KR20230009076A - Uwb 통신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 DL-TDoA를 수행하는 방법을 개시한다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른, UWB 장치의 방법은 UWB 장치의 위치 정보 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택하는 단계, 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 명령을 UWB 서브시스템으로 전달하는 단계, 및 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 개시는 UWB 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DL-TDoA(Downlink Time Difference of Arrival)를 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 저전력 DL-TDoA localization 방법 및 이를 위한 UWB 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른, UWB 장치의 방법은 상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택하는 단계; 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 명령을 UWB 서브시스템으로 전달하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른, UWB 장치의 방법은 상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 수신 신호 세기 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 방법 및 장치를 통해, DL-TDoA에 사용되는 전력을 절감시킬 수 있다.
도 1은 UWB 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다.
도 2는 UWB 장치의 Framework의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 3은 UWB 레인징 방법의 다양한 예를 나타낸다.
도 4는 UWB 레인징을 위해 사용되는 레인징 블록 및 라운드의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5 는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 DL-TDoA 방식의 UWB 레인징을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 Downlink TDoA 방식을 위한 레인징 블록 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 클러스터 배치(deployment)의 일 예를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 DL-TDoA localization을 위한 UWB 장치의 예시적인 동작 및 신호 흐름(signal flow)을 나타낸다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 DL-TDoA localization을 위한, 액티브 레인징 라운드와 인-액티브 레인징 라운드를 포함하는 레인징 블록 구조를 나타낸다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11a 및 11b는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 액티브 레인징 라운드를 선택하는 방법을 나타낸다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 전력 절감을 위한 파라미터를 설정하는 방법을 나타낸다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 active ranging round 파라미터 및 block striding length 파라미터를 포함하는 제1 UCI 명령을 나타낸다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 active ranging round 파라미터를 포함하는 제2 UCI 명령을 나타낸다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 신호 세기에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 사용자 위치에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 특정 레인징 라운드에서의 수신 신호 세기에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하기 위한 클러스터 배치 구조 및 레인징 블록 구조의 일 예를 나타낸다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20a 내지 20g는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하는 방법의 각 단계에 대응하는 신호의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 제1 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 제2 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 구조를 나타낸다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 앵커의 구조를 나타낸다.
도 2는 UWB 장치의 Framework의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 3은 UWB 레인징 방법의 다양한 예를 나타낸다.
도 4는 UWB 레인징을 위해 사용되는 레인징 블록 및 라운드의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5 는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 DL-TDoA 방식의 UWB 레인징을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 Downlink TDoA 방식을 위한 레인징 블록 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 클러스터 배치(deployment)의 일 예를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 DL-TDoA localization을 위한 UWB 장치의 예시적인 동작 및 신호 흐름(signal flow)을 나타낸다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 DL-TDoA localization을 위한, 액티브 레인징 라운드와 인-액티브 레인징 라운드를 포함하는 레인징 블록 구조를 나타낸다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11a 및 11b는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 액티브 레인징 라운드를 선택하는 방법을 나타낸다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 전력 절감을 위한 파라미터를 설정하는 방법을 나타낸다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 active ranging round 파라미터 및 block striding length 파라미터를 포함하는 제1 UCI 명령을 나타낸다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 active ranging round 파라미터를 포함하는 제2 UCI 명령을 나타낸다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 신호 세기에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 사용자 위치에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 특정 레인징 라운드에서의 수신 신호 세기에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하기 위한 클러스터 배치 구조 및 레인징 블록 구조의 일 예를 나타낸다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20a 내지 20g는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하는 방법의 각 단계에 대응하는 신호의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 제1 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 제2 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 구조를 나타낸다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 앵커의 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), 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.
"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.
"DL-TDoA"는 Downlink Time Difference of Arrival (DL-TDoA), reverse TDoA라 불릴 수 있으며, 복수 개의 앵커 장치가 메시지를 브로드캐스트 또는 서로 메시지를 주고받는 과정에서, 사용자 장치(Tag 장치)(UWB 장치)가 앵커 디바이스의 메시지를 overhear하는 것이 기본 동작일 수 있다. DL-TDoA는 Uplink TDoA와 같이 one way ranging의 일종으로 분류될 수도 있다. DL-TDoA 동작을 수행하는, 사용자 장치는 두 앵커 장치가 송신하는 메시지를 overhear하여, 각 앵커 장치와 사용자 장치의 거리의 차이에 비례하는 Time Difference of Arrival (TDoA)을 계산할 수 있다. 사용자 장치는 여러 쌍 (pair)의 앵커 장치와의 TDoA를 이용하여, 앵커 장치와의 상대적인 거리를 계산하여 측위에 사용할 수 있다. DL-TDoA를 위한 앵커 장치의 동작은 IEEE 802.15.4z에 정의된 DS-TWR (Double Side-Two Way Ranging)와 유사한 동작을 할 수 있으며, 사용자 장치가 TDoA를 계산할 수 있도록 다른 유용한 시간 정보를 더 포함할 수도 있다. 본 개시에서, DL-TDoA는 DL-TDoA localization으로 지칭될 수 있다.
"Anchor device"는 UWB 앵커, UWB 앵커 장치라 불릴 수 있으며, 측위 서비스를 제공하기 위해 특정 위치에 배치된 UWB 장치일 수 있다. 예를 들면, 앵커 장치는 실내 측위 서비스를 제공하기 위해서 서비스 제공자가 실내의 벽, 천장, 구조물 등에 설치한 UWB 장치일 수 있다. 앵커 장치는 메시지를 송신하는 순서와 역할에 따라서 Initiator 앵커, Responder 앵커로 구분될 수도 있다.
"Initiator anchor"는 Initiator UWB 앵커, Initiator 앵커 장치 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), Poll 메시지로 지칭될 수 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, Final 메시지로 지칭될 수 있다. 종료 메시지에는 Responder 앵커들이 보낸 메시지에 대한 응답 시간(reply time)을 포함할 수도 있다. 종료 메시지에는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다.
"Responder anchor"는 Responder UWB 앵커, Responder UWB 앵커 장치, Responder 앵커 장치 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 DTM, Response 메시지로 지칭될 수 있다. Responder 앵커의 응답 메시지에는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다.
"Cluster"는 특정 영역을 커버하는 UWB 앵커의 집합을 의미할 수 있다. 클러스터는 Initiator UWB anchor와 이에 응답하는 responder UWB anchor들로 구성될 수 있다. 2D 측위를 위해서는 통상적으로 하나의 Initiator UWB anchor와 최소 3개의 responder UWB anchor가 필요하며, 3D 측위를 위해서는 하나의 Initiator UWB anchor와 최소 4개의 responder UWB anchor가 필요하다. Initiator UWB anchor와 responder UWB anchor가 별도의 유/무선 연결로 시동기(time synchronization)를 정확하게 맞출 수 있다면, 2D 측위를 위해서는 1개의 Initiator UWB anchor와 2개의 responder UWB anchor가 필요하고, 3D 측위를 위해서는 1개의 initiator UWB anchor와 3개의 responder UWB anchor가 필요하다. 별도의 언급이 없는 경우, UWB anchor 간 별도의 유/무선 시동기를 위한 장치가 없다고 가정한다. 클러스터의 영역은 클러스터를 구성하는 UWB anchor들이 이루는 공간일 수 있다. 넓은 영역에 대한 측위 서비스를 지원하기 위해서 복수 개의 클러스터를 구성하여 사용자 장치에 측위 서비스를 제공할 수 있다. 본 개시에서, 클러스터는 셀(cell)로 지칭될 수도 있다. 본 개시에서, 클러스터의 동작은 클러스터에 속하는 앵커(들)의 동작으로 이해될 수 있다.
"Active ranging round"는 DL-TDoA에서 Tag 역할을 수행하는 사용자 장치(UWB 장치)가 active state로 동작하는 레인징 라운드일 수 있다. 액티브 레인징 라운드에서 또는 active state에서, 사용자 장치는 앵커 장치가 전송하는 메시지를 overhear할 수 있다. 본 개시에서, 액티브 레인징 라운드는 액티브 라운드로 지칭될 수 있다.
"In-active ranging round"는 DL-TDoA에서 Tag 역할을 수행하는 사용자 장치(UWB 장치)가 in-active state 또는 sleep state로 동작하는 레인징 라운드일 수 있다. 인-액티브 레인징 라운드에서 또는 in-active state(sleep state)에서, 사용자 장치는 앵커 장치가 전송하는 메시지를 overhear할 수 없다. 본 개시에서, 인-액티브 레인징 라운드는 sleep 레인징 라운드, 인-액티브 라운드, sleep 라운드로 지칭될 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 1은 UWB 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다.
본 개시에서, UWB 장치(100)는 UWB 통신을 지원하는 전자 장치일 수 있다. UWB 장치(100)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 1의 실시예에서, UWB 장치(100)는 UWB 세션을 통해 다른 UWB 장치와 상호작용(interact)할 수 있다.
또한, UWB 장치(100)는 UWB-enabled Application(110)과 UWB Framework(120) 간의 인터페이스인 제1 인터페이스(Interface #1)를 구현할 수 있고, 제1 인터페이스는 UWB 장치(100) 상의 UWB-enabled application(110)이 미리 정해진 방식으로 UWB 장치(100)의 UWB 성능들을 사용할 수 있게 해준다. 일 실시예에서, 제1 인터페이스는 Framework API 또는 proprietary interface일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, UWB 장치(100)는 UWB Framework(110)와 UWB 서브시스템(UWBS)(130) 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 1을 참조하면, UWB 장치(100)는 UWB-enabled Application(110), Framework(UWB Framework)(120), 및/또는 UWB MAC Layer와 UWB Physical Layer를 포함하는 UWBS(130)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서는, 일부 엔티티가 UWB 장치에 포함되지 않거나, 추가적인 엔티티(예컨대, 보안 레이어)가 더 포함될 수 있다.
UWB-enabled Application(110)은 제1 인터페이스를 이용하여 UWBS(130)에 의한 UWB 세션의 설정을 트리거링할 수 있다. 또한, UWB-enabled Application(110)은 미리 정의된 프로필(profile) 중 하나를 사용할 수 있다. 예를 들면, UWB-enabled Application(110)은 FiRa에 정의된 프로필 중 하나 또는 custom profile을 사용할 수 있다. UWB-enabled Application(110)은 제1 인터페이스를 사용하여, 서비스 발견(Service discovery), 레인징 통지(Ranging notifications), 및/또는 에러 컨디션(Error conditions)과 같은 관련 이벤트를 다룰 수 있다.
Framework(120)는 Profile에 대한 access, 개별 UWB 설정 및/또는 통지를 제공할 수 있다. 또한, Framework(120)는 UWB 레인징 및 트랜잭션 수행을 위한 기능, 어플리케이션 및 UWBS(130)에 대한 인터페이스 제공 기능 또는 장치(100)의 위치 추정 기능과 같은 기능 중 적어도 하나를 지원할 수 있다. Framework(120)는 소프트웨어 컴포넌트의 집합일 수 있다. 상술한 것처럼, UWB-enabled Application(110)은 제1 인터페이스를 통해 프레임워크(120)와 인터페이싱할 수 있고, 프레임워크(120)는 제2 인터페이스를 통해 UWBS(130)와 인터페이싱할 수 있다.
한편, 본 개시에서, UWB-enabled Application(110) 및/또는 Framework(120)는 어플리케이션 프로세서(AP)(또는, 프로세서)에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시에서, UWB-enabled Application(110) 및/또는 Framework(120)의 동작은 AP(또는, 프로세서)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 본 개시에서, 프레임워크는 AP, 프로세서로 지칭될 수 있다.
UWBS(130)는 UWB MAC Layer와 UWB Physical Layer를 포함하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다. UWBS(130)는 UWB 세션 관리를 수행하고, 다른 UWB 장치의 UWBS와 통신할 수 있다. UWBS(130)는 제2 인터페이스를 통해 Framework(120)와 인터페이싱할 수 있고, Secure Component로부터 보안 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, Framework(또는, 어플리케이션 프로세서)(120)는 UCI를 통해서 명령(command)을 UWBS(130)로 전송할 수 있고, UWBS(130)는 명령에 대한 응답(response)를 Framework(120)에 전달할 수 있다. UWBS(130)는 UCI를 통해 Framework(120)에 통지(notification)을 전달할 수도 있다.
도 2는 UWB 장치의 Framework의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 2의 UWB 장치는 도 2의 UWB 장치의 일 예일 수 있다.
도 2를 참조하면, Framework(220)는 예컨대, Profile Manager(221), OOB Connector(s)(222), Secure Service(223) 및/또는 UWB 서비스(224)와 같은 소프트웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다.
Profile Manager(221)는 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 Application(210)은 제1 인터페이스(예컨대, Framework API)를 통해 Profile Manager(221)와 통신할 수 있다.
OOB Connector(222)는 다른 장치와 OOB 연결을 설정하기 위한 역할을 수행할 수 있다. OOB Connector(222)는 디스커버리 단계 및/또는 연결 단계를 포함하는 OOB 단계를 다룰 수 있다. OOB 컴포넌트(예컨대, BLE 컴포넌트)(250)는 OOB Connector(222)와 연결될 수 있다.
Secure Service(223)는 SE 또는 TEE와 같은 Secure Component(240)와 인터페이싱하는 역할을 수행할 수 있다.
UWB Service(224)는 UWBS(230)를 관리하는 역할을 수행할 수 있다. UWB Service(224)는 제2 인터페이스를 구현함으로써, Profile Manager(221)에서 UWBS(230)로의 access를 제공할 수 있다.
도 3은 UWB 레인징 방법의 다양한 예를 나타낸다.
도 3(a)는 TWR(two way ranging) 방식의 일 예를 나타내고, 도 3(b)는 Uplink TDoA(Time Difference of Arrival) 방식(OWR(one way ranging))의 일 예를 나타내고, 도 3(c)는 Downlink TDoA 방식(OWR)의 일 예를 나타낸다.
본 개시에서, TWR 방식은 UWB 장치들이 서로 레인징 메시지를 교환하여 ToF(time of flight)를 계산하고, 이를 기초로 UWB 장치의 위치를 결정하는 방법에 해당한다. Uplink TDoA 방식은 UWB 앵커들이 UWB 장치(태그)가 전송하는 레인징 메시지를 수신하여 시간 차이(TDoA)를 계산하고, 이를 기초로 UWB 장치의 위치를 결정하는 방법으로서, OWR 방식 중 하나에 해당한다. Downlink TDoA 방식은 UWB 장치(태그)가 UWB 앵커들이 전송하는 레인징 메시지를 수신하여 시간 차이(TDoA)를 계산하고, 이를 기초로 UWB 장치의 위치를 결정하는 방법으로서, OWR 방식 중 하나에 해당한다.
도 3(a)를 참조하면, 사용자의 UWB 장치(320a)는 적어도 하나의 UWB 앵커(310a)와 복수의 레인징 메시지를 이용한 레인징 교환(ranging exchange)을 통해 레인징을 수행할 수 있다. 도 3(a)의 TWR의 방식은 IEEE 802.15.4/4z에 정의된 방식을 따를 수 있다. 도 3(a)와 같은, TWR은 UWB 앵커들 사이에 동기화 또는 네트워킹이 필요하지 않아 쉽게 설치(install)가 가능하다는 장점을 갖지만, 사용자(사용자 장치)의 수가 제한된다는 단점을 갖는다.
도 3(b)를 참조하면, 사용자의 UWB 장치(320b)는 적어도 하나의 UWB 앵커(310b)로 레인징 메시지를 전송(브로드캐스팅)할 수 있고, 적어도 하나의 UWB 앵커(310b)는 레인징 메시지가 수신된 시간 차(TDoA)를 이용하여 UWB 장치(320b)의 위치를 식별할 수 있다. 도 3(b)와 같은, Uplink TDoA(OWR)은 사용자 장치에서 전력 소모를 절감시킬 수 있다는 장점을 갖지만, UWB 앵커들 사이에 동기화 또는 네트워킹이 필요하여 설치가 어렵다는 점, 시스템 오퍼레이터가 모든 사용자의 위치를 알게 되어 privacy 문제가 생길 수 있다는 점 및 여전히 사용자(사용자 장치)의 수가 제한된다는 점을 단점으로 갖는다.
도 3(c)를 참조하면, 사용자의 UWB 장치(320c)는 적어도 하나의 UWB 앵커(310c)가 서로 송신/수신하는 레인징 메시지를 단말이 수신(sniff)하여 자신의 위치를 식별할 수 있다. 도 3(c)와 같은, Downlink TDoA(OWR)은 사용자 장치의 수가 제한되지 않는 점(scalability), Uplink TDoA와 같은 privacy 문제가 발생되지 않는다는 점(privacy), UWB 앵커들 사이에 동기화 또는 네트워킹이 필요하지 않아 쉽게 설치가 가능하다는 점(easy to install), 사용자 장치가 자신의 위치를 직접 계산할 수 있다는 점, 및 사용자 장치의 센서 데이터와 같은 추가 데이터를 이용하여 고도화된 위치 계산이 가능하다는 점을 장점으로 갖는다. 다만, 도 3(c)의 Downlink TDoA(OWR)는, 도 3(a)의 TWR 및 도 3(b)의 Uplink TDoA(OWR)에 비해, 더 긴 wake-up duration 및 더 많은 계산에 의해 사용자 장치에서의 전력 소모가 커진다는 단점을 갖는다.
도 4는 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 4에서와 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.
본 개시에서, 레인징 블록, 레인징 라운드 및 레인징 슬롯은, 블록, 라운드 및 슬롯으로 약칭될 수 있다.
이하에서는, 도 3(c)와 같은 Downlink TDoA 방식이 갖는 장점들을 유지하면서, 전력 소모 측면의 단점을 해소할 수 있는 새로운 방식의 Downlink TDoA(DL-TDoA) localization을 제공하기 위한 방안을 제시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 DL-TDoA 방식의 UWB 레인징을 수행하는 방법을 나타낸다.
본 개시에서, Initiator 앵커는 Initiator 앵커 장치, Initiator UWB 앵커 또는 Initiator UWB 앵커 장치로 지칭될 수 있다. 또한, Responder 앵커는 Responder 앵커 장치, Responder UWB 앵커 또는 Responder UWB 앵커 장치로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, Tag 역할을 수행하는 사용자의 UWB 장치는 사용자 장치, 태그 장치로 지칭될 수 있다.
도 5의 실시예는 사용자의 UWB 장치(예컨대, 모바일 장치)(20)(Tag)가 태그(태그 장치)로서 동작하는 것으로 가정한다. 또한, 하나의 Initiator 앵커(10)(INT_A)와 3개의 Responder 앵커(11,12,13)(RESP_A#1,#2,#3)가 UWB 앵커(앵커 장치)로 동작하는 것으로 가정한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, Initiator 앵커와 Responder 앵커의 수는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
본 개시에서, Initiator 앵커(10)는, 복수의 앵커 장치들 및 사용자 장치(Tag 장치) 간의 레인징을 제어하는 장치일 수 있다.
먼저, 동작 110에서, Initiator 앵커(10)는 스케쥴링 정보에 기초하여, Downlink TDoA 개시 메시지(Initiator DL-TDoA Message; Initiator DTM)를 브로드캐스팅함으로써, TDoA를 개시할 수 있다. 본 개시에서, Initiator DTM 은 Poll 메시지로 지칭될 수 있다.
실시예로서, Initiator 앵커(10)에서 Initiator DTM이 전송되는 시점을 0이라고 할 때, Initiator DTM이 UWB 장치(20)에 도착하는 시점은, a/c일 수 있다. a/c에서 a는, Initiator 앵커(10)와 UWB 장치(20) 간의 거리이고, c는 신호가 전송되는 속도일 수 있다. 또한, Initiator DTM이 제1 Responder 앵커(11)에 도착하는 시점은, l/c일 수 있다. l/c에서 l은, Initiator 앵커(10)와 제1 Responder 앵커(11) 간의 거리이고, c는 신호가 전송되는 속도일 수 있다.
일 실시예에서, 모든 Responder 앵커들(11,12,13)은, 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. 본 개시에서, Responder DTM은 응답 메시지로 지칭될 수 있다.
동작 121에서, Initiator DTM을 수신한 제1 Responder 앵커(11)는 스케쥴링 정보에 기초하여, Responder DTM을 브로드캐스팅할 수 있다. β는 제1 Responder 앵커 (11)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.
제1 Responder 앵커(11)에서 Responder DTM이 전송되는 시점을 l/c + β라고 할 때, Responder DTM이 UWB 장치(20)에 도착하는 시점은, l/c + β + b/c일 수 있다. b/c에서 b는, 제1 Responder 앵커(11)와 UWB 장치(20) 간의 거리이고, c는 신호가 전송되는 속도일 수 있다. 또한, Responder DTM이 Initiator 앵커(10)에 도착하는 시점은, l/c + β + l/c = 2l/c + β일 수 있다.
동작 124에서, Responder DTM을 수신한 Initiator 앵커(10)는, TDoA 종료 메시지(TDoA Final Message, Final DTM)를 전송함으로써 TDoA를 종료할 수 있다. γ는 Initiator 앵커(10)가 Responder DTM을 수신하고 Final DTM을 브로드캐스팅하기까지 소요된 응답 시간을 나타낸다. Final DTM은 응답 시간 γ에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 개시에서, Final DTM은 종료 메시지로 지칭될 수 있다.
Initiator 앵커(10)에서 Final DTM이 전송되는 시점을 2l/c + β + γ라고 할 때, Final DTM이 UWB 장치(20)에 도착하는 시점은, 2l/c + β + γ + a/c일 수 있다. 또한, Final DTM이 제1 Responder 앵커(11)에 도착하는 시점은, 2l/c + β + γ + l/c = 3l/c + β일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, UWB 장치(20)는, 브로드캐스팅되는 Initiator DTM, Responder DTM, 및 Final DTM을 오버히어(overhear)(또는, sniff)하고, TDoA 커브를 획득(find out)할 수 있다. UWB 장치(20)는 수학식 1에 도시된 계산 과정을 셋 이상의 앵커 디바이스들로부터 수신되는 신호들에 대하여 반복하여 수행함으로써 TDoA 결과를 획득할 수 있다. UWB 장치(20)는 TDoA 결과에 기초하여 앵커 디바이스들에 대한 상대적인 위치를 획득할 수 있다.
UWB 장치(20)는 TDoA 결과로부터 UWB 장치(20)의 위치(예를 들어, 실내에서 UWB 장치(20)의 위치)를 획득할 수 있다. UWB 장치(20)는, 메시지에 포함되는 MAC 주소 정보에 의해, 메시지와 관련된 각 앵커 디바이스를 식별할 수 있다.
UWB 장치(20)에서 측정된 시간 값들에 기초하여 작성된 수학식 α’- δ’= 2(b-a)/c +β-γ로부터, Initiator 앵커(11)와 UWB 장치(20)의 거리 및 제1 Responder 앵커(11)와 UWB 장치(20)의 거리 간의 거리 차이 b-a를 도출하는 구체적인 계산 과정은 아래 수학식 1과 같을 수 있다.
한편, Initiator 앵커(10), 제1 Responder 앵커(11) 및 UWB 장치(20) 사이의 상술한 DL-TDoA 동작이 Initiator 앵커(10), 제2 Responder 앵커(12)/제3 Responder 앵커(13) 및 UWB 장치(20) 사이에서도 동일하게 적용될 수 있다.
예를 들면, 동작 110에서, Initiator 앵커(10)는 Initiator DTM을 브로드캐스팅하고, 동작 122/123에서, 제2 Responder 앵커(12)/제3 Responder 앵커(13)는 Responder DTM를 브로드캐스팅하고, 동작 124에서, Initiator 앵커(10)는 Final DTM을 브로드캐스팅할 수 있고, UWB 장치(20)는 브로드캐스팅되는 Initiator DTM, Responder DTM, 및 Final DTM을 오버히어(overhear)하여 TDoA 결과를 획득할 수 있다. 이를 기초로, Initiator 앵커(11)와 제2 Responder 앵커(12) 또는 제2 Responder 앵커(13)의 UWB 장치(20)로부터의 거리 차이가 도출될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 Downlink TDoA 방식을 위한 레인징 블록 구조의 일 예를 나타낸다.
도 6의 Downlink TDoA 방식은 예컨대, 도 5의 Downlink TDoA 방식일 수 있다.
도 6을 참조하면, 레인징 블록은 복수의 레인징 라운드를 포함할 수 있다.
실시예로서, 레인징 블록은 클러스터 별로 할당된 복수의 레인징 라운드를 포함할 수 있다. 예를 들면, n 개의 클러스터가 배치된 경우, 레인징 블록은 제1 클러스터를 위해 할당된 제1 레인징 라운드, 제2 클러스터를 위해 할당된 제2 레인징 라운드, ... 및 제n 클러스터를 위해 할당된 제n 레인징 라운드를 포함할 수 있다. 한편, 도 6에 도시되지는 않았으나, 실시예에 따라서는, 하나의 클러스터에 복수 개의 레인징 라운드가 할당될 수도 있고, 복수 개의 클러스터에 하나의 레인징 라운드가 할당되는 것도 가능하다.
상술한 것처럼, 클러스터는 특정 영역을 커버하는 UWB 앵커의 집합을 의미할 수 있다. 클러스터는 Initiator UWB anchor와 이에 응답하는 responder UWB anchor들로 구성될 수 있다. 클러스터의 영역은 클러스터를 구성하는 UWB anchor들이 이루는 공간일 수 있다. 넓은 영역에 대한 측위 서비스를 지원하기 위해서 복수 개의 클러스터를 구성하여 사용자 장치에 측위 서비스를 제공할 수 있다. 본 개시에서, 클러스터는 셀로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 클러스터의 동작은 클러스터에 속하는 앵커(들)의 동작으로 이해될 수 있다.
클러스터들의 배치의 일 예는 도 7을 참조하여 이하에서 설명한다.
레인징 라운드는 복수의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 레인징 라운드는 해당 레인징 라운드와 연관된 클러스터에 속하는 UWB 앵커들이 전송하는 각 레인징 메시지를 위해 할당된 복수의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 클러스터에 1 개의 Initiator 앵커와 3 개의 Responder 앵커가 포함된 경우, 제1 클러스터를 위한 레인징 라운드는 제1 클러스터에 포함된 Initiator 앵커의 Poll 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제1 레인징 슬롯, 제1 Responder 앵커의 response 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제2 레인징 슬롯, 제2 Responder 앵커의 response 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제3 레인징 슬롯, 제3 Responder 앵커의 response 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제4 레인징 슬롯 및 Initiator 앵커의 final 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제5 레인징 슬롯을 포함할 수 있다. 실시예로서, 해당 레인징 슬롯에서 연관된 레인징 메시지가 전송되는 기간(duration) 이외의 기간은 sleep 기간일 수 있다.
이와 같은 방식으로, 각 클러스터를 위한 레인징 라운드에 레인징 슬롯들이 할당될 수 있다.
도 6의 실시예와 같은 레인징 블록 구조를 통해, 각 클러스터는 한 레인징 블록에서 한번씩 자신의 레인징 메시지들(예컨대, Poll/Response/Final 메시지)을 송/수신할 수 있고, 사용자 장치는 이 레인징 메시지들을 수신하여 자신의 위치를 계산할 수 있다. 이러한 동작은 레인징 블록 별로 반복될 수 있다. 이를 통해, 레인징 블록의 주기로 사용자 장치의 위치가 업데이트될 수 있다. 따라서, 도 6의 실시예에서, 레인징 블록은 positioning update를 위한 주기에 대응할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 클러스터 배치(deployment)의 일 예를 나타낸다.
도 7의 실시예는, 해당 영역에 13개의 클러스터(701, 702, ..., 713)가 배치되며, 각 클러스터는 1 개의 Initiator 앵커와 3 개의 Responder 앵커로 구성된 것으로 가정한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 클러스터의 수는 다양할(variable) 수 있고, 각 클러스터에 포함되는 앵커의 수 역시, 다양할 수 있다.
도 7을 참조하면, 하나의 클러스터에 의해 정해지는 영역은 이웃하는 다른 클러스터(들)에 의해 정해지는 영역과 서로 겹칠 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 제2 클러스터(702)에 의해 커버되는 영역은 제1 클러스터(701)에 의해 커버되는 영역, 제3 클러스터(703)에 의해 커버되는 영역 및 제4 클러스터(704)에 의해 커버되는 영역과 겹칠 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하고, 실시예에 따라서는, 하나의 클러스터에 의해 정해지는 영역이 이웃하는 다른 클러스터에 의해 정해지는 영역과 서로 겹치지 않게 배치될 수도 있다.
한편, 도 6과 같은 레인징 블록 구조를 이용하는 경우, 각 클러스터는 레인징 블록 내 자신의 레인징 라운드에서 한 번씩 자신의 레인징 메시지들을 송/수신할 수 있고, 사용자 장치는 이 레인징 메시지들을 수신(overhear)하여 자신의 위치를 계산할 수 있다.
한편, 도 7에는 도시되지 않았지만, 하나의 UWB 앵커는 복수 개의 인접한 클러스터에 속할 수 있으며, 각 클러스터에서 initiator UWB 앵커 또는 responder UWB 앵커 중 하나로 동작할 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 DL-TDoA localization을 위한 UWB 장치의 예시적인 동작 및 신호 흐름(signal flow)을 나타낸다.
도 8의 실시예의 UWB 장치(800)는 예컨대, 도 1의 UWB 장치의 일 예일 수 있다. 도 8의 실시예의 UWB 장치(800)는 DL-TDoA localization을 위한 태그(tag) 역할을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, UWB 장치(800)는 적어도 하나의 어플리케이션(810), UWB 프레임워크(820), UWB 서브시스템(UWBS)(830) 및/또는 적어도 하나의 센서(840)을 포함할 수 있다. 본 개시에서, UWBS(830)은 UWB 칩으로 지칭될 수 있다.
이하에서 각 구성의 동작 및 신호 흐름을 설명한다.
(1) 적어도 하나의 어플리케이션(810)
적어도 하나의 어플리케이션(810)은 3rd party 어플리케이션(APP) 및/또는 native 어플리케이션(APP)을 포함할 수 있다. 실시예로서, native 어플리케이션(APP)은 UWB-enabled 어플리케이션일 수 있다.
어플리케이션(810)은 UWB 프레임워크(820)로 제1 신호(810s)를 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 신호(810s)는 배치 정보 및/또는 UWB 설정 정보를 포함할 수 있다. 배치 정보는 해당 영역의 map 정보 및/또는 해당 영역에 배치된 앵커(예컨대, UWB 앵커)의 위치 정보를 포함할 수 있다. 실시예로서, 앵커의 위치 정보는 해당 영역의 특정 위치로부터의 상대적인 위치에 대한 정보 및/또는 예컨대, 위도와 경도로 이루어지는 절대적 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. UWB 설정 정보는 UWBS가 DL-TDoA localization을 수행하기 위한 UWB channel number, preamble CI, STS를 생성하기 위한 STS index 값, 서비스 식별자, 또는 데이터 암호화/복호화를 위한 키 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어플리케이션(810)은 UWB 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션(810)은 DL-TDoA localization에 기초한 UWB 서비스를 제공할 수 있다.
(2) UWB 프레임워크(820)
UWB 프레임워크(820)는 어플리케이션(810)으로부터 제1 신호(810s), UWBS(830)으로부터 제3 신호(830s) 및/또는 적어도 하나의 센서(840)로부터 제4 신호(840s)를 수신할 수 있다. 상술한 것처럼, 제1 신호(810s)는 배치 정보 및/또는 UWB 설정 정보를 포함할 수 있다. 도 8에 도시되지는 않았지만, UWB 장치(800)는 UWB 프레임워크(820) 내 포함된 BLE OOB connector를 통해서 외부 BLE 기기를 통해 추가 정보를 획득할 수도 있다. 실시예로서, BLE OOB connector는 외부 BLE 기기와 BLE pairing을 통해서 정보를 주고 받을 수도 있고, BLE advertisement message를 수신하여 정보를 획득할 수도 있다. 상기 정보는 제1 신호(810s)에 포함되는 배치 정보 및/또는 UWB 설정 정보일 수 있다.
일 실시예에서, 제3 신호(830s)는 DL-TDoA localization를 위한 레인징 메시지들의 송신/수신 timestamp(들)에 대한 정보, measurement 정보(레인징 측정 정보), 클러스터 정보(예컨대, 클러스터(셀) 번호(#) 정보) 및/또는 UWB 앵커 정보 (예컨데, UWB 앵커의 식별자, UWB 앵커의 MAC address, UWB 앵커의 위치 정보)를 포함할 수 있다. 실시예로서, 측정 정보는 Response 메시지의 응답 시간에 대한 정보 및/또는 Final 메시지의 응답 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제4 신호(840s)는 센서 측정 정보(센싱 데이터)를 포함할 수 있다. 센서 측정 정보는 가속도 센서로 부터 측정된 단말의 x,y,z 축에 대한 가속도에 대한 정보 및/또는 관성 센서를 통해서 측정된 단말의 x,y,z축에 대한 각속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제4 신호(840s)를 통해서 획득한 정보는 UWB framework (820) 또는 어플리케이션 (810)이 단말의 위치 및 움직임을 추정할 때 사용될 수 있다.
UWB 프레임워크(820)는 수신된 적어도 하나의 신호에 포함된 정보에 기초하여 제1 localization 동작(820o)을 수행할 수 있다. 예를 들면, UWB 프레임워크(820)는 USBS(830)으로부터 수신된 제3 신호(830s)에 포함된 정보에 기초하여 localization(DL-TDoA localization)를 수행할 수 있다. 이때, UWB 프레임워크(820)는 적어도 하나의 센서(840)로부터 수신된 제4 신호(840s)에 포함된 정보를 더 이용하여 DL-TDoA localization를 수행할 수 있다. 이 경우, 단순히 USBS(830)에서 획득된 정보만을 이용하는 경우에 비해, 추가로 획득된 센싱 데이터를 이용하여 UWB 장치(800)의 위치(좌표)와 움직임을 예측할 수 있어, 더 고도화된 또는 더 정확한 localization이 수행될 수 있다. 본 개시에서, UWB 프레임워크(820)에 의해 수행되는 localization은 advanced localization 또는 제1 localization으로 지칭될 수 있다.
UWB 프레임워크(820)는 제2 신호(820s)를 UWBS(830)로 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 신호(820s)는 절전(power save)를 위한 설정 정보(파라미터)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 신호(820s)는 레인징 블록 단위의 절전을 위한 block striding length 정보 및/또는 레인징 라운드 단위의 절전을 위한 active ranging round에 대한 정보(예컨대, active ranging round bitmap)를 포함할 수 있다.
(3) UWBS(830)
UWBS(830)는 적어도 하나의 앵커(UWB 앵커)가 전송하는 DL-TDoA localization을 위한 적어도 하나의 레인징 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들면, UWBS(830)는 Initiator 앵커 및 적어도 하나의 Responder 앵커로부터 Poll 메시지, Response 메시지, 및 Final 메시지를 sniff 하는 동작(830-1o)을 수행할 수 있다.
UWBS(830)는 수신된 적어도 하나의 레인징 메시지에 포함된 정보에 기초하여 제2 localization 동작(830-2o)을 수행할 수 있다. UWBS(830)에 의한 제2 localization 동작(830-2o)은 upper layer인 UWB 프레임워크(820)에 비해 이용 가능한 정보가 제한되므로(예컨대, 센싱 데이터의 이용이 어려움), UWB 프레임워크(820)에 비해 rough 한 localization이 가능하다. 본 개시에서, UWBS (830)에 의해 수행되는 localization은 rough localization 또는 제2 localization으로 지칭될 수 있다.
(4) 적어도 하나의 센서(840)
적어도 하나의 센서(840)는 주변 환경을 센싱하여 센싱 데이터를 획득할 수 있다. 실시예로서, 적어도 하나의 센서(840)는 예컨대, 가속도 센서 및/또는 관성 센서를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 센서(840)는 센싱 데이터를 포함하는 제4 신호(840s)를 UWB 프레임워크(820)으로 전달할 수 있다. 전달된 센싱 데이터는 UWB 프레임워크(820)에서 DL-TDoA localization을 위해 사용될 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 DL-TDoA localization을 위한, 액티브 레인징 라운드와 인-액티브 레인징 라운드를 포함하는 레인징 블록 구조를 나타낸다.
도 9의 레인징 블록 구조는 도 6의 레인징 블록 구조의 일 예일 수 있다.
실시예로서, 레인징 블록은 클러스터 별로 할당된 복수의 레인징 라운드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, ranging block #n은 cluster 1을 위해 할당된 제1 레인징 라운드, cluster 2를 위해 할당된 제2 레인징 라운드, ..., cluster m-1을 위해 할당된 제m-1 레인징 블록, 및 cluster m을 위해 할당된 제m 레인징 블록을 포함할 수 있다. 또한, ranging block #n의 다음 레인징 블록인 ranging block #n+1 역시, cluster 1을 위해 할당된 제1 레인징 라운드, cluster 2를 위해 할당된 제2 레인징 라운드, ..., cluster m-1을 위해 할당된 제m-1 레인징 블록, 및 cluster m을 위해 할당된 제m 레인징 블록을 포함할 수 있다.
실시예로서, 각 레인징 라운드는 해당 레인징 라운드와 연관된 클러스터에 포함되는 UWB 앵커들에 의해 전송되는 레인징 메시지 별로 할당된 복수의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, cluster 1에 대한 제1 레인징 라운드는 cluster 1의 Initiator 앵커의 Poll 메시지의 전송을 위한 제1 레인징 슬롯, cluster 1의 제1 responder 앵커의 제1 Response 메시지의 전송을 위한 제2 레인징 슬롯, cluster 1의 제2 responder 앵커의 제2 Response 메시지의 전송을 위한 제3 레인징 슬롯, cluster 1의 제3 responder 앵커의 제3 Response 메시지의 전송을 위한 제4 레인징 슬롯, 및 cluster 1의 Initiator 앵커의 Final 메시지의 전송을 위한 제5 레인징 슬롯을 포함할 수 있다. 또한, 해당 레인징 블록의 나머지 레인징 라운드 역시, 제1 레인징 라운드는 해당 클러스터의 Initiator 앵커의 Poll 메시지의 전송을 위한 제1 레인징 슬롯, 해당 클러스터의 제1 responder 앵커의 제1 Response 메시지의 전송을 위한 제2 레인징 슬롯, 해당 클러스터의 제2 responder 앵커의 제2 Response 메시지의 전송을 위한 제3 레인징 슬롯, 해당 클러스터의 제3 responder 앵커의 제3 Response 메시지의 전송을 위한 제4 레인징 슬롯, 및 해당 클러스터의 Initiator 앵커의 Final 메시지의 전송을 위한 제5 레인징 슬롯을 포함할 수 있다.
이와 같이, 시분할로 나누어져 전송되는 각 cluster의 UWB 앵커들의 메시지(신호)를 모두 들어서 처리할 경우, 전력 소모가 커지게 된다. 한편, 사용자의 UWB 장치가 UWB 장치로부터 멀리 떨어져 있는 cluster에 속하는 UWB 앵커들의 신호는 듣지 않더라도, localization 성능에 영향이 미치지 않을 수 있다. 따라서, localization을 위해 필수적인 메시지만을 수신하고, 나머지 시간에는 UWB 모듈(UWBS)을 turn-off하거나, 또는 low power mode로 동작하게 하여, UWB 장치의 전력 효율화하는 것이 필요하다.
예를 들면, cluster 1 및 2의 UWB 앵커들로부터의 레인징 메시지가 DL-TDoA localization을 위해 필수적이고, cluster m-1 및 m로부터의 레인징 메시지가 DL-TDoA localization을 위해 필수적이지 않을 수 있다. 예컨대, cluster 1 및 2은 UWB 장치에 가까이 위치한 cluster에 해당하여 cluster 1 및 2의 UWB 신호는 localization을 위해 필수적일 수 있고, cluster m-1 및 m은 UWB 장치로부터 멀리 떨어진 cluster에 해당하여 cluster m-1 및 m의 UWB 신호는 localization을 위해 필수적이지 않을 수 있다.
이 경우, 도시된 것처럼, UWB 장치는 cluster 1 및 2에 대한 레인징 라운드 동안에 UWBS(UWB 모듈)을 active 상태로 설정하여 cluster 1 및 2의 UWB 앵커들로부터 레인징 메시지들을 수신하고, cluster m-1 및 m에 대한 레인징 라운드 동안에 UWBS(UWB 모듈)을 in-active 상태 또는 sleep 상태(low power mode 또는 turn-off 상태)로 설정하여 cluster m-1 및 m의 UWB 앵커들로부터 레인징 메시지들을 수신하지 않을 수 있다. 이를 통해, UWB 장치의 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
본 개시에서, active 상태인 레인징 라운드는 액티브 레인징 라운드, 또는 액티브 라운드로 지칭될 수 있다. 또한, sleep 상태인 레인징 라운드는 sleep 레인징 라운드, 인액티브(in-active) 레인징 라운드, sleep 라운드 또는 인액티브 라운드로 지칭될 수 있다. 도 9의 실시예에서는, 특정 레인징 라운드의 전 기간이 sleep 상태로 설정된 실시예를 도시하고 있으나, 이는 일 예에 불과하다. 실시예에 따라서는, 특정 레인징 라운드의 일부 기간만이 sleep 상태로 설정될 수도 있다. 예를 들면, UWB 장치는 cluster m-1의 Poll Msg의 전송 구간을 active 상태로 설정하고, Response Msg 및 Final Msg의 전송 구간을 sleep 상태로 설정할 수 있다.
이와 같이, 필요에 따라, 적어도 하나의 레인징 라운드의 전 구간 또는 일부 구간을 sleep 상태로 구성함으로써, DL-TDoA localization을 수행하기 위한 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
이하에서는, UWB 장치가 DL-TDoA localization의 전력 절감(power saving)을 위한 동작을 수행하는 방법에 대하여 설명한다. 본 개시에서, 전력 절감 동작은 UWB 장치가 레인징 블록 내 복수의 레인징 라운드들 중 localization을 위해 필요한 일부만을 선택적으로 듣도록 처리하는 동작을 포함할 수 있다. 본 개시에서, 전력 절감 동작은 저 전력 DL-TDoA localization 동작으로 지칭될 수 있다.
먼저, 도 10 내지 14를 참조하여, UWBS(UWB 칩)의 upper layer(예컨대, UWB 프레임워크, 어플리케이션 레이어)가 전력 절감 동작을 제어하는 제1 실시예(실시예 A)에 대하여 설명한다. 이후, 도 16 내지 20을 참조하여, UWBS에서의 전력 절감 동작을 제어하는 제2 실시예(실시예 B)에 대하여 설명한다.
<제1 실시예 (UWBS의 upper layer 제어에 따른 전력 절감 동작)>
제1 실시예에서, 전력 절감 동작은 UWBS의 upper layer에 의해 제어되며, UWBS는 단순히 upper layer에 의해 전달된 명령에 기초하여 동작할 수 있다. 이처럼, upper layer 레벨에서 전력 절감 동작을 제어하는 경우, UWBS 레벨에서 제어하는 것에 비해, 더 많은 정보(예컨대, 센서 정보)를 활용하여 더 정확한 처리가 가능하다. 이를 통해, 더 정확한 사용자의 위치 및 이동 방향의 예측에 기초한 cluster filtering이 수행될 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10의 실시예의 방법은 전력 절감 동작이 UWBS의 upper layer에 의해 제어되는 상술한 제1 실시예의 일 예에 해당한다.
도 10의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWB 프레임워크의 동작에 해당한다. 한편, UWB 프레임워크의 동작은 UWB 프레임워크를 포함하는 프로세서(예컨대, 어플리케이션 프로세서)) 또는 UWB 프레임워크를 포함하는 UWB 장치의 동작으로 이해될 수 있다.
도 10을 참조하면, UWB 프레임워크는 DL-TDoA localization를 위한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, UWB 프레임워크는 DL-TDoA localization를 위한 timestamp 및 time measurement 정보(측정 정보)를 UCI를 통해 UWBS로부터 수신할 수 있다(1010). 또한, UWB 프레임워크는 DL-TDoA localization를 위한 센싱 정보(데이터)를 더 획득할 수 있다.
UWB 프레임워크는 UWB 프레임워크에서 localization(DL-TDoA localization)을 수행하는지를 식별할 수 있다(1020).
UWB 프레임워크에서 localization이 수행되는 경우, UWB 프레임워크는 DL-TDoA localization를 위한 정보에 기초하여, UWB 장치의 위치 및/또는 움직임(motion)을 추정할 수 있다(1030).
또는, UWB 프레임워크에서 localization이 수행되지 않는 경우, UWB 프레임워크는 어플리케이션(APP)으로 DL-TDoA localization를 위한 정보(예컨대, timestamp 정보, 측정 정보 및/또는 센싱 정보)를 전달하고, 어플리케이션으로부터 어플리케이션에 의해 추정된 UWB 장치의 위치 및/또는 움직임에 대한 정보를 수신할 수 있다(1040). 이때, 어플리케이션은 DL-TDoA localization를 위한 정보에 기초하여, UWB 장치의 위치 및/또는 움직임(motion)을 추정할 수 있다.
UWB 프레임워크는 추정된 UWB 장치의 위치 및/또는 움직임에 대한 정보에 기초하여 액티브 레인징 라운드 및/또는 block striding length를 결정할 수 있다(1050). 액티브 레인징 라운드 및/또는 block striding length를 결정하는 방법은 도 12 내지 14를 참조하여 이하에서 설명한다.
UWB 프레임워크는 액티브 레인징 라운드 및/또는 block striding length의 업데이트가 필요한지 여부를 결정할 수 있다(1060).
액티브 레인징 라운드 및/또는 block striding length의 업데이트가 필요한 경우, UWB 프레임워크는 액티브 레인징 라운드 및/또는 block striding length의 업데이트를 위한 명령(예컨대, update_active_ranging_round 명령 및/또는 update_block_striding_length 명령)을 생성하고, UCI를 통해 UWBS로 전달할 수 있다(1070). 이 경우, UWBS는 명령에 기초하여 액티브 레인징 라운드 또는 block striding length를 업데이트할 수 있다. 액티브 레인징 라운드 및/또는 block striding length의 업데이트를 위한 명령을 생성 및 전달하는 방법은 도 12 내지 14를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 11a 및 11b는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 액티브 레인징 라운드를 선택하는 방법을 나타낸다.
도 11의 실시예는 UWB 장치의 위치와 이동 방향(또는, 움직임)을 추정하고, 추정된 결과에 기초하여 액티브 레인징 라운드를 선택하는 실시예에 해당한다.
도 11(a)는 UWB 장치가 위치와 이동 방향에 기초하여 특정 클러스터에 대한 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드에서 제외 또는 인-액티브 레인징 라운드로 선택하는 방법의 일 예를 나타내고, 도 11(b)는 UWB 장치가 위치와 이동 방향에 기초하여 특정 클러스터에 대한 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택하는 방법의 일 예를 나타낸다.
UWB 장치는 DL-TDoA localization를 위한 정보에 기초하여, UWB 장치의 현재 위치 및 이동 방향을 추정할 수 있다. 예를 들면, 도 11(a)에서와 같이, UWB 장치는 UWB 앵커들로부터 수신된 레인징 메시지들에 기초하여 계산된 위치 좌표에 기초하여 UWB 장치의 현재 위치인 제1 위치(1110)를 추정하고, 센서(들)(예컨대, 가속도 센서)로부터 수신된 센싱 데이터에 기초하여 UWB 장치의 이동 방향인 제1 이동 방향(1120)을 추정할 수 있다.
UWB 장치는 추정된 제1 위치(1110)와 제1 이동 방향(1120)에 기초하여, 제1 이동 방향(1120)으로 이동하는 UWB 장치로부터 멀어지는 영역에 위치하는 클러스터의 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드에서 제외시킬 수 있다.
실시예로서, 도 11(a)와 같은 클러스터 배치 구조에서, UWB 장치가 제1 위치(1110)에 위치하는 것으로 추정된 경우, 미리 설정된 기준에 따라 제1 위치(1110)에 인접한 적어도 하나의 클러스터의 레인징 라운드를 후보 액티브 레인징 라운드로 결정할 수 있다. 예를 들면, UWB 장치는 제1 위치(1110)에 인접한 2번, 4번, 5번, 6번, 7번 및 8번 클러스터의 레인징 라운드를 후보 액티브 레인징 라운드로 결정할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 추정된 제1 이동 방향(1120)에서 멀어지는 2번 및 4번 클러스터의 레인징 라운드는 액티브 레인징 라운드에서 제외할 수 있다. 즉, 2번 및 4번 클러스터의 레인징 라운드는 인-액티브 레인징 라운드가 될 수 있다. 해당 레인징 라운드에서, UWB 장치는 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다.
또한, UWB 장치는 추정된 제1 위치(1110)와 제1 이동 방향(1120)에 기초하여, 제1 이동 방향(112)으로 이동하는 UWB 장치에서 가까워지는 영역에 위치하는 클러스터의 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
일 실시예에서, UWB 장치는 추정된 현재 위치와 클러스터와의 거리에 기초하여 해당 클러스터의 레인징 라운드가 액티브 레인징 라운드인지를 결정할 수 있다. 예를 들면, UWB 장치는 추정된 현재 위치와 클러스터와의 거리가 미리 설정된 스레시홀드(예컨대, 거리 L) 이상이면, 해당 클러스터의 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드에서 제외할 수 있다. 또는, UWB 장치는 추정된 현재 위치와 클러스터와의 거리가 미리 설정된 스레시홀드(예컨대, 거리 L) 미만이면, 해당 클러스터의 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 스레시홀드(L)은 UWB 장치의 속도에 따라 조정될 수 있다. 예를 들면, UWB 장치의 속도가 높으면 스레시홀드(L)를 작게 설정할 수 있고, UWB 장치의 속도가 낮으면 스레시홀드(L)를 크게 설정할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 이동 속도에 따라 액티브 레인징 라운드의 수를 적응적으로 조정하여, DL-TDoA localization을 위해 필요한 레인징 라운드가 액티브 레인징 라운드에서 제외되는 것을 방지할 수 있다. 실시예로서, UWB 장치의 속도는 가속도 센서의 센싱 데이터에 기초하여 추정될 수 있다.
일 실시예에서, 추정된 현재 위치와 클러스터와의 거리는 추정된 현재 위치와 클러스터의 대표 값 사이의 거리이거나, 또는, 추정된 현재 위치와 클러스터에 포함되는 각 앵커 사이의 거리의 최소 값이거나, 또는 추정된 현재 위치와 클러스터의 가장 가까운 변과의 최단 거리일 수 있다.
일 실시예에서, 클러스터의 대표 값은, 도 11(b)에 도시된 것처럼, 클러스터의 중심 값(좌표)일 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 추정된 현재 위치(1110)와 각 클러스터의 중심 값(1311, 1312, 1313, 1314) 사이의 거리를 각각 계산할 수 있다. UWB 장치는 계산된 거리가 미리 설정된 스레시홀드(L) 미만인 클러스터의 레인징 라운드(예컨대, 5번, 6번 및 7번 클러스터의 레인징 라운드)를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다. UWB 장치는 계산된 거리가 미리 설정된 스레시홀드(L) 이상인 클러스터의 레인징 라운드(예컨대, 8번 클러스터의 레인징 라운드)를 액티브 레인징 라운드에서 제외할 수 있다.
한편, 현재 레인징 블록에서 결정된, 특정 레인징 라운드에 대한 액티브 레인징 라운드 선택 결정(또는, 제외 결정)은 다음 레인징 블록의해당 레인징 라운드에 대하여 적용될 수 있다. 예를 들면, 현재 레인징 블록의 특정 레인징 라운드에 대한 액티브 레인징 라운드 선택 결정은 UCI를 통해 UWBS(UWB 칩)에 전달되어, 현재 진행중인 레인징 블록 바로 다음 레인징 블록부터 UWBS에 적용될 수 있다. 이하에서는, 도 12 내지 14를 참조하여, UWB 프레임워크가 UWBS로 전력 절감을 위한 명령을 전달하는 방법을 설명한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 전력 절감을 위한 파라미터를 설정하는 방법을 나타낸다.
도 12의 UWB 장치는 도 8의 UWB 장치의 일 예일 수 있다.
도 12를 참조하면, UWB 장치(1200)는 적어도 하나의 어플리케이션(1210), UWB 프레임워크(1220), UWB 서브시스템(UWBS)(1230) 및/또는 적어도 하나의 센서(1240)을 포함할 수 있다. 본 개시에서, UWBS(1230)은 UWB 칩으로 지칭될 수 있다. 각 구성의 동작 및 신호 흐름은 도 8의 설명을 참조할 수 있다.
도 12의 실시예에서, UWB 프레임워크(1220)는 DL-TDoA localization 동작의 전력 절감을 위한 설정 파라미터(configuration parameter)를 생성하고, 설정 파라미터를 UWBS(1230)로 전달할 수 있다. 또한, UWB 프레임워크(1220)는 현재 DL-TDoA localization을 위해 동작 중인 세션의 세션 ID를 나타내는 파라미터 및/또는 레인징 블록에 포함되는 전체 레인징 라운드의 수를 나타내는 파라미터를 UWBS(1230)로 더 전달할 수 있다.
일 실시예에서, UWB 프레임워크(1220)는 UCI 명령(command)을 통해 설정 파라미터를 UWBS(1230)로 전달할 수 있다. 예를 들면, UWB 프레임워크(1220)는 제1 UCI 명령(UPDATE_ACTIVE_RANGING_ROUND_CMD)을 통해 설정 파라미터를 UWBS(1230)로 전달할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 프레임워크(1220)는 제2 UCI 명령(CORE_SET_CONFIG_CMD)을 통해 설정 파라미터를 UWBS(1230)로 전달할 수 있다. 제1 UCI 명령(UPDATE_ACTIVE_RANGING_ROUND_CMD) 및 제2 UCI 명령(CORE_SET_CONFIG_CMD)은 각각 도 13 및 14를 참조하여 이하에서 설명한다.
일 실시예에서, 설정 파라미터는 block striding length 파라미터(정보) 및/또는 active ranging round 파라미터(정보)를 포함할 수 있다. 각 파라미터에 대하여 이하에서 설명한다.
(1) active ranging round 파라미터
active ranging round 파라미터는 액티브 레인징 라운드(들)을 지시할 수 있다.
일 실시예에서, active ranging round 파라미터는 bitmap 방식으로 액티브 레인징 라운드(들)을 지시할 수 있다. 예를 들면, active ranging round 파라미터는 액티브 레인징 라운드(들)의 인덱스를 나타내는 bitmap을 포함할 수 있다. 예컨대, active ranging round 파라미터가 '1100000001'(bitmap)으로 설정된 경우, active ranging round 파라미터는 10개의 레인징 라운드 중 1, 2, 10번 레인징 라운드(또는, 1, 9, 10번 레인징 라운드)가 액티브 레인징 라운드에 해당하고, 나머지 레인징 라운드는 인-액티브 레인징 라운드에 해당함을 지시할 수 있다. 본 개시에서, bitmap 방식의 active ranging round 파라미터는 제1 active ranging round 파라미터 또는 active ranging round bitmap 파라미터로 지칭될 수 있다.
다른 실시예에서, active ranging round 파라미터는 리스트 방식으로 액티브 레인징 라운드(들)을 지시할 수 있다. 예를 들면, active ranging round 파라미터는 액티브 레인징 라운드(들)의 인덱스를 나타내는 리스트를 포함할 수 있다. 예컨대, active ranging round 파라미터가 {1,2,10}으로 설정된 경우, active ranging round 파라미터는 1, 2, 10번 레인징 라운드가 액티브 레인징 라운드에 해당하고, 나머지 레인징 라운드는 인-액티브 레인징 라운드에 해당함을 지시할 수 있다. 본 개시에서, 리스트 방식의 active ranging round 파라미터는 제2 active ranging round 파라미터 또는 active ranging round list 파라미터로 지칭될 수 있다.
한편, 예컨대, UWB 장치의 움직임이 거의 없는 경우, UWB 장치가 DL-TDoA localization을 위한 위치 계산을 자주 수행할 필요가 없다. 이러한 상황에서, 매 레인징 블록 마다 UWB 장치의 위치 계산(업데이트)이 수행되는 경우, 설령 해당 레인징 블록의 일부 레인징 라운드만을 액티브 라운드로 선택하고, 나머지 레인징 라운드들을 인-액티브 상태로 유지하더라도, 불필요한 전력 소모를 발생시키게 된다. 즉, 레인징 라운드 단위로만 overhearing을 on/off하는 것은, 특정 상황에서는 불필요한 전력 소모를 발생시키게 한다.
따라서, 상황에 맞게, 레인징 블록 단위로, UWB 장치의 위치 계산을 스킵(skip)할 수 있는 방안이 필요하다. 다시 말해, 상황에 따라서는, 레인징 블록 단위로도 overhearing을 on/off할 수 있는 방안이 필요하다.
또한, 스킵 될 레인징 블록의 길이(수)를 적응적으로 조정할 수 있는 방안이 필요하다. 예를 들면, UWB 장치는 UWB 장치의 센싱 데이터에 기초하여 움직임의 정도를 식별할 수 있다. 움직임의 정도가 스레시홀드 미만인 경우, UWB 장치는 스킵 될 레인징 블록의 길이를 급격히 증가(예컨대, multiplicative function로 증가)시킬 수 있다. 움직임의 정도가 스레시홀드 이상인 경우, UWB 장치는 스킵 될 레인징 블록의 길이를 기본 값(예컨대, 1)로 초기화하거나, 급격히 감소시킬 수 있다.
이러한, 스킵 될 레인징 블록의 길이는 이하 설명할 block striding length 파라미터에 의해 설정 및 조정될 수 있다.
(2) block striding length 파라미터
block striding length 파라미터는 스킵 될 레인징 블록의 개수를 알려줄 수 있다. 스킵되는 레인징 블록에서, UWB 장치는 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 즉, UWB 장치는 스킵되는 레인징 블록에서 UWB 앵커들로부터의 레인징 메시지를 overhearing 하지 않는다.
예를 들면, block striding length 파라미터가 3(예컨대, 0x03)으로 설정된 경우, block striding length 파라미터는 3 개의 레인징 블록이 스킵됨을 지시할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 한 레인징 블록에서 액티브 상태로 동작하고, 그 다음 3개의 레인징 블록에서 인-액티브 상태로 동작하고, 4 번째 레인징 블록에서 액티브 상태로 동작할 수 있다. 실시예로서, 그 다음 3개의 레인징 블록은 block striding length 파라미터가 수신된 레인징 블록의 바로(immediately) 다음 3개의 레인징 블록일 수 있다.
다른 예를 들면, block striding length 파라미터가 3(예컨대, 0x03)으로 설정된 경우, block striding length 파라미터는 3 개의 레인징 블록 중 2 개의 레인징 블록이 스킵됨을 지시할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 3개의 레인징 블록 중 한 개의 레인징 블록에서 액티브 상태로 동작하고, 2개의 레인징 블록에서 인-액티브 상태로 동작할 수 있다. 실시예로서, 2개의 레인징 블록은 block striding length 파라미터가 수신된 레인징 블록의 바로(immediately) 다음 2개의 레인징 블록일 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 active ranging round 파라미터 및 block striding length 파라미터를 포함하는 제1 UCI 명령을 나타낸다.
도 13의 제1 UCI 명령은 저 전력 DL-TDoA localization 동작을 위해 새로 정의된 UCI 명령일 수 있다. 도 13의 제1 UCI 명령은 UPDATE_ACTIVE_RANGING_ROUND_CMD로 지칭될 수 있다.
도 13의 제1 UCI 명령은 UWBS 상에서 전력 절감을 위한 파라미터를 설정하기 위해 UWB 프레임워크에서 UWBS로 전달되는 명령에 해당한다. UWBS는 이 제1 UCI 명령에 따르는 미리 정해진 동작을 수행할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1 UWB 명령은 DL-TDoA localization를 위해 레인징 메시지(앵커 메시지)를 수신 중인 세션의 ID를 지시하는 Session ID 파라미터, 레인징 블록 내 레인징 라운드의 수를 지시하는 파라미터(Number of ranging round), active ranging round 파라미터 및/또는 block striding length 파라미터를 포함할 수 있다.
실시예로서, active ranging round 파라미터의 액티브 레인징 라운드 및 block striding length 파라미터의 block striding length는 상술한 것처럼, UWBS의 상위 레이어인 UWB 프레임워크 또는 어플리케이션 레이어에서 결정될 수 있다.
일 실시예에서, active ranging round 파라미터는 active ranging round bitmap 파라미터 또는 active ranging round list 파라미터 중 하나일 수 있다.
active ranging round bitmap 파라미터는 액티브 레인징 라운드로 동작할 레인징 라운드를 bitmap으로 표시할 수 있다. 예를 들면, active ranging round bitmap 파라미터가 '10110000 ... 00'로 설정된 경우, active ranging round bitmap 파라미터는 1,3,4 번째 레인징 라운드가 액티브 라운드에 해당하고, 나머지 라운드는 인-액티브 라운드에 해당함을 지시할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 1,3,4 번째 레인징 라운드에서 액티브 상태로 동작하고, 나머지 라운드에서 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 실시예로서, active ranging round bitmap 파라미터의 설정은 active ranging round bitmap 파라미터가 수신된 현재 레인징 블록에서, 또는 현재 레인징 블록의 다음 레인징 블록에서 UWBS에 적용될 수 있다.
active ranging round list 파라미터는 액티브 레인징 라운드로 동작할 레인징 라운드를 정수의 리스트로 표현할 수 있다. 예를 들면, active ranging round list 파라미터가 '0x010304'로 설정된 경우, active ranging round list 파라미터는 1,3,4 번째 레인징 라운드가 액티브 라운드에 해당하고, 나머지 라운드는 인-액티브 라운드에 해당함을 지시할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 1,3,4 번째 레인징 라운드에서 액티브 상태로 동작하고, 나머지 라운드에서 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 실시예로서, active ranging round list 파라미터의 설정은 active ranging round list 파라미터가 수신된 현재 레인징 블록에서, 또는 현재 레인징 블록의 다음 레인징 블록에서 UWBS에 적용될 수 있다.
block striding length 파라미터는 스킵 될 레인징 블록의 개수를 지시할 수 있다. 예를 들면, block striding length 파라미터가 0x02로 설정된 경우, block striding length 파라미터는 2 개의 레인징 블록이 스킵됨을 지시할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 한 레인징 블록에서 액티브 상태로 동작하고(UWB 앵커들의 레인징 메시지를 들음), 후행하는 2개의 레인징 블록을 스킵하고(UWB 앵커들의 레인징 메시지를 듣지 않음), 그 다음 3번째 레인징 블록에서 액티브 상태로 동작할 수 있다. 실시예로서, block striding length 파라미터의 설정은 block striding length 파라미터가 수신된 현재 레인징 블록에서, 또는 현재 레인징 블록의 다음 레인징 블록에서 UWBS에 적용될 수 있다.
도 13의 실시예에서는, 제1 UCI 명령의 상술한 각 파라미터가 Tag(IDs)의 값을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 UCI 명령의 상술한 파라미터들의 전부 또는 일부에 대한 Tag(IDs) 값은 사용되지 않을 수도 있다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 active ranging round 파라미터를 포함하는 제2 UCI 명령을 나타낸다.
도 14의 제2 UCI 명령은 CORE_SET_CONFIG_CMD로 지칭될 수 있다.
도 14의 제2 UCI 명령은 UWBS 상에서 장치 설정 파라미터를 설정하기 위해 UWB 프레임워크에서 UWBS로 전달되는 UCI 명령에 해당한다. UWBS는 이 제2 UCI 명령에 따라 미리 정해진 동작을 수행할 수 있다.
도 14(a)를 참조하면, 제2 UWB 명령은 파라미터의 수를 지시하는 파라미터 수 필드(Number of Parameters) 및 적어도 하나의 파라미터 필드를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 파라미터 필드의 수는 파라미터 수 필드의 값에 대응할 수 있다.
각 파라미터 필드는 타입(type) 필드, 길이(length) 필드 및 값(value) 필드를 포함하는 TLV 구조를 갖는다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 파라미터 필드는 active ranging round 파라미터를 위한 필드를 포함할 수 있다.
실시예로서, active ranging round 파라미터의 액티브 레인징 라운드는 상술한 것처럼, UWBS의 상위 레이어인 UWB 프레임워크 또는 어플리케이션 레이어에서 결정될 수 있다.
도 14(b)를 참조하면, active ranging round 파라미터는 active ranging round bitmap 파라미터(제1 active ranging round 파라미터)(alt.1) 또는 active ranging round list 파라미터(제2 active ranging round 파라미터)(alt.2) 중 하나일 수 있다.
active ranging round bitmap 파라미터는 UWB 장치가 액티브 상태로 동작하는 레인징 라운드의 인덱스를 표현하는 bitmap을 포함할 수 있다. 예를 들면, active ranging round bitmap 파라미터가 '10110000 ... 00'로 설정된 경우, active ranging round bitmap 파라미터는 1,3,4 번째 레인징 라운드가 액티브 라운드에 해당하고, 나머지 라운드는 인-액티브 라운드에 해당함을 지시할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 1,3,4 번째 레인징 라운드에서 액티브 상태로 동작하고, 나머지 라운드에서 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 실시예로서, active ranging round bitmap 파라미터의 설정은 active ranging round bitmap 파라미터가 수신된 현재 레인징 블록에서, 또는 현재 레인징 블록의 다음 레인징 블록에서 UWBS에 적용될 수 있다.
active ranging round list 파라미터는 UWB 장치가 액티브 상태로 동작하는 레인징 라운드의 인덱스의 리스트를 포함할 수 있다. 예를 들면, active ranging round list 파라미터가 '0x010304'로 설정된 경우, active ranging round list 파라미터는 1,3,4 번째 레인징 라운드가 액티브 라운드에 해당하고, 나머지 라운드는 인-액티브 라운드에 해당함을 지시할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 1,3,4 번째 레인징 라운드에서 액티브 상태로 동작하고, 나머지 라운드에서 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 실시예로서, active ranging round list 파라미터의 설정은 active ranging round list 파라미터가 수신된 현재 레인징 블록에서, 또는 현재 레인징 블록의 다음 레인징 블록에서 UWBS에 적용될 수 있다.
한편, active ranging round 파라미터를 전달하기 위해 제2 UCI 명령(CORE_SET_CONFIG_CMD)이 사용되는 경우, block striding length 파라미터는 제2 UCI 명령 또는 제2 UCI 명령과 상이한 제3 UCI 명령(예컨대, SESSION_SET_APP_CONFIG_CMD)을 통해 전달될 수 있다. 본 개시에서, block striding length 파라미터는 block stride length 파라미터로 지칭될 수 있다.
실시예로서, 제3 UCI 명령은 해당 UWB 세션에 대한 어플리케이션(APP) 설정 파라미터를 UWBS 상에서 설정하기 위해 사용되는 UCI 명령일 수 있다. 일 실시예에서, 제3 UCI 명령은 제2 UCI 명령처럼, TVL 구조를 갖는 적어도 하나의 파라미터 필드를 포함하고, 적어도 하나의 파라미터 필드는 block striding length 파라미터를 위한 필드를 포함할 수 있다.
block striding length 파라미터는 스킵 될 레인징 블록의 개수를 알려줄 수 있다. 예를 들면, block striding length 파라미터는 block striding length 파라미터가 수신된 현재 레인징 블록이 완료(completion)된 후에, 얼마나 많은 레인징 블록이 스킵되는지를 지시할 수 있다. 한편, 상술한 것처럼, 스킵되는 레인징 블록에서, UWB 장치는 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 즉, UWB 장치는 스킵되는 레인징 블록에서 UWB 앵커들로부터의 레인징 메시지를 overhearing 하지 않는다.
<제2 실시예 (UWBS의 제어에 따른 전력 절감 동작)>
제2 실시예에서, 전력 절감 동작은 UWBS의 upper layer의 도움 없이, UWBS 자체적으로 수행 또는 제어될 수 있다. UWBS 자체에 전력 절감 기능이 탑재되는 경우, upper layer에서 별도의 동작을 하지 않더라도, 충분히 전력 소비를 절감시킬 수 있다. 이처럼, UWBS 레벨에서 전력 절감 동작을 제어하는 경우, 이를 위한 upper layer와의 인터페이싱 동작(명령/응답/통지 동작)이 불필요하여, upper layer 레벨에서 제어하는 것에 비해, 더 빠르고 세밀한 UWBS에 대한 on/off 동작 처리(예컨대, 실시간 on/off 동작 처리)가 가능하다.
<2-1 실시예 (Initiator 앵커로부터 수신된 신호의 세기(strength)에 기초한 클러스터(셀) 필터링)>
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 신호 세기에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 15의 실시예는 전력 절감 동작이 UWBS에 의해 제어되는 상술한 제2 실시예의 일 예에 해당한다. 따라서, 도 15의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWBS의 동작으로 이해될 수 있다.
도 15(a)를 참조하면, UWB 장치는 적어도 하나의 클러스터의 각 Initiator 앵커로부터 레인징 메시지(예컨대, Poll 메시지)를 수신할 수 있다(동작 1). 예를 들면, 도 15(a)에 도시된 것처럼, UWB 장치는 2,4,5,6,7번 클러스터의 각 Initiator 앵커로부터 Poll 메시지를 수신할 수 있다.
UWB 장치는 레인징 메시지의 신호 세기를 획득할 수 있다(동작 2). 실시예로서, UWB 장치는 레인징 메시지의 수신 신호 세기(예컨대, RSSI(Received Signal Strength Indicator))를 획득할 수 있다.
UWB 장치는 레인징 메시지의 신호 세기가 미리 설정된 스레시홀드(예컨대, -70 dBm) 이하인지를 결정할 수 있다(동작 3). 신호 세기가 스레시홀드 이하인 클러스터의 예로는, 주변에서 사용하지 않는 클러스터, UWB 장치로부터 거리가 멀리 떨어진 클러스터, 장애물(예컨대, 벽, 문)로 차단된 클러스터가 포함될 수 있다.
레인징 메시지의 신호 세기가 미리 설정된 스레시홀드 이하인 경우, UWB 장치는 해당 레인징 메시지를 전송한 Initiator가 속하는 클러스터의 레인징 라운드를 인-액티브 레인징 라운드로 전환할 수 있다(동작 4). 이 경우, UWB 장치는 해당 레인징 라운드에서 이후에 전송되는 레인징 메시지(예컨대, Response 메시지, Final 메시지)를 수신하지 않고, 인-액티브 상태로 동작할 수 있다.
예컨대, 도 15(b)를 참조하면, UWB 장치는 각 레인징 라운드에서 Initiator 앵커로부터 전송된 Poll 메시지를 수신할 수 있다. 도시된 것처럼, 제1 레인징 라운드와 연관된 제1 클러스터의 Initiator 앵커로부터 수신된 Poll 메시지의 신호 세기(RSSI)는 -90dbm이고, 제2 레인징 라운드와 연관된 제2 클러스터의 Initiator 앵커로부터 수신된 Poll 메시지의 신호 강도(RSSI)는 -56dbm이고, ... 제6 레인징 라운드와 연관된 제6 클러스터의 Initiator 앵커로부터 수신된 Poll 메시지의 신호 강도(RSSI)는 -60dbm이고, 제7 레인징 라운드와 연관된 제7 클러스터의 Initiator 앵커로부터 수신된 Poll 메시지의 신호 강도(RSSI)는 -70dbm이고, 제8 레인징 라운드와 연관된 제8 클러스터의 Initiator 앵커로부터 수신된 Poll 메시지의 신호 강도(RSSI)는 -85dbm이고, 제9 레인징 라운드와 연관된 제9 클러스터의 Initiator 앵커로부터 수신된 Poll 메시지의 신호 강도(RSSI)는 -90dbm일 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 미리 설정된 스레시홀드(-70dBm) 이하인 신호 세기를 갖는 Poll 메시지가 수신된 레인징 라운드(예컨대, 레인징 라운드 1, 8 및 9)를 식별하고, 해당 레인징 라운드를 인-액티브 레인징 라운드로 전환시킬 수 있다. 이렇게 인-액티브 레인징 라운드로 전환된 레인징 라운드에서, UWB 장치는 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 해당 라운드에서 전송되는 UWB 앵커들의 레인징 메시지를 수신할 수 없다.
한편, 현재 레인징 블록에서 수신 신호 세기에 기초하여 인-액티브 레인징 라운드로 전환된 레인징 라운드는 다음 레인징 블록(들)에서도 인-액티브 레인징 라운드로 유지될 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, UWB 장치는 각 Initiator 앵커의 Poll 메시지의 신호 세기를 매번 확인할 수 있고, 이 경우, UWB 장치는 다음 레인징 블록의 각 레인징 라운드에서 Poll 메시지의 전송을 위한 슬롯에서 액티브 상태로 동작하여, 각 Initiator 앵커의 Poll 메시지를 수신할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 장치는 각 Initiator 앵커의 Poll 메시지의 신호 세기를 주기적으로 확인할 수 있고, 이 경우, UWB 장치는 다음 주기의 Poll 메시지의 신호 세기를 확인하는 레인징 블록(다음 주기 레인징 블록) 이전의 레인징 블록에서는 해당 레인징 라운드를 인-액티브 레인징 라운드로 유지하고, 다음 주기 레인징 블록에서 해당 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 전환시킬 수 있다.
<2-2 실시예 (UWBS에서 사용자 위치에 기초한 클러스터(셀) 필터링)>
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 사용자 위치에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 16의 실시예는 전력 절감 동작이 UWBS 에 의해 제어되는 상술한 제2 실시예의 일 예에 해당한다.
도 16의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWBS의 동작에 해당한다. 따라서, 도 16의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWBS의 동작으로 이해될 수 있다.
도 16(a)를 참조하면, UWB 장치는 적어도 하나의 클러스터의 UWB 앵커들로부터 레인징 메시지들(예컨대, Poll/Response/Final 메시지)를 수신할 수 있다(동작 1).
일 실시예에서, 클러스터에서 전송되는 레인징 메시지들은 UWB 장치의 UWBS가 UWB 장치(사용자)의 위치를 계산(또는, 추정)하기 위해 필요한 추가 정보(필요 추가 정보)를 포함하고, UWBS는 상위 레이어의 도움 없이, 이 필요 정보를 이용하여 사용자의 위치를 추정할 수 있는 계산 능력(computational power)을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 필요 추가 정보는 해당 클러스터 또는 전체 클러스터에 속하는 앵커들의 좌표에 대한 정보(앵커 위치 정보) 및/또는 클러스터 배치 구조를 포함하는 맵 정보를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 필요 추가 정보는 Poll 메시지, Response 메시지 또는 Final 메시지 중 적어도 하나에 포함될 수 있다.
일 실시예에서, UWB 장치는 수신된 레인징 메시지들에 포함된 정보에 기초하여 UWB 장치의 위치를 추정(또는, 계산)할 수 있다. 이를 통해, UWB 장치의 위치 좌표가 획득될 수 있다(동작 2-1).
이 경우, UWB 장치는 추정된 위치에 기초하여 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다. 예를 들면, UWB 장치는 도 16(a)에 도시된 것처럼, 추정된 위치 좌표(x,y)를 기초로 인접한 클러스터(예컨대, 4,5,6,7번 클러스터)를 액티브 클러스터로 선택하고, 도 16(b)에 도시된 것처럼, 액티브 클러스터로 선택된 클러스터와 연관된 레인징 라운드(예컨대, 4,5,6,7번 레인징 라운드)를 액티브 라운드로 선택할 수 있다. 이 경우, 나머지 레인징 라운드(예컨대, 1,2,8,9번 등의 레인징 라운드)는 인-액티브 레인징 라운드로 선택될 수 있다.
다른 실시예에서, UWB 장치는 수신된 레인징 메시지들에 포함된 정보에 기초하여 TDoA 값을 추정(또는, 계산)할 수 있다(동작 2-2).
이 경우, UWB 장치는 계산된 TDoA 값의 분포를 이용하여 가장 근접한 클러스터를 추정할 수 있다. 예를 들면, UWB 장치는 아래의 수학식 2을 이용하여, 가장 근접한(nearest) 클러스터(셀)의 인덱스를 결정할 수 있다.
위 수학식 2의 
은 클러스터(셀)의 인덱스를 나타낸다. 
는 인덱스가 
인 클러스터(셀)의 i번째 responder UWB anchor와 initiator UWB anchor와의 tdoa값을 의미한다.
예를 들어, 클러스터1에서 계산된 tdoa값이 -0.5, 1, 1.5인 경우 
는 3이다 (= |-0.5| + |1| + |1.5|).
위 수학식2의 정성적 의미는, 만약 UWB 장치가 어떤 클러스터의 중심에 위치하는 경우, TDoA값이 0에 근접하게 계산됨을 의미, 즉 UWB 앵커와 UWB 장치간의 거리가 거의 유사하다는 성질을 이용하여, UWB 장치와 가장 근접한 클러스터의 중심을 추정하는 방식으로 설명될 수 있다.
또한, UWB 장치는 가장 근접한 클러스터에 대한 정보에 기초하여 액티브 라운드를 선택할 수 있다. 예를 들면, UWB 장치는 도 16(a)에 도시된 것처럼, 가장 근접한 클러스터(예컨대, 5번 클러스터) 및 가장 근접한 클러스터에 인접한 클러스터(예컨대, 4,6,7번 클러스터)를 액티브 클러스터로 선택하고, 도 16(b)에 도시된 것처럼, 액티브 클러스터로 선택된 클러스터와 연관된 레인징 라운드(예컨대, 4,5,6,7번 레인징 라운드)를 액티브 라운드로 선택할 수 있다. 이 경우, 나머지 레인징 라운드(예컨대, 1,2,8,9번 등의 레인징 라운드)는 인-액티브 레인징 라운드로 선택될 수 있다.
UWB 장치의 위치를 직접 계산하는 대신에, TDoA(TDoA 분포)를 계산하는 경우, UWB 장치가 해당 클러스터에서 전송되는 모든 레인징 메시지들을 수신하지 않고, 일부 레인징 메시지만을 수신(예컨대, Initiator 앵커의 Poll 메시지 및 두 Responder 앵커의 Response 메시지만 수신)하더라도 TDoA의 계산이 가능하며, 더 낮은 계산 능력을 요구한다는 이점을 갖는다.
<2-3 실시예 (특정 레인징 라운드에서 복수의 Initiator 앵커로부터 수신된 신호의 세기에 기초하여 클러스터(셀) 필터링)(레인징 메시지(Poll/Response/Final 메시지) traffic shaping 실시예)>
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 특정 레인징 라운드에서의 수신 신호 세기에 기초하여 전력 절감 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 17의 실시예는 전력 절감 동작이 UWBS 에 의해 제어되는 상술한 제2 실시예의 일 예에 해당한다.
도 17의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWBS의 동작에 해당한다. 따라서, 도 16의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWBS의 동작으로 이해될 수 있다.
도 17의 실시예에서는, Initiator 앵커로부터 전송되는 Poll 메시지가 전송되는 레인징 라운드와, Responder 앵커로부터 전송되는 Response 메시지 및 Initiator 앵커로부터 전송되는 Final 메시지가 전송되는 레인징 라운드가 구별된다. 본 개시에서, Poll 메시지만을 전송하는 레인징 라운드는 Poll 레인징 라운드로 지칭될 수 있다.
도 17의 실시예에서, 레인징 블록은 적어도 하나의 Poll 레인징 라운드를 포함할 수 있다.
도 17의 실시예에서는, Poll 레인징 라운드 이외의 나머지 레인징 라운드가 인-액티드 라운드로 초기 설정된 것으로 가정한다. 즉, UWB 장치는 초기에 Poll 레인징 라운드에서 액티브 상태로 동작하고, 나머지 레인징 라운드에서 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, UWB 장치는 Poll 레인징 라운드 및 나머지 레인징 라운드에서 액티브 상태로 초기 동작할 수 있다.
도 17(a)를 참조하면, UWB 장치는 Poll 레인징 라운드에서 복수의 Initiator 앵커로부터 Poll 메시지를 수신할 수 있다(동작 1). 실시예로서, Poll 레인징 라운드는 Poll 레인징 라운드에서 Poll 메시지를 전송하는 복수의 Initiator 앵커가 속하는 각 클러스터의 레인징 라운드 보다 앞에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 레인징 블록은 복수의 Poll 레인징 라운드를 포함할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 각 Poll 레인지 라운드에서, 배치된 모든 클러스터들 중 일부의 Initiator 앵커들로부터 전송된 Poll 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들면, 도 17(b)에 도시된 것처럼, UWB 장치는 제1 Poll 레인징 라운드에서 1,2,3번 클러스터의 각 Initiator 앵커로부터 전송된 Poll 메시지를 수신할 수 있고, 제2 Poll 레인징 라운드에서 4,5,6,7번 클러스터의 각 Initiator 앵커로부터 전송된 Poll 메시지를 수신할 수 있다. 이 경우, 제1 Poll 레인징 라운드는 1,2,3번 클러스터의 각 레인징 라운드 앞에 위치하고, 제2 Poll 레인징 라운드는 4,5,6,7번 클러스터의 각 레인징 라운드 앞에 위치한다.
다른 실시예에서, 하나의 레인징 블록은 하나의 Poll 레인징 라운드를 포함할 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 단일 Poll 레인지 라운드에서, 배치된 모든 클러스터들 전부의 Initiator 앵커들로부터 전송된 Poll 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들면, UWB 장치는 하나의 POLL 레인징 라운드에서 모든 클러스터(1 내지 13번 클러스터)의 각 Initiator 앵커로부터 전송된 Poll 메시지를 수신할 수 있다.
UWB 장치는 Poll 메시지의 수신 신호 세기를 획득할 수 있다. UWB 장치는 해당 Poll 레인징 라운드에서 수신된 Poll 메시지의 각각에 대하여 수신 신호 세기를 측정할 수 있다.
UWB 장치는 Poll 메시지의 신호 세기가 미리 설정된 스레시홀드(예컨대, -70 dBm) 이상인지를 결정할 수 있다(동작 2).
Poll 메시지의 신호 세기가 미리 설정된 스레시홀드 이상인 경우, UWB 장치는 해당 Poll 메시지를 전송한 Initiator 앵커가 속하는 클러스터의 레인징 라운드를 액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다(동작 3). 이 경우, UWB 장치는 해당 레인징 라운드에서 해당 Poll 메시지 이후에 전송되는 Response 메시지 및 Final 메시지를 수신할 수 있다(동작 3-1). 예를 들면, 도 17(a)에서와 같이, UWB 장치에 인접한 4,5,6,7번 클러스터의 각 Initiator 앵커로부터 제2 Poll 레인징 라운드에서 수신된 Poll 메시지의 신호 세기는 스레시홀드 이상에 해당할 수 있다. 이 경우, 도 17(b)에서와 같이, 4,5,6,7번 클러스터의 레인징 라운드는 액티브 레인징 라운드로 선택될 수 있다. 따라서, UWB 장치는 해당 액티브 레인징 라운드에서 액티브 상태로 동작하여 또는 wake-up하여, Response 메시지 및 Final 메시지를 수신할 수 있다.
Poll 메시지의 신호 세기가 미리 설정된 스레시홀드 미만인 경우, UWB 장치는 해당 Poll 메시지를 전송한 Initiator 앵커가 속하는 클러스터의 레인징 라운드를 인-액티브 레인징 라운드로 선택할 수 있다(동작 4). 이 경우, UWB 장치는 해당 레인징 라운드에서 인-액티브 상태(sleep 상태)로 동작하며, 해당 레인징 라운드에서 전송되는 Response 메시지 및 Final 메시지를 수신할 수 없다(동작 4-1). 예를 들면, 도 17(a)에서와 같이, UWB 장치로부터 멀리 떨어진 1,2,3번 클러스터의 각 Initiator 앵커로부터 제1 Poll 레인징 라운드에서 수신된 Poll 메시지의 신호 세기는 스레시홀드 미만에 해당할 수 있다. 이 경우, 도 17(b)에서와 같이, 1,2,3번 클러스터의 레인징 라운드는 인-액티브 레인징 라운드로 선택될 수 있다. 따라서, UWB 장치는 해당 액티브 레인징 라운드에서 인-액티브 상태로 동작하여 또는 sleep하여, Response 메시지 및 Final 메시지를 수신할 수 없다.
도 17의 실시예는, 도 15의 실시예에 비해, UWB 장치가 sleep 상태에서 동작하는 연속적인 기간이 길다. 예를 들면, 도 17(b)에 도시된 것처럼, UWB 장치가 인접한 3개의 레인징 라운드에 연속하여 sleep 상태로 동작할 수 있다. 이 경우, 잦은 상태 전환(예컨대, 액티브 상태에서 sleep 상태로 전환 또는 sleep 상태에서 액티브 상태로 전환)으로 인해 발생되는 전력 소모를 줄일 수 있다.
다만, 도 17의 실시예의 경우, 도 15의 실시예에 비해, Poll 메시지만의 전송을 위한 별도의 레인징 라운드를 설정해야 한다. 이는 자원(resource) 이용의 효율성을 떨어뜨릴 수 있다.
따라서, 상황에 맞게, 도 15의 실시예 또는 도 17의 실시예를 적절히 선택하여 사용할 필요가 있다.
<2-4 실시예 (클러스터(셀) 선택 및 핸드 오버 실시예)>
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하기 위한 클러스터 배치 구조 및 레인징 블록 구조의 일 예를 나타낸다.
도 18의 실시예는 전력 절감 동작이 UWBS 에 의해 제어되는 상술한 제2 실시예의 일 예일 수 있다.
도 18의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWBS의 동작에 해당한다. 따라서, 도 18의 UWB 장치의 동작은 UWB 장치의 UWBS의 동작으로 이해될 수 있다.
도 18(a)를 참조하면, 클러스터 선택 및 핸드 오버를 위해 UWB 앵커들이 특정 영역에 적절히 배치될 수 있다. 또한, 복수의 UWB 앵커가 하나의 클러스터를 구성할 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 정사각형 영역 또는 직사각형 영역의 각 꼭지점에 4개의 UWB 앵커가 배치되고, 이렇게 배치된 4개의 UWB 앵커가 해당 영역에 대응하는 하나의 클러스트를 구성할 수 있다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 클러스터를 구성하는 앵커의 수는 다양할 수 있고, 또한, 클러스터를 구성하는 복수의 앵커는 다양한 방식으로 배치(예컨대, 정 오각형의 각 꼭지점에 배치)될 수 있다.
도 18(b)를 참조하면, 각 클러스터 별로 레인징 라운드가 할당될 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 레인징 블록은 각 클러스터 별로 할당된 레인징 라운드를 포함할 수 있다.
실시예로서, OOB 또는 앱(APP) 기반 위치 결정 방식의 경우, UWB 앵커들은 자신의 위치 정보를 전송할 필요가 없다. 이 경우, OOB 절차를 통해 또는 앱 설치 절차를 통해, 앵커들의 위치 정보가 DL-TDoA 동작을 수행하기 이전에 UWB 장치로 전달될 수 있다. 그렇지 않은 경우(otherwise)(예컨대, UWBS의 제어에 따른 전력 절감 동작의 경우), UWB 앵커들은 자신의 위치 정보를 자신의 메시지/패킷에 포함시켜야 한다.
한편, UWB 장치는 도 18(a)에서와 같이, 모든 클러스터의 UWB 앵커들로부터 메시지/패킷들을 수신하는 것이 아니라, 일부 클러스터의 UWB 앵커들 또는 일부 클러스터의 일부 UWB 앵커(예컨대, Initiator(Master) 앵커)로부터 메시지/패킷들을 수신하는 선택적 스캐닝을 이용할 수 있다. 선택적 스캐닝을 사용하는 경우, UWB 장치의 전력 소비가 감소될 수 있다. 이러한 선택적 스캐닝 및 연속적인 localization을 위해, 후술할 클러스터 선택 및 핸드오버 메커니즘이 요구된다.
이하에서는 도 19 및 20을 참조하여 클러스터 선택 및 핸드오버 메커니즘을 설명한다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 장치가 클러스터 선택 및 핸드오버 동작을 수행하는 방법의 각 단계에 대응하는 신호의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19 및 20의 실시예에서는, UWB 앵커들이 특정 영역에 적절히 배치된 것으로 가정한다. 또한, UWB 앵커들이 자신의 스케쥴링 된 슬롯(scheduled slot)에서 자신의 메시지를 전송하는 것으로 가정한다. 또한, 하나의 클러스터(셀)이 자신의 고유한 라운드(레인징 라운드)를 갖는 것으로 가정한다. 또한, 클러스터의 마스터 앵커가 자신의 메시지에 레인징 블록의 길이를 포함하는 것으로 가정한다. 실시예로서, 해당 영역에 배치된 클러스터의 앵커들 중 적어도 하나가 마스터 앵커로 설정될 수 있다. 예를 들면, 해당 클러스터의 Initiator 앵커가 마스터 앵커로 설정될 수 있다. 도 19 및 20의 실시예에서는, Initiator 앵커가 마스터 앵커인 것으로 가정하고 실시예들을 설명한다.
도 19 및 20의 실시예에서, 사용자의 UWB 장치는 모바일 또는 모바일 장치로 지칭될 수 있다.
도 19를 참조하면, UWB 장치는 장치의 전원을 켤 수 있다(1910). 전원이 켜진 경우, UWB 장치는 초기 상태로 동작할 수 있다.
UWB 장치는 적어도 하나의 레인징 블록을 풀 스캐닝(full scanning)할 수 있다(1920). UWB 장치는 전원이 켜진 이후, 적어도 하나의 레인징 블록을 풀 스캐닝할 수 있다. 이러한 풀 스캐닝을 통해, UWB 장치는 각 클러스터에서 UWB 앵커들로부터 수신된 신호에 대한 신호 세기(RSSI)들의 평균 값(신호 세기 평균 값)을 획득할 수 있다. 한편, 이 신호 세기 평균 값을 안정화(stabilize)시키기 위해, UWB 장치는 필요한 수만큼 복수의 레인징 블록을 풀 스캐닝할 수도 있다.
도 20(a)를 참조하면, 풀 스캐닝 단계에서, UWB 장치(mobile)은 배치된 모든 클러스터로부터 신호를 수신할 수 있다. 이를 통해, 각 클러스터에 대한 신호 세기 평균 값이 획득될 수 있다.
UWB 장치는 특정 클러스터를 선택할 수 있다(1930). 실시예로서, UWB 장치는 각 클러스터의 신호 세기 평균 값을 비교하여, 가장 높은 신호 세기 평균 값을 갖는 클러스터를 선택할 수 있다. 실시예로서, UWB 장치는 클러스터를 선택하기 위해 추가적인 인덱스를 사용할 수 있다.
도 20(b)를 참조하면, 클러스터 선택 단계에서, 선택된 클러스터는 UWB 장치가 현재 위치하는 클러스터에 해당할 수 있다.
UWB 장치는 선택된 클러스터에서 DL-TDoA 동작을 수행하고, 후보(candidate) 클러스터(들)을 트래킹(tracking)할 수 있다(1940). 실시예로서, UWB 장치는 후보 클러스터(들)에 할당된 레인징 라운드(들)의 첫 번째 슬롯을 스캐닝함으로써, 후보 클러스터(들)의 각 Initiator(마스터) 앵커의 수신 신호 세기(RSSI)를 트래킹할 수 있다. 일 실시예에서, UWB 장치는 후보 클러스터(들)의 수를 감소시키기 위해 추가적인 인덱스를 사용할 수 있다.
도 20(c)를 참조하면, DL-TDoA 및 후보 클러스터 트래킹 단계에서, UWB 장치는 선택된 클러스터의 각 앵커로부터 전송되는 메시지들(예컨대, Poll/Response/Final 메시지)를 수신하여 DL-TDoA 동작을 수행할 수 있다. 또한, UWB 장치는 예컨대, 선택된 클러스터에 인접한 복수의 후보 클러스터들의 각 Initiator(마스터) 앵커들로부터 메시지(예컨대, Poll 메시지)를 수신할 수 있다.
UWB 장치는 핸드오버가 예상되는지를 결정할 수 있다(1950). 즉, UWB 장치는 핸드오버의 준비를 할 수 있다.
실시예로서, UWB 장치는 다음 조건들 중 일부 또는 전부가 만족되는 경우, 핸드오버를 준비할 수 있다.
- 특정 후보 클러스터에 대한 RSSI(들)이 증가됨
- 특정 후보 클러스터에 대한 RSSI(들)이 스레시홀드를 만족함
- UWB 장치가 핸드오버를 준비할지 여부를 결정하기 위해 추가적인 인덱스를 사용할 수 있음. (실시예로서, 해당 추가적인 인덱스는 UWB 장치의 가속도 센서 및 관성 센서로부터 추정된 UWB 장치의 움직임 패턴일 수 있다. 예를 들어, UWB 장치의 가속도 센서 및 관성 센서의 값을 통해 추정한 UWB 장치의 움직임이 '정지'라고 한다면, 핸드오버를 준비하지 않을 수 있다.)
실시예로서, UWB 장치는 하나 이상의 클러스터를 핸드오버를 위한 타겟 클러스터로 선택할 수 있다.
도 20(d)를 참조하면, 핸드오버 준비 단계에서, UWB 장치는 예컨대, 후보 클러스터들의 각 Initiator(마스터) 앵커들로부터 메시지를 수신하고, 각 클러스터에 대한 수신 신호 세기(RSSI)들의 변화를 확인할 수 있다.
핸드오버가 예상되지 않는 경우, UWB 장치는 동작(1940)을 다시 수행할 수 있다.
핸드오버가 예상되는 경우, UWB 장치는 선택된 클러스터 및 타겟 클러스터에서 DL-TDoA 동작을 수행할 수 있다(1960). 이를 통해, UWB 장치는 각 클러스터 또는 가상의 통합된 클러스터(virtually integrated cluster)에서 UWB 장치의 위치를 획득할 수 있다. 또한, UWB 장치는 각 클러스터에 대한 수신 신호 세기(RSSI)들의 평균 값을 획득할 수 있다.
도 20(e)를 참조하면, 선택된 클러스터 및 타겟 클러스터에서의 DL-TDoA 동작 단계에서, UWB 장치는 선택된 클러스터와 타겟 클러스터의 각 앵커들로부터 메시지를 수신하고, 이에 기초하여 UWB 장치의 위치 및 각 클러스터에 대한 수신 신호 세기(RSSI)들의 평균 값을 획득할 수 있다.
UWB 장치는 장치가 타겟 클러스터 내에 있는지를 결정할 수 있다(1970). 이를 통해, UWB 장치는 핸드오버를 수행할지를 결정할 수 있다.
실시예로서, UWB 장치는 다음 조건들 중 일부 또는 전부가 만족되는 경우, 장치가 타겟 클러스터 내에 있음을 결정할 수 있다.
- 타겟 클러스터에 대한 RSSI들의 평균 값이 가장 높은 값을 가짐
- 타겟 클러스터의 후보 클러스터들의 RSSI들이 스레시홀드 보다 높지 않음
- UWB 장치가 핸드오버를 준비할지 여부를 결정하기 위해 추가 인덱스를 사용할 수 있음. (실시예로서, 해당 추가적인 인덱스는 UWB 장치의 가속도 센서 및 관성 센서로부터 추정된 UWB 장치의 움직임 패턴일 수 있다. 예를 들어, UWB 장치의 가속도 센서 및 관성 센서의 값을 통해 추정한 UWB 장치의 움직임이 '정지'라고 한다면, 핸드오버를 준비하지 않을 수 있다.)
도 20(f)를 참조하면, 핸드오버 결정 단계에서, UWB 장치는 선택된 클러스터 및 타겟 클러스터의 각 앵커들로부터 메시지를 수신할 수 있다. 또한, UWB 장치는 타겟 클러스터의 각 후보 클러스터(들)의 특정 앵커(예컨대, Initiator 앵커)로부터 메시지를 수신할 수 있다. 이를 통해, 선택된 클러스터, 타겟 클러스터 및 타겟 클러스터의 후보 클러스터(들)의 각각에 대한 신호 세기 평균 값 값을 획득할 수 있다.
장치가 타겟 클러스터 내에 있지 않은 경우, UWB 장치는 동작(1960)을 다시 수행할 수 있다.
장치가 타겟 클러스터 내에 있는 경우, UWB 장치는 타겟 클러스터로 핸드오버할 수 있다(1980). 타겟 클러스터로 핸드오버 한 후에, UWB 장치는 타겟 클러스터를 선택된 클러스터로서 취급할 수 있고, 타겟 클러스터의 이웃(neighbor) 클러스터(들)을 후보 클러스터로서 설정할 수 있다.
도 20(g)를 참조하면, 핸드오버 단계에서, 타겟 클러스터는 선택된 클러스터로 취급될 수 있고, 타겟 클러스터에 인접한 클러스터들은 후보 클러스터로 설정될 수 있다. 이 경우, UWB 장치는 변경된, 선택된 클러스터와 후보 클러스터를 기초로 상술한 동작 1940 내지 동작 1980을 다시 수행할 수 있다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 제1 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 21의 실시예에서, UWB 장치는 도 1의 UWB 장치에 해당하거나 또는 UWB 장치를 포함하거나, 또는 UWB 장치의 일부를 포함하는 전자 장치일 수 있다.
도 21의 실시예에서, UWB 장치는 DL-TDoA를 위한 Tag 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 21의 실시예의 제1 방법은, UWB 장치의 upper layer(예컨대, UWB 프레임워크 또는 어플리케이션 레이어 또는 UWB 프레임워크와 어플리케이션을 포함하는 프로세서(어플리케이션 프로세서))에 의해 수행될 수 있다. 도 21의 방법은 도 10 내지 14의 방법에 대한 설명을 참조할 수 있다.
도 21을 참조하면, UWB 장치는 상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다(2110).
UWB 장치는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 명령을 UWB 서브시스템으로 전달할 수 있다(2120).
UWB 장치는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행할 수 있다(2130).
실시예로서, 상기 움직임 정보는 상기 UWB 장치의 이동 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스를 지시하는 비트 맵을 포함하는 제1 정보 또는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스의 리스트를 포함하는 제2 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 명령은 스킵 될 레인징 블록의 수를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 레인징 블록은 복수의 클러스터의 각각에 대하여 할당된 복수의 레인징 라운드를 포함하고, 상기 각 클러스터는 복수의 UWB 앵커를 포함할 수 있다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 제2 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22의 실시예에서, UWB 장치는 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치에 해당하거나 또는 UWB 장치를 포함하거나, 또는 UWB 장치의 일부를 포함하는 전자 장치일 수 있다.
도 22의 실시예에서, UWB 장치는 DL-TDoA를 위한 Tag 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 22의 실시예의 제1 방법은, UWB 장치의 UWB 서브시스템(UWB 칩)에 의해 수행될 수 있다. 도 22의 방법은 도 15 내지 20의 방법에 대한 설명을 참조할 수 있다.
도 22를 참조하면, UWB 장치는 상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 수신 신호 세기 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택할 수 있다(2210).
UWB 장치는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행할 수 있다(2220).
실시예로서, 상기 수신 신호 세기 정보는 복수의 클러스터의 각각의 Initiator UWB 앵커로부터 수신된 복수의 제1 메시지에 기초하여 획득될 수 있다.
실시예로서, 상기 복수의 제1 메시지는 해당 클러스터에 대하여 할당된 레인징 라운드에서 각각 수신되거나, 또는, 상기 복수의 제1 메시지는 상기 복수의 제1 메시지를 위해 할당된 레인징 라운드에서 함께 수신될 수 있다.
실시예로서, 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스를 지시하는 비트 맵을 포함하는 제1 정보 또는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스의 리스트를 포함하는 제2 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 레인징 블록은 복수의 클러스터의 각각에 대하여 할당된 복수의 레인징 라운드를 포함하고, 상기 각 클러스터는 복수의 UWB 앵커를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 위치 정보는, 상기 UWB 장치의 위치 좌표 정보 또는 상기 UWB 장치에 가장 가까운(nearest) 클러스터에 대한 정보 중 하나이고, 상기 UWB 장치에 가장 가까운 클러스터에 대한 정보는 각 클러스터에 대한 TDoA 값의 분포에 기초하여 획득될 수 있다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 장치의 구조를 나타낸다.
도 23의 실시예에서, UWB 장치는 도 1의 UWB 장치에 해당하거나 또는 UWB 장치를 포함하거나, 또는 UWB 장치의 일부를 포함하는 전자 장치일 수 있다.
도 23의 실시예에서, UWB 장치는 DL-TDoA를 위한 태그 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 23을 참고하면, UWB 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 또는 OOB 통신(예컨대, BLE 통신)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(2420)는, 예컨대, 도 1 내지 22를 참조하여 설명한 UWB 장치의 동작(예컨대, UWB 장치의 프레임워크 또는 UWBS의 동작)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(2320)는 UWB 앵커가 전송하는 레인징 메시지들을 수신하여, DL-TDoA 동작을 수행할 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 데이터(예컨대, 액티브 레인징 라운드 정보)를 저장할 수 있다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른, UWB 앵커의 구조를 나타낸다.
도 24의 실시예에서, UWB 앵커는 도 1의 UWB 장치에 해당하거나 또는 UWB 장치를 포함하거나, 또는 UWB 장치의 일부를 포함하는 전자 장치일 수 있다.
도 24의 실시예에서, UWB 앵커는 DL-TDoA를 위한 앵커 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다. 예를 들면, UWB 앵커는 Initiator 앵커 또는 Responder 앵커일 수 있다.
도 24를 참고하면, UWB 앵커는 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, UWB 통신을 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 22를 참조하여 설명한 UWB 앵커의 동작(예컨대, 레인징 메시지의 전송 동작)을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(2420)는 UWB 앵커는 DL-TDoA를 위한 레인징 메시지들을 전송할 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 22를 참조하여 설명한 방법을 위해 필요한 정보 및 데이터(예컨대, 응답 시간 정보, 앵커 위치 정보)를 저장할 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 (13)
- UWB 장치의 방법에 있어서,
상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택하는 단계;
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 명령을 UWB 서브시스템으로 전달하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 움직임 정보는 상기 UWB 장치의 이동 방향에 대한 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스를 지시하는 비트 맵을 포함하는 제1 정보 또는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스의 리스트를 포함하는 제2 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 명령은 스킵 될 레인징 블록의 수를 지시하는 정보를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 레인징 블록은 복수의 클러스터의 각각에 대하여 할당된 복수의 레인징 라운드를 포함하고,
상기 각 클러스터는 복수의 UWB 앵커를 포함하는, 방법. - UWB 장치의 방법에 있어서,
상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 수신 신호 세기 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 방법. - 제6항에 있어서,
상기 수신 신호 세기 정보는 복수의 클러스터의 각각의 Initiator UWB 앵커로부터 수신된 복수의 제1 메시지에 기초하여 획득되는, 방법. - 제6항에 있어서,
상기 복수의 제1 메시지는 해당 클러스터에 대하여 할당된 레인징 라운드에서 각각 수신되거나, 또는,
상기 복수의 제1 메시지는 상기 복수의 제1 메시지를 위해 할당된 레인징 라운드에서 함께 수신되는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스를 지시하는 비트 맵을 포함하는 제1 정보 또는 상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드의 인덱스의 리스트를 포함하는 제2 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 레인징 블록은 복수의 클러스터의 각각에 대하여 할당된 복수의 레인징 라운드를 포함하고,
상기 각 클러스터는 복수의 UWB 앵커를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 위치 정보는,
상기 UWB 장치의 위치 좌표 정보 또는 상기 UWB 장치에 가장 가까운(nearest) 클러스터에 대한 정보 중 하나이고,
상기 UWB 장치에 가장 가까운 클러스터에 대한 정보는 각 클러스터에 대한 TDoA 값의 분포에 기초하여 획득되는, 방법. - UWB 장치에 있어서,
적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는:
상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 움직임 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택하고,
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 명령을 UWB 서브시스템으로 전달하고, 및
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행하도록 구성되는, UWB 장치.
대한 TDoA 값의 분포에 기초하여 획득되는, UWB 장치. - UWB 장치에 있어서,
적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는:
상기 UWB 장치의 위치 정보 또는 수신 신호 세기 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 레인징 블록에서 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드를 선택하고, 및
상기 적어도 하나의 액티브 레인징 라운드에 대한 정보에 기초하여 DL-TDoA 동작을 수행하도록 구성되는, UWB 장치.
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