KR20220170152A - Uwb 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20220170152A KR1020210080847A KR20210080847A KR20220170152A KR 20220170152 A KR20220170152 A KR 20220170152A KR 1020210080847 A KR1020210080847 A KR 1020210080847A KR 20210080847 A KR20210080847 A KR 20210080847A KR 20220170152 A KR20220170152 A KR 20220170152A
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Abstract

본 개시는 UWB 기반 위치 서비스를 제공하는 방법을 개시한다. 본 개시의 전자 장치의 방법은 OOB(Out-of-band) 앵커 장치로부터, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하기 위한 필요 정보를 포함하는 OOB 메시지를 수신하는 단계; 상기 필요 정보에 기초하여, 적어도 하나의 UWB 앵커 장치로부터, 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 UWB 메시지에 기초하여, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 필요 정보는, 상기 UWB 메시지를 수신하기 위해 필요한 제1 필요 정보를 포함할 수 있다.

Description

UWB 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING UWB (ULTRA WIDE BAND) SERVICE}
본 개시는 UWB 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 UWB 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물 인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서는, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구된다. 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는, 기존의 IT(information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여, 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다. 예를 들어, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하는 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. UWB는, 무선 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 수 GHz이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 기술이다.
본 개시는 UWB 기반 위치 서비스를 위한 방안을 제시한다.
본 개시는 UWB 기반 위치 서비스를 제공하기 위하여 OOB 장치를 통하여 위치 결정을 위해 사용되는 UWB 메시지를 획득하기 위한 보조 데이터를 전송하는 방안을 제시한다. 또한, 본 개시는 위치 결정을 위해 사용되는 정보의 일부를 UWB 메시지를 통해 전송할 수 있는 방안을 제시한다.
본 개시는 UWB 기반 위치 서비스를 제공하기 위하여 어플리케이션을 설치하고, 어플리케이션에 대한 프로파일을 등록 및 활성화하는 방안을 제시한다.
본 개시의 일 양상에 따른 전자 장치의 방법은 OOB(Out-of-band) 앵커 장치로부터, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하기 위한 필요 정보를 포함하는 OOB 메시지를 수신하는 단계; 상기 필요 정보에 기초하여, 적어도 하나의 UWB 앵커 장치로부터, 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 UWB 메시지에 기초하여, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 필요 정보는, 상기 UWB 메시지를 수신하기 위해 필요한 제1 필요 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른, 전자 장치는 송수신부; 및 송수신부에 연결된 제어부를 포함하며, 상기 제어부는: OOB(Out-of-band) 앵커 장치로부터, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하기 위한 필요 정보를 포함하는 OOB 메시지를 수신하고, 상기 필요 정보에 기초하여, 적어도 하나의 UWB 앵커 장치로부터, 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하고, 및 상기 UWB 메시지에 기초하여, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하도록 구성되며, 상기 필요 정보는, 상기 UWB 메시지를 수신하기 위해 필요한 제1 필요 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 방안을 통해, 효율적인 UWB 기반 위치 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 정확하고 빠른 실내 내비게이션 서비스를 제공할 수 있다.
도 1a는 UWB 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다.
도 1b는 UWB 장치의 프레임워크의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 2는 UWB 장치를 포함하는 통신 시스템의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 3 은 UWB 통신을 위해 사용되는 프레임의 예시적인 구조를 나타낸다.
도 4 는 두 UWB 장치가 UWB 통신을 수행하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 5a는 UWB 장치가 UWB 레인징을 수행하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 5b는 UWB 장치가 UWB 레인징을 수행하는 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 6 은 UWB 레인징을 위해 사용되는 레인징 블록 및 라운드의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 기반 서비스를 제공하기 위한 예시적인 시스템 아키텍쳐를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 일 실시에에 따른 IPS(Indoor Positioning System) 서비스를 제공하기 위한 예시적인 동작 시나리오를 나타낸다.
도 9는 본 개시의 일 실시에에 따른, IPS 서비스를 제공하는 시스템의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 설치 단계의 동작을 나타낸다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, IPS 서비스를 위한 Profile의 등록을 위한 요청 및 응답에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 진입 단계의 동작을 나타낸다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, IPS 서비스를 위한 Profile의 활성화를 위한 요청 및 응답에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 보조 데이터 획득 단계의 동작을 나타낸다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 보조 데이터를 포함하는 BLE Advertisement 메시지를 나타낸다.
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 보조 데이터 획득 단계의 동작을 나타낸다.
도 17은 본 개시의 다른 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 위치 결정 단계의 동작을 나타낸다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 장치가 UWB 설정에 기초하여 UWB 레인징을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 서비스 이용 단계의 동작을 나타낸다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른, IPS 서비스의 결과 데이터를 전달하기 위한 통지에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 동작 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 OOB 앵커 장치의 구조를 나타낸다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 앵커 장치의 구조를 나타낸다.
이하, 본 개시의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 개시의 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능할 수 있다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능할 수 있다.
이때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일부 실시 예에 따르면 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 일부 실시 예에 따르면, '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어 '단말' 또는 '기기'는 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 사용자 장치(UD; User Device), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선 송수신 유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시 예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있다. 또한, 단말은 M2M(Machine to Machine) 단말, MTC(Machine Type Communication) 단말/디바이스를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서 상기 단말은 전자 장치 또는 단순히 장치라 지칭할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 개시의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 이하에서는 UWB를 이용하는 통신 시스템을 일례로서 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 특성을 갖는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어, 블루투스 또는 지그비를 이용하는 통신 시스템 등이 이에 포함될 수 있을 것이다. 따라서, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
일반적으로 무선 센서 네트워크 기술은 인식 거리에 따라 크게 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN) 기술과 무선 사설망(Wireless Personal Area Network; WPAN) 기술로 구분된다. 이때, 무선랜은 IEEE 802.11에 기반한 기술로서, 반경 100m 내외에서 기간망(backbone network)에 접속할 수 있는 기술이다. 그리고, 무선 사설망은 IEEE 802.15에 기반한 기술로서, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 초광대역 통신(ultra wide band; UWB) 등이 있다. 이러한 무선 네트워크 기술이 구현되는 무선 네트워크는 복수의 전자 장치들로 이루어질 수 있다.
UWB는 기저 대역 상태에서 수 GHz 이상의 넓은 주파수 대역, 낮은 스펙트럼 밀도 및 짧은 펄스 폭(1~4 nsec)을 이용하는 단거리 고속 무선 통신 기술을 의미할 수 있다. UWB는 UWB 통신이 적용되는 대역 자체를 의미할 수도 있다. UWB는 장치들 간의 안전하고 정확한(secure and accurate) 레인징을 가능하게 한다. 이를 통해, UWB는 두 장치 간의 거리에 기반한 상대적 위치 추정 또는 (위치가 알려진) 고정 장치들로부터의 거리에 기반한 장치의 정확한 위치 추정을 가능하게 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 개시의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
"Application Dedicated File (ADF)"는 예를 들면, 어플리케이션이나 어플리케이션 특정 데이터(application specific data)를 호스팅(hosting)할 수 있는 Application Data Structure 내의 데이터 구조일 수 있다.
"Application Protocol Data Unit(APDU)"는 UWB 장치 내의 Application Data Structure와 통신하는 경우에 사용되는 명령(command) 및 응답(response)일 수 있다.
"application specific data"는 예컨대, UWB 세션을 위해 요구되는 UWB 컨트롤리 정보 및 UWB 세션 데이터를 포함하는 루트 레벨과 어플리케이션 레벨을 갖는 파일 구조일 수 있다.
"Controller"는 Ranging Control Messages (RCM) (또는, 제어 메시지)를 정의 및 제어하는 Ranging Device일 수 있다.
"Controllee"는 Controller로부터 수신된 RCM (또는, 제어 메시지)내의 레인징 파라미터를 이용하는 Ranging Device일 수 있다.
"Dynamic STS(Scrambled Timestamp Sequence) mode"는 "Static STS"와 달리, STS가 레인징 세션 동안 반복되지 않는 동작 모드일 수 있다. 이 모드에서 STS는 Ranging device에서 관리되고, STS를 생성하는 Ranging Session Key는 Secure Component에 의해 관리될 수 있다.
"Applet"는 예컨대, UWB 파라미터들과 서비스 데이터를 포함하는 Secure Component 상에서 실행되는 applet일 수 있다. 본 개시에서, Applet은 FiRa에 의해 정의된 FiRa Applet일 수 있다.
"DL-TDoA"는 Downlink Time Difference of Arrival (DL-TDoA), reverse TDoA라 불릴 수 있으며, 복수 개의 앵커 디바이스가 메시지를 브로드캐스트 또는 서로 메시지를 주고 받는 과정에서, 사용자 단말(장치)이 앵커 디바이스의 메시지를 overhear하는 것이 기본 동작일 수 있다. DL-TDoA는 Uplink TDoA와 같이 one way ranging의 일종으로 분류될 수도 있다. DL-TDoA로 동작하는 사용자 단말은 두 앵커 디바이스가 송신하는 메시지를 overhear하여, 앵커 디바이스와 사용자 단말의 거리의 차이에 비례하는 Time Difference of Arrival (TDoA)을 계산할 수 있다. 사용자 단말은 여러 쌍 (pair)의 앵커 디바이스와의 TDoA를 이용하여, 앵커 디바이스와의 상대적인 거리를 계산하여 측위에 사용할 수 있다. DL-TDoA를 위한 앵커 디바이스의 동작은 IEEE 802.15.4z의 DS-TWR (Double Side-Two Way Ranging) 와 유사한 동작을 할 수 있으며, 사용자 단말이 TDoA를 계산할 수 있도록 다른 유용한 시간 정보를 더 포함할 수도 있다.
앵커 디바이스는 UWB 앵커, UWB anchor라 불릴 수 있으며, 실내 측위 서비스를 제공하기 위해서 서비스 제공자 (service provider)가 실내의 벽, 천장, 구조물 등에 설치한 UWB 단말일 수 있다. 앵커 디바이스는 메시지를 송신하는 순서와 역할에 따라서 Initiator 앵커, Responder 앵커로 구분될 수도 있다. Initiator 앵커는 Initiator UWB 앵커, Initiator UWB anchor, Initiator 앵커 디바이스, 이니시에이터 앵커 디바이스 등으로 불릴 수 있으며, 특정 레인징 라운드 (ranging round)의 개시를 알릴 수 있다. Initiator 앵커는 동일한 레인징 라운드에서 동작하는 Responder 앵커들이 응답을 하는 레인징 슬롯을 스케줄링할 수도 있다. Initiator 앵커의 개시 메시지는 Initiator DTM (Downlink TDoA Message) 라고 불릴 수도 있다. Initiator 앵커의 개시 메시지는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다. Initiator 앵커는 Responder 앵커들의 응답을 수신 후 종료 메시지를 추가로 전달할 수도 있다. Initiator 앵커의 종료 메시지는 Final DTM 라고 불릴 수도 있다. 종료 메시지에는 Responder 앵커들이 보낸 메시지에 대한 응답 시간을 포함할 수도 있다. 종료 메시지에는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다. Responder 앵커는 Responder UWB 앵커, Responder UWB anchor, Responder 앵커 디바이스, 리스폰더 앵커 디바이스 등으로 불릴 수 있다. Responder 앵커는 Initiator 앵커의 개시 메시지에 응답하는 UWB 앵커일 수 있다. Responder 앵커가 응답하는 메시지에는 개시 메시지에 대한 응답 시간을 포함할 수 있다. Responder 앵커가 응답하는 메시지는 Responder DTM이라 불릴 수 있다. Responder 앵커의 응답 메시지에는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다.
"Ranging Device"는 UWB 레인징을 수행할 수 있는 장치일 수 있다. 본 개시에서, Ranging Device는 IEEE 802.15.4z에 정의된 Enhanced Ranging Device (ERDEV) 또는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Device일 수 있다. Ranging Device는 UWB device로 지칭될 수 있다.
"UWB-enabled Application"는 UWB 서비스를 위한 어플리케이션일 수 있다. 예를 들면, UWB-enabled Application는 UWB 세션을 위한, OOB Connector, Secure Service 및/또는 UWB 서비스를 구성하기 위한 Framework API를 이용하는 어플리케이션일 수 있다. 본 개시에서, "UWB-enabled Application"는 어플리케이션 또는 UWB 어플리케이션으로 약칭될 수 있다. UWB-enabled Application은 FiRa에 의해 정의된 FiRa-enabled Application일 수 있다.
"Framework"는 Profile에 대한 access, 개별 UWB 설정 및/또는 통지를 제공하는 컴포넌트일 수 있다. "Framework"는 예컨대, Profile Manager, OOB Connector, Secure Service 및/또는 UWB 서비스를 포함하는 논리적 소프트웨어 컴포넌트(logical software components)의 집합(collection)일 수 있다. 본 개시에서, Framework는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Framework일 수 있다.
"OOB Connector"는 Ranging Device 간의 OOB(out-of-band) 연결(예컨대, BLE 연결)을 설정하기 위한 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다. 본 개시에서, OOB Connector는 FiRa에 의해 정의된 FiRa OOB Connector일 수 있다.
"Profile"은 UWB 및 OOB 설정 파라미터(configuration parameter)의 미리 정의된 세트일 수 있다. 본 개시에서, Profile은 FiRa에 의해 정의된 FiRa Profile일 수 있다.
"Profile Manager"는 Ranging Device에서 이용가능한 프로필을 구현하는 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다. 본 개시에서, Profile Manager는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Profile Manager일 수 있다.
"Service"는 end-user에 서비스를 제공하는 use case의 implementation일 수 있다.
"Smart Ranging Device"는 옵셔널한 Framework API를 구현할 수 있는 Ranging Device 일 수 있다. 본 개시에서, Smart Ranging Device는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Smart Device일 수 있다.
"Global Dedicated File(GDF)"는 USB 세션을 설정하기 위해 필요한 데이터를 포함하는 application specific data의 root level일 수 있다.
"Framework API"는 Framework와 통신하기 위해 UWB-enabled Application에 의해 사용되는 API일 수 있다.
"Initiator"는 레인징 교환(ranging exchange)을 개시하는 Ranging Device일 수 있다.
"Object Identifier(OID)"는 application data structure 내의 ADF의 식별자일 수 있다.
"Out-Of-Band(OOB)"는 하위(underlying) 무선 기술로서 UWB를 사용하지 않는 데이터 통신일 수 있다.
"Ranging Data Set(RDS)"는 confidentiality, authenticity 및 integrity가 보호될 필요가 있는 UWB 세션을 설정하기 위해 요구되는 데이터(예컨대, UWB 세션 키, 세션 ID 등)일 수 있다.
"Responder"는 레인징 교환에서 Initiator에 응답하는 Ranging Device일 수 있다.
"STS"는 레인징 측정 타임스탬프(ranging measurement timestamps)의 무결성 및 정확도(integrity and accuracy)를 증가시키기 위한 암호화된 시퀀스(ciphered sequence)일 수 있다. STS는 레인징 세션 키로부터 생성될 수 있다.
"Secure Channel"는 overhearing 및 tampering을 방지하는 데이터 채널일 수 있다.
"Secure Component"은 예컨대, dynamic STS가 사용되는 경우에, UWBS에 RDS를 제공하기 위한 목적으로 UWBS와 인터페이싱하는 정의된 보안 레벨을 갖는 엔티티(예컨대, SE 또는 TEE)일 수 있다.
"Secure Element(SE)"는 Ranging Device 내 Secure Component로서 사용될 수 있는 tamper-resistant secure hardware component일 수 있다.
"Secure Ranging"은 강한 암호화 동작을 통해 생성된 STS에 기초한 레인징일 수 있다.
"Secure Service"는 Secure Element 또는 TEE(Trusted Execution Environment)와 같은 Secure Component와 인터페이싱하기 위한 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다.
"Service Applet"은 서비스 특정 트랜잭션을 다루는 Secure Component 상의 applet일 수 있다.
"Service Data"는 service를 구현하기 위해 두 ranging device 간에 전달될 필요가 있는 Service Provider에 의해 정의된 데이터일 수 있다.
"Service Provider"는 end-user에게 특정 서비스를 제공하기 위해 요구되는 하드웨어 및 소프트웨어를 정의하고 제공하는 엔티티일 수 있다.
"Static STS mode"는 STS가 세션 동안 반복되는 동작 모드로서, Secure Component에 의해 관리될 필요가 없다.
"Secure UWB Service(SUS) Applet"은 다른 Ranging device와 보안 UWB 세션을 가능하게 하기 위해 필요한 데이터를 검색하기 위해, applet과 통신하는 SE 상의 applet일 수 있다. 또한, SUS Applet은 해당 데이터(정보)를 UWBS로 전달할 수 있다.
"UWB Service"는 UWBS에 대한 접속(access)을 제공하는 소프트웨어 component일 수 있다.
"UWB Session"은 Controller 및 Controllee가 UWB를 통해 통신을 시작할때부터 통신을 정지할 때까지의 기간일 수 있다. UWB Session은 레인징, 데이터 전달 또는 레인징/데이터 전달 둘 모두를 포함할 수 있다.
"UWB Session ID"는 컨트로러와 컨트롤리 사이에 공유되는, UWB Session을 식별하는 ID(예컨대, 32 비트의 정수)일 수 있다.
"UWB Session Key"는 UWB Session을 보호하기 위해 사용되는 키일 수 있다. UWB Session Key는 STS를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 본 개시에서, UWB Session Key는 UWB Ranging Session Key(URSK)일 수 있고, 세션 키로 약칭될 수 있다.
"UWB Subsystem(UWBS)"는 UWB PHY 및 MAC 레이어(스펙)를 구현하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다. UWBS는 Framework에 대한 인터페이스 및 RDS를 검색하기 위한 Secure Component에 대한 인터페이스를 가질 수 있다. 본 개시에서, UWB PHY 및 MAC 스펙은 예컨대, IEEE 802.15.4/4z를 참조하는 FiRa에 의해 정의된 FiRa PHY 및 FiRa MAC 스펙일 수 있다.
그리고, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시의 다양한 실시예들을 설명한다.
도 1a은 UWB 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다.
본 개시에서, UWB 장치는 UWB 통신을 지원하는 전자 장치일 수 있다. UWB 장치(전자 장치)는 예컨대, UWB 레인징을 지원하는 Ranging Device일 수 있다. 일 실시예에서, Ranging Device는 IEEE 802.15.4z에 정의된 Enhanced Ranging Device (ERDEV) 또는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Device일 수 있다.
도 1a의 실시예에서, UWB 장치는 UWB 세션을 통해 다른 UWB 장치와 상호작용(interact)할 수 있다.
또한, UWB 장치는 UWB-enabled Application과 Framework 간의 인터페이스인 제1 인터페이스(Interface #1)를 구현할 수 있고, 제1 인터페이스는 UWB 장치 상의 UWB-enabled application이 미리 정해진 방식으로 UWB 장치의 UWB 성능들을 사용할 수 있게 해준다. 일 실시예에서, 제1 인터페이스는 Framework API 또는 proprietary interface일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, UWB 장치는 Framework와 UWB 서브시스템(UWBS) 간의 인터페이스인 제2 인터페이스(Interface #2)를 구현할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 인터페이스는 UCI(UWB Command Interface) 또는 proprietary interface일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1a를 참조하면, UWB 장치는 UWB-enabled Application, Framework(UWB Framework), 및/또는 UWB MAC Layer와 UWB Physical Layer를 포함하는 UWBS를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서는, 일부 엔티티가 UWB 장치에 포함되지 않거나, 추가적인 엔티티(예컨대, 보안 레이어)가 더 포함될 수 있다.
UWB-enabled Application은 제1 인터페이스를 이용하여 UWBS에 의한 UWB 세션의 설정을 트리거링할 수 있다. 또한, UWB-enabled Application은 미리 정의된 프로필(profile) 중 하나를 사용할 수 있다. 예를 들면, UWB-enabled Application은 FiRa에 정의된 프로필 중 하나 또는 custom profile을 사용할 수 있다. UWB-enabled Application은 제1 인터페이스를 사용하여, 서비스 발견(Service discovery), 레인징 통지(Ranging notifications), 및/또는 에러 컨디션(Error conditions)과 같은 관련 이벤트를 다룰 수 있다.
Framework는 Profile에 대한 access, 개별 UWB 설정 및/또는 통지를 제공할 수 있다. 또한, Framework는 UWB 레인징 및 트랜잭션 수행을 위한 기능, 어플리케이션 및 UWBS에 대한 인터페이스 제공 기능 또는 장치의 위치 추정 기능과 같은 기능 중 적어도 하나를 지원할 수 있다. Framework는 소프트웨어 컴포넌트의 집합일 수 있다. 상술한 것처럼, UWB-enabled Application은 제1 인터페이스를 통해 프레임워크와 인터페이싱할 수 있고, 프레임워크는 제2 인터페이스를 통해 UWBS와 인터페이싱할 수 있다.
한편, 본 개시에서, UWB-enabled Application 및/또는 Framework는 어플리케이션 프로세서(AP)(또는, 프로세서)에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시에서, UWB-enabled Application 및/또는 Framework의 동작은 AP(또는, 프로세서)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 본 개시에서, 프레임워크는 AP, 프로세서로 지칭될 수 있다.
UWBS는 UWB MAC Layer와 UWB Physical Layer를 포함하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다. UWBS는 UWB 세션 관리를 수행하고, 다른 UWB 장치의 UWBS와 통신할 수 있다. UWBS는 제2 인터페이스를 통해 Framework와 인터페이싱할 수 있고, Secure Component로부터 보안 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, Framework(또는, 어플리케이션 프로세서)는 UCI를 통해서 명령(command)을 UWBS로 전송할 수 있고, UWBS는 명령에 대한 응답(response)를 Framework에 전달할 수 있다. UWBS는 UCI를 통해 Framework에 통지(notification)을 전달할 수도 있다.
도 1b는 UWB 장치의 Framework의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 1b의 UWB 장치는 도 1a의 UWB 장치일 수 있다.
도 1b를 참조하면, Framework는 예컨대, Profile Manager, OOB Connector(s), Secure Service 및/또는 UWB 서비스와 같은 소프트웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다.
Profile Manager는 UWB 장치 상에서 이용 가능한 프로필을 관리하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 프로필은 UWB 장치 사이에 통신을 설정하기 위해 요구되는 파라미터의 집합일 수 있다. 예를 들면, 프로필은 어떤 OOB 보안 채널이 사용되는지를 나타내는 파라미터, UWB/OOB 설정 파라미터, 특정 보안 컴포넌트의 사용이 맨데토리(mandatory)인지를 나타내는 파라미터 및/또는 ADF의 파일 구조와 관련된 파라미터를 포함할 수 있다. UWB-enabled Application은 제1 인터페이스(예컨대, Framework API)를 통해 Profile Manager와 통신할 수 있다.
OOB Connector는 다른 장치와 OOB 연결을 설정하기 위한 역할을 수행 할 수 있다. OOB Connector는 디스커버리 단계 및/또는 연결 단계를 포함하는 OOB 단계를 다룰 수 있다. OOB 단계는 도 4를 참조하여 이하에서 설명한다. OOB 컴포넌트(예컨대, BLE 컴포넌트)는 OOB Connector와 연결될 수 있다.
Secure Service는 SE 또는 TEE와 같은 Secure Component와 인터페이싱하는 역할을 수행할 수 있다.
UWB Service는 UWBS를 관리하는 역할을 수행할 수 있다. UWB Service는 제2 인터페이스를 구현함으로써, Profile Manager에서 UWBS로의 access를 제공할 수 있다.
도 2는 UWB 장치를 포함하는 통신 시스템의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 통신 시스템은 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치는 예컨대, 도 1의 UWB 장치 또는 도 1의 UWB 장치를 포함하는 전자 장치일 수 있다.
제1 UWB 장치는 예컨대, 사용자(예, 모바일 폰)에 의해 인스톨될 수 있는, 하나 이상의 UWB-enabled Application을 호스팅(host)할 수 있다. 이는 예컨대, Framework API에 기초할 수 있다. 제2 UWB 장치는 Framework API를 제공하지 않고, 예컨대, 특정 UWB-enabled Application를 구현하기 위해 proprietary interface를 이용할 수 있다. 한편, 도시된 것과 달리, 실시예에 따라서는, 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치 모두가 Framework API를 이용하는 Ranging Device이거나, 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치 모두가 proprietary interface를 이용하는 Ranging Device일 수도 있다.
제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치는 UWB-enabled Application Layer, Framework, OOB 컴포넌트, Secure Component 및/또는 UWBS를 포함할 수 있다. 한편, 본 개시에서, OOB 컴포넌트 및/또는 Secure Component는 옵셔널한 컴포넌트로서, 실시예에 따라서는 UWB 장치에 포함되지 않을 수 있다.
Framework는 프로필에 대한 access, 개별 UWB 설정 및/또는 통지를 제공하는 역할을 수행할 수 있다. Framework는 소프트웨어 컴포넌트의 집합으로서, 예컨대, Profile Manager, OOB Connector, Secure Service 및/또는 UWB 서비스를 포함할 수 있다. 각 컴포넌트의 설명은 상술한 설명을 참조한다.
OOB 컴포넌트는 OOB 통신(예컨대, BLE 통신)을 위한 MAC Layer 및/또는 Physical Layer를 포함하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다. OOB 컴포넌트는 다른 장치의 OOB 컴포넌트와 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치는 OOB 컴포넌트를 이용하여 OOB 연결(채널)을 생성할 수 있고, OOB 채널을 통해 UWB 세션을 설정하기 위한 파라미터들을 교환할 수 있다. 본 개시에서, OOB 컴포넌트는 OOB 서브시스템으로 지칭될 수 있다.
UWBS는 UWB MAC Layer와 UWB Physical Layer를 포함하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다. UWB 세션 관리를 수행하고, 다른 UWB 장치의 UWBS와 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치는 서로 교환된 파라미터들을 이용하여 UWBS를 통해 설정된 UWB 세션을 통해, UWB 레인징 및 서비스 데이터의 트랜잭션을 수행할 수 있다.
Secure Component는 보안 데이터를 제공하기 위해 프레임워크 및/또는 UWBS와 인터페이싱하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다.
도 3은 UWB 통신을 위해 사용되는 프레임의 예시적인 구조를 나타낸다.
도 3a는 STS 패킷 설정이 적용되지 않은 프레임의 예시적인 구조를 나타내고, 도 3b는 STS 패킷 설정이 적용된 프레임의 예시적인 구조를 나타낸다. 일 실시예에서, 프레임은 레인징 데이터를 전달하기 위한 레인징 프레임(RFRAME)(예컨대, 레인징 개시/응답/파이널 메시지 등) 또는 다른 데이터(예컨대, 서비스 데이터 등)를 전달하기 위한 데이터 프레임일 수 있다.
도 3a를 참조하면, 프레임 또는 프레임을 전달하기 위한 PHY PDU(PPDU)는 동기 헤더(SHR), PHY 헤더(PHR) 및/또는 PHY 페이로드(PSDU)를 포함할 수 있다.
PSDU는 MAC 프레임을 포함하고, MAC 프레임은 MAC 헤더(MHR), MAC 페이로드 및/또는 MAC footer(MFR)을 포함할 수 있다. MHR는 프레임의 타입, Source Addressing 모드, Destination Addressing 모드와 같은 정보를 제공하는 Frame Control 필드, Source Address를 제공하는 Source Address 필드 및/또는 Destination Address를 제공하는 Destination Address 필드를 포함할 수 있다. MAC 페이로드는 컨텐트 데이터를 포함하는 Content 필드를 포함하는 적어도 하나의 Payload IE를 포함할 수 있다. MFR은 에러 확인을 위한 CRC를 포함할 수 있다.
PPDU의 동기 헤더(SHR)는 SYNC 필드(또는, preamble 필드) 및 SFD(start-of-frame delimiter)를 포함할 수 있다. SFD 필드는 SHR의 끝(end) 및 데이터 필드의 시작을 지시하는 필드일 수 있다. PPDU의 PHY 헤더(PHR)는 PHY 페이로드에 대한 정보(예컨대, 길이 등)를 포함할 수 있다. PPDU 및 MAC 프레임에 포함된 각 엘리먼트/필드에 대한 설명은 IEEE 802.15.4/4z 및/또는 FiRa에 정의된 설명을 참조할 수 있다.
한편, UWB 장치의 PHY 레이어는 높은 density/낮은 전력 동작을 위해 감소된 on-air time을 제공하기 위한 옵셔널 모드를 포함할 수 있다. 이 경우, 프레임은 레인징 측정 타임스탬프의 integrity 및 accuracy를 증가시키기 위한, 암호화된 시퀀스(즉, STS)를 포함할 수 있다. 이 STS는 보안 레인징을 위해 사용될 수 있다.
이 STS를 위한 STS 패킷 설정이 적용(지원)되는 경우의 PPDU(또는, 프레임)의 구조는 도 3b와 같을 수 있다.
도 3b를 참조하면, STS 패킷(SP) 설정 0인 경우(SP0), STS 필드는 PPDU에 포함되지 않는다(SP0 패킷). SP 설정 1인 경우(SP1), STS 필드는 STS는 SFD(Start of Frame Delimiter) 필드의 바로 뒤 및 PHR 필드의 앞에 위치된다(SP1 패킷). SP 설정 2인 경우(SP2), STS 필드는 PHY 페이로드 뒤에 위치된다(SP2 패킷). SP 설정 3인 경우(SP3), STS 필드는 SFD 필드 바로 뒤에 위치되고, PPDU는 PHR 및 데이터 필드(PHY 페이로드)를 포함하지 않는다(SP3 패킷). 즉, SP3의 경우, 프레임(또는, UWB 메시지)는 PHR 및 MAC 프레임을 포함하는 PHY 페이로드를 포함하지 않는다.
한편, SP0, SP1 및 SP3은 STS 패킷 설정이 지원되는 경우에 mandatory로 지원되어야 하는 설정이고, SP2은 optional하게 지원되는 설정일 수 있다.
도 4는 두 UWB 장치가 UWB 통신을 수행하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 4의 실시예에서, 제1 UWB 장치는 컨트롤러(또는, 컨트롤리)의 역할을 수행할 수 있고, 제2 UWB 장치는 제1 UWB 장치의 반대의 역할인 컨트롤리(또는, 컨트롤러)의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 제1 UWB 장치는 initiator(또는, responder)의 역할을 수행할 수 있고, 제2 UWB 장치는 제1 UWB 장치의 반대의 역할인 responder(또는, initiator)의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 제1 UWB 장치는 태그(tag)(또는, 앵커)의 역할을 수행할 수 있고, 제2 UWB 장치는 제1 UWB 장치의 반대의 역할인 앵커(또는, 태그)의 역할을 수행할 수 있다.
(1) OOB 단계
도 4를 참조하면, 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치는 UWB 단계 이전에, OOB 단계를 옵셔널하게(optionally) 수행할 수 있다. 본 개시에서, OOB 단계는 OOB 연결(connection) 단계로 지칭될 수도 있다.
OOB 단계는 OOB 채널(예컨대, BLE 채널)을 통해 UWB 장치를 발견하고, 및/또는 UWB 세션을 설정 및 제어하기 위해 수행되는 단계일 수 있다.
일 실시예에서, OOB 단계는 다음 단계들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- UWB 장치 및 프로필을 발견하는 단계(device and profile discovery). 이 단계는 advertising(예컨대, BLE advertising)을 통해 수행될 수 있다.
- OOB 연결(채널)을 설정하는 단계
- 메시지 및 데이터를 보안하기 위한 보안 채널을 설정하는 단계
- 보안 채널을 통해 UWB 세션을 설정하기 위한 파라미터(예컨대, UWB 성능 파라미터(컨트롤리 성능 파라미터), UWB 설정(configuration) 파라미터 및/또는 세션 키 관련 파라미터)를 교환하는 단계(파라미터 교환 단계)
일 실시예에서, 파라미터 교환 단계는 컨트롤리가 컨트롤러로 컨트롤리 성능 파라미터/메시지(UWB_CAPABILITY)를 전달하기 위한 단계, 컨트롤러가 컨트롤리로 UWB 설정 파라미터/메시지(UWB_CONFIGURATION)를 전달하기 위한 단계 및/또는 한 UWB 장치가 다른 UWB 장치로 UWB 세션을 보호하기 위한 세션 키 관련 파라미터/메시지(SESSION_KEY_INFO)를 전달하기 위한 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤리(UWB) 성능 파라미터 및/또는 세션 키 파라미터는 컨트롤리로부터 컨트롤러로 전달되는 OOB 메시지인 컨트롤리 정보 메시지(CONTROLEE_INFO)에 포함되어 전송될 수 있다. 일 실시예에서, UWB 설정 파라미터 및/또는 세션 키 파라미터는 컨트롤러로부터 컨트롤리로 전달되는 OOB 메시지인 세션 데이터 메시지(SESSION_DATA)에 포함되어 전송될 수 있다.
컨트롤리 성능 파라미터(UWB_CAPABILITY)는 컨트롤리의 장치 성능에 대한 정보를 제공하는 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤리 성능 파라미터는 장치의 역할(Initiator 또는 Responder)의 지원에 대한 파라미터, 멀티 노드 지원에 대한 파라미터, STS 설정 지원에 대한 파라미터, 레인징 방법 지원에 대한 파라미터, RFRAME 특징 성능 파라미터, AoA(Angle of Arrival) 지원에 대한 파라미터, 및/또는 Scheduled Mode 지원에 대한 파라미터를 포함할 수 있다.
UWB 설정 파라미터(UWB_CONFIGURATION)는 UWB 세션의 설정을 위해 사용되는 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들면, UWB 설정 파라미터는 UWB 세션 ID 파라미터, 레인징 방법 파라미터, 멀티 노드 설정 파라미터, STS 설정 파라미터, Scheduled Mode 파라미터, ToF(time-of-flight) 리포트 파라미터, AoA 관련 파라미터, 레인징 라운드 별 슬롯의 수를 나타내는 파라미터, 슬롯 duration 파라미터, responder 슬롯 인덱스 파라미터, MAC 어드레스 모드 파라미터, 장치 MAC 어드레스 파라미터, 컨트롤리의 수를 나타내는 파라미터, 및/또는 목적지(DST) MAC 어드레스 파라미터를 포함할 수 있다.
세션 키 관련 파라미터(SESSION_KEY_INFO)는 Dynamic STS에 대한 세션 키 관련 파라미터 및/또는 Static STS에 대한 세션 키 관련 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들면, Dynamic STS에 대한 세션 키 관련 파라미터는 UWB 세션 키를 생성하기 위해 교환되는 데이터 또는 UWB 세션 키로서 직접 사용되는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들면, Static STS에 대한 세션 키 관련 파라미터는 UWB-enabled 어플리케이션의 제공자인 벤더의 ID(Vendor ID) 및 UWB 장치에 대한 UWB-enabled 어플리케이션에 의해 선택된 미리 정의된 임의의 값(Static STS IV)을 포함할 수 있다. 벤더 ID는 Static STS를 위한 phyVupper64 파라미터를 설정하기 위해 사용될 수 있고, Static STS IV는 vUpper64 파라미터를 설정하기 위해 사용될 수 있다.
(2) UWB 단계
도 4를 참조하면, 제1 UWB 장치 및 제2 UWB 장치는 UWB 단계를 수행할 수 있다. 본 개시에서, UWB 단계는 UWB 연결 단계로 지칭될 수도 있다.
UWB 단계는 UWB 세션을 통해 UWB 레인징을 수행하고, 및/또는 서비스 데이터를 전달하기 위해 수행되는 단계일 수 있다.
일 실시예에서, UWB 단계는 다음 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- UWB 세션을 시작하는 단계 (UWB Trigger)
- 두 UWB 장치 간의 거리/위치를 획득하기 위한 UWB 레인징을 수행하는 단계
- 서비스 데이터를 교환하는 단계(transaction)
한편, 상술한 것처럼, OOB 단계는 옵셔널한 단계로서, 실시예에 따라서는 생략될 수 있다. 예를 들면, UWB 장치의 발견 및/또는 UWB 세션의 설정과 제어가 UWB 채널(in-band)을 통해 수행되는 경우, OOB 단계는 생략될 수 있다. 예를 들면, In-band discovery가 수행되는 경우, OOB discovery를 수행하는 OOB 단계는 생략될 수 있다. 이 경우, UWB 단계는 UWB 채널을 통해 UWB 장치를 발견하고, UWB 세션 설정을 위한 파라미터를 교환하기 위한 동작을 더 수행할 수 있다.
도 5a는 UWB 장치가 UWB 레인징을 수행하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 5a의 실시예에서, UWB 레인징은 예컨대, SS-TWR(Single-sided two-way ranging) 또는 DS-TWR(Double-sided two-way ranging)일 수 있다.
도 5a(a)는 제1 UWB 장치가 컨트롤러/initiator로 동작하고, 제2 UWB 장치가 컨트롤리/responder로 동작하는 실시예를 나타내고, 도 5a(b)는 제1 UWB 장치가 컨트롤러/responder로 동작하고, 제2 UWB 장치가 컨트롤리/initiator로 동작하는 실시예를 나타낸다.
도 5a(a) 및 5a(b)의 실시예에서, UWB 레인징을 위해 사용되는 메시지(예컨대, 레인징 개시 메시지, 레인징 응답 메시지 및/또는 레인징 파이널 메시지)는 UWB 메시지에 해당한다.
도 5a(a) 및 5a(b)를 참조하면, 컨트롤러는 컨트롤리로 UWB 레인징을 위한 제어 메시지를 전송할 수 있다. 레인징 제어 메시지는 레인징 절차를 제어 및 설정하기 위한 레인징 파라미터(들)을 운반하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 제어 메시지는 레인징 장치의 역할(예컨대, initiator 또는 responder)에 대한 정보, 레인징 슬롯 인덱스 정보 및/또는 레인징 장치의 주소 정보를 포함할 수 있다.
initiator는 UWB 레인징을 개시하기 위한 레인징 개시 메시지를 responder로 전송할 수 있다. 일 실시예에서, initiator는 SP1 패킷 또는 SP3 패킷을 통해 레인징 개시 메시지를 전송할 수 있다. SP1 패킷을 통해 레인징 개시 메시지를 전송하는 경우, 제어 메시지가 레인징 개시 메시지의 PHY 페이로드에 포함되어 전송될 수 있다. SP3 패킷을 통해 레인징 개시 메시지를 전송하는 경우, 레인징 개시 메시지는 PHR 및 PHY 페이로드를 포함하지 않는다.
responder는 레인징 개시 메시지에 응답하여 레인징 응답 메시지를 initiator로 전송할 수 있다. 일 실시예에서, responder는 SP1 패킷 또는 SP3 패킷을 통해 레인징 응답 메시지를 전송할 수 있다. SP1 패킷을 통해 레인징 응답 메시지를 전송하는 경우, 제1 측정 보고 메시지(Measurement Report Message)가 레인징 응답 메시지의 PHY 페이로드에 포함되어 전송될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 측정 보고 메시지는 AoA 측정, responder에 의해 측정된 reply time 및/또는 responder 주소들과 responder들에 대한 round-trip time 측정들의 리스트를 포함할 수 있다. reply time 필드는 레인징 개시 메시지의 수신 시간 및 responder 측에서의 레인징 응답 메시지의 송신 시간 사이의 시간 차이를 지시할 수 있다. 이에 기초하여, SS-TWR(Single-sided two-way ranging)이 수행될 수 있다. SS-TWR을 통한 ToF(time-of-flight) 및 거리/방향/위치의 계산은 IEEE 802.15.4z 또는 FiRa에 정의된 방식을 따른다.
한편, 도시되지는 않았지만, DS-TWR의 경우, initiator는 레인징 교환을 완성하기 위해 레인징 파이널 메시지(Ranging Final Message)를 responder로 더 전송할 수 있다. SP1 패킷을 통해 레인징 파이널 메시지를 전송하는 경우, 제2 측정 보고 메시지(Measurement Report Message)가 레인징 파이널 메시지의 PHY 페이로드에 포함되어 전송될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 측정 보고 메시지는 AoA 측정, 첫 번째(first) responder에 대한 round-trip time(First round-trip time) 및/또는 responder 주소들과 responder들에 대한 reply time 측정들의 리스트를 포함할 수 있다.일 실시예에서, First round-trip time 필드는 responder로부터의 레인징 응답 메시지 및 initiator로부터의 레인징 파이널 메시지 간의 시간 차이를 지시할 수 있다. 이에 기초하여, DS-TWR이 수행될 수 있다. DS-TWR을 통한 ToF 및/또는 거리/방향/위치의 계산은 IEEE 802.15.4z 또는 FiRa에 정의된 방식을 따른다.
한편, 실시예에 따라서는, 상술한 제1 측정 보고 메시지 및/또는 제2 측정 보고 메시지가 레인징 응답 메시지 및/또는 레인징 파이널 메시지에 포함되지 않고, 별도의 메시지를 통해 전송될 수 있다. 예를 들면, Non-deferred 모드가 적용된 경우, 측정 보고 메시지는 레인징 교환 이후에 데이터 프레임을 통해 전송될 수 있다.
한편, initiator와 responder는 미리 정해진 Schedule Mode에 따라 UWB 레인징을 수행할 수 있다. 예를 들면, time-scheduled ranging 모드인 경우, 컨트롤러는 모든 컨트롤리의 ID를 알고, 레인징 전송의 정확한 스케쥴을 지정할 수 있다. 다른 예를 들면, contention-based ranging 모드인 경우, 컨트롤러는 컨트롤리들의 수 및 ID를 모르고, 따라서, UWB 장치들은 서로 경쟁한다. 이 경우, 응답 장치들 간에 충돌이 발생될 수 있다.
도 5b는 UWB 장치가 UWB 레인징을 수행하는 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 5b의 실시예에서, UWB 레인징은 예컨대, DL-TDoA 방식일 수 있다.
도 5b에서 앵커 디바이스 A(502)가 이니시에이터 앵커 디바이스 로서 동작하는 것으로 가정한다. 이니시에이터 앵커 디바이스는, 복수의 앵커 디바이스들 및 전자 디바이스 간의 레인징을 제어하는 디바이스일 수 있다.
먼저, 앵커 디바이스 A(502)는 스케쥴링 정보에 기초하여, Downlink TDoA 개시 메시지(Initiator DL-TDoA Message, Initiator DTM)를 브로드캐스팅함으로써, TDoA를 개시할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 앵커 디바이스 A(502)에서 Initiator DTM이 전송되는 시점을 0이라고 할 때, Initiator DTM이 전자 디바이스(501)에 도착하는 시점은, a/c일 수 있다. a/c에서 a는, 앵커 디바이스 A(502)와 전자 디바이스(501) 간의 거리이고, c는 신호가 전송되는 속도일 수 있다. 또한, Initiator DTM이 앵커 디바이스 B(503)에 도착하는 시점은, l/c일 수 있다. l/c에서 l은, 앵커 디바이스 A(502)와 앵커 디바이스 B(503) 간의 거리이고, c는 신호가 전송되는 속도일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모든 앵커 디바이스들은, Initiator DTM 내의 스케쥴링 정보를 참조함으로써, TDoA 응답 메시지(TDoA Response Message, Responder DTM)를 전송해야 하는지 여부 및 Responder DTM을 전송하기 위해서 이용하는 슬롯을 알 수 있다.
Initiator DTM을 수신한 앵커 디바이스 B(503)는 스케쥴링 정보에 기초하여, Responder DTM을 브로드캐스팅할 수 있다. 도 5b를 참조하면, β는 앵커 디바이스 B(503)가 Initiator DTM을 수신하고 Initiator DTM에 대한 응답인 Responder DTM을 브로드캐스팅하기까지 소요된 응답 시간을 나타낸다. Responder DTM은 응답 시간 β에 대한 정보를 포함할 수 있다.
앵커 디바이스 B(503)에서 Responder DTM이 전송되는 시점을 l/c + β라고 할 때, Responder DTM이 전자 디바이스(501)에 도착하는 시점은, l/c + β + b/c일 수 있다. b/c에서 b는, 앵커 디바이스 B(503)와 전자 디바이스(501) 간의 거리이고, c는 신호가 전송되는 속도일 수 있다. 또한, Responder DTM이 앵커 디바이스 A(502)에 도착하는 시점은, l/c + β + l/c = 2l/c + β일 수 있다.
Responder DTM을 수신한 앵커 디바이스 A(502)는, TDoA 종료 메시지(TDoA Final Message, Final DTM)를 전송함으로써 TDoA를 종료할 수 있다. 도 5b를 참조하면, γ는 앵커 디바이스 A(502)가 Responder DTM을 수신하고 Final DTM을 브로드캐스팅하기까지 소요된 응답 시간을 나타낸다. Final DTM은 응답 시간 γ에 대한 정보를 포함할 수 있다.
앵커 디바이스 A(502)에서 Final DTM이 전송되는 시점을 2l/c + β + γ라고 할 때, Final DTM이 전자 디바이스(501)에 도착하는 시점은, 2l/c + β + γ + a/c일 수 있다. 또한, Final DTM이 앵커 디바이스 B(503)에 도착하는 시점은, 2l/c + β + γ + l/c = 3l/c + β일 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(501)는, 브로드캐스팅되는 Initiator DTM, Responder DTM, 및 Final DTM을 오버히어(overhear)하고, TDoA 커브를 획득(find out)할 수 있다. 전자 디바이스(501)는 수학식 1에 도시된 계산 과정을 셋 이상의 앵커 디바이스들로부터 수신되는 신호들에 대하여 반복하여 수행함으로써 TDoA 결과를 획득할 수 있다. 전자 디바이스(501)는 TDoA 결과에 기초하여 앵커 디바이스들에 대한 상대적인 위치를 획득할 수 있다.
전자 디바이스(501)에 설치된 애플리케이션은, TDoA 결과로부터 전자 디바이스(501)의 위치(예를 들어, 실내에서 전자 디바이스(501)의 위치)를 획득할 수 있다. 전자 디바이스(501)에 설치된 애플리케이션은, 메시지에 포함되는 MAC 주소 정보에 의해, 메시지와 관련된 각 앵커 디바이스를 식별할 수 있다.
전자 디바이스(501)에서 측정된 시간 값들에 기초하여 작성된 수학식 α’- δ’= 2(b-a)/c +β-γ로부터, 앵커 디바이스들(502, 503)의 전자 디바이스(501)로부터의 거리 차이 b-a를 도출하는 구체적인 계산 과정은 아래 수학식 1과 같을 수 있다.
Figure pat00001
도 5b의 실시예에서, 전자 디바이스(501)는 DT-Tag, UWB 장치, UWB 태그, 태그 디바이스로 지칭될 수 있다.
도 6은 UWB 레인징을 위해 사용되는 레인징 블록 및 라운드의 구조의 일 예를 나타낸다.
본 개시에서, 레인징 블록은 레인징을 위한 time period를 지칭한다. 레인징 라운드는 레인징 교환에 참여하는 UWB 장치들의 세트가 관여하는 하나의 전체 레인징-측정 사이클(entire range-measurement cycle)을 완성하기 위한 충분한 기간(period of sufficient duration)일 수 있다. 레인징 슬롯은 적어도 하나의 레인징 프레임(RFRAME)(예컨대, 레인징 개시/응답/파이널 메시지 등)의 전송을 위한 충분한 기간일 수 있다.
도 6에서와 같이, 하나의 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 각 레인징 라운드는 적어도 하나의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다.
한편, 레인징 모드가 block-based mode인 경우, 연속된 레인징 라운드 사이의 평균 시간(mean time)은 상수(constant)일 수 있다. 또는, 레인징 모드가 interval-based mode 인 경우, 연속된 레인징 라운드 사이의 시간은 동적으로 변경될 수 있다. 즉, interval-based mode는 adaptive한 간격(spacing)을 갖는 시간 구조를 채택할 수 있다.
레인징 라운드에 포함되는 슬롯의 수 및 duration은 레인징 라운드 사이에 변경될 수 있다. 이는 컨트롤러의 제어 메시지를 통해 설정될 수 있다.
이하에서는 UWB 장치를 가진 사용자가 특정 장소(예컨대, 실내 장소)에 진입하는 경우에, UWB 장치가 수신된 UWB 메시지에 기초하여 자신의 위치 정보를 결정하기 위한 방법을 설명한다. 또한, UWB 장치가 결정된 위치 정보를 이용하기 위한 방법을 설명한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 기반 서비스를 제공하기 위한 예시적인 시스템 아키텍쳐를 나타낸다.
일 실시예에서, UWB 기반 서비스(UWB 서비스)는 UWB에 기반한 실내 측위(indoor positioning) 서비스일 수 있다. 이 경우, UWB 기반 서비스를 제공하는 시스템은 실내 측위 시스템(indoor positioning system; IPS)로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, UWB 기반 실내 측위 서비스는 IPS 서비스로 지칭될 수 있다.
도 7을 참조하면, UWB 기반 서비스를 제공하는 시스템(700)은 적어도 하나의 OOB 앵커(710), 적어도 하나의 UWB 앵커(720), 및/또는 사용자의 전자 장치(사용자 장치)(730)를 포함할 수 있다. 본 개시에서, 사용자 장치(730)는 사용자 단말, 사용자 모바일 장치, 또는 태그(tag) 등으로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 앵커로 지칭되는 장치는 고정된 장치이고, 태그로 지칭되는 장치는 이동하는 장치일 수 있다.
OOB 앵커(710)는 UWB가 아닌 통신(예컨대, BLE 통신)을 수행하는 전자 장치로서, 사용자 장치(730)가 자신의 위치 정보를 획득하기 위해 필요한 데이터를 사용자 장치(730)로 주기적으로 또는 비-주기적으로 브로드캐스팅할 수 있다. 일 실시예에서, OOB 앵커(710)는 BLE 앵커일 수 있다.
UWB 앵커(720)는 UWB 통신을 수행하는 전자 장치로서, UWB 레인징을 위한 UWB 메시지를 송수신할 수 있다. 일 실시예에서, UWB 앵커(720)는 UWB 레인징을 위한 레인징 개시 메시지를 전송하는 initiator로 동작하는 UWB 장치 또는 initiator에 의해 전송된 레인징 개시 메시지에 응답하여 레인징 응답 메시지를 전송하는 responder로 동작하는 UWB 장치일 수 있다. 본 개시에서, initiator로 동작하는 UWB 앵커(720)는 initiator UWB 앵커로 지칭될 수 있고, responder로 동작하는 UWB 앵커(720)는 responder UWB 앵커로 지칭될 수 있다.
사용자 장치(730)는 OOB 통신 및 UWB 통신을 수행하는 전자 장치로서, OOB 앵커(710) 및 UWB 앵커(720)로부터 수신된 데이터에 기초하여 자신의 위치 정보를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치(730)는 OOB 앵커(710)로부터 수신된 데이터에 기초하여 적어도 하나의 UWB 앵커(720)로부터 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하고, 수신된 UWB 메시지에 기초하여 자신의 위치 정보를 계산할 수 있다. 또한, 사용자 장치(730)는 결정된 위치 정보를 이용하여, 미리 정해진 서비스(예컨대, 네비게이션 서비스)를 제공할 수 있다.
이하에서, UWB 기반 서비스가 UWB에 기반한 IPS 서비스인 경우를 가정하여, 각 실시예들에 대하여 설명한다. 다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, IPS 서비스와 동일 또는 유사한 특성을 가지는 UWB 기반 측위(positioning) 서비스(예컨대, UWB 기반 실외 측위 서비스)에 대하여도 동일한 설명이 적용 가능하다.
도 8은 본 개시의 일 실시에에 따른 IPS 서비스를 제공하기 위한 예시적인 동작 시나리오를 나타낸다.
도 8a는 IPS 서비스(UWB 기반 IPS 서비스)의 단계를 나타내고, 도 8b는 도 8a의 IPS 서비스의 단계에 대응하는 사용자 장치의 동작을 나타내고, 도 8c는 도 8a의 IPS 서비스의 단계에 대응하는 예시적인 시스템의 동작 흐름(flow)를 나타낸다. 도 8의 시스템은 도 7의 시스템의 일 예일 수 있다.
도 8(a)를 참조하면, IPS 서비스는 설치 단계, 진입 단계, 보조 데이터(assistant data) 획득 단계, 위치 결정 단계 및/또는 서비스 이용 단계를 포함할 수 있다. 한편, 도 8(a)의 각 단계는 IPS 서비스를 제공하기 위한 예시적인 단계로서, 실시예에 따라서는 일부 단계가 생략 또는 추가될 수 있다. 또한, 각 단계의 실행이 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수도 있다.
이하에서는 도 8(b) 및 8(c)를 참조하여, 각 단계에 대하여 설명한다.
(1) 설치 단계
설치 단계는 사용자 장치에 UWB 기반 서비스를 위한 어플리케이션(APP)을 설치하기 위한 단계일 수 있다. 본 개시에서, 설치 단계는 어플리케이션 설치 단계로 지칭될 수 있다.
도 8(b)의 동작 1을 참조하면, 설치 단계에서, 사용자 장치는 UWB 기반 서비스를 위한 APP을 설치할 수 있다.
예를 들면, 도 8(c)의 동작 0에서와 같이, 설치 단계 이전에, IPS 서비스를 위한 적어도 하나의 앵커(또는, 비콘)(예컨대, BLE 앵커 및/또는 UWB 앵커)가 설치될 수 있고, 각 앵커/비콘의 위치를 포함하는 지도 데이터 및/또는 IPS 서비스를 위한 APP에 대한 데이터(APP 데이터)가 서비스 제공자의 서버(서비스 제공자 서버)에 저장될 수 있다. 일 실시에에서, 서비스 제공자 서버는 예컨대, 지도 저장 서버 및/또는 APP 서버를 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 8(c)의 동작 1에서와 같이, 설치 단계에서, 사용자 장치는 서비스 제공자 서버로부터 APP의 설치를 위한 데이터를 다운로드할 수 있고, 다운로드 된 데이터에 기초하여 사용자 장치 상에 APP을 설치할 수 있다. 일 실시예에서, 다운로드 된 데이터는 APP 데이터 및/또는 지도 데이터를 포함할 수 있다.
(2) 진입 단계
진입 단계는 사용자 장치(또는, 사용자)가 특정 장소(예컨대, venue)에 진입함을 식별하고, APP을 실행하기 위한 단계일 수 있다. 본 개시에서, 진입 단계는 어플리케이션 실행 단계, 어플리케이션 트리거링 단계 등으로 지칭될 수 있다.
도 8(b)의 동작 2를 참조하면, 진입 단계에서, 사용자 장치는 APP을 실행(또는, 트리거링)할 수 있다.
예를 들면, 도 8(c)의 동작 2에서와 같이, 사용자 장치는 OOB 앵커(예컨대, BLE 앵커/비콘)로부터 수신된 신호에 기초하여 APP을 트리거링할 수 있다. 또는, 사용자 장치는 다른 방식을 통해 APP을 트리거링할 수 있다. 예컨대, 사용자 장치는 인터넷 망을 통해 APP을 트리거링하거나, 또는, 위치 값에 기초하여 APP을 트리거링하거나, 또는, 사용자 입력에 기초하여 APP을 트리거링할 수 있다.
사용자 장치는 APP으로부터 수신하는 정보들을 통하여 위치 정보를 결정하는 데 사용되는 방법을 지정할 수 있다.
(3) 보조 데이터 획득 단계
보조 데이터 획득 단계는 사용자 장치의 위치 정보를 결정하기 위해 필요한 보조 데이터를 획득하기 위한 단계일 수 있다.
도 8(b)의 동작 3을 참조하면, 보조 데이터 획득 단계에서, 사용자 장치는 UWB 통신이 아닌, OOB 통신을 통해 보조 데이터를 포함하는 OOB 정보(메시지)를 수신할 수 있다.
예를 들면, 도 8(c)의 동작 3에서와 같이, 사용자 장치는 OOB 앵커(예컨대, BLE 앵커/비콘)로부터 보조 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, OOB 앵커는 해당 장소의 local 서버(예컨대, venue local 서버)에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 보조 데이터는 사용자 장치의 위치 정보를 결정하기 위해 필요한 정보(위치 결정 필요 정보)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 결정 필요 정보는 사용자 장치의 위치 정보를 결정하기 위해 사용되는 UWB 신호(메시지)를 수신(또는, overhear)하기 위해 필요한 정보(제1 정보)(예컨대, UWB 채널 번호를 포함하는 UWB 설정 정보, STS 관련 정보(예: Static/Fixed STS 생성을 위한 정보)) 및/또는 UWB 신호(메시지)를 전송하는 UWB 앵커의 위치 정보(제2 정보)를 포함할 수 있다. 본 개시에서, 위치 결정 필요 정보는 필요 정보로 약칭될 수 있고, 제1 정보는 제1 필요 정보로 지칭될 수 있고, 제2 정보는 제2 필요 정보로 지칭될 수 있다.
일 실시예에서, 위치 결정 필요 정보 중 제1 정보는 OOB 통신을 통해 수신되는 보조 데이터에 포함될 수 있고, 제2 정보는 UWB 통신을 통해 수신되는 UWB 메시지에 포함될 수 있다. 즉, 제1 정보는 OOB로 시그널링되고, 제2 정보는 in-band로 별도로 시그널링될 수 있다. 이 경우, 제한된 OOB 메시지 자원(예컨대, BLE 어드버타이즈 메시지의 자원)을 효율적으로 이용할 수 있다.
다른 실시예에서, 위치 결정 필요 정보의 제1 정보 및 제2 정보는 OOB 통신을 통해 수신되는 보조 데이터에 포함될 수 있다. 즉, 제1 정보 및 제2 정보가 OOB로 함께 시그널링될 수 있다. 이 경우, 빠른 보조 데이터의 전달이 가능할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 위치 결정 필요 정보의 제1 정보 및 제2 정보를 포함하는 보조 데이터가 UWB 메시지(예컨대, UWB 방송 메시지)를 통해 수신될 수 있다.
본 개시에서는, OOB 통신을 통해 보조 데이터가 전송되는 실시예들을 예로 들어 설명하지만, 상술한 것처럼 보조 데이터의 일부 또는 전부가 OOB 통신이 아닌 UWB 통신을 통해 전송될 수도 있음은 통상의 기술자에게 자명하다.
(4) 위치 결정 단계
위치 결정 단계는 위치 정보를 결정하기 위한 단계일 수 있다. 본 개시에서, 위치 결정 단계는 위치 계산 단계로 지칭될 수 있다.
도 8(b)의 동작 4를 참조하면, 사용자 장치는 보조 데이터에 기초하여 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하고, 수신된 UWB 메시지에 기초하여 자신의 위치를 결정할 수 있다.
예를 들면, 도 8(c)의 동작 4에서와 같이, 사용자 장치는 적어도 하나의 UWB 앵커로부터 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하고, 수신된 UWB 메시지에 기초하여 자신의 위치를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치는 DL-TDoA 방식, OWR(one way ranging) 방식, SS-TWR 방식, 또는 DS-TWR 방식 중 하나를 이용하여 자신의 위치를 결정할 수 있다. 사용자 장치의 위치 결정 방식은 도 17 및 18을 참조하여, 이하에서 설명한다.
(5) 서비스 이용 단계
서비스 이용 단계는 위치 정보를 이용하는 단계일 수 있다. 본 개시에서, 서비스 이용 단계는 IPS 서비스 또는 IPS 서비스를 통해 획득된 결과를 이용하는 단계일 수 있다.
도 8(b)의 동작 5를 참조하면, 사용자 장치는 IPS 서비스를 이용할 수 있다.
예를 들면, 도 8(c)의 동작 5에서와 같이, 사용자 장치는 위치 정보를 local 서버로 전송할 수 있다. 이 경우, local 서버는 위치 정보에 기초하여 특정 서비스(예컨대, 실내 네비게이션 서비스)를 사용자 장치에 제공할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시에에 따른, IPS 서비스를 제공하는 시스템의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 9를 참조하면, IPS 서비스를 제공하는 시스템(IPS)(900)는 사용자 장치(910), OOB 장치(920) 및/또는 IPS 서비스 프로바이더(930)를 포함할 수 있다. IPS에서 IPS 서비스 프로바이더(930)는 옵셔널한 구성일 수 있다.
(1) 사용자 장치(910)는 도 1의 UWB 장치의 일 예일 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치(910)는 적어도 하나의 어플리케이션, 프레임워크(FiRa Framework), 보안 컴포넌트 및/또는 UWB 서브시스템(UWBS)를 포함할 수 있다.
프레임워크는 UWB 서비스를 제공하기 위한 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프레임워크는 Service Profile(FiRa Service Profile) 컴포넌트, OOB connector(s)(FiRa OOB connector(s)) 컴포넌트, Service 컴포넌트(UWB Service 컴포넌트) 및/또는 Secure Service (Generic Secure Service) 컴포넌트를 포함할 수 있다. 각 컴포넌트에 대한 기본적인 설명은 도 1 내지 2의 설명을 참조할 수 있다.
Service Profile 컴포넌트는 FiRa에 정의된 적어도 하나의 서비스(예컨대, IPS 서비스)를 위한 profile을 등록 및/또는 활성화하기 위한 기능을 지원할 수 있다. Service Profile 컴포넌트는 Profile Manager(FiRa Profile Manager) 컴포넌트에 포함될 수 있다.
한편, 프레임워크는 Custom UWB Profile 컴포넌트를 옵셔널하게 더 포함할 수 있다. Custom UWB Profile 컴포넌트는 Custom UWB 서비스(예컨대, Custom IPS 서비스)를 위한 profile을 등록 및/또는 활성화하기 위한 기능을 지원할 수 있다. Custom UWB Profile 컴포넌트는 UWB 시스템 API(예컨대, 안드로이드 API)를 통해 Framework 내의 다른 컴포넌트(예컨대, UWB Service 컴포넌트)와 통신할 수 있다.
일 실시예에서, Custom UWB Profile 컴포넌트는 Service Profile 컴포넌트와 함께, Profile Manager(FiRa Profile Manager) 컴포넌트에 포함될 수 있다. 이 경우, Profile Manager(FiRa Profile Manager) 컴포넌트는 Service Profile 컴포넌트 및 Custom UWB Profile 컴포넌트를 포함하는 컴포넌트를 지칭하기 위해 사용될 수 있다.
OOB connector 컴포넌트는 UWB 통신 이외의 통신(예컨대, BLE 통신, WiFi 통신, Communication Processor를 활용한 셀룰러 통신CP)을 수행하는 기능을 지원할 수 있다. 일 실시에에서, OOB connector 컴포넌트는 OOB 통신을 통해 OOB 장치(920)로부터 보조 데이터(예컨대, UWB Configuration 정보)를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 각 OOB 통신 방식에 따라 개별 OOB connector 컴포넌트가 포함되거나, 하나의 OOB connector 컴포넌트가 각 OOB 통신 방식에 따른 기능을 모두 지원할 수 있다.
적어도 하나의 어플리케이션은 프레임워크에 IPS 서비스를 위한 profile을 등록하는 기능(profile 등록 기능) 및/또는 등록된 profile을 활성화(activation)하는 기능(profile 활성화 기능)을 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 어플리케이션은 IPS 서비스를 제공하기 위한 FiRa-enabled 어플리케이션(APP) 및/또는 3rd party IPS 어플리케이션(APP)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, FiRa-enabled 어플리케이션은 profile 등록 및/또는 profile 활성화를 위해 Framework API(FiRa Framework API)를 통해 프레임워크 내의 Service Profile(FiRa Service Profile) 컴포넌트와 통신할 수 있다. 이를 통해, IPS 프로파일이 Service Profile 컴포넌트에 등록되고, 활성화될 수 있다.
일 실시예에서, 3rd party IPS 어플리케이션은 profile 등록 및/또는 profile 활성화를 위해 프레임워크 내의 Custom UWB Profile 컴포넌트와 proprietary interface를 통해 통신할 수 있다. 이를 통해, Custom IPS 프로파일이 Custom Service Profile 컴포넌트에 등록되고, 활성화될 수 있다.
Secure Service는 SE 또는 TEE와 같은 보안 컴포넌트와 인터페이싱하는 역할을 수행할 수 있다.
보안 컴포넌트는 보안 데이터 저장 및 제공 기능을 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 보안 컴포넌트는 적어도 하나의 Applet 및 Secure UWB Service (SUS) 컴포넌트를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 Applet은 FiRa Applet 및/또는 proprietary Applet을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, FiRa Applet은 Secure Service 컴포넌트를 통해 FiRa Service Profile 컴포넌트와 통신할 수 있고, proprietary Applet은 UWB 시스템 API를 통해 Custom Service Profile 컴포넌트와 직접 통신할 수 있다.
UWBS는 UWB 통신 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, UWBS는 UCI를 통해 UWB Service 컴포넌트(또는, AP)(또는, 프레임워크)와 통신할 수 있다.
상술한 것처럼, 적어도 하나의 어플리케이션 및/또는 프레임워크는 AP에 포함될 수 있다.
(2) OOB 장치(920)는 OOB 통신 기능을 지원할 수 있다. 일 실시에에서, OOB 장치(920)는 BLE 통신 기능을 지원하는 장치(예컨대, BLE 비콘/앵커)일 수 있다. 다른 실시예에서, OOB 장치(920)는 3GPP LMF 기능을 지원하는 장치일 수 있다. 또 다른 실시에에서, OOB 장치(920)는 WiFi 통신 기능을 지원하는 장치(예컨대, WiFi AP)일 수 있다.
일 실시예에서, OOB 장치(920)는 IPS 서비스를 제공하기 위한 보조 데이터(예컨대, UWB Configuration 정보)를 사용자 장치(910)로 전송할 수 있다.
(3) IPS 서비스 프로바이더(930)는 IPS 서비스를 위한 적어도 하나의 어플리케이션을 제공하는 기능 및/또는 관련 데이터를 제공하는 기능을 지원할 수 있다. IPS 서비스 프로바이더(930)는 IPS 서비스의 제공을 위해 사용자 장치(910) 및/또는 OOB 장치(920)와 통신할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 설치 단계의 동작을 나타낸다.
도 10의 실시예의 설치 단계는 도 8의 설치 단계의 일 예일 수 있다. 도 10의 IPS 서비스를 제공하는 시스템(IPS)(1000)은 도 9의 IPS의 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, IPS(1000)는 사용자 장치(1010), OOB 장치(1020) 및/또는 IPS 서비스 프로바이더(1030)을 포함할 수 있다.
한편, 도 10의 실시예에서는 IPS 서비스를 위한 profile의 등록이 IPS 서비스를 위한 FiRa enabled 어플리케이션 및 FiRa Profile Manager 컴포넌트(FiRa Service Profile 컴포넌트)에 의해 수행되는 것을 가정한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 동일한 실시예가 IPS 서비스를 위한 3rd Party IPS 어플리케이션 및 Custom Profile Manager 컴포넌트에 의해 수행될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다.
본 개시에서, profile (서비스 profile)은 어플리케이션 지원 서비스의 제공을 위해 사용되는 Configuration set일 수 있다. 예를 들면, IPS 서비스 profile은 IPS 서비스의 제공을 위한 Service Configuration 정보, OOB Configuration 정보 및/또는 UWB Configuration 정보를 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 동작 1에서, IPS 서비스 프로바이더(1030)는 IPS 서비스를 위한 어플리케이션 설치를 위한 데이터 및/또는 Map 데이터를 사용자 장치(1010)로 전달할 수 있다. 이를 통해, IPS 서비스를 위한 FiRa enabled 어플리케이션이 사용자 장치(1010) 상에 설치될 수 있다. 본 개시에서, IPS 서비스를 위한 FiRa enabled 어플리케이션은 IPS 어플리케이션으로 약칭될 수 있다.
동작 2에서, IPS 어플리케이션은 Framework API를 통해 IPS 서비스를 위한 profile의 등록을 위한 요청(명령)을 FiRa Profile Manager 컴포넌트에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, IPS 어플리케이션은 IPS 어플리케이션 자체 또는 Profile(FiRa profile)을 Framework에 등록하기 위해 FIRAServiceInit API를 이용할 수 있다.
일 실시예에서, FIRAServiceInit API는 Framework가 profile을 인스턴스화(instantiate)하거나, 또는 특정 설정을 적용하도록 요청하기 위해 FiRa enabled 어플리케이션에 의해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, FIRAServiceInit API는 ServiceConfiguration 오브젝트, UWBConfiguration 오브젝트 및/또는 OOBConfiguration 오브젝트를 포함하는 요청(Status FIRAServiceInit)과, Status 오브젝트를 포함하는 응답으로 구성될 수 있다. 각 오브젝트에 대한 설명은 도 11을 참조하여 이하에서 설명한다.
이 요청에 기초하여, FiRa Profile Manager 컴포넌트는 IPS 서비스를 위한 Profile을 등록할 수 있다. 일 실시에에서, FiRa Profile Manager 컴포넌트는 IPS 서비스를 위한 Profile을 인스턴스화하는 동작, 요청에 포함된 설정(예컨대, ServiceConfiguration, UWBConfiguration 및/또는 OOBConfiguration)을 적용하는 동작 및/또는 해당 Profile(또는, Profile의 서비스)에 대응하는 Service Instance ID 정보를 생성하는 동작을 수행할 수 있다. 이를 통해, IPS 서비스를 위한 Profile이 등록되며, IPS 서비스를 위한 Profile 또는 IPS 서비스를 식별하기 위한 Service Instance ID 정보가 생성될 수 있다.
동작 3에서, FiRa Profile Manager 컴포넌트는 Framework API를 통해 등록된 Profile에 대응하는 Service Instance ID 정보를 포함하는 응답을 IPS 어플리케이션으로 전송할 수 있다. 일 실시예에서, FiRa Profile Manager 컴포넌트는 Service Instance ID 정보를 포함하는 응답을 전송하기 위해 FIRAServiceInit API를 이용할 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, IPS 서비스를 위한 Profile의 등록을 위한 요청 및 응답에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
도 11의 실시예에서, 요청(요청 메시지)은 IPS 서비스를 위한 Profile의 등록을 위해 IPS 어플리케이션에서 FiRa Profile Manger 컴포넌트로 전달되는 것이고, 응답(응답 메시지)은 이 요청에 응답하여 FiRa Profile Manger 컴포넌트에서 IPS 어플리케이션으로 전달되는 것에 해당한다.
도 11의 요청(명령) 및 응답은 예컨대, Status FIRAServiceInit(ServiceConfiguration, UWBConfiguration, OOBConfiguration) 함수에 기반한 FIRAServiceInit API에 기초한 것일 수 있다.
일 실시예에서, 요청은 ServiceConfiguration 오브젝트, UWBConfiguration 오브젝트 및/또는 OOBConfiguration 오브젝트를 포함할 수 있고, 응답은 Status 오브젝트를 포함할 수 있다.
도 11(a)은 ServiceConfiguration 오브젝트(Object ServiceConfiguration)의 일 예일 수 있다. ServiceConfiguration 오브젝트는 Profile을 인스턴스화하고, 특정 어플리케이션(서비스)에 맵핑하기 위해 사용될 수 있다.
ServiceConfiguration 오브젝트는 예컨대, 도 11(a)에 도시된 것처럼, serviceID 필드, serviceDeploymentOption 필드 및/또는 Fixed STS 필드를 포함할 수 있다.
serviceID 필드는 어플리케이션(FiRa-enabled Application)이 지원하는 Profile(FiRa Profile)에 대한 식별자일 수 있다.
serviceDeploymentOption 필드는 선택된 deployment option을 지시할 수 있다. 일 실시에에서, serviceDeploymentOption 필드는 service deployment scenario 1를 지시하는 제1 값(예컨대, 1), service deployment scenario 2를 지시하는 제2 값(예컨대, 2), service deployment scenario 3를 지시하는 제3 값(예컨대, 3) 또는 service deployment scenario 4를 지시하는 제4 값(예컨대, 4) 중 하나로 설정될 수 있다. 여기서, service deployment scenario 4는 Static STS(또는, Fixed STS)를 사용하고, Applet(FiRa Applet)을 사용하지 않는 service deployment scenario일 수 있다. 일 실시예에서, service deployment scenario 4는 IPS 서비스를 위한 service deployment scenario일 수 있다.
Fixed STS 필드는 STS을 위한 고정된 값(fixed value)을 지시할 수 있다. STS의 값이 레인징 슬롯 별로 변경되는 Static STS와 달리, Fixed STS는 STS의 값이 항상 고정된 값을 갖는 것을 특징으로 한다. Fixed STS는 Static STS의 하나의 실시예일 수 있다.
일 실시예에서, Static STS의 생성을 위한 특정 파라미터(예컨대, phySlotCount 파라미터) 매 슬롯마다 증가하는 카운터 값을 포함하므로, 사용자 장치에 의해 수행되는 Static STS 생성은 카운터 값에 따라 매 슬롯마다 상이한 STS를 제공할 수 있다. 따라서, 하나의 라운드에 포함된 복수의 슬롯들에 각각 대응하는 복수의 STS들은 서로 상이할 수 있다.
다른 실시예에서, Static STS의 생성을 위한 특정 파라미터(예컨대, phySlotCount 파라미터)는 고정된 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, phySlotCount 파라미터는 슬롯마다 증가되는 카운터 값이 아니라 미리 정해진 값으로서 상수일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이 경우, Static STS는 매 슬롯마다 동일한 값을 가질 수 있다. 즉, Fixed STS일 수 있다.
IPS 서비스를 위한 시나리오에서, 사용자 장치는 STS를 보안 세션을 설정하기 위해 사용하는 대신에, 자신의 위치를 결정하기 위해 다른 UWB 장치(앵커)의 UWB 메시지를 수신(overhear)하기 위해 STS를 사용할 수도 있다(DL-TDoA 케이스). 이 경우, 사용자 장치가 진입한 시점과 무관하게(즉, 어느 레인징 슬롯에서 진입하더라도), 다른 UWB 장치의 UWB 메시지를 수신할 수 있도록 고정된 STS(Fixed STS) 값이 사용될 필요가 있다.
도 11(b)는 OOBConfiguration 오브젝트(Object OOB Configuration)의 일 예일 수 있다. OOBConfiguration 오브젝트는 OOB 파라미터들을 설정하기 위해 사용될 수 있다.
OOBConfiguration 오브젝트는 예컨대, 도 11(b)에 도시된 것처럼, OOBType 필드 및/또는 OOBBLERole 필드를 포함할 수 있다.
OOBType 필드는 서비스(FiRa Service) 설정을 위해 사용되는 OOB 연결의 타입을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, OOBType 필드는 BLE 연결을 지시하는 제1 값(예컨대, 1)으로 설정될 수 있다.
OOBBLERole 필드는 OOB GAP 또는 GATT를 위한 장치(FiRa Device)의 역할을 지시할 수 있다. 일 실시에에서, OOBBLERole 필드는 Scanner/Central 및 GATT Client를 지시하는 제1 값(예컨대, 0), Advertiser/Peripheral & GATT Server를 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 또는 Scanner/No GATT를 지시하는 제3 값(예컨대, 2) 중 하나로 설정될 수 있다.
여기서, Scanner/No GATT를 지시하는 제3 값으로 설정된 경우, 장치는 BLE Advertising을 위한 Scanner 역할을 수행할 뿐, BLE 연결을 위한 Central 역할 및 BLE 연결을 통한 데이터 통신을 위한 GATT Client 역할을 수행하지 않는다. 일 실시예에서, IPS 서비스의 경우, 사용자 장치에 대한 OOBBLERole 필드는 제3 값으로 설정될 수 있다(DL-TDoA 케이스). 이 경우, 사용자 장치는 Scanner 역할을 수행하여, Advertiser 역할을 수행하는 BLE 앵커로부터 사용자 장치의 위치 정보를 결정하기 위해 사용되는 UWB 신호(메시지)를 수신(또는, overhear)하기 위해 필요한 정보를 포함하는 BLE Advertisement 메시지를 수신할 수 있다.
도 11(c)는 UWBConfiguration 오브젝트의 일 예일 수 있다. UWBConfiguration 오브젝트는 UWB 파라미터들을 설정하기 위해 사용될 수 있다.
UWBConfiguration 오브젝트는, 예컨대, 도 11(c)에 도시된 것처럼, UWBRole 필드, RangingMethod 필드, UWBanchorInfo 필드, RFRAMEConfiguration 필드, ChannelNumber 필드, PreambleCI(PreambleCodeIndex) 필드, ToFReport 필드, AoAAzimuthReport 필드, AoAElevationReport 필드, 및/또는 AoAFOMReport 필드를 포함할 수 있다.
UWBRole 필드는 선택된 UWB 역할을 지시하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시에에서, UWBRole 필드는 Controlee & Responder를 지시하는 제1 값(예컨대, 0), Controlee & Initiator를 지시하는 제2 값(예컨대, 1), Controller & Responder를 지시하는 제3 값(예컨대, 2), Controller & Initiator를 지시하는 제4 값(예컨대, 3) 또는 DT-Tag를 지시하는 제5 값(예컨대, 4) 중 하나로 설정될 수 있다. 여기서, DT-Tag는 장치가 Tag 역할(예컨대, Downlink TDoA(DL-TDoA)를 이용하여 자신의 위치를 결정하는 Tag 역할)을 수행함을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, IPS 서비스의 경우, 사용자 장치에 대한 UWBRole 필드는 제5 값으로 설정될 수 있다(DL-TDoA 케이스). 이 경우, 사용자 장치는 예컨대, 도 5b에서와 같은, Downlink TDoA를 이용하여 자신의 위치를 결정하는 Tag로서 동작할 수 있다. 본 개시에서, DT-Tag는 Tag로 지칭될 수도 있다.
RangingMethod 필드는 레인징 방법을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, RangingMethod 필드는 OWR을 지시하는 제1 값(예컨대, 0), SS-TWR을 지시하는 제2 값(예컨대, 1), DS-TWR을 지시하는 제3 값(예컨대, 2) 또는 DL-TDoA를 지시하는 제4 값(예컨대, 3) 중 하나로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, IPS 서비스의 경우, 사용자 장치에 대한 RangingMethod 필드는 제4 값으로 설정될 수 있다(DL-TDoA 케이스). 이 경우, 사용자 장치는 DL-TDoA를 레인징 방법으로 이용할 수 있다.
UWBanchorInfo 필드는 UWB 앵커에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시에에서, UWBanchorInfo 필드는 UWB 앵커 ID에 의해 식별되는 각 UWB 앵커에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 정보는 위도(Latitude) 및 경도(Longitude)를 포함할 수 있다. 또한, 위치 정보는 층수(floor) 및/또는 클러스터 번호(cluster #)를 옵셔널하게 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 정확한 실내 위치가 결정될 수 있다. 일 실시예에서, UWB 앵커 ID는 해당 UWB 앵커의 MAC Address일 수 있다.
본 개시에서, 클러스터는 특정 영역을 커버하는 UWB 앵커의 집합을 의미할 수 있다. 클러스터는 Initiator UWB anchor와 이에 응답하는 responder UWB anchor들로 구성될 수 있다. 2D 측위를 위해서 통상적으로 하나의 Initiator UWB anchor와 최소 3개의 responder UWB anchor가 필요하며 3D 측위를 위해서는 하나의 Initiator UWB anchor와 최소 4개의 responder UWB anchor가 필요하다. 클러스터의 영역은 클러스터를 구성하는 UWB anchor들이 이루는 공간일 수 있다. 넓은 영역에 대한 실내 측위 서비스를 지원하기 위해서 복수 개의 클러스터를 구성하여 사용자 단말에 실내 측위 서비스를 제공할 수 있다.
RFRAMEConfiguration 필드는 레인징 프레임(RFRAME)의 설정을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, RFRAMEConfiguration 필드는 SP0를 지시하는 제1 값(예컨대, 0), SP1을 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 또는 SP3를 지시하는 제3 값(예컨대, 3) 중 하나로 설정될 수 있다.
ChannelNumber 필드는 사용될 UWB 채널의 번호를 지시할 수 있다. 일 실시예에서, ChannelNumber 필드는 사용될 HRP UWB PHY를 위한 채널 번호를 지시할 수 있다.
PreambleCI 필드는 IEEE Std 802.15.4-2019의 Table 16-7 및 IEEE Std 802.15.4-2019의 Table 42에 따라 코드 인덱스를 지정하는 정수일 수 있다.
ToFReport 필드는 UWB 메시지(예컨대, RFRAME) 내의 ToFReport의 존재(presence)(또는, 위치 정보 결정을 위한 ToFReport의 사용 여부)를 지시할 수 있다. 일 실시예서, ToFReport 필드는 ToFReport가 없음(No ToF Report)을 지시하는 제1 값(예컨대, 0) 또는 ToF Report가 존재함을 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 중 하나로 설정될 수 있다.
AoAAzimuthReport 필드는 UWB 메시지(예컨대, RFRAME) 내의 AoAAzimuthReport의 존재(presence)(또는, 위치 정보 결정을 위한 AoAAzimuthReport의 사용 여부)를 지시할 수 있다. 일 실시예서, AoAAzimuthReport 필드는 AoAAzimuthReport가 없음(No AoA Azimuth Report)을 지시하는 제1 값(예컨대, 0) 또는 AoAAzimuthReport가 존재함을 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 중 하나로 설정될 수 있다.
AoAElevationReport 필드는 UWB 메시지(예컨대, RFRAME) 내의 AoAElevationReport의 존재(presence) (또는, 위치 정보 결정을 위한 AoAElevationReport의 사용 여부)를 지시할 수 있다. 일 실시예서, AoAElevationReport 필드는 AoAElevationReport가 없음(No AoA Elevation Report)을 지시하는 제1 값(예컨대, 0) 또는 AoAElevationReport가 존재함을 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 중 하나로 설정될 수 있다.
AoAFOMReport 필드는 UWB 메시지(예컨대, RFRAME) 내의 AoAFOMReport의 존재(presence)(또는, 위치 정보 결정을 위한 AoAFOMReport 사용 여부)를 지시할 수 있다. 일 실시예서, AoAFOMReport 필드는 AoAFOMReport가 없음(No AoA FOM Report)을 지시하는 제1 값(예컨대, 0) 또는 AoAFOMReport가 존재함을 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 중 하나로 설정될 수 있다.
도 11(d)는 Status 오브젝트의 일 예일 수 있다. 일 실시예에서, Status 오브젝트는 serviceInstanceID 필드 및/또는 statusCode 필드를 포함할 수 있다.
serviceInstanceID 필드는 Profile Manager(FiRa Profile Manager)에 의해 할당된 ID(service Instance ID)를 지시한다. 상술한 것처럼, 이 service Instance ID는 Profile (또는, Profile의 서비스)를 식별하기 위해 사용될 수 있다. IPS 서비스의 경우, IPS 서비스에 대한 profile(또는, IPS 서비스)를 식별하기 위한 ID 값이 Profile Manager에 의해 할당될 수 있다.
statusCode 필드는 미리 정의된 statusCode의 값들 중 하나를 포함할 수 있다. 이를 통해, FiRa enabled App는 Profile의 등록 요청에 대한 처리 상태를 확인할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 진입 단계의 동작을 나타낸다.
도 12의 실시예의 진입 단계는 도 8의 진입 단계의 일 예일 수 있다. 도 12의 IPS 서비스를 제공하는 시스템(IPS)는 도 9의 IPS의 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, IPS(1200)는 사용자 장치(1210), OOB 장치(1220) 및/또는 IPS 서비스 프로바이더(1230)을 포함할 수 있다.
한편, 도 12의 실시예에서는 IPS 서비스를 위한 profile의 활성화가 IPS 서비스를 위한 FiRa enabled 어플리케이션 및 FiRa Profile Manager 컴포넌트에 의해 수행되는 것을 가정한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 동일한 실시예가 IPS 서비스를 위한 3rd Party IPS 어플리케이션 및 Custom Profile Manager 컴포넌트에 의해 수행될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다.
도 12를 참조하면, 동작 1에서, IPS 어플리케이션(FiRa enabled Application)이 실행(또는, 트리거링)될 수 있다. 일 실시예에서, IPS 어플리케이션은 적어도 하나의 방식을 통해 실행될 수 있다. 예를 들면, IPS 어플리케이션은 OOB 앵커의 신호에 의해 실행되거나, 인터넷 망을 통해 실행되거나, 위치 값에 기초하여 실행되거나, 또는 사용자 입력에 기초하여 실행될 수 있다.
동작 2에서, 어플리케이션은 IPS 서비스를 위한 Profile(IPS Profile)을 활성화하기 위한 요청(명령)을 Profile Manager(FiRa Profile Manager)로 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 이 요청은 IPS 서비스를 위한 Profile에 대한 service Instance ID를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 이 요청은 Framework API인 FIRAServiceActivate API을 사용하여 수행될 수 있다. FIRAServiceActivate API는 FiRaServiceInit API를 이용하여 FiRa-enabled Application에 의해 이전에 등록된 FiRa Profile 또는 custom profile를 활성화하기 위한 API일 수 있다.
Profile Manager는 이 요청에 기초하여 해당 Profile을 활성화할 수 있다. 예를 들면, Profile Manager는 이 요청에 포함된 IPS Profile에 대한 service Instance ID를 식별하고, service Instance ID에 대응하는 IPS Profile을 활성화할 수 있다.
동작 3(3-1/3-2)에서, Profile Manager는 활성화된 Profile에 대응하는 UWB Configuration 파라미터 및/또는 OOB Configuration 파라미터를 설정할 수 있다.
예를 들면, 동작 3-1에서와 같이, Profile Manager는 활성화된 IPS Profile에 대응하는 UWB Configuration 파라미터(예컨대, 도 11(c)의 UWB Configuration 파라미터)를 UWB Service 컴포넌트로 전달하고, UWB Service 컴포넌트는 UCI를 통해 이 UWB Configuration 파라미터를 UWBS로 전달할 수 있다. 이를 통해, UWBS에서 이 UWB Configuration 파라미터가 설정될 수 있다.
예를 들면, 동작 3-2에서와 같이, Profile Manager는 활성화된 IPS Profile에 대응하는 OOB Configuration 파라미터(예컨대, 도 11(b)의 OOB Configuration 파라미터)를 OOB Connector(FiRa OOB Connector) 컴포넌트로 전달할 수 있다. 이를 통해, OOB Connector 컴포넌트에서 이 OOB Configuration 파라미터가 설정될 수 있다.
동작 4에서, Profile Manager는 어플리케이션에 Status를 포함하는 응답을 전송할 수 있다. 이 응답은 동작 2의 IPS 서비스를 위한 Profile을 활성화하기 위한 요청에 대한 응답일 수 있다. 일 실시예에서, 이 응답은 Framework API인 FIRAServiceActivate API을 사용하여 수행될 수 있다.
이러한 진입 단계의 동작을 통해, 사용자 장치(1210)는 활성화된 IPS 서비스를 위한 Profile에 대응하는 UWB Configuration 파라미터 및 OOB Configuration 파라미터를 설정함으로써, 설정에 따른 UWB 통신 및 OOB 통신을 수행할 수 있게 된다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, IPS 서비스를 위한 Profile의 활성화를 위한 요청 및 응답에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
도 13의 실시예에서, 요청(요청 메시지)은 IPS 서비스를 위한 Profile의 활성화를 위해 IPS 어플리케이션에서 FiRa Profile Manger 컴포넌트로 전달되는 것이고, 응답(응답 메시지)은 이 요청에 응답하여 FiRa Profile Manger 컴포넌트에서 IPS 어플리케이션으로 전달되는 것에 해당한다.
도 13의 요청 및 응답은 예컨대, Status FIRAServiceActivate(serviceInstanceID) 함수에 기반한 FIRAServiceActivate API에 기초한 것일 수 있다.
도 13(a)는 IPS 서비스를 위한 Profile(IPS Profile)의 활성화를 위한 요청의 일 예일 수 있다. 일 실시예에서, 요청은 serviceInstanceID 필드를 포함할 수 있다.
serviceInstanceID 필드는 FiRa Profile Manager에 의해 할당된 IPS Profile을 위한 service Instance ID를 지시할 수 있다.
도 13(b)는 IPS 서비스를 위한 Profile의 활성화를 위한 요청에 대응하는 응답의 일 예일 수 있다. 일 실시예에서, 응답은 Status 필드를 포함할 수 있다.
Status 필드는 IPS Profile의 활성화에 대한 성공 또는 실패를 지시할 수 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 보조 데이터 획득 단계의 동작을 나타낸다.
도 14의 실시예의 보조 데이터 획득 단계는 도 8의 보조 데이터 획득 단계의 일 예일 수 있다. 도 14의 IPS 서비스를 제공하는 시스템(IPS)는 도 9의 IPS의 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, IPS(1400)는 사용자 장치(1410), OOB 장치(1420) 및/또는 IPS 서비스 프로바이더(1430)을 포함할 수 있다.
한편, 도 14의 실시예에서는 보조 데이터가 OOB 통신을 통해 수신되는 것을 가정한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 보조 데이터의 전부 또는 일부가 In-band 통신(UWB 통신)을 통해 또는 다른 방식의 통신을 통해 수신될 수도 있다.
도 14를 참조하면, 동작 1에서, 사용자 장치(1410)는 OOB 장치(1420)로부터 보조 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치(1410)는 Framework의 FiRa OOB Connector를 통해 보조 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 장치(1410)는 BLE 앵커/비콘으로부터 보조 데이터를 포함하는 Advertisement 패킷/메시지를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 보조 데이터는 UWB 메시지를 수신(또는, overhear)하기 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 보조 데이터는 UWB 메시지를 수신(또는, overhear)하기 위해 필요한 UWB Configuration 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 보조 데이터는 도 11(c)의 UWB Configuration 오브젝트에 포함되는 필드들(파라미터들) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 보조 데이터는 UWBRole 필드, RangingMethod 필드, ChannelNumber 필드 및/또는 PreambleCI 필드를 포함할 수 있다. 또한, 보조 데이터는 UWBanchorInfo 필드, ToFReport 필드, AoAAzimuthReport 필드, AoAElevationReport 필드 및/또는 AoAFOMReport 필드를 더 포함할 수 있다.
동작 2에서, FiRa OOB Connector는 수신된 보조 데이터를 FiRa Profile Manager로 전달할 수 있다. FiRa Profile Manager는 수신된 보조 데이터에 포함된 UWB 설정을 UWBS에 적용할 수 있다. 이를 통해, UWBS가 활성화될 수 있다.
이러한 보조 데이터 획득 단계의 동작을 통해, 사용자 장치(1410)는 자신의 위치를 결정하기 위하여 다른 UWB 장치의 UWB 메시지를 overhear할 수 있게 된다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 보조 데이터를 포함하는 BLE Advertisement 메시지를 나타낸다.
도 15(a) 및 (b)는 보조 데이터를 포함하는 BLE Advertisement 메시지(패킷)의 일 예를 나타낸다. 도 15(a) 및 (b)를 참조하면, BLE Advertisement 메시지는 Length 필드, Data Type 필드, Company Identifier 필드, UWB indication data 필드 및/또는 UWB Configuration data 필드를 포함할 수 있다. 도 15(c)는 도 15(b)의 UWB indication data 필드의 일 예를 나타낸다.
도 15(a)를 참조하면, Length 필드는 AD(Advertising Data) Type 엘리먼트 내의 Octet의 수를 지시할 수 있다.
Data Type 필드는 AD data의 타입을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, Data Type 필드는 "Manufacturer Specific Data"을 지시하는 값(예컨대, FFh)으로 설정될 수 있다.
Company Identifier 필드는 BT SIG(Bluetooth Special Interest Group)에 의해 할당된 FiRa Consortium ID(FiRa ID)를 지시할 수 있다.
UWB indication data 필드는 Type 필드, Length 필드, Capabilities 필드, 및/또는 BLE RSSI threshold indication 필드를 포함할 수 있다.
Type 필드는 FiRa specific 필드(UWB indication data 필드)의 타입을 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
Length 필드는 FiRa specific 필드(UWB indication data 필드)의 길이를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
Capabilities 필드는 관련 capability에 대한 정보(capability 정보)를 포함할 수 있다. 예를 들면, Capabilities 필드는 특정 기술(예컨대, UWB technology, RFID UWB technology)의 지원 여부에 대한 정보, 특정 정보(예컨대, UWB regulatory information)의 존재 여부에 대한 정보와 같은 capability 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, Capabilities 필드는 8 bits의 Bit mask일 수 있다.
일 실시예에서, Capabilities 필드는 UWB Configuration data 필드가 BLE Advertisement 메시지에 존재하는지를 지시하는 정보(제1 지시 정보)(1510)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, Capabilities 필드의 하나의 비트가 제1 지시 정보를 위해 할당될 수 있다. 이 경우, 제1 지시 정보(1510)는 UWB Configuration data 필드가 BLE Advertisement 메시지에 존재함을 지시하는 제1 값(예컨대, 1) 또는 UWB Configuration data 필드가 BLE Advertisement 메시지에 존재하지 않음을 지시하는 제2 값(예컨대, 2) 중 하나로 설정될 수 있다.
BLE RSSI threshold indication 필드 BLE 연결을 개시하여야 하는 경우에, BLE GAP Central signaling을 위한 BLE RSSI threshold indication을 지시할 수 있다.
도 15(b) 및 (c)를 참조하면, UWB Configuration data 필드는 Type 필드, Length 필드, Vendor ID 필드, UWBRole 필드, Ranging Method 필드, UWBanchorInfo 필드, RFRAMEConfiguration 필드, ChannelNumber, PreambleCI 필드, App identifier 필드 및/또는 App specific Data 필드를 포함할 수 있다.
Type 필드는 FiRa specific 필드(UWB Configuration data 필드)의 타입을 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
Length 필드는 FiRa specific 필드(UWB Configuration data 필드)의 길이를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
Vendor ID 필드는 Vendor(예컨대, FiRa enabled application의 프로바이더)의 ID로서, BT SIG에 의해 할당된 것으로 설정될 수 있다.
UWBRole 필드는 선택된 UWB 역할을 지시하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시에에서, UWBRole 필드는 Controlee & Responder를 지시하는 제1 값(예컨대, 0), Controlee & Initiator를 지시하는 제2 값(예컨대, 1), Controller & Responder를 지시하는 제3 값(예컨대, 2), Controller & Initiator를 지시하는 제4 값(예컨대, 3) 또는 DT-Tag를 지시하는 제5 값(예컨대, 4) 중 하나로 설정될 수 있다. 여기서, DT-Tag는 장치가 Tag 역할(예컨대, Downlink TDoA를 이용하여 자신의 위치를 결정하는 Tag 역할)을 수행함을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, IPS 서비스의 경우, 사용자 장치에 대한 UWBRole 필드는 제5 값으로 설정될 수 있다(DL-TDoA 케이스). 이 경우, 사용자 장치는 Downlink TDoA를 이용하여 자신의 위치를 결정하는 Tag로서 동작할 수 있다.
RangingMethod 필드는 레인징 방법을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, RangingMethod 필드는, OWB를 지시하는 제1 값(예컨대, 0), SS-TWR을 지시하는 제2 값(예컨대, 1), DS-TWR을 지시하는 제3 값(예컨대, 2) 또는, DL TDoA를 지시하는 제4 값(예컨대, 3), 또는 UL TDoA를 지시하는 제5 값(예컨대, 4) 중 하나로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, IPS 서비스의 경우, 사용자 장치에 대한 RangingMethod 필드는 제4 값으로 설정될 수 있다(DL-TDoA 케이스). 이 경우, 사용자 장치는 DL-TDoA를 레인징 방법으로 이용할 수 있다.
UWBanchorInfo 필드는 UWB 앵커에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시에에서, UWBanchorInfo 필드는 UWB 앵커 ID에 의해 식별되는 각 UWB 앵커에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 정보는 위도(Latitude) 및 경도(Longitude)를 포함할 수 있다. 또한, 위치 정보는 층수(floor) 및/또는 클러스터 번호(cluster #)를 옵셔널하게 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, UWB 앵커 ID는 해당 UWB 앵커의 MAC Address일 수 있다.
RFRAMEConfiguration 필드는 레인징 프레임(RFRAME)의 설정을 지시할 수 있다. 일 실시예에서, RFRAMEConfiguration 필드는 SP0를 지시하는 제1 값(예컨대, 0), SP1을 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 또는 SP3를 지시하는 제3 값(예컨대, 3) 중 하나로 설정될 수 있다.
ChannelNumber 필드는 사용될 UWB 채널의 번호를 지시할 수 있다. 일 실시예에서, ChannelNumber 필드는 사용될 HRP UWB PHY를 위한 채널 번호를 지시할 수 있다.
PreambleCI 필드는 IEEE Std 802.15.4-2019의 Table 16-7 및 IEEE Std 802.15.4-2019의 Table 42에 따라 코드 인덱스를 지정하는 정수일 수 있다.
App identifier(ID) 필드는 App specific Data 필드에 포함된 데이터가 전달되어야 하는 어플리케이션의 ID를 지시할 수 있다.
App specific data 필드는 App ID 필드에 의해 식별되는 어플리케이션에 전달되어야 하는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들면, App specific Data 필드는 어플리케이션 내에서 구분되는 실제 venue의 위치/ID의 데이터를 포함할 수 있다. 예컨대, 하나의 어플리케이션을 통해 복수의 venue에서의 서비스가 제공될 수 있고, 이 경우에, 복수의 venue 중 사용자가 실제 위치하는 venue의 위치/ID의 데이터가 App specific data 필드를 통해 제공될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 하나의 어플리케이션을 이용하여 각 venue에서 제공되는 specific한 서비스를 제공받을 수 있다.
App identifier(ID) 필드 및 App specific Data 필드는 옵셔널한 필드일 수 있다.
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 보조 데이터 획득 단계의 동작을 나타낸다.
도 16의 실시예의 보조 데이터 획득 단계는 도 8의 보조 데이터 획득 단계의 일 예일 수 있다. 도 16의 IPS 서비스를 제공하는 시스템(IPS)는 도 9의 IPS의 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, IPS(1600)는 사용자 장치(1610), LMF(Location management function)(1620) 및/또는 IPS 서비스 프로바이더(1630)을 포함할 수 있다.
한편, 도 16의 실시예에서는 보조 데이터가 3GPP 망을 통해 수신되는 것을 가정한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 보조 데이터의 전부 또는 일부가 In-band 통신(UWB 통신)을 통해 또는 다른 방식의 통신을 통해 수신될 수도 있다.
도 16을 참조하면, 동작 1에서, 사용자 장치(1610)는 LMF(1620)로부터 보조 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치는 CP를 통해 보조 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 장치는 3GPP 시스템의 코어 네트워크의 LMF(1620)로부터 보조 데이터를 포함하는 패킷/메시지(예컨대, LPP(LTE positioning protocol) 패킷/메시지)을 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 보조 데이터는 UWB 메시지를 수신(또는, overhear)하기 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 보조 데이터는 UWB 메시지를 수신(또는, overhear)하기 위해 필요한 UWB Configuration 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 보조 데이터는 도 11(c)의 UWB Configuration 오브젝트에 포함되는 필드들(파라미터들) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 보조 데이터는 UWBRole 필드, RangingMethod 필드, ChannelNumber 필드 및/또는 PreambleCI 필드를 포함할 수 있다. 또한, 보조 데이터는 UWBanchorInfo 필드, ToFReport 필드, AoAAzimuthReport 필드, AoAElevationReport 필드 및/또는 AoAFOMReport 필드를 더 포함할 수 있다.
동작 2에서, CP는 수신된 보조 데이터를 FiRa OOB Connector를 통해, 또는 FiRa OOB Connector 통하지 않고 직접 FiRa Profile Manager로 전달할 수 있다. FiRa Profile Manager는 수신된 보조 데이터에 포함된 UWB 설정을 UWBS에 적용할 수 있다. 이를 통해, UWBS가 활성화될 수 있다.
이러한 보조 데이터 획득 단계의 동작을 통해, 사용자 장치(1610)는 자신의 위치를 결정하기 위하여 다른 UWB 장치의 UWB 메시지를 overhear할 수 있게 된다.
도 17은 본 개시의 다른 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 위치 결정 단계의 동작을 나타낸다.
도 17의 실시예의 위치 결정 단계는 도 8의 위치 결정 단계의 일 예일 수 있다. 도 17의 IPS 서비스를 제공하는 시스템(IPS)는 도 9의 IPS의 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, IPS(1700)는 사용자 장치(1710), OOB 장치(1720) 및/또는 IPS 서비스 프로바이더(1730)을 포함할 수 있다.
도 17의 실시예에서, 사용자 장치(1710)는 보조 데이터에 포함된 UWB 설정 정보에 기초하여 UWB 레인징을 수행함으로써, 사용자 장치(1710)의 위치를 결정할 수 있다. 이는 도 18을 참조하여 이하에서 설명한다.
도 17을 참조하면, 동작 1에서, UWBS는 UWB 레인징을 위한 레인징 데이터 세트(RDS)를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, UWBS는 RDS를 FiRa Applet으로부터 직접 또는 Framework를 통해 획득할 수 있다. 일 실시예에서, RDS는 DL-TDoA를 위한 레인징 데이터 세트(레인징 세션 ID, 서비스 ID, STS 생성을 위한 고정 값, 구동 채널, preamble CI값)를 포함하거나, SS-TWR를 위한 레인징 데이터 세트(예컨대, 레인징 세션 ID, 레인징 세션 키)를 포함하거나, 또는 DS-TWR를 위한 레인징 데이터 세트(예컨대, 레인징 세션 ID, 레인징 세션 키)를 포함할 수 있다.
이후, UWBS는 RDS를 이용하여 다른 UWB 장치(UWB 앵커)와 UWB 레인징을 수행할 수 있다. 일 실시에에서, UWB 레인징은 DL-TDoA 방식, OWR 방식, SS-TWR 방식 또는 DS-TWR 방식 중 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 상술한 것처럼, 이러한 UWB 레인징의 선택된 레인징 방식(방법)을 지시하는 정보(RangingMethod 정보/필드)는 보조 데이터에 포함될 수 있다.
UWBS는 UWB 레인징을 통해 획득된 정보를 UCI를 통해 프레임워크로 전달할 수 있다.
프레임워크는 Profile manager로부터 제공된 UWB 앵커들의 위치 정보 및 UWB 레인징을 통해 획득된 정보에 기초하여 미리 설정된 Localization 알고리즘을 적용하여 사용자 장치의 위치를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, Localization 알고리즘은 Profile Manager 컴포넌트에 저장될 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 사용자 장치가 UWB 설정에 기초하여 UWB 레인징을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 18의 실시예의 사용자 장치는 도 9의 IPS의 사용자 장치일 수 있다.
(1) 도 18을 참조하면, 사용자 장치는 UWB 설정 정보에 기초하여 자신의 위치 결정을 위한 UWB 설정을 식별할 수 있다. 일 실시예에서, UWB 설정 정보는 보조 데이터에 포함될 수 있다.
일 실시예에서, UWB 설정은 DL-TDoA 방식을 이용하는 제1 설정, ToF Report(정보)를 이용하는 제2 설정, 또는 AoA 관련 Report(정보)를 이용하는 제3 설정 중 하나일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 설정은 DT Tag를 지시하는 값으로 설정된 UWBRole 필드 및/또는 DL-TDoA를 지시하는 값으로 설정된 Ranging Method 필드를 포함하는 UWB 설정 정보에 기초한 설정일 수 있다.
일 실시예에서, 제2 설정은 DT Tag를 지시하는 값으로 설정된 UWBRole 필드, OWR 또는 SS-TWR 또는 DS-TWR을 지시하는 값으로 설정된 Ranging Method 필드 및/또는 UWB 레인징을 위한 UWB 메시지(예컨대, RFRAME)에 ToF Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 ToFReport 필드를 포함하는 UWB 설정 정보에 기초한 설정일 수 있다.
일 실시예에서, 제3 설정은 DT Tag를 지시하는 값으로 설정된 UWBRole 필드, OWR 또는 SS-TWR 또는 DS-TWR을 지시하는 값으로 설정된 Ranging Method 필드, UWB 레인징을 위한 UWB 메시지에 AoA Azimuth Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 AoAAzimuthReport 필드, UWB 레인징을 위한 UWB 메시지(예컨대, RFRAME)에 AoA Elevation Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 AoAElevationReport 필드 및/또는 UWB 레인징을 위한 UWB 메시지에 AoA FOM Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 AoAFOMReport 필드를 포함하는 UWB 설정 정보에 기초한 설정일 수 있다.
(2) UWB 설정이 제1 설정인 경우, 사용자 장치는 적어도 하나의 UWB 앵커로부터 수신되는 적어도 하나의 UWB 메시지로부터 DL-TDoA를 위해 필요한 시간 정보를 획득하고, 이 시간 정보에 기초하여 사용자 장치의 위치를 계산할 수 있다. 예를 들면, DT Tag를 지시하는 값으로 설정된 UWBRole 필드 및 DL-TDoA를 지시하는 값으로 설정된 Ranging Method 필드를 포함하는 UWB 설정 정보가 식별되는 경우(예컨대, "UWBRole==DT-Tag && Ranging Method==DL-TDOA" 케이스), 사용자 장치는 적어도 하나의 UWB 메시지로부터 DL-TDoA를 위해 필요한 시간 정보를 획득하고, 이 시간 정보에 기초하여 사용자 장치의 위치를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, DL-TDoA를 위해 필요한 시간 정보는 각 DT 메시지(DTM)의 수신 타임스탬프, 해당 DTM(들)에 포함된 DTM(들)의 전송 타임스탬프 및/또는 DTM에 포함된 Reply 시간을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치는 도 5b에 개시된 DL-TDoA 방법을 이용할 수 있다.
(3) UWB 설정이 제2 설정인 경우, 사용자 장치는 UWB 메시지(레인징 메시지)들의 ToF 정보를 획득하고, 이 ToF 정보를 이용하여 사용자 장치의 위치를 계산할 수 있다. 예를 들면, DT Tag를 지시하는 값으로 설정된 UWBRole 필드, OWR 또는 SS-TWR 또는 DS-TWR을 지시하는 값으로 설정된 Ranging Method 필드 및 UWB 레인징을 위한 UWB 메시지(예컨대, RFRAME)에 ToF Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 ToFReport 필드를 포함하는 UWB 설정 정보가 식별되는 경우(예컨대, "UWBRole==DT-Tag && Ranging Method== one way ranging or SS-TWR or DS-TWR && ToFReport Boolean == 1" 케이스), 사용자 장치는 UWB 메시지(레인징 메시지)들의 ToF 정보를 획득하고, 이 ToF 정보를 이용하여 사용자 장치의 위치를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치는 도 5a에 개시된 DS-TDoA 방법 또는 SS-TDoA 방법을 이용하여 적어도 하나의 다른 UWB 장치와 UWB 레인징을 수행할 수 있다.
(4) UWB 설정이 제3 설정인 경우, 사용자 장치는 UWB 메시지(레인징 메시지)에 포함된 AoA 관련 정보(예컨대, AoA Azimuth 정보, AoA Elevation 정보 및/또는 AoA FOM Report)를 획득하고, 이 AoA 관련 정보를 이용하여 사용자 장치의 위치를 계산할 수 있다. 예를 들면, DT Tag를 지시하는 값으로 설정된 UWBRole 필드, OWR 또는 SS-TWR 또는 DS-TWR을 지시하는 값으로 설정된 Ranging Method 필드, UWB 레인징을 위한 UWB 메시지에 AoA Azimuth Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 AoAAzimuthReport 필드, UWB 레인징을 위한 UWB 메시지(예컨대, RFRAME)에 AoA Elevation Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 AoAElevationReport 필드 및 UWB 레인징을 위한 UWB 메시지에 AoA FOM Report가 포함됨을 지시하는 값으로 설정된 AoAFOMReport 필드를 포함하는 UWB 설정 정보가 식별되는 경우(예컨대, " UWBRole==DT-Tag && Ranging Method== one way ranging or SS-TWR or DS-TWR && AoAAzimuthReport ==1 && AoAElevationReport==1 && AoAFOMReport==1" 케이스), 사용자 장치는 UWB 메시지(레인징 메시지)에 포함된 AoA 관련 정보(예컨대, AoA Azimuth 정보, AoA Elevation 정보 및/또는 AoA FOM Report)를 획득하고, 이 AoA 관련 정보를 이용하여 사용자 장치의 위치를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치는 도 5a에 개시된 DS-TDoA 방법 또는 SS-TDoA 방법을 이용하여 적어도 하나의 다른 UWB 장치와 UWB 레인징을 수행할 수 있다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 서비스 이용 단계의 동작을 나타낸다.
도 19의 실시예의 서비스 이용 단계는 도 8의 서비스 이용 단계의 일 예일 수 있다. 도 19의 IPS 서비스를 제공하는 시스템(IPS)는 도 9의 IPS의 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, IPS(1900)는 사용자 장치(1910), OOB 장치(1920) 및/또는 IPS 서비스 프로바이더(1930)을 포함할 수 있다.
IPS 서비스에 대한 서비스 이용 단계에서, 사용자 장치(1910)는 IPS 서비스를 통해 획득된 결과를 를 이용할 수 있다.
도 19를 참조하면, 동작 1에서, Profile Manager는 IPS 서비스를 통해 획득된 결과 데이터를 포함하는 통지(notification)를 FiRa enabled application으로 전달할 수 있다. 일 실시예에서, IPS 서비스를 통해 획득된 결과 데이터는 사용자 장치(1910)(또는, 사용자)의 위치 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치(1910)의 위치 정보는 사용자 장치(1910)가 위치하는 위도, 경도, 및/또는 층수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, Profile Manager는 Framework API를 통해 사용자 장치(1910)의 위치 정보를 FiRa enabled application으로 전달할 수 있다. 예를 들면, Profile Manager는 Framework API인 FIRANotificationCallback API를 통해 위치 정보를 FiRa enabled application으로 전달할 수 있다. 여기서, FIRANotificationCallback API는 FiRa-enabled Application 또는 FiRa-enabled Application의 Profile이 등록된 FiRa Framework로부터 통지될 관심 이벤트(event of interest)가 있는 경우에 사용될 수 있다. 이 FIRANotificationCallback API는 도 20을 참조하여 이하에서 설명한다.
동작 2에서, FiRa enabled application은 수신된 사용자 장치(1910)의 위치 정보를 이용하여 특정 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들면, FiRa enabled application은 지도 데이터와 수신된 사용자 장치(1910)의 위치 정보를 이용하여 내비게이션 서비스(예컨대, 실내 내비게이션 서비스)를 사용자에게 제공할 수 있다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른, IPS 서비스의 결과 데이터를 전달하기 위한 통지에 포함되는 파라미터를 나타낸다.
도 20의 통지는 예컨대, void FIRANotificationCallback(serviceInstanceID, EventGroup, EventID, callbackData) 함수에 기반한 FIRANotificationCallback API에 기초한 것일 수 있다. 일 실시예에서, FIRANotificationCallback API는 Framework로부터 FiRa enabled application로 전달되는 통지로 구성되며, 응답(리턴 값)은 요구되지 않는다.
도 20을 참조하면, 통지는 serviceInstanceID 필드, eventGroup  필드, eventID 필드, 및/또는 callbackData  필드를 포함할 수 있다.
serviceInstanceID 필드는 FiRa Profile Manager 에 의해 할당된 FiRa Profile(예컨대, IPS Profile)을 식별하기 위한 ID일 수 있다. 상술한 것처럼, serviceInstanceID 필드는 Profile이 등록될 때 생성될 수 있다.
eventGroup  필드는 이벤트의 이벤트 그룹을 지시할 수 있다.
eventID 필드는 이벤트의 ID를 지시할 수 있다.
callbackData  필드는 callback Data를 포함할 수 있다. callbackData  필드는 이벤트에 종속될 수 있다. 예를 들면, IPS 서비스에 기초한 이벤트가 발생된 경우(예컨대, IPS 서비스에 대한 Localization 알고리즘 실행 이벤트 발생), 사용자 장치의 위치 정보가 Callback Data에 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 위치 정보는 사용자 장치의 위치를 나타내는 위도 및 경도를 포함할 수 있다. 또한, 위치 정보는 사용자 장치의 위치를 나타내는 층수를 더 포함할 수 있다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 동작 절차를 나타내는 흐름도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 IPS 서비스를 제공하는 시스템의 동작 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 21의 시스템은 도 9의 시스템의 일 예일 수 있다. 예를 들면, 시스템은 사용자 장치(2110), OOB 장치(BLE 비콘/3GPP LPP)(2120), IPS 서비스 프로바이더(2130) 및/또는 UWB 앵커(들)(2240)을 포함할 수 있다. 도 21에서는 도 7 내지 20에서 상술한 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 21을 참조하면, 동작 0에서, 사용자 장치(2110)가 IPS에 근접(proximity)함이 인식(식별)될 수 있다. 예를 들면, 사용자 장치(2110)가 IPS 서비스의 영역에 진입하였는지가 식별될 수 있다. 사용자 장치(2110)가 IPS 서비스의 영역에 진입됨이 식별되는 경우, 상술한 도 8, 도 12 내지 13의 진입 단계의 동작이 수행될 수 있다.
동작 1에서, 사용자 장치(2110)는 OOB 장치(2120)(예컨대, BLE 비콘 및/또는 3GPP LPP)로부터 보조 데이터를 수신(획득)할 수 있다. 보조 데이터의 획득 동작은 도 8, 도 14 내지 16의 설명을 참조할 수 있다.
보조 데이터를 획득하는 경우, 사용자 장치(2110)는 아래의 동작(내부 동작)들 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
- 보조 데이터의 OOB 정보 내의 Ranging Method의 값이 DL-TDOA를 지시하는 값인 경우, UWB anchor info 필드의 값(예컨대, anchor 들의 위치 값)을 Framework에 저장하는 동작
- 보조 데이터의 OOB 정보 내의 Device Role의 값이 DT-Tag를 지시하는 값인 경우, UWB 메시지를 overhear하여 필요한 시간 정보를 Framework 단에 전송하도록 UWB 칩셋(UWBS)에게 명령을 전달하는 동작
- 보조 데이터의 OOB 정보 내의 channel number, Preemble CI와 같은 UWB configuration 정보를 활용하여 UWB 메시지를 overhear하는 동작
동작 2에서, 사용자 장치(2110)는 UWB 통신을 시작할 수 있다. 예를 들면, 사용자 장치(2110)의 Framework는 UWBS를 활성화하여 UWB 통신을 시작할 수 있다.
동작 3에서, 사용자 장치(2110)는 UWB 측정(measurement)를 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치(2110)는 UWBS를 통해 UWB 레인징을 수행하여 적어도 하나의 UWB 앵커(2240)로부터 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하고, 수신된 UWB 메시지에 기초하여 UWB 측정을 수행할 수 있다. UWB 레인징 동작은 도 17 내지 18의 설명을 참조할 수 있다.
동작 4에서, 사용자 장치(2110)는 Localization 동작(위치 결정 동작)을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 장치(2110)는 UWB 측정에 기초하여 위치 결정 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 결정 동작은 사용자 장치의 IPS 어플리케이션, Framework 및 UWBS를 통해 수행될 수 있다. 위치 결정 동작은 도 8, 도 17 내지 18의 설명을 참조할 수 있다.
동작 5에서, 사용자 장치(2110)는 서비스(IPS 서비스)를 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 서비스 이용 동작은 사용자 장치(2110)의 IPS 어플리케이션을 통해 수행될 수 있다. 서비스 이용 동작은 도 8, 도 19 내지 20의 설명을 참조할 수 있다.
한편, 동작 3 내지 5의 동작은 IPS 서비스가 종료될 때까지 반복하여 수행될 수 있다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22의 실시예에서, 전자 장치는 도 8 내지 21의 사용자 장치에 대응하는 사용자 장치일 수 있다. 도 22의 실시예에서, 전자 장치는 UWB 장치로 지칭될 수 있다. 도 22에서는 도 1 내지 도 21의 설명과 중복된 설명은 생략한다.
도 22를 참조하면, 전자 장치는 OOB(Out-of-band) 앵커 장치(OOB 앵커)로부터, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하기 위한 필요 정보를 포함하는 OOB 메시지를 수신할 수 있다(2210). 상기 필요 정보는 상술한 보조 데이터에 포함되는 정보(상술한 위치 결정 필요 정보)일 수 있다.
전자 장치는 상기 필요 정보에 기초하여, 적어도 하나의 UWB 앵커 장치(UWB 앵커)로부터, 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신할 수 있다(2220).
전자 장치는 상기 UWB 메시지에 기초하여, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정할 수 있다(2230).
일 실시예에서, 상기 필요 정보는, 상기 UWB 메시지를 수신하기 위해 필요한 제1 필요 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 필요 정보는, 상기 전자 장치의 UWB 역할을 지시하는 정보 및 상기 UWB 메시지를 수신하기 위한 UWB 레인징 방법을 지시하는 정보를 포함하며, 상기 UWB 역할은 상기 전자 장치가 DL-TDoA 방식을 이용하는 UWB 태그 장치임을 지시하는 역할을 포함하고, 상기 UWB 레인징 방법은 상기 DL-TDoA 방법을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 필요 정보는, 상기 적어도 하나의 UWB 앵커 장치의 위치를 나타내는 제2 필요 정보를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 UWB 메시지는 상기 적어도 하나의 UWB 앵커 장치의 위치를 나타내는 제2 필요 정보를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 OOB 메시지는 상기 OOB 앵커 장치로부터 브로드캐스팅되는 BLE 어드버타이즈 메시지에 해당하고, 상기 BLE 어드버타이즈 메시지는 상기 필요 정보를 포함하는 보조 데이터가 상기 BLE 어드버타이즈 메시지에 포함되는지를 지시하는 플래그 정보를 포함할 수 있다. 상기 BLE 어드버타이즈 메시지의 일 예는 도 15와 같다.
또한, 전자 장치는 상기 위치 정보의 결정과 연관된 어플리케이션(예컨대, IPS 어플리케이션)에 대한 프로파일을 등록하고, 상기 등록된 프로파일을 식별하기 위한 서비스 인스턴스 ID를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 OOB 설정 정보는 BLE에 해당하는 OOB의 역할을 지시하는 OOB BLE Role 정보를 포함하고, 상기 OOB BLE Role 정보는 Scanner/No GATT를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로파일을 등록하는 것은 상기 프로파일을 등록하기 위한 요청을 상기 어플리케이션이 프로파일 관리 엔티티로 전달하는 것을 포함하고, 상기 요청은 고정된 STS를 생성하기 위한 정보를 포함하는 서비스 설정 정보, BLE 관련 정보를 포함하는 OOB 설정 정보 및 UWB 레인징을 위한 UWB 설정 정보를 포함할 수 있다.
또한, 전자 장치는 상기 어플리케이션을 실행하고, 상기 서비스 인스턴스 ID에 기초하여, 상기 어플리케이션에 대한 프로파일을 활성화하고, 상기 활성화된 프로파일에 대응하는 UWB 설정 및 OOB 설정을 적용할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 어플리케이션의 실행은, 상기 OOB 앵커 장치로부터 수신된 신호, 인터넷 망을 통해 수신된 신호, 상기 전자 장치의 위치, 또는 사용자 입력에 기초하여 수행될 수 있다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸다.
도 1 내지 도 22를 참조하여 설명한 UWB 장치 또는 사용자 장치는 도 24의 전자 장치에 대응될 수 있다.
도 23을 참조하면, 전자 장치는 송수신부(2310), 메모리(2320), 및 제어부(2330)로 구성될 수 있다.
도 23을 참고하면, 전자 장치는 송수신부(2310), 제어부(2320), 저장부(2330)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부(2310)는 다른 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2310)는 예컨대, UWB 통신 및/또는 OOB 통신(예컨대, BLE)을 이용하여 다른 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
제어부(2320)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2320)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2320)는, 예컨대, 도 1 내지 22를 참조하여 설명한 사용자 장치의 동작(예컨대, 보조 데이터 수신 및 위치 결정 동작)을 제어할 수 있다.
저장부(2330)는 상기 송수신부(2310)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2320)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(2330)는 예컨대, 도 1 내지 22를 참조하여 설명한 방법을 위해 필요한 정보 및 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 저장부는 상술한 서비스 프로파일 데이터를 포함할 수 있다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른 OOB 앵커 장치의 구조를 나타낸다.
도 1 내지 도 22를 참조하여 설명한 OOB 장치 또는 OOB 앵커는 도 24의 OOB 앵커 장치에 대응될 수 있다.
도 24를 참고하면, OOB 앵커 장치는 송수신부(2410), 제어부(2420), 저장부(2430)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부(2410)는 다른 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2410)는 예컨대, OOB 통신(예컨대, BLE)을 이용하여 다른 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
제어부(2420)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2420)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2420)는, 예컨대, 도 1 내지 23을 참조하여 설명한 OOB 앵커의 동작(예컨대, BLE 메시지 전송 동작)을 제어할 수 있다.
저장부(2430)는 상기 송수신부(2410)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2420)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(2430)는 예컨대, 도 1 내지 23을 참조하여 설명한 방법을 위해 필요한 정보 및 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 저장부는 상술한 BLE 메시지에 포함되는 보조 데이터를 포함할 수 있다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 앵커 장치의 구조를 나타낸다.
도 1 내지 도 22를 참조하여 설명한 UWB 장치 또는 UWB 앵커는 도 25의 UWB 앵커 장치에 대응될 수 있다.
도 24를 참고하면, OOB 앵커 장치는 송수신부(2510), 제어부(2520), 저장부(2530)을 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부(2510)는 다른 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2510)는 예컨대, UWB 통신을 이용하여 다른 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
제어부(2520)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2520)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2520)는, 예컨대, 도 1 내지 22를 참조하여 설명한 UWB 앵커의 동작(예컨대, UWB 메시지(RFRAME) 전송 동작)을 제어할 수 있다.
저장부(2530)는 상기 송수신부(2510)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2520)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(2530)는 예컨대, 도 1 내지 22를 참조하여 설명한 방법을 위해 필요한 정보 및 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 저장부는 상술한 BLE 메시지에 포함되는 보조 데이터를 포함할 수 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 장치의 방법에 있어서,
    OOB(Out-of-band) 앵커 장치로부터, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하기 위한 필요 정보를 포함하는 OOB 메시지를 수신하는 단계;
    상기 필요 정보에 기초하여, 적어도 하나의 UWB 앵커 장치로부터, 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 UWB 메시지에 기초하여, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 필요 정보는, 상기 UWB 메시지를 수신하기 위해 필요한 제1 필요 정보를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필요 정보는,
    상기 전자 장치의 UWB 역할을 지시하는 정보 및 상기 UWB 메시지를 수신하기 위한 UWB 레인징 방법을 지시하는 정보를 포함하며,
    상기 UWB 역할은 상기 전자 장치가 DL-TDoA 방식을 이용하는 UWB 태그 장치임을 지시하는 역할을 포함하고, 상기 UWB 레인징 방법은 상기 DL-TDoA 방법을 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필요 정보는, 상기 적어도 하나의 UWB 앵커 장치의 위치를 나타내는 제2 필요 정보를 더 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 UWB 메시지는 상기 적어도 하나의 UWB 앵커 장치의 위치를 나타내는 제2 필요 정보를 더 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 OOB 메시지는 상기 OOB 앵커 장치로부터 브로드캐스팅되는 BLE 어드버타이즈 메시지에 해당하고,
    상기 BLE 어드버타이즈 메시지는 상기 필요 정보를 포함하는 보조 데이터가 상기 BLE 어드버타이즈 메시지에 포함되는지를 지시하는 플래그 정보를 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 방법은:
    상기 위치 정보의 결정과 연관된 어플리케이션에 대한 프로파일을 등록하는 단계; 및
    상기 등록된 프로파일을 식별하기 위한 서비스 인스턴스 ID를 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로파일을 등록하는 단계는 상기 프로파일을 등록하기 위한 요청을 상기 어플리케이션이 프로파일 관리 엔티티로 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 요청은:
    고정된 STS를 생성하기 위한 정보를 포함하는 서비스 설정 정보, BLE 관련 정보를 포함하는 OOB 설정 정보 및 UWB 레인징을 위한 UWB 설정 정보를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 OOB 설정 정보는 BLE에 해당하는 OOB의 역할을 지시하는 OOB BLE Role 정보를 포함하고, 상기 OOB BLE Role 정보는 Scanner/No GATT를 지시하는 값으로 설정되는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 방법은:
    상기 어플리케이션을 실행하는 단계;
    상기 서비스 인스턴스 ID에 기초하여, 상기 어플리케이션에 대한 프로파일을 활성화하는 단계; 및
    상기 활성화된 프로파일에 대응하는 UWB 설정 및 OOB 설정을 적용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 어플리케이션의 실행은, 상기 OOB 앵커 장치로부터 수신된 신호, 인터넷 망을 통해 수신된 신호, 상기 전자 장치의 위치, 또는 사용자 입력에 기초하여 수행되는, 방법.
  11. 전자 장치에 있어서,
    송수신부; 및
    송수신부에 연결된 제어부를 포함하며, 상기 제어부는:
    OOB(Out-of-band) 앵커 장치로부터, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하기 위한 필요 정보를 포함하는 OOB 메시지를 수신하고,
    상기 필요 정보에 기초하여, 적어도 하나의 UWB 앵커 장치로부터, 적어도 하나의 UWB 메시지를 수신하고, 및
    상기 UWB 메시지에 기초하여, 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하도록 구성되며,
    상기 필요 정보는, 상기 UWB 메시지를 수신하기 위해 필요한 제1 필요 정보를 포함하는, 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 필요 정보는,
    상기 전자 장치의 UWB 역할을 지시하는 정보 및 상기 UWB 메시지를 수신하기 위한 UWB 레인징 방법을 지시하는 정보를 포함하며,
    상기 UWB 역할은 상기 전자 장치가 DL-TDoA 방식을 이용하는 UWB 태그 장치임을 지시하는 역할을 포함하고, 상기 UWB 레인징 방법은 상기 DL-TDoA 방법을 포함하는, 전자 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 필요 정보는, 상기 적어도 하나의 UWB 앵커 장치의 위치를 나타내는 제2 필요 정보를 더 포함하는, 전자 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 UWB 메시지는 상기 적어도 하나의 UWB 앵커 장치의 위치를 나타내는 제2 필요 정보를 더 포함하는, 전자 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 OOB 메시지는 상기 OOB 앵커 장치로부터 브로드캐스팅되는 BLE 어드버타이즈 메시지에 해당하고,
    상기 BLE 어드버타이즈 메시지는 상기 필요 정보를 포함하는 보조 데이터가 상기 BLE 어드버타이즈 메시지에 포함되는지를 지시하는 플래그 정보를 포함하는, 전자 장치.
  16. 제11항에 있어서, 상기 제어부는:
    상기 위치 정보의 결정과 연관된 어플리케이션에 대한 프로파일을 등록하고,
    상기 등록된 프로파일을 식별하기 위한 서비스 인스턴스 ID를 생성하도록 더 구성되는, 전자 장치.

  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로파일을 등록하는 것은 상기 프로파일을 등록하기 위한 요청을 상기 어플리케이션이 프로파일 관리 엔티티로 전달하는 것을 포함하고,
    상기 요청은:
    고정된 STS를 포함하는 서비스 설정 정보, BLE 관련 정보를 포함하는 OOB 설정 정보 및 UWB 레인징을 위한 UWB 설정 정보를 포함하는, 전자 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 OOB 설정 정보는 BLE에 해당하는 OOB의 역할을 지시하는 OOB BLE Role 정보를 포함하고, 상기 OOB BLE Role 정보는 Scanner/No GATT를 지시하는 값으로 설정되는, 전자 장치.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제어부는:
    상기 어플리케이션을 실행하고,
    상기 서비스 인스턴스 ID에 기초하여, 상기 어플리케이션에 대한 프로파일을 활성화하고, 및
    상기 활성화된 프로파일에 대응하는 UWB 설정 및 OOB 설정을 적용하도록 더 구성되는, 전자 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 어플리케이션의 실행은, 상기 OOB 앵커 장치로부터 수신된 신호, 인터넷 망을 통해 수신된 신호, 상기 전자 장치의 위치, 또는 사용자 입력에 기초하여 수행되는, 전자 장치.
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