KR20230085589A - 무선 통신 시스템에서 사이드링크 포지셔닝 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 사이드링크 포지셔닝 방법 및 장치 Download PDF

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신철규
류현석
박경민
여정호
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시(disclosure)는 LTE(long term evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템과 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 관한 것으로, 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{A METHOD AND APPARATUS FOR SIDELINK POSITIONING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시(disclosure)은 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 사이드링크를 통해 포지셔닝(위치 측정)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 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 사이드링크를 통해 포지셔닝(위치 측정)을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 때 RTT (Round Trip Time, 왕복시간)을 이용하는 방법들을 제안한다.
본 개시(disclosure)에 따른 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법은, 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 포지셔닝(위치 측정)을 수행하는 방법 및 절차를 제안하기 위한 것이다. 제안된 방법을 통해 사이드링크에서 포지셔닝이 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 따라 RTT(round trip time) 방식을 이용하여 포지셔닝을 수행하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호인 S-PRS(sideline positioning reference signal)의 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호인 S-PRS의 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호인 S-PRS를 전송할 때 PSSCH(physical sidelink shared channel)가 전송되는 자원 영역과 구분되는 dedicated 자원 영역에서 S-PRS를 전송을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호인 S-PRS의 전송 자원 선택 및 할당 시 상기 제시된 파라미터를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호를 전송할 때 해당 신호를 전송하기 위한 물리 계층의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크에서 단 방향 (single sided)방식의 RTT 방법이 고려되는 경우에 단말 간 포지셔닝 프로시저를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크에서 양방향 (double sided)방식의 RTT 방법이 고려되는 경우에 단말 간 포지셔닝 프로시저를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 개시의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 16은 본 개시의 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 long term evolution)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 포지셔닝(위치 측정)이 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 발명에서는 사이드링크에서 RTT (Round Trip Time, 왕복시간)을 이용한 포지셔닝 방법을 제안한다. 사이드링크에서 RTT를 수행하기 위한 포지셔닝 신호를 S-PRS (Sidelink Positioning Reference Signal)로 명명한다. 하지만 이는 다른 용어로 대체 될 수 있음에 주목한다. 우선 사이드링크에서 RTT를 수행하기 위한 프로시져(procedure)가 정의되어야 한다. 또한 사이드링크 포지셔닝 정확도를 보장하기 위해서는 S-PRS를 전송하는 방법이 새롭게 디자인 되어야 할 필요가 있다. 구체적으로, S-PRS 전송을 위한 자원 할당 방법이 기존의 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법과 달라질 필요가 있다. 또한 S-PRS가 전송될 때 해당 물리 계층 구조가 기존과 달라질 수 있다. 그리고 RTT를 수행하는 데 필요한 정보가 사이드링크 단말 사이에 교환 되어야 할 필요가 있다. 본 발명에서는 상기에 기술된 방법들을 제안하여 사이드링크에서 포지셔닝 수행이 가능해 질 수 있다.
본 개시(disclosure)의 실시 예는 상술한 시나리오를 지원하기 위해 제안된 것으로, 특히 사이드링크에서 단말의 위치를 측정(포지셔닝)하기 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 브로드캐스트 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 그룹캐스트(groupcast)를 통해 특정 다수의 노드들에게 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 (
Figure pat00001
,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
,...)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 (
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
,...)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 셀 안의 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. 또한 사이드링크 유니캐스트 전송에서 (pre-)configuration은 PC5-RRC를 통해 설정될 수도 있다. 이와 달리, (pre-)configuration이 MAC-CE를 통해 설정되는 방법도 고려될 수 있다. 본 발명에서 (pre-)configuration된다고 함은 상기에 설명한 경우들이 모두 적용될 수 있음에 주목한다.
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 PSSCH(physical sidelink shared channel)에 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 프로시져(procedure)를 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 1st stage SCI(Sidelink Control Information)로 SCI format 1-A가 포함될 수 있다. 또한, 제어정보에는 PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel)을 통해 전송되는 2nd stage SCI로 SCI format 2-A 또는 SCI format 2-B 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
다음으로 단말의 위치를 측정하는 포지셔닝(Positioning)을 위해 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. 기지국과 단말들간의 인터페이스 (상향링크 및 하향링크, 이하 Uu로 명명)의 경우 RAT-dependent 포지셔닝은 단말이 기지국 커버리지 안에 있을 경우에만 가능하다. 하지만 사이드링크의 RAT-dependent 포지셔닝은 단말이 기지국 커버리지 안에 있을 경우에 한정되지 않을 수 있음에 주목한다. Uu에서의 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.
* 포지셔닝 capability 교환
* assistance data 전송
* location 정보 전송
* error 처리
* 중단 (abort)
단말과 위치 서버가 LPP를 통해 상기의 역할을 수행하는데 기지국은 단말과 위치 서버가 포지셔닝 정보를 교환하도록 하는 역할을 수행할 수 있음에 주목한다. 이때 LPP를 통한 포지셔닝 정보의 교환은 기지국에게 transparent하도록 이루어 질 수 있다. 이는 기지국이 단말과 위치 서버가 포지셔닝 정보를 교환하는데 기지국의 관여가 이루어지지 않음을 의미할 수 있다.
상기에 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 두 가지가 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 위치(absolute position)는 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 위치를 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 LPP로 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
NR 시스템에서는 LTE 시스템과 달리 더 많은 포지셔닝 기법들이 지원된다. 따라서 상기 포지셔닝 정보 전송을 통해 다양한 포지셔닝 기법들이 지원될 수 있다. 예를 들어, 단말이 전송한 포지셔닝 SRS (Sound Reference Signal)을 통해 기지국에서 포지셔닝 측정을 수행하는 것이 가능하다. 따라서 상기 포지셔닝 정보로 포지셔닝 SRS 설정 및 활성화/비활성화와 관련된 정보가 기지국과 위치 서버간에 교환될 수 있다. 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 정보가 교환될 수 있다.
사이드링크에서 단말의 위치를 측정하기 위해 포지셔닝 관련 설정을 수행하는 주체와 포지셔닝을 계산하는 주체는 다음과 같이 3가지 경우로 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. 달리 말해, LS (through UE)는 단말이 기지국 커버리지 내에 있지 않은 경우에도 위치 서버가 이용 가능한 경우를 나타낸다. 이때 일반적인 단말이 아닌 RSU나 PRU와 같은 특정 단말에만 LS (through UE)가 이용 가능할 수도 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 있거나, target 단말의 위치 측정을 위해 포지셔닝 신호를 제공해 줄 수 있는 단말을 PosRef (Positioning Reference) 단말로 명명한다. 따라서 PosRef 단말은 자신의 위치정보를 가지고 있을 수 있으며 S-PRS (Sidelink Positioning Reference Signal)과 함께 단말의 위치 정보를 함께 제공해 줄 수도 있을 것이다. 달리 말해, PosRef 단말의 경우에 이미 위치를 알고 있는 (known location) 단말일 수 있다. Target 단말 및 PosRef 단말에 대한 명칭은 다른 용어로 대체될 수 도 있음에 주목한다. 예를 들어, PosRef 단말은 anchor 단말로 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 방식에 해당될 수 있다. UE-configured 방식의 경우에는 단말이 네트워크(기지국) 커버리지 내에 있지 않은 경우에도 포지셔닝 설정이 가능한 장점이 있다. 표 1에서 포지셔닝 설정이 LS (through BS)인 경우는 Network-configured 방식에 해당될 수 있다. Network-configured 방식의 경우에는 단말이 네트워크 커버리지 내에 있는 경우로 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)이 발생할 수 있지만 보다 정확한 위치 측정이 가능할 수 있다. 마지막으로 표 1에서 포지셔닝 설정이 LS (through UE)인 경우는 단말이 네트워크 커버리지 내에서 기지국을 통해 설정되는 방식이 아니기 때문에 Network-configured 방식으로 구분되지 않을 수 있다. 또한 단말에 연결된 위치서버에서 설정을 제공하지만 단말이 설정하는 것으로 구분되지 않을 경우에 UE-configured 방식으로 구분되지 않을 수 있다. 하지만 단말이 설정하는 것으로 구분된 경우에 UE-configured 방식으로 구분될 수 도 있을 것이다. 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 해당 위치 서버가 단말로 해석되는 경우에 LS (through UE)는 UE-based로 분류될 수도 있을 것이다.
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 표 1에서 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 표 1에서 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 ranging의 의미가 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), SL RTT (Sidelink 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 4내지 6에 도시된 경우에 한정되는 것은 아니다. 도 4내지 6에서 포지셔닝 설정 정보의 시그널링은 검은색 점선으로 도시 되었다. S-PRS의 전송은 하늘색 점선으로 도시 되었다. S-PRS 전송의 경우 양 방향 또는 단 방향으로 이루어질 수 있음에 주목한다. 포지셔닝을 위해 측정된 정보 또는 측정된 포지셔닝 정보의 전송은 빨간색 점선으로 도시 되었다. 마지막으로, 단말이 알고 있는 위치 정보 (known location)의 전송은 파란색 점선으로 도시 되었다.
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 브로트캐스트, 유니캐스트, 또는 그룹캐스트 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 커버리지 내에 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 브로트캐스트, 유니캐스트, 또는 그룹캐스트 할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 기지국 커버리지 내에 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 서버와 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 브로트캐스트, 유니캐스트, 또는 그룹캐스트 할 수 있다. 또한 target 단말은 제공받은 포지셔닝 신호를 기반으로 포지셔닝 측정을 수행하고 target 단말이 위치 서버와 연결된 단말과의 사이드링크 커버리지 내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 위치 서버와 연결된 단말로 보고 할 수 있다. 도4(c)는 위치서버와 연결된 단말이 PosRef UE(RSU)로 도시 되었으나, RSU가 아닌 단말이 될 수도 있음에 주목한다. 이후에 해당 측정 정보가 PosRef UE(RSU)와 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.
도 5(a)는, 사이드링크 단말이 네트워크 커버리지 내에 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 커버리지 내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 target 단말이 네트워크 커버리지 내에 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 기지국과 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 커버리지 내에 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 커버리지 내에 위치하여 기지국과 연결된 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버와 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 커버리지 내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 위치 서버와 연결된 단말로 보고 할 수 있다. 도5(c)는 위치 서버와 연결된 단말이 PosRef UE(RSU)로 도시 되었으나, RSU가 아닌 단말이 될 수도 있음에 주목한다. 이후에 해당 측정 정보가 PosRef UE(RSU)와 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.
도 6(a)은, 위치 서버와 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 서버와 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 target 단말이 네트워크 커버리지 내에 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 커버리지 내에 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 서버와 연결된 사이드링크 단말을 통해 위치 서버에서 포지셔닝 설정을 제공하고 위치 서버와 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 커버리지 내에 있기 때문에 측정된 포지셔닝 정보를 위치 서버와 연결된 단말로 보고 할 수 있다. 도6(c)는 위치 서버와 연결된 단말이 PosRef UE(RSU)로 도시 되었으나, RSU가 아닌 단말이 될 수도 있음에 주목한다. 이후에 해당 측정 정보가 PosRef UE(RSU)와 연결된 위치 서버로 보고되어 위치 서버는 포지셔닝 계산을 수행할 수 있다.
아래의 실시 예에서는 사이드링크를 통해 전송되는 S-PRS(sidelink positioning reference signal)를 이용하여 RTT(round trip time)를 수행하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따라 RTT 방식을 이용하여 포지셔닝을 수행하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참고하면 UE-A와 UE-B가 각각 Target 단말과 PosRef 단말에 해당 될 수 있다. 하지만 도 7에서 UE-A와 UE-B가 각각 Target 단말과 PosRef 단말에 한정하지 않는다. 달리 말해, UE-A가 PosRef 단말 그리고 UE-B가 Target 단말에 해당 될 수도 있을 것이다. 도 7에서는 Target 단말이 하나의 PosRef 단말 사이의 하나의 pair로 RTT를 수행하는 방법(Single RTT)이 도시 되었다. 하지만 Target 단말이 다수의 PosRef 단말들과 RTT를 수행할 수도 있을 것이다. 이러한 경우에 도 7과 달리, Target 단말이 하나의 PosRef 단말 사이의 pair가 다수 개 존재할 수 있을 것이며 이러한 방식을 Multi-RTT로 명명할 수도 있을 것이다. Target 단말이 absolute 포지셔닝을 수행하기 위해서는 Multi-RTT가 필요할 수 있다. RTT 방식을 이용하여 ToF (Time of Flight)를 계산하고 '속도=거리/시간' 또는 거리=속도 x시간' 또는 '시간=거리/속도'의 관계식를 이용하여 거리를 측정할 수 있다. 여기서 ToF는 시간을 의미하고 속도는 빛의 속도가 적용될 수 있다.
우선 도 7(a)에 단 방향 (single sided)방식의 RTT 방법이 도시 되었다. 단 방향 RTT에 따르면 도 7(a)에서와 같이 UE-A가 UE-B로 포지셔닝 신호를 전송하고 UE-B가 UE-A로 포지셔닝 신호를 전송하는 것으로 RTT 측정이 수행될 수 있다. 구체적으로, UE-A는 UE-B로 포지셔닝 신호를 전송하고 UE-B로부터 포지셔닝 신호를 수신한 시간 차 Tround (701)을 계산할 수 있다. UE-B는 UE-B로부터 포지셔닝 신호를 수신하고 UE-B로 포지셔닝 신호를 전송한 시간 차 Treply (702)을 계산할 수 있다. 이로부터 ToF (Time of Flight)를 아래 수학식 1과 같이 계산할 수 있을 것이다.
Figure pat00007
UE-A에서 상기 수학식 1을 계산하기 위해서는 UE-B에서 계산한 Treply정보가 UE-A로 지시될 필요가 있다. 이와 달리, UE-B에서 상기 수학식 1을 계산하기 위해서는 UE-A에서 계산한 Tround 정보가 UE-B로 지시될 필요가 있다. 해당 정보 지시를 위한 상세 내용은 아래 실시예 4를 참고한다.
다음으로 도 7(b)는 양방향 (double sided)방식의 RTT 방법이 도시 되었다. 양방향 RTT에 따르면 도 7(b)에서와 같이 UE-A가 UE-B로 포지셔닝 신호를 전송하고 UE-B가 UE-A로 포지셔닝 신호를 전송하고 다시 UE-A가 UE-B로 포지셔닝 신호를 전송하는 것으로 RTT 측정이 수행될 수 있다. 구체적으로, UE-A는 UE-B로 포지셔닝 신호를 전송하고 UE-B로부터 포지셔닝 신호를 수신한 시간 차 Tround1 (701)을 계산할 수 있다. UE-B는 UE-A로부터 포지셔닝 신호를 수신하고 UE-A로 포지셔닝 신호를 전송한 시간 차 Treply1 (702)을 계산할 수 있다. 다음으로 UE-A는 UE-B로부터 포지셔닝 신호를 수신하고 다시 UE-B로 두번째 포지셔닝 신호를 전송한 시간 차 Treply2 (703)을 계산할 수 있다. UE-B는 UE-A로 포지셔닝 신호를 전송하고 UE-A로부터 두번째 포지셔닝 신호를 수신한 시간 차 Tround2 (704)을 계산할 수 있다. 이로부터 ToF (Time of Flight)를 아래 수학식 2과 같이 계산할 수 있을 것이다.
Figure pat00008
UE-A에서 상기 수학식 2을 계산하기 위해서는 UE-B에서 계산한 Treply1와 Tround2 정보가 UE-A로 지시될 필요가 있다. 이와 달리, UE-B에서 상기 수학식 2을 계산하기 위해서는 UE-A에서 계산한 Tround1 와 Treply2 정보가 UE-B로 지시될 필요가 있다. 해당 정보 지시를 위한 상세 내용은 아래 실시예 5를 참고한다. 상기 수학식 1에 따른 단 방향 RTT와 비교하여 수학식 2에 따른 양방향 RTT의 경우 각 단말에서의 clock drift 영향이 최소화 되어 포지셔닝의 정확도가 향상될 수 있는 장점이 있다. 다만 추가적인 신호의 교환이 발생하여 ToF를 계산하는데 추가적인 지연이 발생될 수 있다. 본 개시에서는 RTT 방법으로 상기 두 가지 방법들에 한정하지 않는다. 다시 말해, Treply2와 Tround2 이후에 추가적인 포지셔닝 신호 교환을 통해 Treply와 Tround 를 추가적으로 계산하여 ToF를 계산할 수도 있을 것이다.
본 개시에서 아래의 실시예들 중 하나 이상이 서로 조합되어 사용될 수 있음에 주목한다. 본 개시에서 target 단말의 위치 측정을 위해 포지셔닝 신호를 제공해 줄 수 있는 단말을 PosRef (Positioning Reference) 단말로 명명한다. PosRef 단말은 이미 위치를 알고 있는 (known location) 단말일 수도 있고 위치를 알지 못하는 (unknown location) 단말일 수도 있다. PosRef 단말이 이미 위치를 알고 있는 (known location) 단말인 경우에 해당 위치 정보가 target 단말로 전달 되어 target 단말은 UE-based에 기반한 포지셔닝을 수행할 수 있을 것이다. 본 개시에서 RTT (Round Trip Time, 왕복시간)에 기반한 방법들을 제안하고 있으나 제안된 방법들은 RTT 뿐만 아니라 다른 포지셔닝 방법들에도 적용될 수 있음에 주목한다.
<제1실시예>
제1실시예에서는 사이드링크를 통해 단말이 위치를 측정하기 위한 신호를 설정하고 전송하는 방법을 제시한다.
우선 사이드링크를 통해 단말이 포지셔닝을 수행할 수 있는지 없는지, 달리 말해, 단말이 포지셔닝 동작을 수행할 수 있는 단말인지 아닌지가 단말 capability에 의해서 결정되고 해당 capability 정보가 다른 단말 및 기지국으로 전송될 수 있다. 이때, 단말이 사이드링크를 통해 포지셔닝을 수행할 수 있는지 없는지는 사이드링크 포지셔닝 신호의 송신/수신 여부에 의해서 결정될 수도 있다. 여기서 사이드링크 포지셔닝 신호는 포지셔닝 측정을 위해 송수신되는 S-PRS (Sidelink Positioning Reference Signal)일 수 있다. 예를 들어, 특정 사이드링크 단말은 S-PRS의 전송 및 수신을 모두 수행할 수 있는 단말이 있을 수 있다. 또한 특정 사이드링크 단말은 S-PRS의 전송은 수행할 수 있지만, S-PRS 수신은 수행하지 못하는 단말이 있을 수 있다. 또한 특정 사이드링크 단말은 S-PRS의 수신은 수행할 수 있지만, S-PRS 전송은 수행하지 못하는 단말이 있을 수 있다. 또한 특정 사이드링크 단말은 S-PRS의 전송 및 수신을 모두 수행할 수 없는 단말이 있을 수 있다. 이러한 단말의 S-PRS 송신/수신 가능 여부는 단말 capability로 정의될 수 있다. 본 개시에서는 S-PRS 신호를 특정 신호로 한정하지 않는다. 예를 들어, 해당 신호는 사이드링크 동기 신호가 될 수도 있고, 사이드링크에서 정의된 기준 신호 (e.g., CSI-RS, DMRS)가 될 수도 있고, 사이드링크 포지셔닝을 위해 새롭게 정의된 기준 신호가 될 수 도 있다. 이와 달리, 특정 전송 신호가 S-PRS로 고려될 수 도 있다. 일 예로, 사이드링크 단말이 다른 단말로 CSI (Channel State Information)를 요청하는 신호가 S-PRS가 될 수 있다. 사이드링크에서 2nd SCI로 CSI 요청 시 PSSCH를 통해 CSI-RS (Channel State Information Reference Signal)가 전송될 수 있다. 따라서 CSI-RS가 전송되는 것이 S-PRS 신호로 해석될 수 도 있다. 또한 CSI 요청을 수신한 단말이 CSI 피드백을 수행할 때 해당 신호가 S-PRS로 사용될 수 있다. CSI 피드백은 MAC-CE를 통해 PSSCH로 전송 될 수 있다. 또 다른 일 예로, 사이드링크 단말이 다른 단말로 HARQ 피드백을 요청 시 해당 신호 가 S-PRS가 될 수 있다. 사이드링크에서 2nd SCI로 HARQ 피드백이 활성화 될 때 HARQ 피드백을 요청하는 것으로 해석될 수 있다. 또한 HARQ 피드백 요청을 수신한 단말이 PSFCH (Physical Sidelink Feedback Channel)을 통해 HARQ 피드백을 수행할 때 해당 신호가 S-PRS로 사용될 수 있다.
도 8 내지 도 9는 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호인 S-PRS의 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
우선 도 8은 DL PRS에 기반한 패턴이 S-PRS에 재사용되는 것을 고려한 방법이다. 도 8(a)에 따르면 DL PRS에서 지원되는 Comb 패턴 및 PRS 심볼 수가 S-PRS로 재 사용될 수 있다. 구체적으로, Comb-2와 PRS 심볼 수=2인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(b)에 도시 되었다. Comb-2와 PRS 심볼 수=4인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(c)에 도시 되었다. Comb-2와 PRS 심볼 수=6인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(d)에 도시 되었다. Comb-2와 PRS 심볼 수=12인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(e)에 도시 되었다. Comb-4와 PRS 심볼 수=4인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(f)에 도시 되었다. Comb-4와 PRS 심볼 수=12인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(g)에 도시 되었다. Comb-6와 PRS 심볼 수=6인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(h)에 도시 되었다. Comb-6와 PRS 심볼 수=12인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(i)에 도시 되었다. Comb-12와 PRS 심볼 수=12인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 8(j)에 도시 되었다. 도 8에 따르면 S-PRS는 다양한 심볼 길이를 가질 수 있으며 슬롯에서 S-PRS가 전송되는 심볼의 시작 위치 및 길이가 유연하게 결정될 수 있다. 본 개시에서 S-PRS 패턴으로 도 8에 도시된 패턴에 한정하지 않음에 주목한다.
우선 도 9은 포지셔닝을 위한 UL SRS에 기반한 패턴이 S-PRS에 재사용되는 것을 고려한 방법이다. 도 9(a)에 따르면 포지셔닝을 위한 UL SRS에서 지원되는 Comb 패턴 및 SRS 심볼 수가 S-PRS로 재 사용될 수 있다. 구체적으로, Comb-2와 PRS 심볼 수=1인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(b)에 도시 되었다. Comb-2와 PRS 심볼 수=2인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(c)에 도시 되었다. Comb-2와 PRS 심볼 수=4인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(d)에 도시 되었다. Comb-4와 PRS 심볼 수=2인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(e)에 도시 되었다. Comb-4와 PRS 심볼 수=4인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(f)에 도시 되었다. Comb-4와 PRS 심볼 수=8인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(g)에 도시 되었다. Comb-4와 PRS 심볼 수=12인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(h)에 도시 되었다. Comb-8와 PRS 심볼 수=4인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(i)에 도시 되었다. Comb-8와 PRS 심볼 수=8인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(j)에 도시 되었다. Comb-8와 PRS 심볼 수=12인 경우에 대한 S-PRS 패턴은 도 9(k)에 도시 되었다. 도 9에 따르면 S-PRS는 다양한 심볼 길이를 가질 수 있으며 슬롯에서 S-PRS가 전송되는 심볼의 시작 위치 및 길이가 유연하게 결정될 수 있다. 본 개시에서 S-PRS 패턴으로 도 9에 도시된 패턴에 한정하지 않음에 주목한다.
또한 단말이 지원 가능한 포지셔닝 방법이 단말 capability로 정의될 수 있다. 예를 들어, SL-TDOA (Sidelink Time Difference Of Arrival), SL-AOD (Sidelink Angle-of-Departure), SL Multi-RTT (Sidelink Multi-Round Trip Time), SL RTT (Sidelink Round Trip Time), Sidelink E-CID, SL-AOA (Sidelink Angle-of-Arrival)등의 방법이 포지셔닝 방법으로 고려될 수 있으며 이에 한정하지 않는다. 지원 가능한 사이드링크 포지셔닝 방법이 단말 capability에 의해서 결정되고 해당 capability 정보가 다른 단말 및 기지국으로 전송될 수 있다.
다음으로 사이드링크를 통해 단말이 포지셔닝을 수행하는 경우에 관련된 포지셔닝 관련 설정 정보들은 (pre-)configuration될 수 있다. 일 예로, 포지셔닝 관련 정보로 S-PRS 정보가 (pre-)configuration 될 수 있다. 구체적으로, S-PRS의 전송의 활성화/비활성화 여부가 (pre-)configuration 될 수 있다. 만약 S-PRS의 전송이 비활성화 되어 있는 경우에 위치 서버 (Location Server, LS)나 다른 단말을 통해 S-PRS의 전송을 지시/요청 받아도 해당 단말은 S-PRS의 전송을 수행하지 않을 수 있다. 또한 S-PRS의 전송 대역폭 (주파수 상 할당 영역) 및 주기 (시간 상 할당 영역)가 다양하게 설정 가능한 경우에 해당 정보가 (pre-)configuration 될 수 있을 것이다. 또 다른 일 예로, 포지셔닝 관련 정보로 포지셔닝 방법에 관한 정보가 (pre-)configuration 될 수 있다. 예를 들어, 어떠한 포지셔닝 방법이 사용 가능한지가 (pre-)configuration 될 수 있다. 단말이 포지셔닝 방법으로 SL-TDOA, SL-AOD, SL Multi-RTT, SL RTT, Sidelink E-CID, SL-AOA등이 있을 수 있으며 지원 가능한 사이드링크 포지셔닝 방법이 단말 capability에 의해서 결정되고 해당 capability 정보가 다른 단말 및 기지국으로 전송될 수 있다. 또한 단말 capability로 지원 가능한 사이드링크 포지셔닝 방법 중에 이용 가능한 포지셔닝 방법이 (pre-)configuration 될 수 있다.
만약, 표 1을 통해 논의된 바와 같이 단말이 포지셔닝 설정을 다른 단말 또는 위치 서버로부터 제공받지 않은 경우에 단말은 단말에 pre-configuration되어 미리 저장되어 있는 포지셔닝 설정 정보를 따를 수 있다. 일 예로 이러한 경우는 단말이 네트워크 커버리지 밖에 있는 경우일 수 있다. 또 다른 일 예로 다른 단말로부터 아무런 포지셔닝 관련 설정 정보를 받지 않은 경우일 수 있다. 특정 시점 이후에 단말은 다른 단말 또는 위치 서버로부터 포지셔닝 정보를 configuration받을 수 있을 것이다. 만약 표 1의 UE (no LS)나 LS (through UE)에 해당되어 다른 단말로부터 포지셔닝 정보를 configuration받는 경우에 해당 정보는 사이드링크를 통해 브로트캐스트, 유니캐스트, 또는 그룹캐스트되어 전송된 정보일 수 있으며 해당 정보는 SCI (1st stage SCI 또는 2nd stage SCI)를 통해 지시되거나 PC5-RRC나 사이드링크 MAC-CE를 통해 지시될 수 있다. 만약 LS (through UE)에 해당되고 단말에 위치 서버가 연결되어 있어 단말 스스로 포지셔닝 정보를 configuration받는 경우에는 단말 상위로부터 지시 받은 정보일 수 있다. 이와 달리, 표 1의 LS (through BS)에 해당되어 기지국과 연결된 위치 서버로부터 포지셔닝 정보를 configuration받는 경우에 해당 정보는 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 단말이 기지국과 RRC 연결이 수립된 이후 UE-specific한 방법으로 configuration되는 경우를 의미할 수 도 있다.
상기 설명한 바와 같이 단말이 포지셔닝 설정을 다른 단말 또는 위치 서버로부터 제공받지 않은 경우에 단말은 단말에 pre-configuration되어 미리 저장되어 있는 포지셔닝 설정 정보를 따라 포지셔닝 신호를 전송하거나 수신할 수 있을 것이다. 특정 시점 이후에 단말은 다른 단말 또는 위치 서버로부터 포지셔닝 정보를 configuration받을 경우에 설정된 정보는 하나 또는 하나 이상일 수 있다. 일 예로, S-PRS 정보의 경우에 하나의 패턴만 설정되도록 결정될 수 도 있으며 하나 이상의 패턴 정보가 설정되는 것이 허용될 수도 있을 것이다. 하나 이상의 패턴 정보가 설정되는 경우, 단말은 해당 설정 정보를 위치 서버로 전달하고 위치 서버가 적합한 S-PRS 패턴을 결정하여 단말에게 지시해 줄 수 있을 것이다. 또 다른 예로, 포지셔닝 방법에 관한 정보가 하나의 방법으로만 (pre-)configuration되도록 결정될 수 도 있으며 하나 이상의 포지셔닝 방법에 대한 정보가 (pre-)configuration 되는 것이 허용될 수도 있을 것이다. 여기서 포지셔닝 방법은 UE-based 인지 UE-assistance인지의 정보일 수 있다. 또는 absolute 포지셔닝인지 relative 포지셔닝인지, ranging인지의 정보일 수 있다. 또는 SL-TDOA인지, SL-AOD인지, SL Multi-RTT인지, Sidelink E-CID인지, SL-AOA인지의 정보일 수 있다. 하나 이상의 패턴 정보가 설정되는 경우, 단말은 해당 설정 정보를 위치 서버로 전달하고 위치 서버가 적합한 포지셔닝 방법을 결정하여 단말에게 지시해 줄 수 있을 것이다.
사이드링크를 통해 단말이 포지셔닝을 수행하는 경우 단말은 포지셔닝 신호를 사이드링크를 통해 전송할 수 있다. 여기서 포지셔닝 신호는 S-PRS로 명명될 수 있다. 사이드링크에서 S-PRS를 전송하는 방법은 다음의 두가지로 구분될 수 있을 것이다.
* PosRef 단말이 target 단말로 S-PRS를 전송
* Target 단말이 PosRef 단말로 S-PRS를 전송
사용되는 포지셔닝 방법에 따라서 상기 두가지 전송 방법이 모두 수행될 수 도 있고 두 가지 중 한가지만 수행될 수도 있다. 예를 들어, SL-TDOA가 수행되는 경우에 첫번째 방법으로 S-PRS를 전송함으로서 사이드링크 포지셔닝을 수행할 수도 있다. 이와 달리, SL Multi-RTT 나 SL RTT가 수행되는 경우에는 상기 두가지 S-PRS 전송이 모두 필요할 수 있다. 도 7을 참고하면 UE-A와 UE-B가 각각 Target 단말과 PosRef 단말에 해당 될 수 있다. 하지만 도 7에서 UE-A와 UE-B가 각각 Target 단말과 PosRef 단말에 한정하지 않는다. 달리 말해, UE-A가 PosRef 단말 그리고 UE-B가 Target 단말에 해당 될 수도 있을 것이다. 또한 상기에서 PosRef 단말이 target 단말로 전송하는 S-PRS와 Target 단말이 PosRef 단말로 전송하는 S-PRS는 동일한 형태의 포지셔닝 신호일 수도 있고 서로 다른 형태의 포지셔닝 신호일 수도 있을 것이다.
또한 사이드링크에서 RTT를 통해 단말은 absolute 포지셔닝, relative 포지셔닝, 또는 ranging을 수행할 수 있다. 우선, 앞서 설명한 바와 같이 absolute 포지셔닝 (절대 위치)는 경도 (longitude) 및 위도 (latitude)에 의한 단말의 2차원 (x,y) 및 3차원 (x,y,z) 좌표 위치 정보를 의미할 수 있다. Target 단말이 absolute 포지셔닝을 위해서는 다수의 PosRef 단말들을 필요로 할 수 있다. 또한 Target 단말은 absolute 포지셔닝을 위해서는 다수의 PosRef 단말들로부터 known 위치 정보를 제공받을 필요가 있다. Target 단말이 다수의 PosRef 단말들과 RTT를 수행할 경우에 도 7에서의 Target 단말과 하나의 PosRef 단말 사이의 pair가 다수 개 존재할 수 있다. 또한 이를 Multi-RTT로 명명할 수도 있을 것이다. 다음으로 relative 포지셔닝 (상대 위치)는 다른 단말로부터 상대적인 2차원 또는 3차원 위치 정보를 의미할 수 있다. 따라서 Target 단말이 relative 포지셔닝을 위해서는 도 7에서와 같이 하나의 PosRef 단말만을 필요로 할 수 있다. 또한 해당 PosRef 단말들로부터 known 위치 정보를 제공받을 필요가 있다. 또한 방향 (direction) 정보를 추가적으로 측정하거나 제공받아 Target 단말은 PosRef 단말로부터 상대적인 2차원 또는 3차원 위치 정보를 파악할 수 있다. 마지막으로 ranging은 다른 단말로부터의 거리(distance)나 방향 (direction) 측정을 의미할 수 있다. 거리를 측정하는 경우 도 7에서와 같이 하나의 PosRef 단말만을 필요로 할 수 있다. 또한 해당 PosRef 단말들로부터 known 위치 정보를 제공받을 필요가 없다. 만약, 사이드링크에서 ranging의 의미가 거리와 방향 정보를 모두 포함하는 경우 ranging은 relative 포지셔닝과 동일한 의미일 수 있다.
<제2실시예>
제2실시예에서는 사이드링크 포지셔닝 신호를 전송할 때 해당 신호를 전송하기 위한 자원을 선택 및 할당 하는 방법을 제안한다. 포지셔닝 신호는 S-PRS를 요청하는 신호이거나 S-PRS 신호이거나, 포지셔닝을 수행하는 데 필요한 정보일 수 있다. 하지만 이에 한정하지 않는다. 사이드링크 포지셔닝 정확도를 보장하기 위해서는 S-PRS를 전송하는 방법이 새롭게 디자인 되어야 할 필요가 있다. 구체적으로, S-PRS 전송을 위한 자원 할당 방법이 기존의 데이터 전송을 위한 자원 할당 방법과 달라질 필요가 있다. 만약 S-PRS 전송이 사이드링크의 데이터 전송 채널인 PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel)과 동일한 자원에서 수행될 경우에 S-PRS와 PSSCH의 전송 자원이 공유됨으로써 PSSCH 자원과 충돌 및 간섭이 발생할 수 있다. 이는 사이드링크 포지셔닝의 정확도를 보장하지 못하는 원인이 될 수 있다. 따라서 본 개시에서는 S-PRS의 전송이 PSSCH가 전송되는 자원 영역과 구분되는 dedicated 자원에서 수행되는 방법을 제안한다. 해당 방법을 통해 PSSCH와의 자원 충돌 및 간섭을 피해 포지셔닝의 정확도를 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라 S-PRS 전송의 전송 자원 할당 시 S-PRS의 전송 시간 및 주파수 영역을 보다 유연하게 할당하는게 가능해 질 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호인 S-PRS를 전송할 때 PSSCH가 전송되는 자원 영역과 구분되는 dedicated 자원 영역에서 S-PRS를 전송을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 10 (a)을 참고하면 PSSCH가 전송되는 자원 영역과 S-PRS가 전송되는 자원 영역을 TX pool을 통해 구분하는 방법이 도시 되었다. 구체적으로 도 10(a)에 따르면 시간 영역에서 PSSCH의 TX pool과 S-PRS의 TX pool을 overlap되지 않게 설정함으로써 전송 자원 영역을 구분할 수 있다. 다음으로 도 10 (b)을 참고하면 PSSCH가 전송되는 자원 영역과 S-PRS가 전송되는 자원 영역을 SL BWP (Sidelink Bandwidth Part)을 통해 구분하는 방법이 도시 되었다. 사이드링크에서 다수개의 SL BWP들이 지원되는 경우에 주파수 영역에서의 구분을 통해 특정 SL BWP는 PSSCH 전송을 위한 BWP로 이와 구분되는 다른 SL BWP는 S-PRS 전송을 위한 BWP로 구분될 수 있다. 하지만 이러한 방식이 지원되기 위해서는 단말의 SL BWP 스위칭 수행이 추가적으로 요구될 수 있다. 본 개시에서 PSSCH가 전송되는 자원 영역과 구분되는 dedicated 자원 영역에서 S-PRS를 전송을 수행하는 방법으로 도 10을 통해 설명한 방법에 한정하지 않음에 주목한다.
본 실시예의 제안된 방법을 통해 S-PRS 전송 자원의 할당은 PSSCH 전송과 구분되는 dedicated 자원 영역에서 수행될 수 있다. 여기서 자원 할당은 Mode 1 방식과 Mode 2 방식이 모두 포함될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 Mode 1은 기지국이 자원 할당을 수행하여 DCI를 통해 단말에게 자원할당 정보를 제공하는 방법으로 기지국은 Target 단말이나 위치 서버로부터 S-PRS 전송 자원 할당을 위해 필요한 정보를 제공 받을 수 있을 것이다. 해당 정보는 사이드링크 포지셔닝을 수행하는데 필요한 포지셔닝 requirement와 관련된 정보일 수 있다. Mode 1에서 해당 DCI를 통해 지시 받은 자원 할당 정보로 단말은 자원 할당을 수행하고 SCI로 해당 정보를 다른 단말에게 지시해 줄 수 있다. 이와 달리, Mode 2는 단말이 직접 센싱을 통해 자원 할당을 수행하는 방법으로 자원 할당을 수행한 뒤 자원 예약 정보를 SCI를 통해 다른 단말로 지시해 줄 수 있다. Mode 1에서 S-PRS 전송 자원 할당을 위한 DCI는 기존 DCI format 3_0과 구분되는 새로운 DCI format일 수 있다 (예를 들어, DCI format 3_1). 또한 Mode 2에서 S-PRS 전송 자원 할당 정보가 지시되는 SCI는 기존 SCI format 1_A과 구분되는 새로운 SCI format일 수 있다 (예를 들어, SCI format 1_B). 다음으로 S-PRS 전송 자원의 선택 및 할당 시 단말 및 기지국은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 다음과 같은 파라미터들을 선택할 필요가 있다. 본 발명에서 S-PRS 전송 자원의 선택 및 할당 시 고려되는 파라미터로 아래에 제시된 파라미터에 한정하지 않음에 주목한다.
* 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이
* 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수
* S-PRS repetition factor
* S-PRS latency bound
상기 파라미터 중 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이는 도 8 내지 도9를 참고한다. 도 8 내지 도9에서 S-PRS는 다양한 길이의 심볼로 디자인 될 수 있음을 설명하였다. 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이는 (Pre-)configuration될 수 있다. 이때 (Pre-)configuration 된 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이는 하나 또는 하나 이상의 값으로 설정될 수 있다. 만약 (Pre-)configuration 된 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이가 하나 이상의 값으로 설정된 경우 단말은 S-PRS 심볼 길이를 결정하고 해당 정보를 SCI를 통해 다른 단말로 지시할 수 있다. 이때 새로운 SCI format이 정의될 수 있다. 또한 단말은 S-PRS의 자원 할당 결과에 따라 슬롯에서 S-PRS가 전송되는 심볼의 시작 위치 및 길이를 결정할 수 있다. 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수 역시 (Pre-)configuration될 수 있다. 단말은 S-PRS의 자원 할당 결과(Mode 1 or Mode2)에 따라 슬롯에서 S-PRS로 할당된 서브 채널 수가 결정될 수 있다. 예를 들어, S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수가 X개로 (Pre-)configuration 되었을 때, 자원 할당을 통해 Y≤X개의 서브 채널이 S-PRS 전송으로 할당 될 수 있다. 이와 달리, S-PRS의 전송은 (Pre-)configuration된 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수로 결정될 수도 있다. 이 경우는 주파수상 S-PRS 자원 할당은 (Pre-)configuration된 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수로 고정되는 것으로 해석할 수 있다. 예를 들어, (Pre-)configuration된 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수가 X개의 서브채널인 경우에 S-PRS는 X개의 서브채널에서 전송될 수 있다. 또 다른 일 예로, 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수는 SL BWP (Sidelink Bandwidth Part) 전체 영역으로 결정될 수 도 있다. 이 경우에, 단말은 S-PRS의 자원 할당 결과(Mode 1 or Mode2)에 따라 슬롯에서 S-PRS로 할당된 서브 채널 수가 결정될 수 있다. 예를 들어, SL BWP의 서브 채널 수가 X개인 경우에 자원 할당을 통해 Y≤X개의 서브 채널이 S-PRS 전송으로 할당 될 수 있다. 이와 달리, S-PRS의 전송은 SL BWP의 서브 채널 수가 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수로 결정될 수도 있다. 예를 들어, SL BWP의 서브 채널 수가 X개의 서브채널인 경우에 S-PRS는 X개의 서브채널에서 전송될 수 있다. S-PRS repetition factor는 하나 이상의 슬롯에서 반복되어 S-PRS가 전송되는 것을 의미하며 repetition 가능한 factor 가 (Pre-)configuration될 수 있다. 이때 (Pre-)configuration 된 S-PRS repetition factor는 하나 또는 하나 이상의 값으로 설정될 수 있다. 해당 설정 값에 따라 S-PRS repetition이 불가능할 수도 있다. 만약 (Pre-)configuration 된 S-PRS repetition factor가 하나 이상의 값으로 설정된 경우 단말은 S-PRS repetition factor를 결정하고 해당 정보를 SCI 를 통해 다른 단말로 지시할 수 있다. 이때 새로운 SCI format이 정의될 수 있다. 또한 단말은 S-PRS의 자원 할당 결과에 따라 S-PRS repetition factor를 결정될 수 있다. S-PRS repetition factor는 사이드링크의 연속적인 논리적 슬롯에서 적용될 수 있다. 이와 달리, 사이드링크의 비연속적인 논리적 슬롯에서도 적용될 수 있다. 또는 물리적으로 연속적인 슬롯에서만 한정되어 적용될 수도 있다. 일반적으로 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이가 길수록 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수가 클수록 그리고 S-PRS repetition factor가 클수록 S-PRS가 전송되는 시간 및 주파수상 영역이 증가되기 때문에 포지셔닝 정확도가 향상될 수 있다. 따라서 S-PRS 전송 자원의 선택 및 할당 시 단말 및 기지국은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 할당된 S-PRS 심볼 길이, 할당된 S-PRS 서브채널 수, 그리고 PRS repetition factor등을 결정할 수 있을 것이다. 마지막으로 S-PRS latency bound는 S-PRS 전송에 대한 requirement로 S-PRS에 대한 전송 자원 할당 시 해당 자원의 전송 시점이 늦어지게 되면 포지셔닝을 수행하는데 delay가 발생될 수 있으므로 S-PRS 전송 자원 선택 및 할당 시 이를 만족시켜줄 필요가 있다. S-PRS latency bound와 관련된 값은 (Pre-)configuration될 수 있다.
단말에게 S-PRS 전송을 위한 TX 자원 풀이 다수개 설정되었을 때, 그리고 단말이 S-PRS 전송을 위한 하나의 TX 자원 풀을 선택해야 하는 경우에, 단말은 TX 자원 풀에 (pre-)configuration되어 있는 아래의 파라미터 관련 설정 정보를 기반으로 S-PRS 전송을 위한 TX 자원 풀을 선택할 수 있을 것이다.
* 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이
* 하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당 가능한 서브 채널 수
* S-PRS repetition factor
* S-PRS latency bound
구체적으로 단말은 포지셔닝 정확도를 만족시킬 수 있는 TX 자원 풀을 선택할 수 있다. 예를 들어, TX 자원 풀 A와 B가 설정되었을 때, TX 자원 풀 A의 경우 (pre-)configuration되어 있는 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이가 짧고 TX 자원 풀 B의 경우 (pre-)configuration되어 있는 S-PRS로 할당 가능한 심볼 길이가 긴 경우에 단말이 포지셔닝 정확도의 requirement가 높은 경우는 TX 자원 풀 B가 선택될 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호인 S-PRS의 전송 자원 선택 및 할당 시 상기 제시된 파라미터를 설명하기 위한 도면이다. 도 11을 참고하면 1100은 사이드링크 포지셔닝을 수행하기 위해서, 달리 말해 S-PRS 전송을 위해 dedicated하게 할당된 자원 풀 영역을 나타낸다. 상기 설명한 바와 같이 해당 영역은 PSSCH가 전송되는 자원 풀 영역과 구분되는 영역일 수 있다. 다음으로 1101은 1100 영역안에서 S-PRS 전송으로 할당된 자원 영역을 나타내며, 1102와 1103에 서로 다른 예가 도시 되었다. 구체적으로 1102는 하나의 슬롯 내에서 모든 심볼에 S-PRS가 할당된 경우, S-PRS repetition factor=2 (두 개의 슬롯에서 repetition)인 경우, 그리고 주파수상 4개의 서브채널이 S-PRS 전송 영역으로 할당된 경우가 도시 되었다. 이와 달리, 1103는 하나의 슬롯 내에서 일부 심볼에 S-PRS가 할당된 경우, S-PRS repetition factor=1(repetition이 되지 않음)인 경우, 그리고 주파수상 2개의 서브채널이 S-PRS 전송 영역으로 할당된 경우가 도시 되었다. 1103과 비교하여 1102가 더 많은 자원을 S-PRS 전송에 할당한 경우로 보다 포지셔닝 정확도 향상에 더 유리할 수 있다.
<제3실시예>
제3실시예에서는 사이드링크 포지셔닝 신호를 전송할 때 해당 신호를 전송하기 위한 물리 계층의 구조를 제안한다. 구체적으로 S-PRS가 전송될 때 해당 물리 계층 구조가 기존과 달라질 수 있다. 또한 실시예 2에서 S-PRS 전송에 대한 자원 할당에 따라 S-PRS가 시간 및 주파수상 자원 영역에 매핑 되는 방식이 달라 질 수 있음을 설명하였다. 본 실시예에서는 S-PRS를 전송하기 위한 물리 계층 구조와 함께 S-PRS 전송에 대한 자원 할당에 따라 S-PRS 매핑 되는 방법을 설명한다.
도 12는 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크 포지셔닝 신호를 전송할 때 해당 신호를 전송하기 위한 물리 계층의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 12(a)을 참고하면 PSSCH 전송을 위한 사이드링크 물리 계층 구조의 일 예가 도시 되었다. 구체적으로, 도 12(a)에 도시된 바와 같이 첫번째 심볼은 AGC (Automatic Gain Control)으로 마지막 심볼은 guard 심볼로 사용된다. 또한 도 12(a)에 도시된 바와 같이 PSCCH(1st SCI 전송)와 PSSCH(data 전송)가 multiplexing되어 전송된다. 또한 2nd SCI는 PSSCH 영역에 첫번째 PSSCH DMRS가 전송되는 심볼부터 매핑 되어 전송된다. 하지만 실시예 2를 통해 제안한 바와 같이 PSSCH가 전송되지 않는 자원 영역에서 S-PRS의 전송을 고려할 경우 도 12(a)와 같은 물리 계층 구조를 사용할 필요가 없다. 구체적으로 PSSCH 영역이 필요 없게 되고, 2nd SCI 전송 또한 필요 없을 수 있다. 또한 도 8내지 도 9를 통해 설명한 바와 같이 다양한 S-PRS의 심볼 길이가 고려되고 S-PRS의 자원 할당에 따라 슬롯에서 S-PRS가 전송되는 심볼의 시작 위치 및 길이가 결정될 경우에 도 12(b) 내지 도 12(d)에 도시된 바와 같이 PSCCH(1st SCI 전송)와 S-PRS를 위한 전송 영역이 FDM으로 multiplexing되는 것이 더 유리할 수 있다. 왜냐하면 도 12(a)와 같이 PSCCH가 전송되는 경우에 PSCCH가 전송되는 심볼 영역과 그렇지 않은 심볼 영역에서 S-PRS가 할당되는 주파수 영역이 달라질 수 있기 때문이다. 구체적으로, 도 12(b) 내지 도 12(d)에 PSCCH(1st SCI 전송)와 S-PRS를 위한 전송 영역이 FDM으로 multiplexing되는 물리 계층 구조가 도시 되었으며 이때 PSSCH로 할당되는 주파수 영역은 S-PRS가 전송되는 영역에서 맨 아래에 위치할 수 있으며 X RB (Resource Block)의 고정된 주파수 영역을 차지할 수 있다. 이때 X=2 RB가 고려될 수 있다. 도 12(b)에 따르면 S-PRS가 S-PRS가 전송 가능한 심볼 영역 (1200)에서 symbol index=3,4의 두 심볼만 선택 및 할당된 경우가 도시 되었다. 도 12(c)에 따르면 S-PRS가 S-PRS가 전송 가능한 심볼 영역 (1200)에서 symbol index=1~6의 6심볼이 선택 및 할당된 경우가 도시 되었다. 도 12(d)에 따르면 S-PRS가 S-PRS가 전송 가능한 심볼 영역 (1200)에서 symbol index=1~12의 12심볼이 선택 및 할당된 경우가 도시 되었다.
<제4실시예>
제4실시예에서는 사이드링크에서 RTT (Round Trip Time, 왕복시간)를 이용하여 포지셔닝을 수행하는 프로시저를 제안한다. 제안된 프로시져를 통해 RTT를 수행하는 데 필요한 정보가 사이드링크 단말 사이에 교환되고 이를 통해 포지셔닝이 수행될 수 있다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크에서 단 방향 (single sided)방식의 RTT 방법이 고려되는 경우에 단말 간 포지셔닝 프로시저를 설명하기 위한 도면이다. 도 13을 참고하면 UE-A와 UE-B가 도시 되었다. UE-A와 UE-B가 각각 Target 단말과 PosRef 단말에 해당 될 수 있다. 여기서, Target 단말은 자신의 위치를 측정하고 싶은 단말에 해당될 수 있으며, Target 단말의 위치 측정을 위해 포지셔닝 신호 및 자신의 위치 정보를 제공해 줄 수 있는 단말이 PosRef 단말로 명명될 수 있다. 도 13을 참고하면 UE-A는 RTT를 수행하기 위해 UE-B로 S-PRS 요청하는 신호를 전송할 수 있으며 UE-B는 UE-A로부터 S-PRS 요청하는 신호를 수신하고 S-PRS의 전송을 수행할 수 있다. 본 개시에서는 S-PRS를 요청하는 신호를 전송하거나 S-PRS를 전송하거나, 포지셔닝을 수행하는 데 필요한 정보를 전송하기 위해서 1301이나 1303의 단계 에서와 같이 자원을 선택 및 할당 하는 방법이 사용될 수 있다. 여기서 자원 할당은 Mode 1 방식과 Mode 2 방식이 모두 포함될 수 있다. 이때 S-PRS를 요청하는 신호를 전송하거나 S-PRS를 전송하거나, 포지셔닝을 수행하는 데 필요한 정보 (예를 들어, RTT 관련 정보)를 전송하기 위해서 자원을 할당하는 세부 방법은 실시예 2를 참고한다. 이때 1301 단계에서 자원의 선택 및 할당 시 단말 (Mode 2의 경우) 및 기지국 (Mode1의 경우, UE-A가 기지국 커버리지 내에 있는 경우)은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 해당 자원을 할당할 필요가 있다. 1302 단계에서 S-PRS를 요청하는 신호, S-PRS, 그리고 다른 포지셔닝 관련 정보들 (예를 들어, RTT를 수행하는 데 필요한 정보, S-PRS 자원 할당 정보, 등등)이 UE-B로 전달할 수 있다. 이를 전송하는 물리 계층 구조는 실시예 3을 참고한다. 구체적으로 S-PRS를 요청하는 신호나 다른 포지셔닝 관련 정보들은 PSCCH (SCI)를 통해 전달될 수 있다. 이때 SCI는 기존 SCI format 1_A과 구분되는 새로운 SCI format일 수 있다 (예를 들어, SCI format 1_B). 이에 대한 상세는 실시예 6을 참고한다. 도 13을 참고하면 1303 단계에서 자원의 선택 및 할당 시, 단말 (Mode 2의 경우) 및 기지국 (Mode1의 경우, UE-B가 기지국 커버리지 내에 있는 경우)은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 해당 자원을 할당할 필요가 있다. 이때 포지셔닝 requirement는 1302 단계에서 지시된 포지셔닝 관련 정보에 포함될 수도 있고, UE-B는 1302단계에서 S-PRS가 전송된 시간 (하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당된 심볼 길이, S-PRS repetition factor) 및 주파수 자원 할당 정보(하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당된 서브 채널 수)에 기반하여 포지셔닝 requirement를 간접적으로 파악할 수도 있을 것이다. 이러한 경우에 1302단계에서 S-PRS가 전송된 시간 및 주파수 자원 할당 정보와 동일하게 자원 할당을 수행할 수도 있을 것이다. 그리고 UE-B는 1302 단계 요청한 S-PRS 요청에 대해서 S-PRS latency bound를 만족시키도록 1303 단계에서 자원을 선택하여야 할 필요가 있다. 하지만 1303 단계에서의 선택된 자원이 포지셔닝 requirement (정확도 및 latency)를 만족시키지 못하는 경우, 또는 1303 단계에서 포지셔닝 requirement (정확도 및 latency)를 만족시키는 자원이 존재하지 않는 경우 UE-B는 1304단계에서 이를 확인하고 만약 포지셔닝 requirement가 만족되지 않는 경우 1302단계에서 수신한 S-PRS 요청에 대한 응답을 하지 않을 수 있다. 달리 말해 1305 단계를 수행하지 않을 수 있다. 1305 단계에서 UE-B는 UE-A로 S-PRS 그리고 다른 포지셔닝 관련 정보들 (예를 들어, Rx-Tx time difference (Treply정보, 수학식 1 참고), 방향 정보 (AoA 정보), S-PRS 자원 할당 정보, 등등)을 전달할 수 있다. UE-A는 1306 단계에서 같이 Tx-Rx time difference (Tround정보, 수학식 1 참고)를 측정하고 1307단계에서 ToF (수학식 1 참고)를 계산할 수 있다. ToF 계산을 통해 단말은 absolute 포지셔닝, relative 포지셔닝, 또는 ranging을 수행할 수 있다. 상세는 실시예 1을 참고한다.
도 13에 따르면 UE-A의 S-PRS 요청 (1302)에 따라 UE-B가 S-PRS 전송에 대한 자원 할당 (1303) 및 이에 대한 유효성 확인 (1304)를 수행하는 동작을 설명하였다. 하지만 본 발명은 도 13에 도시된 단말 동작에 한정하지 않는다. 구체적으로 도 13에서 (1303) 및 (1304)의 단계가 수행되지 않을 수 있다. 도 13에서 (1303) 및 (1304)의 단계가 수행되지 않는 대신 UE-A가 UE-B가 S-PRS 전송을 수행할 자원을 implicit 또는 explicit하게 지시해 주는 방법을 고려해 볼 수 있다. 우선 implicit하게 지시해 주는 방법으로 (1301)단계에서 Mode 1 또는 Mode2를 통해 UE-A의 S-PRS 전송으로 할당된 자원을 기준으로 UE-B의 S-PRS 전송을 위한 자원이 결정될 수 있다. 구체적으로, (1302)단계에서 S-PRS 요청 시, UE-A가 UE-A의 S-PRS 전송으로 할당된 자원에 대한 정보를 함께 UE-B로 PSCCH (SCI)를 통해 전달할 수 있다. UE-B가 S-PRS 요청을 수신하고 해당 자원 할당 정보를 수신 했을 때, UE-B가 S-PRS을 전송하는 자원은 UE-A로부터 S-PRS 요청을 수신한 시점(X 슬롯)을 기준으로 결정되거나 UE-A가 전송한 S-PRS의 자원 할당 정보에 대한 시점(X 슬롯)을 기준으로 결정하는 방법을 고려할 수 있을 것이다. 구체적으로 UE-B가 S-PRS 전송을 수행할 자원은 X+Y 슬롯이 될 수 있다. 여기서 Y는 슬롯의 단위나 물리적 시간(e.g., ms)의 단위로 결정될 수 있다. Y 가 슬롯의 단위로 결정되는 경우에 numerology에 따라 다른 값을 가질 수 있을 것이다. 이와 달리, Y가 물리적 시간의 단위로 결정되는 경우, numerology를 고려하여 슬롯의 단위로 변환 될 수 있을 것이다. 여기서 Y의 값은 고정된 하나의 값으로 결정되거나 하나 이상의 값을 가질 수 있을 것이다. 또한 Y 의 값은 (pre-)configuration될 수 있다. Y의 값이 하나 이상의 값들을 가질 수 있는 경우, Y의 값은 하나 이상의 값들 중 하나로 (pre-)configuration될 수 있다. 또한, Y의 값이 하나 이상의 값들을 가질 수 있는 경우, 하나 이상의 값들이 (pre-)configuration되고, S-PRS를 요청하는 신호가 하나 이상의 값들 중 하나를 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 다음으로 explicit하게 지시해 주는 방법으로 (1301)단계에서 Mode 1 또는 Mode2를 통해 UE-A의 S-PRS 전송 자원을 결정할 뿐만 아니라 UE-B의 S-PRS 전송 자원도 결정할 수 있을 것이다. 구체적으로, (1302)단계에서 S-PRS 요청 시, UE-A가 UE-A의 S-PRS 전송으로 할당된 자원에 대한 정보를 함께 UE-B의 S-PRS 전송으로 할당된 자원에 대한 정보를 UE-B로 PSCCH (SCI)를 통해 전달할 수 있다. UE-B는 해당 정보를 수신하고 PSCCH (SCI)를 통해 지시 받은 자원에서 S-PRS를 전송할 수 있다.
<제5실시예>
제5실시예에서는 사이드링크에서 RTT (Round Trip Time, 왕복시간)를 이용하여 포지셔닝을 수행하는 프로시저를 제안한다. 제안된 프로시져를 통해 RTT를 수행하는 데 필요한 정보가 사이드링크 단말 사이에 교환되고 이를 통해 포지셔닝이 수행될 수 있다.
도 14는 본 개시의 실시예에 따라 사이드링크에서 양방향 (double sided)방식의 RTT 방법이 고려되는 경우에 단말 간 포지셔닝 프로시저를 설명하기 위한 도면이다. 도 14를 참고하면 UE-A와 UE-B가 도시 되었다. UE-A와 UE-B가 각각 Target 단말과 PosRef 단말에 해당 될 수 있다. 여기서, Target 단말은 자신의 위치를 측정하고 싶은 단말에 해당될 수 있으며, Target 단말의 위치 측정을 위해 포지셔닝 신호 및 자신의 위치 정보를 제공해 줄 수 있는 단말이 PosRef 단말로 명명될 수 있다. 도 14를 참고하면 UE-A는 RTT를 수행하기 위해 UE-B로 S-PRS 요청하는 신호를 전송할 수 있으며 UE-B는 UE-A로부터 S-PRS 요청하는 신호를 수신하고 S-PRS의 전송을 수행할 수 있다. 본 개시에서는 S-PRS를 요청하는 신호를 전송하거나 S-PRS를 전송하거나, 포지셔닝을 수행하는 데 필요한 정보를 전송하기 위해서 1401이나 1403이나 1407이나 1410의 단계 에서와 같이 자원을 선택 및 할당 하는 방법이 사용될 수 있다. 여기서 자원 할당은 Mode 1 방식과 Mode 2 방식이 모두 포함될 수 있다. 이때 S-PRS를 요청하는 신호를 전송하거나 S-PRS를 전송하거나, 포지셔닝을 수행하는 데 필요한 정보 (예를 들어, RTT 관련 정보)를 전송하기 위해서 자원을 할당하는 세부 방법은 실시예 2를 참고한다. 이때 1401 단계에서 자원의 선택 및 할당 시 단말 (Mode 2의 경우) 및 기지국 (Mode1의 경우, UE-A가 기지국 커버리지 내에 있는 경우)은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 해당 자원을 할당할 필요가 있다. 1402 단계에서 S-PRS를 요청하는 신호, S-PRS, 그리고 다른 포지셔닝 관련 정보들 (예를 들어, RTT를 수행하는 데 필요한 정보, S-PRS 자원 할당 정보, 등등)이 UE-B로 전달할 수 있다. 이를 전송하는 물리 계층 구조는 실시예 3을 참고한다. 구체적으로 S-PRS를 요청하는 신호나 다른 포지셔닝 관련 정보들은 PSCCH (SCI)를 통해 전달될 수 있다. 이때 SCI는 기존 SCI format 1_A과 구분되는 새로운 SCI format일 수 있다 (예를 들어, SCI format 1_B). 이에 대한 상세는 실시예 6을 참고한다. 도 14를 참고하면 1403 단계에서 자원의 선택 및 할당 시 단말 (Mode 2의 경우) 및 기지국 (Mode1의 경우, UE-B가 기지국 커버리지 내에 있는 경우)은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 해당 자원을 할당할 필요가 있다. 이때 포지셔닝 requirement는 1402 단계에서 지시된 포지셔닝 관련 정보에 포함될 수도 있고, UE-B는 1402단계에서 S-PRS가 전송된 시간 (하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당된 심볼 길이, S-PRS repetition factor) 및 주파수 자원 할당 정보(하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당된 서브 채널 수)에 기반하여 포지셔닝 requirement를 간접적으로 파악할 수도 있을 것이다. 이러한 경우에 1402단계에서 S-PRS가 전송된 시간 및 주파수 자원 할당 정보와 동일하게 자원 할당을 수행할 수도 있을 것이다. 그리고 UE-B는 1402 단계에서의 S-PRS 요청에 대해서 S-PRS latency bound를 만족시키도록 1403 단계에서 자원을 선택하여야 할 필요가 있다. 하지만 1403 단계에서 선택된 자원이 포지셔닝 requirement (정확도 및 latency)를 만족시키지 못하는 경우, 또는 1403 단계에서 포지셔닝 requirement (정확도 및 latency)를 만족시키지는 자원이 존재하지 않는 경우 UE-B는 1404단계에서 이를 확인하고 만약 포지셔닝 requirement가 만족되지 않는 경우 1302단계에서 S-PRS 요청에 대한 응답을 하지 않을 수 있다. 달리 말해 1405 단계를 수행하지 않을 수 있다. 1405 단계를 수행하지 않는 경우 이후에 단계는 모두 수행되지 않을 수 있다. 1405 단계에서 UE-B는 UE-A로 S-PRS 그리고 다른 포지셔닝 관련 정보들 (예를 들어, Rx-Tx time difference (Treply1정보, 수학식 2 참고), 방향 정보 (AoA 정보), S-PRS 자원 할당 정보, 등등)을 전달할 수 있다. UE-A는 1406 단계에서 같이 Tx-Rx time difference (Tround1정보, 수학식 2 참고)를 측정할 수 있다. 다음으로 양방향 RTT를 위해 UE-A는 추가적인 S-PRS 요청을 위해 1407단계에서 자원의 선택 및 할당을 수행할 수 있다. 이때, 단말 (Mode 2의 경우) 및 기지국 (Mode1의 경우, UE-A가 기지국 커버리지 내에 있는 경우)은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 해당 자원을 할당할 필요가 있다. 다음으로 1408 단계에서 S-PRS를 요청하는 신호, S-PRS, 그리고 다른 포지셔닝 관련 정보들 (예를 들어, RTT를 수행하는 데 필요한 정보, S-PRS 자원 할당 정보, 등등)이 UE-B로 전달할 수 있다. 이를 전송하는 물리 계층 구조는 실시예 3을 참고한다. 구체적으로 S-PRS를 요청하는 신호나 다른 포지셔닝 관련 정보들은 PSCCH (SCI)를 통해 전달될 수 있다. 이때 SCI는 기존 SCI format 1_A과 구분되는 새로운 SCI format일 수 있다 (예를 들어, SCI format 1_B). 이에 대한 상세는 실시예 6을 참고한다. 다음으로 도 14를 참고하면 UE-B는 1409단계에서 Tx-Rx time difference (Tround2정보, 수학식 2 참고)를 측정할 수 있다.
다음으로 1410 단계에서 자원의 선택 및 할당 시 단말 (Mode 2의 경우) 및 기지국 (Mode1의 경우, UE-B가 기지국 커버리지 내에 있는 경우)은 포지셔닝 requirement를 만족하도록 해당 자원을 할당할 필요가 있다. 이때 포지셔닝 requirement는 1408 단계에서 지시된 포지셔닝 관련 정보에 포함될 수도 있고, UE-B는 1408단계에서 S-PRS가 전송된 시간 (하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당된 심볼 길이, S-PRS repetition factor) 및 주파수 자원 할당 정보(하나의 슬롯 내에서 S-PRS로 할당된 서브 채널 수)에 기반하여 포지셔닝 requirement를 간접적으로 파악할 수도 있을 것이다. 이러한 경우에 1408단계에서 S-PRS가 전송된 시간 및 주파수 자원 할당 정보와 동일하게 자원 할당을 수행할 수도 있을 것이다. 그리고 UE-B는 1408 단계에서의 S-PRS 요청에 대해서 S-PRS latency bound를 만족시키도록 1410 단계에서 자원을 선택하여야 할 필요가 있다. 하지만 1410 단계에서의 선택된 자원이 포지셔닝 requirement (정확도 및 latency)를 만족시키지 못하는 경우, 또는 1410 단계에서 포지셔닝 requirement (정확도 및 latency)를 만족시키지는 자원이 존재하지 않는 경우 UE-B는 1411단계에서 이를 확인하고 만약 포지셔닝 requirement가 만족되지 않는 경우 1408단계에서의 S-PRS 요청에 대한 응답을 하지 않을 수 있다. 달리 말해 1412 단계를 수행하지 않을 수 있다. 1412 단계를 수행하지 않는 경우 이후에 단계는 모두 수행되지 않을 수 있다. 1411단계에서 S-PRS 요청에 대한 응답을 하지 않아 UE-A가 1406단계까지의 RTT 측정 결과만 확보한 경우 양방향 (double sided) RRT를 수행하지 않고 단 방향 (single sided) RTT를 수행하여 1414 단계에서 ToF(수학식 1 참고)를 계산 할 수 도 있을 것이다. 그렇지 않은 경우에, 1412 단계에서 UE-B는 UE-A로 S-PRS 그리고 다른 포지셔닝 관련 정보들 (예를 들어, Tx-Rx time difference (Tround2정보, 수학식 2 참고), 방향 정보 (AoA 정보), S-PRS 자원 할당 정보, 등등)을 전달할 수 있다. UE-A는 1413 단계에서 같이 Rx-Tx time difference (Treply2정보, 수학식 2 참고)를 측정할 수 있다. 따라서 UE-A는 1414단계에서 ToF (수학식 2 참고)를 계산할 수 있다. ToF 계산을 통해 단말은 absolute 포지셔닝, relative 포지셔닝, 또는 ranging을 수행할 수 있다. 상세는 실시예 1을 참고한다.
단말이 단방향 RTT를 수행할 수 있는지 양방향 RTT를 수행할 수 있는지가 단말 capability에 의해서 결정되고 해당 capability정보가 다른 단말 및 기지국으로 전송될 수 있다. 또한 단말이 단방향 RTT를 수행할 수 있는지 양방향 RTT를 수행할 수 있는지가 (pre-)configuration 될 수 있다.
도 14에 따르면 UE-A의 S-PRS 요청 (1402 또는 1408)에 따라 UE-B가 S-PRS 전송에 대한 자원 할당 (1403 또는 1410) 및 이에 대한 유효성 확인 (1404 또는 1411)를 수행하는 동작을 설명하였다. 하지만 본 발명은 도 14에 도시된 단말 동작에 한정하지 않는다. 구체적으로 도 14에서 (1403 또는 1410) 및 (1404 또는 1411)의 단계가 수행되지 않을 수 있다. 도 14에서 (1403 또는 1410) 및 (1404 또는 1411)의 단계가 수행되지 않는 대신 UE-A가 UE-B가 S-PRS 전송을 수행할 자원을 implicit 또는 explicit하게 지시해 주는 방법을 고려해 볼 수 있다. 우선 implicit하게 지시해 주는 방법으로 (1401 또는 1407)단계에서 Mode 1 또는 Mode2를 통해 UE-A의 S-PRS 전송으로 할당된 자원을 기준으로 UE-B의 S-PRS 전송을 위한 자원이 결정될 수 있다. 구체적으로, (1402 또는 1408)단계에서 S-PRS 요청 시, UE-A가 UE-A의 S-PRS 전송으로 할당된 자원에 대한 정보를 함께 UE-B로 PSCCH (SCI)를 통해 전달할 수 있다. UE-B가 S-PRS 요청을 수신하고 해당 자원 할당 정보를 수신 했을 때, UE-B가 S-PRS을 전송하는 자원은 UE-A로부터 S-PRS 요청을 수신한 시점(X 슬롯)을 기준으로 결정되거나 UE-A가 전송한 S-PRS의 자원 할당 정보에 대한 시점(X 슬롯)을 기준으로 결정하는 방법을 고려할 수 있을 것이다. 구체적으로 UE-B가 S-PRS 전송을 수행할 자원은 X+Y 슬롯이 될 수 있다. 여기서 Y는 슬롯의 단위나 물리적 시간(e.g., ms)의 단위로 결정될 수 있다. Y 가 슬롯의 단위로 결정되는 경우에 numerology에 따라 다른 값을 가질 수 있을 것이다. 이와 달리, Y가 물리적 시간의 단위로 결정되는 경우, numerology를 고려하여 슬롯의 단위로 변환 될 수 있을 것이다. 여기서 Y의 값은 고정된 하나의 값으로 결정되거나 하나 이상의 값을 가질 수 있을 것이다. 또한 Y 의 값은 (pre-)configuration될 수 있다. Y의 값이 하나 이상의 값들을 가질 수 있는 경우, Y의 값은 하나 이상의 값들 중 하나로 (pre-)configuration될 수 있다. 또한, Y의 값이 하나 이상의 값들을 가질 수 있는 경우, 하나 이상의 값들이 (pre-)configuration되고, S-PRS를 요청하는 신호가 하나 이상의 값들 중 하나를 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 다음으로 explicit하게 지시해 주는 방법으로 (1401 또는 1407)단계에서 Mode 1 또는 Mode2를 통해 UE-A의 S-PRS 전송 자원을 결정할 뿐만 아니라 UE-B의 S-PRS 전송 자원도 결정할 수 있을 것이다. 구체적으로, (1402 또는 1408)단계에서 S-PRS 요청 시, UE-A가 UE-A의 S-PRS 전송으로 할당된 자원에 대한 정보를 함께 UE-B의 S-PRS 전송으로 할당된 자원에 대한 정보를 UE-B로 PSCCH (SCI)를 통해 전달할 수 있다. UE-B는 해당 정보를 수신하고 PSCCH (SCI)를 통해 지시 받은 자원에서 S-PRS를 전송할 수 있다.
<제6실시예>
제6실시예에서는 사이드링크에서 상기 실시예에서 제안한 방법에 의해 포지셔닝 관련 자원 할당 정보 및 관련된 정보가 DCI나 SCI를 통해 지시되는 경우 포함될 수 있는 정보들을 제안한다. DCI는 기지국이 TX 단말에게 지시하는 정보로 포지셔닝 정보가 포함되어 기존 DCI format 3_0과 구분되는 새로운 DCI format일 수 있다 (예를 들어, DCI format 3_1). 또한 SCI는 단말이 다른 단말로 포지셔닝 관련 자원 할당 및 관련된 정보를 지시하는 정보가 포함되어 기존 SCI format 1_A과 구분되는 새로운 SCI format일 수 있다. 구체적으로 다음과 같은 정보가 SCI와 DCI에 각각 포함될 수 있을 것이다.
포지셔닝을 위한 SCI에 포함되는 정보 (새로운 1st SCI 포맷)
* S-PRS 요청 정보
* S-PRS 자원 할당 정보
* 포지셔닝 requirement 정보
* RTT 관련 정보
** Rx-Tx time difference, Tx-Rx time difference
* PosRef 단말의 위치 및 방향 정보
포지셔닝을 위한 DCI에 포함되는 정보 (새로운 DCI 포맷)
* S-PRS 자원 할당 정보
본 실시예에서 포지셔닝 관련 자원 할당 정보 및 관련된 정보가 DCI나 SCI를 통해 지시되는 경우 상기 제시된 정보에만 한정하지 않음에 주목한다. 예를 들어, 아래 표 2에 기존 SCI format 1-A에 포함된 필드가 포지셔닝을 위한 SCI에 포함되는 정보와 함께 새로운 1st SCI 포맷에 추가 될 수 있다. 또한 표 3과 표 4에 정의된 SCI format 2-A 및 SCI format 2-B에 포함된 필드가 포지셔닝을 위한 SCI에 포함되는 정보와 함께 새로운 1st SCI 포맷에 추가 될 수 있다. 아래 표2는 기존 SCI format 1-A에 포함된 필드를 나타낸다.
Field Bits
Priority 3
Frequency resource assignment
Figure pat00009
NMAX=2
Figure pat00010
Figure pat00011
NMAX=3
Time resource assignment 5
Figure pat00012
NMAX=2 and 9
Figure pat00013
NMAX=3
Resource reservation period
Figure pat00014
DMRS pattern
Figure pat00015
2nd stage SCI format 2
Betta offset indicator 2
Number of DMRS port 1
MCS 5
Additional MCS table indicator 0 ~ 2 depending on additional MCS table configuration
PSFCH overhead indication 0 or 1 depending on PSFCH period
Reserved 2~4 by high layer parameter sl-NumReservedBits
다음으로 PSSCH 디코딩에 필요한 추가적인 제어 정보가 2nd SCI를 통해 지시 될 수 있다. 우선 SCI format 2-A으로 정의된 2nd SCI 포멧이 있으며 여기에 포함된 필드는 아래 표3와 같다.
Field Bits
HARQ process ID 4
New data indicator 1
Redundancy version 2
Source ID 8
Destination ID 16
HARQ feedback enable/disable indicator 1
Cast type indicator 2
CSI request 1
다음으로 SCI format 2-B으로 정의된 2nd SCI 포멧이 있으며 여기에 포함된 필드는 아래 표 4와 같다. 표 4의 SCI format 2-B의 경우는 표 2의 SCI format 2-A과 달리 그룹캐스트 환경에서 NACK only 피드백이 사용될 때 적용되는 포맷이며 표 4에 포함된 Zone ID 필드를 사용하여 SCI format 2-B를 수신한 단말은 송신 단말과의 거리를 측정하고 해당 거리가 표 4에 포함된 Communication range requirement 필드에 해당되는 값을 넘어가면 HARQ feedback을 하지 않을 수 있다.
Field Bits
HARQ process ID 4
New data indicator 1
Redundancy version 2
Source ID 8
Destination ID 16
HARQ feedback enable/disable indicator 1
Zone ID 12
Communication range requirement 4
본 개시의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 15과 도 16에 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 15는 본 개시의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 15에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(1500), 단말기 송신부(1504), 단말기 처리부(1502)를 포함할 수 있다. 단말기 수신부(1500)와 단말이 송신부(1504)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(1502)로 출력하고, 단말기 처리부(1502)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(1502)는 상술한 본 개시의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다.
도 16은 본 개시의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 16에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(1601), 기지국 송신부(1605), 기지국 처리부(1603)를 포함할 수 있다. 기지국 수신부(1601)와 기지국 송신부(1605)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(1603)로 출력하고, 기지국 처리부(1603)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(1603)는 상술한 본 개시의 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 방법.
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