WO2016032308A1 - 무선 통신 시스템에서 otdoa 관련 동작 수행 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 otdoa 관련 동작 수행 방법 Download PDF

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엘지전자 주식회사
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    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/10—Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for performing an operation related to OTDOA of a base station and a terminal.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • a reference signal transmission and measurement method capable of improving the accuracy of position estimation is a technical problem.
  • a base station performs an operation related to Observed Time Difference Of Arrival (OTDOA) in a wireless communication system
  • at least two Precoding Positioning Reference Signal (PRS) positioning occasions Transmitting the PRS to the terminal through
  • Receiving OTDOA signal measurement information based on the PRS from a terminal And determining the location of the terminal from the OTDOA signal measurement information.
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • a terminal performs an operation related to Observed Time Difference Of Arrival (OTDOA) in a wireless communication system, at least two Precoding Positioning Reference Signal (PRS) positioning occasions Receiving a PRS on a network; And transmitting the OTDOA signal measurement information based on the PRS to a base station.
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • the first technical aspect and the second technical aspect may include all or part of the following matters.
  • the OTDOA signal measurement information may include only measurement values related to precoding having good measurement quality among the at least two or more precodings.
  • the OTDOA signal measurement information may include a reference signal time difference measurement (RSTD) related to precoding having good measurement quality.
  • RSTD reference signal time difference measurement
  • the two or more precodings may each form a beam in a different vertical direction with respect to the terminal.
  • the PRS positioning occasion may include two or more consecutive subframes, and any one of the at least two precodings may be applied to each of the two or more consecutive subframes.
  • An average of measurement results in subframes to which different precodings are applied among the two or more precodings may not be allowed.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • 5 is a view for explaining OTDOA.
  • 6 to 7 are diagrams for explaining the PRS.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a transmitting and receiving device.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • a base station may also be used as a meaning of a scheduling node or a cluster header. If the base station or the relay also transmits a signal transmitted by the terminal, it can be regarded as a kind of terminal.
  • the cell names described below are applied to transmission and reception points such as a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, and the like. It may be used as a generic term for identifying a component carrier.
  • eNB base station
  • RRH remote radio head
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE / LTE-A system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the number of CCEs required for the PDCCH may vary depending on the size and coding rate of the DCI. For example, any one of 1, 2, 4, and 8 CCEs (corresponding to PDCCH formats 0, 1, 2, and 3, respectively) may be used for PDCCH transmission, and when the size of DCI is large and / or channel state If a low coding rate is required due to poor quality, a relatively large number of CCEs may be used for one PDCCH transmission.
  • the base station determines the PDCCH format in consideration of the size of the DCI transmitted to the terminal, the cell bandwidth, the number of downlink antenna ports, the PHICH resource amount, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • SI-RNTI system information identifier and system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, the UE should be transmitted over a wide band, and the UE should receive the reference signal even if the UE does not receive the downlink data in a specific subframe. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • the UE receives configuration information related to PRS (positioning reference signal) transmission of an eNB from an upper layer signal and measures PRSs transmitted by cells around the UE to position OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival).
  • PRS positioning reference signal
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • Other methods include Assisted Global Navigation Satellite System (A-GNSS) positioning technique, Enhanced Cell-ID (E-CID) techniques, and Uplink Time Difference of Arrival (UTDOA). It can be used for based services (e.g. advertising, location tracking, emergency communication, etc.).
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • the OTDOA provides the UE with information about the reference cell and the neighbor cell, causes the UE to measure and report a relative time difference between the reference cell and the neighbor cells through a specific signal (for example, PRS), and then based on this. This is how you determine the location.
  • a specific signal for example, PRS
  • the terminal may detect and measure the intra-frequency RSTD for a total time for detection and measurement.
  • the total time for detection and measurement is shown in Equation 1 below.
  • the terminal physical layer is Must have the capability to report RSTD for all neighboring cells i outside of the reference cell and at least (n-1) neighboring cells within and for all frequency bands for the reference cell -6 dB for all frequency bands for neighbor cell i It should be -13 dB. Is the average received energy ratio per PRS RE. This ratio is measured on all REs carrying the PRS.
  • OTDOA-RequestLocationInformation and OTDOA assistance data in OTDOA-ProvideAssistanceData are started from the first subframe of the closest PRS positioning occasion from after the UE receives the physical layer of the UE.
  • TDD intra frequency FDD-FDD inter frequency OTDOA
  • TDD-FDD inter frequency OTDOA TDD-FDD inter frequency OTDOA
  • the base station may transmit information on the reference cell and information on neighbor cells through the OTDOA-ProvideAssistanceData as shown in Table 2 below.
  • information about a reference cell is an information element (IE) used by a location server to provide reference cell information about OTDOA assistance data. same.
  • physCellId is the physical cell ID of the reference cell
  • cellGlobalId is a unique ID of the reference cell throughout the system.
  • earfcnRef is the EARFCN of the reference cell.
  • antennaPortConfig indicates which of the 1, 2, 4 antenna ports are used for the cell specific reference signal.
  • cpLength is the CP length of the reference cell PRS.
  • prsInfo is a PRS setting of a reference cell.
  • prs-Bandwidth is a band used to configure PRS
  • prs-ConfigurationIndex is IPRS, which is a PRS configuration index.
  • numDL-Frames is the number of consecutive downlink subframes with PRS. to be.
  • prs-MutingInfo is a PRS muting configuration of a cell.
  • the information on the reference cell is used by the location server to inform the terminal of the reference cell, and neighboring cells related to the cell defined by the information on the reference cell are provided by the information of the neighboring cells.
  • the information of neighboring cells provides a list in descending order of priority of measurement to be performed by the terminal.
  • the first cell of the list has the highest measurement priority.
  • the terminal shall provide by performing possible measurements in the order provided by the location server.
  • Table 5 shows neighbor cell information elements (OTDOA-NeighbourCellInfoList).
  • physCellId is a physical cell ID of a neighbor cell
  • cellGlobalId is a unique ID of a neighbor cell throughout the system.
  • earfcnRef is the EARFCN of the neighbor cell.
  • cpLength is the CP length of the neighbor cell PRS.
  • prsInfo is a PRS setting of a neighbor cell.
  • antennaPortConfig indicates which of the 1, 2, 4 antenna ports are used for the cell specific reference signal.
  • slotNumberOffset is a slot number offset between a neighbor cell and a reference cell.
  • prs-SubframeOffset is an offset between a first PRS subframe in a reference carrier frequency layer of a reference cell and a first PRS subframe in another carrier frequency layer of another cell.
  • expectedRSTD indicates an RSTD value expected to be measured between the neighboring cell and the reference cell in the target device.
  • expectedRSTD-Uncertainty indicates the uncertainty of the expectedRSTD value.
  • the terminal receives the information on the reference cell and the information on the neighboring cells, and reports the reference signal time difference (RSTD), the RSTD quality, and the reference quality to the base station.
  • RSTD is a relative time difference between the neighboring cell j and the reference cell i.
  • the time TsubfrmaeRxj at which the UE receives the start of one subframe from the neighboring cell j and the UE closest to the one subframe from the reference cell i It is defined as the difference in time TsubframeRxi from the start of the frame.
  • OTDOA-SignalMeasurementInformation reported by the terminal to the base station.
  • systemFrameNumber is the system frame number where the last measurement was performed.
  • physCellIdRef is the physical cell ID of the associated reference cell for which the RSTDs are provided.
  • cellGlobalIdRef indicates the unique ID (ECGI) of the associated reference cell for which the RSTDs are provided.
  • earfcnRef is the E-UTRA carrier frequency of the reference cell used for RSTD measurement.
  • referenceQuality represents the best estimated quality of the signal arrival time measurement from the reference cell used to calculate the RSTD value.
  • neighborMeasurementList is a list that contains the quality of the measurement together with the measured RSTD values.
  • physCellIdNeighbor is the physical cell ID of neighboring cells for which RSTDs are provided.
  • cellGlobalIdNeighbor is a unique ID of neighboring cells for which RSTDs are provided.
  • earfcnNeighbor is the E-UTRA carrier frequency of neighboring cells used for RSTD measurement.
  • rstd is the relative time difference between the reference cell and the neighboring cell.
  • rstd-Quality is the best estimate of the device for the measured rstd quality.
  • the PRS may be used.
  • the PRS will be described in detail.
  • the PRS is a reference signal used for measuring the position of the UE and is transmitted only in resource blocks configured for PRS transmission in a downlink subframe.
  • the downlink subframe in which the PRS is transmitted is a positioning subframe. If both a general subframe and a multicast-broadcast single frequency network (MBSFN) subframe are configured as position subframes in the cell, the OFDM symbols in the MBSFN subframe are the same as the cyclic prefix (CP) used in subframe # 0. CP is used. If only the MBSFN subframe is configured as a position subframe in the cell, an extended CP is used in OFDM symbols configured for PRS transmission in the MBSFN subframe.
  • MBSFN multicast-broadcast single frequency network
  • the start position of OFDM symbols configured for PRS transmission in a subframe in which PRS transmission is configured is the same as the start position in a subframe in which all OFDM symbols have the same CP length as the OFDM symbols in which PRS transmission is configured.
  • the PRS is sent to antenna port 6.
  • the PRS is not mapped to a resource element to which a PBCH, a primary synchronization signal (PSS), a secondary synchronization signal (SSS), or the like is allocated.
  • the sequence for the PRS is generated by the following equation (3).
  • Cell specific subframe setup period for PRS transmission And cell specific subframe offsets Is the PRS configuration index given by the higher layer signal. It can be determined as shown in the following table.
  • the PRS is transmitted only in the configured downlink subframes and is not transmitted in the special subframe.
  • PRS May be transmitted in four consecutive downlink subframes (PRS positioning occasion), Is set by the higher layer signal.
  • the first subframe of the contiguous downlink subframes satisfies Equation 6 below.
  • FIG. 7 illustrates an example of a subframe in which the above-described PRS is transmitted, which is a PRS positioning occasion. Is 4, Is 160.
  • the conventional positioning methods are a technique that can be commonly applied to the outdoor / indoor environment, the conventional positioning accuracy is not very good.
  • the E-CID method is known to be 150m in the NLOS environment and 50m in the LoS environment.
  • the OTDOA method based on PRS has limitations such that positioning error may exceed 100m due to eNB synchronization error, multipath propagation error, UE RSTD measurement quantization error, timing offset estimation error, and the like.
  • the A-GNSS method has a limitation in complexity and battery consumption since a GNSS receiver is required, and there is a limitation in the device used for in-building positioning.
  • the base station has a plurality of transmit antennas or the base station allocates a plurality of RSs used for positioning in a time and / or frequency and / or spatial (antenna or beamforming) region
  • the terminal receiving the plurality of RSs The present invention relates to a method for improving the timing accuracy from a specific base station by receiving. That is, when estimating the arrival time from a particular base station, it is a method for improving accuracy by obtaining time and / or frequency and / or spatial diversity.
  • the first embodiment relates to a method of improving the accuracy of the position estimation of the terminal by transmitting and measuring the PRS to which two or more precodings are applied.
  • the OTDOA content described above is applied except for the matters specifically mentioned in the OTDOA content.
  • the base station may transmit the PRS to the terminal through a Positioning Reference Signal (PRS) positioning occasion to which at least two precodings are applied.
  • the PRS positioning occasion may include two or more consecutive subframes, and any one of the at least two precodings may be applied to each of the two or more consecutive subframes.
  • the first and third subframes ie, the first subframe group
  • Second precoding may be applied to the second subframe and the fourth subframe (ie, the second subframe group).
  • different precodings can be applied for each PRS positioning occasion.
  • whether to average the RSTD or perform separate feedback may be signaled to the UE as a physical layer or a higher layer signal.
  • the terminal may perform RSTD estimation on different PRS precodings, determine whether to feed back an average or feed back individual RSTD values, and may signal to a network or location server which operation was used.
  • two or more precodings may each form a beam in a different vertical direction with respect to the terminal.
  • the terminal can report only the measured value of good quality of two or more precoding.
  • the terminal may report all the measurement results for two or more precodings, and may report together which precoding (subframe) the measurement result is.
  • the base station can estimate which vertical beam the terminal is in.
  • the terminal may perform measurement on the reference cell and the neighbor cell based on the received PRS, calculate an RSD, and then transmit OTDOA signal measurement information (OTDOA-SignalMeasurementInfor) including these to the base station.
  • OTDOA signal measurement information may include only measurement values related to precoding having good measurement quality among the at least two or more precodings.
  • the OTDOA signal measurement information may include Reference Signal Time Difference Measurement (RSTD) related to precoding of the measurement quality.
  • RSTD Reference Signal Time Difference Measurement
  • the UE does not average the measurement results in subframes to which different precodings are applied among the two or more precodings. In other words, the average of the measurement results for these different precodings is not allowed. That is, the terminal does not average the TDOA estimate.
  • the base station may determine the position of the terminal from the OTDOA signal measurement information received from the terminal.
  • the base station may correspond to a case where a plurality of PRSs are configured in a specific cell and the cell has a plurality of transmit antennas.
  • a new PRS is transmitted in addition to the existing PRS.
  • an existing PRS is called a legacy PRS
  • an additional PRS is called a new PRS.
  • the New PRS configuration may be assigned more PRS occasions than the legacy PRS, but is not necessarily limited thereto.
  • the base station may configure the new RS in different time and / or frequency domains in a specific cell so that the UE detects two types of RSs. This method can also be applied when the base station uses a single antenna.
  • New PRS may be implemented by simply assigning a configuration different from the legacy PRS, but may define a new PRS port or define a new PRS using an existing RS.
  • the new PRS configuration may be signaled in addition to the existing legacy PRS configuration.
  • the additionally configured PRS is configured such that all or part of a subframe period, a subframe offset, a frequency resource location to which the PRS is transmitted, or a muting pattern is different from the existing legacy PRS configuration. Can be.
  • the number of newly configured PRS configurations may be predetermined or may be signaled as a physical layer or higher layer signal by the network.
  • PRSs of different periods and / or offsets may be allocated in the time domain.
  • the new PRS configuration may be selected only by offset within the same period as the PRS period set in the legacy PRS, and in this case, overhead for signaling the new PRS configuration may be reduced.
  • the new PRS may be configured as only different periods in the legacy PRS. That is, by assigning a period different from the legacy PRS configuration, the UE measures RSTD at different periods. In this case, however, a new PRS and a legacy PRS may need to be transmitted in the same subframe. Since legacy UEs may not be able to determine the existence of new PRS, it may be configured not to transmit new PRS at all times.
  • i) allows simultaneous transmission, ii) simultaneously transmits when the frequency resource (RB) is different, or iii) simultaneously transmits when the RE location of the PRS port is different even if the RBs overlap.
  • new PRS and legacy PRS are configured at the same RB and same RE, new PRS is not transmitted. If the new PRS and the legacy PRS have the same scrambling sequence, it is not a problem because the same sequence is transmitted in the same RE. In this case, it may be assumed that both PRSs have been transmitted or that new PRSs have not been transmitted.
  • new PRS may be additionally allocated in the frequency domain.
  • the new PRS configuration can be assigned in a different frequency domain than the legacy PRS configuration. For example, if a legacy PRS is allocated 10 MHz in a system having a system bandwidth of 20 MHz, the existing PRS configuration uses 50 RB as a PRS transmission band based on a center frequency. In this case, the new PRS configuration may configure the PRS in the remaining 10 MHz region (that is, the center frequency except 50 RB) in which the existing PRS is not used. Generally, the new PRS is configured in the frequency RB not used in the existing PRS configuration.
  • the RB used by the new PRS configuration may be signaled to the UE as a higher layer signal by expressing the RB used in a bitmap-like form.
  • the indexes of the RB and the end RB may be signaled, in which the newly configured PRS may be transmitted in a subframe different from the legacy PRS in order not only to obtain frequency diversity but also to gain energy, or to reduce the number of signaling bits. For this reason, new PRS is equal to the period used in the legacy PRS or is excluded except for the period used in the legacy PRS. It may be.
  • frequency hopping may be applied to the New PRS configuration.
  • Whether to apply frequency hopping may be configured by the network. For example, whether the frequency hopping of the PRS may be signaled as a higher layer signal. That is, when a plurality of subframes are configured for PRS transmission and PRS is transmitted in some RBs of each subframe, a predetermined RB may be shifted for each subframe at a previously transmitted frequency RB position to be transmitted (in advance). Can be. In this case, the size of the shifted RB may be predetermined or may be configured as a higher layer signal by the network.
  • the PRS is transmitted in all bands, but in this case, RSs are transmitted to all RBs, thereby making the coding rate of the data worse. In order to prevent this, it is possible to transmit only a part of the frequency. In this case, the performance gain may be obtained because the frequency diversity is obtained by hopping the frequency domain rather than the PRS only at the fixed frequency position.
  • the frequency domain where the new PRS is hopping is set except for the region in which the legacy PRS is transmitted, and ii) the new PRS is the same as the legacy PRS.
  • New PRS is not always transmitted when transmitted in subframe / same RB, iii) when new PRS and legacy PRS are transmitted in same subframe / same RB, if RE is different, iv) new PRS and legacy PRS When transmitted in the same subframe, a rule may be defined such that new PRS is not always transmitted.
  • This additional configuration of the PRS may be further configured only for a specific cell (or a specific cell group) or additionally configured for all cells.
  • an additional PRS may be configured only in a specific small cell / small cell group to improve the accuracy of the corresponding cell.
  • the UE may estimate TDOA in multiple PRS configurations.
  • the TDOA measurement average may not be performed at the RS level for different PRS configurations. That is, the TDOA calculated for each PRS configuration and then weighted sum for each different PRB configuration may be regarded as the final estimated TDOA.
  • the PRS configuration may selectively feed back the best RSTD measurement quality or average the RSTD between PRS configurations. In this case, the average may be limitedly applied when the same eNB configures several different PRSs.
  • the TDOA estimation may be performed by averaging all PRSs.
  • Example 3 is a generalization of Example 1, and applies different precoding to a plurality of PRSs.
  • the third embodiment can be applied particularly when a plurality of PRSs are configured in a specific cell and the cell has a plurality of transmit antennas.
  • the precoding applied in the PRS configuration is transmitted in a subframe having the same frequency domain as the legacy PRS configuration and different time, it is preferable to set the precoding applied in the PRS configuration to be orthogonal to each other in terms of obtaining maximum diversity. For example, when two APs, two orthogonal beams may be alternately set. When four APs, four orthogonal beams may be alternately set.
  • the precoding granularity which is a unit of a resource using the same precoding, may be preset or signaled to the UE as an upper layer signal.
  • the precoding granularity of the frequency domain may be set to be dependent on the system bandwidth or the bandwidth over which the PRS is transmitted. For example, when 10RB is set as the PRS transmission bandwidth, precoding may be set differently in units of 1RB, and when 11RB or more is set as the PRS transmission bandwidth, the precoding granularity may be set in units of 2RB. This means that even if the precoding is set differently in the frequency domain, the same precoding is used in a predetermined level of PRB so as not to excessively increase the channel estimation complexity in order to sufficiently obtain the diversity gain.
  • This precoding granularity can be defined in the time domain as well. For example, as described above, when a new PRS is configured in the time domain, it may be assumed that different precodings are used between different PRSs. Alternatively, even in one PRS configuration, when a PRS is transmitted in several subframes within a PRS occasion, a subframe size that may assume the same precoding may be signaled by the network or may be predetermined. Alternatively, the number of subframes assuming the same precoding may be determined depending on the number of subframes in the PRS occasion.
  • a rule may be determined in advance in such a manner that the number of subframes assuming the same precoding is also increased. This is similar to the PRB bundling size increases with bandwidth in the frequency domain.
  • the TDOA estimate may not be averaged for PRSs to which different precodings are applied. For example, separate TDOA measurements are performed on PRSs with different precodings in the time domain, and each TDOA measurement is fed back to a network or location server. However, if the diversity gain is to be obtained, when performing TDOA measurements for different precodings, the UE may be instructed to perform averaging on PRSs subjected to different precodings.
  • the network may instruct the terminal whether to prioritize diversity or individual measurement.
  • the terminal may measure its SNR quality or RSTD measurement quality, and select which mode is good and notify the network (or location server).
  • the network or location server.
  • the UE performs separate TDOA measurement for each precoding, a separate precoding RSTD value is fed back, or when the diversity mode is selected, the UE is fed back one RSTD value for different precodings.
  • PRS resources to which different precodings are applied may be separately configured.
  • information about the number of subframes in which the same precoding is applied, the precoding granularity, the same precoding setting, or the precoding setting per precoding occasion may be signaled to the UE.
  • the network may signal a signal indicating to the terminal whether to measure separately for each precoding (is it advantageous to perform a separate measurement), or to measure at once (it is advantageous to measure at once).
  • PRS measurement may be separately performed for a terminal capable of obtaining a sufficiently good SNR or measurement quality for an individual precoding, and one measurement may be performed for a different precoding for a terminal having poor SNR or poor measurement quality. Can be directed.
  • the UE performs separate or one RSTD (TDOA) measurement on the PRS resource configured by the network. For example, when a base station applies different precodings in a vertical direction for each subframe / subframe group in a PRS occasion, the UE measures TDOA values for different precodings, and TDOA values for all precodings.
  • the TDOA value (RSTD value) can be fed back into the network for precoding with the best measurement quality or the best SNR among the measured TDOAs.
  • the network measures the quality of each UE's precoding when there are several solutions in the OTDOA final terminal position calculation.
  • the specific solution can be excluded through this, thereby improving the position estimation accuracy of the terminal.
  • the above procedure has been described for a method of setting different precoding in the PRS resources, it is extended to the case of setting different frequency resource location for each PRS resource, or to perform a separate measurement for the PRS set in different time resources.
  • the UE may separate the RSTD measurement for each frequency resource and return only the best one or all the measurements, and the network may select the best quality measurement. It can be used to estimate the position of the terminal.
  • the network may signal to the terminal a signal for determining whether to separate the measurement for each PRS resource location or perform one measurement to the terminal, or may signal a signal for notifying the network how the terminal determines the measurement by itself.
  • a plurality of PRSs may be simultaneously configured in one subframe and / or in the same frequency RB region.
  • the PRSs may be transmitted in different REs from the legacy PRSs. Therefore, the v shift of the new PRS configuration may be set as follows. Where a is a specific value previously set in 1 to 6 or signaled by the network. If a RE such as a legacy PRS is used in one subframe, it is preferable to use a different RS sequence from the legacy PRS in the corresponding RE.
  • the proposed scheme may be used not only for the TDOA method but also for a radio frequency pattern matching (RFPM) method.
  • RFPM radio frequency pattern matching
  • separate reception power-related measurements may be reported for different PRSs (for example, for different RB groups) to be used for estimation by RFPM at the base station.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a transmission point apparatus and a terminal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transmission point apparatus 10 may include a receiver 11, a transmitter 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. .
  • the plurality of antennas 15 refers to a transmission point apparatus that supports MIMO transmission and reception.
  • the reception device 11 may receive various signals, data, and information on the uplink from the terminal.
  • the transmitter 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 13 may control the overall operation of the transmission point apparatus 10.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 10, information to be transmitted to the outside, and the memory 14 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the terminal device 20 may include a receiver 21, a transmitter 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving device 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the base station.
  • the transmitter 22 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the base station.
  • the processor 23 may control operations of the entire terminal device 20.
  • the processor 23 of the terminal device 20 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 23 of the terminal device 20 performs a function of processing the information received by the terminal device 20, information to be transmitted to the outside, etc., and the memory 24 stores the calculated information and the like for a predetermined time. And may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 10 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the terminal device 20 is a downlink. The same may be applied to a relay apparatus as a receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 기지국이 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 에 관련된 동작을 수행하는 방법에 있어서, 적어도 두 개 이상의 프리코딩이 적용된 PRS(Positioning Reference Signal) 포지셔닝 occasion를 통해 PRS를 단말에게 전송하는 단계; 상기 PRS에 기초한 OTDOA 신호 측정 정보를 단말로부터 수신하는 단계; 상기 OTDOA 신호 측정 정보로부터 상기 단말의 위치를 결정하는 단계를 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 OTDOA 관련 동작 수행 방법
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 기지국 및 단말의 OTDOA에 관련된 동작의 수행 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명에서는 위치 추정의 정확도를 향상시킬 수 있는 참조 신호 전송, 측정 방법을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 기지국이 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 에 관련된 동작을 수행하는 방법에 있어서, 적어도 두 개 이상의 프리코딩이 적용된 PRS(Positioning Reference Signal) 포지셔닝 occasion를 통해 PRS를 단말에게 전송하는 단계; 상기 PRS에 기초한 OTDOA 신호 측정 정보를 단말로부터 수신하는 단계; 상기 OTDOA 신호 측정 정보로부터 상기 단말의 위치를 결정하는 단계를 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법이다.
본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 단말이 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 에 관련된 동작을 수행하는 방법에 있어서, 적어도 두 개 이상의 프리코딩이 적용된 PRS(Positioning Reference Signal) 포지셔닝 occasion 상에서 PRS를 수신하는 단계; 상기 PRS에 기초한 OTDOA 신호 측정 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법이다.
상기 제1 기술적인 측면 및 제2 기술적인 측면은 다음 사항들의 전/일부를 포함할 수 있다.
상기 OTDOA 신호 측정 정보는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 측정 값만을 포함할 수 있다.
상기 OTDOA 신호 측정 정보는 상기 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 RSTD(Reference Signal Time Difference Measurement)를 포함할 수 있다.
상기 두 개 이상의 프리코딩은 각각, 상기 단말에 대해 서로 다른 수직 방향의 빔을 형성하는 것일 수 있다.
상기 PRS 포지셔닝 occasion은 두 개 이상의 연속된 서브프레임을 포함하며, 상기 두 개 이상의 연속된 서브프레임 각각에는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 어느 하나가 적용된 것일 수 있다.
상기 두 개 이상의 프리코딩 중 서로 다른 프리코딩이 적용된 서브프레임에서의 측정 결과의 평균은 허용되지 않을 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 OTDOA를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 7은 PRS를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.
이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
단말 위치 정보
일반적으로 셀룰라 통신 시스템에서, 단말의 위치 정보를 네트워크가 획득하기 위한 여러가지 방법이 사용되고 있다. 대표적으로 LTE시스템에서 기지국의 PRS (positioning Reference Signal) 전송 관련한 설정 정보를 단말이 상위 계층 신호 등으로부터 설정 받고, 단말 주변의 셀들이 전송하는 PRS를 측정하여 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 등의 포지셔닝 기법에 의해 단말의 위치 관련 정보를 계산하여 네트워크로 전달해주는 방식 등이 존재한다. 그 밖의 Assisted Global Navigation Satellite System (A-GNSS) 포지셔닝 기법, Enhanced Cell-ID (E-CID) techniques, Uplink Time Difference of Arrival (UTDOA) 등 다른 방식들이 존재하며, 이와 같은 포지셔닝 방식에 의해 각종 location-based services (예를 들어, 광고, 위치 추적, 비상용 통신 수단 등)에 활용이 가능하다.
OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)
OTDOA는 단말에게 기준 셀 및 이웃 셀에 대한 정보를 주고, 단말이 특정 신호(예를 들어, PRS)를 통해 기준 셀과 이웃 셀들의 상대적인 시간 차를 측정하여 보고하도록 한 후, 이에 기초해 단말의 위치를 결정하도록 하는 방법이다.
FDD의 경우 인트라-프리퀀시(Intra-Frequency) OTDOA 측정에 대해 살펴보면 다음과 같다.
OTDOA 지원(assistance) 데이터와 이웃 셀의 물리 셀 ID가 제공된 경우, 단말은 검출 및 측정을 위한 총 시간동안 인트라-프리퀀시 RSTD를 검출하고 측정할 수 있다. 검출 및 측정을 위한 총 시간은 다음 수학식 1과 같다.
수학식 1
Figure PCTKR2015009149-appb-M000001
Figure PCTKR2015009149-appb-I000001
는 적어도 n 개의 셀에서 검출 및 측정을 위한 총 시간이다.
Figure PCTKR2015009149-appb-I000002
는 셀 특정 포지셔닝 서브프레임 설정 구간이다.
Figure PCTKR2015009149-appb-I000003
은 PRS 포지셔닝 occasions의 수이며 각 PRS 포지셔닝 occasions은
Figure PCTKR2015009149-appb-I000004
(1≤
Figure PCTKR2015009149-appb-I000005
≤6) 의 연속된 하향링크 포지셔닝 서브프레임이다. 이는 다음 표 1과 같이 정의된다.
표 1
Figure PCTKR2015009149-appb-T000001
그리고,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000006
는 싱글 PRS 포지셔닝
Figure PCTKR2015009149-appb-I000007
(1≤
Figure PCTKR2015009149-appb-I000008
≤6) 을 위한, 샘플링 시간 및 처리 시간을 포함하는 측정 시간이다.
단말 물리 계층은,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000009
내에서 기준 셀 및 적어도 (n-1) 이웃 셀들의 바깥의 모든 이웃 셀 i 를 위한 RSTD 보고를 할 능력을 가져야 하며, 기준 셀을 위한 모든 주파수 대역을 위해
Figure PCTKR2015009149-appb-I000010
-6 dB , 이웃 셀 i를 위해 모든 주파수 대역을 위해
Figure PCTKR2015009149-appb-I000011
-13 dB 여야 한다.
Figure PCTKR2015009149-appb-I000012
는 PRS RE당 평균 수신 에너지 비율이다. 이 비율은 PRS를 나르는 모든 RE 상에서 측정된다.
Figure PCTKR2015009149-appb-I000013
는 도 6에 도시된 바와 같이, OTDOA-RequestLocationInformation 및 OTDOA-ProvideAssistanceData 내 OTDOA assistance data가 단말의 물리계층에 수신된 후로부터 가장 가까운 PRS 포지셔닝 occasion 의 첫 번째 서브프레임부터 시작된다.
만약 인트라 프리퀀시 핸드오버가 인트라 프리퀀시 RSTD 측정 중에 발생하면, 단말은 진행중인 OTDOA 측정 세션을 완료해야 한다. 단말은 인트라 프리퀀시 OTDOA 측정 및 정확도 요청도 만족시켜야 한다. 이 경우,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000014
는 다음 수학식 2와 같으며,
수학식 2
Figure PCTKR2015009149-appb-M000002
여기서,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000015
는
Figure PCTKR2015009149-appb-I000016
동안 발생하는 인트라 프리퀀시 핸드오버의 횟수,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000017
는 인트라 프리퀀시 핸드오버 때문에 인트라 프리퀀시 RSTD 측정이 가능하지 않은 시간 구간으로 45ms까지일 수 있다.
이외, TDD 인트라 프리퀀시, FDD-FDD 인터 프리퀀시 OTDOA, TDD-FDD 인터 프리퀀시 OTDOA에 관한 상세한 설명은 3GPP TS 36.133에서 참조된다.
OTDOA를 위해 기지국은 단말에게 다음 표 2와 같은 OTDOA-ProvideAssistanceData 를 통해 기준 셀에 대한 정보 및 주변 셀들의 정보를 전송할 수 있다.
표 2
Figure PCTKR2015009149-appb-T000002
상기 표 2에서 기준 셀에 대한 정보(otdoa-ReferenceCellInfo)는 위치 서버(location server)가 OTDOA 보조 데이터에 대한 기준 셀 정보를 제공하기 위해 사용되는 정보 요소(information element: IE)로써, 다음 표 3과 같다.
표 3
Figure PCTKR2015009149-appb-T000003
상기 표 3에서, physCellId는 기준 셀의 물리적 셀 ID이고, cellGlobalId는 시스템 전체에서 기준 셀의 고유한 ID이다. earfcnRef는 기준 셀의 EARFCN이다. antennaPortConfig는 셀 특정 참조 신호를 위해 1, 2, 4 안테나 포트 중 어느 것이 사용되는지를 나타낸다. cpLength는 기준 셀 PRS의 CP 길이이다. prsInfo는 기준 셀의 PRS 설정이다.
다음 표 4는 prsInfo 정보 요소이다.
표 4
Figure PCTKR2015009149-appb-T000004
표 4에서, prs-Bandwidth는 PRS를 설정하는데 사용되는 대역이고, prs-ConfigurationIndex는 PRS 설정 인덱스인 IPRS이다. numDL-Frames는 PRS를 가지는 연속적인 하향링크 서브프레임들의 개수인
Figure PCTKR2015009149-appb-I000018
이다. prs-MutingInfo는 셀의 PRS 뮤팅(muting) 설정이다.
기준 셀에 대한 정보는 위치 서버가 단말에게 기준 셀을 알려주는데 사용되며, 기준 셀에 대한 정보에 의해 정의된 셀에 관련된 주변 셀들은 주변 셀들의 정보에 의해 제공된다. 주변 셀들의 정보는 단말에 의해 수행되어야 하는 측정의 우선 순위를 내림차순으로 정리한 리스트를 제공한다. 상기 리스트의 첫 번째 셀이 가장 높은 측정 우선 순위를 가진다. 단말은 위치 서버가 제공한 순서대로 가능한 측정을 수행하여 제공하여야 한다.
계속해서, 다음 표 5는 주변 셀 정보 요소(OTDOA-NeighbourCellInfoList)를 나타낸다.
표 5
Figure PCTKR2015009149-appb-T000005
physCellId는 주변 셀(neighbor cell)의 물리적 셀 ID이고, cellGlobalId는 시스템 전체에서 주변 셀의 고유한 ID이다. earfcnRef는 주변 셀의 EARFCN이다. cpLength는 주변 셀 PRS의 CP 길이이다. prsInfo는 주변 셀의 PRS 설정이다. antennaPortConfig는 셀 특정 참조 신호를 위해 1, 2, 4 안테나 포트 중 어느 것이 사용되는지를 나타낸다. slotNumberOffset은 주변 셀과 기준 셀 간의 슬롯 번호 오프셋이다. prs-SubframeOffset은 기준 셀의 기준 반송파 주파수 계층에서의 첫 번째 PRS 서브프레임과 다른 셀의 다른 반송파 주파수 계층에서의 첫 번째 PRS 서브프레임 간의 오프셋이다. expectedRSTD는 목표로 하는 장치에서 주변 셀과 기준 셀 간에 측정될 것으로 예상되는 RSTD 값을 지시한다. expectedRSTD-Uncertainty는 expectedRSTD 값의 불확실성을 지시한다.
단말은 상술한 기준 셀에 대한 정보 및 주변 셀들의 정보를 제공받아 RSTD(reference signal time difference), RSTD 품질, 기준 품질 등을 기지국으로 보고한다. RSTD는 주변 셀 j와 기준 셀 i 간의 상대적인 시간 차이로써, 단말이 주변 셀j로부터 하나의 서브프레임의 시작을 수신한 시간(TsubfrmaeRxj)과 단말이 기준 셀 i로부터 상기 하나의 서브프레임에 가장 근접한 서브프레임의 시작을 수신한 시간(TsubframeRxi) 차이로 정의된다.
다음 표 6은 단말이 기지국으로 보고하는 OTDOA 신호 측정 정보 요소(OTDOA-SignalMeasurementInformation)이다.
표 6
Figure PCTKR2015009149-appb-T000006
상기 표에서 systemFrameNumber는 마지막 측정이 수행된 시스템 프레임 번호이다. physCellIdRef는 RSTD들이 제공되는 관련된 기준 셀의 물리적 셀 ID이다. cellGlobalIdRef는 RSTD들이 제공되는 관련된 기준 셀의 고유한 ID(ECGI)를 나타낸다. earfcnRef는 RSTD 측정을 위해 사용되는 기준 셀의 E-UTRA 반송파 주파수이다. referenceQuality는 RSTD 값을 계산하기 위해 사용되는 기준 셀로부터의 신호 도착 시간 측정의 가장 좋은 추정 품질을 나타낸다. neighborMeasurementList는 측정된 RSTD 값들과 함께 측정의 품질이 함께 포함된 리스트이다. physCellIdNeighbor는 RSTD들이 제공되는 주변 셀들의 물리적 셀 ID이다. cellGlobalIdNeighbor는 RSTD들이 제공되는 주변 셀들의 고유한 ID이다. earfcnNeighbor는 RSTD 측정에 사용된 주변 셀들의 E-UTRA 반송파 주파수이다. rstd는 기준 셀과 주변 셀 간의 상대적인 시간 차이이다. rstd-Quality는 측정된 rstd 품질에 대한 장치의 가장 좋은 추정이다.
상술한 바와 같은 OTDOA에서 측정은 PRS가 사용될 수 있는데, 이하 PRS에 대해 상세히 살펴본다.
PRS (positioning Reference Signal)
PRS는 단말의 위치 측정을 위해 사용되는 참조신호로써, 하향링크 서브프레임에서 PRS 전송을 위해 설정된 자원블록들에서만 전송된다. PRS가 전송되는 하향링크 서브프레임이 위치 서브프레임(positioning subframe)이다. 셀 내에서 일반적인 서브프레임과 MBSFN(multicast-broadcast single frequency network) 서브프레임이 둘 다 위치 서브프레임으로 설정되면, 상기 MBSFN 서브프레임 내의 OFDM 심볼들은 서브프레임 #0에서 사용되는 CP(cyclic prefix)와 동일한 CP가 사용된다. 셀 내에서 MBSFN 서브프레임만 위치 서브프레임으로 설정되면, 상기 MBSFN 서브프레임에서 PRS 전송을 위해 설정된 OFDM 심볼들에서는 확장 CP가 사용된다. PRS 전송이 설정된 서브프레임에서 PRS 전송을 위해 설정된 OFDM 심볼들의 시작 위치는, 모든 OFDM 심볼들이 PRS 전송이 설정된 OFDM 심볼들과 동일한 CP 길이를 가지는 서브프레임에서의 시작 위치와 동일하다. PRS는 안테나 포트 6으로 전송된다. 또한, PRS는 PBCH, PSS(primary synchronization signal), SSS(secondary synchronization signal) 등이 할당되는 자원요소에는 맵핑되지 않는다.
PRS를 위한 시퀀스는 다음 수학식 3에 의해 생성된다.
수학식 3
Figure PCTKR2015009149-appb-M000003
상기 식에서
Figure PCTKR2015009149-appb-I000019
는 슬롯 번호이고,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000020
은 슬롯 내에서의 OFDM 심볼 번호이다.
Figure PCTKR2015009149-appb-I000021
는 의사-랜덤 시퀀스로써, 다음 수학식 4에 의해 초기화된다.
수학식 4
Figure PCTKR2015009149-appb-M000004
수학식 3에 의해 생성된
Figure PCTKR2015009149-appb-I000022
는 슬롯
Figure PCTKR2015009149-appb-I000023
에서 안테나 포트 6을 위한 참조 신호로 사용되는 복소 값 변조 심볼
Figure PCTKR2015009149-appb-I000024
에 다음 수학식 5에 의해, 도 6에 도시된 바와 같이, 리소스에 맵핑된다.
수학식 5
Figure PCTKR2015009149-appb-M000005
PRS 전송을 위한 셀 특정 서브프레임 설정 주기
Figure PCTKR2015009149-appb-I000025
및 셀 특정 서브프레임 오프셋
Figure PCTKR2015009149-appb-I000026
는 상위 계층 신호로 주어지는 PRS 설정 인덱스
Figure PCTKR2015009149-appb-I000027
에 의해 다음 표와 같이 결정될 수 있다.
표 7
Figure PCTKR2015009149-appb-T000007
PRS는 설정된 하향링크 서브프레임들에서만 전송되고, 스페셜 서브프레임(special subframe)에서는 전송되지 않는다. PRS는
Figure PCTKR2015009149-appb-I000028
개의 연속하는 하향링크 서브프레임들(PRS positioning occasion)에서 전송될 수 있으며,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000029
는 상위 계층 신호에 의해 설정된다.
Figure PCTKR2015009149-appb-I000030
개의 연속하는 하향링크 서브프레임들 중 첫 번째 서브프레임은 다음 수학식 6을 만족한다.
수학식 6
Figure PCTKR2015009149-appb-M000006
도 7에는 위 설명된 PRS가 전송되는 서브프레임의 예로써, PRS 포지셔닝 occasion인
Figure PCTKR2015009149-appb-I000031
는 4,
Figure PCTKR2015009149-appb-I000032
는 160인 경우이다.
최근, 특히 in-building 포지셔닝에 대해 보다 정확도가 높은 진보된 포지셔닝 기법이 요구되고 있다. 즉, 종래의 포지셔닝 방식들이 outdoor/indoor 환경에 대해서 공통적으로 적용될 수 있는 기술이며, 통상적인 포지셔닝 정확도는 그리 좋지 못하다. 예를 들어 E-CID 방식의 경우 NLOS 환경에서 150m, 그리고 LoS 환경에서 50m 정도로 알려져 있다. 또한 PRS를 기반으로 하는 OTDOA 방식도 eNB synchronization error, multipath propagation에 의한 error, UE의 RSTD 측정 quantization error, timing 오프셋 추정 error 등에 의해서 포지셔닝 error가 100m를 초과할 수 있는 등의 한계를 갖고 있다. 또한, A-GNSS 방식의 경우 GNSS 수신기가 요구되므로 복잡도 및 배터리 소모 등에 있어서 한계점을 갖고 있고, in-building 포지셔닝에 활용하는기에는 제약 사항이 있다.
따라서, 이하 본 발명의 실시예에서는 보다 오차 범위를 줄일 수 있는 측정 및 위치 결정 방법에 대해 설명한다. 기지국이 다수개의 송신 안테나를 가지고 있거나, 기지국이 포지셔닝에 사용되는 RS를 시간 및/또는 주파수 및/또는 공간적 (안테나 또는 빔포밍)영역에서 다수개 할당하는 경우, 이를 수신하는 단말이 다수개의 참조신호를 수신하여 특정 기지국으로부터 시간 정확도(timing accuracy)를 향상시키기 위한 방법에 대한 것이다. 즉, 특정 기지국으로부터 도달 시간을 추정할 때, 시간 및/또는 주파수 및/또는 공간 다이버시티를 얻어서 정확도를 향상시키기 위한 방법이다.
실시예 1
첫 번째 실시예는 두 개 이상의 프리코딩이 적용된 PRS의 전송, 측정을 통해 단말의 위치 추정의 정확도를 향상시키는 방법에 관한 것이다. 이하의 설명 중 OTDOA에 관한 내용 중 특별히 언급되는 사항을 제외하고는 앞서 설명된 OTDOA 내용이 적용된다.
본 발명의 실시예에 의한 기지국은 적어도 두 개 이상의 프리코딩이 적용된 PRS(Positioning Reference Signal) 포지셔닝 occasion를 통해 PRS를 단말에게 전송할 수 있다. 여기서, PRS 포지셔닝 occasion은 두 개 이상의 연속된 서브프레임을 포함하며, 두 개 이상의 연속된 서브프레임 각각에는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 어느 하나가 적용된 것일 수 있다. 예를 들어, PRS 포지셔닝 occasion이 네 개의 서브프레임으로 이루어지고, 두 개의 프리코딩이 사용되는 경우, 첫 번째 서브프레임과 세 번째 서브프레임(즉, 제1 서브프레임 그룹)에는 제1 프리코딩이, 두 번째 서브프레임과 네 번째 서브프레임(즉, 제2 서브프레임 그룹)에는 제2 프리코딩이 적용될 수 있다. 혹은 PRS 포지셔닝 occasion별로 다른 프리코딩을 적용할 수도 있다. 서로 다른 프리코딩이 사용된 PRS에 대해서는 RSTD를 평균을 취할 것인지, 별도의 피드백을 수행할 것인지는 네트웍이 물리계층 혹은 상위계층 신호로 단말에게 시그널링 할 수 있다. 혹은 단말이 서로 다른 PRS 프리코딩에 대하여 RSTD추정을 수행해 보고, 평균을 취해서 피드백할 것인지 개별 RSTD값을 피드백 할 것인지는 단말이 결정하여, 어떤 연산을 사용하였는지를 네트웍 혹은 location 서버에 시그널링 할 수 있다.
여기서, 두 개 이상의 프리코딩은 각각, 상기 단말에 대해 서로 다른 수직 방향의 빔을 형성하는 것일 수 있다. 후술하겠지만, 단말은 두 개 이상의 프리코딩 중 품질이 좋은 측정 값만을 보고할 수 있다. 또는, 단말은 두 개 이상의 프리코딩에 대한 측정 결과를 모두 보고하되, 어느 프리코딩(서브프레임)에서 측정 결과인지를 함께 보고할 수 있다. 이러한 경우, 기지국은 어떤 수직 방향의 빔에 단말이 있는지를 추정할 수 있다.
단말은 수신된 PRS에 기초하여 기준 셀 및 이웃 셀에 대한 측정을 수행하고, RSD 등을 산출한 후, 이들을 포함하는 OTDOA 신호 측정 정보(OTDOA-SignalMeasurementInfor)를 기지국으로 전송할 수 있다. 여기서, OTDOA 신호 측정 정보는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 측정 값만을 포함할 수 있다. 또는, OTDOA 신호 측정 정보는 상기 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 RSTD(Reference Signal Time Difference Measurement)를 포함할 수 있다. 단말은 상기 두 개 이상의 프리코딩 중 서로 다른 프리코딩이 적용된 서브프레임에서의 측정 결과를 평균하지 않는다. 다시 말해, 이러한 서로 다른 프리코딩에 대한 측정 결과의 평균은 허용되지 않는다. 즉, 단말은 TDOA 추정을 평균화하지 않는다.
기지국은 단말로부터 수신된 OTDOA 신호 측정 정보로부터 단말의 위치를 결정할 수 있다. 여기서, 기지국은 다수개의 PRS가 특정 셀에 구성되고 해당 셀이 다수개의 송신 안테나를 가지고 있는 경우에 해당하는 것일 수 있다.
상술한 설명은, 기존의 PRS에 추가적으로 새로운 PRS가 전송되는 것으로 이해될 수 있다. 이 경우, 설명의 편의를 위해, 기존의 PRS를 레거시 PRS, 추가적인 PRS는 new PRS로 부르기로 한다. 이하에서는, new PRS의 할당, 레거시 PRS 와의 관계 등에 대한 다양한 실시예들에 대해 살펴본다. New PRS 구성은 레거시 PRS에 비해 더 많은 PRS occasion이 할당될 수 있으나, 반드시 이에 구속되는 것은 아니다.
실시예 2
기지국은 특정 셀에 서로 다른 시간 및/또는 주파수 영역에 new RS를 구성하여 UE가 두 종류의 RS를 검출하도록 할 수 있다. 이 방법은 기지국이 단일 안테나를 사용하는 경우에도 적용할 수 있다.
New PRS는 레거시 PRS와 단순히 다른 구성(configuration)을 할당하는 것으로 구현될 수도 있지만, 새로운 PRS port를 정의하거나, 기존 RS를 사용하여 new PRS를 정의할 수도 있다.
new PRS는 기존 레거시 PRS 구성에 추가로 new PRS 구성이 시그널링될 수 있다. 레거시 PRS 구성 이외에 추가로 구성되는 PRS는 PRS가 전송되는 서브프레임주기, 서브프레임 오프셋, PRS가 전송되는 주파수 리소스위치 또는 뮤팅 패턴(muting pattern) 중 전체 또는 일부가 기존의 레거시 PRS 구성과 상이하게 설정될 수 있다. 이때 새로 설정되는 PRS 구성의 수는 사전에 정해져 있거나, 네트워크에 의해 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 될 수 있다.
실시예 2-1
구체적인 예로써, 시간영역에서 다른 주기 및/또는 오프셋의 PRS를 할당할 수 있다. New PRS 구성은 레거시 PRS에 설정된 PRS 주기와 같은 주기 내에서 오프셋만 다른 구성이 선택될 수도 있으며, 이러한 경우 new PRS 구성을 시그널링하는 오버헤드를 줄일 수 있다. 또는, new PRS를 레거시 PRS에서 주기만 상이한 것으로 구성할 수도 있다. 즉, 레거시 PRS 구성과 다른 주기를 할당하여 단말은 서로 다른 주기로 RSTD 측정하도록 하는 것이다. 다만, 이러한 경우 new PRS와 레거시 PRS가 동일한 서브프레임에서 전송되어야 하는 경우가 발생할 수 있다. 레거시 UE들이 new PRS의 존재여부를 판단하지 못할 수 있기 때문에 항상 new PRS를 전송하지 않도록 설정할 수도 있다. 또 다른 방법으로, i) 동시 전송을 허용하거나, ii) 주파수 리소스(RB)도 상이한 경우에는 동시에 전송하거나, iii) RB가 겹치더라도 PRS port의 RE 위치가 다른 경우에는 동시에 전송할 수 있다. 만약 같은 RB, 같은 RE에서 new PRS와 레거시 PRS가 동시에 구성되는 경우에는 new PRS를 전송하지 않는다. 만약 new PRS와 레거시 PRS가 같은 스크램블링 시퀀스를 갖는 경우에는 같은 시퀀스를 같은 RE에서 전송하는 것이기에 문제가 되지 않는다. 이때에는 두 PRS가 모두 전송 된 것으로 가정하거나, new PRS는 전송되지 않은 것으로 가정할 수 있다.
실시예 2-2
또 다른 예로써, 주파수 영역에서 추가적으로 new PRS를 할당할 수 있다. 새로운 PRS 구성을 레거시 PRS 구성과 상이한 주파수 영역에서 할당할 수 있다. 예를 들어, 시스템 대역폭이 20MHz인 시스템에서 레거시 PRS를 10MHz를 할당하였다면, 기존 PRS 구성은 중심 주파수를 기준으로 50RB가 PRS 전송 대역으로 사용된다. 이때, 새로운 PRS 구성은 기존 PRS가 사용되지 않는 나머지 10MHz영역 (즉 중심 주파수에서 50RB를 제외한 나머지 영역에서 PRS를 구성할 수 있다. 일반적으로 표현하면 새로운 PRS는 기존 PRS 구성에서 사용하지 않는 주파수 RB에 할당될 수 있다. 이때 new PRS 구성이 사용하는 RB는 사용하는 RB를 비트맵과 같은 형태로 표현하여 상위계층 신호로 UE에게 시그널링 될 수 있다. 항상 연속한 RB를 주파수 영역으로 할당할 경우에는 시작 RB와 끝 RB의 인덱스를 시그널링 할 수 있다. 이때 주파수 다이버시티를 얻는 것뿐만 아니라 에너지 이득을 얻기 위해서 레거시 PRS와 다른 서브프레임에서 새로 구성된 PRS가 전송되도록 설정될 수 있다. 또는 시그널링 비트 수를 줄이기 위하여 new PRS는 레거시 PRS에 사용된 주기와 같거나 또는 레거시 PRS에서 사용한 주기는 제외하고 구성될 수도 있다.
나아가, New PRS 구성에는 주파수 호핑이 적용될 수 있다. 주파수 호핑의 적용 여부는 네트워크에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, 상위계층 신호로 PRS의 주파수 호핑여부가 시그널링 될 수 있다. 즉 다수개의 서브프레임이 PRS 전송으로 구성되고, 각 서브프레임 일부 RB에서 PRS를 전송하도록 설정될 경우, 이전에 전송한 주파수 RB 위치에서 일정 RB가 서브프레임마다 시프트되어서 전송되도록 (사전에) 정해질 수 있다. 이때 시프트되는 RB의 크기는 사전에 정해져 있거나, 네트워크에 의해 상위계층 신호로 크기가 구성될 수 있다. PRS의 정확한 reception timing을 추정하기 위해서는 전 대역에 PRS가 전송되는 것이 바람직하나, 그 경우 모든 RB에 RS가 전송되어 데이터의 코딩 레이트를 나쁘게 만들 수 있다. 이것을 방지하기 위해서는 주파수의 일부 영역에만 전송하도록 할 수 있는데 이때 고정된 주파수 위치에서만 PRS가 전송되는 것보다 주파 영역을 호핑하면서 전송되는 것이 주파수 다이버시티를 얻을 수 있기 때문에 성능 이득을 얻을 수 있을 것이다.
한편 주파수 영역의 호핑이 적용되고 기존 PRS와 같은 서브프레임에서 전송하게 되는 경우에는 i) new PRS가 호핑되는 주파수 영역은 레거시 PRS가 전송되는 영역은 제외하고 설정, ii) new PRS가 레거시 PRS와 같은 서브프레임/ 같은 RB에서 전송될 경우 new PRS는 항상 전송되지 않음, iii) new PRS와 레거시 PRS가 같은 서브프레임/ 같은 RB에서 전송될 경우 RE가 다르다면 함께 전송, iv) new PRS와 레거시 PRS가 같은 서브프레임에서 전송되는 경우 new PRS가 항상 전송되지 않음과 같이 규칙이 정의될 수 있다.
이렇게 추가적으로 PRS가 구성되는 것은 특정 셀 (또는 특정 셀 그룹)에 대해서만 추가로 구성되거나 또는 모든 셀에 대해서 추가로 구성될 수 있다. 예를 들어 indoor 환경에서 특정 스몰셀/스몰셀 그룹에서만 추가 PRS를 구성하여 해당 셀의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이와 같이 추가적으로 PRS가 구성된 셀에서, UE는 다수개의 PRS 구성에서 TDOA를 추정할 수 있다. 이때 서로 다른 PRS 구성에 대해서는 RS 레벨에서 TDOA 측정치 평균을 수행하지 않을 수 있다. 즉 각 PRS 구성에 대해서 TDOA를 연산한 다음 서로 다른 PRB 구성에 대해서 가중 합산(weighted SUM)한 TDOA를 최종 추정된 TDOA로 간주할 수 있다. 혹은 각 PRS구성별로 가장 좋은 RSTD measurement quality에 대하여 선택적으로 피드백하거나, PRS구성간에 RSTD를 평균하여 피드백 할 수 있다. 이때 평균 한다는 것은 같은 eNB가 여러 개의 다른 PRS를 구성을 설정한 경우에 한정적으로 적용되는 것일 수 있다. 한편 주파수 영역에서 여러 개의 PRS가 같은 서브프레임에 같은 주기로 전송되는 경우에는 예외적으로 TDOA 추정을 모든 PRS에 대해서 평균하여 수행할 수 있다.
실시예 3
실시예 3은 실시예 1을 보다 일반화한 것으로써, 다수의 PRS에 서로 다른 프리코딩을 적용하는 것이다. 실시예 3은 특히, 다수개의 PRS가 특정 셀에 구성되고 해당 셀이 다수개의 송신 안테나를 가지고 있는 경우 적용될 수 있다.
만약 new PRS 구성이 레거시 PRS 구성과 주파수 영역은 같고 시간만 다른 서브프레임에서 송신되는 경우에는 PRS 구성에서 적용되는 프리코딩을 서로 직교하도록 설정하는 것이 다이버시티를 최대로 얻는다는 관점에서 바람직하다. 예를 들어, AP수가 2개일때에는 2개의 직교하는 빔이 서로 번갈아 가며 설정될 수 있고, AP수가 4개인 경우 4개의 직교하는 빔이 서로 번갈아 가며 설정될 수 있다.
이때 같은 프리코딩을 사용하는 자원의 단위인 프리코딩 입도가 사전에 설정되거나 상위계층 신호로 UE에게 시그널링 될 수 있다. 예를 들어 주파수 영역의 프리코딩 입도는 시스템 대역폭 또는 PRS가 전송되는 대역폭에 종속되게 설정될 수 있다. 예를 들어, 10RB가 PRS 전송 대역폭으로 설정된 경우에는 1RB 단위로 프리코딩을 다르게 설정하되, 11RB이상이 PRS 전송 대역폭으로 설정되는 경우에는 2RB 단위로 프리코딩 입도를 설정할 수 있다. 이는 주파수 영역에서 프리코딩을 다르게 설정하더라도 일정 수 이상이면 다이버시티 이득을 충분히 얻기에 채널 추정 복잡도를 과도하게 증가시키지 않기 위해서 일정 수준의 PRB 단위로 같은 프리코딩을 사용하는 것이다. 이러한 프리코딩 입도는 시간 영역에도 마찬가지로 정의될 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 바와 같이 시간영역에서 새로운 PRS가 구성되는 경우, 서로 다른 PRS간에는 서로 다른 프리코딩을 사용함을 가정할 수 있다. 또는 하나의 PRS 구성에서도 PRS occasion 내 여러 개의 서브프레임에서 PRS가 전송될 때 같은 프리코딩을 가정할 수 있는 서브프레임 크기가 네트워크에 의해 시그널링 되거나, 사전에 정해져 있을 수 있다. 또는 같은 프리코딩을 가정하는 서브프레임 수는 PRS occasion내의 서브프레임 수에 종속되게 결정될 수 있다. 예를 들어, 서브프레임수가 많이 할당된 PRS 구성에서는 같은 프리코딩을 가정하는 서브프레임수도 함께 커지는 방식으로 규칙이 사전에 정해질 수 있다. 이는 주파수 영역에서 대역폭에 따라 PRB 번들링 사이즈가 커지는 것과 유사한 특성을 갖는 것이다.
서로 다른 프리코딩을 적용한 PRS에 대해서는 TDOA 추정을 평균화하지 않을 수 있다. 예를 들어 시간 영역에서 서로 다른 프리코딩이 적용된 PRS에 대해서는 별도의 TDOA 측정을 수행하고 각 TDOA 측정을 별도로 네트워크나 location server로 궤환한다. 다만, 다이버시티 이득을 얻고자 한다면 서로 다른 프리코딩에 대한 TDOA 측정을 수행할 때, 다른 프리코딩이 걸린 PRS에 대해서 평균화를 수행하도록 단말에게 지시할 수 있다.
네트워크는 PRS를 구성할 때, 다이버시티를 우선할 것인지, 개별 측정을 우선할 것인지 여부를 단말에게 지시할 수 있다. 또는 단말은 자신의 SNR 품질, 또는 RSTD 측정 품질을 측정해보고, 어떤 모드가 좋은지를 선택하여 네트워크 (또는 location server)으로 알릴 수 있다. 이때 단말이 프리코딩별 별도의 TDOA 측정을 수행할 경우 별도의 프리코딩 별 RSTD 값이 피드백되며, 또는 다이버시티 모드를 선택한 경우 단말은 서로 다른 프리코딩에 대해서 하나의 RSTD 값이 피드백된다.
상술한 내용과 관련된 네트워크/기지국과 단말의 동작은 다음과 같다.
네트워크 (또는 location server)은 PRS를 할당할 때, PRS주기, PRS occasion, PRS 자원 위치 등을 UE 에게 설정하는데, 이때 서로 다른 프리코딩이 인가된 PRS 자원은 구분하여 구성할 수 있다. 또는 PRS occasion 내에서 몇 개의 서브프레임이 같은 프리코딩이 적용되었는지 프리코딩 입도 크기, 같은 프리코딩 설정 여부, 또는 프리코딩 occasion별 같은 프리코딩 설정 여부 등에 대한 정보가 단말에게 시그널링 될 수 있다. 또는 네트워크는 단말에게 프리코딩 별로 별도의 측정을 해야 하는지(별도의 측정을 수행하는 것이 유리한지), 한꺼번에 측정을 해야 하는지(한꺼번에 측정을 하는 것이 유리한지)를 지시하는 신호를 시그널링 할 수 있다. 예를 들어, 개별 프리코딩에 대해서 충분히 좋은 SNR, 또는 측정 품질을 얻을 수 있는 단말에게는 별도로 PRS 측정을 수행하게 하고, SNR, 측정 품질이 나쁜 단말에게는 서로 다른 프리코딩에 대해서 하나의 측정을 수행하도록 지시할 수 있다.
단말은 네트워크가 구성한 PRS 자원에서 별도 또는 하나의 RSTD(TDOA) 측정을 수행한다. 예를 들어, 기지국이 수직 방향으로 서로 다른 프리코딩을 PRS occasion내의 서브프레임 별/서브프레임 group 별로 인가하였을 때, 단말은 서로 다른 프리코딩에 대해서 TDOA값을 측정하고, 모든 프리코딩에 대한 TDOA값을 모두 네트워크로 궤환하거나, 측정한 TDOA중에서 측정 품질이 가장 좋은 또는 SNR이 가장 좋은 프리코딩에 대해서 TDOA값 (RSTD 값)을 네트워크로 궤환할 수 있다.
네트워크는 단말이 특정 수직 빔 방향에 대해서 가장 좋은 품질을 궤환한 경우, 해당 빔 방향에서 단말이 있을 가능성이 높기 때문에, OTDOA 최종 단말 위치 연산에서 해가 여러 개가 나올 경우 단말의 프리코딩별 측정 품질을 통해 특정 해를 배제할 수 있어서 단말의 위치 추정 정확도를 향상 시킬 수 있다.
한편 상기 절차는 PRS 자원에서 프리코딩을 다르게 설정하는 방식에 대해서 설명하였는데, PRS 자원 별로 주파수 자원 위치를 다르게 설정하였을 경우나, 서로 다른 시간 자원에서 설정된 PRS에 대해서 별도의 측정을 수행하는 용도로 확장될 수도 있다. 예를 들어 특정 PRS에 주파수 다이버시티가 적용되었을 때, 단말은 주파수 자원 별로 RSTD 측정을 분리하여 그 중에 가장 좋은 것만 궤환하거나, 모든 측정을 궤환할 수 있으며, 네트워크는 품질이 가장 좋은 측정을 선택하여 단말의 위치 추정에 활용할 수 있다. 또는 네트워크를 단말에게 PRS 자원 위치 별로 측정을 분리할지, 하나의 측정을 수행할 것인지 결정하는 신호를 단말에게 시그널링하거나, 단말이 스스로 결정하여 어떻게 측정하였는지를 네트워크에게 알리는 신호를 시그널링 할 수 있다.
한편 PRS를 다수개 구성할 때 한 서브프레임 내에서 및/또는 같은 주파수 RB 영역 내에서 다수 개의 PRS가 동시에 구성될 수도 있는데 이때에는 레거시 PRS와 서로 다른 RE에서 송신되는 것이 바람직하다. 따라서 new PRS 구성의 v 시프트는 아래와 같이 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2015009149-appb-I000033
여기서 a는 1~6중에 사전에 설정되거나 네트워크에 의해 시그널링 되는 특정 값이다. 만약 한 서브프레임내에서 레거시 PRS와 같은 RE를 사용한다면, 해당 RE에서 RS 시퀀스는 레거시 PRS와 상이한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 설명에서 TDOA 방법뿐만 아니라 RFPM(radio frequency pattern matching)방법에도 제안 방식이 활용될 수 있다. 예를 들어, Different PRS별로(예를 들어, different RB group별로) 별도의 수신 파워 관련 측정치를 보고하도록 해서 기지국 단에서의 RFPM에 의한 추정에 활용할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 장치 구성
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신장치(11), 전송장치(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신장치(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 8을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신장치(21), 전송장치(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신장치(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 8에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 무선통신시스템에서 기지국이 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 에 관련된 동작을 수행하는 방법에 있어서,
    적어도 두 개 이상의 프리코딩이 적용된 PRS(Positioning Reference Signal) 포지셔닝 occasion를 통해 PRS를 단말에게 전송하는 단계;
    상기 PRS에 기초한 OTDOA 신호 측정 정보를 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 OTDOA 신호 측정 정보로부터 상기 단말의 위치를 결정하는 단계;
    를 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 OTDOA 신호 측정 정보는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 측정 값만을 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 OTDOA 신호 측정 정보는 상기 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 RSTD(Reference Signal Time Difference Measurement)를 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 두 개 이상의 프리코딩은 각각, 상기 단말에 대해 서로 다른 수직 방향의 빔을 형성하는 것인, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 PRS 포지셔닝 occasion은 두 개 이상의 연속된 서브프레임을 포함하며, 상기 두 개 이상의 연속된 서브프레임 각각에는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 어느 하나가 적용된 것인, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 두 개 이상의 프리코딩 중 서로 다른 프리코딩이 적용된 서브프레임에서의 측정 결과의 평균은 허용되지 않는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  7. 무선통신시스템에서 단말이 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 에 관련된 동작을 수행하는 방법에 있어서,
    적어도 두 개 이상의 프리코딩이 적용된 PRS(Positioning Reference Signal) 포지셔닝 occasion 상에서 PRS를 수신하는 단계;
    상기 PRS에 기초한 OTDOA 신호 측정 정보를 기지국으로 전송하는 단계;
    를 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 OTDOA 신호 측정 정보는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 측정 값만을 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 OTDOA 신호 측정 정보는 상기 측정 품질이 좋은 프리코딩에 관련된 RSTD(Reference Signal Time Difference Measurement)를 포함하는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 두 개 이상의 프리코딩은 각각, 상기 단말에 대해 서로 다른 수직 방향의 빔을 형성하는 것인, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 PRS 포지셔닝 occasion은 두 개 이상의 연속된 서브프레임을 포함하며, 상기 두 개 이상의 연속된 서브프레임 각각에는 상기 적어도 두 개 이상의 프리코딩 중 어느 하나가 적용된 것인, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단말은 상기 두 개 이상의 프리코딩 중 서로 다른 프리코딩이 적용된 서브프레임에서의 측정 결과를 평균하지 않는, OTDOA 관련 동작 수행 방법.
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