KR20230147994A

KR20230147994A - 단말 기반 공간 측위 및 지도 작성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230147994A
Application number: KR1020220047068A
Authority: KR
Inventors: 이지철; 에릭 구트만; 김혜성; 박성진; 서동은; 정상수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2022-04-15
Filing date: 2022-04-15
Publication date: 2023-10-24

Abstract

본 개시는 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서, 단말 기반 공간 측위 및 지도 작성 방법 및 장치를 제공한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 공간 측위 수행 방법은, 공간 측위 요청을 수신하는 단계; SPF(Spatial Positioning Function)와 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하는 단계; 상기 SPF로부터 공간 측위 보조 정보를 획득하는 단계; 및 상기 공간 측위 보조 정보를 기초로, 상기 단말의 공간 측위를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

단말 기반 공간 측위 및 지도 작성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR UE-BASED SPATIAL POSITIONING AND MAPPING}

본 개시는 무선 통신 시스템(wireless communication system)에 관련된 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서, 단말 기반 공간 측위 및 지도 작성 방법 및 장치에 관한 것이다.

5G 이동통신 기술은 빠른 전송 속도와 새로운 서비스가 가능하도록 넓은 주파수 대역을 정의하고 있으며, 3.5 기가헤르츠(3.5GHz) 등 6GHz 이하 주파수('Sub 6GHz') 대역은 물론 28GHz와 39GHz 등 밀리미터파(㎜Wave)로 불리는 초고주파 대역('Above 6GHz')에서도 구현이 가능하다. 또한, 5G 통신 이후(Beyond 5G)의 시스템이라 불리어지는 6G 이동통신 기술의 경우, 5G 이동통신 기술 대비 50배 빨라진 전송 속도와 10분의 1로 줄어든 초저(Ultra Low) 지연시간을 달성하기 위해 테라헤르츠(Terahertz) 대역(예를 들어, 95GHz에서 3 테라헤르츠(3THz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다.

5G 이동통신 기술의 초기에는, 초광대역 서비스(enhanced Mobile BroadBand, eMBB), 고신뢰/초저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communications, URLLC), 대규모 기계식 통신 (massive Machine-Type Communications, mMTC)에 대한 서비스 지원과 성능 요구사항 만족을 목표로, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 빔포밍(Beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(Massive MIMO), 초고주파수 자원의 효율적 활용을 위한 다양한 뉴머롤로지 지원(복수 개의 서브캐리어 간격 운용 등)와 슬롯 포맷에 대한 동적 운영, 다중 빔 전송 및 광대역을 지원하기 위한 초기 접속 기술, BWP(Band-Width Part)의 정의 및 운영, 대용량 데이터 전송을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 부호와 제어 정보의 신뢰성 높은 전송을 위한 폴라 코드(Polar Code)와 같은 새로운 채널 코딩 방법, L2 선-처리(L2 pre-processing), 특정 서비스에 특화된 전용 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 등에 대한 표준화가 진행되었다.

현재, 5G 이동통신 기술이 지원하고자 했던 서비스들을 고려하여 초기의 5G 이동통신 기술 개선(improvement) 및 성능 향상(enhancement)을 위한 논의가 진행 중에 있으며, 차량이 전송하는 자신의 위치 및 상태 정보에 기반하여 자율주행 차량의 주행 판단을 돕고 사용자의 편의를 증대하기 위한 V2X(Vehicle-to-Everything), 비면허 대역에서 각종 규제 상 요구사항들에 부합하는 시스템 동작을 목적으로 하는 NR-U(New Radio Unlicensed), NR 단말 저전력 소모 기술(UE Power Saving), 지상 망과의 통신이 불가능한 지역에서 커버리지 확보를 위한 단말-위성 직접 통신인 비 지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN), 위치 측위(Positioning) 등의 기술에 대한 물리계층 표준화가 진행 중이다.

뿐만 아니라, 타 산업과의 연계 및 융합을 통한 새로운 서비스 지원을 위한 지능형 공장 (Industrial Internet of Things, IIoT), 무선 백홀 링크와 액세스 링크를 통합 지원하여 네트워크 서비스 지역 확장을 위한 노드를 제공하는 IAB(Integrated Access and Backhaul), 조건부 핸드오버(Conditional Handover) 및 DAPS(Dual Active Protocol Stack) 핸드오버를 포함하는 이동성 향상 기술(Mobility Enhancement), 랜덤액세스 절차를 간소화하는 2 단계 랜덤액세스(2-step RACH for NR) 등의 기술에 대한 무선 인터페이스 아키텍쳐/프로토콜 분야의 표준화 역시 진행 중에 있으며, 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization, NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(Software-Defined Networking, SDN) 기술의 접목을 위한 5G 베이스라인 아키텍쳐(예를 들어, Service based Architecture, Service based Interface), 단말의 위치에 기반하여 서비스를 제공받는 모바일 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 등에 대한 시스템 아키텍쳐/서비스 분야의 표준화도 진행 중이다.

이와 같은 5G 이동통신 시스템이 상용화되면, 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것이며, 이에 따라 5G 이동통신 시스템의 기능 및 성능 강화와 커넥티드 기기들의 통합 운용이 필요할 것으로 예상된다. 이를 위해, 증강현실(Augmented Reality, AR), 가상현실(Virtual Reality, VR), 혼합 현실(Mixed Reality, MR) 등을 효율적으로 지원하기 위한 확장 현실(eXtended Reality, XR), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 및 머신러닝(Machine Learning, ML)을 활용한 5G 성능 개선 및 복잡도 감소, AI 서비스 지원, 메타버스 서비스 지원, 드론 통신 등에 대한 새로운 연구가 진행될 예정이다.

또한, 이러한 5G 이동통신 시스템의 발전은 6G 이동통신 기술의 테라헤르츠 대역에서의 커버리지 보장을 위한 신규 파형(Waveform), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(Array Antenna), 대규모 안테나(Large Scale Antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술, 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(Metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(Orbital Angular Momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(Reconfigurable Intelligent Surface) 기술 뿐만 아니라, 6G 이동통신 기술의 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위한 전이중화(Full Duplex) 기술, 위성(Satellite), AI(Artificial Intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(End-to-End) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발에 기반이 될 수 있을 것이다.

본 개시는 무선 통신 시스템에서, 단말 기반 공간 측위 및 지도 작성 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 공간 측위 수행 방법은, 공간 측위 요청을 수신하는 단계; SPF(Spatial Positioning Function)와 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하는 단계; 상기 SPF로부터 공간 측위 보조 정보를 획득하는 단계; 및 상기 공간 측위 보조 정보를 기초로, 상기 단말의 공간 측위를 수행하는 단계를 포함한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 SPF(Spatial Positioning Function)의 공간 측위 수행 방법은, 단말과 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하는 단계; 및 상기 단말로 공간 측위 보조 정보를 전송하는 단계를 포함한다.

본 개시의 일 실시예에 따른, 공간 측위를 수행하는 단말은, 송수신부; 및 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서는, 공간 측위 요청을 수신하고, SPF(Spatial Positioning Function)와 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하며, 상기 SPF로부터 공간 측위 보조 정보를 획득하고, 상기 공간 측위 보조 정보를 기초로, 상기 단말의 공간 측위를 수행하도록 제어한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 공간 측위를 수행하는 SPF(Spatial Positioning Function)는, 송수신부; 및 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 프로세서는, 단말과 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하고, 상기 단말로 공간 측위 보조 정보를 전송하도록 제어하는, SPF.

본 개시에 따르면, 단말 기반 공간 측위 및 지도 작성 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 네트워크 구조 및 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 사용자 평면을 통하여 단말과 SPF 가 상호 연결되어 있는 네트워크 구조를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 제어 평면을 통하여 단말과 SPF 가 상호 연결되어 있는 네트워크 구조를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말 내의 공간 측위 클라이언트(Spatial Positioning Client) 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말 기반 공간 측위 측정 및 보고 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 단말 기반 공간 측위 측정 및 보고 절차를 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티(network entity)의 구성을 도시한다.

이하, 본 개시의 실시예를 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 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 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 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시의 실시예들을 설명함에 있어서, 이동통신 규격 표준화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)가 명시하고 있는 5G 이동통신 규격 상의 무선 접속망인 New Radio (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.

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.

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.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 개시에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 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. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 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 CPU (central processing unit)들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.

광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE(User Equipment) 또는 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 또는 base station(BS))으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선 링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보를 구분할 수 있다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(enhanced Mobile Broadband, eMBB), 대규모 기계형 통신(massive Machine Type Communication, mMTC), 초신뢰 저지연 통신(Ultra Reliability Low Latency Communication, URLLC) 등이 있다.

eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 한다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 더욱 향상된 다중 안테나 (Multi Input Multi Output, MIMO) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구한다. 또한 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에, 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(Internet of Thing, IoT)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구된다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지를 요구할 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구될 수 있다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰라 기반 무선 통신 서비스이다. 예를 들어, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmaned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등을 고려할 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연 및 매우 높은 신뢰도 제공해야 한다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초 보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 갖는다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(Transmit Time Interval, TTI)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구될 수 있다.

5G의 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 물론 5G는 전술한 세가지 서비스들에 제한되지 않는다.

한편, 3GPP는 기존 4G LTE 시스템에서 5G 시스템으로의 진화를 꾀하기 위해 새로운 코어 네트워크 (Core Network) 구조를 5G Core (5GC) 라는 이름으로 명명하고 표준화를 진행하고 있다.

5GC는 기존 4G를 위한 네트워크 코어인 Evolved Packet Core (EPC) 대비 다음과 같은 차별화된 기능을 지원한다.

첫째, 5GC에서는 네트워크 슬라이스 (Network Slice) 기능이 도입된다. 5G의 요구 조건으로, 5GC는 다양한 종류의 단말 타입 및 서비스를 지원해야 한다. e.g., 초광대역 이동 통신 (enhanced Mobile Broadband: eMBB), 초고신뢰 저지연 통신 (Ultra Reliable Low Latency Communications: URLLC), 대규모 사물 통신 (massive Machine Type Communications: mMTC). 이러한 단말 타입 및 서비스는 각각 코어 네트워크에 요구하는 요구조건이 다르다. 예를 들면, eMBB 서비스인 경우에는 높은 데이터 전송 속도 (data rate)를 요구하고 URLLC 서비스인 경우에는 높은 안정성과 낮은 지연을 요구한다. 이러한 다양한 서비스 요구조건을 만족하기 위해 제안된 기술이 네트워크 슬라이스 (Network Slice) 이다.

네트워크 슬라이스는 하나의 물리적인 네트워크를 가상화 (Virtualization) 하여 여러 개의 논리적인 네트워크를 만드는 방법으로, 각 네트워크 슬라이스 인스턴스(Network Slice Instance: NSI)는 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 따라서, 각 NSI 마다 그 특성에 맞는 네트워크 기능 (Network Function: NF)을 가짐으로써 다양한 서비스 요구조건을 만족시킬 수 있다. 각 단말마다 요구하는 서비스의 특성에 맞는 NSI를 할당하여 여러 5G 서비스를 효율적으로 지원할 수 있다.

둘째, 5GC는 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능의 분리를 통해 네트워크 가상화 패러다임 지원을 수월하게 할 수 있다. 기존 4G LTE에서는 모든 단말이 등록, 인증, 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 담당하는 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity: MME) 라는 단일 코어 장비와의 시그널링 교환을 통해서 망에서 서비스를 제공받을 수 있었다. 하지만, 5G에서는 단말의 수가 폭발적으로 늘어나고 단말의 타입에 따라 지원해야 하는 이동성 및 트래픽/세션 특성이 세분화됨에 따라 MME와 같은 단일 장비에서 모든 기능을 지원하게 되면 필요한 기능별로 엔티티를 추가하는 확장성 (Scalability)이 떨어질 수밖에 없다. 따라서, 제어 평면을 담당하는 코어 장비의 기능/구현 복잡도와 시그널링 부하 측면에서 확장성 개선을 위해 이동성 관리 기능과 세션 관리 기능을 분리하는 구조를 기반으로 다양한 기능들이 개발되고 있다.

현재 네트워크에서 단말의 위치와 방향을 정확히 알 수 있는 방법이 존재 하지 않는다. 개인 이동 수단과 같은 IOT 기기에서 정확한 위치 및 방향 (포즈)는 매우 중요하다. 또한, 메타버스를 포함한 AR/MR 응용 프로그램에서도 단말의 위치와 포즈 정보가 필요하다. 기존 5GC 네트워크에서는 단말의 위치 추정 방식이 존재하지만, GPS의 경우 도심 지역에서 반사파 영향으로 위치 측정이 정확하지 않고, 음영 지역이 존재한다. TDOA(time difference of arrival), Cell 기반 측위 방식은 정확한 위치를 알 수 없다.

본 개시는 단말의 정확한 위치와 방향을 추정하고, 또한 단말에서 카메라로부터 획득한 비주얼 정보를 통하여 네트워크에서 지도를 제작하는 방법에 대하여 설명한다.

본 개시에 따르면, 단말의 정확한 위치를 측정할 수 있고, 단말의 카메라로부터 획득한 정보를 네트워크에 전달하여, 네트워크에서 지도를 작성할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 네트워크 구조 및 인터페이스를 나타낸 도면이다.

도 1의 5G 시스템의 네트워크 구조에 포함된 네트워크 엔티티(entity)는 시스템 구현에 따라 네트워크 기능(network function: NF)를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 5G 시스템(100)의 네트워크 구조는 다양한 네트워크 엔티티들을 포함할 수 있다. 일 예로, 5G 시스템(100)은 인증 서버 기능(authentication server function: AUSF)(108), 액세스 및 이동성 관리 기능((core) access and mobility management function: AMF)(103), 세션 관리 기능(session management function: SMF)(105), 정책 제어 기능(policy control function: PCF)(106), 어플리케이션 기능(application function: AF)(107), 통합된 데이터 관리(unified data management: UDM)(109), 데이터 네트워크(data network: DN)(110), 네트워크 노출 기능(network exposure function: NEF)(111), 에지 어플리케이션 서비스 도메인 저장소(edge application service domain repository: EDR)(미도시), 에지 어플리케이션 서버(edge application server: EAS)(미도시), EAS 디스커버리 기능(EAS discovery function: EASDF)(미도시), 사용자 평면 기능(user plane function: UPF)(104), (무선) 액세스 네트워크((radio) access network: (R)AN)(102), 및 단말, 즉, 사용자 장치(user equipment: UE)(101), 네트워크 슬라이싱 선택 기능(network slicing selection function: NSSF)(113) 등을 포함할 수 있다.

5G 시스템(100)의 각 NF들은 다음과 같은 기능을 지원한다.

AUSF(108)는 UE(101)의 인증을 위한 데이터를 처리하고 저장한다. AMF(103)는 UE 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 기능을 제공하며, 하나의 UE 당 기본적으로 하나의 AMF에 연결될 수 있다. 구체적으로, AMF(103)는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(radio access network: RAN) CP 인터페이스(즉, N2 인터페이스)의 종단(termination), NAS(non access stratum) 시그널링의 종단(N1), NAS 시그널링 보안(NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection)), AS 보안 제어, 등록 관리(등록 영역(registration area) 관리), 연결 관리, 아이들 모드 UE 접근성(reachability) (페이징 재전송의 제어 및 수행 포함), 이동성 관리 제어(가입 및 정책), 인트라-시스템 이동성 및 인터-시스템 이동성 지원, 네트워크 슬라이싱의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(lawful intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE와 SMF 간의 세션 관리(session management: SM) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(transparent proxy), 액세스 인증(access authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(access authorization), UE와 SMSF 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(security anchor function: SAF) 및/또는 보안 컨텍스트 관리(security context management: SCM) 등의 기능을 지원한다. AMF(103)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

DN(110)은 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미한다. DN(110)은 UPF(104)로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit: PDU)을 전송하거나, UE(101)로부터 전송된 PDU를 UPF(104)로부터 수신한다.

PCF(106)는 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공한다. 구체적으로, PCF(106)는 네트워크 동작을 통제하기 위한 단일화된 정책 프레임워크 지원, 제어평면 기능(들)(예를 들어, AMF, SMF 등)이 정책 규칙을 시행할 수 있도록 정책 규칙 제공, 사용자 데이터 저장소(user data repository: UDR) 내 정책 결정을 위해 관련된 가입 정보에 액세스하기 위한 프론트 엔드(front end) 구현 등의 기능을 지원한다.

SMF(105)는 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다. 구체적으로, SMF(105)는 세션 관리(예를 들어, UPF(104)와 (R)AN(102) 노드 간의 터널(tunnel) 유지를 포함하여 세션 확립, 수정 및 해지), UE IP 주소 할당 및 관리(선택적으로 인증 포함), UP 기능의 선택 및 제어, UPF(104)에서 트래픽을 적절한 목적지로 라우팅하기 위한 트래픽 스티어링(traffic steering) 설정, 정책 제어 기능(policy control functions)를 향한 인터페이스의 종단, 정책 및 QoS(quality of service)의 제어 부분 시행, 합법적 감청(lawful intercept)(SM 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), NAS 메시지의 SM 부분의 종단, 하향링크 데이터 통지(downlink data notification), AN 특정 SM 정보의 개시자(AMF(103)를 경유하여 N2를 통해 (R)AN(102)에게 전달), 세션의 SSC 모드 결정, 로밍 기능 등의 기능을 지원한다. SMF(105)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

UDM(109)은 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장한다. UDM(109)은 2개의 부분, 즉 어플리케이션 프론트 엔드(front end: FE)(미도시) 및 사용자 데이터 저장소(user data repository: UDR)(미도시)를 포함한다.

FE는 위치 관리, 가입 관리, 자격 증명(credential)의 처리 등을 담당하는 UDM FE와 정책 제어를 담당하는 PCF(106)를 포함한다. UDR은 UDM-FE에 의해 제공되는 기능들을 위해 요구되는 데이터와 PCF에 의해 요구되는 정책 프로필을 저장한다. UDR 내 저장되는 데이터는 가입 식별자, 보안 자격 증명(security credential), 액세스 및 이동성 관련 가입 데이터 및 세션 관련 가입 데이터를 포함하는 사용자 가입 데이터와 정책 데이터를 포함한다. UDM-FE는 UDR에 저장된 가입 정보에 액세스하고, 인증 자격 증명 처리(authentication credential processing), 사용자 식별자 핸들링(user identification handling), 액세스 인증, 등록/이동성 관리, 가입 관리, SMS 관리 등의 기능을 지원한다.

UPF(104)는 DN(110)으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN(102)을 경유하여 UE(101)에게 전달하며, (R)AN(102)을 경유하여 UE(101)로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN(110)으로 전달한다. 구체적으로, UPF(104)는 인트라(intra)/인터(inter) RAT 이동성을 위한 앵커 포인트, 데이터 네트워크(Data Network)로의 상호연결(interconnect)의 외부 PDU 세션 포인트, 패킷 라우팅 및 포워딩, 패킷 검사(inspection) 및 정책 규칙 시행의 사용자 평면 부분, 합법적 감청(lawful intercept), 트래픽 사용량 보고, 데이터 네트워크로의 트래픽 플로우의 라우팅을 지원하기 위한 상향링크 분류자(classifier), 멀티-홈(multi-homed) PDU 세션을 지원하기 위한 브랜치 포인트(branching point), 사용자 평면을 위한 QoS 핸들링(handling)(예를 들어 패킷 필터링, 게이팅(gating), 상향링크/하향링크 레이트 시행), 상향링크 트래픽 검증 (서비스 데이터 플로우(service data flow: SDF)와 QoS 플로우 간 SDF 매핑), 상향링크 및 하향링크 내 전달 레벨(transport level) 패킷 마킹, 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 기능 등의 기능을 지원한다. UPF(104)의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 UPF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.

AF(107)는 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(network capability exposure)에 대한 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호 동작한다.

(R)AN(102)은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(new radio: NR)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭한다.

gNB은 무선 자원 관리를 위한 기능들(즉, 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 허락 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 상향링크/하향링크에서 UE에게 자원의 동적 할당(dynamic allocation of resources)(즉, 스케줄링)), IP(internet protocol) 헤더 압축, 사용자 데이터 스트림의 암호화(encryption) 및 무결성 보호(integrity protection), UE에게 제공된 정보로부터 AMF로의 라우팅이 결정되지 않는 경우, UE의 어태치(attachment) 시 AMF의 선택, UPF(들)로의 사용자 평면 데이터 라우팅, AMF로의 제어 평면 정보 라우팅, 연결 셋업 및 해지, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(operating and maintenance: O&M)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 슬라이싱의 지원, QoS 흐름 관리 및 데이터 무선 베어러로의 매핑, 비활동 모드(inactive mode)인 UE의 지원, NAS 메시지의 분배 기능, NAS 노드 선택 기능, 무선 액세스 네트워크 공유, 이중 연결성(dual connectivity), NR과 E-UTRA 간의 밀접한 상호동작(tight interworking) 등의 기능을 지원한다.

UE(101)는 사용자 기기를 의미한다. 사용자 장치는 단말(terminal), ME(mobile equipment), MS(mobile station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 사용자 장치는 노트북, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(personal computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다.

NEF(111)는 3GPP 네트워크 기능들에 의해 제공되는, 예를 들어, 제3자(3rd party), 내부 노출(internal exposure)/재노출(re-exposure), 어플리케이션 기능, 에지 컴퓨팅(Edge Computing)을 위한 서비스들 및 능력들을 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공한다. NEF(111)는 다른 NF(들)로부터 (다른 NF(들)의 노출된 능력(들)에 기반한) 정보를 수신한다. NEF(111)는 데이터 저장 네트워크 기능으로의 표준화된 인터페이스를 이용하여 구조화된 데이터로서 수신된 정보를 저장할 수 있다. 저장된 정보는 NEF(111)에 의해 다른 NF(들) 및 AF(들)에게 재노출(re-expose)되고, 분석 등과 같은 다른 목적으로 이용될 수 있다.

EASDF(미도시)은 FQDN 별로, UE(101)의 DNS 요청을 포워딩할 DNS 서버의 주소, UE(101)의 DNS 요청을 포워딩할 때 추가해야하는 IP 서브네트 주소로 표현될 수 있는 ECS option을 추가할 수 있는 NF이다. EASDF는 EDR(미도시)로부터 EAS 도메인 설정 정보를 수신 받고, 수신 받은 정보에 따라서, UE(101)로부터 수신한 DNS 요청 메시지에 대한 처리를 수행한다. 또한, EASDF는 SMF(105)로부터 UE(101)의 IP 주소 및 UE(101)의 3GPP 내에서의 위치 정보 및 DNS 메시지 처리 규칙 및 DNS 메시지 보고 규칙을 수신 받고, UE(101)로부터 수신한 DNS Query 메시지, DNS 서버로부터 수신한 DNS 응답 메시지를 처리하고, DNS 메시지 보고 규칙에 따라서, SMF(105)에게 DNS 메시지 내의 정보 및 이를 가공한 통계 정보를 SMF(105)에 전송하는 기능을 수행하는 NF이다.

도 1에서는 설명의 명확성을 위해, NF 저장소 기능(NF repository function, NRF)이 도시되지 않았으나, 도 5에 도시된 모든 NF들은 필요에 따라 NRF(112)와 상호 동작을 수행할 수 있다.

NSSF(113)는 UE(101)를 서빙하는 네트워크 슬라이스 인스턴스들의 세트를 선택할 수 있다. 또한, NSSF(113)는 허여된 NSSAI(network slice selection assistance information)를 결정하고, 필요한 경우, 가입된 S-NSSAI(single-network slice selection assistance information)들에 대한 매핑을 수행할 수 있다. 또한, NSSF(113)는 설정된 NSSAI를 결정하고, 필요한 경우, 가입된 S-NSSAI들에 대한 매핑을 수행할 수 있다. 또한, NSSF(113)는 UE를 서비스하는데 사용되는 AMF 세트를 결정하거나, 설정에 따라 NRF(112)에 문의하여 후부(candidate) AMF의 목록을 결정할 수 있다.

NRF(112)는 서비스 디스커버리 기능을 지원한다. NF 인스턴스로부터 NF 디스커버리 요청 수신하고, 발견된 NF 인스턴스의 정보를 NF 인스턴스에게 제공한다. 또한, 이용 가능한 NF 인스턴스들과 그들이 지원하는 서비스를 유지한다.

한편, 도 1에서는 설명의 편의상 UE(101)가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN(110)에 엑세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.

UE(101)는 다중의 PDU 세션을 이용하여 2개의(즉, 지역적(local) 그리고 중심되는(central)) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수 있다. 이때, 서로 다른 PDU 세션을 위해 2개의 SMF들이 선택될 수 있다. 다만, 각 SMF는 PDU 세션 내 지역적인 UPF 및 중심되는 UPF를 모두 제어할 수 있는 능력을 가질 수 있다.

또한, UE(101)는 단일의 PDU 세션 내에서 제공되는 2개의(즉, 지역적인 그리고 중심되는) 데이터 네트워크에 동시에 액세스할 수도 있다.

3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다. 일 예로, 도 1의 5G 시스템(100)에 포함된 참조 포인트(들)은 다음과 같다.

- N1: UE(101)와 AMF(103)간의 참조 포인트

- N2: (R)AN(102)과 AMF(103)간의 참조 포인트

- N3: (R)AN(102)과 UPF(104)간의 참조 포인트

- N4: SMF(105)와 UPF(104)간의 참조 포인트

- N5: PCF(106)와 AF(107)간의 참조 포인트

- N6: UPF(104)와 DN(110)간의 참조 포인트

- N7: SMF(105)와 PCF(106)간의 참조 포인트

- N8: UDM(109)과 AMF(103)간의 참조 포인트

- N9: 2개의 코어 UPF(104)들 간의 참조 포인트

- N10: UDM(109)과 SMF(105)간의 참조 포인트

- N11: AMF(103)와 SMF(105)간의 참조 포인트

- N12: AMF(103)와 AUSF(108)간의 참조 포인트

- N13: UDM(109)과 AUSF(108)간의 참조 포인트

- N14: 2개의 AMF(103)들 간의 참조 포인트

- N15: 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트

- Nx: SMF(105)와 EASDF(112)간의 참조 포인트

- Ny: NEF(EDF)(111)와 EASDF(112)간의 참조 포인트

[네트워크의 구성]

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 사용자 평면을 통하여 단말과 SPF 가 상호 연결되어 있는 네트워크 구조를 도시한다.

UE(201)는 SPF(spatial positioning function)(202)의 Client 기능을 수행할 수 있다. 단말(201)과 SPF(202)는 5GC를 포함하는 네트워크(210)를 통하여 UE(201)와 연결되어 있다. 보다 구체적으로, 단말(201)과 SPF(202)는 5GC 내의 UPF를 경유하여, 참조 포인트 N6 로 연결되어 있다. 즉, SPF(202)는 5GC에서 연결을 제공하는 데이터 네트워크 상에 존재한다. SPF(202)는 단말의 개략적인 위치 정보를 획득하기 위하여 3GPP 시스템, 예를 들어, 5GC의 기능을 사용할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 5G 시스템의 제어 평면을 통하여 단말과 SPF 가 상호 연결되어 있는 네트워크 구조를 도시한다.

UE(301)는 NAS 계층의 메시지를 통하여 SPF(302)와 Spatial Positioning 관련 메시지를 송수신할 수 있다. UE(301)가 송신한 Spatial Positioning 메시지는 RAN(303), AMF(304)를 통하여 SPF(302)에 전달된다. AMF(304)와 SPF(302)는 5GC의 Control Plane으로 연결되어 있다.

SPF(302)는 AMF(304)에서 제공하는 NF 서비스를 사용하여 단말에 Spatial Positioning 메시지를 송수신할 수 있다. AMF(304)는 SPF(302)에서 제공하는 NF 서비스를 사용하여, UE(301)와 Spatial Positioning 메시지를 송수신할 수도 있다.

도 2 와 도3 은 각각 5GC의 User Plane 과 Control Plane으로 UE의 SPC(spatial positioning client)와 5GC 망의 SPF 가 상호 메시지를 교환하는 구조를 나타낸 도면이다. 본 개시에서 SPF와 단말 내의 SPC는 직접 혹은 간접적으로 메시지를 주고 받을 수 있다. 또한, SPC 와 SPF 간에 주고 받는 메시지를 중개하는 다른 네트워크 엔티티를 통하여 전달되는 구조에서도 본 개시에서 설명하는 SPC 와 SPF 간의 상호 동작을 적용할 수 있다.

[Spatial Positioning Client (공간 측위 클라이언트) 기능]

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말 내의 공간 측위 클라이언트(Spatial Positioning Client) 위치를 설명하기 위한 도면이다.

공간 측위 클라이언트(Spatial Positioning Client)는 단말(UE) 내에 위치한 공간 측위 및 지도 제작을 위한 Client 기능을 지칭한다.

공간 측위 클라이언트는 SPF 서버와 통신하여 단말에서 카메라, LiDAR 혹은 IMU 센서 정보 중 하나 혹은 두개 이상의 정보와 SPF로부터 수신받은 정보를 통하여 단말의 현재 위치와 방향을 추정하는 기능을 수행한다.

도 4는 각각 단말 내에서 SPC가 통신 모뎀에 위치하는 경우(A), 운영체제에 위치하는 경우(B), 그리고 어플리케이션내의 모듈로 존재하는 경우(C)를 나타낸다. 도 4에서 도시한 바와 같이 SPC는 단말 내의 통신 모뎀, 운영체제 혹은 어플리케이션에 위치하여 그 기능이 수행될 수 있다.

하나의 단말은 어플리케이션과 운영체제, 카메라 모듈, Lidar 모듈, IMU 센서 모듈, 그리고, 통신 모뎀 등을 포함할 수 있다.

카메라 모듈은 외부의 이미지를 사진 혹은 동영상 정보를 획득할 수 있는 기능을 가진 하드웨어 장치 및 소프트웨어 모듈을 포함한다. 카메라 모듈에서 획득한 사진 및 동영상 이미지 정보는 운영체제 혹은 운영체제를 거쳐서 어플리케이션에 전달할 수 있다. 단말의 하드웨어 구성에 따라서, 카메라 모듈로 부터 획득된 정보는 통신 모뎀에 직접 전달될 수도 있다.

LiDAR 모듈은 LiDAR 모듈에서 획득한 LiDAR 정보를 획득할 수 있는 기능을 가진 하드웨어 장치 및 및 소프트웨어 모듈을 포함한다. LiDAR 모듈에서 획득한 정보의 형태는 LiDAR 센서가 위치한 곳에서 측정한 주변 물체의 거리 정보의 2차원 배열의 형태를 가질 수 있다. 다시 말하면, 2차원 이미지 정보와 같이 LiDAR 센서가 측정한 이미지내의 하나의 Pixel 이 거리 정보를 표시하는 정보가 될 수 있다. 혹은 LiDAR 모듈에서 획득한 정보는 3차원 정보가 될 수 있다.

본 개시에서 LiDAR 모듈은 LiDAR 센서로 측정한 주변의 깊이(Depth) 정보를 2D 이미지 화면 내의 Pixel의 값으로 표현할 수 있다. 본 개시에서 LiDAR 모듈은 카메라 모듈에 포함될 수 있다. 이와 기능적으로 동급의 정보를 제공하는 Depth 카메라 또한 본 개시에서 카메라 모듈로 표현될 수 있다.

관성 측정 장치(Inertial Measurement Unit, IMU)센서 모듈은 가속도계와 회전 속도계, 때로는 자력계의 조합을 사용하여 특정한 힘, 각도 비율 및 자기장을 측정하고 보고하는 전자 장치와 이를 제어하는 소프트웨어 모듈을 포함한다. IMU 센서 모듈에서 측정한 정보는 IMU 센서 정보이며, IMU 센서 모듈은 관측된 IMU 센서 정보를 운영체제, 어플리케이션 혹은 통신 모뎀(MODEM) 에 직접 혹은 도면에 표시된 다른 개체를 통하여 전달할 수 있다.

통신 모뎀 (Communication modem)은 기지국과 통신한다. 통신 모뎀에서는 NAS 메시지를 송수신할 수 있는 기능이 있으며, NAS 메시지를 5GC 내의 AMF 와 송수신 할 수 있다. SPC 와 AMF 가 제어 평면으로 Spatial Positioning을 위한 정보를 교환할 때, NAS 메시지를 사용할 수도 있다.

단말 내 통신 모뎀은 단말내의 운영체제 혹은 어플리케이션, 혹은 통신 모뎀내에 위치한 SPC에게 PDU를 송수신 할 수 있는 기능을 제공하며, SPC 와 SPF 가 사용자 평면으로 SPF 와 Spatial Positioning을 위한 정보를 교환할 때, IP 메시지를 포함한 PDU를 송수신하는 기능을 제공할 수 있다.SPC는 다음과 같은 기능을 수행한다.

- GNSS 등 별도의 단말 측위 기능을 개시하여 단말의 개략적인 위치를 파악할 수 있다.

- 단말의 개략적인 위치로 부터, 로컬 맵을 수신하기 위한 요청을 전송할 수 있다.

- SPF로 부터 현재 단말이 위치한 로컬 지도와 이와 연관된 정보를 수신한 이후, 단말에서 획득한 다양한 센싱 정보로 부터 단말의 위치와 포즈를 추정할 수 있다.

- SPC가 추정한 위치와 포즈 정보를 SPF에 전달할 수 있다.

- SPF에서 지도 제작을 돕기 위하여 단말에서 지도 작성을 위하여 필요한 키 프레임을 판단하고, SPF 에 이를 전달하는 기능을 수행할 수 있다.

Spatial Positioning Function(SPF)은 다음과 같은 기능을 제공할 수 있다. 이때, Spatial Positioning Function은 공간 측위 서버의 기능을 의미할 수 있다.

- 단말이 공간 측위 정보의 측정 기능을 수행하기 위한 정보를 제공한다. 단말 기반 Spatial Positioning 측정 기능 수행을 위하여 필요한 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

● 구조화된 로컬 지도 정보는 단말 주변에서 단말의 위치와 포즈를 추정할 수 있는 비디오 데이터와 이를 효과적으로 비교 분석할 수 있도록 구성되어 있는 정보의 집합이다.

● 구조화된 시각적 데이터 베이스 정보 (e.g Visual Vocabulary)

- 단말이 공간 측위 측정 기능을 수행하고 수행 결과로 생성된 공간 측위 정보를 수신한다. 단말이 측정한 공간 측위 정보는 다음과 같은 정보를 포함 할 수 있다.

● 단말의 위치 정보

● 단말의 방향 혹은 각도 정보

- 단말이 공간 지도 제작 기능 수행을 위한 단말 측정 정보를 수신 받는다.

● Key Frame 정보 (이미지 정보)

● IMU 센싱 정보 혹은 IMU 센싱 모듈로 부터 수신한 정보

[단말 기반 공간 측위 측정 보고 및 지도 작성 절차]

도 5 는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말 기반 공간 측위 측정 및 보고 절차를 설명하기 위한 도면이다.

절차 1은 단말 내의 어플리케이션의 요청, 모뎀내에서의 요청 혹은 네트워크로 부터의 요청으로 부터 공간 측위의 수행을 개시하는 절차이다.

단말 내의 응용 프로그램(501)은 XR 어플리케이션 혹은 현재 단말의 고정밀 위치 및 방향 정보를 포함하는 공간 포지셔닝 정보의 획득이 필요한 경우, 단말 내의 SPC(502) 혹은 SPC(502)가 포함되어 있는 통신 모뎀, 운영체제, 어플리케이션, 혹은 어플리케이션 인에이블러에게 단말의 공간 측위 절차의 수행을 요청(Localizaation Request) 할 수 있다(1a).

5G 네트워크(504)는 단말의 공간 측위 정보의 획득이 필요한 경우, 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)에 공간 측위의 수행을 요청(spatial localization and mapping request)하는 메시지를 전송하여, 단말로 하여금 공간 측위 기능을 수행하여, 측정한 공간 측위 정보를 전달해달라는 요청을 수행할 수 있다(1b).

SPF(503)는 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)에 공간 측위 정보 절차의 수행을 요청(spatial localization and mapping request)하는 메시지를 전송하여, 단말이 공간 측위 기능을 수행하여 측정된 공간 측위 정보를 전달해 달라는 요청 절차를 수행할 수 있다(1c).

절차 2, 3은 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)와 SPF(503) 간의 공간 측위를 위한 세션의 매개 변수 협상 절차이다.

절차 2 에서, 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 공간 측위 세션 수립 요청(spatial positioning session establishment request) 메시지를 SPF(503)로 전송할 수 있다. 공간 측위 세션 수립 요청(spatial positioning session establishment request) 메시지에는 단말이 공간 측위 기능만 제공하는지 아니면 공간 측위와 지도 작성을 위한 기능을 모두 제공하는지에 대한 단말의 SPC의 기능을 포함하는 공간 측위 모드 정보(requested SLM(spatial localization and mapping) Mode)를 SPF(503)에 전달할 수 있다. SPF(503)는 단말이 송부한 공간 측위 모드 정보와 SPF(503)가 단말이 요구하는 공간 측위 방식에 대한 협상 과정을 수행하고, 단말이 수행할 공간 측위 수행 모드를 결정한다. SPF(503)는 자체적인 설정 혹은 사업자의 정책 혹은 가입자 정보를 저장하고 있는 별도의 NF를 통하여 단말이 현재 수행해야하는 공간 측위 수행 모드를 결정할 수 있다. 또한, 공간 측위 세션 수립 요청(spatial positioning session establishment request) 메시지는 공간 측위 절차의 수행을 위하여 UE ID, Client ID를 포함할 수 있다.

절차 3에서, SPF(503)는 공간 측위 세션 수립 응답(spatial positioning session establishment response) 메시지를 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)로 전송할 수 있다. 공간 측위 세션 수립 응답(spatial positioning session establishment response) 메시지는 세션 수립에 대한 응답(result = accept/reject)와 함께 SPF(503)에서 결정된 공간 측위 수행 모드 정보(SLM 모드)가 포함될 수 있다.

절차 4 내지 8은 공간 포지셔닝 보조 정보 획득 절차이다.

절차 4에서 단말은 위치 측정 정보(GNSS 정보 포함)를 측정(localization)한다.

절차 5에서 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 공간 측위 보조 정보 요청(spatial positioning assisted info request) 메시지를 SFP(503)로 전송한다. 공간 측위 보조 정보 요청 메시지는 현재 단말이 위치한 지역의 시각 데이터 베이스 정보 및 로컬 지도와 관련된 데이터를 수신하기 위한 요청(request = download local map, sownload visual vocabulary)을 포함한다. 또한, 단말에서 측정한 위치 정보(Location info(GNSS positioning info, region ID)를 더 포함할 수도 있다. 나아가, 공간 측위 보조 정보 요청 메시지는 SPF(503)가 단말의 개략적인 위치 정보를 획득하기 위하여 단말의 3GPP 가입 정보를 획득할 수 있는 정보(3GPP topological identifier 등)를 포함하여 전달할 수 있다.

절차 6에서 SPF(503) 는 단말로 부터 공간 측위 보조 정보 요청을 수신하여 단말의 위치 정보를 획득한다. SPF(503)는 공간 측위 보조 정보 요청에 포함된 단말 식별 정보를 추출하고, 이를 통하여 5GC와 같은 네트워크(504)에 단말의 위치 정보를 요청함으로써 위치 정보를 획득할 수 있다.

절차 7에서 SPF(503)는 절차 5에서 수신한 단말의 위치 정보 혹은 절차 6에서 5GC와 같은 네트워크(504)로부터 획득한 단말의 위치 정보를 기초로 공간 측위 보조 정보를 생성한다. 이때, SPF(503)는 단말이 현재 위치에서 공간 측위의 수행에 필요한 보조 정보를 생성할 수 있다. 공간 측위 수행에 필요한 보조 정보는 로컬 지도, 로컬 지도와 연관된 정보, 시각 데이터 베이스 정보 등을 포함할 수 있다.

절차 8에서 SFP(503)는 공간 측위 보조 정보 응답(spatial positioning assisted info response) 메시지를 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)로 전송한다. 공간 측위 보조 정보 응답(spatial positioning assisted info response) 메시지는 절차 7에서 생성한 공간 포지셔닝 측정을 위한 보조 정보를 포함한다. 공간 측위를 위한 보조 정보는 로컬 지도 정보, 로컬 지도와 연관된 정보, 시각 데이터 정보 등을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 로컬 지도 정보는 단순히 2차원 평면 혹은 3차원 공간의 지도 정보 뿐만 아니라, 현재의 단말이 위치한 공간의 주변 정보로부터 로컬 지도 내에서의 정확한 위치와 방향을 추정할 수 있는 부가적인 정보가 구조적으로 구성되어 있는 정보의 집합을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 로컬 지도 정보는 지도는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

- 지도의 주요 포인트 및 관련 정보

● 로컬 지도내 2차원 혹은 3차원 위치 정보

● 단말의 카메라 혹은 카메라가 보는 방향을 나타낼 수 있는 정보 (벡터 혹은 각도)

● 지도의 주요 포인트를 중심으로 한 이미지에서 추출한 이미지 Feature의 descriptor

● 카메라가 획득할 수 있는 정보의 최소 및 최대 거리

- 이미지 주요 프레임 정보 및 관련 정보

● 단말의 카메라가 포즈 정보 (벡터 혹은 각도),

● 단말의 카메라의 속성 정보, 예를 들면, focal point, principle point

● 프레임내에서 추출된 이미지 모든 이미지의 feature 들

- 이미지 주요 프레임들간에 상호 연관성을 나타낸 그래프, 스패닝 트리 및 핵심 그래프

● 상호 연관성 그래프: 키 프레임들을 노드로 하고 키 프레임들간의 연관성의 정도를 에지의 값으로 기록한 상호 연관성 그래프

● 스피닝 트리: 최소 수의 에지 들만으로 구성된 상호 연관성 그래프의 서브 그래프

● 핵심 그래프: 상호 연관성의 값이 임계 값 이상인 상호 연관성 그래프로 부터 파생된 서브 그래프

- 시각 데이터 베이스 정보는 단말이 카메라로 획득한 정보로 부터 정확한 위치를 측정하기 위하여 필요한 저장되고 구조화된 시각 정보를 포함한다. 저장되어 있는 시각정보는 동일한 단말에서 과거의 시간에 획득한 시각 정보 혹은 동일한 지역에서 다른 단말의 카메라로 부터 획득한 시각정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 시각 데이터 정보는 카메라로 부터 획득 한 이미지 데이터의 검색 시간 줄이기 위하여 구조적으로 구성된 데이터와 이의 검색을 효과적으로 수행하기 위하여 필요한 구조화된 인덱스를 포함한 정보를 포함할 수 있다.

이러한 시각 데이터 정보는 Loop detection 및 relocalization (장소 인식) 을 수행하기 위하여 사용된다.

장소 인식(Place Recognition)은 구조화된 시각 데이터 베이스 정보를 이용하여, 현재의 카메라 모듈로 부터 획득인 이미지 정보로부터, 구조화된 시각 데이터 정보를 이용하여 현재의 장소를 알아내는 방법이다. 장소 인식은 이전 카메라 프레임과 현재 카메라에서 측정된 이미지 프레임들의 변화로 부터 획득한 정보로 부터 위치에 대한 추정을 성공적으로 수행하지 못한 경우, 혹은 이전 프레임에 대한 정보가 없이 최초에 현재 위치를 파악하는 경우에 수행될 수 있다.

시각 데이터 베이스는 많은 데이터 셋으로 부터 추출한 이미지 특징점 들의 집합으로 부터 구조화된 시각 데이터 베이스 정보(e.g. Vocabulary Tree)를 구성하여, 현재 시각에 단말에서 획득한 이미지가 현재 로컬 지도에서 어느 위치에서 본 화면인지를 빠르게 검색하는 용도로 활용될 수 있다.

절차 9에서 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 절차 8에서 수신한 공간 포지셔닝 측정을 위한 공간 측위 보조 정보에 기초하여 단말의 공간 측위 정보를 획득할 수 있다. 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 카메라 모듈, LiDAR 모듈, 그리고 IMU 센서 모듈로부터 획득한 정보로부터 단말의 공간 측위 정보를 추정할 수 있다. 단말의 공간 측위 정보는 단말의 위치와 포즈를 포함할 수 있다.

절차 10에서 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 공간 측위 보고(spatial positioning report) 메시지를 SFP(503)로 전송한다. 공간 측위 보고(spatial positioning report) 메시지는 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)가 절차 9에서 획득한 공간 측위 정보(spatial positioning info)를 포함한다. 이때, 공간 측위 정보는 단말의 위치(location), 카메라의 시야각도(viewing angle), 방향(direction) 등의 정보를 포함할 수 있다.

절차 11에서 SPF(503)는 절차 10에서 수산한 공간 측위 보고(spatial positioning report) 메시지에 대한 응답(ack)을 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)로 전송한다. 나아가, SPF(503)는 수신한 공간 측위 정보를 저장하거나 혹은 외부 장치(예를 들어, 다른 단말, 네트워크 서버, 해당 장치들의 어플리케이션 또는 모듈 등)에서 단말 측위 정보를 요청한 경우에 수신 정보를 단말 측위 정보를 요청한 외부 장치에 보고할 수 있다.

절차 12 내지 15는 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)에서 로컬 지도를 갱신하기 위한 절차이다. 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 절차 2, 3에서, SPF(503)와 공간 측위 및 지도 작성을 모두 수행하는 공간 측위 모드로 협상한 경우, 절차 12 내지 절차 15에 해당하는 공간 지도 제작 절차를 수행한다.

절차 12에서 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 카메라 정보 및 관성 측정 장비(IMU)로부터 획득한 시각적인 이미지 정보와 절차 8에서 수신 받은 로컬 지도 정보를 비교하여, 신규 시각 정보(예, 키 프레임)획득하고, 신규 시각 정보에 기초하여 로컬 지도 갱신 필요성 여부를 판단한다.

로컬 지도 갱신의 필요성 판단 시에, 다음과 같은 조건을 고려할 수 있다.

- 마지막 보고한 시각 정보 (키 프레임)이후에 획득한 프레임 수

- 카메라로 부터 획득한 시각적인 이미지에서 추출한 이미지 Feature point의 개수가 특정 임계치 이상인 경우,

- 카메라로 부터 획득한 시각적인 이미지와 로컬 지도 및 관련 정보에 포함된 참조 프레임과의 일치도가 임계치(예, 90%)보다 낮은 경우, 유사한 프레임이 아니므로, 신규 프레임으로 판단한다.

절차 13에서 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)가 로컬 지도를 갱신할 필요가 있다고 판단한 경우, 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)는 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지를 SPF(503)로 전송한다. 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지는 공간 지도 작성을 위한 공간 지도 보조 정보(spatial mapping assistant info)를 포함할 수 있다. 공간 지도 보조 정보는 신규 프레임(new key fram), 관성 측정 장치에서 관측한 센싱 정보(IMU data) 등을 포함할 수 있다.

절차 14에서 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)로부터 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지를 수신한 SPF(503)는 공간 지도 보조 정보에 기초하여 로컬 지도를 갱신할 수 있다. SPF(503)는 신규로 작성한 로컬 지도와 글로벌 지도의 상호 일치도를 계산하고, 만일 상충하거나 겹치는 지도의 영역이 발생하는 경우, 이를 해결하는 Loop Closing 절차를 추가로 수행할 수 있다. Loop Closing 과정에서, 관측된 이미지와 이에 해당하는 위치 정보가 재계산될 수 있다. 로컬 지도가 성공적으로 갱신된 경우, 현재 로컬 지도 내에 위치한 단말을 파악하고, 관련된 단말들에 로컬 지도가 갱신되었다는 통지를 할 수 있다.

절차 15에서, SPF(503) 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지에 대한 응답(spatial mapping report ack)을 단말 혹은 단말에 위치한 SPC(502)로 전송할 수 있다. 응답(spatial mapping report ack)는 공간 지도 보조 정보에 따라 로컬 지도 정보가 성공적으로 갱신되었다는 정보를 포함할 수 있다.

[단말 동작 흐름도]

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 단말 기반 공간 측위 측정 및 보고 절차를 나타내는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 단말은 SPF에 네트워크 연결하는 Client를 포함할 수 있고, SPC를 의미할 수 있다.

단계 1에서, 단말은 공간 측위 요청을 수신한다. 단말은 단말 내의 응용 프로그램, 혹은 네트워크로부터 공간 측위의 수행을 요청 받아 단말 기반, 혹은 네트워크 지원 공간 측위 절차를 개시할 수 있다.

단계 2에서, 단말은 SPF와 공간 측위 세션 생성 및 협상 단계를 수행한다. 단계 2는 도 5의 절차 2, 3에 대응되는 단계로, 단말은 공간 측위 서버와 네트워크를 통하여 공간 측위를 위한 세션의 매개 변수를 협상하는 단계를 수행한다.

단계 3에서, 단말은 위치 정보의 획득 필요성을 판단한다. 일 실시예에서, 단말은 특정 시간 내에 이미 측정했던 단말의 위치 정보를 저장하고 있는지 여부에 기조하여 위치 정보의 획득 필요성을 판단할 수 있다. 단계 3에서, 위치 정보의 획득이 필요하다고 판단하는 경우, 단말은 단계 4로 진행한다.

단계 4에서, 단말은 공간 측위 수행을 위한 보조 정보 획득을 위하여, 기존의 측위 절차, 예를 들면 GNSS/GPS, Wi-Fi 기반 혹은 3GPP Cell 기반 위치 추정 방식을 활용하여, 단말의 개략적인 위치 정보 획득한다.

단계 3에서, 위치 정보의 획득이 필요하지 않다고 판단하는 경우, 단말은 단계 4를 수행하지 않고, 단계 5로 진행한다.

단계 5에서 단말은 공간 측위 보조 정보를 획득한다. 단계 5는 도 5의 절차 5 내지 8에 대응되는 단계로, 단말은 SPF로부터 로컬 지도 정보, 로컬 지도와 연관된 정보, 시각적인 데이터 정보 등을 수신한다.

단계 6에서, 단말은 공간 측위를 수행한다. 일 실시예에서, 단말은 카메로 모듈로 부터 시각적인 이미지를 획득할 수 있다. 시각적인 이미지는 단안 카메라, 스테레오 카메라, 혹은 Depth 센서로 부터 획득한 정보가 될 수 있다. 단말은 획득한 이미지로부터 이미지의 특징점을 추출하고, 현재의 프레임으로부터 추출한 특징점들의 집합과 기존에 트래킹한 프레임들의 특징점들을 비교하여, 단말의 위치 및 각도의 이동을 계산할 수 있다.

만약, 기존 프레임이 존재하지 않거나, 기존의 프레임로 부터 적정 수 이상의 공통된 특징점을 발견하지 못한다면, 단말은 장소 인식을 수행하고, 단계 5에서 수신한 시각 데이터 정보, 로컬 지도 정보 등에 기초하여, 현재의 위치를 추정하는 절차를 수행할 수 있다. 단말이 기존 프레임과의 특징점을 수행하여, 현재의 위치에 대한 초기값을 파악하였다면, 단말은 기존 프레임과 특징점의 위치, 현재 프레임의 특징점들의 위치들을 계산하여, 프레임에서 측정한 특징점들간의 오차를 최소화 하도록 단말의 위치와 각도를 보정할 수 있다.

단계 7에서, 단말은 공간 측위가 성공적으로 수행되었는지 여부를 판단한다. 단말이 공간 측위가 성공적으로 수행되었다고 판단하는 경우, 단말은 단계 8으로 진행하고, 단말이 공간 측위가 성공적으로 수행되지 않았다고 판단하는 경우, 단말은 단계 13으로 진행한다.

단계 8에서, 단말은 공간 측위 보고(spatial positioning report)가 필요한지 여부를 판단하여, 공간 측위 보고가 필요하다고 판단하는 경우, 단계 9로 진행하여 공간 측위 보고(spatial positioning report) 메시지를 SFP(503)로 전송한다. 공간 측위 보고(spatial positioning report) 메시지는 단말이 획득한 공간 측위 정보(spatial positioning info)를 포함한다. 이때, 공간 측위 정보는 단말의 위치(location), 카메라의 시야각도(viewing angle), 방향(direction) 등의 정보를 포함할 수 있다.

단계 8에서, 단말이 공간 측위 보고가 필요하지 않다고 판단하는 경우, 단말은 바로 단계 10으로 진행한다.

단계 10에서, 단말은 공간 측위 모드를 판단한다. 공간 측위 및 지도 작성을 모두 수행하는 공간 측위 모드인 경우, 단말은 단계 11로 진행하여 로컬 지도 갱신 필요성 여부를 판단한다. 이때, 단말은 카메라 정보 및 관성 측정 장비(IMU)로부터 획득한 시각적인 이미지 정보와 로컬 지도 정보를 비교하여, 신규 시각 정보(예, 키 프레임)획득하고, 신규 시각 정보에 기초하여 로컬 지도 갱신 필요성 여부를 판단할 수 있다. 단계 10은 도 5의 절차 12에 대응되는 단계로, 로컬 지도 갱신의 필요성 판단 시에, 도 5의 절차 12에서 고려한 조건들을 동일하게 고려할 수 있다.

단계 11에서 단말이 로컬 지도 갱신이 필요하다고 판단하는 경우, 단말은 단계 12로 진행하여 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지를 SPF(503)로 전송한다. 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지는 공간 지도 작성을 위한 공간 지도 보조 정보(spatial mapping assistant info)를 포함할 수 있다. 공간 지도 보조 정보는 신규 프레임(new key fram), 관성 측정 장치에서 관측한 센싱 정보(IMU data) 등을 포함할 수 있다.

단계 10에서 공간 측위만 수행하는 공간 측위 모드이거나, 단계 11에서 단말이 로컬 지도 갱신이 필요하다지 않다고 판단하는 경우, 단말은 바로 단계 13으로 진행한다.

단계 13에서, 단말은 공간 측위를 계속 수행할지 여부를 판단한다. 단말이 공간 측위를 계속 수행한다고 판단하는 경우, 단말은 단계 14로 진행하여 움직임을 감지하고, 단계 15에서 로컬 지도에서 단말이 벗어나는지 여부를 판단한다. 로컬 지도에서 단말이 벗어나는 경우, 단말은 단계 3으로 진행하여 공간 측위를 수행하고, 로컬 지도에서 단말이 벗어나지 않는는 경우, 단말은 단계 6으로 진행하여 공간 측위를 수행한다.

단계 13에서, 단말이 공간 측위를 계속 수행하지 않는다고 판단하는 경우, 단말은 절차를 종료한다.

도 7는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 단말은 단말기 수신부(710), 단말기 송신부(720) 및 단말기 처리부(제어부)(730)를 포함할 수 있다. 나아가, 도면에 도시되지는 않았으나, 위에서 설명한 것과 같이, 카메라 모듈, LiDAR 모듈, 관성 측정 장치 등과 같은 구성을 더 포함할 수 있다.

단말기 수신부(710)와 단말기 송신부(720)는 함께 송수신부라 칭해질 수 있다. 전술한 단말의 통신 방법에 따라, 단말의 단말기 수신부(710), 단말기 송신부(720) 및 단말기 처리부(730)가 동작할 수 있다. 다만, 단말의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소(예를 들어, 메모리 등)를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 단말은 카메라 모듈(미도시), Lidar 모듈(미도시), IMU 센서 모듈(미도시) 등을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 단말기 수신부(710), 단말기 송신부(720) 및 단말기 처리부(730)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 수신부(710) 및 단말기 송신부(720)(또는, 송수신부)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부의 일 실시예일뿐이며, 송수신부의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(730)로 출력하고, 단말기 처리부(730)로부터 출력되는 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

메모리(미도시)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 단말에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

카메라 모듈(미도시)은, 외부의 이미지를 사진 혹은 동영상 정보를 획득할 수 있는 기능을 가진 하드웨어 장치 및 소프트웨어 모듈을 포함한다. 단말기 처리부(730)의 제어에 따라, 카메라 모듈에서 획득한 사진 및 동영상 이미지 정보는 운영체제 혹은 운영체제를 거쳐서 어플리케이션에 전달할 수 있다. 단말의 하드웨어 구성에 따라서, 카메라 모듈로 부터 획득된 정보는 단말기 송수신부에 직접 전달될 수도 있다.

Lidar 모듈(미도시)은, LiDAR 모듈에서 획득한 LiDAR 정보를 획득할 수 있는 기능을 가진 하드웨어 장치 및 및 소프트웨어 모듈을 포함한다. LiDAR 모듈에서 획득한 정보의 형태는 LiDAR 센서가 위치한 곳에서 측정한 주변 물체의 거리 정보의 2차원 배열의 형태를 가질 수 있다. 다시 말하면, 2차원 이미지 정보와 같이 LiDAR 센서가 측정한 이미지내의 하나의 Pixel 이 거리 정보를 표시하는 정보가 될 수 있다. 혹은 LiDAR 모듈에서 획득한 정보는 3차원 정보가 될 수 있다.

IMU 센서 모듈(미도시)은, 가속도계와 회전 속도계, 때로는 자력계의 조합을 사용하여 특정한 힘, 각도 비율 및 자기장을 측정하고 보고하는 전자 장치와 이를 제어하는 소프트웨어 모듈을 포함한다. 단말기 처리부(730)의 제어에 따라, IMU 센서 모듈에서 측정한 IMU 센서 정보는 운영체제, 어플리케이션 혹은 단말기 송수신부에 직접 혹은 다른 구성을 통하여 전달할 수 있다.

단말기 처리부(730)는 전술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 단말기 처리부(730)는 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다. 라고 정의될 수 있다 단말기 처리부(730)는 제어부나 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 기지국은 기지국 수신부(810), 기지국 송신부(820), 기지국 처리부(제어부)(830)를 포함할 수 있다.

기지국 수신부(810)와 기지국 송신부(820)는 함께 송수신부라 칭해질 수 있다. 전술한 기지국의 통신 방법에 따라, 기지국의 기지국 수신부(810), 기지국 송신부(820), 기지국 처리부(830)가 동작할 수 있다. 다만, 기지국의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기지국은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소(예를 들어, 메모리 등)를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 기지국 수신부(810), 기지국 송신부(820), 기지국 처리부(830)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

기지국 수신부(810) 및 기지국 송신부(820)(또는, 송수신부)는 단말 및/또는 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부의 일 실시예일뿐이며, 송수신부의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 송수신부는 유무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(830)로 출력하고, 기지국 처리부(830)로부터 출력된 신호를 유무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

메모리(미도시)는 기지국의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 기지국에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

기지국 처리부(830)는 전술한 본 개시의 실시 예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 기지국 처리부(830)는 제어부나 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다.

도 9은 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 엔티티의 구조를 도시한 도면이다.

도 9을 참조하면, 네트워크 엔티티(network entity)는 네트워크 엔티티 수신부(910), 네트워크 엔티티 송신부(920), 네트워크 엔티티 처리부(제어부)(930)를 포함할 수 있다. 여기서, 네트워크 엔티티는 AMF, SMF, UPF, DN, NSSF, NEF, AUSF, NRF, PCF, UDM, AF 등을 포함할 수 있다. 또한, SPF를 포함할 수도 있다.

네트워크 엔티티 수신부(910)와 네트워크 엔티티 송신부(920)는 함께 송수신부라 칭해질 수 있다. 전술한 네트워크 엔티티의 통신 방법에 따라, 네트워크 엔티티의 네트워크 엔티티 수신부(910), 네트워크 엔티티 송신부(920), 네트워크 엔티티 처리부(930)가 동작할 수 있다. 다만, 네트워크 엔티티의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 네트워크 엔티티는 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소(예를 들어, 메모리 등)를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 네트워크 엔티티 수신부(910), 네트워크 엔티티 송신부(920), 네트워크 엔티티 처리부(930)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.

네트워크 엔티티 수신부(910) 및 네트워크 엔티티 송신부(920)(또는, 송수신부)는 기지국 및/또는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 송수신부는 유무선 채널을 통해 신호를 수신하여 네트워크 엔티티 처리부(930)로 출력하고, 네트워크 엔티티 처리부(930)로부터 출력된 신호를 유무선 채널을 통해 전송할 수 있다.

메모리(미도시)는 네트워크 엔티티의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 네트워크 엔티티에서 획득되는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.

네트워크 엔티티 처리부(930)는 전술한 본 개시의 실시 예에 따라 네트워크 엔티티가 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 네트워크 엔티티 처리부(930)는 제어부나 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 복수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 일 실시 예와 다른 일 실시 예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 제1 실시 예와 제2 실시 예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시 예들은 FDD LTE 시스템을 기준으로 제시되었지만, TDD LTE 시스템, 5G 혹은 NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시 예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

한편, 본 개시의 방법을 설명하는 도면에서 설명의 순서가 반드시 실행의 순서와 대응되지는 않으며, 선후 관계가 변경되거나 병렬적으로 실행될 수도 있다.

또는, 본 개시의 방법을 설명하는 도면은 본 발명의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 일부의 구성 요소가 생략되고 일부의 구성요소만을 포함할 수 있다.

또한, 본 개시의 방법은 발명의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 각 실시예에 포함된 내용의 일부 또는 전부가 조합되어 실행될 수도 있다.

본 개시의 다양한 실시예들이 전술되었다. 전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시의 실시예들은 개시된 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

단말의 공간 측위 수행 방법에 있어서,
공간 측위 요청을 수신하는 단계;
SPF(Spatial Positioning Function)와 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하는 단계;
상기 SPF로부터 공간 측위 보조 정보를 획득하는 단계; 및
상기 공간 측위 보조 정보를 기초로, 상기 단말의 공간 측위를 수행하는 단계를 포함하는, 단말의 공간 측위 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 SPF와 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하는 단계는,
공간 측위 세션 수립 요청 메시지를 SPF(Spatial Positioning Function)로 전송하는 단계; 및
상기 SPF로부터, 상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 세션 수립 응답(spatial positioning session establishment response) 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지는,
상기 단말이 공간 측위 기능만 제공하는지 아니면 공간 측위와 지도 작성을 위한 기능을 모두 제공하는지에 대한 정보를 포함하는 공간 측위 모드 정보(requested SLM(spatial localization and mapping) Mode)를 포함하는, 단말의 공간 측위 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 SPF로부터 공간 측위 보조 정보를 획득하는 단계는,
공간 측위 보조 정보 요청(spatial positioning assisted info request) 메시지를 SFP로 전송하는 단계; 및
상기 SPF로부터, 상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 보조 정보 응답(spatial positioning assisted info response) 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지는,
상기 단말이 측정한 위치 정보 및 단말의 이동통신 가입 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
상기 공간 측위 보조 정보 응답 메시지는,
로컬 지도 정보, 상기 로컬 지도와 연관된 정보 및 시각 데이터 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 측위를 위한 보조 정보를 포함하는, 단말의 공간 측위 수행 방법.
제1항에 있어서,
로컬 지도를 갱신하는 단계를 더 포함하는, 단말의 공간 측위 수행 방법.
제4항에 있어서,
상기 로컬 지도를 갱신하는 단계는,
공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지를 상기 SPF로 전송하는 단계; 및
상기 SPF로부터 상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지는,
신규 프레임(new key fram) 및 관성 측정 장치에서 관측한 센싱 정보(IMU data) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 지도 보조 정보를 포함하고,
상기 응답 메시지는,
상기 공간 지도 보조 정보에 따라 상기 로컬 지도가 성공적으로 갱신되었다는 정보를 포함하는, 단말의 공간 측위 수행 방법.
SPF(Spatial Positioning Function)의 공간 측위 수행 방법에 있어서,
단말과 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하는 단계; 및
상기 단말로 공간 측위 보조 정보를 전송하는 단계를 포함하는, SPF의 공간 측위 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말과 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하는 단계는,
상기 단말로부터 공간 측위 세션 수립 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 세션 수립 응답(spatial positioning session establishment response) 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지는,
상기 단말이 공간 측위 기능만 제공하는지 아니면 공간 측위와 지도 작성을 위한 기능을 모두 제공하는지에 대한 정보를 포함하는 공간 측위 모드 정보(requested SLM(spatial localization and mapping) Mode)를 포함하는, SPF의 공간 측위 수행 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말로 공간 측위 보조 정보를 전송하는 단계는,
상기 단말로부터, 공간 측위 보조 정보 요청(spatial positioning assisted info request) 메시지를 수신하는 단계;
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지에 기초하여, 로컬 지도 정보, 상기 로컬 지도와 연관된 정보 및 시각 데이터 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 측위를 위한 보조 정보를 생성하는 단계; 및
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 보조 정보 응답(spatial positioning assisted info response) 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지는,
상기 단말이 측정한 위치 정보 및 단말의 이동통신 가입 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
상기 공간 측위 보조 정보 응답 메시지는,
상기 공간 측위를 위한 보조 정보를 포함하는, SPF의 공간 측위 수행 방법.
제1항에 있어서,
로컬 지도를 갱신하는 단계를 더 포함하는, SPF의 공간 측위 수행 방법.
제9항에 있어서,
상기 로컬 지도를 갱신하는 단계는,
상기 단말로부터 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지를 수신하는 단계;
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지에 기초하여, 상기 로컬 지도를 갱신하는 단계; 및
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지는,
신규 프레임(new key fram) 및 관성 측정 장치에서 관측한 센싱 정보(IMU data) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 지도 보조 정보를 포함하고,
상기 응답 메시지는,
상기 공간 지도 보조 정보에 따라 상기 로컬 지도가 성공적으로 갱신되었다는 정보를 포함하는, SPF의 공간 측위 수행 방법.
공간 측위를 수행하는 단말에 있어서,
송수신부; 및
적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
공간 측위 요청을 수신하고,
SPF(Spatial Positioning Function)와 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하며,
상기 SPF로부터 공간 측위 보조 정보를 획득하고,
상기 공간 측위 보조 정보를 기초로, 상기 단말의 공간 측위를 수행하도록 제어하는, 단말.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
공간 측위 세션 수립 요청 메시지를 SPF(Spatial Positioning Function)로 전송하고,
상기 SPF로부터, 상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 세션 수립 응답(spatial positioning session establishment response) 메시지를 수신하도록 제어하며,
상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지는,
상기 단말이 공간 측위 기능만 제공하는지 아니면 공간 측위와 지도 작성을 위한 기능을 모두 제공하는지에 대한 정보를 포함하는 공간 측위 모드 정보(requested SLM(spatial localization and mapping) Mode)를 포함하는, 단말.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
상기 SPF로부터 공간 측위 보조 정보를 획득하는 단계는,
공간 측위 보조 정보 요청(spatial positioning assisted info request) 메시지를 SFP로 전송하고,
상기 SPF로부터, 상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 보조 정보 응답(spatial positioning assisted info response) 메시지를 수신하도록 제어하며,
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지는,
상기 단말이 측정한 위치 정보 및 단말의 이동통신 가입 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
상기 공간 측위 보조 정보 응답 메시지는,
로컬 지도 정보, 상기 로컬 지도와 연관된 정보 및 시각 데이터 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 측위를 위한 보조 정보를 포함하는, 단말.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
로컬 지도를 갱신하도록 제어하는, 단말.
제14항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지를 상기 SPF로 전송하고,
상기 SPF로부터 상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하도록 제어하며,
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지는,
신규 프레임(new key fram) 및 관성 측정 장치에서 관측한 센싱 정보(IMU data) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 지도 보조 정보를 포함하고,
상기 응답 메시지는,
상기 공간 지도 보조 정보에 따라 상기 로컬 지도가 성공적으로 갱신되었다는 정보를 포함하는, 단말.
공간 측위를 수행하는 SPF(Spatial Positioning Function)에 있어서,
송수신부; 및
적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
단말과 공간 측위 세션과 공간 측위 모드에 대해 협상을 수행하고,
상기 단말로 공간 측위 보조 정보를 전송하도록 제어하는, SPF.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
상기 단말로부터 공간 측위 세션 수립 요청 메시지를 수신하고,
상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 세션 수립 응답(spatial positioning session establishment response) 메시지를 상기 단말로 전송하도록 제어하며,
상기 공간 측위 세션 수립 요청 메시지는,
상기 단말이 공간 측위 기능만 제공하는지 아니면 공간 측위와 지도 작성을 위한 기능을 모두 제공하는지에 대한 정보를 포함하는 공간 측위 모드 정보(requested SLM(spatial localization and mapping) Mode)를 포함하는, SPF.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
상기 단말로부터, 공간 측위 보조 정보 요청(spatial positioning assisted info request) 메시지를 수신하고,
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지에 기초하여, 로컬 지도 정보, 상기 로컬 지도와 연관된 정보 및 시각 데이터 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 측위를 위한 보조 정보를 생성하며,
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지에 대한 응답으로 공간 측위 보조 정보 응답(spatial positioning assisted info response) 메시지를 상기 단말로 전송하도록 제어하고,
상기 공간 측위 보조 정보 요청 메시지는,
상기 단말이 측정한 위치 정보 및 단말의 이동통신 가입 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하고,
상기 공간 측위 보조 정보 응답 메시지는,
상기 공간 측위를 위한 보조 정보를 포함하는, SPF.
제11항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
로컬 지도를 갱신하도록 제어하는, SPF.
제19항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
상기 단말로부터 공간 지도 보조 정보 보고(spatial mapping assistant info report) 메시지를 수신하고,
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지에 기초하여, 상기 로컬 지도를 갱신하며,
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 단말로 전송하도록 제어하고,
상기 공간 지도 보조 정보 보고 메시지는,
신규 프레임(new key fram) 및 관성 측정 장치에서 관측한 센싱 정보(IMU data) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 공간 지도 보조 정보를 포함하고,
상기 응답 메시지는,
상기 공간 지도 보조 정보에 따라 상기 로컬 지도가 성공적으로 갱신되었다는 정보를 포함하는, SPF.