 있고,
Figure pat00003
는 이동 장치(401)가 개시자 앵커(411-1)로부터 신호(예: RFM)을 수신할 때까지 걸린 시간일 수 있다. 수학식 1에서,
Figure pat00004
는 개시자(411-1)와 응답자 앵커(411-2)의 클릭 드리프트를 보상하기 위한 값일 수 있다.
동일한 셀(예: 서빙 셀)에서, 개시자 앵커와 모든 응답자 앵커들에 대해서, 도 5에서 설명한 바와 같은 방식으로 개시자 앵커와 이동 장치 간의 거리와, 응답자 앵커들 각각과 이동 장치 간의 거리를 검출할 수 있고, 개시자 앵커와 이동 장치간의 거리와 응답자 앵커들 각각과 이동 장치 간의 거리간의 차이를 구할 수 있다. 이런 방식으로 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 좌표 평면에서 다수의 쌍곡선들이 그려질 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 위치 검출 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, DL TDoA 방식에서, 2D 로컬라이제이션에 대해서는, 이동 장치가 설정된 알고리즘들 중 하나(예: 반복 알고리즘(iterative algorithm))를 사용하여 이동 장치의 위치를 계산하기 위해, 개시자 앵커와 응답자 앵커의 3개의 페어들이 사용될 수 있고, 개시자 앵커와 응답자 앵커의 3개의 페어들에 기반하여 적어도 3개의 쌍곡선들이 계산될 수 있다. 3D 로컬라이제이션에 대해서는, 이동 장치가 설정된 알고리즘들 중 하나(예: 반복 알고리즘)를 사용하여 이동 장치의 위치를 계산하기 위해, 개시자 앵커와 응답자 앵커의 4개의 페어들이 사용될 수 있고, 개시자 앵커와 응답자 앵커의 4개의 페어들에 기반하여 적어도 4개의 쌍곡선들이 계산될 수 있다. 일 실시 예에서, 모든 개시자 앵커와 응답자 앵커의 페어들에 대해서, 개시자 앵커는 마스터 앵커가 될 수 있다.
도 6에는 2D 로컬라이제이션이 가정된 경우의 3개의 쌍곡선들이 좌표 평면상에 도시되어 있으며, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 3개의 쌍곡선들이 교차하는 포인트(point)(예: 포인트 Tt0)가 이동 장치의 위치라고 결정될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에서 앵커들의 배치는 앵커들을 설치하는 시점에서 구현될 수 있으며, 각 앵커는 설정된 레인징 라운드에서 RIM, RRM, 또는 RFM 중 적어도 하나를 송신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상황에 따라 특정 레인징 라운드에서 개시자 역할을 수행하던 앵커는 다른 레인징 라운드에서는 응답자 역할을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 개시자 앵커는 레인징 교환(ranging exchange)에서 레인징 프레임(ranging frame: RFRAME)을 송신하여 레인징 교환을 시작하는 레인징 가능 장치(ranging capable device: RDEV)를 나타내고, 응답자 앵커는 레인징 개시 RFRAME에 응답하는 RDEV를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크의 DL TDoA 방식에서는 전자 장치가 UWB 메시지들을 수신하기 위해 항상 수신 체인(reception chain: RX chain)을 온(on) 시킨 상태에서 대기해야만 할 수 있다. 전자 장치가 UWB 메시지들을 수신하기 위해 지속적으로 RX 체인을 온 시킨 상태에서 대기하는 것은 불필요한 소모 전류를 발생시킬 수 있고, 이는 전자 장치의 사용 시간을 단축시킬 수 있다.
현재 DL TDoA 방식에서는 전자 장치가 인접 셀들이 어떤 레인징 라운드(ranging round)를 사용하는지 알 수 있는 방식이 제공되고 있지 않고, 따라서 전자 장치가 이동하게 될 경우 인접 셀들 중 어떤 인접 셀이 전자 장치에게 적합한지 셀인지 판단하는 방식이 제공되고 있지 않다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 무선 통신 네트워크에서 소모 전류를 감소시키는 것이 가능하면서도, 액티브 레인징 라운드(active ranging round)를 선택하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 전자 장치는 하나의 레인징 라운드에서만 레인징 동작에 성공할지라도 전자 장치의 자신의 위치를 검출할 수 있기 때문에 다수의 레인징 라운드들에 대해 모니터링 동작을 수행할 필요가 없을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 전자 장치는 단일 레인징 라운드(예: 액티브 레인징 라운드)에 대해서만 레인징 동작을 수행함으로써 소모 전류를 최소화할 수 있다. 일 실시 예에서, 액티브 레인징 라운드는 전자 장치가 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드일 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치는 레인징 블록에 포함되어 있는 레인징 라운드들 중 액티브 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행할 수 있고, 설정 조건이 만족될 경우, 또는 필요에 따라 액티브 레인징 라운드 이외에 레인징 동작을 추가적으로 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택할 수 있다.
일 실시 예에서, 설정 조건을 만족하는 셀의 상태는 양호한 상태(good state)라고 가정될 수 있다. 일 실시 예에서, 양호한 상태는 신호 품질, 경로 품질, 시계(field of view: FoV), 가시선(line of sight: LoS), 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 해당 셀에 대해 획득된 가중치가 설정되어 있는 임계값 이상이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개)를 초과할 경우가 될 수 있으며, 양호한 상태에 대해서는 도 10에서 보다 구체적으로 설명될 것이다.
일 실시 예에서, 설정 조건을 만족하지 않는 셀의 상태는 열악한 상태(bad state)라고 가정될 수 있다. 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 해당 셀에 대해 획득된 가중치가 설정되어 있는 임계값 미만이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개) 이하일 경우, 전자 장치는 셀의 상태가 열악한 상태라고 결정할 수 있다. 열악한 상태에 대해서는 도 10에서 설명한 바 있으므로, 열악한 상태에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크의 아키텍쳐의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 무선 통신 네트워크, 일 예로 UWB에 기반하는 UWB 네트워크는 DL TDoA 방식을 지원한다고 가정하기로 한다. 도 7에는 무선 통신 네트워크 에 총 5개의 셀들, 일 예로 셀 0, 셀 1, 셀 2, 셀 3, 및 셀 4가 포함되어 있는 경우가 도시되어 있다. 일 실시 예에서, 각 셀에는 앵커가 존재할 수 있다. 예를 들어, 셀 0에는 해당 레인징 블록에서 개시자 앵커로서 동작하는 마스터 앵커(701)가 존재할 수 있으며, 셀 1에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제1 슬레이브 앵커(711-1)가 존재할 수 있으며, 셀 2에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제2 슬레이브 앵커(711-2)가 존재할 수 있으며, 셀 3에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제3 슬레이브 앵커(711-3)가 존재할 수 있으며, 셀 4에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제4슬레이브 앵커(711-4)가 존재할 수 있다. 일 실시 예에서, 슬레이브 앵커는 해당 레인징 블록에서는 응답자의 역할을 수행할 수 있지만, 다른 레인징 블록에서는 개시자의 역할을 수행할 수도 있다.
도 7에서는 셀 0에서 개시자로서 동작하는 마스터 앵커(701)의 시간이 무선 통신 네트워크의 시간 기준(time reference)으로 사용된다고 가정하기로 한다. 일 실시 예에서, 무선 네트워크에 포함되어 있는 각 셀은 셀 0의 마스터 앵커(701)에 시간 동기화될 수 있다.
일 실시 예에서, 코스트 메트릭(cost metric)은 기준 앵커인 마스터 앵커(701)가 존재하는 셀인 기준 셀과 임의의 셀 간의 홉(hop) 수를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에서, cost metric은 DL TDoA를 위한 멀티-홉 네트워크 토폴러지(multi-hop network topology) 내에서 시간 동기 하이어라키(hierarchy) 또는 트리(tree)를 설정하기 위한 메트릭일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, cost metric에 기반하여, 앵커들은 무선 통신 네트워크의 전체 시간 동기를 위한 시간 소스(source)들로서 다른 앵커들에 의존해야 하는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, cost metric은 어느 한 앵커로부터 무선 통신 네트워크에 대한 시간 기준으로 서비스를 제공하는 개시자 앵커(예: 기준 앵커)까지의 통신 코스트(communication cost)를 반영할 수 있다. 일 실시 예에서, 시간 기준으로서 서비스를 제공하는 개시자 앵커는 무선 통신 네트워크에서 가장 낮은 cost metric을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 앵커들은 다른 앵커들이 무선 통신 네트워크에 조인(join)하고, 동기화하고, 해당하는 레인징 라운드들에 참여할 수 있도록 DTM들에 앵커들 자신의 cost metric을 포함시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치가 현재 cost metric(예: 서빙 셀의 cost metric) 이상의 cost metric을 가지는 다른 앵커로부터 DTM을 수신할 경우, 시간 동기를 위해 현재 cost metric이상의 cost metric을 가지는 다른 앵커에 의존할 필요는 없을 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치가 현재 cost metric(예: 서빙 셀의 cost metric) 미만의 cost metric을 가지는 다른 앵커로부터 DTM을 수신할 경우, 전자 장치는 cost metric를 향상시키기 위해(또는 감소시키기 위해) 시간 소스로 동작하는 다른 앵커(예: 기준 앵커)를 선택할 수 있다.
도 7에서는, 일 예로, 기준 앵커(예: 마스터 앵커(701))가 존재하는 기준 셀(예: 셀 0)의 cost metric 은 0이 될 수 있고, 셀 0으로부터 1홉씩 떨어져 있는 셀 1 내지 셀 4 각각의 cost metric 은 1이 될 수 있다. 일 실시 예에서, 만약 셀 1 내지 셀 4 각각에 다른 셀이 연결되어 있을 경우, 셀 1 내지 셀 4 각각에 연결된 다른 셀은 셀 0로부터 2홉 떨어져 있기 때문에 해당 셀의 cost metric은 2가 될 수 있다.
일 실시 예에서, 라운드 인덱스(round index)는 레인징 라운드(ranging round)의 인덱스일 수 있다. 일 실시 예에서, 레인징 블록(ranging block)은 레인징을 위한 시간 기간일 수 있으며, 각 레인징 블록은 다수의 레인징 라운드들을 포함할 수 있다. 레인징 라운드는 레인징 교환에 참여하는 ERDEV들의 집합에 관련되는 하나의 전체 레인지-측정을 완료하기에 충분한 구간의 기간일 수 있다. 그러면 여기서 도 8을 참조하여 무선 통신 네트워크에서 레인징 블록의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 블록의 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 1개의 레인징 블록(801)은 다수 개, 예를 들어 N개의 레인징 라운드들(예: 레인징 라운드 0(811-0), 레인징 라운드 1(811-1), 레인징 라운드 2(811-2), 레인징 라운드 3(811-3) 내지 레인징 라운드 N-1(811-N-1))을 포함할 수 있다. 레인징 블록(801)의 듀레이션은 지연 요구 사항(delay requirement)을 고려하여 결정될 수 있다. 일반적으로, 보행자의 속도는 1.5 미터/초(meter/sec)이고, 정밀한 로컬라이제이션 정확도를 지원하기 위해, 레인징 블록(801)의 듀레이션은 100 밀리초(millisecond) 미만일 수 있다.
일 실시 예에서, 레인징 라운드의 듀레이션은 각 개시자 앵커에 의해 커버되는 응답자 앵커들의 개수를 고려하여 결정될 수 있다. 개시자 앵커는 개시자 앵커의 레인징 라운드를 관리할 수 있으며, 레인징 라운드에 대한 정보를 DTM을 통해 개시자 앵커에 관련되는 응답자 앵커들로 통보할 수 있다.
일 실시 예에서, 레인징 블록에 포함되는 레인징 라운드들의 개수는 앵커들의 배치 (예를 들어, 개시자 앵커들의 밀도) 및 DL TDoA와 함께 제공되는 서비스들의 다른 요구 사항들을 고려하여 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 개시자 앵커들의 밀도가 임계 밀도 미만일 경우, 하나의 레인징 블록에 포함되는 레인징 라운드들의 개수는 감소될 수 있다. 서비스 제공자가 TDoA 주파수를 증가시키기를 원할 경우, 레인징 블록의 길이는 레인징 블록에 포함되어 있는, 사용되지 않고 있는(unused) 레인징 라운드들을 제거함으로써 감소될 수 있다. 서비스 제공자가 TDoA의 강인함(robustness)을 향상시키기를 원할 경우, 개시자 앵커들은 호핑 메커니즘(hopping mechanism)을 사용하여 레인징 블록에 포함되어 있는, 사용되지 않고 있는 레인징 라운드들을 사용할 수 있다.
일 실시 예에서, 레인징 라운드에 포함되는 레인징 슬롯들의 개수는 개시자 앵커에 관련되는 응답자 앵커들의 개수에 따라 결정될 수 있다. 레인징 라운드에 포함되는 레인징 슬롯들의 개수는 응답자들의 개수에 설정된 개수(예: 2개)를 더한 값보다 클 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 무선 통신 네트워크에 포함되는 전체 셀들은 마스터 앵커(701)에 시간 동기화되었기 때문에, 레인징 블록은 무선 통신 네트워크에 포함되는 전체 셀들에서 동시에 시작될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에서 셀 별로 라운드 인덱스가 다르게 설정될 경우, 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들이 충돌 없이 레인징 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 셀 별로 라운드 인덱스가 다르게 설정될 경우, 셀 별로 개시자 앵커가 RIM 및 RFM을 송신하는 레인징 라운드 역시 다르게 설정되므로, 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들이 충돌 없이 레인징 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크를 효율적으로 (예: 앵커들의 개수를 감소시키는 방식으로) 구성하기 위해서는, 무선 통신 네트워크를 최초로 설계하는 시점에서 앵커들을 배치하는 것 뿐만 아니라, 이후에 추가적으로 앵커들을 배치할 경우에도 앵커들의 배치를 고려해야만 할 수 있다. 일 실시 예에서, 특정 셀에서 개시자로 동작하는 앵커인 제1 앵커가 무선 통신 네트워크에 추가될 경우, 제1 앵커는 하나 또는 그 이상의 다른 셀들에서 개시자로 동작하는 앵커들로부터 DTM을 수신할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 다른 셀들에서 개시자로 동작하는 앵커들로부터 DTM들을 수신한 제1 앵커는 하나 또는 그 이상의 다른 셀들에서 개시자로 동작하는 앵커들로부터 DTM들에 포함되어 있는 cost metric에 기반하여 제1 앵커 자신의 홉(hop) 수를 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 앵커는 제1 앵커 자신이 레인징 동작을 수행할 라운드 인덱스를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 앵커는 주변 앵커들에서 송신되는 RRM들을 수신함으로써 주변에서 사용되고 있는 라운드 인덱스들을 인식할 수 있고, 따라서 주변에서 사용되고 있는 라운드 인덱스들이 아닌 다른 라운드 인덱스를 제1 앵커 자신의 라운드 인덱스로 선택할 수 있다.
도 7에서, 마스터 앵커(701)의 위치는 설명을 위한 예시로 제시된 것이며, 반드시 무선 통신 네트워크의 중심 포인트에 위치하는 것으로 한정되지는 않을 수 있다.
도 7에서는 레인징 블록에서 전자 장치가 지속적으로 UWB RX 체인을 온시킨 후 지속적으로 모니터링 동작을 수행함으로써 서빙 셀에 대해 설정된 레인징 라운드 뿐만 아니라 다수의 인접 셀들에 대한 레인징 라운드들 모두에서 레인징 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 서빙 셀이 셀 0인 제1 전자 장치(721)는 해당 레인징 블록에서 셀 0 에 대해 설정되어 있는 레인징 라운드 0 뿐만 아니라, 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운들에 대해 UWB RX 체인을 온 시킨 후 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 이렇게 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운들에 대해 UWB RX 체인을 온시킨 후 모니터링 동작을 수행함으로써, 제1 전자 장치(721)는 셀 2 및 셀 4에 대해 설정되어 있는 레인징 라운드들(예: 레인징 라운드 2 및 레인징 라운드 4)에서도 레인징 동작을 수행할 수 있다.
다른 예를 들어 서빙 셀이 셀 3인 제2 전자 장치(723)는 해당 레인징 블록에서 셀 3 에 대해 설정되어 있는 레인징 라운드 3 뿐만 아니라, 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운들에 대해 UWB RX 체인을 온 시킨 후 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 이렇게 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운들에 대해 UWB RX 체인을 온시킨 후 모니터링 동작을 수행함으로써, 제2 전자 장치(723)는 셀 0 및 셀 1에 대해 설정되어 있는 레인징 라운드들(예: 레인징 라운드 0 및 레인징 라운드 1)에서도 레인징 동작을 수행할 수 있다.
제1 전자 장치(721)는 서빙 셀인 셀 0에 설정되어 있는 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 0)에서 레인징 동작을 수행하여 제1 전자 장치(721) 자신의 위치를 검출할 수 있다. 제1 전자 장치(721)는 이미 제1 전자 장치(721) 자신의 위치를 검출하였음에도 불구하고 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운드들을 모니터링하여 레인징 라운드 2 및 레인징 라운드 4에서도 레인징 동작을 수행함으로써 불필요하게 전류를 소모할 수 있다.
제2전자 장치(723)는 서빙 셀인 셀 3에 설정되어 있는 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 3)에서 레인징 동작을 수행하여 제2전자 장치(723) 자신의 위치를 검출할 수 있다. 제2전자 장치(723) 역시 이미 제2전자 장치(723) 자신의 위치를 검출하였음에도 불구하고 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운드들을 모니터링하여 레인징 라운드 0 및 레인징 라운드 1에서도 레인징 동작을 수행함으로써 불필요하게 전류를 소모할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 블록이 사용되는 방식의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 무선 통신 네트워크, 일 예로 UWB 네트워크가 다수 개의 셀들, 일 예로 14개의 셀들(예: 셀 0 내지 셀 13)을 포함하고, 레인징 블록이 다수개의 라운징 레인지들, 일 예로 10개의 레인징 라운드들(예: 레인징 라운드 0 내지 레인징 라운드 9)를 포함한다고 가정하기로 한다. 일 실시 예에서, 각 셀에 대해서는 인접한 셀들과 다른 라운드 인덱스가 설정될 수 있으며, 각 셀의 개시자 앵커는 각 셀에 대해 설정된 레인징 라운드에서 RIM 및 RFM을 송신할 수 있다. 이렇게, 각 셀에 대해 인접한 셀들과 다른 라운드 인덱스가 설정됨으로써 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들이 충돌 없이 레인징 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 셀 0에서 대해서는 셀 0의 개시자 앵커가 레인징 라운드 0에서 레인징 동작을 수행하고, 셀 1에 대해서는 셀 1의 개시자 앵커가 레인징 라운드 1에서 레인징 동작을 수행하고, 셀 2에 대해서는 셀 2의 개시자 앵커가 레인징 라운드 2에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이런 식으로, 셀 11에 대해서는 셀 11의 개시자 앵커가 레인징 라운드 0에서 레인징 동작을 수행하고, 셀 12에 대해서는 셀 12의 개시자 앵커가 레인징 라운드 7에서 레인징 동작을 수행하고, 셀 13에 대해서는 셀 13의 개시자 앵커가 레인징 라운드 2에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이렇게, 각 셀의 개시자 앵커가 인접한 셀들과 다른 레인징 라운드들에서 레인징 동작을 수행함으로써 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들이 충돌 없이 레인징 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 셀 0의 개시자 앵커가 레인징 라운드 0에서 레인징 동작을 수행하고, 셀 11에 대해서는 셀 11의 개시자 앵커가 레인징 라운드 0에서 레인징 동작을 수행하는 경우, 셀 0의 개시작 앵커와 셀 11의 개시자 앵커는 상호 간에 영향을 주지 않도록 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 해당 앵커가 사용하는 라운드 인덱스는 무선 통신 네트워크를 설계하는 시점에서 설정될 수 있거나, 또는 무선 통신 네트워크에 새로운 앵커가 추가적으로 배치될 경우 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 앵커들에 설정되어 있는 라운드 인덱스들을 고려하여 설정될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 네트워크에 새롭게 추가되는 앵커의 경우 새롭게 추가되는 앵커 자신이 레인징 동작을 수행할 라운드 인덱스를 직접 선택할 수 있다. 예를 들어, 새롭게 추가되는 앵커는 주변 앵커들에서 송신되는 RRM들을 수신함으로써 주변에서 사용되고 있는 라운드 인덱스들을 인식할 수 있고, 따라서 주변에서 사용되고 있는 라운드 인덱스들이 아닌 다른 라운드 인덱스를 새롭게 추가되는 앵커 자신의 라운드 인덱스로 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에서 사용되는 레인징 블록이 포함하는 레인징 라운드들의 개수는 다양한 파라미터들(예: 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 셀들의 개수, 해당 셀들의 크기, 및/또는 레인징 블록 듀레이션)에 기반하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에서, 각 레인징 라운드에서는, 동일한 셀에 속해 있는 앵커들이 RIM, RRM, 및 RFM을 교환함으로써 레인징 동작을 수행하고, 전자 장치(예: 이동 장치)는 앵커들간에 교환되는 RIM, RRM, 및 RFM을 오버히어링(예: 스니핑(sniffing))함으로써 이동 장치 자신의 위치를 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 앵커들간에 교환되는 RIM, RRM, 및 RFM에는 앵커들이 레인징 동작을 수행하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스와 cost metric이 포함될 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 레인징 동작의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 무선 통신 네트워크(예: UWB 네트워크)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 3의 이동 장치(301)), 예를 들어 이동 장치(1001)와, 총 N +1 개의 앵커들, 예를 들어 마스터 앵커(1003)와, N개의 슬레이브 앵커(예: 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 마스터 앵커(1003)는 기준 셀인 셀 0에 존재하고 있고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 각각은 셀 1 내지 셀 N에 존재하고 있다고 가정하기로 한다. 도 10에서는, 기준 셀이 이동 장치(1001)의 서빙 셀이라고 가정하기로 한다. 일 실시 예에서, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 각각은 셀 0에서는 응답자 앵커로서 동작할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 슬레이브 앵커(1005-1)는 셀 1에서는 개시자 앵커로 동작할 수 있고, 제2 슬레이브 앵커(1005-2)는 셀 2에서는 개시자 앵커로 동작할 수 있다고 가정하기로 한다. 이런 식으로, 제N 슬레이브 앵커(1005-N)는 셀 N에서는 개시자 앵커로 동작할 수 있다고 가정하기로 한다. 일 실시 예에서, 셀 0에서는 레인징 라운드 0에서 마스터 앵커(1003)가 개시자 앵커로서 레인징 동작을 수행하고, 셀 1에서는 레인징 라운드 1에서 제1 슬레이브 앵커(1005-1)가 개시자 앵커로서 레인징 동작을 수행하 고, 셀 2에서는 제2 슬레이브 앵커(1005-2)가 레인징 라운드 2에서 개시자 앵커로서 레인징 동작을 수행하고, 셀 N에서는 제N 슬레이브 앵커(1005-N)가 레인징 라운드 N에서 레인징 동작을 수행한다고 가정하기로 한다. 일 실시 예에서, 셀 1 내지 셀 N은 셀 0과 1홉 떨어져 있다고 가정하기로 한다.
일 실시 예에서, 어느 한 셀에서 RRM을 송신하는 응답자 앵커가 다른 셀에서는 개시자 앵커로서 동작할 경우, 해당 앵커는 해당 앵커가 응답자 앵커로 동작할 경우에 해당 앵커가 송신하는 RRM에 개시자 앵커로서 동작하는 셀에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 각각은 셀 0에서는 응답자 앵커로서 동작하고 있고, 따라서 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 각각은 셀 0에서 송신하는 RRM에 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 각각이 개시자 앵커로서 동작하고 있는 셀에 관련된 정보를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 슬레이브 앵커(1005-1)는 셀 1에서 개시자 앵커로서 동작할 수 있고, 응답자 앵커로서 동작하는 셀 0에서 제1 슬레이브 앵커(1005-1)가 송신하는 RRM에 셀 1에 관련된 정보(예: 셀 1에 대해 설정된 라운드 인덱스 및 셀 1의 cost metric)을 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 셀 1에 대해 설정된 라운드 인덱스는 1이고, 셀 1의 cost metric은 1이 될 수 있다.
이동 장치(1001)는 무선 통신 네트워크에 속해 있는 마스터 앵커 및 슬레이브 앵커들간에 교환되는 RIM, RRM 및 RFM을 오버히어링할 수 있다. 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1)에서 송신하는 RRM 메시지를 수신할 수 있고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1)로부터 수신된 RRM에 기반하여 이동 장치(1001)의 주변에 라운드 인덱스 1에 해당하는 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 1)에서 제1 슬레이브 앵커(1005-1)가 개시자로서 레인징 동작을 수행하는 셀이 존재하고, 해당 셀이 기준 앵커인 마스터 앵커(1003)가 존재하는 기준 셀(예: 셀 0)으로부터 1홉 떨어져 있음을 인식할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에 속해 있는 마스터 앵커(1003) 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 간에 교환되는 RRM들 각각에 해당 RRM을 송신하는 슬레이브 앵커가 개시자 앵커로서 동작하는 셀에 관련된 정보(예: 해당 셀에 대해 설정된 라운드 인덱스 및 cost metric)가 포함되어 있을 경우, 이동 장치(1001)는 하나의 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 0)에서만 RX 체인을 온 시킬지라도, 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들에 관련되는 셀들에 대한 정보(예: 모든 통신 가능한 인접 셀들에 관련된 정보)를 알 수 있기 때문에, 다른 레인징 라운드들에서는 RX 체인을 온 시켜 레인징 동작을 수행할 필요가 없다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 레인징 라운드 0에서, 마스터 앵커(1003)으로부터 RIM 및 RFM을 수신할 수 있고, 마스터 앵커(1003) 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 간에 교환되는 RRM들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1)로부터 neighbor initiator round index: 1 및 neighbor initiator cost metric: 1 이 포함되어 있는 RRM을 수신할 수 있고, 제2 슬레이브 앵커(1005-2)로부터 neighbor initiator round index: 2 및 neighbor initiator cost metric: 1 이 포함되어 있는 RRM을 수신할 수 있고, 이런 식으로 마지막 슬레이브 앵커인 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 neighbor initiator round index: N 및 neighbor initiator cost metric:1 이 포함되어 있는 RRM을 수신할 수 있다. 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신한 RRM들에 포함되어 있는 neighbor initiator round index 및 neighbor initiator cost metric에 기반하여 이동 장치(1001)가 현재 위치하고 있는 서빙 셀 주변에 존재하는 인접 셀들에 관련된 정보(예: 해당 인접 셀들에 대해 설정된 라운드 인덱스들 및 해당 인접 셀들의 cost metric들)을 검출할 수 있다. 따라서, 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록 내의 레인징 라운드 0에서 마스터 앵커(1003)으로부터 수신한 RIM 및 RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신한 RRM들에 기반하여 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록 내의 레인징 라운드 0에서 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신한 RRM들에 기반하여 인접 셀들에 관련된 정보를 모두 검출할 수 있기 때문에, 해당 레인징 블록 내의 다른 레인징 라운드들에서 더 이상 레인징 동작을 수행할 필요가 없다. 이렇게 해당 레인징 블록 내의 다른 레인징 라운드들에서 더 이상 레인징 동작을 수행할 필요가 없기 때문에 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록 내의 다른 레인징 라운드들에서는 RX 체인을 온 시킬 필요가 없고, 이는 불필요한 전류 소모를 방지할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 일 예로 다른 위치로 위치를 이동하거나, 또는 장애물에 의해 현재 레인징 동작을 수행 중인 레인징 라운드에서 통신을 수행하는 것이 어렵게 될 지라도, 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들에 관련되는 셀들에 대한 정보를 알고 있기 때문에, 현재 레인징 동작을 수행 중인 레인징 라운드가 아닌, 적합한 레인징 라운드를 선택할 수 있으며, 선택된 적합한 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드라 칭하기로 한다. 이동 장치(1001)가 위치를 이동하거나, 또는 이동 장치(1001)가 현재의 액티브 레인징 라운드에서 통신을 수행하는 것이 어렵게 될 경우라도, 이동 장치(1001)는 이동 장치(1001)에 적합한 새로운 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있고, 따라서 끊김없는(seamless) 서비스 제공을 가능하게 할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 레인징 라운드 0에서 마스터 앵커(1003)에서 송신된 RIM 및 RFM을 수신하지 못할 경우, 레인징 라운드 0에서는 이동 장치(1001) 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없을 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)에서 송신된 RIM 및 RFM을 수신하지 못할 지라도, 응답자 앵커들(예: 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))에서 송신되는 RRM들을 오버히어링할 수 있다. 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)에서 송신되는 RRM들에 포함되어 있는 다른 셀들, 예를 들어 인접 셀들(예: 셀 1 내지 셀 N)에 관련되는 정보에 기반하여 인접 셀들 중 어느 하나의 셀에 설정된 레인징 라운드를 새로운 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있고, 새로운 액티브 레인징 라운드에서 라운징 동작을 수행할 수 있다.
이동 장치(1001)가 레인징 라운드 0에서 마스터 앵커(1003)에서 송신된 RIM 및 RFM을 수신하는 것에 실패하고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)에서 송신되는 RRM들을 수신하는 것에는 성공하였을 경우, 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록에서 레인징 라운드 0이 아닌 다른 레인징 라운드, 일 예로 추가 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 1 또는 레인징 라운드 2)에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 액티브 레인징 라운드는 이동 장치(1001)가 레인징 동작을 필수적으로 수행하는 레인징 라운드일 수 있고, 추가 레인징 라운드는 설정 조건이 만족될 경우, 또는 필요에 따라 이동 장치(1001)가 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드일 수 있다.
일 실시 예에서, 설정 조건을 만족하는 셀의 상태는 양호한 상태일 수 있다. 일 실시 예에서, 양호한 상태는 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 해당 셀에 대해 획득된 가중치가 설정되어 있는 임계값 이상이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개)를 초과할 경우가 될 수 있으며, 양호한 상태에 대해서는 하기에서 보다 구체적으로 설명될 것이다.
일 실시 예에서, 설정 조건을 만족하지 않는 셀의 상태는 열악한 상태라고 가정될 수 있다. 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 해당 셀에 대해 획득된 가중치가 설정되어 있는 임계값 미만이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개) 이하일 경우, 전자 장치는 셀의 상태가 열악한 상태라고 결정할 수 있다. 열악한 상태에 대해서는 도 10에서 설명한 바 있으므로, 열악한 상태에 대한 설명은 생략하기로 한다.일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 레인징 라운드 0에서 마스터 앵커(1003)에서 송신된 RIM 및 RFM을 수신하는 것에 성공하고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)에서 송신되는 RRM들 중 일부를 수신하는 것에 실패하였을 수 있다. 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)에서 송신되는 RRM들 중 일부를 수신하는 것에 실패하였음에도 불구하고 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 있을 수 있다. 이 경우, 이동 장치(1001)는 다음 레인징 블록에서 다른 레인징 라운드, 일 예로 레인징 라운드 1 또는 레인징 라운드 2에서 레인징 동작을 수행하는 것이 아니라 해당 레인징 블록의 액티브 레인징 라운드와 동일한 레인징 라운드 0에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 RIM 및 RFM을 수신하는 것에 성공하고, 최소 2개의 RRM들을 수신할 경우 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 있다. 이동 장치(1001)가 RIM 및 RFM을 수신하는 것에 성공하였다고 할지라도, 1개의 RRM만을 수신할 경우, 이동 장치(1001)는 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없다. 이동 장치(1001)는 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없을 경우, 해당 레인징 블록에서 레인징 라운드 0이 아닌 다른 레인징 라운드, 예를 들어 추가 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 1 또는 레인징 라운드 2)에서 레인징 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, DTM(예: RRM)은 일 예로 MAC 프레임으로 구현될 수 있으며, MAC 프레임은 MAC 헤더(header)와 MAC 페이로드(payload)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른, DTM에 대한 페이로드 정보 엘리먼트(information element: IE) 컨텐트 필드는 하기 표 1과 같이 표현될 수 있다. 일 실시 예에서, 페이로드 IE 컨텐트 필드는 MAC 페이로드에 포함될 수 있다.
<표 1>
Figure pat00005
표 1에서, 벤더 OUI(organizationally unique identifier)(vendor OUI) 필드는 벤더 별로 고유한 식별자를 지시할 수 있고, 일 예로 24비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, UWB 메시지 ID(UWB message ID) 필드는 해당 UWB 메시지의 ID를 지시할 수 있다. 예를 들어, UWB message ID 필드는 4비트들로 구현될 수 있다. 예를 들어, UWB message ID 필드의 필드 값이 0x07로 설정되어 있을 경우, UWB message ID 필드는 해당 UWB 메시지가 TDoA 메시지라는 것을 지시할 수 있다.
표 1에서, 예약(reserved) 필드는 미래의 사용을 위해 예약되어 있는 필드일 수 있다. 예를 들어, reserved 필드는 4비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, 메시지 제어(message control) 필드는 해당 UWB 메시지의 구성을 지시할 수 있으며, 하기 표 5에서 구체적으로 설명될 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
표 1에서, 블록 인덱스(block index) 필드는 현재 레인징 블록(예: 해당 UWB 메시지를 송신하는 앵커가 레인징 동작을 수행하고 있는 레인징 블록)의 블록 인덱스를 지시할 수 있다. 예를 들어, block index 필드는 16비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, 라운드 인덱스(round index) 필드는 현재 레인징 라운드(예: 해당 UWB 메시지를 송신하는 앵커가 레인징 동작을 수행하고 있는 레인징 라운드)의 라운드 인덱스를 지시할 수 있다. 예를 들어, round index 필드는 16비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, TX 시간스탬프(TX timestamp) 필드는 공통 시간 기반의 TX timestamp 를 지시할 수 있다. 예를 들어, TX timestamp 필드는 64비트로 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, TX timestamp는 UWB 메시지에 대한 TX timestamp일 수 있다.
표 1에서, 레인징 장치 관리 리스트(ranging device management list) 필드는 N개의 레인징 장치 관리 리스트 엘리먼트(ranging device management list element)들을 지시할 수 있다. Ranging device management list 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 레인징 장치 관리 리스트 길이(ranging device management list length) 필드의 값에 따라 0 비트 또는 24*N개의 비트들로 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, N은 ranging device management list element들의 개수를 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, ranging device management list element는 하기 표 2와 같이 표현될 수 있다.
<표 2>
Figure pat00006
표 2에서, 레인징 역할(ranging role) 필드는 해당 UWB 메시지를 송신하는 앵커의 레인징 역할을 지시할 수 있다. 예를 들어, ranging role 필드는 1비트로 구현될 수 있다. ranging role 필드의 필드 값이 일 예로 0일 경우 해당 UWB 메시지를 송신하는 앵커의 레인징 역할이 응답자임을 지시할 수 있다. ranging role 필드의 필드 값이 일 예로 1일 경우 해당 UWB 메시지를 송신하는 앵커의 레인징 역할이 개시자임을 지시할 수 있다.
표 2에서, 레인징 슬롯 인덱스(ranging slot index)는 해당 UWB 메시지를 송신하는 앵커에 할당된 레인징 슬롯(예: 해당 UWB 메시지를 송신하는 앵커가 현재 레인징 동작을 수행하고 있는 레인징 슬롯)의 슬롯 인덱스를 지시할 수 있다. 예를 들어, ranging slot index 필드는 8비트들로 구현될 수 있다.
표 2에서, 어드레스(address) 필드는 응답자 앵커의 어드레스를 지시할 수 있다. 예를 들어, address 필드는 16비트들로 구현될 수 있다.
표 2에서, 스케쥴된 UWB 메시지(scheduled UWB message) 필드는 할당된 레인징 슬롯에서 전달되는 UWB 메시지의 ID를 지시할 수 있다. 예를 들어, scheduled UWB message 필드는 4비트들로 구현될 수 있다.
표 2에서, 레인징 중단(stop ranging) 필드는 예를 들어 1비트로 구현될 수 있다. 예를 들어, stop ranging 필드의 필드 값이 0일 경우 레인징이 계속될 것임을 지시할 수 있고, stop ranging 필드의 필드 값이 1일 경우 레인징이 중단될 것임을 지시할 수 있다.
표 2에서, reserved 필드는 미래의 사용을 위해 예약되어 있는 필드일 수 있다. 예를 들어, reserved 필드는 2비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, CFO 필드는 개시자 앵커에 대한 클럭 주파수 오프셋(clock frequency offset: CFO)을 지시할 수 있다. CFO 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 CFO 존재(CFO present) 필드의 필드 값에 따라 0 비트 또는 16개의 비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, 응답 시간 리스트(reply time list) 필드는 M개의 응답 시간 리스트 엘리먼트(reply time list element)들을 지시할 수 있다. reply time list 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 응답 시간 리스트 길이(reply time list length) 필드의 필드 값에 따라 0 또는 48*M개의 비트들로 구현될 수 있다. M은 reply time list element들의 개수를 지시할 수 있다.
일 실시 예에서, reply time list element는 하기 표 3과 같이 표현될 수 있다.
<표 3>
Figure pat00007
표 3에서, address 필드는 해당하는 UWB 메시지를 송신하는 앵커의 어드레스(예: MAC 어드레스)를 지시할 수 있으며, 예를 들어 16비트들로 구현될 수 있다.
표 3에서 reply time 필드는 하기 표 4와 같이 표현될 수 있다.
<표 4>
Figure pat00008
표 4에서, value of the phyLrpUwbFixedReplyTime attribute는 phyLrpUwbFixedReplyTime 필드의 필드 값을 지시하며, FRT(fixed reply time)3, FRT7, FRT15, 또는 FRT31 중 하나의 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, FRT3에 해당하는 고정된 응답 시간(fixed reply time: FRT)은 3이 될 수 있고, FRT7에 해당하는 FRT는 7이 될 수 있고, FRT15에 해당하는 FRT는 15가 될 수 있고, FRT31에 해당하는 FRT는 31이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 송신기와 수신기가 동기화되어 있다고 가정할 경우, FRTx의 FRT는 마지막으로 수신된 칩(chip)과 첫 번째로 송신된 칩의 액티브 부분들 간의 FRTx + 1의 등가 시간(equivalent time)에 해당할 수 있다. 예를 들어, FRT3의 FRT 값은 4개의 레인징 스케쥴링 시간 유닛(ranging scheduling time unit: RSTU)들에 해당할 수 있다. 일 실시 예에서, RSTU는 레인징 액티비티(ranging activity)들의 스케쥴링을 위해 레인징 슬롯 듀레이션들 및 다양한 시간 구간(time interval)들을 명시하기 위해 적용되며, 현재의 물리(physical: PHY) 계층에 의존적일 수 있다.
표 1에서, 응답자 응답 시간(responder reply time) 필드는 공통 시간 기반의 응답자 앵커의 응답 시간을 지시할 수 있다.
표 1에서, cost metric필드는 멀티-셀 시나리오들에서 멀티-홉(multi-hop) 시간 동기화를 위한 라우팅 메트릭(routing metric)을 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, cost metric은 DL TDoA를 위한 멀티-홉 네트워크 토팔러지 내에서 시간 동기 하이어라키 또는 트리를 설정하기 위한 메트릭일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, cost metric에 기반하여, 앵커들은 무선 통신 네트워크의 전체 시간 동기를 위한 시간 소스들로서 다른 앵커들에 의존해야 하는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, cost metric은 어느 한 앵커로부터 무선 통신 네트워크에 대한 시간 기준으로 서비스를 제공하는 개시자 앵커(예: 기준 앵커)까지의 통신 코스트를 반영할 수 있다. 일 실시 예에서, 시간 기준으로서 서비스를 제공하는 기준 앵커는 무선 통신 네트워크에서 가장 낮은 cost metric을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 앵커들은 다른 앵커들이 무선 통신 네트워크에 조인하고, 동기화하고, 해당하는 레인징 라운드들에 참여할 수 있도록 DTM들에 앵커들 자신의 cost metric을 포함시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치가 현재 cost metric(예: 기준 셀의 cost metric) 이상의 cost metric을 가지는 다른 앵커로부터 DTM을 수신할 경우, 시간 동기를 위해 현재 cost metric이상의 cost metric을 가지는 다른 앵커에 의존할 필요는 없을 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치가 현재 cost metric(예: 기준 셀의 cost metric) 미만의 cost metric을 가지는 다른 앵커로부터 DTM을 수신할 경우, 전자 장치는 cost metric를 향상시키기 위해(또는 감소시키기 위해) 시간 소스로 동작하는 다른 기준 앵커를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, cost metric 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 코스트 메트릭 존재(cost metric present) 필드의 필드 값에 따라 0 또는 8개의 비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, 인접 라운드 인덱스 길이(neighbor round index length) 필드는 인접 라운드 인덱스(neighbor round index) 필드의 길이를 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, neighbor round index length 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 인접 라운드 인덱스 존재(neighbor round index present) 필드의 필드 값에 따라 0 또는 8개의 비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, 인접 라운드 인덱스(neighbor round index) 필드는 인접 셀에서 해당 응답자 앵커가 참여하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 지시할 수 있다. 예를 들어, 인접 라운드 인덱스 필드는 인접 셀에서 해당 응답자 앵커가 응답자 앵커로서 참여하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 지시할 수 있다.
일 실시 예에서, neighbor round index 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 neighbor round index present 필드의 필드 값에 따라 0 또는 8*L개의 비트들로 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, L은 현재 응답자 앵커가 응답자 앵커로서 참여하고 있는 레인징 라운드들의 개수가 될 수 있다.
표 1에서, 인접 개시자 라운드 인덱스(neighbor initiator round index) 필드는 인접 셀에서 개시자 앵커인 현재의 응답자 앵커가 참여하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 해당 UWB 메시지를 송신하는 응답자 앵커는 해당 셀에서는 응답자 앵커로서 레인징 동작을 수행하고 있지만, 인접 셀에서는 개시자 앵커로서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 해당 UWB 메시지를 송신하는 응답자 앵커는 neighbor initiator round index 필드의 필드 값을 인접 셀에서 현재 응답자 앵커가 개시자 앵커로서 참여하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스로 설정할 수 있다. 일 실시 예에서, neighbor initiator round index 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 인접 개시자 라운드 인덱스 존재(neighbor initiator round index present) 필드의 필드 값에 따라 0 또는 16개의 비트들로 구현될 수 있다.
표 1에서, 인접 개시자 코스트 메트릭(neighbor initiator cost metric) 필드는 현재의 응답자 앵커에 의해 개시되고 있는 인접 셀의 라우팅 메트릭을 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 해당 UWB 메시지를 송신하는 응답자 앵커는 해당 셀에서는 응답자 앵커로서 레인징 동작을 수행하고 있지만, 인접 셀에서는 개시자 앵커로서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 해당 UWB 메시지를 송신하는 응답자 앵커는 인접 셀이 기준 셀(예: 마스터 앵커가 존재하는 기준 셀에서 떨어져 있는 홉 수를 neighbor initiator cost metric필드의 필드 값으로 설정할 수 있다. 일 실시 예에서, neighbor initiator cost metric 필드는 하기 표 5에서 설명될 message control 필드에 포함되어 있는 인접 개시자 코스트 메트릭 존재(neighbor initiator cost metric present) 필드의 필드 값에 따라 0 또는 8개의 비트들로 구현될 수 있다.
일 실시 예에서, 표 1의 message control 필드는 해당 UWB 메시지의 구성을 지시할 수 있으며, 하기 표 5와 같이 표현될 수 있다.
<표 5>
Figure pat00009
표 5에서, ranging device management list length 필드는 표 1의 ranging device management list 필드에 포함되어 있는 ranging device management element들의 개수를 지시할 수 있다. 예를 들어, ranging device management list length 필드는 4비트들로 구현될 수 있다.
표 5에서, reply time list length 필드는 표 1의 reply time list 필드에 포함되어 있는 reply time list element 엘리먼트들의 개수를 지시할 수 있다. 예를 들어, reply time list length 필드는 4비트들로 구현될 수 있다.
표 5에서, CFO present 필드는 표 1의 CFO 필드의 존재 유무를 지시할 수 있다. 예를 들어, CFO present 필드의 필드 값이 0일 경우 CFO 필드가 존재하지 않음을 지시할 수 있고, CFO present 필드의 필드 값이 1일 경우 CFO 필드가 존재함을 지시할 수 있다.
표 5에서, cost metric present 필드는 표 1의 cost metric 필드의 존재 유무를 지시할 수 있다. 예를 들어, cost metric present 필드의 필드 값이 0일 경우 cost metric 필드가 존재하지 않음을 지시할 수 있고, cost metric present 필드의 필드 값이 1일 경우 cost metric 필드가 존재함을 지시할 수 있다.
표 5에서, neighbor round index present 필드는 표 1의 neighbor round index length 필드 및 neighbor round index 필드의 존재 유무를 지시할 수 있다. 예를 들어, neighbor round index present 필드의 필드 값이 0일 경우 neighbor round index length 필드 및 neighbor round index 필드가 존재하지 않음을 지시할 수 있고, neighbor round index present 필드의 필드 값이 1일 경우 neighbor round index length 필드 및 neighbor round index 필드가 존재함을 지시할 수 있다.
표 5에서, neighbor initiator round index present 필드는 표 1의 neighbor initiator round index 필드의 존재 유무를 지시할 수 있다. 예를 들어, neighbor initiator round index present 필드의 필드 값이 0일 경우 neighbor initiator round index 필드가 존재하지 않음을 지시할 수 있고, neighbor initiator round index present 필드의 필드 값이 1일 경우 neighbor initiator round index 필드가 존재함을 지시할 수 있다.
표 5에서, neighbor initiator cost metric present 필드는 표 1의 neighbor initiator cost metric 필드의 존재 유무를 지시할 수 있다. 예를 들어, neighbor initiator cost metric present 필드의 필드 값이 0일 경우 neighbor initiator cost metric 필드가 존재하지 않음을 지시할 수 있고, neighbor initiator cost metric present 필드의 필드 값이 1일 경우 neighbor initiator cost metric 필드가 존재함을 지시할 수 있다.
표 5에서, reserved 필드는 미래의 사용을 위해 예약되어 있는 필드일 수 있다. 예를 들어, reserved 필드는 3비트들로 구현될 수 있다.
다시 도 10을 참조하면, DL TDoA 방식에 기반하여 위치를 검출하고자 하는 이동 장치(1001)는 레인징 세션(ranging session)을 생성할 수 있다. 레인징 세션은 파라미터들의 특정 초기 집합에 의해 특정되는 연속적인 레인징 절차일 수 있다. 일 실시 예에서, 레인징 세션은 하나의 제어기(controller)와 적어도 하나의 개시자에 관련될 수 있다. 일 실시 예에서, 제어기는 레인징 세션을 제어하고, 레인징 제어 메시지(ranging control message: RCM)를 송신하여 레인징 파라미터들을 정의하는 ERDEV일 수 있다. 일 실시 예에서, 제어기는 초기 레인징 파라미터들을 구성할 수 있고, 레인징 세션 동안 초기 레인징 파라미터들을 업데이트할 수 있다.
이동 장치(1001)는 레인징 세션을 생성한 후 UWB 메시지들을 수신하기 위해 UWB RX 체인을 온 시키고 모니터링 동작을 수행하기 시작할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 레인징 세션을 생성하는데 필요로 되는 파라미터들을 앱(app), 인-밴드(in-band), 또는 아웃-오브-밴드(out-of-band: OOB)를 통해 획득할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 UWB RX 체인을 온 시키는 시점에 따라 이동 장치(1001)가 처음 모니터링 동작을 수행하게 되는 레인징 라운드는 달라질 수 있으며, 도 10에서는 이동 장치(1001)가 처음 모니터링 동작을 수행하게 되는 레인징 라운드가 레인징 라운드 9라고 가정하기로 한다.
그리고, 도 10 역시 도 7과 마찬가지로, 슬레이브 앵커들의 개수가 4개라고 가정하기로 한다. 이 경우, 무선 통신 네트워크는 마스터 앵커(1003)와, 제1 슬레이브 앵커(1005-1), 제2 슬레이브 앵커(1005-2), 제3 슬레이브 앵커, 및 제4 슬레이브 앵커를 포함할 수 있으며, 도시의 편의를 위해 도 10에는 제3 슬레이브 앵커, 및 제4 슬레이브 앵커는 별도로 도시되어 있지 않다.
이동 장치(1001)는 레인징 라운드 9에서 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출하는 데에 실패할 경우, UWB RX 체인을 온 시킨 상태에서 다른 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 0)에서 다시 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이동 장치(1001)는 레인징 라운드 0에서 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 있을 경우, 이동 단말은 해당 레인징 블록에서는 더 이상 UWB RX 체인을 온 시키지 않을 수 있고, 따라서 소비되는 전류 소모를 최소화시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 레인징 라운드 0에서 수신한 정보에 기반하여 해당 레인징 블록에서 레인징 동작을 추가적으로 수행할 추가 레인징 라운드를 선택하거나, 또는 다음 레인징 블록에서의 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드 및 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작에 대해서는 도 11a 및 도 11b에서 보다 구체적으로 설명될 것이다.
일 실시 예에서, 레인징 라운드 0에서 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003) 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1), 제2 슬레이브 앵커(1005-2), 제3 슬레이브 앵커, 및 제4 슬레이브 앵커 간에 교환되는 RIM, RRM, 및 RFM을 오버히어링할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1), 제2 슬레이브 앵커(1005-2), 제3 슬레이브 앵커, 및 제4 슬레이브 앵커 각각에서 수신한 RRM에 기반하여 다음 레인징 블록에서의 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 슬레이브 앵커(1005-1), 제2 슬레이브 앵커(1005-2), 제3 슬레이브 앵커, 및 제4 슬레이브 앵커 각각에서 수신한 RRM은 표 1에서 설명한 바와 같은 포맷을 가질 수 있으며, 수신된 각 RRM은 neighbor initiator round index 필드 및 neighbor initiator cost metric 필드를 포함할 수 있다.
표 1에서 설명한 바와 같이, neighbor initiator round index 필드는 해당 셀에서 응답자 앵커로 동작하는 응답자 앵커가 개시자 앵커로 참여하고 있는, 인접 셀에 설정된 라운드 인덱스를 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 해당 RRM을 송신하는 응답자 앵커는 해당 셀에서는 응답자 앵커로서 레인징 동작을 수행하고 있지만, 인접 셀에서는 개시자 앵커로서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 해당 RRM을 송신하는 응답자 앵커는 neighbor initiator round index 필드의 필드 값을 인접 셀에서 응답자 앵커가 개시자 앵커로서 참여하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스로 설정할 수 있다.
표 1에서 설명한 바와 같이, neighbor initiator cost metric 필드는 현재의 응답자 앵커에 의해 개시되고 있는 인접 셀의 라우팅 메트릭을 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 해당 RRM을 송신하는 응답자 앵커는 해당 셀에서는 응답자 앵커로서 레인징 동작을 수행하고 있지만, 인접 셀에서는 개시자 앵커로서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 해당 RRM을 송신하는 응답자 앵커는 인접 셀이 기준 셀에서 떨어져 있는 홉 수를 neighbor initiator cost metric필드의 필드 값으로 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 레인징 라운드 0에서 제4 슬레이브 앵커에서 송신되는 RRM을 수신하는 것에만 실패할 경우, 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1), 제2 슬레이브 앵커(1005-2), 및 제3 슬레이브 앵커로부터 수신한 RRM들에 기반하여 이동 장치(1001) 주변에 레인징 라운드 1, 레인징 라운드 2, 및 레인징 라운드 3에서 레인징 동작이 수행되는 인접 셀들이 존재한다는 것을 인식할 수 있고, 인접 셀들의 홉 수 역시 인식할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1), 제2 슬레이브 앵커(1005-2), 및 제3 슬레이브 앵커 각각으로부터 수신한 RRM에 포함되어 있는 neighbor initiator round index 필드 및 neighbor initiator cost metric 필드에 기반하여 이동 장치(1001) 주변에 레인징 라운드 1, 레인징 라운드 2, 및 레인징 라운드 3에서 레인징 동작이 수행되는 인접 셀들이 존재한다는 것을 인식할 수 있고, 인접 셀들의 홉 수 역시 인식할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1), 제2 슬레이브 앵커(1005-2), 및 제3 슬레이브 앵커 각각으로부터 수신한 RRM에 기반하여 다음 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 레인징 라운드, 일 예로 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 다음 레인징 블록에서의 액티브 레인징 라운드를 선택한다는 것은 해당 액티브 레인지 라운드에 상응하는 셀을 선택한다는 것과 동일한 의미일 수 있다. 이동 장치(1001)가 해당 레인징 블록에서, 레인징 라운드 0에서 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출하는 것에 성공할 경우, 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록의 다른 레인징 라운드들에서 모니터링 동작을 수행하지 않을 수 있다. 그리고, 다음 레인징 블록의 선택된 액티브 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행하게 된다. 도 10에서는 해당 레인징 블록에서 다음 레인징 블록의 액티브 레인지 라운드로 레인징 라운드 0을 선택했다고 가정하기로 하며, 이 경우 이동 장치(1001)는 다음 레인징 블록부터는 레인징 라운드 0에서만 웨이크 업(wake up)하여 UWB RX 체인을 온 시킨 후 앵커들간에 교환되는RIM, RRM, 및 RFM을 오버히어링할 수 있다.
일 실시 예에서, 해당 셀에서 응답자 앵커로 동작하면서, 다른 셀에서도 응답자 앵커로 동작하는 앵커 역시 해당 셀에서 송신하는 RRM에 자신이 응답자 앵커로 참여하고 있는 셀에 관련된 정보(예: neighbor round index 필드)를 포함시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 해당 셀에서 응답자 앵커로 동작하면서, 다른 셀에서도 응답자 앵커로 동작하는 앵커는 다른 셀에서도 개시자 앵커로 동작하지는 않기 때문에 표 1에서 설명한 바와 같은 RRM의 포맷을 그대로 사용하지는 않고 하기 표 6에 나타낸 바와 같은 RRM을 송신할 수 있다.
<표 6>
Figure pat00010
표 6에서, neighbor round index length 필드를 제외한 나머지 필드들에 대한 설명은 표 1의 RRM에 포함되는 필드들에 대한 설명과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
표 6에서, neighbor round index length 필드는 일 예로 3바이트들로 구현될 수 있으며, 인접 셀에서 해당 응답자 앵커가 참여하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 지시할 수 있다. 일 실시 예에서, 인접 셀에서 해당 응답자 앵커가 참여하고 있는 레인징 라운드의 라운드 인덱스는 비트맵(bitmap) 형태로 구현될 수 있다.
일 실시 예에서, 각 비트맵의 해당 비트의 비트 값이 일 예로 1로 설정될 경우, 1로 설정된 비트에 해당하는 레인징 라운드에는 해당 앵커가 응답자 앵커로서 레인징 라운드에 참여하고 있음을 의미할 수 있다. 일 실시 예에서, 각 비트맵의 해당 비트의 비트 값이 일 예로 0으로 설정될 경우, 0으로 설정된 비트에 해당하는 레인징 라운드에는 해당 앵커가 응답자 앵커로서 레인징 라운드에 참여하고 있지 않음을 의미할 수 있다. 예를 들어, 하나의 레인징 블록에 20개의 레인징 라운드들이 포함되고, 해당 앵커가 레인징 라운드 0, 레인징 라운드 5, 레인징 라운드 7, 및 레인징 라운드 17에 응답자 앵커로서 참여하고 있을 경우, neighbor round index length 필드를 통해 표현되는 neighbor round index는 하기 표 7과 같이 비트맵 형태로 표현될 수 있다.
<표 7>
Figure pat00011
표 7에서, neighbor round index length 필드의 길이는 예를 들어 24비트로 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나의 레인징 블록에 포함되는 레인징 라운드들의 개수는 20개이므로, 24개의 비트들 중 레인징 라운드들에 대응될 수 있는 20개의 비트들을 제외한 나머지 비트들은 0으로 패딩(padding)될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에서 이동 장치(1001)는 하기와 같은 다양한 파라미터들 중 적어도 하나에 기반하여 임의의 레인징 블록에서 참여할 레인징 라운드(예: 액티브 레인징 라운드)를 선택할 수 있다.
(1) 신호 품질
이동 장치(1001)는 신호 품질에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 신호 품질은 개시자 앵커(예: 마스터 앵커(1003))로부터 수신된 RIM, RFM, 및 응답자 앵커들(예: 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터 수신된 RRM들의 신호 품질이 될 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 RRM은 해당 셀(예: 서빙 셀)에서는 응답자 앵커로 동작하지만 다른 셀(예: 인접 셀)에서는 개시자 앵커로 동작하는 앵커에서 송신되는 RRM이 될 수 있다. 도 10에서, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 각각은 해당 셀에서는 해당 셀(예: 서빙 셀)에서는 응답자 앵커로 동작하지만 다른 셀(예: 인접 셀)에서는 개시자 앵커로 동작한다고 가정하기로 한다.
일 실시 예에서, 신호 품질은 일 예로 수신 신호 세기 지시자(received signal strength indicator: RSSI), 채널 품질 지시자(channel quality indicator: CQI), 신호 대 잡음비(signal to noise ratio: SNR), 신호 대 간섭비(signal to interference ratio: SIR), 신호 대 간섭 잡음비(signal to interference and noise ratio: SINR), 기준 신호 수신 전력(reference signal received power: RSRP), 또는 기준 신호 수신 품질(reference signal received quality: RSRQ) 중 적어도 하나가 될 수 있다. 일 실시 예에서, 신호 품질의 예로서 RSSI, CQI, SNR, SIR, SINR, RSRP, 또는 RSRQ 중 적어도 하나를 제시하였으나, 신호 품질은 이들로 제한되는 것은 아니다.
이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들 각각에 대한 신호 품질을 측정할 수 있다. 이동 장치(1001)는 측정된 신호 품질에 기반하여 설정된 임계 신호 품질 미만의 신호 품질을 가지는 RIM, RFM, 및 RRM들에 관련되는 레인징 라운드들은 액티브 레인징 라운드에 대한 후보 액티브 레인징 라운드(candidate active ranging round)들에서 제외시킬 수 있다. 일 예로, 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 신호 품질이 RSSI로 설정될 경우, 이동 장치(1001)가 수신한 RIM, RFM, 및 RRM들 중 임계 RSSI 미만의 RSSI를 가지는 RIM, RFM, 및 RRM들에 관련되는 레인징 라운드들은 후보 액티브 레인징 라운드들에서 제외될 수 있다.
이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들에 대해 그 신호 품질이 높은 순으로 해당 레인징 라운드에 가중치(weight)를 부여하고, 각 레인징 라운드에 부여된 가중치에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 신호 품질이 RSSI로 설정될 경우, 이동 장치(1001)는 RIM, RFM, 및 RRM들의 RSSI들에 대해 그 값이 큰 순으로 해당 레인징 라운드에 큰 가중치를 부여하고, 부여된 가중치들에 기반하여 가장 큰 가중치를 가지는 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다. 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들의 RSSI들에 기반하여 레인징 라운드들에 부여된 가중치들을 기반으로 액티브 레인징 라운드를 선택하는 방식의 일 예에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 이동 장치(1001)는 RSSI 값을 다수의 구간(range)들로 나누고, 다수의 구간들 각각에 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(1001)는 RSSI 값이 -60dB 이상인 구간에 대해서는 가중치 5를 설정하고, RSSI 값이 -60 ~ -70dB인 구간에 대해서는 가중치 3을 부여하고, RSSI 값이 -70 ~ -80dB인 구간에 대해서는 가중치 2를 설정하고, RSSI 값이 -80 ~ -90dB인 구간에 대해서는 가중치 1을 설정할 수 있다. RSSI 값이 -90dB 이하인 구간에 대해서는 가중치를 설정하지 않을 뿐만 아니라, 이동 장치(1001)가 사용할 수 있는 다른 RRM이 존재한다면 RSSI 값이 -90dB 이하인 DTM(예: RIM, RFM, 또는 RRM 중 적어도 하나)에 관련되는 레인징 라운드는 후보 액티브 레인징 라운드들에서 제외시킬 수 있다. 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들에 관련되는 레인징 라운드들에 대해 부여된 가중치들 중 가장 큰 가중치를 가지는 레인징 라운드를 다음 레인징 블록에서 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
DL TDoA 방식에서, 이동 장치(1001)는 해당 셀에서 마스터 앵커(1003)가 송신한 RIM 및 RFM을 수신하지 못할 경우 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)에서 송신한 모든 RRM들을 정상적으로 수신하였다 할지라도, 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없다. 따라서, 마스터 앵커(1003)로부터 신호(예: RIM 및 RFM)을 정상적으로 수신할 수 있는지 여부가 이동 장치(1001)의 위치를 검출하는데 중요한 요인으로 작용할 수 있다. 따라서, 이동 장치(1001)의 현재 채널 상황에서 신호의 성공률을 예상할 수 있는 신호 품질이 액티브 레인징 라운드를 선택하는 중요한 요인이 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003) 및 지정된 개수(예: 2D의 경우 3 또는 3D의 경우 4)의 응답자 앵커들의 신호 세기에 기반하여 후보 액티브 레인징 라운드들을 선택할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003) 및 지정된 개수의 응답자 앵커들의 신호 세기에만 가중치를 설정하여 후보 액티브 레인징 라운드들을 선택할 수 있다.
(2) 경로(path) 품질
이동 장치(1001)는 경로 품질에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 경로 품질은 개시자 앵커(예: 마스터 앵커(1003))로부터 수신된 RIM, RFM, 및 응답자 앵커들(예: 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터 수신된 RRM들의 경로 품질이 될 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 RRM은 현재 셀에서는 응답자 앵커로 동작하지만 다른 셀(예: 인접 셀)에서는 개시자 앵커로 동작하는 앵커에서 송신되는 RRM이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 경로 품질은 일 예로 RSSI, CQI, SNR, SIR, SINR, RSRP, 또는 RSRQ 중 적어도 하나가 될 수 있다. 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들 각각에 대한 경로 품질을 측정하고, 측정된 경로 품질에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 경로 품질(예: 제1 경로SNR)이 높을 수록 해당 RIM, RFM, 및 RRM은 반사(reflection)에 의한 다중 경로(multi path) 신호가 아닌 제1 경로 신호일 확률이 높을 수 있다. 이동 장치(1001)는 제1 경로 신호인 RIM, RFM, 및 RRM에 관련되는 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행할 경우 TX timestamp를 정확하게 검출할 수 있고, 따라서 이동 장치(1001) 자신의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 확률이 높을 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들의 제1 경로 품질이 높은 순으로 해당 레인징 라운드에 가중치를 부여하고, 레인징 라운드들에 부여된 가중치들에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 경로 품질이 SNR로 설정될 경우, 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들의 제1 경로 SNR들에 대해 그 값이 큰 순으로 해당 레인징 라운드에 큰 가중치를 부여하고, 부여된 가중치들에 기반하여 가장 높은 가중치를 가지는 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들의 제1 경로 SNR들에 기반하여 해당 레인징 라운드들에 대해 부여된 가중치들에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택하는 방식의 일 예에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 이동 장치(1001)는 제1 경로 SNR 값을 다수의 구간들로 나누고, 다수의 구간들 각각에 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(1001)는 제1 경로 SNR 값이 30dB 이상인 구간에 대해서는 가중치 3을 설정하고, 제1 경로 SNR 값이 25~30dB인 구간에 대해서는 가중치 2를 설정하고, 제1 경로 SNR 값이 20dB ~ 25dB인 구간에 대해서는 가중치 1을 설정할 수 있다. 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들에 대해 기반하여 해당하는 레인징 라운드들에 부여된 가중치들 중 가장 큰 가중치를 가지는 레인징 라운드를 다음 레인징 블록에서 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
(3) FoV
이동 장치(1001)는 FoV에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, FoV는 이동 장치(1001)의 전방에 장애물이 존재하는지 여부를 확인하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 RRM은 해당 셀(예: 서빙 셀)에서는 응답자 앵커로 동작하지만 다른 셀(예: 인접 셀)에서는 개시자 앵커로 동작하는 앵커에서 송신되는 RRM이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 지향성 안테나 및 무지향성 안테나의 조합(예: 레이저 직접 구조화(laser direct structuring: LDS) 안테나와 패치(patch) 안테나의 조합)을 통해 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신할 수 있고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 RRM을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 LDS 안테나와 패치 안테나의 조합을 통해 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신할 수 있고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 RRM을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 동일한 앵커에서 송신한 DTM(예: RIM, RFM, 또는 RRM 중 적어도 하나)을 LDS 안테나와 패치 안테나를 통해 수신할 수 있고, LDS 안테나를 통해 수신된 DTM의 수신 시간 스탬프(reception timestamp: Rx timestamp)와 패치 안테나를 통해 수신된 DTM의 Rx timestamp 간의 차이에 기반하여 해당 DTM에 관련되는 셀이 FoV 내에 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 LDS 안테나를 통해 수신한 DTM의 Rx timestamp와 패치 안테나를 통해 수신한 DTM의 Rx timestamp 간의 차이가 임계 시간을 초과할 경우, 이동 장치(1001)의 후면에 위치하고 있는 지향성 안테나를 통해 제1 경로 신호가 정상적으로 수신하지 못한 것으로 간주할 수 있고, 따라서 해당 DTM을 송신한 앵커의 상태를 FoV 내에 존재하지 않는 비-FoV(non FoV) 상태로 결정할 수 있다.
신호 품질에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 결정하는 방식에서 설명한 바와 같이, 이동 장치(1001)가 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신하지 못할 경우, 이동 장치(1001)는 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없기 때문에, 해당 레인징 라운드에서의 레인징 동작은 무의미할 수 있다. 따라서, 이동 장치(1001)가 FoV에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 경우 non FoV 상태에 있는 앵커에 관련되는 레인징 라운드는 후보 액티브 레인징 라운드들에서 제외될 수 있다. 마스터 앵커(1003)로부터 수신되는 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들에 기반하여 특정 앵커가 FoV 상태에 있다고 결정될 경우, 이동 장치(1001)는 FoV 상태에 있는 앵커에 관련되는 레인징 라운드에 설정되어 있는 가중치(예: 가중치 2)를 부여할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신하지 못하는 경우를 방지하기 위해, 이동 장치(1001)와 마스터 앵커(1003) 간의 거리, 또는 서빙 셀에서 이동 장치(1001)의 위치 중 적어도 하나를 고려하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신하지 못하는 경우를 방지하기 위해, 이동 장치(1001)의 사용자가 이동 장치(1001)와 마스터 앵커(1003) 사이를 가리고 있거나, 또는 이동 장치(1001)와 마스터 앵커(1003) 사이에 장애물이 존재할 경우를 고려하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다.
(4)LoS
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 LoS 에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, LoS 는 이동 장치(1001)와 앵커 사이에 장애물이 존재하는지 여부를 확인하는데 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 RRM은 해당 셀(예: 서빙 셀)에서는 응답자 앵커로 동작하지만 다른 셀(예: 인접 셀)에서는 개시자 앵커로 동작하는 앵커에서 송신되는 RRM이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신할 수 있고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 RRM을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 수신된 RIM, RFM, 및 RRM들에 기반하여 해당 RIM, RFM, 및 RRM들에 관련되는 앵커들이 LoS 상에 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.
신호 품질에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 결정하는 방식에서 설명한 바와 같이, 이동 장치(1001)가 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신하지 못할 경우, 이동 장치(1001)는 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없기 때문에, 해당 레인징 라운드에서의 레인징 동작은 무의미할 수 있다. 따라서, 이동 장치(1001)가 LoS 에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 경우 LoS 상에 존재하지 않는 상태(예: 비-LoS(non-LoS) 상태)에 있는 앵커에 관련되는 레인징 라운드는 후보 액티브 레인징 라운드들에서 제외될 수 있다. 수신된 RIM, RFM, 및 RRM들에 기반하여 해당 RIM, RFM, 및 RRM들에 관련되는 앵커들이 LoS 상태에 있다고 결정될 경우, 이동 장치(1001)는 LoS 상태에 있다고 결정되는 앵커에 관련되는 레인징 라운드에 설정되어 있는 가중치(예: 가중치 1)를 부여할 수 있다.
일 실시 예에서, LoS는 UWB 칩(chip) 레벨에서 검출될 수 있다.
(5) neighbor initiator cost metric
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 neighbor initiator cost metric에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 RRM은 해당 셀(예: 서빙 셀0에서는 응답자 앵커로 동작하지만 다른 셀(예: 인접 셀)에서는 개시자 앵커로 동작하는 앵커에서 송신되는 RRM이 될 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 각각으로부터 RRM을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 수신된 RRM들에 포함되어 있는 neighbor initiator cost metric들 중 최소값을 가지는 neighbor initiator cost metric에 관련되는 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
(6) 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 또는 neighbor initiator cost metric 중 적어도 두 개의 조합에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 도 10에서는 이동 장치(1001)가 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택한다고 가정하기로 한다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 RRM은 해당 셀(예: 서빙 셀)에서는 응답자 앵커로 동작하지만 다른 셀(예: 인접 셀)에서는 개시자 앵커로 동작하는 앵커에서 송신되는 RRM이 될 수 있다. 일 실시 예에서, 신호 품질은 일 예로 RSSI라고 가정하기로 한다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 RSSI 값을 다수의 구간들로 나누고, 다수의 구간들 각각에 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어, RSSI 값이 -60dB 이상인 구간에 대해서는 가중치 5를 설정하고, RSSI 값이 -60 ~ -70dB인 구간에 대해서는 가중치 3을 설정하고, RSSI 값이 -70 ~ -80dB인 구간에 대해서는 가중치 2를 설정하고, RSSI 값이 -80 ~ -90dB인 구간에 대해서는 가중치 1을 설정할 수 있다. RSSI 값이 -90dB 이하인 구간에 대해서는 가중치를 설정하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 예를 들어, 이동 장치(1001)는 제1 경로 SNR 값이 30dB 이상인 구간에 대해서는 가중치 3을 설정하고, 제1 경로 SNR 값이 25~30dB인 구간에 대해서는 가중치 2를 설정하고, 제1 경로 SNR 값이 20dB ~ 25dB인 구간에 대해서는 가중치 1을 설정할 수 있다.
일 실시 예에서, 예를 들어, 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들에 기반하여 해당 앵커가 FoV 상태에 있다고 결정될 경우, 이동 장치(1001)는 FoV 상태에 있는 앵커에 관련되는 레인징 라운드에 가중치 2를 부여할 수 있다.
일 실시 예에서, 예를 들어, 마스터 앵커(1003)로부터 수신된 RIM, RFM, 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 수신된 RRM들에 기반하여 해당 앵커가 LoS 상태에 있다고 결정될 경우, 이동 장치(1001)는 LoS 상태에 있는 레인징 라운드에 가중치 2를 부여할 수 있다.
RSSI, SNR, FoV, 및 LoS 각각에 대해 위와 같이 가중치를 설정한 후, DTM(예: RIM, RFM, 및 RRM 중 적어도 하나)이 수신될 경우, 이동 장치(1001)는 해당 DTM에 대해 RSSI, SNR, FoV, 및 LoS 각각에 기반하여 해당 DTM에 관련되는 액티브 레인징 라운드에 대한 가중치를 획득하고, 레인징 라운드들 중 최대 가중치를 가지는 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 RSSI 값이 -90dB 이하인 DTM에 대해서는 관련되는 레인징 라운드에 SNR, FoV, 및 LoS에 기반하여 할당된 가중치들의 합이 임계 가중치 이상이라고 할지라도 해당 DTM에 관련되는 레인징 라운드를 후보 액티브 레인징 라운드들에서 제외시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 최대 가중치를 가지는 레인징 라운드들의 개수가 2 이상일 경우, 이동 장치(1001)는 neighbor initiator cost metric이 상대적으로 작은 RRM에 관련되는 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
일 실시 예에서는 이동 장치(1001)가 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 또는 neighbor initiator cost metric 중 적어도 하나에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택하는 경우 및 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 또는 neighbor initiator cost metric 중 적어도 두 개의 조합에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택하는 경우를 설명하였으나, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드를 선택하는데 사용되는 파라미터들이 이로 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 해당 레인징 블록에서 액티브 레인징 라운드에서 이동 장치(1001)가 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출하는 것에 성공하였을 지라도, 해당 셀(예: 서빙 셀)의 상태에 따라 해당 레인징 블록에서 추가 레인징 라운드를 선택하고, 추가 레인징 라운드에서 레인징 동작을 추가적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 획득된 액티브 레인징 라운드에 대한 가중치가 설정되어 있는 임계값 미만이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개) 이하일 경우, 이동 장치(1001)는 셀의 상태가 열악한 상태(bad state)라고 결정할 수 있다. 이동 장치(1001)의 위치를 검출하는데 성공한 셀의 상태가 열악한 상태일 경우, 이동 장치(1001)는 수신된 RRM들에 포함되어 있는 neighbor initiator round index 에 해당하는 레인징 라운드들 중 어느 하나에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 셀의 상태가 열악한 상태가 아닐 경우 양호한 상태(good state)라고 가정될 수 있다. 일 실시 예에서, 양호한 상태는 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 획득된 액티브 레인징 라운드에 대한 가중치가 설정되어 있는 임계값 이상이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개)를 초과할 경우가 될 수 있다.
한편, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드에서 RIM, RFM, RRM들을 정상적으로 수신하지 못해 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없을 경우, 이동 장치(1001)는 해당 액티브 레인징 라운드가 아닌 다른 레인징 라운드에 상응하는 셀로 이동하는 것을 고려할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드에서 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출할 수 없는 경우는 다음과 같은 두 가지 경우들을 포함할 수 있다.
(1) 이동 장치(1001)가 마스터 앵커로부터 RIM 및 RFM만 수신하지 못한 경우
(2) 이동 장치(1001)가 모든 앵커들로부터 어떤 DTM도 수신하지 못한 경우(예: 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM을 수신하지 못하고, 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N) 모두로부터 RRM들을 수신하지 못한 경우)
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 마스터 앵커(1003)로부터 RIM 및 RFM만 수신하지 못한 경우, 이동 장치(1001)는 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)로부터 RRM들을 수신할 수 있으므로, 수신된 RRM들에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 이동 장치(1001)가 수신된 RRM들에 기반하여 액티브 레인징 라운드를 선택하는 동작에 대해서는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 하나 또는 다수의 추가 레인징 라운드들을 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 이동 장치(1001)의 위치를 검출하는 것에 실패한 액티브 레인징 라운드의 라운드 인덱스가 새롭게 선택된 액티브 레인징 라운드의 라운드 인덱스보다 작을 경우, 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록에서 새롭게 선택된 액티브 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)의 위치를 검출하는 것에 실패한 액티브 레인징 라운드의 라운드 인덱스가 새롭게 선택된 액티브 레인징 라운드의 라운드 인덱스보다 클 경우, 이동 장치(1001)는 다음 레인징 블록에서 새롭게 선택된 액티브 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 모든 앵커들(예: 마스터 앵커(1003) 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터 어떤 DTM(예: RIM, RFM, 및 RRM)도 수신하지 못한 경우, 이동 장치(1001)는 이동 장치(1001)가 레인징 동작을 처음 수행할 경우와 마찬가지로 UWB RX 체인을 온 시키고 해당 레인징 블록 내의 레인징 라운드들에 대해 계속 모니터링 동작을 수행해야만 할 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 장치(1001)가 모든 앵커들(예: 마스터 앵커(1003) 및 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터 어떤 DTM(예: RIM, RFM, 및 RRM)도 수신하지 못한 경우, 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록 바로 직전의 레인징 블록에서 수신된 RRM들에 포함되어 있는 neighbor initiator round index에 상응하는 레인징 라운드들에서만 UWB RX 체인을 온 시키고 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 그리고, 이동 장치(1001)는 해당 레인징 블록 바로 직전의 레인징 블록에서 수신된 RRM들에 포함되어 있는 neighbor initiator round index에 상응하는 레인징 라운드들에 대한 레인징 동작을 수행하는 중에 어느 한 레인징 라운드에서 이동 장치(1001)의 위치를 검출하였을 경우 더 이상 UWB RX 체인을 온 시키지 않을 수 있다.
이동 장치(1001)가 해당 레인징 블록 바로 직전의 레인징 블록에서 수신된 RRM들에 포함되어 있는 neighbor initiator round index에 해당하는 레인징 라운드들에서만 UWB RX 체인을 온 시키고 모니터링 동작을 수행하고, 해당하는 레인징 라운드들에서 모든 앵커들로부터 어떤 DTM도 수신하지 못한 경우, 이동 장치(1001)는 이동 장치(1001)가 레인징 동작을 처음 수행할 경우와 마찬가지로 UWB RX 체인을 온 시키고 해당 레인징 블록 내의 레인징 라운드들에 대해 계속 모니터링 동작을 수행해야만 할 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에서 이동 장치(1001)가 상위 계층(예: 네비게이션(navigation) 앱(App)) 또는 서버를 통해 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 이동 장치(1001)가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보를 미리 획득할 수 있을 경우, 이동 장치(1001)는 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 이동 장치(1001)가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보에 기반하여 실시간으로, 또는 설정되어 있는 주기마다 추가 레인징 라운드를 선택하고, 선택된 추가 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 추가 레인징 라운드는 특정 레인징 블록에서 액티브 레인징 라운드 이외에 이동 장치(1001)가 추가적으로 레인징 동작을 수행할 레인징 라운드일 수 있다.
일 실시 예에서, 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 이동 장치(1001)가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보는 UWB 칩 레벨에서 추가 레인징 라운드를 선택하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(1001)가 해당 레인징 블록에서 액티브 레인징 라운드(예: 레인징 라운드 5)에서 레인징 동작을 수행하고 있는 중에, 라운드 인덱스 3 및 라운드 인덱스 4를 사용하는 셀들의 커버리지(coverage)에 근접한 상황이 될 수 있다. 이런 상황에서, 이동 장치(1001)가 레인징 라운드 5에서 레인징 동작에 실패할 경우(예: 레인징 라운드 5에서 이동 장치(1001) 자신의 위치를 검출하는 것에 실패할 경우), 이동 장치(1001)는 액티브 레인징 라운드를 선택함에 있어 레인징 라운드 3 및 레인징 라운드 4를 우선적으로 고려할 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치(1001)는 레인징 라운드 5에서 레인징 동작에 성공하였을 지라도, 레인징 라운드 3 및 레인징 라운드 4를 추가 레인징 라운드로 선택하고, 선택된 추가 레인징 라운드들에서 레인징 동작을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 이동 장치(1001)는 레인징 라운드 5에서 수신한 DTM(예: RIM, RFM, 및 RRM)의 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 레인징 라운드 3 및 레인징 라운드 4를 추가 레인징 라운드로 선택하고, 선택된 추가 레인징 라운드들에서 레인징 동작을 수행할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 네트워크에서 하나의 레인징 블록에서는 하나의 레인징 라운드에서 레인징 동작이 수행되는 것이 효율적일 수 있지만, 필요할 경우 두 개 이상의 레인징 라운드들에서 레인징 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드에서 레인징 동작에 실패하거나, 또는 이동 장치(1001)가 액티브 레인징 라운드에서는 응답자 앵커로서 레인징 동작에 참여하지 않는 마스터 앵커의 셀로 이동하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이동 장치(1001)는 이런 경우들에 대비하기 위해 해당 레인징 블록에서 선택된 액티브 레인징 라운드(예: 서빙 셀에 설정된 레인징 라운드) 뿐만 아니라 인접 셀들에 설정된 적어도 하나의 레인징 라운드, 일 예로 추가 레인징 라운드에서도 레인징 동작을 수행할 수 있다. 이동 장치(1001)는 액티브 레인징 라운드가 아닌 추가 레인징 라운드에 대해서는 설정된 주기(예: 3개의 레인징 블록들 또는 5개의 레인징 블록들)마다 레인징 동작을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 허브가 이동 장치(1001)의 UWB 칩에 직접 연결되어 있을 경우, 이동 장치(1001)는 센서 허브를 통해 검출되는 센서 정보에 기반하여 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 검출된 센서 정보에 기반하여 이동 장치(1001)의 이동 속도가 검출될 수 있고, 이동 장치(1001)는 검출된 이동 속도에 기반하여 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 결정할 수 있다. 일 예로, 이동 장치(1001)의 속도가 제1 임계 속도 이상일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 단축시킬 수 있으며, 이동 장치(1001)의 속도가 제2 임계 속도 이상이고, 제1 임계 속도 미만일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 유지시킬 수 있으며, 이동 장치(1001)의 속도가 제2 임계 속도 미만일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 증가시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 장치의 속도가 제2 임계 속도 미만일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 동작을 수행하지 않을 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 무선 통신 네트워크, 일 예로 UWB 네트워크에서 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))는 동작 1101에서 레인징 세션을 시작할 수 있다. 동작 1103에서 전자 장치는 모든 레인징 라운드들을 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치는 처음 모니터링 동작을 시작하게 되므로 UWB RX 체인을 온 시킨 상태에서 레인징 블록 내의 모든 레인징 라운드들을 선택할 수 있다. 동작 1105에서 전자 장치는 해당 레인징 블록에서 처음 모니터되는 레인징 라운드에서 레인징 동작을 수행할 수 있다.
동작 1111에서 전자 장치는 전자 장치의 위치를 검출하는 것에 성공하였는지 검사할 수 있다. 전자 장치가 전자 장치 자신의 위치를 검출하는 방식에 대해서는 도 5 및 도 6에서 설명한 바 있으므로, 전자 장치가 전자 장치 자신의 위치를 검출하는 방식에 대한 설명은 생략하기로 한다. 동작 1111에서 검사 결과 전자 장치 자신의 위치를 검출하는 것에 성공하였을 경우, 전자 장치는 동작 1113에서 개시자 앵커로부터 수신된 RIM과 RFM 및 응답자 앵커로부터 수신된 RRM들 중 neighbor initiator round index 필드를 포함하는 RRM들에 기반하여 전자 장치에 대해 적합한 셀을 선택할 수 있다. 전자 장치가 개시자 앵커로부터 수신된 RIM과 RFM 및 응답자 앵커로부터 수신된 RRM들 중 neighbor initiator round index 필드를 포함하는 RRM들에 기반하여 전자 장치에 대해 적합한 셀을 선택하는 방식에 대해서는 도 10에서 설명한 바 있으므로, 전자 장치가 개시자 앵커로부터 수신된 RIM과 RFM 및 응답자 앵커로부터 수신된 RRM들 중 neighbor initiator round index 필드를 포함하는 RRM들에 기반하여 전자 장치에 대해 적합한 셀을 선택하는 방식에 대한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1115에서 전자 장치는 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀이 현재 셀(예: 서빙 셀)인지 검사할 수 있다. 검사 결과 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀이 서빙 셀일 경우, 전자 장치는 동작 1117에서 다음 레인징 블록에서의 액티브 레인징 라운드를 해당 레인징 블록의 액티브 레인징 라운드와 동일하게 선택할 수 있다.
동작 1115에서 검사 결과, 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀이 서빙 셀이 아닐 경우, 전자 장치는 동작 1119에서 다음 레인징 블록에서의 액티브 레인징 라운드를 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀에 대한 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
액티브 레인징 라운드를 선택한 전자 장치는 동작 1121에서, 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀의 상태가 설정 조건을 만족하는지 검사할 수 있다. 일 실시 예에서, 설정 조건을 만족하는 셀의 상태는 양호한 상태일 수 있다. 일 실시 예에서, 양호한 상태는 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 해당 셀에 대해 획득된 가중치가 설정되어 있는 임계값 이상이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개)를 초과할 경우가 될 수 있으며, 양호한 상태에 대해서는 도 10에서 설명한 바 있으므로, 양호한 상태에 대한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1121에서 검사 결과, 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀의 상태가 설정 조건을 만족할 경우(예: 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀의 상태가 양호한 상태일 경우), 전자 장치는 동작 1123에서 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 전자 장치가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보를 획득할 수 있는지 검사할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치는 상위 계층(예: 네비게이션 앱) 또는 서버를 통해 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 전자 장치가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보를 미리 획득할 수 있을 수 있다.
동작 1123에서 검사 결과, 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 전자 장치가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보를 획득할 수 있을 경우, 전자 장치는 동작 1125에서 획득된 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 전자 장치가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보에 기반하여 추가 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 전자 장치가 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작에 대해서는 도 10에서 설명한 바 있으므로, 전자 장치가 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작에 대한 설명은 생략하기로 한다. 동작 1123에서 검사 결과, 인접 셀들에 존재하는 앵커들 또는 전자 장치가 이동할 경로 상에 존재하는 앵커들의 위치 정보를 획득할 수 없을 경우, 전자 장치는 동작 1127에서 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 결정할 수 있다.
동작 1125에서 추가 레인징 라운드를 선택한 전자 장치는 동작 1127에서 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치는 전자 장치의 이동 속도에 기반하여 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 센서 허브가 이동 장치의 UWB 칩에 직접 연결되어 있을 경우, 전자 장치는 센서 허브를 통해 검출되는 센서 정보에 기반하여 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 검출된 센서 정보에 기반하여 전자 장치의 이동 속도가 검출될 수 있고, 전자 장치는 검출된 이동 속도에 기반하여 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 결정할 수 있다. 일 예로, 전자 장치의 속도가 제1 임계 속도 이상일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 단축시킬 수 있으며, 전자 장치의 속도가 제2 임계 속도 이상이고, 제1 임계 속도 미만일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 유지시킬 수 있으며, 전자 장치의 속도가 제2 임계 속도 미만일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 주기를 증가시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치의 속도가 제2 임계 속도 미만일 경우 추가 레인징 라운드에 대한 모니터링 동작을 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 속도가 제2 임계 속도 미만일 경우 일부 추가 레인징 라운드에 대해서는 레인징 동작을 수행하지 않거나 지정된 레인징 블록에서만 레인징 동작을 수행할 수 있다.동작 1121에서 검사 결과, 액티브 레인징 라운드에 상응하는 셀의 상태가 설정 조건을 만족하지 않을 경우(예: 전자 장치에 대해 선택된 적합한 셀의 상태가 열악한 상태일 경우), 전자 장치는 수신된 RRM들에 neighbor round index 필드가 포함되어 있는지 검사할 수 있다. 일 실시 예에서, 신호 품질, 경로 품질, FoV, LoS, 및/또는 neighbor initiator cost metric의 조합에 기반하여 해당 셀에 대해 획득된 가중치가 설정되어 있는 임계값 미만이거나, 또는 수신된 RRM들의 개수가 설정된 개수(예: 3개) 이하일 경우, 전자 장치는 셀의 상태가 열악한 상태라고 결정할 수 있다. 열악한 상태에 대해서는 도 10에서 설명한 바 있으므로, 열악한 상태에 대한 설명은 생략하기로 한다. 동작 1129에서 검사 결과 수신된 RRM들에 neighbor round index 필드가 포함되어 있지 않을 경우 전자 장치는 동작 1123에서 설명한 바와 같이 동작할 수 있다.
동작 1129에서 검사 결과, 수신된 RRM들에 neighbor round index 필드가 포함되어 있을 경우, 전자 장치는 동작 1131에서 수신된 RRM들에 neighbor round index 필드에 포함되어 있는 neighbor round index에 해당하는 레인징 라운드를 추가 레인징 라운드로 선택할 수 있다. 전자 장치가 수신된 RRM들의 neighbor round index 필드에 포함되어 있는 neighbor round index에 기반하여 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작에 대해서는 도 10에서 설명한 바 있으므로, 전자 장치가 수신된 RRM들의 neighbor round index 필드에 포함되어 있는 neighbor round index에 기반하여 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작에 대한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1111에서 검사 결과, 전자 장치의 위치를 검출하는 것에 실패하였을 경우, 동작 1133에서 전자 장치는 전자 장치가 이전(예: 이전 라운딩 블록)에 위치를 검출하는 것에 성공한 적이 있었는지 검사할 수 있다. 검사 결과 전자 장치가 이전에 위치를 검출하는 것에 성공한 적이 있었을 경우, 동작 1137에서 전자 장치는 해당 액티브 레인징 라운드에서 수신된 DTM(예: RIM, RRM, 또는 RFM 중 적어도 하나) 중에 neighbor initiator round index 필드를 포함하는 RRM이 포함되어 있는지 여부를 검사할 수 있다. 검사 결과 수신된 DTM 중에 neighbor initiator round index 필드를 포함하는 RRM이 포함되어 있을 경우, 전자 장치는 동작 1113에서 설명한 바와 같이 동작할 수 있다.
동작 1137에서 검사 결과, 수신된 DTM 중에 neighbor initiator round index 필드를 포함하는 RRM이 포함되어 있지 않을 경우, 전자 장치는 동작 1139에서 수신된 DTM 중에 neighbor round index 필드를 포함하는 RRM이 포함되어 있는지 여부를 검사할 수 있다. 검사 결과 수신된 DTM 중에 neighbor round index 필드를 포함하는 RRM이 포함되어 있을 경우, 전자 장치는 동작 1131에서 설명한 바와 같이 동작할 수 있다. 동작 1139에서 검사 결과, 수신된 DTM 중에 neighbor round index 필드를 포함하는 RRM이 포함되어 있지 않을 경우, 전자 장치는 동작 1103에서 설명한 바와 같이 동작할 수 있다.
한편, 도 11a 및 도 11b가 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 동작 과정의 일 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 11a 및 도 11b에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 11a 및 도 11b에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 11a 및 도 11b에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크에서 전자 장치의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 무선 통신 네트워크, 일 예로 UWB 네트워크에서 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))는 동작 1201에서 특정 레인징 블록 내의 액티브 레인징 라운드에서 개시자 앵커(예: 도 3의 제1 앵커(311-1) 또는 도 10의 마스터 앵커(1003))로부터 RIM 및 RFM을 수신할 수 있고, 적어도 하나의 응답자 앵커(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N앵커(311-1), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))로부터 RRM을 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 개시자 앵커로부터 수신되는 RIM 및 RFM은 도 4에서 설명된 RIM 및 RFM과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 일 실시 예에서, 적어도 하나의 응답자 앵커로부터 수신되는 RRM은 표 1 내지 표 7에서 설명된 RRM 과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
동작 1203에서 전자 장치는 개시자 앵커로부터 수신한 RIM 및 RFM, 및 적어도 하나의 응답자 앵커로부터 수신한 RRM에 기반하여 전자 장치의 위치를 검출할 수 있다. 전자 장치가 전자 장치 자신의 위치를 검출하는 방식에 대해서는 도 5 및 도 6에서 설명한 바 있으므로, 전자 장치가 전자 장치 자신의 위치를 검출하는 방식에 대한 설명은 생략하기로 한다.
동작 1205에서 전자 장치는 개시자 앵커로부터 수신한 RIM 및 RFM, 및 적어도 하나의 응답자 앵커로부터 수신한 RRM에 기반하여 다음 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치는 다음 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 하나 또는 다수 개로 선택할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치는 다음 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행하기로 선택된 액티브 레인징 라운드 이외에도 추가 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 개시자 앵커로부터 수신한 RIM 및 RFM, 및 적어도 하나의 응답자 앵커로부터 수신한 RRM에 기반하여 다음 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하는 동작에 대해서는 도 10, 도 11a 및 도 11b에서 설명한 바 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 네트워크의 아키텍쳐의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 무선 통신 네트워크, 일 예로 UWB에 기반하는 UWB 네트워크는 DL TDoA 방식을 지원한다고 가정하기로 한다. 도 13에는 무선 통신 네트워크 에 총 5개의 셀들, 일 예로 셀 0, 셀 1, 셀 2, 셀 3, 및 셀 4가 포함되어 있는 경우가 도시되어 있다. 일 실시 예에서, 각 셀에는 앵커가 존재할 수 있다. 예를 들어, 셀 0에는 해당 레인징 블록에서 개시자 앵커로서 동작하는 마스터 앵커(701)가 존재할 수 있으며, 셀 1에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제1 슬레이브 앵커(711-1)가 존재할 수 있으며, 셀 2에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제2 슬레이브 앵커(711-2)가 존재할 수 있으며, 셀 3에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제3 슬레이브 앵커(711-3)가 존재할 수 있으며, 셀 4에는 해당 레인징 블록에서 응답자 앵커로서 동작하는 제4슬레이브 앵커(711-4)가 존재할 수 있다. 일 실시 예에서, 슬레이브 앵커는 해당 셀에서는 응답자의 역할만을 수행할 수 있지만, 다른 셀에서는 개시자의 역할을 수행할 수도 있다.
도 13에서는 셀 0에서 개시자로서 동작하는 마스터 앵커(701)의 시간이 무선 통신 네트워크의 시간 기준으로 사용된다고 가정하기로 한다. 일 실시 예에서, 무선 네트워크에 포함되어 있는 각 셀은 셀 0의 마스터 앵커(701)에 시간 동기화될 수 있다.
일 실시 예에서, cost metric은 마스터 앵커(701)가 존재하는 기준 셀과 임의의 셀 간의 홉 수를 나타낼 수 있다. 도 13에서는, 일 예로, 마스터 앵커(701)가 존재하는 셀(예: 셀 0)의 cost metric 은 0이 될 수 있고, 셀 0으로부터 1홉씩 떨어져 있는 셀 1 내지 셀 4 각각의 cost metric 은 1이 될 수 있다. 일 실시 예에서, 만약 셀 1 내지 셀 4 각각에 다른 셀이 연결되어 있을 경우, 셀 1 내지 셀 4 각각에 연결된 다른 셀은 셀 0로부터 2홉 떨어져 있기 때문에 해당 셀의 cost metric은 2가 될 수 있다.
일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에 포함되는 전체 셀들은 마스터 앵커(701)에 시간 동기화되었기 때문에, 레인징 블록은 무선 통신 네트워크에 포함되는 전체 셀들에서 동시에 시작될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 네트워크에서 셀 별로 라운드 인덱스가 다르게 설정될 경우, 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들이 충돌 없이 레인징 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 셀 별로 라운드 인덱스가 다르게 설정될 경우, 셀 별로 개시자 앵커가 RIM 및 RFM을 송신하는 레인징 라운드 역시 다르게 설정되므로, 무선 통신 네트워크에 포함되어 있는 모든 앵커들이 충돌 없이 레인징 동작을 수행할 수 있다.
도 13에서, 마스터 앵커(701)의 위치는 설명을 위한 예시로 제시된 것이며, 반드시 무선 통신 네트워크의 중심 포인트에 위치하는 것으로 한정되지는 않을 수 있다.
도 7에서 설명한 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 RRM이 사용되지 않을 경우, 레인징 블록에서 전자 장치는 지속적으로 UWB RX 체인을 온시킨 후 지속적으로 모니터링 동작을 수행함으로써 서빙 셀에 대해 설정된 액티브 레인징 라운드 뿐만 아니라 다수의 인접 셀들에 대한 레인징 라운드들 모두에서 레인징 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시 예에 따른 RRM이 사용되지 않을 경우, 도 7에서는 서빙 셀이 셀 0인 제1 전자 장치(721)는 해당 레인징 블록에서 셀 0 에 대해 설정되어 있는 액티브 레인징 라운드 0 뿐만 아니라, 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운들에 대해 UWB RX 체인을 온 시킨 후 모니터링 동작을 수행할 수 있고, 서빙 셀이 셀 3인 제2 전자 장치(723)는 해당 레인징 블록에서 셀 3 에 대해 설정되어 있는 액티브 레인징 라운드 0 뿐만 아니라, 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운들에 대해 UWB RX 체인을 온 시킨 후 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 도 7에서, 제1 전자 장치(721)는 레인징 라운드 0 뿐만 아니라 셀 2 및 셀 4에 대해 설정되어 있는 레인징 라운드들(예: 레인징 라운드 2 및 레인징 라운드 4)에서도 레인징 동작을 수행할 수 있고, 제2 전자 장치(723)는 레인징 라운드 3 뿐만 아니라 셀 0 및 셀 1에 대해 설정되어 있는 레인징 라운드들(예: 레인징 라운드 0 및 레인징 라운드 1)에서도 레인징 동작을 수행할 수 있다. 즉, 제1 전자 장치(721) 및 제2 전자 장치(723) 각각 자신의 위치를 검출하였음에도 불구하고 해당 레인징 블록에 포함되어 있는 모든 레인징 라운드들을 모니터링하여 레인징 동작을 수행함으로써 불필요하게 전류를 소모할 수 있다.
하지만, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 본 개시의 일 실시 예에 따른 RRM이 사용될 경우(예: neighbor round index length 필드, neighbor round index 필드, neighbor initiator round index 필드, 및 neighbor initiator cost metric 필드를 포함하는 RRM)이 사용될 경우, 서빙 셀이 셀 0인 제1 전자 장치(721)는 해당 레인징 블록에서 셀 0 에 대해 설정되어 있는 액티브 레인징 라운드 0에서만 레인징 동작을 수행하고, 서빙 셀이 셀 3인 제2 전자 장치(723)는 해당 레인징 블록에서 셀 3 에 대해 설정되어 있는 액티브 레인징 라운드 2에서만 레인징 동작을 수행함으로써 불필요한 전류 소모를 방지할 수 있다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 RRM이 사용될 경우, 제1 전자 장치(721) 및 제2 전자 장치(723) 각각은 자신이 이동할 경우, 또는 자신이 위치하고 있는 셀의 상태에 기반하여 끊김없는 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(721) 및 제2 전자 장치(723) 각각은, 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 RRM에 기반하여 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))에 의해 수행되는 방법은, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 액티브 레인징 라운드(active ranging round)에서 적어도 하나의 외부 전자 장치 (예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 각각으로부터, 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 수신하는 동작, 및 적어도 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자(responder)로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하는 동작은: 상기 제1 레인징 블록 내의 액티브 레인징 라운드에서 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))의 위치를 검출하는 것에 성공하였는지 검사하는 동작, 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))의 위치를 검출하는 것에 성공하였을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 각각으로부터 수신된 RRM에 기반하여 서빙 셀과 상기 인접 셀 중 어느 한 셀인 제1 셀을 선택하는 동작, 및 상기 제1 셀의 액티브 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록의 액티브 레인징 라운드로 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 수신된 RRM에 기반하여 상기 제1 셀을 선택하는 동작은: 상기 수신된 RRM의 신호 품질, 경로 품질, 상기 수신된 RRM에 관련되는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))의 시계(field of view: FoV) 상태, 가시선(line of sight: LoS) 상태, 또는 상기 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉 수 중 적어도 하나에 기반하여 상기 제1 셀을 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 셀의 상태가 설정 조건이 만족되는 상태일 경우, 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작은: 상기 인접 셀들에 존재하는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 또는 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))가 이동할 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있는지 검사하는 동작, 및 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 방법은 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))의 이동 속도에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드에서 상기 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 이동 장치(301), 또는 도 10의 이동 장치(1001))가 레인징 동작을 수행하는 주기를 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 셀의 상태가 상기 설정 조건이 만족되지 못하는 상태일 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N)) 각각으로부터 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 외부 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 상기 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스에 상응하는 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드로 선택하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))에 의해 수행되는 방법은, 상기 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드(ranging round)의 라운드 인덱스(index)를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 필드와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 지시하는 인접 개시자 코스트 메트릭(cost metric)을 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 생성하는 동작, 및 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 적어도 하나의 레인징 라운드에서 상기 RRM을 송신하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 전자 장치(예: 도 3의 제2 앵커(311-2) 내지 제N 앵커(311-N), 또는 도 10의 제1 슬레이브 앵커(1005-1) 내지 제N 슬레이브 앵커(1005-N))가 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자(responder)로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 지시하는 인접 라운드 인덱스 필드를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 인접 라운드 인덱스 필드의 길이를 지시하는 인접 라운드 인덱스 길이 필드를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 RRM은 상기 인접 개시자 라운드 인덱스 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 존재 필드, 상기 인접 라운드 인덱스 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 존재 필드, 및/또는 상기 인접 개시자 코스트 메트릭 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 코스트 메트릭 존재 필드를 더 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    통신 회로; 및
    상기 통신 회로와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 통신 회로를 통해, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 액티브 레인징 라운드(active ranging round)에서 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 수신하고, 및
    적어도 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하도록 설정되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RRM은 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자(responder)로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 레인징 블록 내의 액티브 레인징 라운드에서 상기 전자 장치의 위치를 검출하는 것에 성공하였는지 검사하고,
    상기 전자 장치의 위치를 검출하는 것에 성공하였을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신된 RRM에 기반하여 서빙 셀과 상기 인접 셀 중 어느 한 셀인 제1 셀을 선택하고, 및
    상기 제1 셀의 액티브 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록의 액티브 레인징 라운드로 선택하도록 설정되는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 수신된 RRM의 신호 품질, 경로 품질, 상기 수신된 RRM에 관련되는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 시계(field of view: FoV) 상태, 가시선(line of sight: LoS) 상태, 또는 상기 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉 수 중 적어도 하나에 기반하여 상기 제1 셀을 선택하도록 설정되는 전자 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 셀의 상태가 설정 조건이 만족되는 상태일 경우 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하도록 더 설정되는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 인접 셀에 존재하는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치 또는 상기 전자 장치가 이동할 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있는지 검사하고, 및
    상기 적어도 하나의 외부 전자 장치 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하도록 설정되는 전자 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 전자 장치의 이동 속도에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행하는 주기를 결정하도록 더 설정되는 전자 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 셀의 상태가 상기 설정 조건이 만족되지 못하는 상태일 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스에 상응하는 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드로 선택하도록 더 설정되는 전자 장치.
  9. 전자 장치에 있어서,
    통신 회로; 및
    상기 통신 회로와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 전자 장치가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드(ranging round)의 라운드 인덱스(index)를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 필드와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 지시하는 인접 개시자 코스트 메트릭(cost metric)을 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 생성하고,
    상기 통신 회로를 통해, 제1 레인징 블록(ranging block) 내의 적어도 하나의 레인징 라운드에서 상기 RRM을 송신하도록 설정되는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 RRM은 상기 전자 장치가 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자(responder)로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 지시하는 인접 라운드 인덱스 필드를 더 포함하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 RRM은 상기 인접 라운드 인덱스 필드의 길이를 지시하는 인접 라운드 인덱스 길이 필드를 더 포함하는 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 RRM은 상기 인접 개시자 라운드 인덱스 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 존재 필드, 상기 인접 라운드 인덱스 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 라운드 인덱스 존재 필드, 및/또는 상기 인접 개시자 코스트 메트릭 필드가 존재하는지 여부를 지시하는 인접 개시자 코스트 메트릭 존재 필드를 더 포함하는 전자 장치.
  13. 전자 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    제1 레인징 블록(ranging block) 내의 액티브 레인징 라운드(active ranging round)에서 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 인접 셀에서 개시자(initiator)로서 레인징(ranging) 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스(index)와, 기준 외부 전자 장치가 존재하는 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉(hop) 수를 포함하는 레인징 응답 메시지(ranging response message: RRM)를 수신하는 동작; 및
    적어도 상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하는 동작을 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 RRM은 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자(responder)로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스를 더 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 RRM에 기반하여 제2 레인징 블록에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행할 액티브 레인징 라운드를 선택하는 동작은:
    상기 제1 레인징 블록 내의 액티브 레인징 라운드에서 상기 전자 장치의 위치를 검출하는 것에 성공하였는지 검사하는 동작;
    상기 전자 장치의 위치를 검출하는 것에 성공하였을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치 각각으로부터 수신된 RRM에 기반하여 서빙 셀과 상기 인접 셀 중 어느 한 셀인 제1 셀을 선택하는 동작; 및
    상기 제1 셀의 액티브 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록의 액티브 레인징 라운드로 선택하는 동작을 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수신된 RRM에 기반하여 상기 제1 셀을 선택하는 동작은:
    상기 수신된 RRM의 신호 품질, 경로 품질, 상기 수신된 RRM에 관련되는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치의 시계(field of view: FoV) 상태, 가시선(line of sight: LoS) 상태, 또는 상기 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 기준 셀과 상기 인접 셀 간의 홉 수 중 적어도 하나에 기반하여 상기 제1 셀을 선택하는 동작을 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 셀의 상태가 설정 조건이 만족되는 상태일 경우, 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작을 더 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작은:
    상기 인접 셀에 존재하는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치 또는 상기 전자 장치가 이동할 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있는지 검사하는 동작; 및
    상기 적어도 하나의 외부 전자 장치 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보를 획득할 수 있을 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치 또는 상기 적어도 하나의 다른 외부 전자 장치의 위치 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드를 선택하는 동작을 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 전자 장치의 이동 속도에 기반하여 상기 적어도 하나의 추가 레인징 라운드에서 상기 전자 장치가 레인징 동작을 수행하는 주기를 결정하는 동작을 더 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 셀의 상태가 상기 설정 조건이 만족되지 못하는 상태일 경우, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 수신된 RRM에 포함되어 있는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 적어도 하나의 다른 인접 셀에서 응답자로서 레인징 동작을 수행하는 레인징 라운드의 라운드 인덱스에 상응하는 레인징 라운드를 상기 제2 레인징 블록에서 레인징 동작을 수행할 적어도 하나의 추가 레인징 라운드로 선택하는 동작을 더 포함하는 전자 장치에 의해 수행되는 방법.
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