KR20230016569A - 무선 통신 시스템에서 사이드링크 포지셔닝 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시(disclosure)는 LTE(long term evolution)와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 관한 것으로서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계, 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 사이드링크 포지셔닝 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SIDELINK POSITIONING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 사이드링크(sidelink)를 통해 포지셔닝(positioning)을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE(long term evolution) 시스템 이후 (post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (device to device communication, D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation, ACM) 방식인 FQAM (hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation) 및 SWSC (sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 사이드링크(sidelink)를 통해 포지셔닝(positioning)을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 때 단말이 위치 측정의 기준이 되는 단말을 선택하기 위한 방법이 필요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계, 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시(disclosure)에서는 단말이 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행하는 방법 및 절차를 제안하기 위한 것이다. 제안된 방법을 통해 사이드링크에서 정확한 위치 측정이 가능해 질 수 있다.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드링크를 통해 이루어지는 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드링크의 전송 및 수신에 사용되는 시간 및 주파수 상에서 자원들의 셋(집합)으로 정의되는 자원 풀(resource pool)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 사이드링크를 통해 단말의 위치를 계산하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 사이드링크를 통해 단말의 위치를 계산하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 사이드링크를 통해 단말의 위치를 계산하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 사이드링크를 통해 target 단말로 포지셔닝을 수행하는 경우에 위치 측정에 사용되는 기준 단말은 측정 소소를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따라 측정 소스가 되는 단말이 사이드링크를 통해 target 단말로 reliability 정보를 지시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 개시의 실시예에 따라 target 단말이 수신 파워 측정을 기반으로 측정 소스를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따라 target 단말이 NLOS 식별을 수행하여 측정 소스를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따라 포지셔닝 측정 방법으로 RTT(round trip time)가 적용되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예에 따라 포지셔닝을 수행하였을 때의 성능을 실험 결과를 통해 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

이하, 본 개시의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시예를 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 첨부 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 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 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 가능하다. 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 가능하다.

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 가능하다.

이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 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, 일 예로서 '~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 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 이동통신 규격 표준화 단체인 3GPP (3rd generation partnership project)가 개시하고 있는 5G 이동통신 규격 상의 무선 접속망 New RAN (NR)과 코어 망인 패킷 코어 (5G System, 혹은 5G Core Network, 혹은 NG Core: next generation core)를 주된 대상으로 하지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 범위를 크게 벗어 나지 아니 하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능 할 것이다.

5G 시스템에서는, 네트워크 자동화 지원을 위해서, 5G 네트워크 망에서 수집된 데이터를 분석하여 제공하는 기능을 제공하는 네트워크 기능인 네트워크 데이터 수집 및 분석 함수 (network data collection and analysis function, NWDAF)가 정의될 수 있다. NWDAF는 5G 네트워크로부터 정보를 수집/저장/분석하여 그 결과를 불특정 네트워크 기능 (network function, NF)에게 제공할 수 있으며, 분석 결과는 각 NF에서 독립적으로 이용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 3GPP 규격(5G, NR, LTE 또는 이와 유사한 시스템의 규격)에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들이 일부 사용될 수 있다. 하지만, 본 개시가 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한 이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 네트워크 엔티티들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용하는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템(NR, New Radio)을 개발 노력이 이루어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 28GHz 주파수 대역과 같은)에서의 자원도 가능하도록 디자인이 되었다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming) 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 그 이외에 5G 통신 시스템에서는 LTE와 달리 15kHz를 포함하여, 30 kHz, 60 kHz, 120kHz 등의 다양한 부반송파 간격(subcarrier spacing)들을 자원하며, 물리 제어 채널(Physical Control Channel)은 Polar Coding을 사용하며, 물리 데이터 채널(Physical Data Channel)은 LDPC(Low Density Parity Check)을 사용한다. 그 이외에 상향링크 전송을 위한 파형(waveform)으로는 DFT-S-OFDM 뿐만 아니라 CP-OFDM도 사용된다. LTE는 TB(Transport Block) 단위의 HARQ(Hybrid ARQ) 재전송이 자원된 반면에 5G는 CB(Code Block)들을 여러 개 묶은 CBG(Code Block Group) 기반의 HARQ 재전송을 추가적으로 자원할 수 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 차량 통신 네트워크 (V2X(Vehicle to Everything) network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 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 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 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.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다. 이와 같이 통신 시스템에서 복수의 서비스가 사용자에게 제공될 수 있으며, 이와 같은 복수의 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 특징에 맞게 각 서비스를 동일한 시구간 내에서 제공할 수 있는 방법 및 이를 이용한 장치가 요구된다. 5G 통신 시스템에서 제공되는 다양한 서비스가 연구되고 있으며, 이 중 하나는 낮은 지연 시간(low latency) 및 높은 신뢰성 (high reliability) 요구 조건을 만족시키는 서비스이다. 또한 모바일 서비스에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있으며, 주로 긴급 서비스 및 상업용 애플리케이션이라는 두 가지 주요 요구사항에 의해 주도되는 위치 기반 서비스 (LBS, Location Based Service)가 빠르게 성장하고 있다. 특히 사이드링크를 이용한 통신의 경우, NR 사이드링크 시스템에서는 단말과 단말 간 유니캐스트(unicast) 통신, 그룹캐스트(groupcast) (또는 멀티캐스트(multicast)) 통신 및 브로드캐스트(broadcast) 통신이 지원된다. 또한 NR 사이드링크는 차량의 도로 주행에 필요한 기본적인 안전 정보 송수신을 목적으로 하는 LTE 사이드링크와 달리 그룹 주행(Platooning), 진보된 주행(Advanced Driving), 확장 센서(Extended Sensor), 원격 주행(Remote Driving)과 같이 보다 진보된 서비스를 제공하는 것에 목표를 두고 있다.

특히, NR 사이드링크에서는 단말 간 사이드링크를 통해 포지셔닝이 수행될 수 있다. 달리 말해, 사이드링크를 통해 전송되는 포지셔닝 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 방법이 고려될 수 있다. 기존의 단말과 기지국의 하향링크 및 상향링크를 통해 전송되는 포지셔닝 신호를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 방법은 단말이 기지국 커버리지 안에 있을 경우에만 가능하다. 하지만 사이드링크 포지셔닝이 도입될 경우, 단말이 기지국 커버리지 밖에 있을 경우에도 단말의 위치 측정이 가능해 질 수 있다. 본 개시에서는 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 때 단말이 위치 측정의 기준이 되는 단말을 선택하기 위한 방법들을 제안한다. 기존의 단말과 기지국의 하향링크 및 상향링크를 통해 수행되는 포지셔닝의 경우에 위치 서버가 위치 측정의 기준이 되는 기지국 또는 TRP (Transmission Reception Point) 정보 등을 제공해 줄 수 있다. 하지만 사이드링크에서는 위치 서버가 이용 가능하지 않을 수 있으며 무엇보다 단말의 이동으로 인하여 단말이 제공한 위치정보가 부정확 할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 사이드링크에서 단말이 위치를 측정하는데 적합한 소스를 선택하기 위한 방법들을 제안한다.

본 명세서의 실시 예는 상술한 시나리오를 지원하기 위해 제안된 것으로, 특히 사이드링크에서 단말의 위치를 측정하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 도 1의 (a)는 사이드링크를 통해 통신하는 모든 단말들(UE-1과 UE-2)이 기지국의 커버리지 내에 위치해 있는 경우(In-Coverage, IC)에 대한 예시를 나타낸다. 모든 단말들은 기지국으로부터 하향링크(downlink: DL)를 통해 데이터 및 제어정보를 수신하거나 기지국으로 상향링크(uplink: UL)를 통해 데이터 및 제어정보를 송신할 수 있다. 이때 데이터 및 제어정보는 사이드링크 통신을 위한 데이터 및 제어정보일 수 있다. 데이터 및 제어정보는 일반적인 셀룰러 통신을 위한 데이터 및 제어정보일 수도 있다. 또한, 단말들은 사이드링크(Sidelink, SL)를 통해 해당 통신을 위한 데이터 및 제어정보를 송/수신 할 수 있다.

도 1을 참조하면, 도 1의 (b)는 단말들 중 UE-1은 기지국의 커버리지 내에 위치하고 UE-2는 기지국의 커버리지 밖에 위치하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 즉, 도 1의 (b)는 일부 단말(UE-2)이 기지국의 커버리지 밖에 위치하는 부분 커버리지(partial coverage, PC)에 관한 예시를 나타낸다. 기지국의 커버리지 내에 위치한 단말(UE-1)은 기지국으로부터 하향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 수신하거나 기지국으로 상향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 송신할 수 있다. 기지국의 커버리지 밖에 위치한 단말(UE-2)은 기지국으로부터 하향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 수신할 수 없으며, 기지국으로 상향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 송신할 수 없다. 단말(UE-2)은 단말(UE-1)과 사이드링크를 통해 해당 통신을 위한 데이터 및 제어정보를 송/수신 할 수 있다.

도 1을 참조하면, 도 1의 (c)는 모든 단말들이 기지국의 커버리지 밖(out-of coverage, OOC)에 위치한 경우에 대한 예시를 나타낸다. 따라서, 단말들(UE-1, UE-2)은 기지국으로부터 하향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 수신할 수 없으며, 기지국으로 상향링크를 통해 데이터 및 제어정보를 송신할 수 없다. 단말들(UE-1, UE-2)은 사이드링크를 통해 데이터 및 제어정보를 송/수신 할 수 있다.

도 1을 참조하면, 도 1의 (d)는 서로 다른 셀에 위치한 단말(UE-1, UE-2)들 간 사이드링크 통신을 수행하는 시나리오에 대한 예시를 나타낸다. 구체적으로, 도 1의 (d)는 단말들(UE-1, UE-2)이 서로 다른 기지국에 접속해 있거나 (RRC 연결 상태) 캠핑해 있는 경우 (RRC 연결 해제 상태, 즉 RRC idle 상태)를 도시한다. 이 때, 단말(UE-1)은 사이드링크에서 송신 단말이고 단말(UE-2)은 수신 단말일 수 있다. 또는 단말(UE-1)이 사이드링크에서 수신 단말이고, 단말(UE-2)이 송신 단말일 수도 있다. 단말(UE-1)은 자신이 접속한 (또는 자신이 캠핑하고 있는) 기지국으로부터 SIB(system information block)을 수신할 수 있으며, 단말(UE-2)은 자신이 접속한 (또는 자신이 캠핑하고 있는) 다른 기지국으로부터 SIB을 수신할 수 있다. 이 때, 상기 SIB는 기존 SIB가 사용되거나 혹은 사이드링크 통신을 위해 별도로 정의된 SIB가 사용될 수 있다. 또한, 단말(UE-1)이 수신한 SIB의 정보와 단말(UE-2)이 수신한 SIB의 정보가 서로 상이할 수 있다. 따라서, 서로 다른 셀에 위치한 단말들(UE-1, UE-2) 간 사이드링크 통신을 수행하기 위해서는 정보가 통일되거나, 이에 대한 정보가 시그널링 되어 각 다른 셀로부터 전송된 SIB 정보를 해석하는 방법이 추가적으로 필요할 수도 있다.

도 1에서는 설명의 편의를 위해 2개의 단말들(UE-1, UE-2)로 구성된 사이드링크 시스템을 도시하였으나 이에 국한되지 않고 더 많은 단말들 간에 통신이 이루어질 수 있다. 또한, 기지국과 단말들간의 인터페이스 (상향링크 및 하향링크)는 Uu 인터페이스로 명명할 수 있고, 단말들 간의 사이드링크 통신은 PC5 인터페이스로 명명할 수 있다. 따라서, 본 개시에서는 이들을 혼용하여 사용할 수 있다. 한편, 본 개시에서 단말은 일반 단말 및 V2X (vehicular-to-everything)을 지원하는 단말을 의미할 수 있다. 구체적으로, 본 개시에서 단말은 보행자의 핸드셋 (예를 들어, 스마트폰)을 의미할 수 있다. 또는 차량 간 통신(vehicular-to-vehicular, V2V)을 지원하는 차량, 차량과 보행자 간 통신(vehicular-to-pedestrian, V2P)을 지원하는 차량 또는 차량과 네트워크 간 통신(vehicular-to-network, V2N)을 지원하는 차량 또는 차량과 교통인프라(infrastructure) 간 통신(vehicular-to-infrastructure, V2I)을 지원하는 차량을 포함할 수 있다. 또한 본 개시에서 단말은, 단말 기능을 장착한 RSU (road side unit), 기지국 기능을 장착한 RSU, 또는 기지국 기능의 일부 및 단말 기능의 일부를 장착한 RSU를 포함할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 기지국은 V2X 통신과 일반 셀룰러 통신을 모두 지원하는 기지국이거나, V2X 통신만을 지원하는 기지국일 수도 있다. 이 때, 기지국은 5G 기지국 (gNB), 4G 기지국 (eNB), 또는 RSU일 수 있다. 따라서, 본 개시에서 기지국은 RSU로 지칭될 수도 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드링크를 통해 이루어지는 통신 방법을 나타내는 도면이다.

도 2의 (a)를 참고하면, UE-1 (201, 예를 들어 TX 단말)과 UE-2 (202, 예를 들어 RX 단말)이 일-대-일로 통신을 수행할 수 있으며, 이를 유니캐스트(unicast) 통신이라고 명명할 수 있다. 사이드링크에서 단말 간 유니캐스트 링크에 정의된 PC5-RRC를 통해 단말 간 capability 정보 및 설정 정보를 교환할 수 있다. 또한 단말 간 유니캐스트 링크에 정의된 사이드링크 MAC CE (Medium Access Control Control Element)를 통해 설정 정보를 교환할 수 있다.

도 2의 (b)를 참고하면, TX 단말과 RX 단말이 일-대-다(多)로 통신을 수행할 수 있으며 이를 그룹캐스트(groupcast) 또는 멀티캐스트(multicast)로 명명할 수 있다. 도 2의 (b)에서 UE-1 (211), UE-2 (212), 및 UE-3 (213)은 하나의 그룹(group)을 형성하여(Group A) 그룹캐스트(groupcast) 통신을 수행하고, UE-4 (214), UE-5 (215), UE-6 (216), 및 UE-7 (217)은 또 다른 그룹(group)을 형성하여(Group B) 그룹캐스트(groupcast) 통신을 수행할 수 있다. 각 단말은 자신이 소속된 그룹 내에서만 그룹캐스트(groupcast) 통신을 수행하고, 서로 다른 그룹 간 통신은 유니캐스트, 그룹캐스트 또는 브로드케스트 통신을 통해 이루어 질 수 있다. 도 2의 (b)에서는 두 개의 그룹(Group A, Group B)이 형성돼 있음을 도시하였으나 이에 국한되지 않는다.

한편, 도 2에 도시하지는 않았으나, 사이드링크에서 단말들은 브로드캐스트(broadcast) 통신을 수행할 수 있다. 브로드캐스트(broadcast) 통신은, 송신 단말이 사이드링크를 통해 전송한 데이터 및 제어정보를 다른 모든 단말들이 수신하는 경우를 의미한다. 일 예로, 도 2의 (b)에서 UE-1 (211)이 브로드캐스트(broadcast)를 위한 송신 단말이라고 가정하는 경우, 모든 단말들(UE-2 (212), UE-3 (213), UE-4 (214), UE-5 (215), UE-6 (216), 그리고 UE-7 (217))은 UE-1 (211)이 송신하는 데이터 및 제어정보를 수신할 수 있다.

NR V2X에서는 LTE V2X에서와 달리 차량 단말이 유니 캐스트를 통해 하나의 특정 노드에게만 데이터를 보내는 형태 및 그룹케스트 (groupcast)를 통해 특정 다수의 노드에게 데이터를 보내는 형태의 지원이 고려될 수 있다. 예를 들어, 두 대 이상의 차량을 하나의 네트워크로 연결하여 군집 형태로 묶여져 이동하는 기술인 그룹주행(Platooning)과 같은 서비스 시나리오에서 이러한 유니 캐스트 및 그룹 캐스트 기술이 유용하게 사용될 수 있다. 구체적으로, 그룹주행으로 연결된 그룹의 리더 노드가 하나의 특정 노드를 컨트롤 하기 위한 목적으로 유니캐스트 통신이 필요할 수 있으며, 특정 다수의 노드로 이루어진 그룹을 동시에 컨트롤 하기 위한 목적으로 그룹 캐스트 통신이 필요할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드링크의 전송 및 수신에 사용되는 시간 및 주파수 상에서 자원들의 셋(집합)으로 정의되는 자원 풀(resource pool)을 설명하기 위한 도면이다. 자원 풀에서 시간 축의 자원 할당 단위(resource granularity)는 슬롯 (Slot)이 될 수 있다. 또한, 주파수 축의 자원 할당 단위는 하나 이상의 PRB (physical resource block)로 구성된 서브채널 (Sub-channel)이 될 수 있다. 본 개시에서는 자원 풀이 시간 상에서 비연속적으로 할당된 경우의 예를 들어 설명하지만, 시간 상에서 자원 풀이 연속적으로 할당될 수도 있다. 또한, 본 개시에서는 자원 풀이 주파수 상에서 연속적으로 할당된 경우의 예를 들어 설명하지만, 주파수 상에서 자원 풀이 비연속적으로 할당되는 방법을 배제하지 않는다.

도 3을 참조하면, 자원 풀이 시간 상으로 비연속적으로 할당된 경우(301)가 도시 되었다. 도 3을 참조하면, 시간 상 자원 할당의 단위(granularity)가 슬롯(slot)으로 이루어지는 경우를 도시한다. 우선 사이드링크 슬롯은 상향링크로 사용되는 슬롯안에서 정의될 수 있다. 구체적으로, 하나의 슬롯내에서 사이드링크로 사용되는 심볼의 길이가 사이드링크 BWP(Bandwidth Part)정보로 설정될 수 있다. 따라서 상향링크로 사용되는 슬롯중에서 사이드링크로 설정되어 있는 심볼의 길이가 보장되지 않는 슬롯들은 사이드링크 슬롯이 될 수 없다. 또한 S-SSB (Sidelink Synchronization Signal Block)이 전송되는 슬롯은 자원 풀에 속하는 슬롯들에서 제외된다. 301을 참조하면, 이와 같은 슬롯들을 제외하고 시간상에서 사이드링크로 사용될 수 있는 슬롯의 셋(집합)이 (

,

,

,...)로 도시 되었다. 301에서 색칠된 부분은 자원 풀에 속한 사이드링크 슬롯들을 나타낸다. 자원 풀에 속한 사이드링크 슬롯들은 비트맵을 통해 자원 풀 정보로 (pre-)configuration될 수 있다. 302를 참조하면, 시간상에서 자원 풀에 속한 사이드링크 슬롯의 셋(집합)이 (

,

,

,...)로 도시 되었다. 본 개시에서 (pre-)configuration의 의미는 단말에 pre-configuration되어 미리 저장되어 있는 설정 정보를 의미할 수도 있고, 단말이 기지국으로부터 cell-common한 방법으로 configuration되는 경우를 의미할 수 도 있다. 여기서 cell-common은 셀안의 단말들이 기지국으로부터 동일한 정보의 설정을 수신함을 의미할 수 있다. 이때, 단말은 기지국으로부터 사이드링크 SL-SIB (sidelink system information block)을 수신하여 cell-common한 정보를 획득하는 방법이 고려될 수 있다. 또한 (pre-)configuration의 의미는 단말이 기지국과 RRC 연결이 수립된 이후 UE-specific한 방법으로 configuration되는 경우를 의미할 수 도 있다. 여기서 UE-specific은 UE-dedicated라는 용어로 대체될 수 도 있으며 단말마다 특정한 값으로 설정 정보를 수신함을 의미할 수 있다. 이때, 단말은 기지국으로부터 RRC 메시지를 수신하여 UE-specific한 정보를 획득하는 방법이 고려될 수 있다. 또한 (pre-)configuration은 자원 풀 정보로 설정되는 방법과 자원 풀 정보에 설정되지 않는 방법이 고려될 수 있다. 자원 풀 정보로 (pre-)configuration되는 경우는 단말이 기지국과 RRC 연결이 수립된 이후 UE-specific한 방법으로 configuration되는 경우를 제외하고는 해당 자원 풀에서 동작하는 단말들은 모두 공통된 설정 정보로 동작될 수 있다. 하지만 (pre-)configuration이 자원 풀 정보에 설정되지 않는 방법은 기본 적으로 자원 풀 설정 정보와 독립적으로 설정되는 방법이다. 예를 들어, 자원 풀에 하나 이상의 모드가 (pre-)configuration 되고 (예를들어, A, B, 그리고 C), 자원 풀 설정 정보와 독립적으로 (pre-)configuration된 정보를 통해 자원 풀에 (pre-)configuration된 모드 중 어떤 모드를 사용할지 (예를들어, A 또는 B 또는 C)가 지시될 수 있다.

도 3에서 303을 참조하면, 자원 풀이 주파수 상에서 연속적으로 할당된 경우가 도시 되었다. 주파수 축에서 자원 할당은 사이드링크 BWP (Bandwidth Part) 정보로 설정될 수 있으며 서브채널(sub-channel) 단위로 이루어질 수 있다. 서브채널은 하나 이상의 PRB(Phyical Resource Block)로 구성된 주파수 상의 자원 할당 단위로 정의 될 수 있다. 즉, 서브채널은 PRB의 정수 배로 정의 될 수 있다. 303을 참조하면, 서브채널은 5개의 연속적인 PRB로 구성될 수 있으며, 서브채널 크기(sizeSubchannel)는 5개의 연속적인 PRB의 크기일 수 있다. 다만, 도면에 도시된 내용은 본 개시의 일 예일 뿐이며, 서브채널의 크기는 다르게 설정될 수 있고 하나의 서브 채널은 연속적인 PRB로 구성되는 것이 일반적이나 반드시 연속적인 PRB로 구성되어야 하는 것은 아니다. 서브채널은 PSSCH에 대한 자원 할당의 기본 단위가 될 수 있다. 303에서 startRB-Subchannel은 자원 풀에서 주파수 상의 서브채널의 시작 위치를 지시할 수 있다. 주파수 축에서 자원 할당이 서브채널 단위로 이루어지는 경우 서브채널이 시작하는 RB (Resource Block) 인덱스(startRB-Subchannel), 서브채널이 몇 개의 PRB로 구성되는지의 정보(sizeSubchannel), 그리고 서브채널의 총 수 (numSubchannel)등에 대한 설정 정보를 통해 주파수 상의 자원이 할당될 수 있다. 이 때 startRB-Subchannel, sizeSubchannel, 및 numSubchannel 등에 대한 정보는 주파수 상 자원 풀 정보로 (pre-)configuration될 수 있다.

사이드링크에서 전송 자원을 할당하는 방법들 중 하나로 단말이 기지국 커버리지 내에 있는 경우에 기지국으로부터 사이드링크 전송 자원을 할당 받는 방법이 있다. 이하에서 이러한 방법을 Mode 1으로 지칭하도록 한다. 달리 말해, Mode 1은 기지국이 RRC 연결된 단말들에게 dedicated한 스케줄링 방식으로 사이드링크 전송에 사용되는 자원을 할당하는 방법을 나타낼 수 있다. Mode 1의 방법은 기지국이 사이드링크의 자원을 관리할 수 있기 때문에 간섭 관리와 자원 풀의 관리에 효과적일 수 있다. 이와 달리, 사이드링크에서 전송 자원을 할당하는 방법들 중에는 사이드링크에서 단말이 직접 센싱을 통해 전송 자원을 할당하는 방법이 있다. 이하에서는 이러한 방법을 Mode 2로 지칭하도록 한다. Mode 2의 경우 UE autonomous resource selection으로 지칭될 수도 있다. 기지국이 직접 자원 할당에 관여하는 Mode 1과 달리, Mode 2에서는 전송 단말이 (pre-)configuration된 자원 풀을 기반으로 정의된 센싱 및 자원 선택 프로시져를 통해 자율적으로 자원을 선택하고, 선택된 자원을 통해 데이터를 전송한다. 다음으로 Mode1 또는 Mode2를 통한 전송 자원이 할당되면 단말은 사이드링크를 통해 데이터 및 제어정보를 송/수신 할 수 있다. 여기서 제어 정보에는 PSCCH (Physical Sidelink Control Channel)을 통해 전송 되는 1^st stage SCI(Sidelink Control Information)로 SCI format 1-A가 포함될 수 있다. 또한, 제어정보에는 PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel)을 통해 전송되는 2^nd stage SCI로 SCI format 2-A 또는 SCI format 2-B 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

다음으로 단말의 위치를 측정하는 포지셔닝(Positioning)으로 단말과 기지국의 하향링크 및 상향링크를 통해 전송되는 포지셔닝 신호 (Positioning Reference Signal, PRS)를 이용한 방법을 설명한다. 본 개시에서 단말과 기지국의 하향링크 및 상향링크를 통해 전송되는 포지셔닝 신호를 이용한 방법을 RAT (Radio Access Technology) dependent 포지셔닝으로 명명한다. 또한 이외의 포지셔닝 방법은 RAT-independent 포지셔닝으로 분류될 수 있다. 구체적으로 LTE 시스템의 경우 RAT-dependent 포지셔닝 기법으로 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival), UTDOA (Uplink Time Difference Of Arrival), 그리고 E-CID (Enhanced Cell Identification)와 같은 방법이 사용될 수 있다. NR 시스템의 경우에는 DL-TDOA (Downlink Time Difference Of Arrival), DL-AOD (Downlink Angle-of-Departure), Multi-RTT (Multi-Round Trip Time), NR E-CID, UL-TDOA (Uplink Time Difference Of Arrival), UL-AOA (Uplink Angle-of-Arrival)와 같은 방법이 사용될 수 있다. 이와 달리, RAT-independent 포지셔닝 기법에는 A-GNSS (Assisted Global Navigation Satellite Systems), Sensor, WLAN (Wireless Local Area Network), Bluetooth와 같은 방법들이 포함될 수 있다.

본 개시에서는 특히 사이드링크를 통해 지원되는 RAT-dependent 포지셔닝 방법에 초점을 맞추도록 한다. 앞서 언급한 바와 같이 RAT-dependent 포지셔닝은 단말이 기지국 커버리지 안에 있을 경우에만 가능하다. 또한 RAT-dependent 포지셔닝의 경우 LPP (LTE Positioning Protocol)와 LPPa (LTE Positioning Protocol Annex) 및 NRPPa (NR Positioning Protocol Annex)와 같은 포지셔닝 프로토콜이 사용될 수 있다. 우선 LPP의 경우 단말과 위치 서버 (Location Server, LS)간에 정의된 포지셔닝 프로토콜로 LPPa 및 NRPPa의 경우 기지국과 위치 서버간에 정의된 프로토콜로 간주될 수 있다. 여기서 위치 서버는 위치 측정을 관리(management)하는 주체로 LMF (Location Management Function)의 기능을 수행할 수 있다. 또한 위치 서버는 LMF 또는 다른 명칭으로도 명명될 수 도 있다. LTE 및 NR 시스템의 경우 모두 LPP가 지원되며, LPP를 통해 포지셔닝을 위한 다음과 같은 역할이 수행될 수 있다. 단말과 위치 서버가 아래의 역할을 수행하는데 기지국은 단말과 위치 서버가 포지셔닝 정보를 교환하도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 이때 LPP를 통한 포지셔닝 정보의 교환은 기지국 transparent하게 이루어 질 수 있다. 이는 기지국이 단말과 위치 서버가 포지셔닝 정보를 교환하는데 기지국의 관여가 이루어지지 않음을 의미할 수 있다. LPP는 다음과 같은 구성 요소를 포함할 수 있다.

* 포지셔닝 capability 교환

* assistance data 전송

* location 정보 전송

* error 처리

* 중단 (abort)

상기 포지셔닝 capability 교환의 경우, 단말이 지원 가능한 포지셔닝 정보를 위치 서버와 교환할 수 있다. 예를 들어, 단말이 지원하는 포지셔닝 방법이 UE-assisted인지 UE-based인지 또는 이 두가지가 모두 가능한지의 여부일 수 있다. 여기서 UE-assisted는 단말이 직접 단말의 절대 위치를 측정하지 않고 적용된 수신한 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 기법에 대한 측정 값만을 위치 서버로 전달하고 단말의 절대 위치는 위치 서버에서 계산하는 방식을 의미한다. 여기서 절대 위치는 경도 (longitude) 및 위도 (latitude)에 의한 단말의 2차원 (x,y) 및 3차원 (x,y,z) 좌표 위치 정보를 의미 할 수 있다. 이와 달리, UE-based의 경우 단말이 직접 단말의 절대 위치 (absolute position)를 측정하는 방식이 될 수 있으며, 이를 위해서는 단말이 포지셔닝 신호의 수신과 함께, 포지셔닝 신호를 보낸 주체의 위치 정보를 함께 제공받아야 할 필요가 있다.

LTE 시스템에서는 UE-assisted 방식만 지원됨에 반해 NR 시스템에서는 UE-assisted와 UE-based에 기반한 포지셔닝이 모두 지원될 수 있다. 다음으로 정확한 단말의 위치를 측정하는데 assistance data 전송은 포지셔닝에서 매우 중요한 요소일 수 있다. 구체적으로 assistance data 전송의 경우, 위치 서버가 단말로 포지셔닝 신호에 대한 설정 정보 및 포지셔닝 신호를 수신할 후보 셀 및 TRP (Transmission Reception Point) 정보 등을 제공해 줄 수 있다. 구체적으로 DL-TDOA가 사용되는 경우 포지셔닝 신호를 수신할 후보 셀 및 TRP 정보는 reference cell 및 reference TRP 그리고 neighbor cell 및 neighbor TRP 정보일 수 있다. 또한 neighbor cell 및 neighbor TRP에 대한 후보가 다수 제공되고 단말이 어떠한 cell 및 TRP를 선택하여 포지셔닝 신호를 측정하는 것이 좋은지에 대한 정보가 함께 제공될 수 있다. 단말이 정확한 위치를 측정하기 위해서는 기준이 되는 후보 셀 및 TRP 정보를 잘 선택하여야 할 필요가 있다. 예를 들어, 해당 후보 셀 및 TRP로부터 수신한 포지셔닝 신호에 대한 채널이 LOS (Line-Of-Site) 채널일수록 다시 말해 NLOS (Non-LOS) 채널 성분을 적게 가지고 있는 채널일수록 포지셔닝 측정의 정확도가 높아질 수 있다. 따라서 위치 서버가 다양한 정보 수집을 통해 포지셔닝을 수행하는데 기준이 되는 후보 셀 및 TRP 정보를 단말에 제공할 줄 경우 단말은 보다 정확한 포지셔닝 측정을 수행할 수 있다.

다음으로 location 정보 전송이 LPP를 통해서 이루어 질 수 있다. 위치 서버는 단말에게 location 정보를 요청할 수 있으며 단말은 해당 요청에 따라 측정된 location 정보를 위치 서버로 제공할 수 있다. UE-assisted인 경우에 해당 location 정보는 수신한 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 기법에 대한 측정 값일 수 있다. 이와 달리, UE-based인 경우에 해당 location 정보는 단말의 2차원 (x,y) 및 3차원 (x,y,z) 좌표 위치 값일 수 있다. 위치 서버는 단말에게 location 정보를 요청할 때, 요구되는 정확도 (accuracy) 및 응답 시간 (response time)등을 포지셔닝 QoS (Quality of Service)정보로 포함할 수 있다. 해당 포지셔닝 QoS 정보가 요청되는 경우에 단말은 해당 정확도 및 응답 시간을 만족하도록 측정된 location 정보를 위치 서버로 제공해 주어야 할 필요가 있으며, 만약 QoS를 만족시키는 것이 불가능할 경우에 error 처리 및 중단(abort)를 고려할 수 있을 것이다. 다만, 이는 일 예일 뿐, QoS를 만족시키는 것이 불가능한 경우 외에 다른 경우에서도 포지셔닝에 대한 error 처리 및 중단이 수행될 수 있다.

다음으로 기지국과 위치 서버 간에 정의된 포지셔닝 프로토콜의 경우 LTE 시스템에서는 LPPa로 명명되며 기지국과 위치 서버간에 다음과 같은 기능이 수행될 수 있다.

* E-CID 위치 정보 전송

* OTDOA 정보 전송

* 일반적인 error 상태 보고

* assistance 정보 전송

다음으로 기지국과 위치 서버 간에 정의된 포지셔닝 프로토콜의 경우 NR 시스템에서는 NRPPa로 명명되며 위의 LPPa가 수행하는 역할을 포함하여 추가적으로 기지국과 위치 서버간에 다음과 같은 기능이 수행될 수 있다.

* 포지셔닝 정보 전송

* 측정 (Measurement) 정보 전송

* TRP 정보 전송

상기 NR 시스템에서는 LTE 시스템과 달리 단말이 전송한 포지셔닝 SRS (Sound Reference Signal)을 통해 기지국에서 포지셔닝 측정을 수행하는 것이 가능하다. 따라서 상기 포지셔닝 정보 전송은, 이러한 포지셔닝 SRS 설정 및 활성화/비활성화와 관련된 정보가 기지국과 위치 서버간에 교환하는 기능을 나타낸다. 다음으로 측정 정보 전송은 LTE 시스템에서는 지원되지 않는 Multi-RTT, UL-TDOA, UL-AOA관련 정보를 기지국과 위치 서버간에 교환하는 기능을 나타낸다. 마지막으로 TRP 정보 전송은 LTE 시스템에서는 cell 기반으로 포지셔닝이 수행되었지만, NR 시스템에서는 TRP를 기반으로 포지셔닝이 수행될 수 있기 때문에 TRP를 기반으로 포지셔닝을 수행하는 것과 관련된 정보를 교환하는 역할을 나타낸다.

사이드링크에서 단말의 위치를 측정하기 위해 포지셔닝 관련 설정을 수행하는 주체와 포지셔닝을 계산하는 주체는 다음과 같이 3가지로 구분될 수 있다.

* UE (no LS)

* LS (through BS)

* LS (through UE)

우선 상기에서 LS (Location Sever)는 위치 서버를 의미하며, BS(Base Station)은 gNB 또는 eNB와 같은 기지국을 의미하며, UE는 사이드링크를 통해 송수신을 수행하는 단말을 의미한다. 상기 설명한 바와 같이 사이드링크를 통해 송수신을 수행하는 단말은 차량 단말 및 보행자 단말일 수 있다. 또한, 사이드링크를 통해 송수신을 수행하는 단말은 단말 기능을 장착한 RSU (road side unit), 기지국 기능을 장착한 RSU, 또는 기지국 기능의 일부 및 단말 기능의 일부를 장착한 RSU를 포함할 수 있다. 또한, 사이드링크를 통해 송수신을 수행하는 단말은 단말의 위치가 알려져 있는 PRU (Positioning Reference Unit)를 포함할 수 있다. 상기 UE (no LS)는 위치 서버와 연결이 없는 사이드링크 단말을 의미한다. LS (through BS)는 위치 서버로, 기지국과 연결된 위치 서버를 나타낸다. 이와 달리, LS (through UE)는 위치 서버로, 사이드링크 단말과 연결된 위치 서버를 나타낸다. 이때 일반적인 단말이 아닌 RSU나 PRU와 같은 특정 단말에만 LS (through UE)가 이용 가능할 수 있다. 그리고 사이드링크에서 위치 서버와 연결된 단말은 새로운 단말(new type of device)로 정의될 수 있다. 그리고 위치 서버와 연결되는 UE capability를 지원하는 특정 단말만, 사이드링크를 통해 위치 서버와 연결되는 기능을 수행할 수도 있다.

표 1에서 경우 1 내지 경우 9는 사이드링크에서 단말의 위치를 측정하기 위해 포지셔닝 관련 설정을 수행하는 주체와 포지셔닝을 계산하는 주체에 따른 다양한 조합을 나타낸다. 본 개시에서 단말의 위치 측정이 필요한 단말을 target 단말로 명명한다. 또한 단말의 위치가 알려져 있는 그리고 target 단말의 위치 측정을 위해 해당 정보를 제공해 줄 수 있는 단말을 anchor 단말로 명명한다. Anchor 단말의 경우에 이미 위치를 알고 있는 (known location) 단말일 수 있다. Target 단말 및 anchor 단말에 대한 명칭을 다른 용어로 대체될 수 도 있음에 주목한다. 예를 들어, anchor 단말은 PRU (Positioning Reference Unit)로 명명될 수도 있다. 또한 포지셔닝 설정은 UE-configured와 Network-configured 방식으로 구분될 수 있다. 표 1에서, 포지셔닝 설정이 UE (no LS)인 경우는 UE-configured 방식이 적용될 수 있다. UE-configured 방식의 경우에는 단말이 네트워크(기지국) 커버리지내에 있지 않은 경우에도 포지셔닝 설정이 가능한 장점이 있다. 표 1에서 포지셔닝 설정이 LS (through BS)인 경우는 Network-configured 방식이 적용될 수 있다. Network-configured 방식의 경우에는 단말이 네트워크 커버리지내에 있는 경우에 기지국으로 포지셔닝 계산 및 측정 정보를 보고(Reporting)하여 기지국과 연결된 위치서버에서 target UE의 위치 측정을 수행하기 때문에, 위치 측정과 관련된 시그널링에 의해 지연(Delay)가 발생할 수 있지만 보다 정확한 위치 측정이 가능할 수 있다. 마지막으로 표 1에서 포지셔닝 설정이 LS (through UE)인 경우는 단말이 네트워크 커버리지내에서 기지국을 통해 동작하는 방식이 아니기 때문에 Network-configured 방식으로 구분되지 않을 수 있다. 또한 단말에 연결된 위치서버에서 위치를 측정하지만 엄밀히 단말에서 측정하는 것이 아니기 때문에 UE-configured 방식으로 구분되지 않을 수 있다. 따라서 LS (through UE)인 경우는 UE-configured 또는 Network-configured 방식이 아닌 다른 방식으로 명명될 수도 있다.

또한 포지셔닝 계산은 앞서 설명한 바와 같이 UE-assisted와 UE-based의 두가지 방식으로 구분될 수 있다. 표1에서 포지셔닝 계산이 UE (no LS)인 경우는 UE-based에 해당되며 포지셔닝 계산이 LS (through BS) 또는 LS (through UE)인 경우는 일반적으로 UE-assisted에 해당될 수 있다. 하지만 포지셔닝 계산이 LS (through UE)이고 이때 UE가 Target UE인 경우에는 UE-based로 분류될 수도 있다.

	포지셔닝 설정	포지셔닝 계산
경우 1	UE (no LS)	UE (no LS)
경우 2	UE (no LS)	LS (through BS)
경우 3	UE (no LS)	LS (through UE)
경우 4	LS (through BS)	UE (no LS)
경우 5	LS (through BS)	LS (through BS)
경우 6	LS (through BS)	LS (through UE)
경우 7	LS (through UE)	UE (no LS)
경우 8	LS (through UE)	LS (through BS)
경우 9	LS (through UE)	LS (through UE)

상기 표1에서 포지셔닝 설정 정보는 S-PRS (Sidelink Positioning Reference Signal) 설정 정보를 포함할 수 있다. S-PRS 설정 정보는 S-PRS의 패턴 정보 및 시간/주파수 전송 위치에 관련된 정보일 수 있다. 또한 표1에서 포지셔닝 계산은, 단말이 S-PRS를 수신하고, 수신한 S-PRS로부터 측정이 수행될 수 있으며 어떠한 포지셔닝 방법이 적용 되느냐에 따라서 포지셔닝 측정 및 계산 방법이 달라질 수 있다. 사이드링크에서 위치 정보의 측정은 단말의 2차원 (x,y) 및 3차원 (x,y,z) 좌표 위치 값을 제공하는 absolute 포지셔닝일수도 있으며, 다른 단말로부터 상대적인 2차원 또는 3차원 위치 정보를 제공하는 relative 포지셔닝일수도 있다. 또한, 사이드링크에서 위치 정보는 단지 다른 단말로부터의 거리(distance)나 방향 (direction) 중 하나를 포함하는 ranging 정보일 수 있다. 만약, 사이드링크에서 위치 정보가 ranging 정보가 거리와 방향 정보를 모두 포함하는 경우 ranging은 relative 포지셔닝과 동일한 의미일 수 있다. 또한 포지셔닝 방법으로 SL-TDOA (Sidelink Time Difference Of Arrival), SL-AOD (Sidelink Angle-of-Departure), SL Multi-RTT (Sidelink Multi-Round Trip Time), Sidelink E-CID, SL-AOA (Sidelink Angle-of-Arrival)등의 방법이 고려될 수 있을 것이다.

도 4 내지 6은 본 개시의 실시예에 따른 사이드링크를 통해 단말의 위치를 계산하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 하지만 본 개시에서 사이드링크를 통해 단말의 위치를 계산하는 경우가 도 4 내지 6에 도시된 경우에 한정되는 것은 아니다.

도 4(a)는, 위치 서버와 연결이 없는 사이드링크 단말이 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버와 연결이 없는 target 단말이 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 1에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 포지셔닝 관련 설정 정보에 대한 지시를 target 단말이 다른 단말로 사이드링크를 통해 브로트케스트, 유니케스트, 또는 그룹케스트 할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 4(b)는, 위치 서버와 연결이 없는 사이드링크 단말이 포지셔닝 설정을 제공하고 target 단말이 네트워크 커버리지내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 2에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 포지셔닝 관련 설정 정보에 대한 지시를 target 단말이 다른 단말로 사이드링크를 통해 브로트케스트, 유니케스트, 또는 그룹케스트 할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 기지국 커버리지내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 기지국으로 보고 할 수 있다. 그러면 해당 측정 정보가 기지국과 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 4(c)는, 위치 서버와 연결이 없는 사이드링크 단말이 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버과 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 3에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 포지셔닝 관련 설정 정보에 대한 지시를 target 단말이 다른 단말로 사이드링크를 통해 브로트케스트, 유니케스트, 또는 그룹케스트 할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 위치 서버와 연결된 단말과의 사이드링크 커버리지내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 위치 서버와 연결된 단말로 보고 할 수 있다. 도 4(c)는 위치서버와 연결된 단말이 anchor UE(RSU)로 도시 되었으나, RSU가 아닌 단말이 될 수도 있음에 주목한다. 이후에 해당 측정 정보가 anchor UE(RSU)와 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 5(a)는, 사이드링크 단말이 네트워크 커버리지내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버와 연결이 없는 target 단말이 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 4에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜을 사용하여 기지국와 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정 정보를 제공할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 설정 정보 및 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 5(b)는, 사이드링크 단말이 네트워크 커버리지내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 target 단말이 네트워크 커버리지내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 5에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜을 사용하여 기지국와 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정 정보를 제공할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 설정 정보 및 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 기지국 커버리지내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 기지국으로 보고 할 수 있다. 그러면 해당 측정 정보가 기지국과 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 5(c)는, 사이드링크 단말이 네트워크 커버리지내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버과 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 6에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜을 사용하여 기지국와 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정 정보를 제공할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 설정 정보 및 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 위치 서버와 연결된 단말과의 사이드링크 커버리지내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 위치 서버와 연결된 단말로 보고 할 수 있다. 도 5(c)는 위치 서버와 연결된 단말이 anchor UE(RSU)로 도시 되었으나, RSU가 아닌 단말이 될 수도 있음에 주목한다. 이후에 해당 측정 정보가 anchor UE(RSU)와 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 6(a)은, 위치 서버과 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버와 연결이 없는 target 단말이 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 7에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜이 사용되어 단말과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정 정보를 제공할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 설정 정보 및 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 6(b)는, 위치 서버과 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 target 단말이 네트워크 커버리지내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 8에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜이 사용되어 단말과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정 정보를 제공할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 설정 정보 및 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 기지국 커버리지내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 기지국으로 보고 할 수 있다. 그러면 해당 측정 정보가 기지국과 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

도 6(c)는, 위치 서버과 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버과 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 계산을 수행하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 이는 표 1의 경우 9에 해당될 수 있다. 이러한 경우에 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜이 사용되어 단말과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정 정보를 제공할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 설정 정보 및 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 위치 서버와 연결된 단말과의 사이드링크 커버리지내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 위치 서버와 연결된 단말로 보고 할 수 있다. 도6(c)는 위치 서버와 연결된 단말이 anchor UE(RSU)로 도시 되었으나, RSU가 아닌 단말이 될 수도 있음에 주목한다. 이후에 해당 측정 정보가 anchor UE(RSU)와 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.

아래의 실시 예에서는 사이드링크를 통해 지원되는 RAT-dependent 포지셔닝을 지원하기 위한 방법들을 제안한다. 구체적으로, 아래의 실시예들은 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 때 단말이 위치 측정의 기준이 되는 단말을 선택하기 위한 방법들을 제안한다. 앞서 단말의 위치 측정이 필요한 단말을 target 단말로 명명하였다. 이때 target 단말이 위치 측정의 기준이 되는 단말을 선택하는 것은 위치 측정의 정확도에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다. 달리 말해, 선택한 단말로부터 수신한 포지셔닝 신호가 위치 측정을 하는데 적합하지 않은 경우에 이를 통해 측정된 위치는 부정확할 수 있다. 따라서 사이드링크에서 단말이 위치 측정에 적합한 기준 단말은 선택하는 것은 포지셔닝 수행에 매우 중요한 요소이다. 본 발명에서 이러한 위치 측정에 사용되는 기준 단말은 측정 소소 (measurement source)로 명명한다. 본 발명에서 측정 소스는 이미 위치를 알고 있는 (known location) Anchor 단말일 수도 있고 위치를 알지 못하는 (unknown location) 단말일 수도 있다. 측정 소소가 Anchor 단말일 경우에 해당 위치 정보가 target 단말로 전달 되어 target 단말은 UE-based에 기반한 포지셔닝을 수행할 수 있을 것이다.

도 7은 본 개시의 실시예에 따른 사이드링크를 통해 target 단말로 포지셔닝을 수행하는 경우에 위치 측정에 사용되는 기준 단말은 측정 소소를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 따르면 target 단말이 이용 가능한 측정 소스가 5개인 경우가 도시 되었다. 측정 소스 1과 측정 소스2는 RSU (road side unit)인 경우가, 측정 소스 3과 측정 소스4는 차량(Vehicle)인 경우가, 측정 소스5는 VRU (Vulnerable Road User)인 경우가 도시 되었다. 여기서 VRU는 도시된 바와 같이 핸드폰을 가지고 움직이는 사람일 수 있다. 일반적으로 단말의 이동을 고려할 경우에 RSU>VRU>차량(Vehicle) 순으로 측정 소스의 우선 순위가 결정될 수도 있다. 예를 들어, 빠른 속도로 이동하는 차량의 경우에 위치 측정에 사용되는 기준 단말로 부적합할 수도 있다.

단말이 위치 측정에 적합한 측정 소스를 선택해야하는 경우는 target 단말이 필요한 측정 소스의 수보다 이용 가능한 측정 소스가 많은 경우일 수 있다. 따라서 본 발명에서 target 단말이 이용 가능한 측정 소스의 수를 M(≥1)으로 정의한다. 또한 target 단말이 위치 측정을 수행하는데 필요한 측정 소스의 수를 N(≥1)으로 정의한다. Target 단말이 어떠한 포지셔닝 방법을 사용하느냐에 따라서 필요한 측정 소스의 수 N이 달라질 수 있음에 주목한다. 또한 본 개시에서 아래의 실시예들 중 하나 이상이 서로 조합되어 사용될 수 있음에 주목한다.

<제1실시예>

제1실시예에서는 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 때 단말이 위치 측정의 기준이 되는 단말을 선택하기 위한 방법으로 reliability 정보를 이용하는 방법을 제시한다. 여기서 reliability 정보는 위치 측정의 기준이 되는 단말이 포지셔닝 측정에 사용되는 것이 얼마나 신뢰할 수 있는지에 대한 척도일 수 있다. 도 7를 통해 설명한 바와 같이 target 단말이 이용 가능한 측정 소스가 다수 개인 경우에 측정 소스에 대한 reliability는 각각 다를 수 있다. 도 7에서는 단말의 이동 속도를 기준으로 RSU>VRU>차량(Vehicle) 순으로 reliability가 높은 것으로 판단될 수 있다. 만약 target 단말이 측정 소스로부터 해당 측정 소스에 대한 reliability 정보를 제공받는 경우에 target 단말은 이 정보를 기반으로 측정 소스를 선택하거나 포지셔닝 방법을 결정할 수 있을 것이다.

측정 소스에 해당되는 단말이 target 단말로 reliability 정보를 제공하는 경우에 reliability는 아래와 같은 방법(들)로 결정될 수 있을 것이다. 본 발명에서 측정 소스에 해당되는 단말이 target 단말로 reliability 정보를 제공하는 경우에 reliablity를 결정하는 방법을 아래의 방법들에 한정하지 않음에 주목한다. 또한 아래 방법들에 대한 조합으로 reliablity가 결정될 수도 있을 것이다.

* 방법1: 측정 소스가 되는 단말의 속도에 의해 결정

* 방법2: 측정 소스가 되는 단말과 target 단말 사이에 사이드링크 수신 파워에 의해 결정

* 방법3: 측정 소스가 되는 단말과 target 단말 사이에 사이드링크 채널에 대한 NLOS(Non Line Of Sight) 식별을 통해 결정

상기 방법1의 경우에 측정 소스가 되는 단말의 속도가 높은 경우에 reliability가 낮은 것으로 판단될 수 있다. 이는 속도가 높은 단말일수록 단말 사이의 링크 상태에 대한 불확실성이 높아질 수 있다. 예를 들어, 속도가 높은 경우에 Anchor 단말의 이미 알고 있는 위치 (known location)에 대한 변화가 커질 수 있기 때문이다. 따라서 Anchor 단말이 위치 (known location) 정보를 target 단말로 전달했을 때 이는 더 이상 유효한 정보가 아닐 수 있다. 구체적으로, 속도에 대한 임계값이 정의되어 단말의 속도가 임계값을 넘는 경우에 reliability가 낮은 것으로 결정될 수 있다. 속도에 대한 다수의 임계값이 정의되는 경우에 reliablity는 다수개의 level로 판단될 수 있다. 예를 들어, X개의 임계값이 정의되는 경우에 아래와 같이 X+1개의 reliability level이 구분될 수 있다. 이때 해당 임계값(들)은 사이드링크 정보로 (pre-)configuration 될 수 있다.

상기 방법2의 경우에 측정 소스가 되는 단말이 target 단말 사이의 사이드링크 수신 파워를 측정할 수 있다면 수신 파워가 낮은 경우에 reliability가 낮은 것으로 판단될 수 있다. 이는 수신 파워가 클수록 두 단말 사이에 채널이 좋은 것으로 판단할 수 있는 확률이 높은 것에 기인한다. 또한 이때 수신 파워의 측정은 RSRP (Reference Signal Received Power) 측정을 의미할 수 있다. 또한 RSRP는 다양한 방법을 통해 측정될 수 있음에 주목한다. 예를 들어, RSRP는 PSBCH-RSRP, PSSCH-RSRP, PSCCH-RSRP를 의미할 수 있다. 이는 각각 PSBCH (Physical Sidelink Broadcast Channel), PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel), PSCCH (Physical Sidelink Control Channel)를 통해 전송되는 기준 신호를 통해 측정된 RSRP를 의미한다. 또한 S-PRS (Sidelink Positioning Reference Signal)통해 측정되는 RSRP일 수 있다. 또한 RSRP는 Layer-3 filtered RSRP일 수도 있다. Layer-1 RSRP의 경우 순시적인 값일 수 있으므로 Layer-3 filtered RSRP는 filtering을 통해 얻어진 보다 평균적인 RSRP값을 의미할 수 있다. 수신 파워에 대한 임계값이 정의되어 측정된 수신 파워가 임계값을 넘는 경우에 reliablity가 높은 것으로 결정될 수 있다. 수신 파워에 대한 다수의 임계값이 정의되는 경우에 reliablity는 다수개의 level로 판단될 수 있다. 예를 들어, X개의 임계값이 정의되는 경우에 아래와 같이 X+1개의 reliability level이 구분될 수 있다. 이때 해당 임계값(들)은 사이드링크 정보로 (pre-)configuration 될 수 있다.

상기 방법3의 경우에 측정 소스가 되는 단말이 target 단말 사이의 사이드링크 채널에 대한 NLOS 식별을 수행 할 수 있다면 NLOS 채널 성분이 많을수록 reliability가 낮은 것으로 판단될 수 있다. 이는 단말 사이의 채널이 NLOS 채널 성분이 적을수록 포지셔닝 측정의 정확도가 향상될 수 있는 것에 기인한다. 달리 말해, 하나의 LOS (Line Of Sight)성분만 있을 경우에 포지셔닝 측정의 정확도가 가장 높아질 수 있다. 또한 채널의 multi-path 성분이 증가하고 NLOS 성분이 많아 질수록 포지셔닝 측정의 정확도가 낮아질 수 있다. 방법3을 사용하기 위해서 측정 소스가 되는 단말은 target 단말로부터 신호를 수신하여 채널 추정을 수행한 경우, NLOS 식별을 위한 알고리즘을 통해 해당 채널이 NLOS 채널 성분이 얼마나 되는지 판단할 수 있다. NLOS 식별을 위한 알고리즘은 추가적인 단말 프로세싱이 요구되기 때문에 단말 capability에 의해 해당 기능을 수행할 수 있는 단말만 지원 가능할 수 있다. 구체적으로, NLOS 채널 성분에 대한 임계값이 정의되어 측정된 NLOS 채널 성분이 임계값을 넘는 경우에 reliability가 낮은 것으로 결정될 수 있다. NLOS 채널 성분에 대한 다수의 임계값이 정의되는 경우에 reliablity는 다수개의 level로 판단될 수 있다. 예를 들어, X개의 임계값이 정의되는 경우에 아래와 같이 X+1개의 reliability level이 구분될 수 있다. 이때 해당 임계값(들)은 사이드링크 정보로 (pre-)configuration 될 수 있다.

상기 제시된 방법들에 의해서 판단된 reliability 정보에 대한 지시를 측정 소스가 되는 단말이 target 단말로 사이드링크를 통해 브로드케스트, 유니케스트, 또는 그룹케스트 할 수 있다. 해당 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 유니케스트 전송인 경우에 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수 있다. 예를 들어, reliability 정보를 지시하는 경우에 다음과 같은 대안들이 고려될 수 있다.

* 대안1: 1비트 정보로 reliability가 높고 낮음을 지시한다. 예를 들어, '0'은 reliability가 낮음을 '1'은 reliability가 높음을 지시할 수 있다.

* 대안2: 0≤reliability≤1에 해당되는 확률값을 reliability 정보로 지시할 수 있다. X개 level의 reliability를 지시하는 경우에 ceil(log2(X))비트가 필요할 수 있다. 여기서 ceil()는 올림 함수를 log2()는 밑이 2인 로그함수를 나타낸다.

본 발명에서 측정 소스에 해당되는 단말이 target 단말로 reliability 정보를 지시하는 대안을 위의 대안들에 한정하지 않음에 주목한다. 예를 들어, 측정 소스가 되는 단말이 자신의 속도, 수신파워에 해당하는 값, 또는 NLOS 식별에 해당되는 값을 직접 target단말로 지시해 줄 수도 있다.

도 8은 본 개시의 실시예에 따라 측정 소스가 되는 단말이 사이드링크를 통해 target 단말로 reliability 정보를 지시하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8(a)에 따르면 target 단말이 이용 가능한 측정 소스가 5개인 경우가 도시 되었다. 그리고 측정 소스가 되는 단말들이 target 단말로 reliability 정보를 지시하는 것이 도시 되었다. 도 8(b)에 따르면 측정 소스가 되는 단말(800)은 802 단계에서 자신이 포지셔닝을 위한 측정 소스로 reliability가 어떻게 되는지 결정할 수 있다. 이때 상기 제시된 방법 1내지 3이 고려될 수 있다. 다음으로 803단계에서 단말(800)은 reliability 정보를 target 단말(801)로 지시할 수 있다. 이때 해당 정보를 지시하는 방법은 상기 설명한 바와 같이 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 유니케스트 전송인 경우에 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수 있다. 다음으로 804단계에서 target 단말(801)은 reliability 정보를 기반으로 단말(800)을 포지셔닝을 위한 측정 소스로 사용할지 말지에 대한 결정을 내릴 수 있을 것이다. 구체적으로, 상기의 대안 1이 사용되는 경우에 '0'이 지시된 경우에 reliability가 낮은 것으로 판단하고 단말(800)을 포지셔닝을 위한 측정 소스로 사용하지 않을 수 있다. 이와 달리, '1'이 지시된 경우에 reliability가 높은 것으로 판단하고 단말(800)을 포지셔닝을 위한 측정 소스로 사용할 수 있다. 대안 2가 사용되는 경우에 하나 또는 하나 이상의 reliability에 대한 임계점을 기준으로 단말(800)을 포지셔닝을 위한 측정 소스로 사용할지 말지에 대한 결정을 내릴 수 있을 것이다. 이때 reliability에 대한 임계점은 사이드링크 정보로 (pre-)configuration 될 수 있다. 만약, 804단계에서 target 단말(801)이 포지셔닝을 위해 사용할 수 있는 측정 소스가 하나도 없을 경우에 단말은 포지셔닝에 대한 error 처리 및 중단을 선언할 수 있으며 이는 상기 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜에 의해 처리될 수도 있다. 또한 804단계에서 target 단말(801)이 포지셔닝을 위해 사용할 수 있는 측정 소스의 수에 따라서 사용되는 포지셔닝 방법이 달라질 수 있다. 예를 들어, target 단말이 단말의 절대 위치 (absolute position)를 얻고자 하는 경우에 측정 소스의 수가 Y개 이상 필요할 수 있다 하지만 804 단계에서 사용 가능한 측정 소스의 수가 Y개 보다 작은 경우에 절대 위치에 대한 포지셔닝을 수행하지 않고 하나의 측정 소스를 기반으로 relative 포지셔닝 또는 ranging을 수행할 수 있다. 이때 Y>1인 경우에 804에서 판단된 가장 좋은 측정 소스를 선택하여 이를 기반으로 relative 포지셔닝 또는 ranging을 수행할 수 있다.

<제2실시예>

제2실시예에서는 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 때 단말이 위치 측정의 기준이 되는 단말을 선택하기 위한 방법으로 target 단말이 측정 소스로부터의 수신 파워 측정을 이용하는 방법을 제시한다. 이때 수신 파워의 측정은 RSRP (Reference Signal Received Power) 측정을 의미할 수 있다. 또한 RSRP는 다양한 방법을 통해 측정될 수 있음에 주목한다. 예를 들어, RSRP는 PSBCH-RSRP, PSSCH-RSRP, PSCCH-RSRP를 의미할 수 있다. 이는 각각 PSBCH (Physical Sidelink Broadcast Channel), PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel), PSCCH (Physical Sidelink Control Channel)를 통해 전송되는 기준 신호를 통해 측정된 RSRP를 의미한다. 또한 S-PRS (Sidelink Positioning Reference Signal)통해 측정되는 RSRP일 수 있다. 또한 RSRP는 Layer-3 filtered RSRP일 수도 있다. Layer-1 RSRP의 경우 순시적인 값일 수 있으므로 Layer-3 filtered RSRP는 filtering을 통해 얻어진 보다 평균적인 RSRP값을 의미할 수 있다.

Target 단말이 측정 소스로부터의 수신 파워 측정을 수행하여 측정 소스를 선택하는 경우에 측정된 수신 파워가 높은 측정 소스를 선택할 수 있다. 이는 수신 파워가 클수록 두 단말 사이에 채널이 좋은 것으로 판단할 수 있는 확률이 높은 것에 기인한다. M>N인 경우에 단말은 수신 파워가 좋은 N개의 측정 소스를 선택할 수 있을 것이다. 만약 N개의 측정 소스를 선택하는데 동일한 수신 파워를 갖는 측정 소스가 Z(>1)개 존재하는 경우에 단말은 Z개의 측정 소스 중 하나를 랜덤하게 선택하거나, 단말 구현으로 결정하거나, 다른 정보에 기반하여 결정할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 다른 정보는 distance 정보, sync priority 정보, sync hop 정보 등이 포함될 수 있을 것이다. 예를 들어, 수신 파워가 이용되는 경우에 Z개의 측정 소스 중 높은 RSRP값을 갖는 측정 소스가 선택될 수 있을 것이다. 또한 수신 파워에 대한 임계값이 정의되어 측정된 수신 파워가 임계값을 넘는 경우에 측정 소스(들)을 포지셔닝 위한 후보 선택할 수 있다. 포지셔닝에 대한 서로 다른 요구 사항이나 포지셔닝이 수행되는 방법 및 환경에 따라 수신 파워에 대한 다수의 임계값이 정의될 수 있다. 이러한 임계값(들)은 사이드링크 정보로 (pre-)configuration되는 방법이 사용될 수 있다. 또는 implicit한 방법으로 다수의 임계값을 결정하는 방법이 고려될 수도 있다. 예를 들어, 다수의 S-PRS 패턴이 지원되는 경우, 높은 포지셔닝 정확도를 요구하는 S-PRS 패턴이 설정된 경우 (높은 시간 및 주파수 S-PRS 패턴을 갖는 경우에 해당될 수 있음), 높은 임계값이 설정될 수 있을 것이다. 이와 달리, 낮은 포지셔닝 정확도를 요구하는 S-PRS 패턴이 설정된 경우 (낮은 시간 및 주파수 S-PRS 패턴을 갖는 경우에 해당될 수 있음), 낮은 임계값이 설정될 수 있을 것이다.

만약 UE-assisted 포지셔닝 기법이 사용되는 경우에 포지셔닝 기법에 대한 측정값과 함께 해당 수신 파워에 대한 정보를 위치 서버로 전달할 필요가 있을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 UE-assisted는 단말이 직접 단말의 절대 위치를 측정하지 않고 적용된 수신한 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 기법에 대한 측정 값만을 위치 서버로 전달하고 단말의 절대 위치는 위치 서버에서 계산하는 방식을 의미한다. 따라서 사이드링크를 통해 위치 서버와 연결된 단말로 측정값과 해당 수신 파워에 대한 정보를 지시하는 경우에 target 단말이 다른 단말로 사이드링크를 통해 브로드케스트, 유니케스트, 또는 그룹케스트 할 수 있다. 해당 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 유니케스트 전송인 경우에 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수 있다.

도 9은 본 개시의 실시예에 따라 target 단말이 수신 파워 측정을 기반으로 측정 소스를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 따르면 측정 소스가 되는 단말(900)은 기준 신호(902)를 target 단말(901)로 전송하여 target 단말(901)이 RSRP와 같은 수신 파워를 측정할 수 있도록 한다. 이때 기준 신호는 상기 설명한 바와 같이 다양한 채널을 통해 전송되는 기준 신호를 이용하는 방법들 또는 S-PRS 전송을 이용하는 방법 등이 고려될 수 있다. target 단말(901)은 903단계에서 수신 파워를 측정하고 904단계에서 측정 소스가 포지셔닝 측정을 수행하는데 적합한지의 여부를 판단할 수 있다. 만약, 904단계에서 target 단말(901)이 포지셔닝을 위해 사용할 수 있는 측정 소스가 하나도 없을 경우에 단말은 포지셔닝에 대한 error 처리 및 중단을 선언할 수 있으며 이는 상기 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜에 의해 처리될 수도 있다. 또한 904단계에서 target 단말(901)이 포지셔닝을 위해 사용할 수 있는 측정 소스의 수에 따라서 사용되는 포지셔닝 방법이 달라질 수 있다. 예를 들어, target 단말이 단말의 절대 위치 (absolute position)를 얻고자 하는 경우에 측정 소스의 수가 Y개 이상 필요할 수 있다 하지만 904 단계에서 사용 가능한 측정 소스의 수가 Y개 보다 작은 경우에 절대 위치에 대한 포지셔닝을 수행하지 않고 하나의 측정 소스를 기반으로 relative 포지셔닝 또는 ranging을 수행할 수 있다. 이때 Y>1인 경우에 904에서 판단된 가장 좋은 측정 소스를 선택하여 이를 기반으로 relative 포지셔닝 또는 ranging을 수행할 수 있다.

<제3실시예>

제3실시예에서는 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 때 단말이 위치 측정의 기준이 되는 단말을 선택하기 위한 방법으로 target 단말이 측정 소스로부터의 채널에 대한 NLOS (Non Line Of Sight) 식별을 이용하는 방법을 제시한다.

Target 단말이 측정 소스로부터의 채널에 대한 NLOS 식별을 수행하여 측정 소스를 선택하는 경우에 NLOS 채널 성분이 적은 측정 소스를 선택할 수 있다. 이는 단말 사이의 채널이 NLOS 채널 성분이 적을수록 포지셔닝 측정의 정확도가 향상될 수 있는 것에 기인한다. 달리 말해, 하나의 LOS (Line Of Sight)성분만 있을 경우에 포지셔닝 측정의 정확도가 가장 높아질 수 있다. 또한 채널의 multi-path 성분이 증가하고 NLOS 성분이 많아 질수록 포지셔닝 측정의 정확도가 낮아질 수 있다. NLOS 식별을 수행하기 위해서 target 단말은 측정 소스가 되는 단말로부터 신호를 수신하여 채널 추정을 수행한 경우, NLOS 식별을 위한 알고리즘을 통해 해당 채널이 NLOS 채널 성분이 얼마나 되는지 판단할 수 있다. NLOS 식별을 위한 알고리즘은 추가적인 단말 프로세싱이 요구되기 때문에 단말 capability에 의해 해당 기능을 수행할 수 있는 단말만 지원 가능할 수 있다. M>N인 경우에 단말은 NLOS 채널 성분이 적은 N개의 측정 소스를 선택할 수 있을 것이다. 만약 N개의 측정 소스를 선택하는데 동일한 수신 파워를 갖는 측정 소스가 Z(>1)개 존재하는 경우에 단말은 Z개의 측정 소스 중 하나를 랜덤하게 선택하거나, 단말 구현으로 결정하거나, 다른 정보에 기반하여 결정할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 다른 정보는 수신 파워 정보, distance 정보 sync priority 정보, sync hop 정보 등이 포함될 수 있을 것이다. 또한 NLOS 채널 성분에 대한 임계값이 정의되어 측정된 NLOS 채널 성분이 임계값을 넘지 않는 경우에 측정 소스(들)을 포지셔닝 위한 후보 선택할 수 있다. 구체적으로 NLOS 채널 성분이 측정되고 다음과 같은 대안들로 표현될 수 있다.

* 대안1: 1비트 정보로 LOS 채널인지 NLOS 채널인지 표현된다. 예를 들어, '0'은 LOS 채널임을 '1'은 NLOS 채널임을 표현할 수 있다.

* 대안2: 0≤NLOS채널성분≤1에 해당되는 확률값을 NLOS 채널 성분으로 표현할 수 있다. X개 level의 NLOS 채널 성분을 표시하는 경우에 ceil(log2(X))비트가 필요할 수 있다. 여기서 ceil()는 올림 함수를 log2()는 밑이 2인 로그함수를 나타낸다.

상기 대안1이 사용되는 경우에 NLOS 채널 성분에 대한 임계값은 예를 들어, 0.5로 설정될 수 있을 것이다. 상기 대안 2가 사용되는 경우 NLOS 채널 성분에 대한 임계값은 0과 1사이의 정수값으로 설정될 수 있을 것이다. 상기 대안 2가 사용되는 경우에 포지셔닝에 대한 서로 다른 요구 사항이나 포지셔닝이 수행되는 방법 및 환경에 따라 수신 파워에 대한 다수의 임계값이 정의될 수 있다. 이러한 임계값(들)은 사이드링크 정보로 (pre-)configuration되는 방법이 사용될 수 있다. 또는 implicit한 방법으로 다수의 임계값을 결정하는 방법이 고려될 수도 있다. 예를 들어, 다수의 S-PRS 패턴이 지원되는 경우, 높은 포지셔닝 정확도를 요구하는 S-PRS 패턴이 설정된 경우 (높은 시간 및 주파수 S-PRS 패턴을 갖는 경우에 해당될 수 있음), 높은 임계값이 설정될 수 있을 것이다. 이와 달리, 낮은 포지셔닝 정확도를 요구하는 S-PRS 패턴이 설정된 경우 (낮은 시간 및 주파수 S-PRS 패턴을 갖는 경우에 해당될 수 있음), 낮은 임계값이 설정될 수 있을 것이다.

만약 UE-assisted 포지셔닝 기법이 사용되는 경우에 포지셔닝 기법에 대한 측정값과 함께 해당 NLOS 채널 성분에 대한 정보를 위치 서버로 전달할 필요가 있을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 UE-assisted는 단말이 직접 단말의 절대 위치를 측정하지 않고 적용된 수신한 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 기법에 대한 측정 값만을 위치 서버로 전달하고 단말의 절대 위치는 위치 서버에서 계산하는 방식을 의미한다. 따라서 사이드링크를 통해 위치 서버와 연결된 단말로 측정값과 해당 NLOS 채널 성분에 대한 정보를 지시하는 경우에 target 단말이 다른 단말로 사이드링크를 통해 브로드케스트, 유니케스트, 또는 그룹케스트 할 수 있다. 해당 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 유니케스트 전송인 경우에 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수 있다. NLOS 채널 성분에 대한 정보를 지시할 때 상기 대안 1 및 대안 2에 따라 1비트 또는 X 비트의 정보가 필요할 수 있다.

도 10은 본 개시의 실시예에 따라 target 단말이 NLOS 식별을 수행하여 측정 소스를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 10에 따르면 측정 소스가 되는 단말(1000)은 기준 신호(1002)를 target 단말(1001)로 전송하여 target 단말(901)이 NLOS 식별을 수행할 수 있도록 한다. 이때 기준 신호는 다양한 채널을 통해 전송되는 기준 신호를 이용하는 방법들 또는 S-PRS 전송을 이용하는 방법 등이 고려될 수 있다. target 단말(1001)은 1003단계에서 NLOS 식별을 수행하고 1004단계에서 측정 소스가 포지셔닝 측정을 수행하는데 적합한지의 여부를 판단할 수 있다. 만약, 1004단계에서 target 단말(1001)이 포지셔닝을 위해 사용할 수 있는 측정 소스가 하나도 없을 경우에 단말은 포지셔닝에 대한 error 처리 및 중단을 선언할 수 있으며 이는 상기 LPP와 같은 포지셔닝 프로토콜에 의해 처리될 수도 있다. 또한 1004단계에서 target 단말(1001)이 포지셔닝을 위해 사용할 수 있는 측정 소스의 수에 따라서 사용되는 포지셔닝 방법이 달라질 수 있다. 예를 들어, target 단말이 단말의 절대 위치 (absolute position)를 얻고자 하는 경우에 측정 소스의 수가 Y개 이상 필요할 수 있다 하지만 1004 단계에서 사용 가능한 측정 소스의 수가 Y개 보다 작은 경우에 절대 위치에 대한 포지셔닝을 수행하지 않고 하나의 측정 소스를 기반으로 relative 포지셔닝 또는 ranging을 수행할 수 있다. 이때 Y>1인 경우에 1004에서 판단된 가장 좋은 측정 소스를 선택하여 이를 기반으로 relative 포지셔닝 또는 ranging을 수행할 수 있다.

<제4실시예>

제1 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이 측정 소스가 되는 단말이 사이드링크를 통해 target 단말로 reliability 정보를 지시하는 방법이 제안되었다. 제4 실시예에서는 제1 실시예에서 제안된 방법을 통해 단말 간 사이드링크 포지셔닝이 수행되는 전체적인 절차를 제공하고 실험을 통한 성능 향상 결과를 제공한다.

도 11은 포지셔닝 측정 방법으로 RTT (Round Trip Time)가 적용되는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 하지만 본 개시에 적용될 수 있는 포지셔닝 측정 방법은 이에 한정되지 않는다. 본 개시에서 제안된 방법은 다양한 포지셔닝 측정 방법에 사용될 수 있음에 주목한다.

구체적으로, 도 11(a)에 따르면 RTT가 target 단말의 요청(1101)에 의해서 수행되는 경우가 도시 되었다. target 단말은 사이드링크를 통해 주변 단말로 포지셔닝을 요청하는 신호를 브로드케스트, 유니케스트, 또는 그룹케스트 할 수 있다. 해당 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PSSCH를 통해 전송되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수도 있다. 포지셔닝을 요청하는 신호(1101)와 함께, target 단말은 S-PRS (Sidelink Positioning Reference Signal)를 전송한다. 그러면 측정 소스가 될 수 있는 단말은 target 단말의 포지셔닝 요청을 수신하고 S-PRS를 이용하여 TOA (Time of Arrival)을 측정할 수 있도록 할 수 있다. Target 단말은 S-PRS를 전송할 수 있도록 해당 사이드링크 자원을 기지국으로부터 할당 받거나 단말이 직접 할당하여 S-PRS를 주변 단말로 전송할 수 있다. 다음으로 측정 소스가 될 수 있는 단말은 target 단말의 포지셔닝 요청(1101)에 대해 S-PRS를 전송할 수 있도록 해당 사이드링크 자원을 기지국으로부터 할당 받거나 단말이 직접 할당하여 S-PRS를 target 단말로 전송할 수 있다. 이때, S-PRS를 전송할 수 있는 사이드링크 자원은 PSSCH를 전송하는 자원 풀과 시간 및 주파수 자원 영역에서 동시에 사용될 수도 있을 것이다. 이와 달리, S-PRS를 전송할 수 있는 사이드링크 자원이 PSSCH를 전송하는 자원 풀과 시간 및 주파수 영역에서 겹치지 않도록 따로 설정될 수도 있을 것이다 (dedicated한 자원 할당 방식으로 명명될 수 있음). 측정 소스가 될 수 있는 단말이 target 단말의 포지셔닝 요청(1101)에 대해 S-PRS를 전송하는 것은 (1102)의 Ack (Acknowledgement)으로 해석될 수 있다. 측정 소스가 될 수 있는 단말은 target 단말의 포지셔닝 요청(1101)에 대해 S-PRS 뿐만 아니라 다른 포지셔닝 관련 정보들을 함께 제공할 수 있으며 이것 또한 (1102)의 Ack으로 해석될 수 있다. 본 개시에서 해당 정보를 특정 정보로만 한정하지 않는다. (1102)를 통해 제공하는 포지셔닝 관련 정보의 일례로 측정 소소의 위치 정보 (known location)가 될 수 있다. 위치 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PSSCH를 통해 전송되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수도 있다. (1102)를 통해 제공하는 포지셔닝 관련 정보의 또 다른 일례는 제1 실시예에서 제안된 reliability 정보가 될 수 있다. reliability 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PSSCH를 통해 전송되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수도 있다. (1102)를 통해 제공하는 포지셔닝 관련 정보의 또 다른 일례는 RX-TX 시간 차이 정보(1103)가 될 수 있다. RX-TX 시간 차이 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PSSCH를 통해 전송되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수도 있다. Target 단말의 포지셔닝 요청(1101)에 대해 측정 소스가 될 수 있는 단말이 전송한 S-PRS를 target 단말이 수신하면 target 단말은 이를 통해 TOA를 측정할 수 있다.

이와 달리, 도 11(b)에 따르면 RTT가 주기적으로 전송되는 S-PRS (1111, 1112)에 의해서 수행되는 경우가 도시 되었다. 주기적인 S-PRS를 전송할 수 있도록 해당 사이드링크 자원을 기지국으로부터 할당 받거나 단말이 직접 할당하여 S-PRS를 다른 단말로 전송할 수 있다. 이때, S-PRS를 전송할 수 있는 사이드링크 자원은 PSSCH를 전송하는 자원 풀과 시간 및 주파수 자원 영역에서 동시에 사용될 수도 있을 것이다. 이와 달리, S-PRS를 전송할 수 있는 사이드링크 자원이 PSSCH를 전송하는 자원 풀과 시간 및 주파수 영역에서 겹치지 않도록 따로 설정될 수도 있을 것이다 (dedicated한 자원 할당 방식으로 명명될 수 있음). Target 단말은 사이드링크를 통해 주변 단말로 S-PRS를 주기적으로 전송(1111)하고 이를 수신한 단말은 측정 소스가 될 수 있는 단말로 수신한 S-PRS로부터 TOA을 측정할 수 있다. 다음으로 측정 소스가 될 수 있는 단말 역시 S-PRS를 주기적으로 전송(1112)하고 이를 수신한 target 단말은 수신한 S-PRS로부터 TOA을 측정할 수 있다. Target 단말 및 측정 소스가 될 수 있는 단말은 주기적으로 S-PRS (1111, 1112)를 전송할 때, S-PRS 뿐만 아니라 다른 포지셔닝 관련 정보들을 함께 제공할 수 있을 것이다. 본 발명에서 해당 정보를 특정 정보로만 한정하지 않는다. (1111, 1112)를 통해 제공하는 포지셔닝 관련 정보의 일례로 측정 소소의 위치 정보 (known location)가 될 수 있다. 위치 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PSSCH를 통해 전송되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수도 있다. (1111, 1112)를 통해 제공하는 포지셔닝 관련 정보의 또 다른 일례는 제1 실시예에서 제안한 reliability 정보가 될 수 있다. reliability 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PSSCH를 통해 전송되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수도 있다. (1112)를 통해 제공하는 포지셔닝 관련 정보의 또 다른 일례는 RX-TX 시간 차이 정보(1113)가 될 수 있다. RX-TX 시간 차이 정보는 SCI (1^st stage SCI 또는 2^nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PSSCH를 통해 전송되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수도 있다.

다음으로 도 11에 제시된 포지셔닝 절차를 통해 RTT 및 multi-RTT를 이용하여 단말의 위치 정보를 계산하는 방법을 설명한다. 우선 RTT는 수학식 1의 ToF (Time of Fight)를 측정 하는 것으로 정의될 수 있다. 아래 수학식 1에서는 target 단말 주변에 M 개의 측정 소스가 될 수 있는 단말이 있는 경우, m=0,1, … ,M-1개의 측정 소스 중 m번째 측정 소스가 될 수 있는 단말과 target 단말 사이에 측정된 ToF를 나타낸다.

[수학식1]

수학식 1에서

는 target 단말이 전송한 S-PRS를 이용하여 측정 소스가 될 수 있는 단말이 측정한 TOA값이며,

는 측정 소스가 될 수 있는 단말이 전송한 S-PRS를 이용하여 target 단말이 측정한 TOA값을 의미한다.

는 측정 소스가 될 수 있는 단말이 target 단말로 S-PRS를 전송한 시점, 즉 TOD값이며,

는 target 단말이 측정 소스가 될 수 있는 단말로 S-PRS를 전송한 시점, 즉 TOD값을 의미한다. 수학식 1에서

는 RX-TX 시간 차이 정보(1103,1113)를 나타내며,

는 TX-RX 시간 차이 정보(1104,1114)를 나타낸다.

일반적으로 TOA는 수학식 2에서와 같이 수신된 신호와 S-PRS신호를 correlation을 취해서 얻을 수 있다.

[수학식2]

상기 수학식 2에서

은 k번째 캐리어 그리고 l번째 OFDM 심볼에서 m번째 측정 소스로부터 수신된 신호를 나타내고

는 S-PRS 신호를 나타낸다. 단말 간 채널이 one path인 경우 (Line of sight, LOS만 존재) 상기 수학식 2가 maximum/peak를 갖는 시간상 위치가 TOA로 측정될 수 있다. 하지만 단말 간 채널은 일반적으로 multi-path로 구성되고 첫 번째 path가 가장 신호가 센 path가 아니기 때문에 상기 수학식 2만을 이용하면 TOA 측정이 부정확하게 될 수 있다. 따라서 아래 수학식 3을 통해 TOA를 측정할 수 있다.

[수학식3]

상기 수학식 3에서

로 정의 될 수 있으며, W는 탐색 윈도우의 크기를 나타낸다. 그리고

는

에 대한 임계점으로 설정되는 파라미터를 나타낸다.

측정 소스가 되는 단말이 사이드링크를 통해 target 단말로 제공하는 reliability 정보는 다음과 같은 조건들의 조합으로 결정될 수 있을 것이다. 하지만 본 개시에서 아래의 조건들로만 한정하지 않는다.

* 조건1: 측정 소소의 위치 정보 (known location)에 대한 reliability: 해당 reliability가 낮을 경우에 relative 및 absolute 포지셔닝의 정확도가 낮아질 수 있음

* 조건2: 측정 소스가 되는 단말의 이동: 고속으로 target 단말의 반대 방향으로 이동하는 경우에 거리가 멀어져 포지셔닝 정확도가 낮아질 수 있음

* 조건3: 측정 소스가 되는 단말과 target 단말 사이에 사이드링크 수신 파워에 의해 결정: 수신 파워가 작을수록 포지셔닝 정확도가 낮아질 수 있음

* 조건4: 측정 소스가 되는 단말과 target 단말 사이에 사이드링크 채널에 대한 LOS(Line OF Sight)/NLOS(Non Line Of Sight) 식별을 통해 결정: LOS 채널일수록 포지셔닝 정확도가 높아지고 NLOS 채널일 수록 포지셔닝 정확도가 낮아질 수 있음

제1 실시예에서 설명한 바와 같이 측정 소스가 되는 단말이 사이드링크를 통해 target 단말로 reliability 정보를 제공하는 경우에 대안 1 및 대안 2가 고려될 수 있다. 만약 reliability에 해당하는 값이 0이거나 특정 임계점 보다 낮은 경우는 해당 단말은 S-PRS 전송을 수행하지 않을 수 있다. 구체적으로 도 11(a)에서 (1102)에 해당되는 전송이 이루어 지지 않을 수 있다. 또한 도 11(b)에서 (1111, 1112)에 해당되는 전송이 이루어 지지 않을 수 있다.

다음으로, 측정 소스가 되는 단말이 사이드링크를 통해 target 단말로 reliability 정보를 제공하고 target 단말이 해당 정보를 이용하여 reliability한 측정 소스를 선택하는 방법을 수학식 4를 통해 제안한다. m번째 측정 소스가 되는 단말이 reliability 정보 R(m)를 제공하는 경우에 수학식 1을 통해서 계산한 ToF(m)값을 R(m)이 높은 순으로 정렬할 수 있다. 이후 아래 수학식 4와 같이

를 만족하는 ToF(m)값만을 선택하여 셋

를 구성할 수 있을 것이다.

[수학식4]

상기 수학식 4에서 N은 포지셔닝에 사용되는 측정 소스의 수를 나타낸다. 그리고

는 reliability에 대한 임계점으로 설정되는 파라미터를 나타낸다. Target 단말이 ranging을 수행하는 경우에는 하나의 측정 소스로부터 계산한 ToF에 빛의 속도를 곱하여 ranging(distance)를 측정할 수 있다. Target 단말이 relative 포지셔닝을 수행하는 경우에는 추가적으로 측정 소스로부터의 각도 정보를 측정하고 ranging 측정 결과와 측정 소스의 위치 정보로부터 relative 포지셔닝을 측정할 수 있다 Target 단말이 absolute 포지셔닝을 수행하는 경우에는 다수의 측정 소스들로부터 계산한 ToF들을 사용하여 absolute 포지셔닝을 측정할 수 있다. 따라서 RTT를 이용하여 absolute 포지셔닝을 수행할 경우 수학식 1에서 다수의 ToF가 필요하기 때문에 multi-RTT로 명명될 수 있다. 다수의 측정 소스들을 이용하여 absolute 포지셔닝을 측정하는 다수의 알고리즘이 있으며 LS(least square)알고리즘이나 Taylor series와 같은 알고리즘이 사용될 수도 있다.

만약 상기 수학식 4를 통해 absolute 포지셔닝을 위한 N이 보장되지 않을 경우에 target 단말은 absolute 포지셔닝을 수행하지 않고 relative 포지셔닝이나 ranging만을 수행할 수도 있다. 달리 말해, 상기 수학식 4에 따르면 사이드링크에서 포지셔닝을 위해 사용 가능한 측정 소스의 수 및 측정 소소의 quality에 따라 target 단말은 포지셔닝 방법을 다르게 적용할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 사이드링크의 상위 설정을 통해 target 단말이 absolute 포지셔닝을 수행하도록 설정되었지만 실제 사이드링크 포지셔닝을 위해 사용 가능한 측정 소스의 수 및 측정 소스의 quality에 따라 relative 포지셔닝이나 ranging만을 수행할 수도 있을 것이다. 이와 달리, 사이드링크의 상위 설정을 통해 target 단말이 relative 포지셔닝을 수행하도록 설정되었지만 실제 사이드링크 포지셔닝을 위해 사용 가능한 측정 소스의 수 및 측정 소스의 quality에 따라 absolute 포지셔닝을 수행할 수도 있을 것이다.

도 12는 측정 소스가 되는 단말이 사이드링크를 통해 target 단말로 reliability 정보를 제공하고 target 단말이 해당 정보를 이용하여 reliability한 측정 소스를 선택하여 포지셔닝을 수행하였을 때의 성능을 실험 결과를 통해 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로 M=8개의 측정 소스의 수가 있고 target단말이 측정 소스를 선택하지 않고 M=8을 모두 이용하여 absolute 포지셔닝을 수행하는 경우의 성능과 수학식 4를 적용하여 reliability에 대한 임계점이 0.7이상인 측정 소스를 선택하는 경우와 reliability에 대한 임계점이 0.9이상인 측정 소스를 선택하는 경우의 성능이 비교되었다. 도 12에 도시된 실험 결과로부터 사이드링크에서 포지셔닝을 수행 시 reliability한 측정 소스를 선택하는 것이 포지셔닝 정확도를 향상 시키는데 매우 중요한 요소임을 알 수 있다.

본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 13과 도 14에 도시되어 있다. 상기 실시예들에서 사이드링크에서 단말이 포지셔닝을 수행하기 위한 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 13에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(1301), 단말기 송신부(1305), 단말기 처리부(1303)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(1301)와 단말이 송신부(1305)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(1303)로 출력하고, 단말기 처리부(1303)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(1303)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 14에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(1401), 기지국 송신부(1405), 기지국 처리부(1403)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(1401)와 기지국 송신부(1405)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(1403)로 출력하고, 기지국 처리부(1403)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(1403)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 모든 실시예는 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다.

Claims (1)

1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
   기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
   상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
   상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.
   

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