WO2017061774A1 - 무선 통신 시스템에서의 위치 참조 신호 송수신 방법 및 그 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 위치 참조 신호 송수신 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2017061774A1
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reference signal
location reference
prs
resource element
cell
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이재훈
김선우
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Industry University Cooperation Foundation IUCF HYU
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • the present invention relates to a method of transmitting and receiving a Positioning Reference Signal (PRS) in a wireless communication system. More specifically, the present invention relates to a specific method and apparatus for setting a transmission pattern for a location reference signal.
  • PRS Positioning Reference Signal
  • the geographical position of the terminal is basically calculated by measuring the delay time of a signal transmitted from a plurality of cells. Therefore, at least three signals are required to measure the position of the terminal. Based on this, various methods of calculating the position of the terminal exist, but generally, an Observed Time Difference Of Arrival (OTDOA) technique is mainly used.
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • 1 is a conceptual diagram of an OTDOA technique for measuring a terminal location.
  • the terminal measures the position of the terminal using a timing difference between signals transmitted from each cell to the terminal, and the terminal measures the delay time of the signals received from each cell.
  • the serving cell measures the position of the terminal using the reported delay times.
  • various reference signals for location-based services may be used as signals transmitted from each cell to the terminal.
  • a Positioning Reference Signal PRS
  • PRS Positioning Reference Signal
  • the terminal may receive the PRS received from each cell, and determine the location using the arrival time difference between the received PRSs.
  • the terminal may determine the location of the terminal by the serving cell or anchor cell by transmitting information on the arrival time difference of each PRS to the serving cell or anchor cell.
  • the terminal when receiving a PRS received from a plurality of cells used for position determination, the terminal needs to distinguish the PRS of each cell.
  • the PRS transmitted from each cell needs to minimize interference of adjacent cells. That is, PRSs transmitted in cells having different cell IDs should have a low side lobe of auto correlation.
  • the PRS of adjacent cells transmitted to determine the location of one UE needs to have a different time-frequency pattern.
  • the number of time-frequency patterns for the PRS is limited to the communication system, it is difficult to generate a large number of time-frequency patterns showing excellent cross-correlation properties. That is, when a large number of PRS patterns are set and used in a limited resource, resource elements (REs) overlapped between various patterns are used repeatedly so that a large number of "hits" exist.
  • REs resource elements
  • An embodiment devised in the above-described background proposes a specific method and apparatus for extending and using a PRS in time or frequency space.
  • an embodiment proposes a PRS transmission method and apparatus for minimizing interference with PRS of a neighbor cell by transmitting PRS patterns in various combinations.
  • a method for receiving a location reference signal by a terminal includes monitoring a location reference signal in one location reference signal monitoring section and one location reference signal monitoring section. Receiving a location reference signal in one or more consecutive subframes and transmitting information for location measurement to the base station using the reception time information of the location reference signal, wherein the resource element allocation pattern of the location reference signal is random It provides a method that is determined by numbers.
  • a method for transmitting a location reference signal by a base station includes determining a resource element allocation pattern of the location reference signal by using a random number and at least one continuous signal included in one location reference signal monitoring interval.
  • a method for transmitting a location reference signal using a resource element allocation pattern in a subframe is provided.
  • a terminal for receiving a location reference signal includes a control unit for monitoring a location reference signal in one location reference signal monitoring section and one or more consecutive subframes included in one location reference signal monitoring section. And a transmitter for receiving the reference signal and a transmitter for transmitting the information for position measurement to the base station by using the reception time information of the location reference signal, wherein the resource element allocation pattern of the location reference signal is determined by a random number. to provide.
  • the overlapping of the PRS pattern is prevented, thereby providing an effect of increasing the position measurement accuracy of the terminal.
  • 1 is a conceptual diagram of an OTDOA technique for measuring a terminal location.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3rd generation partnership project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) system, which is an example of a mobile communication system, and a general signal transmission method using the same.
  • 3GPP 3rd generation partnership project
  • LTE Long Term Evolution
  • 3 is a diagram for describing a signal processing procedure for transmitting a downlink signal by a base station.
  • 5 is a diagram illustrating an example of a downlink OTDOA.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a pattern in which a PRS is allocated to a resource element.
  • FIG. 7 is a diagram for describing an operation of a terminal, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a location reference signal period according to a resource element allocation pattern according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an embodiment in which a resource element allocation pattern is applied to each subframe when a location reference signal is transmitted in six subframes.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of a base station according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a terminal configuration, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a base station according to an embodiment.
  • the MTC terminal may mean a terminal supporting low cost (or low complexity) or a terminal supporting coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a terminal supporting low cost (or low complexity) and coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a terminal defined in a specific category for supporting low cost (or low complexity) and / or coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a newly defined 3GPP Release-13 low cost (or low complexity) UE category / type for performing LTE-based MTC related operations.
  • the MTC terminal supports enhanced coverage compared to the existing LTE coverage, or supports UE category / type defined in the existing 3GPP Release-12 or lower, or newly defined Release-13 low cost (or lower power consumption).
  • low complexity can mean UE category / type.
  • the wireless communication system in the present invention is widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.
  • the wireless communication system includes a user equipment (UE) and a base station (base station, BS, or eNB).
  • a user terminal is a generic concept meaning a terminal in wireless communication.
  • user equipment (UE) in WCDMA, LTE, and HSPA, as well as mobile station (MS) in GSM, user terminal (UT), and SS It should be interpreted as a concept that includes a subscriber station, a wireless device, and the like.
  • a base station or a cell generally refers to a station that communicates with a user terminal, and includes a Node-B, an evolved Node-B, an Sector, a Site, and a BTS.
  • Other terms such as a base transceiver system, an access point, a relay node, a remote radio head (RRH), a radio unit (RU), and a small cell may be called.
  • RRH remote radio head
  • RU radio unit
  • a base station or a cell is interpreted in a comprehensive sense to indicate some areas or functions covered by a base station controller (BSC) in CDMA, a NodeB in WCDMA, an eNB or a sector (site) in LTE, and the like. It is meant to cover various coverage areas such as mega cell, macro cell, micro cell, pico cell, femto cell and relay node, RRH, RU, small cell communication range.
  • BSC base station controller
  • the base station may be interpreted in two senses. i) A device providing a mega cell, a macro cell, a micro cell, a pico cell, a femto cell, a small cell in relation to a radio area, or ii) may indicate the radio area itself. In i) all devices which provide a given wireless area are controlled by the same entity or interact with each other to cooperatively configure the wireless area to direct the base station.
  • the base station may indicate the radio area itself to receive or transmit a signal from a viewpoint of a user terminal or a neighboring base station.
  • mega cells macro cells, micro cells, pico cells, femto cells, small cells, RRHs, antennas, RUs, low power nodes (LPNs), points, eNBs, transmission / reception points, transmission points, and reception points are collectively referred to the base station.
  • LPNs low power nodes
  • the user terminal and the base station are two transmitting and receiving entities used to implement the technology or technical idea described in this specification in a comprehensive sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.
  • the user terminal and the base station are two types of uplink or downlink transmitting / receiving subjects used to implement the technology or the technical idea described in the present invention, and are used in a generic sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.
  • the uplink (Uplink, UL, or uplink) refers to a method for transmitting and receiving data to the base station by the user terminal
  • the downlink (Downlink, DL, or downlink) means to transmit and receive data to the user terminal by the base station It means the way.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • OFDM-FDMA OFDM-TDMA
  • UMB Universal Mobile Broadband
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • a standard is configured by configuring uplink and downlink based on one carrier or a pair of carriers.
  • the uplink and the downlink include a Physical Downlink Control CHannel (PDCCH), a Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH), a Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel (PHICH), a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH), an Enhanced Physical Downlink Control CHannel (EPDCCH), and the like.
  • Control information is transmitted through the same control channel, and data is configured by a data channel such as a physical downlink shared channel (PDSCH) and a physical uplink shared channel (PUSCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • control information may also be transmitted using an enhanced PDCCH (EPDCCH or extended PDCCH).
  • EPDCCH enhanced PDCCH
  • extended PDCCH extended PDCCH
  • a cell means a component carrier having a coverage of a signal transmitted from a transmission / reception point or a signal transmitted from a transmission point or a transmission / reception point, and the transmission / reception point itself. Can be.
  • a wireless communication system to which embodiments are applied may be a coordinated multi-point transmission / reception system (CoMP system) or a coordinated multi-antenna transmission scheme in which two or more transmission / reception points cooperate to transmit a signal.
  • antenna transmission system a cooperative multi-cell communication system.
  • the CoMP system may include at least two multiple transmission / reception points and terminals.
  • the multiple transmit / receive point is at least one having a high transmission power or a low transmission power in a macro cell region, which is connected to an eNB or a macro cell (hereinafter referred to as an 'eNB') and wired controlled by an optical cable or an optical fiber to an eNB. May be RRH.
  • downlink refers to a communication or communication path from a multiple transmission / reception point to a terminal
  • uplink means a communication or communication path from a terminal to multiple transmission / reception points.
  • a transmitter may be part of multiple transmission / reception points, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal, and a receiver may be part of multiple transmission / reception points.
  • a situation in which a signal is transmitted and received through a channel such as a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, an EPDCCH, and a PDSCH may be described in the form of 'sending and receiving a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, an EPDCCH, and a PDSCH.
  • a description of transmitting or receiving a PDCCH or transmitting or receiving a signal through the PDCCH may be used as a meaning including transmitting or receiving an EPDCCH or transmitting or receiving a signal through the EPDCCH.
  • the physical downlink control channel described below may mean PDCCH or EPDCCH, and may also be used to include both PDCCH and EPDCCH.
  • the EPDCCH which is an embodiment of the present invention, may be applied to the portion described as the PDCCH, and the EPDCCH may be applied to the portion described as the EPDCCH as an embodiment of the present invention.
  • high layer signaling described below includes RRC signaling for transmitting RRC information including an RRC parameter.
  • the eNB performs downlink transmission to the terminals.
  • the eNB includes downlink control information and an uplink data channel (eg, a physical downlink shared channel (PDSCH), which is a primary physical channel for unicast transmission, and scheduling required to receive the PDSCH.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) for transmitting scheduling grant information for transmission on a physical uplink shared channel (PUSCH) may be transmitted.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the present invention relates to wireless communications, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting location reference signals in a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating physical channels used in a 3rd generation partnership project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) system, which is an example of a mobile communication system, and a general signal transmission method using the same.
  • 3GPP 3rd generation partnership project
  • LTE Long Term Evolution
  • the terminal which is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S201.
  • the UE may receive a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. .
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DRS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DRS downlink reference signal
  • the UE After the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink shared channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel information in step S202. Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the terminal may perform a random access procedure (Sandom Access Procedure), such as step S203 to step S206 to the base station.
  • the UE transmits a feature sequence as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S203), and accesses the random access through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel.
  • PRACH physical random access channel
  • the response message may be received (S204).
  • contention resolution procedures such as transmission of an additional physical random access channel (S205) and reception of a physical downlink control channel / physical downlink shared channel (S206) are performed. Resolution Procedure).
  • the UE After performing the procedure as described above, the UE performs a physical downlink control channel / physical downlink shared channel reception (S207) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • the physical uplink control channel (PUCCH) transmission (S208) may be performed.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI) / precoding matrix index (PMI) / rank indicator (RI). And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through a physical uplink shared channel and / or a physical uplink control channel.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • a signal processing procedure for transmitting a downlink signal by a base station is described as follows.
  • 3 is a diagram for describing a signal processing procedure for transmitting a downlink signal by a base station.
  • the base station may transmit one or more code words in downlink.
  • one or more codewords may be processed as complex symbols via the scrambling module 301 and the modulation mapper 302, respectively, after which the complex symbols are mapped to the plurality of layers by the radar mapper 303.
  • Each layer may be multiplied by a predetermined precoding matrix selected by the precoding module 304 according to the channel state and assigned to each transmit antenna.
  • the transmission signal for each antenna processed as described above may be mapped to a time-frequency resource element to be used for transmission by the resource element mapper 305, and then transmitted through each antenna via the OFDM signal generator 306.
  • one frame includes 10 subframes, and one subframe includes two slots.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (hereinafter, referred to as a "TTI").
  • one subframe may be 1 ms and one slot may be 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthoghnal frequency division multiplexing (OFDM) symbols.
  • An OFDM symbol may be called an SCFDMA symbol or symbol period.
  • One slot includes seven or six OFDM symbols depending on the length of a cyclic prefix (hereinafter referred to as "CP").
  • the LTE system includes a normal CP and an extended CP. In case of using a normal CP, one slot includes 7 OFDM symbols, and in case of using an extended CP, one slot includes 6 OFDM symbols.
  • Extended CP is used when the delay spread is large.
  • a signal transmitted in each slot is Subcarriers and It may be depicted by a Resource Grid composed of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • a well-known method of positioning of a terminal may be classified into a global positioning system (GPS) based method and a terrestrial positioning based method.
  • GPS global positioning system
  • GPS-based method is a method for measuring the location of the user device using a satellite, there is a disadvantage that requires at least four received signals from the satellite, and cannot be used in the indoor environment.
  • the terrestrial location-based method is a method for measuring the location of the terminal using a timing difference (timing difference) of the signals from the base stations, it is necessary to receive signals from at least three base stations.
  • the ground positioning based method has a location estimation performance inferior to that of the GPS based method, but can be used in almost all environments.
  • the terrestrial positioning based method mainly estimates the location of a terminal using a synchronization signal or a reference signal.
  • the ground positioning based method is defined by the following terms for each standard.
  • OTDMA Observed Time Difference Of Arrival
  • UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • E-OTD Enhanced Observed Time Difference
  • GSM GSM / EDGE Radio Access Network
  • Advanced Forward in AFDMA CDMA2000.
  • Link Trilateration Observed Time Difference Of Arrival
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of downlink OTDOA, which is a type of terrestrial positioning based method used in the 3GPP standard. As shown in FIG. 5, since the terminal performs a reference clock based on a subframe transmitted in a current serving cell, signals received from neighboring cells are different from each other. Have a TDOA
  • the method of determining the location of the user equipment may be generally performed through a common reference signal (CRS) or a synchronization signal (Primary Synchronization Signal / Secondary Synchronization Signal (PSS / SSS)), but a dedicated location for a location service (LCS).
  • CRS common reference signal
  • PSS / SSS Primary Synchronization Signal / Secondary Synchronization Signal
  • LCS Location Service
  • a reference signal hereinafter, referred to as a "PRS" may be defined and used.
  • E-SMLC Enhanced-Serving Mobile Location Center
  • the PRS pattern used for position measurement does not cause mutual interference. That is, PRSs transmitted in at least three cells used for position measurement need to be transmitted using different PRS patterns.
  • PRSs transmitted in at least three cells used for position measurement need to be transmitted using different PRS patterns.
  • PCID limited cell ID
  • PRS positioning reference signal
  • the PRS is a reference signal used for positioning of the UE and is transmitted only through resource blocks of a downlink subframe determined for PRS transmission.
  • the PRS sequence is defined by Equation 1.
  • ns denotes a slot number in a frame
  • l denotes an OFDM symbol number in a slot.
  • c (i) represents a pseudo-random sequence, and the pseudo random sequence generator is initialized with c init as shown in Equation 2 at the start of each OFDM symbol.
  • N CP is 1 when the OFDM symbol has a general cyclic prefix (CP) and 0 when it has an extended CP.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a pattern in which a PRS is allocated to a resource element.
  • 6 (a) shows a case of a normal CP
  • FIG. 6 (b) shows a case of an extended CP.
  • the PRS pattern is mapped to some REs in two slots and transmitted.
  • the PRS pattern is operated at a frequency reuse rate of 6.
  • the PRS may be transmitted using a pattern determined using a cell ID (PCID) for transmitting the PRS based on six patterns. If necessary, the PRS may be configured differently according to the type of antenna port or CP.
  • PCID cell ID
  • the PRS may be transmitted in the same PRS pattern due to an increase in a cell ID or an increase in a cell using the same cell ID. In this case, a collision occurs between the PRS patterns, so that even if each cell increases the PRS transmission power, the UE may not correctly receive the PRS.
  • the PRS patterns are determined as a modular function by using a physical cell ID (PCID) of each cell, thereby setting a PRS pattern to be used by each cell.
  • PCID physical cell ID
  • the PRS pattern overlaps.
  • the macro cell and the small cell transmitting the PRS to one UE are allocated with the cell IDs of 0 and 6, the macro cell and the small cell are modulated by the mod (PCI, 6) function (where PCI is the cell ID).
  • the cells all have zero values, and the PRS pattern is determined through a PRS sequence corresponding to zero values.
  • PCI mod
  • the same problem also occurs when the macro cell and the small cell are assigned the same cell ID.
  • the PRS pattern in the present specification means a pattern in which a PRS is allocated to an RE by a PRS sequence, and is used in the same meaning as the PRS sequence as necessary.
  • the conventional PRS is transmitted through one or more subframes included in one PRS monitoring interval (for example, PRS occasion), and all PRSs transmitted in one PRS monitoring interval are mapped and transmitted by the same resource element allocation pattern.
  • the resource element allocation pattern was determined as a function of the cell ID (PCID) of each cell transmitting the PRS. This PRS transmission method caused interference due to duplication of PCID and PRS transmission distance in the above-described density cell deployment situation.
  • the present exemplary embodiments proposed below propose a method of configuring a resource element allocation pattern differently from a resource element allocation pattern for PRS transmission and one PRS monitoring interval.
  • each embodiment will be described with reference to the drawings. Each embodiment may be applied independently or may be applied in combination with each other.
  • FIG. 7 is a diagram for describing an operation of a terminal, according to an exemplary embodiment.
  • the terminal may perform the step of monitoring the location reference signal in one location reference signal monitoring section (S700).
  • the terminal may monitor the reception of the location reference signal in at least one subframe in a preset location reference signal monitoring interval (PRS occasion).
  • PRS monitoring interval the location reference signal may be transmitted through one or more subframes consecutively.
  • the subframe information in which the PRS monitoring interval and the location reference signal are transmitted may be indicated explicitly or implicitly through the base station.
  • the PRS monitoring interval may be determined by a combination of preset interval length information and a start subframe or start frame information indicated by the base station.
  • the subframe information on which the location reference signal is transmitted may be indicated by the base station.
  • both the PRS monitoring interval and the subframe information may be dynamically allocated from the base station.
  • the UE may check subframe information in which the PRS monitoring interval and the location reference signal are transmitted in various ways.
  • the terminal may monitor whether the location reference signal is transmitted in all subframes of the PRS monitoring interval.
  • the terminal may perform the step of receiving the position reference signal in one or more consecutive subframes included in one position reference signal monitoring interval.
  • the resource element allocation pattern of the location reference signal may be determined by a random number (S702).
  • the UE may receive the location reference signal transmitted in each subframe.
  • the location reference signal may be assigned to a resource element by a PRS sequence.
  • the resource element allocation pattern of the location reference signal may be determined by any one of six types by an offset value.
  • the offset value may be determined by a random number, and the random number may be determined by any one of integers from 0 to 5. That is, in the related art, the offset value is determined by the cell ID of each cell, and the PRS pattern is determined using this, but in the present embodiment, the PRS pattern is determined by a random number.
  • the random number is determined by the output value of the random number generator of each cell transmitting the location reference signal, and the random number generator may be initialized by the cell ID of each cell. That is, the random number is determined by each base station or each cell, and the initialization of the random number generator may be determined by the cell ID of each cell. Since each terminal may obtain a cell ID of each cell by using a synchronization signal, the random number generator initialization information of each cell may be checked. Therefore, even when the resource element allocation pattern is determined by a random number in each cell, the UE may know the resource element allocation pattern.
  • the terminal receives the PRS in a plurality of cells having the same cell ID, the terminal receives the resource element allocation pattern randomly determined by a random number, thereby reducing the possibility of mutual interference of the PRS.
  • the terminal may perform the step of transmitting the information for the location measurement to the base station using the reception time information of the location reference signal (S704).
  • the terminal may transmit information used by the base station to measure the position of the terminal by using the reception time information of the location reference signal received by the above-described method.
  • the terminal may transmit the reception time information or the reception time difference information of the PRS received in each cell to the base station.
  • the terminal may directly measure the location information of the terminal using the PRS.
  • the terminal may further receive location reference signal assistance information.
  • the location reference signal assistance information may include cell ID information or random number generator information of each cell.
  • the terminal may receive the location reference signal help information by using the above-described terminal through a higher layer signaling or a signal received through a base station.
  • the location reference help information may include cell ID information of each cell or random number generator information used in each cell. Through this, the terminal may check and monitor the resource element allocation pattern of the location reference signal in advance by checking the random number information generated in each cell.
  • the legacy UE since the position reference signal according to the resource element allocation pattern using a random number is different from the position reference signal according to the resource element allocation pattern using a cell ID, the legacy UE does not receive the position reference signal. You may not be able to. Therefore, it is necessary to set the resource element allocation pattern of the location reference signal in consideration of the legacy terminal.
  • FIG. 8 is a diagram for describing a location reference signal period according to a resource element allocation pattern according to an embodiment.
  • the periods of the location reference signal transmitted in the resource element allocation pattern determined by the random number and the location reference signal transmitted in the resource element allocation pattern determined by the cell ID may be set differently. have.
  • the PRS 810 for the legacy terminal is set to a period of TPRS1 and transmitted through a subframe (or slot) corresponding to the period.
  • the PRS 800 in which the resource element allocation pattern is determined using a random number may be set and transmitted in a period of TPRS2 different from that of the PRS 810 for the legacy terminal.
  • each terminal may receive the PRS according to the PRS configuration capability supported by the terminal.
  • the base station may set the starting point at which the PRS transmission is started differently according to the capability of each terminal.
  • a PRS for a legacy terminal may be set to a starting point using a gap of ⁇ PRS1
  • a terminal to which a resource element allocation pattern is determined using a random number may be set to a starting point using a gap of ⁇ PRS2.
  • the starting point is determined by a gap set based on slot number 0 of system frame number (SFN) 0. That is, a legacy terminal may use a random number as a gap of ⁇ PRS1, and a starting point may be determined as a gap of ⁇ PRS2.
  • SFN system frame number
  • both the aforementioned PRS period and the gap for the starting point may be applied.
  • the base station may also support the terminal applying the above-described embodiment while supporting the legacy terminal.
  • the above description relates to an embodiment of minimizing interference of the PRS by determining a resource element allocation pattern of the PRS by a random number.
  • the PRS may be transmitted and received by applying different resource element allocation patterns in one PRS monitoring interval.
  • the PRS may be received through two or more subframes consecutive in one PRS monitoring interval.
  • the resource element allocation pattern of the PRS is conventionally applied in a cell-specific manner.
  • the PRS resource element allocation pattern in this embodiment may be applied differently in each subframe.
  • FIG. 9 is a diagram for describing an embodiment in which a resource element allocation pattern is applied to each subframe when a location reference signal is transmitted in six subframes.
  • the PRS may be transmitted through a plurality of consecutive subframes.
  • the PRS may be transmitted through consecutive subframes such as 2, 4, and 6.
  • two or more resource element allocation patterns may be used when the PRS is transmitted in two or more subframes consecutive in one PRS monitoring interval.
  • six consecutive subframes are transmitted in one PRS monitoring interval will be described. However, the same applies to two or more subframes.
  • Shift N represents each resource element allocation pattern with a number. That is, Shift 1 and Shift 0 mean different resource element allocation patterns.
  • the PRS may be transmitted using Shift 0 and Shift 1 in six consecutive subframes, such as 900. That is, Shift 0, which is the same resource element allocation pattern using the same random number or cell ID, may be applied to the first three subframes, and resource element allocation pattern of Shift 1 may be applied to the subsequent three subframes.
  • Shift 0, which is the same resource element allocation pattern using the same random number or cell ID may be applied to the first three subframes
  • resource element allocation pattern of Shift 1 may be applied to the subsequent three subframes.
  • three PRS resource element allocation patterns (Shift 0, Shift 1, Shift 2) may be transmitted in two subframes, respectively.
  • three PRS resource element allocation patterns (Shift 0, Shift 1, Shift 2) are transmitted in two subframes, respectively, but may be transmitted in an iterative order.
  • FIG. 9 illustrates an example.
  • the resource element allocation pattern may be applied to a continuous subframe by various combinations.
  • a resource element allocation pattern determined by using a random number or a cell ID is applied to a start subframe of a consecutive subframe, and a separate resource element allocation pattern is applied to each cell or dynamically. It may be.
  • the resource element allocation pattern of each subframe is applied differently in successive subframes, thereby preventing interference of the PRS.
  • the resource element allocation pattern applied to each subframe may be determined by the number of consecutive subframes.
  • the terminal may separately receive information on the allocation pattern of the resource element allocation pattern applied to the successive subframes from each cell or each base station. To this end, the terminal may receive the allocation pattern of the resource element allocation pattern for each cell through higher layer signaling.
  • all or part of the resource element allocation patterns may be determined based on the above-described random number.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of a base station according to an embodiment.
  • a base station may perform a step of determining a resource element allocation pattern of a location reference signal using a random number (S1000).
  • the base station may determine the resource element allocation pattern of the PRS using the output value of the random number generator.
  • the resource element allocation pattern of the location reference signal is set to six types by the offset value, and the offset value may be determined by a random number determined from an integer of 0 to 5. Through this, even in a cell having the same cell ID, a different resource element allocation pattern may be determined by a random number.
  • the base station may differently determine the resource element allocation pattern to be applied to each successive subframe. As described in FIG. 9, the allocation pattern of the resource element allocation pattern applied to each subframe may be determined by the number of consecutive subframes.
  • the base station may perform the step of transmitting the location reference signal using the resource element allocation pattern in one or more consecutive subframes included in one location reference signal monitoring interval (S1002).
  • the base station may transmit the resource element allocation pattern determined by the above method to the terminal through one or more consecutive subframes included in one PRS monitoring interval.
  • the base station may transmit by setting a gap for a transmission period or a starting point of a PRS determined by a conventional cell ID and a PRS determined by a random number differently.
  • the base station may use different resource element allocation patterns to configure different resource element allocation patterns to which each subframe is applied. This is as described with reference to FIG. 9.
  • the base station may transmit cell ID or random number generation information to the terminal, or may transmit pattern information of the resource element allocation pattern applied to each subframe to the terminal.
  • FIG. 11 is a diagram for describing a terminal configuration, according to an exemplary embodiment.
  • the terminal 1100 receiving the location reference signal may include at least one continuous part included in the location reference signal monitoring section and the control unit 1110 for monitoring the location reference signal in one location reference signal monitoring section.
  • the receiver 1130 may receive a location reference signal in a subframe, and a transmitter 1120 may transmit information for location measurement to a base station using the reception time information of the location reference signal.
  • the resource element allocation pattern of the location reference signal may be determined by a random number.
  • the resource element allocation pattern of the location reference signal may be determined by any one of six types by the value output from the random number generator of the base station.
  • the random number can be determined by any one of six integers from 0 to 5.
  • the receiver 1130 may further receive location reference signal assistance information, and the location reference signal assistance information may include at least one of cell ID information and random number generator information of each cell.
  • the reception unit 1130 may further receive information on a resource element allocation pattern allocated to each successive subframe. As described above, when the PRS is received in two or more consecutive subframes, two or more resource element allocation patterns may be applied to each subframe in various combinations.
  • the receiver 1130 may receive information related to various combinations determined by the number of subframes. Alternatively, the reception unit 1130 may obtain information on various combinations implicitly by receiving consecutive subframe number information.
  • the receiver 1130 receives downlink control information, data, and a message from a base station through a corresponding channel.
  • the controller 1110 may control reception of a PRS set to another period or starting point gap according to information (for example, cell ID information or random number information) used for determining a resource element allocation pattern.
  • the controller 1110 controls the overall operation of the terminal 1100 according to the reception of the PRS based on the random number required to perform the above-described embodiments.
  • the transmitter 1120 transmits uplink control information, data, and a message to a base station through a corresponding channel.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a base station according to an embodiment.
  • the base station 1200 determines a resource element allocation pattern of a location reference signal using a random number and a resource in one or more consecutive subframes included in one location reference signal monitoring interval.
  • the transmitter 1220 may transmit a location reference signal using the element allocation pattern.
  • the controller 1210 determines a resource element allocation pattern of each PRS by using a random number, and allocates two or more resource element allocation patterns to each subframe when the PRS is transmitted through a plurality of consecutive subframes. have.
  • the transmitter 1220 may transmit the location reference signal assistance information to the terminal, and the location reference signal assistance information may include cell ID information or random number generator information.
  • the transmitter 1120 may transmit information to which the two or more resource element allocation patterns are allocated to individual subframes to the terminal.
  • the reception unit 1230 may receive the time difference information or the reception time information of the location reference signal used to measure the location of the terminal from the terminal.
  • the transmitter 1220 and the receiver 1230 are used to transmit and receive signals, messages, and data necessary for carrying out the above-described present invention.
  • the controller 1210 controls the overall operation of the base station 1200 according to receiving the PRS based on the random number required to perform the above-described embodiments.

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 위치 참조 신호(Positioning Reference Signal, PRS)를 송신 및 수신하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 위치 참조 신호에 대한 전송 패턴을 설정하는 구체적인 방법 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예는 단말이 위치 참조 신호를 수신하는 방법에 있어서, 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 위치 참조 신호를 모니터링하는 단계와 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 위치 참조 신호를 수신하는 단계 및 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 위치 측정을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 방법 및 단말 장치를 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 위치 참조 신호 송수신 방법 및 그 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에서 위치 참조 신호(Positioning Reference Signal, PRS)를 송신 및 수신하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 위치 참조 신호에 대한 전송 패턴을 설정하는 구체적인 방법 및 장치에 관한 것이다.
단말의 지리적 위치는 기본적으로 복수의 셀로부터 송신된 신호의 지연시간을 측정하여 계산한다. 따라서 단말의 위치를 측정하기 위해서는 적어도 3개 이상의 신호가 요구된다. 이를 기반으로 하여, 단말의 위치를 계산하는 다양한 방법들이 존재하지만, 일반적으로 신호 도달 시간차 검출(Observed Time Difference Of Arrival; OTDOA) 기법이 주로 사용된다.
도 1은 단말 위치를 측정하기 위한 OTDOA 기법의 개념도이다.
도 1을 참조하면, OTDOA 기법은 단말이 각 셀로부터 송신된 신호들이 단말에 도달한 타이밍 차이를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 것으로서, 단말은 각 셀들로부터 수신한 신호의 지연 시간을 측정하여 이를 서빙 셀(serving cell) 또는 앵커 셀(anchor cell)로 보고하고, 서빙 셀은 보고된 지연 시간들을 이용하여 해당 단말의 위치를 측정한다.
이 경우 각 셀에서 단말로 송신하는 신호는 위치 기반 서비스를 위한 다양한 참조 신호가 사용될 수 있다. 예를 들어, 위치 참조 신호(Positioning Reference Signal, PRS)가 사용될 수 있다.
이 경우에 단말은 각 셀들로부터 수신되는 PRS를 수신하고, 수신된 각 PRS 간의 도착 시간차를 이용하여 위치를 판단할 수 있다. 또는, 단말은 각 PRS의 도착 시간차에 대한 정보를 서빙 셀 또는 앵커 셀로 전송함으로써 서빙 셀 또는 앵커 셀이 단말의 위치를 판정할 수도 있다.
한편, 단말은 위치 판단을 위해서 사용하는 복수의 셀로부터 수신되는 PRS를 수신함에 있어서, 각 셀의 PRS를 구분할 필요가 있다. 또한, 각 셀에서 전송되는 PRS는 인접한 셀의 간섭을 최소화할 필요가 있다. 즉, 상이한 셀 ID를 가지는 셀에서 전송되는 PRS는 자동상관(auto correlation)의 낮은 사이드로브를 가져야한다.
이를 위해서, 하나의 단말의 위치를 판정하기 위해서 전송되는 인접한 셀의 PRS는 시간-주파수 패턴이 다르게 설정될 필요가 있다. 다만, PRS에 대한 시간-주파수 패턴의 수는 통신 시스템에 한정되어 있으므로, 우수한 교차상관 속성을 보이는 시간-주파수 패턴의 수를 많이 생성하는 것이 곤란하다. 즉, 한정된 자원에서 많은 수의 PRS 패턴을 설정하여 사용하는 경우에 다양한 패턴 간에서 중복되는 RE(Resource element)가 중복 사용되어 많은 수의 "충돌(hit)"이 존재하게 된다.
한편, 재난 상황 또는 사용자의 정확한 위치를 기반으로 하는 서비스 등의 발달에 따라서 사용자 단말의 위치를 정확하게 측정하기 위한 기술이 요구되고 있다. 또한, 사용자가 밀집한 환경에서 통신 서비스를 제공하기 위한 스몰 셀 등의 기지국 인프라도 많이 구축되고 있다.
이러한 상황에서 인접한 셀이 증가됨에 따라 간섭을 최소화하기 위한 다양한 PRS 패턴 또는 PRS 확장이 연구되고 있다.
전술한 배경에서 안출된 일 실시예는 PRS를 시간 또는 주파수 공간에서 확장하여 사용하는 구체적인 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
또한, 일 실시예는 PRS 패턴을 다양한 조합으로 전송함으로써, 인접 셀의 PRS와의 간섭을 최소화하는 PRS 전송 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
전술한 과제를 해결하기 위한 일 실시예는, 단말이 위치 참조 신호를 수신하는 방법에 있어서, 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 위치 참조 신호를 모니터링하는 단계와 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 위치 참조 신호를 수신하는 단계 및 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 위치 측정을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 방법을 제공한다.
또한, 일 실시예는 기지국이 위치 참조 신호를 전송하는 방법에 있어서, 랜덤 숫자를 이용하여 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴을 결정하는 단계 및 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 자원 요소 할당 패턴을 이용하여 위치 참조 신호를 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 일 실시예는 위치 참조 신호를 수신하는 단말에 있어서, 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 위치 참조 신호를 모니터링하는 제어부와 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 위치 참조 신호를 수신하는 수신부 및 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 위치 측정을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 송신부를 포함하되, 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 단말 장치를 제공한다.
일 실시예에 따르면, PRS를 시간 또는 주파수 공간에서 확장하여 사용함으로써, PRS 재사용율을 높여서 효율적으로 시스템을 운용할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 일 실시예에 따르면, 인접 셀 간의 PRS 간섭을 최소화함으로써, 다수의 스몰 셀이 배치된 환경에서도 PRS 패턴의 중첩을 방지하여 단말의 위치 측정 정확도를 높이는 효과를 제공한다.
도 1은 단말 위치를 측정하기 위한 OTDOA 기법의 개념도이다.
도 2는 이동통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 LTE 시스템에서의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 5는 하향링크 OTDOA의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 PRS가 자원 요소에 할당되는 패턴의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 단말 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 자원 요소 할당 패턴에 따른 위치 참조 신호 주기를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 6개의 서브프레임에서 위치 참조 신호가 전송되는 경우에 자원 요소 할당 패턴이 각 서브프레임에 적용되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 기지국 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 단말 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 기지국 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.
다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.
본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.
따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
또한, LTE, LTE-A와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.
본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.
다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.
또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.
또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.
한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.
eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 위치 참조 신호 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 2는 이동통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S201에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부 동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal: DRS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S202에서 물리하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 상기 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 단계 S203 내지 단계 S206과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널(PRACH: Physical Random Access Channel)를 통해 특징 시퀀스를 프리엠블로서 전송하고 (S203), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 상기 임의접속에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204). 핸드오버(Handover)의 경우를 제외한 경쟁 기반 임의접속의 경우 그 후 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S205) 및 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유 채널 수신(S206)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S207) 및 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)/물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 이때 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보에는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Index)/RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 물리상향링크공유채널 및/또는 물리상향링크제어채널을 통해 전송할 수 있다.
3GPP LTE 시스템에 있어서, 기지국이 하향 링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
3GPP LTE 시스템에서 기지국은 하향링크로 하나 이상의 코드워드(Code Word)를 전송할 수 있다. 따라서 하나 이상의 코드워드는 각각 스크램블링 모듈(301) 및 변조 맵퍼(302)를 통해 복소 심볼로서 처리될 수 있다, 그 후, 복소 심볼은 레이터 맵퍼(303)에 의해 복수의 레이어(Layer)에 맵핑되며, 각 레이어는 프리코딩 모듈(304)에 의해 채널 상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬과 곱해져 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나별 전송 신호는 각각 자원 요소 맵퍼(305)에 의해 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 맵핑되며, 이후 OFDM 신호 생성기(306)를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.
한편, LTE 또는 LTE-Advanced 시스템에서 하나의 프레임은 10개의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 2 개의 슬롯을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 전송 시간 간격(transmission time interval, 이하 "TTI"라 함)이라한다. 예를 들어, 하나의 서브프레임은 1ms이고 하나의 슬롯은 0.5 ms일 수 있다. 하나의 슬롯은 복수의 OFDM(orthoghnal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. OFDM 심볼은 SCFDMA 심볼 또는 심볼 기간으로 불리울 수 있다. 하나의 슬롯은 순환 전치(cyclic prefix, 이하 "CP"라함)의 길이에 따라 7개 또는 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. LTE 시스템에는 일반 CP(normal CP)와 확장된 CP(extened CP)가 있다. 일반 CP를 사용하는 경우에는 하나의 슬롯은 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 확장된 CP를 사용하는 경우에는 하나의 슬롯은 6 개의 OFDM 심볼을 포함한다. 확장된 CP는 딜레이 스프레드(delay spread)가 큰 경우에 사용된다.
도 4는 LTE 시스템의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이 각 슬롯(slot)에서 전송되는 신호는
Figure PCTKR2016011150-appb-I000001
Figure PCTKR2016011150-appb-I000002
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure PCTKR2016011150-appb-I000003
개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼(symbol)로 구성되는 자원 격자(Resource Grid)에 의해 묘사될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2016011150-appb-I000004
은 자원 블록(Resource Block; RB)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016011150-appb-I000005
는 하나의 RB을 구성하는 부반송파(서브캐리어)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016011150-appb-I000006
는 하나의 슬롯의 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
한편, 단말의 위치 결정 방법은 최근 실제 생활에서 다양한 어플리케이션(application)으로 인해 그 필요성이 증가하고 있다. 단말의 위치 결정 방법 중 널리 알려진 방법은 크게 GPS(Global Positioning System) 기반 방식과 지상 위치 결정(Terrestrial positioning) 기반 방식으로 분류할 수 있다.
GPS 기반 방식은 위성을 이용하여 사용자 기기의 위치를 측정하는 방식으로, 최소 4개 이상의 위성으로부터의 수신 신호가 필요하고, 실내 환경에서는 사용하지 못하는 단점이 있다.
한편, 지상 위치 결정 기반 방식은 기지국들로부터의 신호의 시간 격차(timing difference)를 이용하여 단말의 위치를 측정하는 방법으로, 최소 3개의 기지국으로부터의 수신 신호가 필요하다. 상기 지상 위치 결정 기반 방식은 GPS 기반 방식에 비해 위치 추정 성능이 떨어지나, 거의 모든 환경에서 사용할 수 있다는 장점이 있다. 상기 지상 위치 결정 기반 방식은 주로 동기 신호(synchronization signal)나 기준 신호(reference signal)를 이용하여 단말의 위치를 추정한다. 상기 지상 위치 결정 기반 방식은 표준 별로 다음과 같은 용어로 정의된다. UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)에서는 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)로 정의되고, GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network)에서는 E-OTD(Enhanced Observed Time Difference)로 정의되며, CDMA2000에서는 AFLT (Advanced Forward Link Trilateration)으로 정의된다.
도 5는 3GPP 표준에서 사용되고 있는 지상 위치 결정 기반 방식의 일종인 하향링크 OTDOA의 예를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 단말은 현재 서빙 셀(current serving cell)에서 전송되는 서브프레임을 기준으로 기준 클럭(reference clock)을 수행하기 때문에 이웃 셀(neighboring cell)들로부터 수신되는 신호들은 서로 다른 TDOA를 가진다.
사용자 기기 위치 결정 방법은 통상적으로 공통 기준 신호(Common Reference Signal, CRS) 혹은 동기 신호(Primary Synchronization Signal/Secondary Synchronization Signal, PSS/SSS)를 통해 수행될 수 있으나, LCS(LoCation Service)를 위한 전용 위치 참조 신호(Positioning Reference Signal, 이하 "PRS"라 함)를 정의하여 사용할 수도 있다. 단말은 하나의 기준 기지국과 복수의 이웃 기지국들로부터 수신된 기준 신호 또는 동기 신호를 이용하여 하나의 기준 기지국으로부터 신호를 수신하는데 걸리는 시간과 복수의 이웃 기지국들 각각으로부터 신호를 수신하는데 걸리는 시간의 차이를 구하여, 서빙 모바일 위치 센터(enhanced-Serving Mobile Location Center, E-SMLC)로 전송하면, E-SMLC는 테일러 급수 확장(Taylor series expansion)을 이용한 선형 방정식(linearlized equation)을 풀어서 단말의 위치를 계산할 수 있다.
이러한 OTDOA 방식을 위해서는 위치 측정을 위해서 사용되는 PRS 패턴이 상호 간섭을 일으키지 않는 것이 중요하다. 즉, 위치 측정에 사용되는 적어도 세 개의 셀에서 전송하는 PRS는 각기 다른 PRS 패턴을 이용하여 전송되어야 할 필요가 있다. 그러나, 스몰 셀 등 기지국 또는 셀이 촘촘하게 배치되는 환경에서 한정된 셀 ID(PCID)를 사용하여 PRS 패턴을 설정하는 경우에 PRS 패턴의 중복으로 인해서 간섭 현상이 높아지는 문제점이 있다.
먼저, 위치 참조 신호(positioning reference signal, PRS)에 대해서 설명한다.
PRS는 단말의 위치 결정을 위해 사용되는 기준 신호로서, PRS 전송을 위해 결정된 하향링크 서브프레임의 자원블록(resource block)들을 통해서만 전송된다.
PRS 시퀀스는 수학식 1에 의해서 정의된다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2016011150-appb-I000007
여기서,
Figure PCTKR2016011150-appb-I000008
는 PRS 시퀀스를 나타내고, ns는 프레임 내에서 슬롯 번호를 나타내고, l은 슬롯 내에서 OFDM 심볼 번호를 나타낸다. c(i)는 슈도 랜덤(pseudo-random) 시퀀스를 나타내고, 슈도 랜덤 시퀀스 생성기는 OFDM 심볼 각각의 시작점에서 수학식 2와 같은 cinit로 초기화된다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2016011150-appb-I000009
여기서,
Figure PCTKR2016011150-appb-I000010
는 물리계층 셀 아이디이고, NCP는 OFDM 심볼이 일반 순환전치(cyclic prefix, CP)를 가질 때는 1이고 확장된 CP를 가질 때는 0이다.
도 6은 PRS가 자원 요소에 할당된 패턴의 일 예를 나타낸 도면이다. 6(a)는 일반 CP인 경우를 나타내고, 도 6(b)는 확장된 CP인 경우를 나타낸다. 도 6과 같이 PRS 패턴은 두 개의 슬롯에서 일부 RE에 매핑되어 전송된다. 또한, PRS 패턴은 주파수 재사용률 6으로 운용된다. 이를 위해서, PRS는 6가지 패턴을 기반으로 PRS를 전송하는 셀 ID(PCID)를 이용하여 결정된 패턴을 사용하여 전송될 수 있다. 필요에 따라 PRS는 안테나 포트 또는 CP의 종류에 따라 다르게 구성될 수도 있다.
전술한 상황에서와 같이 스몰 셀 등이 다수 배치되는 환경에서 PRS는 셀 아이디의 증가 또는 동일한 셀 아이디를 사용하는 셀 증가로 인해서 동일한 PRS 패턴으로 전송될 수 있다. 이 경우에 PRS 패턴 간의 충돌이 발생하여 각 셀이 PRS 전송 파워를 높이더라도 단말이 PRS를 정확히 수신할 수 없는 문제점이 발생한다.
예를 들어, 종래에는 6개의 PRS 패턴을 각 셀의 물리 셀 아이디(PCID)를 이용하여 모듈러 함수로 결정함으로써, 각 셀이 사용할 PRS 패턴을 설정하였다. 그러나, 인접한 두 개의 셀이 동일한 PCID를 가지고 있을 때 PRS 패턴이 중복되는 문제점이 발생한다. 구체적으로, 하나의 단말로 PRS를 전송하는 매크로 셀과 스몰 셀이 0번과 6번의 셀 아이디로 할당되는 경우에 mod(PCI,6)함수(여기서, PCI는 셀 아이디)에 의해서 매크로 셀과 스몰 셀은 모두 0 값을 가지게 되고, 0 값에 해당하는 PRS 시퀀스를 통해서 PRS 패턴이 결정된다. 매크로 셀과 스몰 셀이 동일한 셀 아이디로 할당되는 경우에도 물론 동일한 문제가 발생한다.
따라서, 주파수 도메인에서 호핑을 수행하여 6가지 각기 다른 PRS 패턴이 존재하더라도 하나의 단말에 동일한 PRS 패턴을 가지는 신호가 전송되는 문제점이 발생된다. 본 명세서에서의 PRS 패턴은 PRS 시퀀스에 의해서 PRS가 RE에 할당되는 패턴을 의미하며, 필요에 따라 PRS 시퀀스와 동일한 의미로 사용된다.
이하에서는, 단말에 수신되는 PRS 신호가 상호 간섭을 최소화할 수 있는 다양한 실시예에 대해서 설명한다.
종래 PRS는 하나의 PRS 모니터링 구간(예를 들어, PRS occasion)에 포함되는 하나 이상의 서브프레임을 통해서 전송되었으며, 하나의 PRS 모니터링 구간에서 전송되는 모든 PRS는 동일한 자원 요소 할당 패턴에 의해서 매핑되어 전송되었다. 또한, 자원 요소 할당 패턴은 PRS를 전송하는 각 셀의 셀 아이디(PCID)에 의한 함수로 결정되었다. 이러한 PRS 전송 방법은 전술한 density한 셀 전개 상황에서 PCID의 중복 및 PRS 전송 거리에 의해서 간섭 현상을 발생시켰다.
이에 따라, 아래에서 제안하는 본 실시예들은 PRS 전송을 위한 자원 요소 할당 패턴의 방법과 하나의 PRS 모니터링 구간에서 전송되는 자원 요소 할당 패턴을 다르게 구성하는 방법을 제안하고자 한다. 이하, 도면을 참조하여 각 실시예들을 설명한다. 각 실시예들은 독립적으로 적용될 수도 있고, 상호 조합되어 적용될 수도 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 단말 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 단말은 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 위치 참조 신호를 모니터링하는 단계를 수행할 수 있다(S700). 단말은 미리 설정되는 위치 참조 신호 모니터링 구간(PRS occasion)에서 적어도 하나의 서브프레임에서 위치 참조 신호 수신을 모니터링할 수 있다. 하나의 PRS 모니터링 구간에서 위치 참조 신호는 연속되는 하나 이상의 서브프레임을 통해서 전송될 수 있다. PRS 모니터링 구간 및 위치 참조 신호가 전송되는 서브프레임 정보는 기지국을 통해서 명시적 또는 묵시적으로 지시될 수 있다. 일 예로, PRS 모니터링 구간은 미리 설정된 구간 길이 정보와 기지국에 의해서 지시되는 시작 서브프레임 또는 시작 프레임 정보의 조합에 의해서 결정될 수 있다. 또한, 위치 참조 신호가 전송되는 서브프레임 정보는 기지국에 의해서 지시될 수도 있다. 다른 예로, PRS 모니터링 구간과 서브프레임 정보는 기지국으로부터 모두 동적으로 할당될 수도 있다. 이 외에도 다양한 방법으로 PRS 모니터링 구간과 위치 참조 신호가 전송되는 서브프레임 정보를 단말은 확인할 수 있다. 또는, 단말은 PRS 모니터링 구간의 모든 서브프레임에서 위치 참조 신호의 전송 여부를 모니터링할 수도 있다.
또한, 단말은 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 위치 참조 신호를 수신하는 단계를 수행할 수 있다. 여기서, 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 랜덤 숫자에 의해서 결정될 수 있다(S702). 단말은 각 서브프레임에 포함되어 전송된 위치 참조 신호를 수신할 수 있다. 전술한 바와 같이, 위치 참조 신호는 PRS 시퀀스에 의해서 자원 요소에 할당될 수 있다. 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 오프셋 값에 의해서 6가지 종류 중에 어느 하나로 결정될 수 있다. 오프셋 값은 랜덤 숫자에 의해서 결정될 수 있으며, 랜덤 숫자는 0부터 5까지의 정수 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 즉, 종래에는 각 셀의 셀 아이디에 의해서 오프셋 값이 결정되고, 이를 이용하여 PRS 패턴이 결정되었으나, 본 실시예에서는 랜덤 숫자에 의해서 PRS 패턴이 결정된다.
한편, 랜덤 숫자는 위치 참조 신호를 전송하는 각 셀의 랜덤 숫자 발생기의 출력 값에 의해서 결정되며, 랜덤 숫자 발생기는 상기 각 셀의 셀 아이디에 의해서 초기화될 수 있다. 즉, 랜덤 숫자는 각 기지국 또는 각 셀에 의해서 결정되며, 랜덤 숫자 발생기의 초기화는 각 셀의 셀 아이디에 의해서 결정될 수 있다. 각 단말은 동기 신호를 이용하여 각 셀의 셀 아이디를 획득할 수 있으므로, 각 셀의 랜덤 숫자 발생기 초기화 정보를 확인할 수 있다. 따라서, 각 셀에서 랜덤 숫자로 자원 요소 할당 패턴을 결정하는 경우에도 단말은 해당 자원 요소 할당 패턴을 알 수 있다.
이를 통해서, 단말은 동일한 셀 아이디를 가지는 복수의 셀에서 PRS를 수신하더라도 랜덤 숫자에 의해서 랜덤하게 결정되는 자원 요소 할당 패턴으로 수신하므로, PRS의 상호 간섭 가능성을 낮출 수 있다.
또한, 단말은 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 위치 측정을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 수행할 수 있다(S704). 단말은 전술한 방법으로 수신한 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 기지국이 단말의 위치 측정을 위해서 사용디는 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말은 각 셀에서 수신되는 PRS의 수신 시간 정보 또는 수신 시간 차이 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 또는, 단말은 PRS를 이용하여 단말의 위치 정보를 직접 측정할 수도 있다.
한편, 단말은 위치 참조 신호 도움 정보를 더 수신할 수 있다. 위치 참조 신호 도움 정보는 각 셀의 셀 아이디 정보 또는 랜덤 숫자 발생기 정보를 포함할 수 있다. 단말은 전술한 단말은 상위계층 시그널링 또는 기지국을 통해서 수신되는 신호를 이용하여 위치 참조 신호 도움 정보를 수신할 수 있다. 위치 참조 도움 정보는 각 셀의 셀 아이디 정보 또는 각 셀에서 사용되는 랜덤 숫자 발생기 정보를 포함할 수 있다. 이를 통해서, 단말은 각 셀에서 발생되는 랜덤 숫자 정보를 확인하여 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴을 사전에 확인하여 모니터링할 수 있다.
한편, 랜덤 숫자를 이용하는 자원 요소 할당 패턴에 따른 위치 참조 신호는 셀 아이디를 이용하는 자원 요소 할당 패턴에 따른 위치 참조 신호와는 PRS 패턴이 다르기 때문에 레거시 단말(Legacy UE)은 해당 위치 참조 신호를 수신하지 못할 수 있다. 따라서, 레거시 단말을 고려하여 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴을 설정할 필요가 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 자원 요소 할당 패턴에 따른 위치 참조 신호 주기를 설명하기 위한 도면이다.
전술한 레거시 단말을 고려하기 위해서, 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 자원 요소 할당 패턴으로 전송되는 위치 참조 신호와 셀 아이디에 의해서 결정되는 자원 요소 할당 패턴으로 전송되는 위치 참조 신호의 주기는 상호 다르게 설정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 레거시 단말을 위한 PRS(810)는 TPRS1의 주기로 설정되어 해당 주기에 맞는 서브프레임(또는 슬롯)을 통해서 전송된다. 이와 달리 랜덤 숫자를 이용하여 자원 요소 할당 패턴이 결정되는 PRS(800)는 레거시 단말을 위한 PRS(810)와는 다른 TPRS2의 주기로 설정되어 전송될 수 있다. 이를 통해서, 각 단말은 자신이 지원하는 PRS 설정 캐퍼빌리티에 따라서 PRS를 수신할 수 있다.
또는, 기지국은 PRS 전송이 시작되는 스타팅 포인트를 각 단말의 캐퍼빌리티에 따라서 다르게 설정할 수도 있다. 예를 들어, 레거시 단말을 위한 PRS는 ΔPRS1의 갭을 이용하여 스타팅 포인트가 설정될 수 있고, 랜덤 숫자를 이용하여 자원 요소 할당 패턴이 결정되는 단말은 ΔPRS2의 갭을 이용하여 스타팅 포인트가 설정될 수 있다. 스타팅 포인트는 SFN(System Frame Number) 0번의 슬롯 번호 0번을 기준으로 설정되는 갭에 의해서 결정된다. 즉, 레거시 단말은 ΔPRS1의 갭으로 랜덤 숫자를 이용하는 단말은 ΔPRS2의 갭으로 스타팅 포인트가 결정될 수 있다.
또는 전술한 PRS 주기와 스타팅 포인트를 위한 갭이 모두 적용될 수도 있다.
이를 통해서, 기지국은 레거시 단말을 지원하면서 전술한 본 실시예를 적용하는 단말 또한 지원할 수 있다.
이상에서 설명한 내용은 PRS의 자원 요소 할당 패턴을 랜덤 숫자에 의해서 결정함으로써, PRS의 간섭을 최소화하는 실시예에 관한 것이다. 이와 달리 또는 이와 함께 적용될 수 있는 다른 실시예로 PRS가 하나의 PRS 모니터링 구간에서 각기 다른 자원 요소 할당 패턴을 적용하여 송수신될 수도 있다.
이하에서는 전술한 자원 할당 요소 패턴을 랜덤 숫자에 기반하여 결정하는 실시예와 별도로 또는 함께 적용될 수 있는 각 서브프레임 별 자원 할당 요소 패턴을 설정하는 방법에 대해서 설명한다.
전술한 바와 같이, PRS는 하나의 PRS 모니터링 구간에서 연속되는 둘 이상의 서브프레임을 통해서 수신될 수 있다. 이 경우에 종래에는 셀 특정하게 PRS의 자원 요소 할당 패턴이 동일하게 적용되었다. 그러나, 본 실시예에서의 PRS 자원 요소 할당 패턴은 각 서브프레임에서 다르게 적용될 수 있다.
도 9는 6개의 서브프레임에서 위치 참조 신호가 전송되는 경우에 자원 요소 할당 패턴이 각 서브프레임에 적용되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
하나의 PRS 모니터링 구간에는 복수의 연속되는 서브프레임을 통해서 PRS가 전송될 수 있다. 예를 들어, 2, 4, 6 등의 연속되는 서브프레임을 통해서 PRS가 전송될 수 있다. 이 경우에 본 실시예의 PRS는 하나의 PRS 모니터링 구간에서 연속되는 둘 이상의 서브프레임에 PRS가 전송되는 경우에 자원 요소 할당 패턴이 둘 이상이 사용될 수 있다. 설명의 편의를 위하여 하나의 PRS 모니터링 구간에서 6개의 연속되는 서브프레임이 전송되는 경우에 대해서 설명하나, 둘 이상의 서브프레임의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, Shift N은 각 자원 요소 할당 패턴을 숫자로 표현한 것이다. 즉, Shift 1과 Shift 0은 서로 다른 자원 요소 할당 패턴을 의미한다.
일 예로, 900과 같이 6개의 연속되는 서브프레임에서 Shift 0과 Shift 1을 이용하여 PRS가 전송될 수 있다. 즉, 처음 3개의 서브프레임에서는 동일한 랜덤 숫자 또는 셀 아이디를 이용한 동일한 자원 요소 할당 패턴인 Shift 0이 적용되고, 이후 3개의 서브프레임에서는 Shift 1의 자원 요소 할당 패턴이 적용될 수 있다. 다른 예로, 910과 같이, 3개의 PRS 자원 요소 할당 패턴(Shift 0, Shift 1, Shift 2)이 두 개의 서브프레임에서 각각 전송될 수 있다. 또 다른 예로, 920과 같이, 3개의 PRS 자원 요소 할당 패턴(Shift 0, Shift 1, Shift 2)이 두 개의 서브프레임에서 각각 전송되지만, 반복 순서로 전송될 수 있다. 또 다른 예로, 930과 같이, 6개의 PRS 자원 요소 할당 패턴(Shift 0, Shift 1, Shift 2, Shift 3, Shift 4, Shift 5)이 각 서브프레임 별로 순서에 따라 적용될 수도 있다. 도 9는 일 예를 도시한 것으로 이 외에도 다양한 조합에 의해서 자원 요소 할당 패턴이 연속되는 서브프레임에 적용될 수 있다. 또한, 연속되는 서브프레임의 시작 서브프레임에는 각각 랜덤 숫자 또는 셀 아이디(종래 방법)를 이용하여 결정되는 자원 요소 할당 패턴이 적용되고, 이후에는 각 셀 별로 또는 동적으로 별도의 자원 요소 할당 패턴이 적용될 수도 있다.
이와 같이, 연속되는 서브프레임에서 각 서브프레임의 자원 요소 할당 패턴이 다르게 적용됨으로써, PRS의 간섭을 방지할 수 있다. 각 서브프레임에 적용되는 자원 요소 할당 패턴은 연속되는 서브프레임의 개수에 의해서 결정될 수 있다.
또는, 단말은 각 셀 또는 각 기지국으로부터 연속되는 서브프레임에 적용되는 자원 요소 할당 패턴의 할당 패턴에 대한 정보를 별도로 수신할 수도 있다. 이를 위해서, 단말은 자원 요소 할당 패턴의 할당 패턴을 셀 별로 상위계층 시그널링을 통해서 수신할 수 있다.
전술한 바와 같이, 둘 이상의 자원 요소 할당 패턴이 하나의 PRS 모니터링 구간에서 할당되는 경우에 자원 요소 할당 패턴의 전부 또는 일부는 전술한 랜덤 숫자 기반으로 결정될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예들의 조합 또는 별도로 적용하는 경우에 스몰 셀이 증가되는 density 셀 전개 상황에서도 PRS 간의 간섭에 따른 문제점을 해결할 수 있다. 아울러, 정확한 단말의 위치 측정이 가능하여 실내 환경에서도 정확한 단말의 위치 정보를 제공할 수 있다.
전술한 본 실시예들을 모두 수행할 수 있는 기지국의 동작을 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 일 실시예에 따른 기지국 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 기지국은 랜덤 숫자를 이용하여 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴을 결정하는 단계를 수행할 수 있다(S1000). 기지국은 랜덤 숫자 발생기의 출력 값을 이용하여 PRS의 자원 요소 할당 패턴을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 오프셋 값에 의해서 6가지 종류로 설정되고, 오프셋 값은 0부터 5까지의 정수 중에서 결정되는 랜덤 숫자에 의해서 결정될 수 있다. 이를 통해서 동일한 셀 아이디를 가지는 셀의 경우에도 랜덤 숫자에 의해서 다른 자원 요소 할당 패턴이 결정될 수 있다.
기지국은 연속되는 서브프레임 각각에 적용될 자원 요소 할당 패턴을 다르게 결정할 수도 있따. 도 9에서 설명한 바와 같이, 각 서브프레임에 적용되는 자원 요소 할당 패턴의 할당 패턴은 연속되는 서브프레임의 개수에 의해서 결정될 수도 있다.
또한, 기지국은 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 자원 요소 할당 패턴을 이용하여 위치 참조 신호를 전송하는 단계를 수행할 수 있다(S1002). 기지국은 전술한 방법으로 결정되는 자원 요소 할당 패턴을 하나의 PRS 모니터링 구간 내에 포함되는 연속되는 하나 이상의 서브프레임을 통해서 단말로 전송할 수 있다. 이 경우에 기지국은 레거시 단말의 지원을 위하여 종래 셀 아이디로 결정되는 PRS와 랜덤 숫자로 결정되는 PRS의 전송 주기 또는 스타팅 포인트를 위한 갭을 다르게 설정하여 전송할 수 있다. 또는 기지국은 복수의 연속되는 서브프레임을 통해서 PRS를 전송하는 경우에 둘 이상의 자원 요소 할당 패턴을 이용하여 각 서브프레임이 적용되는 자원 요소 할당 패턴을 다르게 구성하여 전송할 수도 있다. 이는 도 9를 참조하여 설명한 바와 같다.
아울러, 기지국은 셀 아이디 또는 랜덤 숫자 발생 정보를 단말로 전송할 수도 있고, 각 서브프레임에 적용되는 자원 요소 할당 패턴의 패턴 정보를 단말로 전송할 수도 있다.
도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 본 실시예들의 동작을 모두 수행할 수 있다. 단말 및 기지국 장치에 대해서 도면을 참조하여 간략히 설명한다.
도 11은 일 실시예에 따른 단말 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 위치 참조 신호를 수신하는 단말(1100)은 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 위치 참조 신호를 모니터링하는 제어부(1110)와 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 위치 참조 신호를 수신하는 수신부(1130) 및 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 위치 측정을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 송신부(1120)를 포함할 수 있다. 또한, 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 랜덤 숫자에 의해서 결정될 수 있다.
또한, 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 기지국의 랜덤 숫자 발생기에서 출력되는 값에 의해서 6가지 종류 중 어느 하나로 결정될 수 있다. 랜던 숫자는 0~5의 6개 정수 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
수신부(1130)는 위치 참조 신호 도움 정보를 더 수신할 수 있으며, 위치 참조 신호 도움 정보는 각 셀의 셀 아이디 정보 및 랜덤 숫자 발생기 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 수신부(1130)는 연속되는 각 서브프레임에 할당되는 자원 요소 할당 패턴에 대한 정보를 더 수신할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 둘 이상의 연속되는 서브프레임에서 PRS가 수신되는 경우에 두 개 이상의 자원 요소 할당 패턴이 각 서브프레임에 다양한 조합으로 적용될 수 있다. 수신부(1130)는 서브프레임 개수에 의해서 결정되는 다양한 조합과 관련된 정보를 수신할 수 있다. 또는 수신부(1130)는 연속되는 서브프레임 개수 정보를 수신하여 묵시적으로 다양한 조합에 대한 정보를 획득할 수도 있다. 이 외에도 수신부(1130)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.
또한, 제어부(1110)는 자원 요소 할당 패턴의 결정에 사용되는 정보(예를 들어, 셀 아이디 정보 또는 랜덤 숫자 정보)에 따라 다른 주기 또는 스타팅 포인트 갭으로 설정되는 PRS의 수신을 제어할 수 있다. 이 외에도 제어부(1110)는 전술한 본 실시예들을 수행하기에 필요한 랜덤 숫자에 기반한 PRS를 수신하는 데에 따른 전반적인 단말(1100)의 동작을 제어한다.
송신부(1120)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.
도 12는 일 실시예에 따른 기지국 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 기지국(1200)은 랜덤 숫자를 이용하여 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴을 결정하는 제어부(1210) 및 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 자원 요소 할당 패턴을 이용하여 위치 참조 신호를 전송하는 송신부(1220)를 포함할 수 있다.
제어부(1210)는 랜덤 숫자를 이용하여 각 PRS의 자원 요소 할당 패턴을 결정하며, 복수의 연속되는 서브프레임을 통해서 PRS가 전송되는 경우에 둘 이상의 자원 요소 할당 패턴을 각 서브프레임에 분배 할당할 수도 있다.
송신부(1220)는 위치 참조 신호 도움 정보를 단말로 전송할 수 있으며, 위치 참조 신호 도움 정보는 셀 아이디 정보 또는 랜덤 숫자 발생기 정보를 포함할 수 있다. 또한, 송신부(1120)는 둘 이상의 연속되는 서브프레임을 통해서 PRS가 전송되는 경우에 둘 이상의 자원 요소 할당 패턴이 개별 서브프레임에 할당되는 정보를 단말로 전송할 수도 있다.
수신부(1230)는 단말의 위치 측정에 사용되는 위치 참조 신호의 수신 시간 차이 정보 또는 수신 시간 정보를 단말로부터 수신하여 할 수 있다. 이 외에도, 송신부(1220)와 수신부(1230)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.
한편, 제어부(1210)는 전술한 본 실시예들을 수행하기에 필요한 랜덤 숫자에 기반한 PRS를 수신하는 데에 따른 전반적인 기지국(1200)의 동작을 제어한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
본 특허출원은 2015년 10월 05일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2015-0139782 호 및 2016년 10월 05일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2016-0128479 호 에 대해 미국 특허법 119(a)조 (35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (14)

  1. 단말이 위치 참조 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 위치 참조 신호를 모니터링하는 단계;
    상기 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 위치 참조 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 위치 측정을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은,
    오프셋 값에 의해서 6가지 종류로 설정되고, 상기 오프셋 값은 0부터 5까지의 정수 중에서 결정되는 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 랜덤 숫자는,
    상기 위치 참조 신호를 전송하는 각 셀의 랜덤 숫자 발생기의 출력 값에 의해서 결정되며, 상기 랜덤 숫자 발생기는 상기 각 셀의 셀 아이디에 의해서 초기화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    위치 참조 신호 도움 정보를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 위치 참조 신호 도움 정보는 상기 각 셀의 셀 아이디 정보 또는 상기 랜덤 숫자 발생기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 상기 자원 요소 할당 패턴으로 전송되는 위치 참조 신호와 셀 아이디에 의해서 결정되는 상기 자원 요소 할당 패턴으로 전송되는 위치 참조 신호의 주기는 상호 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 연속되는 둘 이상의 서브프레임에 상기 위치 참조 신호가 포함되는 경우,
    상기 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 적어도 두 개인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 서브프레임에서 사용되는 상기 자원 요소 할당 패턴은 상기 연속되는 서브프레임의 개수에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 서브프레임에서 사용되는 상기 자원 요소 할당 패턴에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 기지국이 위치 참조 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    랜덤 숫자를 이용하여 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴을 결정하는 단계; 및
    하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 상기 자원 요소 할당 패턴을 이용하여 상기 위치 참조 신호를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은,
    오프셋 값에 의해서 6가지 종류로 설정되고, 상기 오프셋 값은 0부터 5까지의 정수 중에서 결정되는 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 상기 자원 요소 할당 패턴으로 전송되는 위치 참조 신호와 셀 아이디에 의해서 결정되는 상기 자원 요소 할당 패턴으로 전송되는 위치 참조 신호의 주기를 상호 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 연속되는 둘 이상의 서브프레임에 상기 위치 참조 신호가 전송되는 경우,
    적어도 두 개의 상기 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴을 이용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각 서브프레임에서 사용되는 상기 자원 요소 할당 패턴은 상기 연속되는 서브프레임의 개수에 의해서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 위치 참조 신호를 수신하는 단말에 있어서,
    하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에서 위치 참조 신호를 모니터링하는 제어부;
    상기 하나의 위치 참조 신호 모니터링 구간에 포함되는 하나 이상의 연속되는 서브프레임에서 위치 참조 신호를 수신하는 수신부; 및
    상기 위치 참조 신호의 수신 시간 정보를 이용하여 위치 측정을 위한 정보를 기지국으로 전송하는 송신부를 포함하되,
    상기 위치 참조 신호의 자원 요소 할당 패턴은 랜덤 숫자에 의해서 결정되는 단말.
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