WO2019083345A1 - 무선통신시스템에서 단말이 otdoa와 관련된 동작을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선통신시스템에서 단말이 otdoa와 관련된 동작을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치

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WO2019083345A1
WO2019083345A1 PCT/KR2018/012932 KR2018012932W WO2019083345A1 WO 2019083345 A1 WO2019083345 A1 WO 2019083345A1 KR 2018012932 W KR2018012932 W KR 2018012932W WO 2019083345 A1 WO2019083345 A1 WO 2019083345A1
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WO
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signal
positioning
phase difference
terminal
base station
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PCT/KR2018/012932
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French (fr)
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채혁진
이승민
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엘지전자 주식회사
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services

Definitions

  • a method and an apparatus for performing an operation related to an Observed Time Difference Of Arrival (OTDOA) in a wireless communication system comprising: feedbacking position information including phase difference information corresponding to RSTD; Device.
  • OTD Observed Time Difference Of Arrival
  • 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 a code division multiple access (CDMA) system, a frequency division multiple access (FDMA) system, a time division multiple access (TDMA) system, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system, a single carrier frequency division multiple access (MC-FDMA) system, and a multi-carrier frequency division multiple access (MC-FDMA) system.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • MC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • D2D communication is a communication that establishes a direct link between UEs and directly communicates voice, data, etc. between UEs without going through an evolved NodeB (eNB) .
  • D2D communication may include a method such as UE-to-UE communication, peer-to-peer communication, and the like. Also, the D2D communication method can be applied to M2M (Machine-to-Machine) communication, MTC (Machine Type Communication), and the like.
  • M2M Machine-to-Machine
  • MTC Machine Type Communication
  • D2D communication is considered as a solution to overcome the burden of the base station due to the rapidly increasing data traffic.
  • D2D communication unlike a conventional wireless communication system, since data is exchanged between devices without going through a base station, overload of the network can be reduced.
  • D2D communication it is expected to reduce the procedure of the base station, reduce the power consumption of devices participating in D2D, increase the data transmission speed, increase the capacity of the network, load distribution, and increase the cell coverage.
  • V2X Vehicle to Everything
  • the phase difference between the reference signals for the positioning signals transmitted from the two base stations is measured, and the positioning information including the difference value of the measured phase difference between the base stations is fed back to the base station,
  • the position estimation of the terminal according to the Observed Time Difference of Arrival can be more accurately measured.
  • positioning information including a difference value of the phase difference, rather than time information regarding RSTD (Reference Signal Time Difference), is transmitted to the base station to minimize noise caused by the noise and minimize errors caused by quantization. do.
  • RSTD Reference Signal Time Difference
  • a method for a terminal to perform an operation associated with an Observed Time Difference Of Arrival (OTDOA) in a wireless communication system includes receiving a first positioning signal from a first base station, Measuring a second phase difference between a first phase difference between a reference signal included in the first positioning signal and a reference signal included in the second positioning signal and a second phase difference between the first phase difference and the second phase difference, And feedback the positioning information including the difference between the two phase differences to the first base station.
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • the first phase difference and the second phase difference are respectively measured phase differences with respect to a reference signal mapped to two-tones having the same frequency interval.
  • the first base station obtains information corresponding to the RSTD for the UE from the difference value included in the positioning information.
  • the terminal determines whether to apply the preset scale value to the difference value based on the magnitude of the difference value.
  • the positioning information includes the difference value quantized to N bits.
  • the terminal transmits a reference signal phase-rotated to a size corresponding to the difference value to the first base station to feedback the positioning information.
  • each of the first positioning signal and the second positioning signal includes a reference signal mapped to at least two tones having a predetermined first frequency interval.
  • the predetermined first frequency interval is determined by a location server that estimates a location of the terminal.
  • the location server determines the first frequency interval considering at least one of a selectivity of a channel through which the first positioning signal is transmitted and a selectivity of a channel through which the second positioning signal is transmitted. .
  • a method of feedback positioning information related to an Observed Time Difference of Arrival (OTDOA) in a wireless communication system includes receiving a first reference signal mapped to a two- Receiving a first positioning signal and a second positioning signal each including a first positioning signal and a second positioning signal, receiving a first positioning signal and a second positioning signal, the first positioning signal and the second positioning signal including a first positioning signal and a second positioning signal, Measuring a second phase difference, and feedbacking positioning information to the base station, the positioning information including a first difference value between the measured first phase difference and the second phase difference.
  • OTDOA Observed Time Difference of Arrival
  • the first positioning signal and the second positioning signal may further include a second reference signal mapped to two-tone having a second frequency interval, and the second frequency interval is greater than the first frequency interval. do.
  • the terminal measures a second difference value for the second reference signal according to an instruction from a location server that estimates a position of the terminal, transmits positioning information further including the measured second difference value,
  • the second difference value is a difference value between a phase difference between the second reference signal included in the first positioning signal and a phase difference between the second reference signal included in the second positioning signal.
  • the location server may determine whether to measure the second difference value based on a state of a channel through which the first positioning signal and the second positioning signal are transmitted, and instruct the terminal.
  • the location server may estimate the location of the terminal based on the first difference value, and correct the location of the estimated terminal based on the second difference value.
  • positioning information between a reference signal for each of positioning signals transmitted from two base stations is measured, positioning information including a difference value of a measured phase difference between the base stations is fed back to the base station,
  • the base station or the network can more accurately measure the position estimation of the terminal according to the Observed Time Difference of Arrival (OTDOA).
  • OTDOA Observed Time Difference of Arrival
  • the present invention provides positioning information including a difference value of the phase difference, which is not time information related to RSTD (Reference Signal Time Difference), to the base station to provide RSTD Time Difference information to the base station or the network.
  • RSTD Reference Signal Time Difference
  • 1 is a diagram showing a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram showing a structure of a downlink sub-frame.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of an uplink subframe.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIG. 6 shows a subframe in which the D2D synchronization signal is transmitted.
  • FIG. 8 shows an example of a D2D resource pool for D2D communication.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a transmission mode and a scheduling method used in V2X.
  • FIG. 10 shows a method of performing resource selection in V2X.
  • 11 is a diagram for explaining data transmission in SA in D2D.
  • Fig. 12 is a diagram for explaining data transmission with SA in V2X. Fig.
  • 13 to 14 illustrate the frame structure of the NRAT.
  • 15 is a diagram illustrating an example of a PRS transmission structure according to PRS-Info parameters.
  • 16 is a conceptual diagram of a correlation-based distance measurement method in the time domain.
  • FIG. 17 shows a conceptual diagram of a phase-based distance measurement method.
  • 18 is a diagram illustrating a terminal receiving a positioning signal from two base stations.
  • FIG. 19 is a flowchart for explaining a method for the terminal to feedback positioning information based on a positioning signal according to an embodiment.
  • 20 is a flowchart illustrating a method of estimating a position of a UE based on positioning information transmitted by a UE according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a block diagram of wireless communication devices in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a view schematically showing a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 23 is a block diagram briefly showing a transceiver of the radio communication apparatus.
  • 24 is a block diagram briefly showing another example of the transceiver of the radio communication apparatus.
  • 25 is a flowchart for explaining a wireless device operation related to a side link
  • 26 is a flowchart for explaining a network node operation related to a side link.
  • 27 is a block diagram briefly showing a configuration of a wireless device and a network node.
  • each component or characteristic may be considered optional unless otherwise expressly stated.
  • Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the elements 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 configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.
  • the BS has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with the MS.
  • the specific operation described herein as performed by the base station may be performed by an upper node of the base station, as the case may be.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by a term such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP) Repeaters can be replaced by terms such as Relay Node (RN), Relay Station (RS), and so on.
  • the term 'terminal' may be replaced with terms such as User Equipment (UE), Mobile Station (MS), Mobile Subscriber Station (MSS), and Subscriber Station (SS).
  • a base station may also be used to mean a scheduling execution node, a cluster header, or the like. If a BS or a relay transmits a signal transmitted by the MS, it can be regarded as a kind of MS.
  • a cell described below is applied to a transmission / reception point of a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, May be used as a generic term for identifying component carriers.
  • 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 IEEE 802 systems, 3GPP systems, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-Advanced) systems, and 3GPP2 systems, which are wireless access systems. That is, the steps or portions of the embodiments of the present invention that are not described in order to clearly illustrate the technical idea of the present invention can be supported by the documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the standard document.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • CDMA may be implemented in radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • the TDMA may be implemented in a wireless technology 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 wireless technologies such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution) is a part of E-UMTS (Evolved UMTS) using E-UTRA, adopting 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).
  • 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).
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (Wireless
  • uplink / downlink data packet transmission is performed on a subframe basis, 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 TDD (Time Division Duplex).
  • a downlink radio frame is composed of 10 subframes, and one subframe is composed of two slots in a time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is referred to as a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • the length of one subframe may be 1 ms and the length of one slot may be 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
  • OFDMA is used in the downlink, so an OFDM symbol represents one symbol period.
  • the OFDM symbol may also be referred to as an SC-FDMA symbol or a symbol interval.
  • 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 according to the configuration of a CP (Cyclic Prefix).
  • the CP has an extended CP and a 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 a normal CP.
  • the extended CP for example, the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel condition is unstable, such as when the UE moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce inter-symbol interference.
  • one slot When a normal CP is used, one slot includes 7 OFDM symbols, and therefore one subframe includes 14 OFDM symbols. At this time, 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
  • the Type 2 radio frame is composed of two half frames. Each half frame includes five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), an uplink pilot time slot (UpPTS) One of the subframes is composed of two slots.
  • the DwPTS is used for initial cell search, synchronization, or channel estimation in the UE. UpPTS is used to match the channel estimation at the base station and the uplink transmission synchronization of the terminal.
  • the guard interval is a period for eliminating the interference occurring in the uplink due to the multi-path delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the type of the radio frame.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in a radio frame, the number of slots included in a subframe, and the number of symbols included in a slot can be variously changed.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain, and one resource block (RB) includes 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 normal CP (Cyclic Prefix), but one slot may include 6 OFDM symbols in an extended CP (CP).
  • CP extended CP
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 x 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.
  • the 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) And a Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH includes information on the number of OFDM symbols transmitted in the first OFDM symbol of the subframe and used for control channel transmission in the subframe.
  • the PHICH includes an HARQ ACK / NACK signal as a response to the uplink transmission.
  • the control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information or includes an uplink transmission power control command for an arbitrary terminal group.
  • the PDCCH includes a resource allocation and transmission format of a downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), paging information of a paging channel (PCH), system information on a DL- A set of transmission power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, activation of VoIP (Voice over IP), resource allocation of upper layer control messages such as random access response And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted within the control domain.
  • the UE can monitor a plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more contiguous Control Channel Elements (CCEs).
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide the PDCCH with a coding rate based on the state of the wireless 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 of the DCI, the coding rate, and the like.
  • any one of the CCE numbers 1, 2, 4, and 8 (corresponding to the PDCCH formats 0, 1, 2, and 3 respectively) can be used, and when the size of the DCI is large and / A relatively large number of CCEs can be used for one PDCCH transmission if a low coding rate is required.
  • the BS determines the PDCCH format in consideration of the size of the DCI transmitted to the UE, the cell bandwidth, the number of downlink antenna ports, the amount of PHICH resources, 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 use of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the UE may be masked in the CRC.
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a Paging Indicator Identifier (P-RNTI) may be masked in the CRC.
  • the PDCCH is for system information (more specifically, the System Information Block (SIB))
  • SIB System Information Block
  • SI-RNTI system information RNTI
  • a random access-RNTI (RA-RNTI) may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the UE's random access preamble.
  • the UL 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 to the data area.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • a PUCCH for one terminal is allocated to a resource block pair (RB pair) in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. It is assumed that the resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • a reference signal (RS) A reference signal (RS)
  • a packet When a packet is transmitted in a wireless communication system, since the transmitted packet is transmitted through a wireless channel, signal distortion may occur in the transmission process. In order to properly receive the distorted signal at the receiving side, the distortion should be corrected in the received signal using the channel information.
  • the channel information In order to determine the channel information, a method is used in which a signal known to both the transmitting side and the receiving side is transmitted, and channel information is detected with a degree of distortion when the signal is received through the channel. The signal is referred to as 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
  • the base station has a Sounding Reference Signal (SRS) for the network to measure the uplink channel quality at different frequencies.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • CRS cell-specific reference signal
  • DM-RS DeModulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information-Reference Signal
  • MBSFN Reference Signal MBSFN Reference Signal transmitted for coherent demodulation on a signal transmitted in MBSFN (Multimedia Broadcast Single Frequency Network) mode
  • the reference signal can be roughly classified into two types according to its purpose. There are a target reference signal for channel information acquisition and a reference signal used for data demodulation. The former must be transmitted in a wide band because the UE obtains channel information for the downlink, and even a terminal that does not receive downlink data in a specific subframe must receive the reference signal. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with the resource when the base station transmits the downlink, and the terminal can demodulate the data by measuring the channel by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be remarkably improved.
  • the transmission rate can theoretically increase by the rate of rate increase Ri multiplied by the maximum transmission rate Ro in single antenna use.
  • the research trends related to multi-antenna up to now include information theory study related to calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environment and multiple access environment, study of wireless channel measurement and modeling of multi-antenna system, improvement of transmission reliability and improvement of transmission rate And research on space-time signal processing technology.
  • a communication method in a multi-antenna system will be described in more detail using mathematical modeling. It is assumed that there are Nt transmit antennas and Nt receive antennas in the system.
  • the maximum transmittable information is NT.
  • the transmission information can be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmission power may be different.
  • Each transmission power The transmission information whose transmission power is adjusted can be expressed as follows.
  • Is a diagonal matrix of transmit power Can be expressed as follows.
  • Weighting matrix Which distributes the transmission information to each antenna according to the transmission channel condition and the like. Vector Can be expressed as follows.
  • Nr reception antennas Can be expressed as a vector as follows.
  • the channel When a channel is modeled in a multi-antenna wireless communication system, the channel may be classified according to the transmission / reception antenna index.
  • the channel passing through the receiving antenna i from the transmitting antenna j . It is noted that the order of the index is the reception antenna index, and the index of the transmission antenna is the order of the index.
  • FIG. 5 (b) shows a channel from the NR transmission antenna to the reception antenna i .
  • the channels can be grouped and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from a total of NT transmit antennas to receive antennas i may be expressed as follows.
  • the actual channel includes a channel matrix And additive white Gaussian noise (AWGN) is added.
  • AWGN channel matrix And additive white Gaussian noise
  • the received signal can be expressed as follows.
  • a channel matrix The number of rows and columns of the antenna is determined by the number of transmitting and receiving antennas.
  • Channel matrix The number of rows is equal to the number of receiving antennas NR and the number of columns is equal to the number of transmitting antennas Nt. That is, The matrix is NR x Nt.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of independent rows or columns. Thus, the rank of the matrix can not be greater than the number of rows or columns.
  • Channel matrix Rank of ) Is limited as follows.
  • rank is defined as the number of eigenvalues that are not zero when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of a rank is defined as the number of non-zero singular values when singular value decomposition is performed.
  • rank in the channel matrix The physical meaning of a channel is the maximum number that can transmit different information on a given channel.
  • 'Rank' for MIMO transmission indicates the number of paths that can independently transmit signals at a specific time and specific frequency resources, and 'number of layers' ≪ / RTI > In general, since the transmitting end transmits a number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, the rank has the same meaning as the number of layers unless otherwise specified.
  • the inter-terminal synchronization acquisition in the D2D communication will be described based on the above description and the existing LTE / LTE-A system.
  • the time / frequency synchronization does not match, multiplexing between different terminals in an OFDM signal may be impossible due to inter-cell interference.
  • some nodes in order to transmit / receive a D2D signal, some nodes (in this case, a node may be called an eNB, a UE, or a synchronization reference node or SRN) may transmit a D2D synchronization signal (D2DSS, D2D Synchronization Signal) , And the other terminals transmit and receive signals in synchronization with each other.
  • D2DSS D2D Synchronization Signal
  • the D2D synchronization signal may include a primary synchronization signal PD2DSS (Primary D2DSS or Primary Synchronization Synchronization Signal (PSSS)) and a secondary synchronization signal (SD2DSS (Secondary D2DSS or Secondary Sidelink synchronization signal SSSS)
  • PD2DSS Primary D2DSS or Primary Synchronization Synchronization Signal
  • SD2DSS Secondary D2DSS or Secondary Sidelink synchronization signal SSSS
  • Zadoff-Chu sequence similar to Zadoff-chu sequence
  • SSSS Secondary Sidelink synchronization signal
  • the SRN becomes the eNB and the D2DSS becomes the PSS / SSS.
  • the PD2DSS / SD2DSS conforms to the UL subcarrier mapping scheme.
  • a sub-frame in which a D2D synchronization signal is transmitted is shown in Figure 6.
  • the PD2DSCH Physical D2D synchronization channel
  • the PD2DSCH may be transmitted on the same subframe as the D2DSS or on a following subframe.
  • the SRN may be a node transmitting D2DSS, PD2DSCH (Physical D2D synchronization channel).
  • the D2DSS may be in a specific sequence form and the PD2DSCH may be in the form of a codeword followed by a sequence or predetermined channel coding that represents specific information.
  • the SRN may be an eNB or a specific D2D terminal. In the case of partial network coverage or out of network coverage, the terminal may be an SRN.
  • the D2DSS can be relayed for D2D communication with an out of coverage terminal. Also, the D2DSS can be relayed through multiple hops.
  • the relaying of the synchronization signal includes not only relaying the synchronization signal of the direct base station to the AF relay but also transmitting the D2D synchronization signal of a different format in accordance with the synchronization signal reception timing. In this manner, the D2D synchronization signal is relayed so that the terminal not covered and the terminals outside the coverage can directly communicate with each other.
  • FIG. 8 shows UE1, UE2, and D2D resource pools used by them for performing D2D communication.
  • a UE denotes a network equipment such as a base station that transmits / receives signals according to a terminal or a D2D communication scheme.
  • a terminal can select a resource unit corresponding to a specific resource in a resource pool representing a set of resources and transmit the D2D signal using the resource unit.
  • the receiving terminal UE2 may be configured with a resource pool in which UE1 can transmit signals and detect the signal of UE1 in the pool.
  • the resource pool can inform the UE when the UE 1 is in the connection range of the base station, and may be informed by other UEs or determined as predetermined resources if the UE is outside the connection range of the base station.
  • a resource pool is composed of a plurality of resource units, and each terminal can select one or a plurality of resource units and use the resource units for its own D2D signal transmission.
  • the resource unit may be the same as that illustrated in Fig. 8 (b). Referring to FIG. 8 (b), it can be seen that the total frequency resources are divided into NF pieces and the total time resources are divided into NT pieces to define a total of NF * NT resource units.
  • the resource pool is repeated at intervals of NT subframes.
  • one resource unit may appear periodically and repeatedly as shown.
  • the magnitude of the physical resource unit to which one logical resource unit is mapped may change in a predetermined pattern according to time.
  • a resource pool may mean a set of resource units that a terminal to transmit a D2D signal can use for transmission.
  • Resource pools can be subdivided into different types. It can be distinguished according to the contents of the D2D signal transmitted from each resource pool. For example, the contents of the D2D signal can be distinguished, and a separate resource pool can be configured for each. As the contents of the D2D signal, there may be an SA (scheduling assignment or physical channel control channel (PSCCH)), a D2D data channel, and a discovery channel.
  • SA scheduling assignment or physical channel control channel (PSCCH)
  • D2D data channel D2D data channel
  • discovery channel discovery channel
  • the SA includes information such as a modulation and coding scheme (MCS), a MIMO transmission scheme, a timing advance (TA), and the like required for demodulating the data channel and the resource used for transmission of the D2D data channel, Lt; / RTI > It is also possible that this signal is multiplexed with the D2D data on the same resource unit and transmitted.
  • the SA resource pool can be a pool of resources transmitted by being multiplexed with the D2D data by the SA. Alternatively, it may be referred to as a D2D control channel, or a physical sidelink control channel (PSCCH).
  • the D2D data channel may be a pool of resources used by the transmitting terminal to transmit user data. If the SA is multiplexed with the D2D data on the same resource unit, only the D2D data channel in the form of excluding the SA information can be transmitted in the resource pool for the D2D data channel. In other words, the REs that were used to transfer SA information on the individual resource units in the SA resource pool can still be used to transfer D2D data in the D2D data channel resource pool.
  • the discovery channel may be a resource pool for a message that allows a transmitting terminal to transmit information such as its own ID to allow a neighboring terminal to discover itself.
  • the transmission timing determination method of the D2D signal (for example, whether it is transmitted at the reception timing of the synchronous reference signal or a certain TA applied thereto) (E.g., whether the eNB assigns a transmission resource of an individual signal to an individual transmitting UE, or whether an individual transmitting UE selects its own individual signaling resource in the pool), a signal format (e.g., each D2D signal occupies one subframe The number of symbols and the number of subframes used for transmission of one D2D signal), the signal strength from the eNB, the transmission power intensity of the D2D UE, and the like.
  • the eNB directly instructs the transmission resource of the D2D transmitting UE in Mode 2 (mode 3 in V2X) in the D2D communication
  • the transmission resource region is set in advance
  • the eNB designates the transmission resource region, (Mode 4 in the case of V2X).
  • Type 2 is referred to as Type 2 when the eNB directly indicates the resource
  • Type 1 when the UE directly selects the transmission resource in the preset resource region or the resource region indicated by the eNB.
  • FIG. 9 shows a scheduling scheme according to these two transmission modes.
  • the base station allocates resources (S902a) And carries out transmission to the vehicle (S903a).
  • resources of other carriers can also be scheduled.
  • the vehicle senses resources and resource pools previously set (S901b) from the base station, selects a resource to be used for transmission (S902b) And transmission to another vehicle is performed through the selected resource (S903b).
  • a method of reserving transmission resources of the next packet is used for selection of transmission resources.
  • V2X two transmissions are performed per MAC PDU.
  • selecting a resource for initial transmission resources for retransmission are reserved with a certain time gap. A detailed description thereof is given in 3GPP TS 36.213 V14.6.0 document 14, and is incorporated into the specification as a prior art of the present invention.
  • the UE can transmit an SA (or a D2D control signal, SCI (Sidelink Control Information)) through a resource configured from a base station.
  • the side link transmission mode 2 terminal is configured with a resource to be used for D2D transmission from the base station. Then, the SA can be selected by selecting the time frequency resource from the configured resource.
  • the SA period may be defined as shown in FIG.
  • the first SA period may start in a subframe separated by a predetermined offset (SAOffsetIndicator) indicated by upper layer signaling from a specific system frame.
  • SAOffsetIndicator a predetermined offset
  • Each SA period may include an SA resource pool and a subframe pool for D2D data transmission.
  • the SA resource pool may include the last subframe among the subframes indicated as being transmitted from the first subframe of the SA period to the SA in the subframe bitmap (saSubframeBitmap).
  • the resource pool for D2D data transmission can be determined to be a subframe used for actual data transmission by applying time-resource pattern for transmission (T-RPT) or time-resource pattern (TRP).
  • T-RPT time-resource pattern for transmission
  • TRP time-resource pattern
  • the T-RPT can be repeatedly applied, and the last applied T- Can be applied as truncated.
  • the transmitting terminal performs transmission at the T-RPT bitmap at the indicated T-RPT and transmits one MAC PDU four times.
  • V2X i.e., the side link transmission mode 3 or 4
  • SA PSCCH
  • data PSSCH
  • SA and data are transmitted in the FDM scheme.
  • FDM frequency resources on the same time resource. 12 shows an example of such a transmission scheme.
  • One of the schemes in which the SA and the data are not directly adjacent to each other or the scheme in which the SA and the data are directly adjacent to each other may be used as shown in Fig. 12 (a) .
  • the basic unit of such transmission is a subchannel, which is a resource unit having one or more RB sizes on a frequency axis on a predetermined time resource (e.g., a subframe).
  • the number of RBs included in the subchannel that is, the size of the subchannel and the start position on the frequency axis of the subchannel, is indicated by upper layer signaling.
  • a CAM Cooperative Awareness Message
  • DENM Decentralized Environmental Notification Message
  • the CAM may include basic vehicle information such as vehicle dynamic status information such as direction and speed, vehicle static data such as dimensions, external lighting conditions, and route history.
  • the size of the CAM message may be 50-300 bytes.
  • the CAM message shall be broadcast and the latency shall be less than 100 ms.
  • the DENM can be a message generated in an unexpected situation such as a vehicle malfunction or an accident.
  • the size of the DENM may be less than 3000 bytes, and any vehicle within the transmission range may receive the message.
  • the DENM can have a higher priority than the CAM, and having a high priority at this time means that when a case of simultaneous transmission occurs in a UE viewpoint, it means that priority is given to a higher priority, May prefer to transmit a message with a higher priority in terms of time. From a multiple UE perspective, a message with a higher priority may be less likely to receive interference than a message with lower priority, thus lowering the probability of receiving errors.
  • CAMs can also have a larger message size if they include security overhead.
  • Massive MTC Machine Type Communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • FIG. 13 to 14 illustrate a frame structure that can be used for NR.
  • a DL control channel a DL or an UL data
  • a UL control channel can be included in one frame unit.
  • DL data scheduling information and UL data scheduling information can be transmitted in the DL control channel.
  • ACK / NACK information In the UL control channel, ACK / NACK information, CSI information (modulation and coding scheme information, MIMO transmission related information, ), a scheduling request, and so on.
  • DL control / DL data / UL data / UL control may not be configured in one frame. Or the order of the channels constituting one frame may be changed. (For example, DL control / DL data / UL control / UL data or UL control / UL data / DL control / DL data)
  • carrier aggregation can be used to improve data transmission rate and reliability even in direct communication between terminals.
  • a receiving terminal may receive a signal from an aggregated carrier, perform combining or joint decoding, or transmit a decoded signal to an upper layer to perform soft combining on signals transmitted on different carriers.
  • it is necessary for the receiving terminal to indicate the radio resources of the aggregated carriers because it is necessary to know which carriers are aggregated, that is, which carrier signals should be combined.
  • the transmitting terminal directly instructed the time frequency position at which the data (PSSCH) is transmitted using the control signal (PSCCH).
  • carrier aggregation is indicated via the PSCCH, an additional bit field is required for this indication.
  • the reserved bits remaining in the PSCCH are about 5 to 7 bits, and the number of bits is small. Therefore, there is a need for a method for indicating the radio resources of an effectively aggregated carrier, and the following specific methods are described.
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • 15 is a diagram illustrating an example of a PRS transmission structure according to PRS-Info parameters.
  • a network or a location server
  • PRS transmission related information of eNBs is set using an upper layer signal
  • the UE measures PRSs transmitted by neighboring cells of the UE, and calculates a reception timing of the PRS transmitted by the reference eNB To the eNB or the network (or the location server), a reference signal time difference (RSTD) that is a difference between the reception timing of the PRS signal transmitted from the neighboring eNB.
  • RSTD reference signal time difference
  • RSTD is the relative timing difference between neighbor cell j (or base station j) and reference cell i (or base station i) and is defined as 'TSubframeRxj - TSubframeRxi'.
  • TSubframeRxj is the time when the UE receives the start of one subframe from cell j.
  • TSubframeRxi is the time when the UE receives the start of one subframe from cell i, closest to the subframe received from cell j.
  • the reference point for the observed subframe time difference is the antenna connector of the UE.
  • the UE may use the UE Rx-Tx time difference (UE Rx-Tx time difference) in the calculation of the RSTD.
  • the UE Rx-Tx time difference is defined as 'TUE-RX-TUE-TX'.
  • TUE-RX is the UE received timing of the downlink radio frame #i from the serving cell, which is defined by the path detected first in terms of time.
  • TUE-TX is the UE transmission timing of the uplink radio frame #i.
  • the reference point for UE Rx-Tx time difference measurement is a UE antenna connector.
  • the network uses the RSTD and other information to calculate the location of the UE.
  • This positioning technique for the UE is referred to as observed time difference of arrival (OTDOA) based positioning.
  • OTDOA-based positioning A more detailed description of OTDOA-based positioning is as follows.
  • the network utilizes the RSTD and other information to calculate the location of the UE.
  • This positioning technique for the UE is referred to as observed time difference of arrival (OTDOA) based positioning.
  • OTDOA observed time difference of arrival
  • the PRS has a transmission opportunity, i.e., a positioning occasion, at a period of 160M 320, 640 or 1280ms.
  • the PRS may be transmitted during consecutive NPRS DL subframes at the time of positioning. Where NPRS may be 1, 2, 4 or 6.
  • the PRS may be substantially transmitted at the positioning time, the PRS may be muted at the positioning time for intercell interference control cooperation.
  • the PRS is mapped to the zero transmission power at the time of positioning, so that the PRS can be transmitted at the PRS RE with zero transmission power.
  • Information about the PRS muting is provided to the UE as prs-MutingInfo.
  • the transmission bandwidth of the PRS can be set independently of the system band of the serving eNB.
  • the UE may receive, from the location server of the network (e.g., an enhanced serving mobile location center (E-SMLC), or a secure user plane location (SUPL) location platform) Receives setting information on a list of PRSs to be searched.
  • the setting information includes PRS setting information of a reference cell and PRS setting information of neighboring cells.
  • the setting information of each PRS includes a positioning period occurrence period and offset and a number of consecutive DL subframes constituting one positioning period, a cell ID used for PRS sequence generation, a CP type, and a CRS antenna port And the like.
  • the PRS configuration information of neighbor cells includes the slot offset and subframe offset of the neighbor cell and the reference cell, and the degree of expected RSTD and uncertainty of the expected RSTD.
  • the PRS setting information of the neighboring cells allows the UE to determine at what point in time a certain time window is to be searched for the corresponding PRS to detect the PRS transmitted from the neighboring cell.
  • the eNBs transmit PRSs, and the UE estimates the RSTD from the PRSs through a time difference of arrival (TDOA) technique and transmits it to the network (or the location server) Respectively.
  • TDOA time difference of arrival
  • an LTE positioning protocol LTP
  • the LLP is terminated between the target device and the location server and the target device is in a UE in a control-plane case or a secure user plane location SUPL in a user- (SUPL) enabled terminal (SET).
  • the location server may be an E-SMLC in a control-plane case, or a SUPL location platform (SLP) in a user-plane case.
  • the LPP informs the UE of the OTDOA-ProvideAssistanceData with the following configuration as an information element (IE).
  • IE information element
  • OTDOA-NeighborCellInfo refers to the cell (eg, eNB or TP) that is the subject of the RSTD measurement.
  • PRS-Info which is an IE included in OTDOA-ReferenceCellInfo and OTDOA-NeighborCellInfo, contains PRS information. Specifically, the PRS bandwidth, the PRS setting index IPRS, the number of consecutive DL subframes NPRS, and the PRS muting information can be included in the PRS-Info as follows.
  • the PRS periodicity TPRS and the PRS subframe offset PRS are determined according to the value of the PRS setting index prs-ConfigurationIndex IPRS.
  • PRS Setup Index IPRS and PRS Periodicity TPRS and PRS The subframe offset? PRS is given by the following table.
  • PRS Configuration Index I PRS PRS Periodicity T PRS (subframes) PRS Subframe Offset ? PRS (subframes) 0 to 159 150 I PRS 160 to 479 320 I PRS - 160 480 to 1119 640 I PRS - 480 1120 ⁇ 2399 1280 I PRS -1120 2400-4095 Reserved
  • nf is a radio frame number
  • ns is a slot number in a radio frame.
  • the location server may be a mobility management entity (MME) with signaling access to the location server to obtain location- And may interact with any any eNB that can reach from the base station (eNB).
  • MME mobility management entity
  • the location-related information may be used by the eNB to provide information about the timing of an absolute global navigation satellite system (GNSS) or other eNB (s), supported cells including timing information for the eNB and a PRS schedule Lt; / RTI >
  • GNSS absolute global navigation satellite system
  • s eNB
  • a signal between the location server and the eNB is transmitted via the location server and any (any) MME with signaling accessibility to the eNB.
  • the target UE measures the PRSs transmitted by the eNBs and calculates the measurement metric
  • the eNB measures the signal transmitted by the UE.
  • the uplink positioning technique is based on the uplink time difference of arrival (UTDOA) of the uplink signal.
  • a location server e.g., E-SMLC
  • the configuration information includes information required by location measurement units (LMUs) to obtain uplink time measurements.
  • the LMUs correspond to eNBs that read signals transmitted by the UE for uplink positioning.
  • the location server informs the serving eNB that the UE needs to send the SRS for uplink positioning (up to the maximum SRS bandwidth available for the carrier frequency). If the requested resources are not available, the serving eNB may allocate another resource and feedback the allocated resource to the location server, or notify the location server if there is no available resource.
  • the location server may request the plurality of LMUs to perform uplink time measurement and feedback the results.
  • the UE position is estimated based on timing measurements of the uplink radio signals received at the other LMUs, with knowledge of the geographical coordinates of other LMUs.
  • the time required for the signal transmitted by the UE to reach the LMU is proportional to the length of the transmission path between the UE and the LMU.
  • a set of LMUs simultaneously samples UE signals to measure UTDOA.
  • the present invention relates to a method for improving positioning accuracy.
  • 16 is a conceptual diagram of a correlation-based distance measurement method in the time domain.
  • the time domain resolution is determined by the sampling rate in the time domain, and a more accurate time difference can be measured in the time domain as the bandwidth is wider
  • the present invention proposes a method for improving performance of OTDOA by feedbacking information other than RSTD.
  • the present invention relates to a method of measuring a distance and a position between wireless communication apparatuses, and more particularly, to a method of measuring a distance using phase information of wireless signals transmitted and received between apparatuses It is about.
  • a situation of transmitting and receiving signals using two frequencies is described, but the present invention is not limited to this, and includes the case where the number of frequencies used for transmission and reception is generalized.
  • the delay time or distance measurement method using the phase information has a characteristic that it is not affected by the sampling rate of the signal.
  • phase difference of two tone changes linearly according to the phase of the signal, it is not affected by the sampling rate in the time domain.
  • a transmitting terminal (or a base station) transmits a reference signal at two or more frequencies.
  • the size and phase information of the reference signal are known by the transceiver in advance.
  • the received signal of the reference signal at the m-th tone may be expressed by Equation (12).
  • a m and b m represent the amplitude of the channel at the m-th tone and the phase response of the channel, Is an interval between subcarriers, Represents the time offset between the transceivers in the time domain.
  • the time offset may include a propagation delay of a radio signal, a difference in sampling time between the transceivers, and the like, and ultimately a value indicating a time difference of the FFT window between the transmitter and the receiver .
  • Equation (14) Assuming that there is no sampling time difference between the transceivers, and assuming that the time offset depends only on the propagation delay, Equation (13) can be expressed as Equation (14) as follows.
  • Equation (15) The distance between the two transmitting and receiving terminals can be estimated by Equation (15) as follows.
  • Equation 15 Is the frequency difference between two tones, Is the phase difference in two tones, and c is the speed of light (about 3 * 10 ⁇ 8).
  • the above equation represents the distance estimation in one way ranging (assuming that the synchronization between the transceivers is correct and measures the propagation delay of the transmitter in the receiver), and if the two way ranging A method in which a transmitter calculates a distance using a phase difference by returning a signal to a receiver) is multiplied by 1/2 in Equation (15).
  • Equation (15) the measured value from the i-th base station (eNB) can be expressed by Equation (16) as follows.
  • Equation (17) Represents the time difference of the FFT window between the terminals of the i < th > base station.
  • the time difference includes both the synchronization error and the propagation delay. If the phase difference between the i-th base station and the j-th base station is subtracted again, the following Equation (17) can be obtained.
  • the location server or the base station can set the inter-tone frequency interval mapping the PRS and the transmission period of the PRS.
  • the location server may transmit the information related to the mapping of the PRS to the base station in advance, and the base station may transmit the positioning signal based on the information related to the mapping of the PRS to the terminal.
  • transmitting a PRS-related signal by the base station may mean transmitting a PRS-related signal based on the information about the PRS set by the network or location server, and the network or location server transmitting the PRS related signal May be understood to transmit the PRS-related signal through the base station.
  • the terminal transmits the information on the phase difference to the network or the location server, and the base station receives the information on the phase difference and delivers the information to the network or the location server.
  • the terminal may transmit a phase difference value between RSs of a specific frequency interval to the i-th base station.
  • the UE can feedback the value of the phase difference between adjacent PRSs spaced at 6 RE intervals to the base station, (Location server).
  • the base station (Location server).
  • a value obtained by obtaining a SNR gain by weighting e.g., averaging
  • the UE can feedback phase difference values for various frequency intervals in the " specific frequency interval " part.
  • the network can instruct the mobile station with information on which phase difference is to be fed back with respect to a certain frequency interval difference, using a physical layer or an upper layer signal. For example, to feedback the phase difference for the channel measured in the reference signal transmitted to the 90 KHz, 180 KHz interval resource element (RE).
  • RE resource element
  • the UE observes several phase differences between REs of a specific interval it can regard the calculated value as a measured value by combining the weights.
  • the terminal calculates a phase difference value calculated for each base station, calculates a value for the difference between the calculated values, and feeds back the result to a network or a serving cell.
  • the phase difference for one base station is subtracted from the base station again, it may be a value measured for RSs of the same frequency interval. If the phase difference is measured for RSs having different frequency intervals for each base station, (For example, in Equation 16, By multiplying a predetermined value by the predetermined value).
  • a scaled value of the measured value may be fed back to the network (or the location server).
  • the scaling value may be indicated by a network (or a location server) or may be a predetermined value. For example, in Equation 17, The value can be fed back directly.
  • the base station may instruct the base station to feed back a predetermined scaling value. This is to minimize the quantization error when quantizing the measurement value by N-bit.
  • the above-described measurement values may be quantized to N bits and fed back.
  • the existing RSTD feedbacks a value obtained by quantizing 10ms at least in units of Ts (0.5Ts in enhanced RSTD measurement).
  • 2pi is quantized to N bits (quantized to the same bit number It is more robust to the quantization error due to the quantization.
  • the measured value may be obtained by measuring the degree of intentional rotation of the base station in the reference signal by transmitting a reference signal (RS or PRS) whose terminal intentionally rotated the phase.
  • RS reference signal
  • the present invention is not limited to direct communication between terminals, and may be used in uplink or downlink.
  • a base station or a relay node can use the above-described method.
  • examples of the proposed method described above can also be included as one of the implementing methods of the present invention, and thus can be considered as a kind of proposed methods.
  • the proposed schemes described above may be implemented independently or in combination (or merging) of some of the proposed schemes.
  • the information on whether or not the proposed methods are applied is transmitted to the UE either by the base station or by the transmitting terminal through a predefined signal (e.g., a physical layer signal or an upper layer signal) Rules can be defined to tell.
  • a predefined signal e.g., a physical layer signal or an upper layer signal
  • 18 is a diagram illustrating a terminal receiving a positioning signal from two base stations.
  • the UE can receive the positioning signals P1 and P2 from the two base stations eNB1 and eNB2.
  • the positioning signals P1 and P2 received by the terminal UE may differ in the reception timing of the positioning signals P1 and P2 of the two base stations due to the difference in distance from the base station.
  • Such a timing difference may correspond to a phase difference between the reference signals included in the positioning signal.
  • the positioning signals P1 and P2 may include a reference signal mapped to a two-tone having a specific frequency interval.
  • the degree of phase rotation of the reference signal mapped to each tone may be different according to the frequency interval.
  • the distance between the terminal and the base station transmitting the positioning signal can be estimated according to Equation (18) as follows.
  • ?? is a phase difference of two tones
  • F is a frequency difference of two tones
  • c is a rate constant of light
  • the UE can measure a first phase difference that is a phase difference between reference signals measured in the positioning signal P1 received from the serving base station eNB1.
  • the UE can also measure the second phase difference which is the phase difference between the reference signals measured in the positioning signal P2 received from the other base station eNB2.
  • the terminal may calculate a difference value between the measured first phase difference and the measured second phase difference.
  • the difference value includes information corresponding to RSTD as shown in Equation (17).
  • the difference value includes information corresponding to RSTD information, which is a time difference between the reception timing of the positioning signal P1 of the remaining base station eNB2 and the reception timing of the positioning signal P2 of the remaining base station eNB2 based on the reception timing of the positioning signal P1 of the base station eNB1 .
  • the UE can measure the phase difference between the reference signals for the respective base stations based on the two positioning signals P1 and P2 received from the two base stations eNB1 and eNB2, and calculate the time information according to the RSTD
  • the difference value of the phase difference between the two base stations may be transmitted to the base station eNB1 corresponding to the serving cell.
  • the phase difference measured by the terminal may include ambiguous phase information.
  • the phase difference measured by the terminal may have a value larger than 2pi. In this case, the terminal can not clearly know whether the measured phase difference is a value rotated by 2 pi or more.
  • the base station eNB1 may transmit a reference signal mapped to a two-tone frequency having a frequency interval smaller than the specific frequency interval, and the terminal may transmit a reference signal mapped to a frequency interval It is possible to verify whether or not the phase difference between the reference signals mapped to two tone having the specific frequency interval is rotated by 2 pi or more based on the phase difference between the reference signals mapped to two tone having the specific frequency interval.
  • the UE may include information on the phase difference between the reference signals mapped to the two-tone signal having the specific frequency interval, which is verified, and feedback the feedback information to the first base station.
  • FIG. 19 is a flowchart for explaining a method for the terminal to feedback positioning information based on a positioning signal according to an embodiment.
  • a terminal may receive a first positioning signal from a first base station and a second positioning signal from a second base station.
  • the first positioning signal may include reference signals mapped to each of at least two tones.
  • the at least two tones may be spaced at predetermined frequency intervals.
  • the second positioning signal may include reference signals mapped to each of at least two tones, and the at least two tones may be spaced at predetermined frequency intervals (S901).
  • the frequency interval at which the reference signals are mapped in the first and second positioning signals and the number of reference signals mapped may be set by the base station or the location server.
  • each of the first positioning signal and the second positioning signal may be mapped to a reference signal at 6 RE intervals in the frequency domain.
  • the first base station will be described below assuming that it corresponds to the serving cell in relation to the terminal.
  • the frequency interval between the first positioning signal and the second tone to which the reference signal included in the second positioning signal is mapped may be set in advance.
  • the interval between the two tones may be preset by the location server, and information on this may be provided to the first base station.
  • the first base station may transmit the first positioning signal including the reference signal mapped to two or more tones having the predetermined frequency interval to the terminal.
  • the interval between the two tones is preset by the location server, and information on this is also provided to the second base station, and the second base station is provided with the second reference signal including the reference signal mapped to the tones having the predetermined frequency interval. And may transmit a positioning signal to the terminal.
  • the position server may determine the frequency interval between the two tones in consideration of the selectivity of the channel through which the first positioning signal and the second positioning signal are transmitted. For example, when the position server determines that the noise is large according to the selectivity of the channel, the phase difference between the reference signals mapped to two tone with narrow frequency intervals is greatly affected by the noise.
  • the server can set a large frequency interval between the two tones.
  • the location server may map a reference signal to a narrow two-tone interval, and additionally map a reference signal to a two- .
  • the location server may instruct the terminal to additionally measure the phase difference between the reference signals mapped to the two-tone wide frequency interval as well as the two-tone narrow-frequency interval.
  • the location server estimates the approximate location of the terminal with a difference value according to the phase difference between the reference signals mapped to the two-tone narrower frequency interval, The approximate position of the estimated terminal can be corrected with a difference value according to the phase difference between the reference signals.
  • the UE can measure a first phase difference which is a phase difference between the reference signals included in the received first positioning signal.
  • a difference in degree of phase rotation may occur between reference signals for respective tones according to the distance between the first base station and the terminal.
  • the first phase difference may be a difference in degree of phase rotation between reference signals mapped to respective two-tone signals having a predetermined frequency interval.
  • the UE can measure a second phase difference that is a phase difference between the reference signals included in the received second positioning signal.
  • the second phase difference may be a difference in degree of phase rotation between reference signals mapped to respective two-tone signals having a predetermined frequency interval.
  • the terminal may calculate a difference value between the first phase difference and the second phase difference (S903).
  • the UE measures a phase difference between two-tone-mapped reference signals having a specific frequency interval included in the first positioning signal
  • the UE measures the phase difference with respect to the second positioning signal
  • the phase difference between reference signals mapped to two tone with a specific interval should be measured. That is, in order to measure the difference value between the information on the time difference and the information corresponding to the time difference, the terminal measures a first phase difference with respect to the first positioning signal with respect to the reference signal mapped to two- And to measure the second phase difference for the second positioning signal.
  • the first and second positioning signals may include a plurality of reference signals mapped to a plurality of tones spaced at predetermined frequency intervals.
  • the terminal calculates a phase difference between reference signals for a predetermined frequency interval a plurality of times while changing the adjacent two tones, and outputs the average value of the calculated phase differences to the first phase difference .
  • the terminal when the reference signals mapped to the first to fifth tones spaced at predetermined frequency intervals are included in the first positioning signal, the terminal generates a reference signal mapped to each of the first tone and the second tone, Measures the phase difference between the reference signals mapped to the second tone and the third tone, measures the phase difference between the reference signals mapped to the third tone and the fourth tone, And the phase difference between the tone and the reference signal mapped to the fifth tone, respectively.
  • the terminal may calculate an average value of the measured phase differences, and may determine the calculated average value as the first phase difference.
  • the terminal may calculate the average value by adding specific weights. This is because the SNR gain for each frequency band may be different, so that the terminal obtains a phase difference between two adjacent tones in various frequency ranges to obtain an average, thereby robustly influencing the noise and calculating an accurate first phase difference.
  • the terminal calculates the phase difference between the reference signals for a predetermined frequency interval a plurality of times while changing the adjacent two-tone included in the second positioning signal, and the average of the calculated phase differences Value to the measured second phase difference.
  • the terminal may calculate a difference value between the measured first phase difference and the measured second phase difference.
  • the difference value includes information corresponding to the time difference of the reception timing between the positioning signals as described with reference to Equation (17).
  • the UE transmits a first reference signal to the first reference signal, which is mapped to two-
  • the difference value may be calculated by measuring a phase difference and measuring a second phase difference with respect to the second positioning signal.
  • the terminal may feedback position information including information on the difference value to the base station.
  • the difference value may provide information corresponding to the RSTD to the base station or the location server as described above.
  • the base station can transmit the difference value to the location server, and the location server can grasp the location of the terminal based on the received difference value .
  • the UE may transmit the modified value by modifying the difference value in various ways. More specifically, if the difference is less than a preset threshold value, the terminal may include a difference value that is obtained by multiplying the specific value by the specific scale value in the positioning information. For example, if the distance between the first base station and the terminal and the distance between the second base station and the terminal do not differ greatly, the difference value may also be very small. In this case, the terminal may multiply the calculated difference value by a predetermined scale value, and may include the difference value, which is multiplied by the scale value, in the positioning information to feedback the base station. In this case, the terminal can minimize the error due to the quantization when the measured difference value is quantized and fed back to the base station.
  • the difference value included in the positioning information may be quantized to N bits.
  • the difference value corresponds to information related to 2pi as phase information. Therefore, when 2pi is represented by information about N bits, the difference value can be fed back to the base station with the phase obtained by dividing 2pi by the size of information that can be expressed by the N bits as a minimum unit. For example, if the data can be quantized to 10 bits, the difference value can be quantized by a minimum unit of 0.001953125 pi divided by 1024 by having the information size of 1024. In this case, the error due to the quantization can be minimized as compared with the case where the time information is quantized and transmitted.
  • the terminal may feedback the positioning information to the first base station by transmitting a specific reference signal that is phase-rotated by the difference value.
  • the first base station can measure the phase rotation degree of the specific reference signal and obtain information corresponding to the difference value measured by the terminal.
  • the network may include a location server.
  • the network may transmit a positioning signal including a first reference signal mapped to a two-tone signal having a first frequency interval to the UE.
  • the first positioning signal may be transmitted by the first base station
  • the second positioning signal may be transmitted by the second base station adjacent to the first base station.
  • the first positioning signal and the second positioning signal may include a plurality of reference signals mapped to each of a plurality of tones having the first frequency interval (S911).
  • the network may set a first frequency interval, which is a frequency interval between two tones to which reference signals included in the first positioning signal and the second positioning signal are mapped.
  • the network may provide information on the PRS including information on the first frequency interval to the first base station and the second base station.
  • the network may be configured to transmit the positioning signal including a first reference signal mapped to a two tone having the first frequency interval and a second reference signal mapped to a two tone having a second frequency interval, To the second base station.
  • the second frequency interval has a larger interval than the first frequency interval.
  • the network (or the first and second base stations) may measure the phase difference between the second reference signal included in the first positioning signal and the second reference signal included in the second positioning signal The terminal can be instructed to instruct the terminal to calculate a second difference value that is a difference between the phase differences.
  • the network may be configured to apply the second reference signal to each of the first and second positioning signals in consideration of the coverage of the first base station and the second base station, or the state of the channel through which the first and second positioning signals are transmitted, As shown in FIG. For example, when the state of the channel is less than a preset channel state, the network may transmit the first positioning signal including the first reference signal and the second reference signal to the base stations (first and second base stations) (To the first base station serving as the serving cell) to feedback the second positioning signal.
  • the network can feedback the positioning information calculated based on the first positioning signal and the second positioning signal from the terminal.
  • the terminal may feedback the positioning information to the first base station, which is a serving cell, and the network may receive the positioning information from the first base station.
  • the positioning information may include at least one of a phase difference measured between the first reference signals and a difference value of the phase difference between the first and second positioning signals (S913).
  • the network when the first positioning signal and the second positioning signal, each including the first reference signal and the second reference signal, are transmitted, the network notifies the terminal of the first difference value And to measure or calculate all of the second difference values for the second reference signal.
  • the network may receive positioning information including the first difference value and the second difference value from the terminal, or may receive the positioning information from the first base station.
  • the network may transmit the measurement and positioning information for the second difference value to the terminal in consideration of the coverage of the first base station and the second base station or the state of the channel through which the first and second positioning signals are transmitted And may indicate whether the second difference value is included or not.
  • the indication may be signaled to the terminal by an upper layer signal including a separate indicator. For example, if the selectivity of a channel through which the first and second positioning signals are transmitted is less than a predetermined selectivity, the network may add a second difference value for the second reference signal to the terminal And to instruct positioning information including information on the calculated second difference value and the first difference value.
  • the network may advance the indication of how the terminal will feedback the positioning information to the first difference value and the second difference value.
  • the network may feedback the positioning information including the first difference value or the second difference value that is multiplied by a specific scale value if the first difference value or the second difference value is less than a preset threshold value, To the terminal.
  • the network may instruct the terminal to transmit a specific reference signal that has been phase-rotated by the first difference value or the second difference value to obtain the positioning information by measuring the phase rotation degree of the specific reference signal.
  • the network can determine or estimate the position of the terminal based on the positioning information.
  • the first difference value or the second difference value includes information corresponding to the RSTD required for position estimation of the terminal related to the ODTOA as described with reference to speed. That is, the network can grasp or estimate the position of the terminal from the first difference value or the second difference value based on Equation (17).
  • the network may consider the location information of the first base station and the second base station in addition to the first difference value and the second difference value when determining or estimating the location of the terminal (S915).
  • the network may estimate the position of the terminal based on the first difference value and the second difference value when the positioning information including the first difference value and the second difference value is fed back .
  • the network can estimate the approximate position of the terminal based on the first difference value, and estimate the specific position of the terminal based on the second difference value.
  • the network may be configured such that, taking into account that the first difference value measured for a two tone tone with a narrow frequency interval (or two tone with a first frequency interval) is sensitive to the influence of noise, The approximate position of the terminal can be grasped. At this time, the network can grasp on the basis of the first difference whether or not the second difference value measured for the two-tone wide tone interval (or two tone interval having the second frequency interval) is rotated by 2 pi or more have. That is, the network may resolve the ambiguity of the phase difference between the second reference signals mapped to each two tone having the second frequency interval, which is a relatively large frequency interval, based on the first difference value.
  • the network can recognize that the second difference value is a value corresponding to 370 degrees rotated by 2 pi. Thereafter, the network can more accurately estimate the position of the terminal by comparing the position of the estimated terminal based on the second difference value with the position of the roughly determined terminal.
  • 21 is a block diagram of wireless communication devices in accordance with an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system may include a base station 2210 and a UE 2220.
  • UE 2220 may be located within the coverage of the base station.
  • the wireless communication system may comprise a plurality of UEs.
  • a base station 2210 and a UE 2220 are illustrated, but the present invention is not limited thereto.
  • the base station 2210 may be replaced with a network node, a UE, a wireless device, and the like.
  • each of the base station and the UE may be represented as a wireless communication device or a wireless device.
  • base station 2210 may include at least one processor 2211, at least one memory 2212, and at least one transceiver 2213.
  • the processor 2211 may process the necessary items in each embodiment to implement the functions, procedures, or methods described in the above-described embodiments.
  • the processor 2211 may control the transceiver 2213 to transmit a first positioning signal, each including a first reference signal mapped to a two-tone tone having a first frequency interval.
  • the processor 2211 transmits positioning information including a difference value between the reference signal included in the first positioning signal and the reference signal included in the second positioning signal transmitted from another base station to the transceiver 2213 And receive feedback from the terminal.
  • the processor 2211 may control the transceiver 2213 to transmit the positioning information to the network or the location server described with reference to FIG.
  • the processor 2211 can estimate or grasp the position of the terminal by acquiring information corresponding to the RSTD based on the difference value included in the positioning information.
  • one or more protocols may be implemented by processor 2211.
  • the processor 2211 may implement one or more layers (e.g., functional layers) of the air interface protocol.
  • the memory 2212 is coupled to the processor 2211 and stores various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 2213 is electrically coupled to the processor 2211 and may be controlled by the processor 2211 to transmit and / or receive wireless signals.
  • the UE 2220 may include at least one processor 2221, at least one memory 2222, and at least one transceiver 2223.
  • the processor 2211 may process the necessary items in each embodiment to implement the functions, procedures, or methods described in the above-described embodiments.
  • processor 2221 may control transceiver 2223 to receive a first positioning signal from a first base station and a second positioning signal from a second base station.
  • the processor 2221 may measure a first phase difference between the reference signals included in the first positioning signal and a second phase difference between the reference signals included in the second positioning signal.
  • the processor 2221 may calculate a difference value between the first phase difference and the second phase difference.
  • the processor 2221 controls the transceiver 2223 to feedback the positioning information including the calculated difference value to the first base station.
  • a second positioning signal from a second base station may be stored in memory 2222 and processor 2221 may be coupled to memory 2222 for receiving a first positioning signal from a first base station received by transceiver 2223, From the memory 2222, information corresponding to the stored first positioning signal and the stored second positioning signal.
  • the processor 2221 may measure the first phase difference and the second phase difference, respectively, with respect to a reference signal mapped to two tones having the same frequency interval. Alternatively, the processor 2221 may communicate the difference value to the first base station capable of obtaining information corresponding to the RSTD. Alternatively, the processor 2221 may determine whether to apply the preset scale value to the difference value based on the magnitude of the difference value. Alternatively, the processor 2221 may generate positioning information including the difference value quantized to N bits. Alternatively, the processor 2221 may generate a reference signal phase-rotated to a magnitude corresponding to the difference value, and may control the transceiver 2223 to transmit the generated reference signal to the first base station.
  • the processor 2221 may control the transceiver 2223 to receive the first positioning signal and the second positioning signal, each including a reference signal mapped to at least two tones having a predetermined first frequency interval have.
  • the processor 2221 may receive the first positioning signal and the second positioning signal, each including a reference signal mapped to at least two tones having an interval of the predetermined first frequency determined by the position server, 2 < / RTI > positioning signals.
  • the processor 2221 may determine at least one of the selectivity of the channel through which the first positioning signal is transmitted and the selectivity of the channel through which the second positioning signal is transmitted, The first positioning signal and the second positioning signal, each of which includes a reference signal mapped to the tones.
  • one or more protocols may be implemented by processor 2221.
  • the processor 2221 may implement one or more layers (e.g., functional layers) of the air interface protocol.
  • Memory 2222 is coupled to processor 2221 and stores various types of information and / or instructions.
  • the transceiver 2223 is electrically coupled to the processor 2221 and may be controlled by the processor 2221 to transmit and / or receive wireless signals.
  • Memory 2212 and / or 2222 may be located within processors 2211 and / or 2221, respectively, and may be coupled to the processor via various technologies, such as wired or wireless connections.
  • the base station 2210 and / or the UE 2220 may have a single antenna or multiple antennas.
  • antennas 2214 and / or 2224 may be configured to transmit and receive wireless signals.
  • FIG. 22 is a view schematically showing a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the UE 2220 shown in FIG. 21 is described in detail. 22 is not limited to the UE 2220, but may be a mobile computing device configured to be adapted to one or more implementations of the above-described embodiments.
  • the mobile computing device may include a vehicle communication system and / or device, a wearable device, a laptop or a smart phone, and the like.
  • the UE 2220 includes a processor 2210, including a digital signal processor: a DSP or a microprocessor, a transceiver 2335, a power management module 2305, an antenna 2340, a battery 2355, At least one of a keypad 2320, a GPS (global positioning system) chip 2360, a sensor 2365, a memory 2330, a subscriber identity module (SIM) card 2325, a speaker 2345, and a microphone 2350 .
  • UE 2220 may also include a single antenna or multiple antennas.
  • the processor 2310 may process the necessary information in each embodiment to implement the functions, procedures, or methods described in the above-described embodiments.
  • the processor 2310 may implement one or more protocols, such as a layer of a radio interface protocol (e.g., a functional layer).
  • Memory 2330 may be coupled to processor 2310 and may store information related to the operation of processor 2310. [ The memory 2330 may be located inside or outside the processor 2310 and may be coupled to the processor via various techniques, such as a wired or wireless connection.
  • Processor 2310 may perform appropriate functions such as receiving and processing information of a user and dialing a telephone number.
  • data e.g., operational data
  • processor 2310 may receive and process GPS information from GPS chip 2360 to perform functions (e.g., vehicle navigation, map service, etc.) associated with the location or location of the same UE.
  • the processor 2310 may display such various types of information and data on the display 2315 for user's reference and convenience.
  • the transceiver 2335 may be coupled to the processor 2310 to transmit and / or receive a radio signal such as a radio frequency (RF) signal.
  • Processor 2310 may control transceiver 2335 to initiate communications and transmit wireless signals including various types of information or data, such as voice communication data.
  • the transceiver 2335 includes a transmitter that receives and transmits a radio signal.
  • the antenna 2340 is a device necessary for smoothly transmitting and receiving a radio signal.
  • the transceiver 2335 may convert and forward the received radio signal to a baseband frequency for processing by the processor 2310 convert and forward (the transceiver 2335 may forward and convert the signals to baseband frequency for processing by the processor 2310).
  • the processed signal may be processed according to various techniques, such as converting it into audible or readable information to be output via speaker 2345 and / or display 2315.
  • the senor 2365 may be coupled to the processor 2310.
  • Sensor 2365 may include one or more sensing devices configured to detect various types of information, such as velocity, acceleration, light, vibration, proximity, location, image, and the like.
  • the processor 2310 receives and processes the sensor information obtained from the sensor 2365, and can perform various types of functions such as collision avoidance, autonomous travel, etc. based on the received sensor information.
  • the UE may additionally include various components (e.g., a camera, a USB port, etc.).
  • the camera may be further connected to the processor 2310 and may be used for various services such as autonomous navigation, vehicle safety services, and the like.
  • 22 is one embodiment of the UE, and the scope of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG.
  • some configurations of keypad 2320, Global Positioning System (GPS) chip 2360, sensor 2365, speaker 2345 and / or microphone 2350 are not included in the UE for some embodiments It may not be implemented.
  • GPS Global Positioning System
  • FIG. 23 is a block diagram briefly showing a transceiver of a wireless communication apparatus according to an embodiment.
  • the transceiver shown in FIG. 23 may be a transceiver according to an example that may be implemented in a frequency division duplex (FDD) system.
  • FDD frequency division duplex
  • At least one processor can process the data to be transmitted and provide a signal, such as an analog output signal, to the transmitter 2410.
  • the analog output signal at the transmitter 2410 is filtered by a low pass filter (LPF) 2411 (e.g., to remove artifacts generated by a conventional digital-to-analog conversion (ADC) Upconverted from baseband to RF by an upconverter (e.g., mixer) 2412 and amplified by a variable gain amplifier (VGA)
  • LPF low pass filter
  • ADC analog digital-to-analog conversion
  • VGA variable gain amplifier
  • the amplified signal is filtered by a filter 2414, further amplified by a power amplifier (PA) 2415 and routed through a duplexer 2450 / antenna switch 2460 to an antenna 2470 ).
  • PA power amplifier
  • antenna 2470 receives a signal from the radio environment and the received signal may be routed through antenna switch 2460 / duplexer 2450 and provided to receiver 2420.
  • the signal received at the receiver 2420 is amplified by an amplifier comprising a low noise amplifier (LNA) 2423, filtered by a bandpass filter 2424, downconverted by a downconverter 2425, For example, from a mixer, RF to baseband.
  • LNA low noise amplifier
  • the down-converted signal is filtered by a low-pass filter (LPF) 2426 and amplified by an amplifier including a VGA 2427 to obtain an analog input signal, which is provided to the processor described in Figures 21 and 22 do.
  • LPF low-pass filter
  • a local oscillator (LO) generator 2440 generates and provides transmit and receive LO signals to an upconverter 2412 and a downconverter 2425, respectively.
  • the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 23, and various components and circuits may be arranged differently from the example shown in FIG. 23 for the functions and effects according to the embodiments of the present invention.
  • FIG. 24 shows another example of a transceiver of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 24 illustrates an example of a transceiver that may be implemented in a Time Division Duplex (TDD) system.
  • TDD Time Division Duplex
  • the transmitter 2510 and the receiver 2520 included in the transceiver of the TDD system may include one or more similar features with the transmitter and receiver included in the transceiver of the FDD system.
  • the structure of the transceiver of the TDD system will be described below.
  • the signal amplified by the transmitter power amplifier (PA) 2515 is routed through band select switch 2550, band pass filter (BPF) 2560 and antenna switch 2570, And transmitted via an antenna 2580.
  • PA transmitter power amplifier
  • BPF band pass filter
  • antenna 2580 receives a signal from the radio environment and the received signal is routed through antenna switch (s) 2570, band pass filter (BPF) 2560 and band select switch 2550 and provided to a receiver 2520.
  • antenna switch (s) 2570 receives a signal from the radio environment and the received signal is routed through antenna switch (s) 2570, band pass filter (BPF) 2560 and band select switch 2550 and provided to a receiver 2520.
  • BPF band pass filter
  • 25 is a flowchart for explaining a wireless device operation related to a side link
  • the wireless device may obtain information related to the side link (S2910).
  • the information associated with the side link may be at least one resource configuration (s) and may be obtained from another wireless device or network node.
  • the wireless device may decode information related to the side link (S2920).
  • the wireless device After decoding the information about the side link, the wireless device performs one or more side link operations based on the information about the side link (S2930).
  • the sidelink operation (s) performed by the wireless device may be one or more of the operations shown in the flowcharts.
  • the side link may be an interface between the UEs for side link communication and / or side link discovery.
  • the side link may correspond to the PC5 interface.
  • the side link operation may be in the broad sense the transmission and / or reception of information between UEs.
  • 26 is a flowchart for explaining a network node operation related to a side link.
  • the network node operation associated with the side link disclosed in Fig. 26 is not an example, and side link operation using various techniques can be performed by the network node.
  • the network node may receive information related to the side link from the wireless device (S3010).
  • the information associated with a side link may be a 'SidelinkUEInformation' used to display side link information for a network node
  • the network node After receiving the information, the network node determines whether to transmit one or more instructions related to the side link based on the received information (S3020).
  • the network node transmits a command related to the side link to the wireless device based on the command decided to transmit (S3030).
  • a wireless device receiving an instruction transmitted by a network node may perform one or more side link operation (s) based on the received instruction.
  • FIG. 27 is a block diagram briefly showing a configuration of a wireless device and a network node.
  • the network node 3120 may be replaced with the radio device or UE shown in Fig.
  • the wireless device 3110 may include a communication interface 3111 for communicating with one or more other wireless devices, network nodes, and / or other elements of the network.
  • the communication interface 3111 may include one or more transmitters, one or more receivers, and / or one or more communication interfaces.
  • the wireless device 3110 may include a processing circuit 3112.
  • Processing circuitry 3112 may include at least one processor, such as processor 3113, and at least one memory device, such as memory 3114.
  • the processing circuitry 3112 may control any one or more of the methods and / or processes described above, and such methods and / or processes may be performed by the wireless device 3110.
  • the processor 3113 may correspond to one or more processors for performing the functions of the wireless device described herein.
  • the wireless device 3110 includes a memory 3114 configured to store data, programmable software code, and / or other information described herein.
  • the memory 3114 may include software code 3115, including some or all of the processes described with reference to FIG. 25 by at least one processor, or instructions for causing embodiments of the methods described above to be executed. Or < / RTI >
  • At least one process associated with the transmission or reception of information may be performed by the processor 3113 controlling the transceiver 2223 of Fig. 26 to transmit or receive information.
  • Network node 3120 may include at least one of: one or more other network nodes, wireless devices, and a communications interface 3121 for communicating with other elements of the network.
  • the communication interface 3121 includes at least one transmitter, at least one receiver, and / or at least one communication interface.
  • the network node 3120 may include a processing circuit 3122.
  • the processing circuitry may include a processor 3123 and a memory 3124.
  • At least one process associated with the transmission or reception of information may be performed by the processor 3123 controlling the transceiver 2213 shown in FIG. 22 to transmit or receive information.
  • embodiments of the present invention can be implemented by various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may be implemented in one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs) , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), 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 embodiments of the present invention may be implemented in the form of an apparatus, a procedure, or a function for performing the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in a memory unit and driven by the processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.

Abstract

다양한 실시예에 따른 무선통신시스템에서 단말이 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)와 관련된 동작을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. N제1 기지국으로부터 제1 포지셔닝 신호를 수신 하는 단계, 제2 기지국으로부터 제2 포지셔닝 신호를 수신 하는 단계, 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제1 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제2 위상 차이를 측정하는 단계, 및 상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이 간의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 상기 제1 기지국으로 피드백 (feedback)하는 단계를 포함하는 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다.

Description

무선통신시스템에서 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
무선통신시스템에서 단말이 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)와 관련된 동작을 수행하는 방법 및 장치에 대한 발명으로, RSTD와 상응한 위상 차이 정보를 포함하는 포지셔닝 정보를 피드백 (feedback)하는 방법 및 이를 위한 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.
장치 대 장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 단말(User Equipment; UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 단말 간에 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 단말-대-단말(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.
D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다. 또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.
현재, D2D 통신에 연계된 형태로써, V2X(Vehicle to Everything) 통신에 대한 논의가 진행되고 있다. V2X는 차량 단말들간의 V2V, 차량과 다른 종류의 단말간의 V2P, 차량과 RSU(roadside unit) 간의 V2I 통신을 포함하는 개념이다.
본 발명에서는 두 기지국으로부터 전송된 포지셔닝 신호 각각에 대한 참조 신호 간의 위상 차이를 측정하고, 기지국 간의 측정된 위상 차이의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 기지국에 피드백 (feedback)하여, 기지국 또는 네트워크가 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)에 따른 상기 단말의 위치 추정을 보다 정확하게 측정할 수 있는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본원 발명에서는 RSTD (Reference Signal Time Difference)에 관한 시간 정보가 아닌 상기 위상 차이의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 상기 기지국에 전달하여 노이즈에 강인하고 양자화에 따른 오류를 최소화하는 것을 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 일 측면에 따른 무선통신시스템에서 단말이 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)와 관련된 동작을 수행하는 방법은 제1 기지국으로부터 제1 포지셔닝 신호를 수신 하는 단계, 제2 기지국으로부터 제2 포지셔닝 신호를 수신 하는 단계, 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제1 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제2 위상 차이를 측정하는 단계, 및 상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이 간의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 상기 제1 기지국으로 피드백 (feedback)하는 단계를 포함한다.
또는, 상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이는 서로 동일한 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호에 대하여 각각 측정된 위상 차이인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 기지국은 상기 포지셔닝 정보에 포함된 차이값으로부터 상기 단말에 대한 RSTD와 대응하는 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 단말은 상기 차이값의 크기에 기초하여 상기 차이값에 미리 설정된 스케일 값의 적용 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 포지셔닝 정보는 N 비트로 양자화된 상기 차이값이 포함된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 단말은 상기 차이값에 대응한 크기로 위상 회전된 참조 신호를 상기 제1 기지국으로 전송하여 상기 포지셔닝 정보를 피드백 (feedback)하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호 각각은 미리 설정된 제1 주파수 간격을 갖는 적어도 둘 이상의 톤들에 매핑된 참조 신호를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 미리 설정된 제1 주파수의 간격은 상기 단말의 위치를 추정하는 위치 서버에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 위치 서버는 상기 제1 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 선택도 (selectivity) 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 선택도 (selectivity) 중에서 적어도 하나를 고려하여 상기 제1 주파수 간격을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 무선통신시스템에서 단말이 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)와 관련된 포지셔닝 정보를 피드백 (feedback)하는 방법은, 제1 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제1 참조 신호를 각각 포함하는 제1 포지셔닝 신호 및 제2 포지셔닝 신호를 수신 받는 단계, 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제1 참조 신호 간의 제1 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제1 참조 신호 간의 제2 위상 차이를 측정하는 단계, 및 상기 측정된 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이 간의 제1 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 기지국으로 피드백 (feedback)하는 단계를 포함한다.
또는, 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호는 제2 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제2 참조 신호를 더 포함하고, 상기 제2 주파수 간격은 상기 제1 주파수 간격보다 큰 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 단말은 상기 단말의 위치를 추정하는 위치 서버의 지시에 따라 상기 제2 참조 신호에 대한 제2 차이값을 측정하고, 상기 측정된 제2 차이값을 더 포함하는 포지셔닝 정보를 전송하고, 상기 제2 차이값은 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제2 참조 신호 간의 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제2 참조 신호 간의 위상 차이 간의 차이값인 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 위치 서버는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 상태에 기초하여 상기 제2 차이값의 측정 여부를 결정하여 상기 단말에 지시하는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 위치 서버는 상기 제1 차이값에 기초하여 상기 단말의 위치를 추정하고, 상기 제2 차이값에 기초하여 상기 추정된 단말의 위치를 보정하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시예에 따른 본 발명은 두 기지국으로부터 전송된 포지셔닝 신호 각각에 대한 참조 신호 간의 위상 차이를 측정하고, 기지국 간의 측정된 위상 차이의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 기지국에 피드백 (feedback)하여, 기지국 또는 네트워크가 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)에 따른 상기 단말의 위치 추정을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 본원 발명은 RSTD (Reference Signal Time Difference)에 관한 시간 정보가 아닌 상기 위상 차이의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 상기 기지국에 전달하여 노이즈에 강인하고 양자화에 따른 오류를 최소화한 RSTD (Reference Signal Time Difference)에 관한 정보를 기지국 또는 네트워크에 제공할 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 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다.
도 7은 D2D 신호의 릴레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 D2D 통신을 위한 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다.
도 9는 V2X에 사용되는 전송 모드와 스케줄링 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 V2X에서 자원 선택을 수행하는 방식이 도시되어 있다.
도 11은 D2D 에서 SA와 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 V2X에서 SA와 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 14에는 NRAT의 프레임 구조가 예시되어 있다.
도 15은 PRS-Info의 파라미터들에 따른 PRS 전송 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 16은 시간 영역에서 correlation기반의 거리 측정 방식에 대한 개념도이다.
도 17는 위상 기반 거리 측정 방식의 개념도를 나타낸다.
도 18은 두 기지국으로부터 포지셔닝 신호를 전송 받은 단말을 도시한 도면이다.
도 19은 일 실시예에 따른 단말이 포지셔닝 신호에 기초하여 포지셔닝 정보를 피드백 (feedback)하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 네트워크가 단말이 전송한 포지셔닝 정보에 기초하여 단말의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치들의 블록도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치를 간략하게 도시한 도면이다.
도 23은 무선 통신 장치의 송수신기를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 24은 무선 통신 장치의 송수신기의 다른 예를 간략하게 도시한 블록도이다.
도 25는 사이드 링크에 관련된 무선 디바이스 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 26은 사이드 링크에 관련된 네트워크 노드 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 27는 무선 장치와 네트워크 노드의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.
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.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 Nt 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 Nt개의 송신 안테나와 Nt개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, Nt개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2018012932-appb-I000001
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2018012932-appb-I000002
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2018012932-appb-I000003
는 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000004
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000004
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2018012932-appb-I000005
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000006
가 적용되어 실제 전송되는 Nt개의 송신신호
Figure PCTKR2018012932-appb-I000007
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000008
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2018012932-appb-I000009
는 벡터
Figure PCTKR2018012932-appb-I000010
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000005
여기에서,
Figure PCTKR2018012932-appb-I000011
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2018012932-appb-I000012
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 Nr개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2018012932-appb-I000013
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000006
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure PCTKR2018012932-appb-I000014
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2018012932-appb-I000015
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)은 NR개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000007
따라서, Nt개의 송신 안테나로부터 Nr개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000008
실제 채널에는 채널 행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000016
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2018012932-appb-I000017
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000009
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000010
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000018
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000019
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 Nt와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000020
는 행렬이 NR×Nt된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure PCTKR2018012932-appb-I000021
의 랭크(
Figure PCTKR2018012932-appb-I000022
)는 다음과 같이 제한된다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000011
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
D2D 단말의 동기 획득
이하에서는 상술한 설명 및 기존 LTE/LTE-A 시스템에 기초하여, D2D 통신에서 단말간 동기 획득에 대해 설명한다. OFDM 시스템에서는 시간/주파수 동기가 맞지 않을 경우 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)로 인해 OFDM 신호에서 서로 다른 단말 간에 멀티플렉싱이 불가능질 수 있다. 동기를 맞추기 위해 D2D 단말들이 직접 동기 신호를 송수신하여 모든 단말이 개별적으로 동기를 맞추는 것은 비효율적이다. 따라서, D2D와 같은 분산 노드 시스템에서는 특정 노드가 대표 동기 신호를 전송해주고 나머지 UE들이 이에 동기를 맞출 수 있다. 다시 말해, D2D 신호 송수신을 위해 일부 노드들이 (이때 노드는 eNB, UE, SRN(synchronization reference node 또는 synchronization source로 불릴 수도 있다) 일 수도 있다.) D2D 동기 신호(D2DSS, D2D Synchronization Signal)를 전송하고, 나머지 단말들이 이에 동기를 맞추어 신호를 송수신하는 방식이 사용될 수 있다.
D2D 동기신호에는 프라이머리 동기 신호(PD2DSS(Primary D2DSS 또는 PSSS(Primary Sidelink synchronization signal)), 세컨더리 동기 신호(SD2DSS(Secondary D2DSS 또는 SSSS(Secondary Sidelink synchronization signal))가 있을 수 있다. PD2DSS는 소정 길이의 자도프 추 시퀀스(Zadoff-chu 시퀀스) 또는 PSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 또한 DL PSS와 달리 다른 자도프 추 루트 인덱스(예를 들어, 26, 37)를 사용할 수 있다. SD2DSS는 M-시퀀스 또는 SSS와 유사/변형/반복된 구조 등일 수 있다. 만약 단말들이 eNB로부터 동기를 맞출 경우, SRN은 eNB가 되며, D2DSS는 PSS/SSS가 된다. DL의 PSS/SSS와 달리 PD2DSS/SD2DSS는 UL 서브캐리어 매핑 방식을 따른다. 도 6에는 D2D동기 신호가 전송되는 서브프레임이 도시되어 있다. PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)는 D2D 신호 송수신 전에 단말이 가장 먼저 알아야 하는 기본이 되는 (시스템) 정보(예를 들어, D2DSS에 관련된 정보, 듀플렉스 모드(Duplex Mode, DM), TDD UL/DL 구성, 리소스 풀 관련 정보, D2DSS에 관련된 애플리케이션의 종류, subframe offset, 브로드캐스트 정보 등)가 전송되는 (방송) 채널일 수 있다. PD2DSCH는 D2DSS와 동일한 서브프레임 상에서 또는 후행하는 서브프레임 상에서 전송될 수 있다. DMRS는 PD2DSCH의 복조를 위해 사용될 수 있다.
SRN은 D2DSS, PD2DSCH(Physical D2D synchronization channel)를 전송하는 노드일 수 있다. D2DSS는 특정 시퀀스 형태일 수 있고, PD2DSCH는 특정 정보를 나타내는 시퀀스거나 사전에 정해진 채널 코딩을 거친 후의 코드 워드 형태일 수 있다. 여기서, SRN은 eNB 또는 특정 D2D 단말이 될 수 있다. 부분 네트워크 커버리지(partial network coverage) 또는 커버리지 바깥(out of network coverage)의 경우에는 단말이 SRN이 될 수 있다.
도 7과 같은 상황에서 커버리지 밖(out of coverage) 단말과의 D2D 통신을 위해 D2DSS는 릴레이 될 수 있다. 또한, D2DSS는 다중 홉을 통해 릴레이될 수 있다. 이하의 설명에서 동기 신호를 릴레이 한다는 것은 직접 기지국의 동기신호를 AF 릴레이하는 것뿐만 아니라, 동기 신호 수신 시점에 맞추어 별도의 포맷의 D2D 동기신호를 전송하는 것도 포함하는 개념이다. 이와 같이, D2D 동기 신호가 릴레이 됨으로써 커버리지 안 단말과 커버리지 밖 단말이 직접 통신을 수행할 수 있다.
D2D 리소스 풀
도 8에는 D2D 통신을 수행하는 UE1, UE2 및 이들이 사용하는 D2D 리소스 풀의 예가 도시되어 있다. 도 8(a)에서 UE는 단말 또는 D2D 통신 방식에 따라 신호를 송수신하는 기지국 등의 네트워크 장비를 의미한다. 단말은 일련의 자원의 집합을 의미하는 리소스 풀 내에서 특정한 자원에 해당하는 리소스 유닛을 선택하고 해당 리소스 유닛을 사용하여 D2D 신호를 송신할 수 있다. 수신 단말(UE2)는 UE1이 신호를 전송할 수 있는 리소스 풀을 구성(configured) 받고 해당 pool내에서 UE1의 신호를 검출할 수 있다. 여기서 리소스 풀은 UE1이 기지국의 연결 범위에 있는 경우 기지국이 알려줄 수 있으며, 기지국의 연결 범위 밖에 있는 경우에는 다른 단말이 알려주거나 또는 사전에 정해진 자원으로 결정될 수도 있다. 일반적으로 리소스 풀은 복수의 리소스 유닛으로 구성되며 각 단말은 하나 또는 복수의 리소스 유닛을 선정하여 자신의 D2D 신호 송신에 사용할 수 있다. 리소스 유닛은 도 8(b)에 예시된 것과 같을 수 있다. 도 8(b)를 참조하면, 전체 주파수 자원이 NF개로 분할되고 전체 시간 자원이 NT개로 분할되어 총 NF*NT개의 리소스 유닛이 정의되는 것을 알 수 있다. 여기서는 해당 리소스 풀이 NT 서브프레임을 주기로 반복된다고 할 수 있다. 특히, 하나의 리소스 유닛이 도시된 바와 같이 주기적으로 반복하여 나타날 수 있다. 또는, 시간이나 주파수 차원에서의 다이버시티 효과를 얻기 위해, 하나의 논리적인 리소스 유닛이 매핑되는 물리적 리소스 유닛의 인댁스가 시간에 따라서 사전에 정해진 패턴으로 변화할 수도 있다. 이러한 리소스 유닛 구조에 있어서 리소스 풀이란 D2D 신호를 송신하고자 하는 단말이 송신에 사용할 수 있는 리소스 유닛의 집합을 의미할 수 있다.
리소스 풀은 여러 종류로 세분화될 수 있다. 먼저 각 리소스 풀에서 전송되는 D2D 신호의 컨텐츠(contents)에 따라서 구분될 수 있다. 예를 들어, D2D 신호의 컨텐츠는 구분될 수 있으며, 각각에 대하여 별도의 리소스 풀이 구성될 수 있다. D2D 신호의 컨텐츠로서, SA(Scheduling assignment 또는 Physical sidelink control channle(PSCCH)), D2D 데이터 채널, 디스커버리 채널(Discovery channel)이 있을 수 있다. SA는 송신 단말이 후행하는 D2D 데이터 채널의 전송으로 사용하는 리소스의 위치 및 그 외 데이터 채널의 복조를 위해서 필요한 MCS(modulation and coding scheme)나 MIMO 전송 방식, TA(timing advance)등의 정보를 포함하는 신호일 수 있다. 이 신호는 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 멀티플렉싱되어 전송되는 것도 가능하며, 이 경우 SA 리소스 풀이란 SA가 D2D 데이터와 멀티플렉싱되어 전송되는 리소스의 풀을 의미할 수 있다. 다른 이름으로 D2D 제어 채널(control channel), PSCCH(physical sidelink control channel)로 불릴 수도 있다. D2D 데이터 채널(또는, PSSCH(Physical sidelink shared channel))은, 송신 단말이 사용자 데이터를 전송하는데 사용하는 리소스의 pool일 수 있다. 만일 동일 리소스 유닛 상에서 D2D 데이터와 함께 SA가 멀티플렉싱되어 전송되는 경우 D2D 데이터 채널을 위한 리소스 풀에서는 SA 정보를 제외한 형태의 D2D 데이터 채널만이 전송 될 수 있다. 다시 말하면 SA 리소스 풀 내의 개별 리소스 유닛 상에서 SA 정보를 전송하는데 사용되었던 REs를 D2D 데이터 채널 리소스 풀에서는 여전히 D2D 데이터를 전송하는데 사용할 수 있다. 디스커버리 채널은 송신 단말이 자신의 ID 등의 정보를 전송하여 인접 단말로 하여금 자신을 발견할 수 있도록 하는 메시지를 위한 리소스 풀일 수 있다.
D2D 신호의 컨텐츠가 동일한 경우에도 D2D 신호의 송수신 속성에 따라서 상이한 리소스 풀을 사용할 수 있다. 예를 들어, 동일한 D2D 데이터 채널이나 디스커버리 메시지라 하더라도 D2D 신호의 송신 타이밍 결정 방식(예를 들어 동기 기준 신호의 수신 시점에서 송신되는지 아니면 거기에서 일정한 TA를 적용하여 전송되는지)이나 자원 할당 방식(예를 들어 개별 신호의 전송 자원을 eNB가 개별 송신 UE에게 지정해주는지 아니면 개별 송신 UE가 pool 내에서 자체적으로 개별 신호 전송 자원을 선택하는지), 신호 포맷(예를 들어 각 D2D 신호가 한 서브프레임에서 차지하는 심볼의 개수나, 한 D2D 신호의 전송에 사용되는 서브프레임의 개수), eNB로부터의 신호 세기, D2D UE의 송신 전력 세기 등에 따라서 다시 상이한 리소스 풀로 구분될 수 있다. 설명의 편의상 D2D 커뮤니케이션에서 eNB가 D2D 송신 UE의 송신 자원을 직접 지시하는 방법을 Mode 1 (V2X의 경우 mode 3), 전송 자원 영역이 사전에 설정되어 있거나, eNB가 전송 자원 영역을 지정하고, UE가 직접 송신 자원을 선택하는 방법을 Mode 2(V2X의 경우 mode 4)라 부르기로 한다. D2D discovery의 경우에는 eNB가 직접 자원을 지시하는 경우에는 Type 2, 사전에 설정된 자원영역 또는 eNB가 지시한 자원 영역에서 UE가 직접 전송 자원을 선택하는 경우는 Type 1이라 부르기로 한다.
V2X에서는 집중형 스케줄링(Centralized scheduling)에 기반하는 사이드링크 전송 모드 3와 분산형 스케줄링 방식의 사이드링크 전송 모드 4가 사용된다. 도 9에는 이러한 두 가지 전송모드에 따른 스케줄링 방식이 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 도 9(a)의 집중형 스케줄링 방식의 전송 모드 3에서는 차량이 기지국에 사이드링크 자원을 요청하면(S901a), 기지국이 자원을 할당(S902a)해 주고 그 자원을 통해 다른 차량에게 전송을 수행(S903a)한다. 집중형 전송 방식에서는 다른 캐리어의 자원도 스케줄링될 수 있다. 이에 비해, 전송 모드 4에 해당하는 도 9(b)의 분산형 스케줄링 방식은, 차량은 기지국으로부터 미리 설정받은(S901b) 자원, 리소스 풀을 센싱하다가 전송에 사용할 자원을 선택(S902b)한 후, 선택한 자원을 통해 다른 차량에게 전송을 수행(S903b)할 수 있다. 이 때 전송 자원의 선택은 도 10에 도시된 바와 같이, 다음 패킷의 전송 자원도 예약되는 방식이 사용된다. V2X에서는 MAC PDU 별 2회의 전송이 이루어지는데, 최초 전송을 위한 자원 선택시 재전송을 위한 자원이 일정한 시간 간격(time gap)을 두고 예약되는 것이다. 이에 대한 상세한 설명은 3GPP TS 36.213 V14.6.0 문서 14절을 참조하며, 본 발명의 종래기술로써 명세서에 산입된다.
SA의 송수신
사이드링크 전송 모드 1 단말은 기지국으로부터 구성 받은 자원을 통해 SA(또는, D2D 제어 신호, SCI(Sidelink Control Information))을 전송할 수 있다. 사이드링크 전송 모드 2 단말은 기지국으로부터 D2D 송신에 사용할 리소스를 구성 받는(configured)다. 그리고, 구성 받은 그 리소스에서 시간 주파수 자원을 선택하여 SA를 전송할 수 있다.
사이드링크 전송 모드 1 또는 2에서 SA 주기는 도 9에 도시된 바와 같이 정의된 것일 수 있다. 도 9을 참조하면, 첫 번째 SA 주기는 특정 시스템 프레임으로부터 상위계층시그널링에 의해 지시된 소정 오프셋(SAOffsetIndicator)만큼 떨어진 서브프레임에서 시작될 수 있다. 각 SA 주기는 SA 리소스 풀과 D2D 데이터 전송을 위한 서브프레임 풀을 포함할 수 있다. SA 리소스 풀은 SA 주기의 첫 번째 서브프레임부터 서브프레임 비트맵(saSubframeBitmap)에서 SA가 전송되는 것으로 지시된 서브프레임 중 마지막 서브프레임을 포함할 수 있다. D2D 데이터 전송을 위한 리소스 풀은, 모드 1의 경우, T-RPT(Time-resource pattern for transmission 또는 TRP(Time-resource pattern))가 적용됨으로써 실제 데이터 전송에 사용되는 서브프레임이 결정될 수 있다. 도시된 바와 같이, SA 리소스 풀을 제외한 SA 주기에 포함된 서브프레임의 개수가 T-RPT 비트 개수보다 많은 경우 T-RPT는 반복하여 적용될 수 있으며, 마지막으로 적용되는 T-RPT는 남은 서브프레임 개수만큼 truncated되어 적용될 수 있다. 송신 단말은 지시한 T-RPT에서 T-RPT 비트맵이 1인 위치에서 송신을 수행하며 하나의 MAC PDU는 4번씩 송신을 하게 된다.
V2X, 즉 사이드링크 전송 모드 3 또는 4의 경우, D2D와 달리 SA(PSCCH)와 데이터(PSSCH)가 FDM 방식으로써 전송된다. V2X에서는 차량 통신이라는 특성 상 지연을 줄이는 것이 중요한 요소이므로, 이를 위해 SA와 데이터를 동일한 시간 자원 상의 서로 다른 주파수 자원 상에서 FDM 전송되는 것이다. 도 12에는 이러한 전송 방식의 예가 도시되어 있는데, 도 12(a)와 같이 SA와 데이터가 직접 인접하지 않는 방식 또는 도 12(b)와 같이 SA와 데이터가 직접 인접하는 방식 중 하나가 사용될 수 있다. 이러한 전송의 기본 단위는 서브채널인데, 서브채널은 소정 시간 자원(예를 들어 서브프레임) 상에서 주파수 축 상으로 하나 이상의 RB 크기를 갖는 자원 단위이다. 서브채널에 포함된 RB의 개수, 즉 서브채널의 크기와 서브채널의 주파수 축 상의 시작 위치는 상위계층 시그널링으로 지시된다.
한편, 차량간 통신에서는 periodic message 타입의 CAM (Cooperative Awareness Message) 메시지, event triggered message 타입의 DENM (Decentralized Environmental Notification Message) 메시지 등이 전송될 수 있다. CAM에는 방향 및 속도와 같은 차량의 동적 상태 정보, 치수와 같은 차량 정적 데이터, 외부 조명 상태, 경로 내역 등 기본 차량 정보가 포함될 수 있다. CAM 메시지의 크기는 50-300 Byte일 수 있다. CAM 메시지는 브로드캐스트되며, 지연(latency)은 100ms 보다 작아야 한다. DENM은 차량의 고장, 사고 등의 돌발적인 상황시 생성되는 메시지일 수 있다. DENM의 크기는 3000 바이트보다 작을 수 있으며, 전송 범위 내에 있는 모든 차량이 메시지를 수신할 수 있다. 이때 DENM은 CAM보다 높은 priority를 가질 수 있으며, 이때 높은 priority를 갖는다는 것은 한 UE 관점에서는 동시에 전송하는 경우가 발생할 때 priority가 높은 것을 우선하여 전송하는 것을 의미할 수 있고, 또는 여러 개의 메시지 중에서 priority가 높은 메시지를 시간적으로 우선하여 전송하려는 것일 수도 있다. 여러 UE 관점에서는 priority가 높은 메시지는 priority가 낮은 메시지에 비해 간섭을 덜 받게 만들어서 수신 오류 확률을 낮추는 것일 수 있다. CAM에서도 security overhead가 포함된 경우에는 그렇지 않은 경우보다 더 큰 message size를 가질 수 있다.
NR (New RAT(Radio access technology))
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 radio access technology 에 비해 향상된 mobile broadband 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 enhanced mobile broadband communication, massive MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology 의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 technology 를 NR 이라고 부른다.
도 13 내지 도 14에는 NR에 사용될 수 있는 프레임 구조가 예시되어 있다. 도 13을 참조하면, 하나의 프레임 단위 내에 DL control channel, DL 또는 UL data, UL control channel 등이 모두 포함될 수 있는 self-contained 구조를 특징으로 한다. 이 때, DL control channel 에서는 DL data scheduling 정보, UL data scheduling 정보 등이 전송될 수 있고, UL control channel 에서는 DL data 에 대한 ACK/NACK 정보, CSI 정보 (modulation and coding scheme 정보, MIMO 전송 관련 정보 등), scheduling request 등이 전송될 수 있다. control 영역과 data 영역 사이에는 DL-to-UL 또는 UL-to-DL switching 을 위한 time gap 이 존재할 수 있다. 또한 하나의 프레임 내에 DL control / DL data / UL data / UL control 중 일부는 구성되지 않을 수 있다. 또는 하나의 프레임을 구성하는 channel 별 순서가 달라질 수 있다. (예를 들어, DL control / DL data / UL control / UL data or UL control / UL data / DL control / DL data 등)
한편, 단말간 직접 통신에서도 데이터 전송율이나 신뢰도를 향상시키기 위해, carrier aggregation이 사용될 수 있다. 예를 들어, 수신 단말은 집성되는 carrier에서 신호를 수신하고, combining 또는 joint decoding을 수행하거나 디코딩된 신호를 상위 레이어로 전달하여 서로 다른 반송파에서 전송된 신호가 (soft) combining을 수행할 수 있다. 그런데, 이와 같은 동작을 위해서는 수신 단말이 어떤 carrier들이 집성되는지, 즉 어떤 carrier의 신호들을 결합해야 하는지를 알 필요가 있기 때문에 집성되는 carrier의 무선 자원 등을 지시할 필요가 있다. 기존 3GPP Rel. 14 V2X에서는 송신 단말이 제어신호(PSCCH)를 이용하여 데이터(PSSCH)가 전송되는 시간 주파수 위치를 직접 지시였는데, 만약 carrier 집성이 PSCCH를 통해 지시된다면 이러한 지시를 위해 추가적인 bit field가 필요하다. 그런데, 현재 PSCCH에 남아있는 reserved bit는 대략 5~7비트 내외로서 그 bit수가 적다. 따라서 효과적으로 집성되는 carrier의 무선 자원을 지시할 수 있는 방법이 필요하며, 이하 이에 관련된 구체적인 방법들을 설명한다.
OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)
도 15은 PRS-Info의 파라미터들에 따른 PRS 전송 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
일반적으로 셀룰러 통신 시스템에서, UE의 위치 정보를 네트워크 (또는, 위치 서버)가 획득하기 위한 여러 가지 방법이 사용되고 있다. 대표적으로 LTE 시스템에서 UE에게 eNB들의 PRS 전송 관련 정보가 상위 계층 신호를 이용하여 설정되고, 상기 UE는 상기 UE의 주변 셀들이 전송하는 PRS들을 측정하고, 참조 eNB에 의해 전송된 PRS의 수신 시점과 이웃 eNB에서 전송한 PRS 신호의 수신 시점과의 차이인 참조 신호 시간 차이(reference signal time difference, RSTD)를 eNB 또는 상기 네트워크 (또는, 위치 서버)로 전달한다.
RSTD는 이웃 셀 j (또는, 기지국 j) 와 참조 셀 i (또는, 기지국 i) 사이의 상대적 타이밍 차이이며, 'TSubframeRxj - TSubframeRxi'로서 정의된다. 여기서, TSubframeRxj는 UE가 셀 j로부터의 일 서브프레임의 시작(start)을 수신하는 시간이다. TSubframeRxi는 UE가, 셀 j로부터 수신된 상기 서브프레임에 가장 가까운, 셀 i로부터의 일 서브프레임의 시작(start)을 수신하는 시간이다. 관찰된 서브프레임 시간 차이를 위한 참조 포인트는 상기 UE의 안테나 커넥터이다. UE는 RSTD의 계산에 UE Rx-Tx 시간 차이(UE Rx-Tx time difference)를 사용할 수 있다. 상기 UE Rx-Tx 시간 차이는 'TUE-RX - TUE-TX'로서 정의된다. 여기서, TUE-RX는, 시간 면에서 처음 검출된 경로에 의해 정의된, 서빙 셀로부터의 하향링크 무선 프레임 #i의 UE 수신 타이밍(UE received timing)이다. TUE-TX는 상향링크 무선 프레임 #i의 UE 전송 타이밍이다. 상기 UE Rx-Tx 시간 차이 측정을 위한 참조 포인트는 UE 안테나 커넥터이다.
상기 네트워크는 RSTD 및 그 이외의 정보를 활용하여 상기 UE의 위치를 계산한다. 이러한 UE에 대한 포지셔닝 기법을 관찰 도착 시간 차이(observed time difference of arrival, OTDOA) 기반 포지셔닝이라 한다. OTDOA 기반 포지셔닝에 대해 조금 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 네트워크(또는, 위치 서버)는 RSTD 및 그 이외의 정보를 활용하여 상기 UE의 위치를 계산한다. 이러한 UE에 대한 포지셔닝 기법을 관찰 도착 시간 차이(observed time difference of arrival, OTDOA) 기반 포지셔닝이라 한다. OTDOA 기반 포지셔닝에 대해 조금 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
PRS는 160M 320, 640 또는 1280ms의 주기로 전송 기회, 즉, 포지셔닝 시기(occasion)을 갖는다. PRS는 포지셔닝 시기에 연속된 NPRS개의 DL 서브프레임들 동안 전송될 수 있다. 여기서, NPRS은 1, 2, 4 또는 6일 수 있다. PRS가 포지셔닝 시기에서 실질적으로 전송될 수도 있지만, 셀간 간섭 제어 협력을 위하여, 상기 포지셔닝 시기에 PRS가 뮤팅될 수도 있다. 다시 말해, 포지셔닝 시기에 PRS가 맵핑된 RE가 제로 전송 전력이 할당됨으로써, PRS가 PRS RE에서 제로 전송 전력으로 전송될 수 있다. PRS 뮤팅에 대한 정보는 prs-MutingInfo로 UE에게 제공된다. PRS의 전송 대역폭은 서빙 eNB의 시스템 대역과 달리 독립적으로 설정될 수 있다.
UE는 PRS 측정을 위하여 네트워크의 위치 관리 서버(예, 진보 서빙 이동 위치 센터(enhanced serving mobile location center, E-SMLC), 또는 보안 사용자 평면 위치(secure user plane location, SUPL) 위치 플랫폼)로부터 상기 UE가 탐색해야 할 PRS의 리스트에 대한 설정 정보를 수신한다. 상기 설정 정보에는 참조 셀의 PRS 설정 정보 및 인접 셀들의 PRS 설정 정보가 포함된다. 각 PRS의 설정 정보에는 포지셔닝 시기 발생 주기 및 오프셋, 그리고 하나의 포지셔닝 시기를 구성하는 연속된 DL 서브프레임의 개수, PRS 시퀀스 생성에 사용된 셀 ID, CP 타입, PRS 매핑 시에 고려된 CRS 안테나 포트의 개수 등이 포함된다. 인접 셀들의 PRS 설정 정보에는 인접 셀과 참조 셀의 슬롯 오프셋 및 서브프레임 오프셋, 그리고 예상되는(expected) RSTD 및 예상 RSTD의 부정확(Uncertainty)의 정도를 포함된다. 상기 인접 셀들의 PRS 설정 정보는, UE로 하여금, 상기 UE가 인접 셀에서 전송하는 PRS를 검출하기 위하여 어떤 시점에서 어느 정도의 시간 윈도우를 갖고 해당 PRS를 탐색해야 되는지를 결정할 수 있도록 한다.
이와 같이, LTE 시스템에서는, eNB들이 PRS들을 전송하고, UE는 상기 PRS들로부터 도착 시간 차(time difference of arrival, TDOA) 기법을 통해 RSTD를 추정하여 네트워크 (또는, 위치 서버)로 전달해 주는 OTDOA 기법이 도입되었다. LTE 시스템에서는 상기 OTDOA 기법을 지원하기 위해 LTE 포지셔닝 프로토콜(LTE positioning protocol, LPP)이 정의되었다. LLP는 대상(target) 장치와 위치 서버 사이에서 종료된다(terminate), 상기 대상 장치는 제어-평면(control-plane) 경우에서 UE, 또는 사용자-평면 경우에서 보안 사용자 평면 위치(secure user plane location SUPL) 가능화된 단말(SUPL enabled terminal, SET)일 수 있다. 상기 위치 서버는 제어-평면 경우에서 E-SMLC, 또는 사용자-평면 경우에서 SUPL 위치 플랫폼(SUPL location platform, SLP)일 수 있다. LPP는 정보 요소(information element, IE)로서 UE에게 아래의 구성을 가지는 OTDOA-ProvideAssistanceData를 알려준다.
Figure PCTKR2018012932-appb-T000001
Figure PCTKR2018012932-appb-T000002
표 1에서 OTDOA-NeighbourCellInfo는 RSTD 측정의 대상이 되는 셀(예, eNB 또는 TP)들을 의미한다.
표 2를 참조하면, OTDOA-NeighbourCellInfo는 최대 3개의 주파수 레이어에 대해서 각 주파수 레이어 별로 최대 24개의 인접 셀 정보를 포함할 수 있다. 즉, 전체 3*24 = 72개 셀에 대한 정보가 OTDOA-NeighbourCellInfo를 이용하여 UE에게 알려질 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-T000003
여기서, OTDOA-ReferenceCellInfo과 OTDOA-NeighbourCellInfo에 포함되는 IE인 PRS-Info는 PRS 정보를 담는다. 구체적으로, PRS 대역폭, PRS 설정 인덱스 IPRS, 연속한 DL 서브프레임의 개수 NPRS, PRS 뮤팅 정보가, 다음과 같이, PRS-Info에 포함될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-T000004
도 15를 참조하면, PRS 주기(periodicity) TPRS와 PRS 서브프레임 오프셋 △PRS 은 PRS 설정 인덱스(prs-ConfigurationIndex) IPRS의 값에 따라 정해진다. PRS 설정 인덱스 IPRS와 PRS 주기(periodicity) TPRS 및 PRS 서브프레임 오프셋 △PRS 은 다음 표에 의해 주어진다.
PRS Configuration Index I PRS PRS Periodicity T PRS (subframes) PRS Subframe Offset △ PRS (subframes)
0 ~ 159 150 I PRS
160 ~ 479 320 I PRS - 160
480 ~ 1119 640 I PRS - 480
1120 ~ 2399 1280 I PRS - 1120
2400-4095 Reserved
PRS가 있는 NPRS개 DL 서브프레임들 중 첫 번째 서버프레임은 "10*nf + floor(ns/2) - △PRS)modTPRS = 0"을 만족한다. 여기서, nf는 무선 프레임 번호이고, ns는 무선 프레임 내 슬롯 번호이다.
위치 서버(예, E-SMLC)는, 하향링크 포지셔닝 기법을 지원하기 위한 위치 관련 정보를 얻기(obtain) 위해, 상기 위치 서버에 시그널링 접근성(signaling access)이 있는 이동성 관리 객체(mobility management entity, MME)들로부터 닿을 수 있는 임의의(any) eNB와 상호 작용(interact)할 수 있다. 상기 위치 관련 정보는 상기 eNB가 절대(absolute) 글로벌 항해 위성 시스템(global navigation satellite system, GNSS) 시간 또는 다른 eNB(들)의 타이밍과 관하여, 상기 eNB를 위한 타이밍 정보와 PRS 스케줄을 포함한 지원된 셀들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 위치 서버와 eNB 사이의 신호는 상기 위치 서버 및 상기 eNB에 신호 시그널링 접근성이 있는 임의의(any) MME를 통해 전송된다.
eNB들에 의해 전송된 PRS들을 대상(target) UE가 측정하여 측정 메트릭을 계산하는 하향링크 포지셔닝 기법 외에도, UE에 의해 전송된 신호를 eNB들이 측정하여 상향링크 포지셔닝 기법이 존재한다. 상향링크 포지셔닝 기법은 상향링크 신호의 도착 시간 차(uplink time difference of arrival, UTDOA)를 기반으로 한다. 상향링크 포지셔닝을 지원하기 위해 위치 서버(예, E-SMLC)는 대상 UE 설정 정보를 검색(retrieve)하기 위해 상기 UE의 서빙 eNB와 상호 작용할 수 있다. 상기 설정 정보는 상향링크 시간 측정을 얻기 위해 위치 측정 유닛(location measurement unit, LMU)들에 의해 요구되는 정보를 포함한다. 상기 LMU들은 상향링크 포지셔닝을 위해 UE가 전송한 신호를 읽는 eNB들에 해당한다. 상기 위치 서버는 상향링크 포지셔닝을 위해 (반송파 주파수를 위해 이용 가능한 최대 SRS 대역폭까지) 상기 UE가 SRS를 전송할 필요가 있음을 상기 서빙 eNB에게 알린다. 요청된 자원들이 이용 가능하지 않다면, 상기 서빙 eNB는 다른 자원을 할당하고 상기 할당된 자원을 상기 위치 서버에 피드백 (feedback)하거나, 이용 가능한 자원이 없다면 이 사실을 상기 위치 서버에 알릴 수 있다.
상기 위치 서버는 복수의 LMU들에게 상향링크 시간 측정을 수행하고 그 결과를 피드백 (feedback)할 것을 요청할 수 있다. 상향링크 포지셔닝에 있어서, UE 위치는 다른 LMU들의 지리적 좌표들(coordinates)에 대한 지식과 함께, 상기 다른 LMU들에서 수신된 상향링크 무선 신호들의 타이밍 측정을 기초로 추정된다. UE에 의해 전송된 신호가 LMU에 도달할까지 요구되는 시간은 상기 UE와 상기 LMU 사이의 전송 경로의 길이와 비례한다. 일련의 LMU들은 동시에 UE 신호를 샘플링하여 UTDOA를 측정한다.
Phase difference measurement feedback for network based positioning
본 발명은 측위 정확도를 향상시키기 위한 방법에 대한 것이다. 기존 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)에서 단말은 RSTD (Reference Signal Time Difference) (서로 다른 eNB의 PRS수신 시점의 차이 값)을 궤환 (feedback)할 수 있다. RSTD의 최소 정확도 (resolution)는 샘플링 비율 (sampling rate)에 의해 결정되므로, RSTD의 최소 측정 거리 추정 정확도는 샘플링 비율 (sampling rate)에 종속하여 결정된다. 예를 들면, 가령 20MHz시스템에서는 샘플링 비율 (sampling rate)은 1/Ts이고 (Ts=1/(15000*2048)), 1.4MHz시스템에서는 샘플링 비율 (sampling rate)은 1/(16Ts)가 된다. 이 경우, 샘플링 비율 (sampling rate)에 따른 거리 추정 오차를 환산하면 20MHz 에서는 9.76 미터 (meter), 1.4MHz에서는 156.25 미터 (meter) 가 된다. 즉, 거리/위치 추정의 최소 정확도는 RSTD의 측정 정확도 (measurement resolution)에 의해 제한된다.
도 16은 시간 영역에서 correlation기반의 거리 측정 방식에 대한 개념도이다. 도 16을 참조하면, 시간 영역에서는 샘플링 비율에 의해 시간 영역 분해능이 결정되고, 대역폭이 넓을수록 시간영역에서 더 정확한 시간 차이를 측정할 수 있다
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 RSTD 이외의 정보를 궤환으로 OTDOA의 성능을 향상시키기 위한 방법을 제안한다.
본 발명은 무선 통신 장치 사이의 거리, 위치를 측정하는 방법에 대한 발명으로, 구체적으로, 거리를 측정하는 대상이 되는 장치들 간에 서로 송수신한 무선 신호의 위상정보를 이용하여 거리를 측정하는 방법에 대한 것이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 두 개의 주파수를 이용하여 신호를 송수신하는 상황을 설명하고 있으나 본 발명은 이에 제한되지 않고 송수신에 사용하는 주파수의 개수가 일반화된 경우도 포함한다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 복수의 주파수를 동시에 송신하는 상황을 가정하고 있으나, 사전에 정해진 다른 시점에 전송하고 이를 감안하여 본 발명의 원리를 적용하는 것 또한 가능하다. 이러한 위상 정보를 이용한 지연 시간 혹은 거리 측정 방식은 신호의 샘플링 비율에 영향을 받지 않는 특성이 있다.
도 17는 위상 기반 거리 측정 방식의 개념도를 나타낸다. 도 17을 참조하면, 신호의 위상에 따라 two tone의 위상 차이는 선형적으로 변하기 때문에 시간 영역에서의 샘플링 비율에 영향을 받지 않는다.
먼저, 전송 단말 (또는, 기지국)은 2개 이상의 주파수에서 참조신호를 전송한다고 가정한다. 이때 참조신호의 크기, 위상정보는 송수신기가 사전에 약속하여 알고 있다고 가정한다. m번째 tone에서 참조신호의 수신 신호는 다음과 같은 수학식 12로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000012
여기서 am, bm은 m번째 톤 (tone)에서의 채널의 크기(amplitude)와 채널의 위상 응답 (phase response)을 나타내고,
Figure PCTKR2018012932-appb-I000023
는 서브캐리어(subcarrier)간의 간격,
Figure PCTKR2018012932-appb-I000024
는 시간영역에서의 송수신기 사이의 타임 오프셋 (time offset)을 나타낸다. 여기서 타임 오프셋 (time offset)은 무선 신호의 전파 지연 (propagation delay), 송수신기 사이의 샘플링(sampling) 시간의 차이 등이 포함될 수 있으며, 궁극적으로는 송신기와 수신기 사이의 FFT window의 시간 차이를 나타내는 값일 수 있다. 두 톤 (tone)에서의 신호를 수신할 경우 각 톤 (tone)에서의 위상차이 (이 경우, 두 톤에서 채널의 위상은 동일하다고 가정할 수 있음)는 다음과 같이 수학식 13으로 표현할 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000013
이때 송수신기 사이의 샘플링(sampling) 시간 차이가 없다고 가정하고, 타임 오프셋 (time offset)이 전파 지연(propagation delay)에만 의존한다고 가정할 경우 수학식 13은 다음과 같이 수학식 14로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000014
이를 통하여 두 송수신 단말 사이의 거리는 다음과 같이 수학식 15로 추정할 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000015
여기서
Figure PCTKR2018012932-appb-I000025
는 두 톤 (tone)간의 주파수 차이,
Figure PCTKR2018012932-appb-I000026
는 두 톤 (tone)에서 위상 차이 (phase difference), c는 빛의 속도 (약 3*10^8)를 의미한다. 위 수식은 한 경로 레인징 (one way ranging, 송수신기 사이의 동기가 맞다고 가정하고 수신기에서 송신기의 전파 지연을 측정한 방법)에서의 거리 추정을 나타내고, 만약 두 경로 레인징 (two way ranging, 송신기의 신호를 수신기가 되돌림 하여 송신기가 위상 차이를 이용하여 거리 추정하는 방법)에서는 수학식 15에서 1/2을 곱하면 된다.
수학식 15에서 i번째 기지국 (eNB)로부터의 측정 값을 다음과 같이 수학식 16으로 표현할 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000016
여기서
Figure PCTKR2018012932-appb-I000027
는 i번째 기지국에서 단말 사이의 FFT window의 시간 차이 (time difference)를 나타낸다. 여기서, 시간 차이 (time difference)에는 동기 오차, 전파 지연 (propagation delay) 등이 모두 포함되어 있다고 가정한다. 이때, i번째 기지국과 j번째 기지국의 위상차이를 다시 빼면 다음과 같은 수학식 17을 얻을 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000017
여기서
Figure PCTKR2018012932-appb-I000028
는 OTDOA에서 RSTD와 동일하다. 즉, 각 기지국 별 투 톤 (two tone)의 위상 차이에 대한 기지국 간의 차이를 구하면 RSTD와 동등 (equivalent) 한 측정을 수행할 수 있다. OTDOA에서 PRS는 6개의 서브캐리어 (subcarrier) 간격 (=15kHz *6 = 90kHz)으로 구성되기 때문에 심볼 내 인접한 PRS 또는 RS간의 위상차를 계산하면 최대 3333.3m(=
Figure PCTKR2018012932-appb-I000029
=c/90000)까지 거리차이를 측정할 수 있다. 대부분의 셀 반경이 이보다 작다고 가정한다면, 위상 차이에 대한 기지국 간의 차이를 네트워크(또는, 위치 서버)로 피드백 (feedback)하는 것으로 RSTD를 궤환(feedback)하는 것과 동등한 동작을 수행할 수 있다. 한편, 도 15를 참조하여 상술한 바와 같이, 위치 서버 또는 기지국은 PRS를 매핑(mapping)시키는 톤 간 주파수 간격 및 PRS의 전송 주기를 설정할 수 있다. 또한, 위치 서버는 상기 기지국에 PRS의 매핑과 관련된 정보를 미리 전달할 수 있고, 상기 기지국은 상기 PRS의 매핑과 관련된 정보에 기초한 포지셔닝 신호를 단말에 전송할 수 있다. 이런 점에서, 기지국이 PRS 관련된 신호를 전송함은 네트워크 또는 위치 서버가 설정한 PRS에 대한 정보에 기초하여 PRS 관련된 신호를 전송하는 것을 의미할 수 있고, 네트워크나 위치 서버가 PRS 관련된 신호를 전송한다고 함은 상기 기지국을 통하여 상기 PRS 관련된 신호를 전송하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 단말이 위상 차이에 대한 정보를 네트워크나 위치 서버에 전송한다고 함은 상기 기지국이 상기 위상 차이에 대한 정보를 수신 받아 상기 네트워크나 위치 서버에 전달하는 것으로 이해될 수 있다.
이하에서는, 상술한 측정값의 전체 혹은 일부를 궤환(feedback)하는 방법을 제안한다.
일 예로, 단말은 i번째 기지국에 대해서 특정 주파수 간격의 RS 사이의 위상 차이 값을 전송할 수 있다. 별도의 시그널링이 없는 경우, 기존의 PRS는 6개 RE 간격으로 배치되기 때문에 단말은 6개 RE 간격으로 떨어진 인접한 PRS사이의 위상차이에 대한 값을 기지국으로 피드백 (feedback)할 수 있고, 기지국은 네트워크(위치 서버)로 이를 전달할 수 있다. 이 때, 여러 개의 RS가 주파수 영역에 배치될 경우에 각 인접 RS사이의 위상 차이 값을 가중치 조합 (예를 들어, 평균)을 하여 SNR이득을 얻은 값이 최종적으로 산출될 수 있다.
또는, 상술한 방법에서 “특정 주파수 간격”부분에서 단말은 여러 주파수 간격에 대한 위상 차이 값을 궤환(feedback)할 수 있다. 이때 네트워크는 어떤 주파수 간격 차이에 대한 위상차를 궤환 할 것인지에 대한 정보를 물리계층 또는 상위계층 신호로 단말에게 지시할 수 있다. 가령 90KHz, 180Khz간격 자원 요소 (RE)에 전송되는 참조 신호에서 측정 되는 채널에 대한 위상차이를 궤환(feedback)하도록 지시할 수 있다. 마찬가지로 단말이 특정 간격의 RE 사이의 위상차이를 여러 개를 관찰할 경우 이를 가중치 조합하여 산출된 값을 측정값으로 간주할 수 있다.
또는, 단말은 기지국 별로 계산한 위상 차이 값을 산출하고, 기지국 사이에서 상기 산출된 값의 차이에 대한 값을 산출하여 네트워크나 기지국(serving 셀)에 피드백 (feedback)할 수 있다. 이 경우, 하나의 기지국에 대한 위상 차이를 다시 기지국 사이에서 뺄 때, 같은 주파수 간격의 RS에 대해서 측정한 값일 수 있다 만약 각 기지국별로 주파수 간격이 다른 RS에 대해서 위상 차이를 측정한 경우에는 RS간격 차이만큼 scaling (예를 들어, 수학식 16에서
Figure PCTKR2018012932-appb-I000030
에 일정 값을 곱하는 동작)하여 빼는 동작을 수행할 수 있다..
또는, 상기 측정 값에서 일정 값이 스케일링 (scaling)된 값이 네트워크(또는, 위치 서버)로 궤환(feedback)될 수 있다. 이때, 상기 스케일링 (scaling) 값은 네트워크(또는, 위치 서버)가 지시하거나, 사전에 정해진 값일 수 있다. 예를 들면, 수학식 17에서 산출한
Figure PCTKR2018012932-appb-I000031
값을 직접 궤환(feedback)할 수 있다. 또는 상기 산출된
Figure PCTKR2018012932-appb-I000032
값이 상당히 작다고 예상될 경우 (두 기지국으로부터 거리가 비슷한 경우) 기지국이 사전에 정해진 스케일링 (scaling) 값을 궤환 하도록 지시할 수 있다. 이는 상기 측정 (measurement)값을 N-bit로 양자화(quantization)할 경우에 양자화에 따른 오차 (quantization error)를 최소화하기 위함이다.
또는. 상기 상술한 측정 값은 N bit로 양자화 (quantization)되어 궤환(feedback)될 수 있다. 기존 RSTD는 10ms를 최소 Ts (enhanced RSTD measurement에서는 0.5Ts)단위로 양자화 (quantization)한 값을 궤환(feedback)하나, 제안 방식에서는 2pi를 N bit로 양자화(quantization)하는 것이어서 (같은 bit수로 양자화할 경우) 양자화에 따른 오차 (quantization error)에 보다 강건할 수 있다.
또는, 상기 측정 값은 단말이 위상을 의도적으로 회전(rotation)한 참조 신호(RS 또는 PRS)를 전송하여 기지국이 상기 참조 신호에서 의도적으로 회전된 정도를 측정하여 획득할 수도 있다.
한편 본 발명의 내용이 단말간 직접 통신에만 제한되는 것은 아니며, 상향링크, 혹은 하향링크에서도 사용될 수 있으며, 이때 기지국이나 릴레이 노드 (relay node) 등이 상기 제안한 방법을 사용할 수 있다. 상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는. 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는, 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 혹은 송신 단말이 수신 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예컨대, 물리 계층 시그널 혹은 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 있다.
도 18은 두 기지국으로부터 포지셔닝 신호를 전송 받은 단말을 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 단말(UE)은 두 기지국(eNB1, eNB2)으로부터 포지셔닝 신호(P1, P2)를 수신 받을 수 있다. 이 경우, 단말(UE)에 수신된 포지셔닝 신호(P1, P2)는 상기 기지국과의 거리의 차이에 의해 두 기지국의 포지셔닝 신호(P1, P2)의 수신 타이밍의 차이가 발생할 수 있다. 이와 같은 타이밍 차이는 상기 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호간의 위상 차이와 대응할 수 있다.
구체적으로, 포지셔닝 신호(P1, P2)는 특정 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 주파수 간격에 따라 각 톤에 매핑된 참조 신호의 위상 회전 정도가 상이할 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 하기와 같은 수학식 18에 따라 단말과 상기 포지셔닝 신호를 전송한 기지국 간의 거리가 추정될 수 있다.
Figure PCTKR2018012932-appb-M000018
여기서, Δθ는 두 톤(tone)의 위상차(phase difference)이고, Δf는 두 톤(tone)의 주파수 차이(frequency difference)이고, c는 빛의 속도 상수를 의미한다.
단말(UE)은 서빙 셀인 기지국(eNB1)으로부터 수신한 포지셔닝 신호(P1)에서 측정된 참조 신호 간의 위상 차이인 제1 위상 차이를 측정할 수 있다. 단말은 나머지 다른 기지국(eNB2)으로부터 수신한 포지셔닝 신호(P2)에서 측정된 참조 신호 간의 위상 차이인 제2 위상 차이도 측정할 수 있다. 단말은 상기 측정된 제1 위상 차이와 상기 제2 위상 차이 간의 차이값을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 차이값은 수학식 17에서와 같이 RSTD와 대응하는 정보를 포함하고 있다. 상기 차이값은 기지국(eNB1)의 포지셔닝 신호(P1)의 수신 타이밍에 기준으로 나머지 기지국(eNB2)의 포지셔닝 신호(P2)의 수신 타이밍과의 시간 차이인 RSTD의 정보와 대응하는 정보를 포함하고 있다.
다시 말하자면, 상기 단말은 상기 두 기지국(eNB1, eNB2)으로부터 수신된 둘의 포지셔닝 신호(P1, P2)에 기초하여 각 기지국에 대한 참조 신호 간의 위상 차이를 측정할 수 있고, RSTD에 따른 시간 정보를 대신하여 상기 두 기지국 간의 위상 차이의 차이값을 서빙 셀에 해당하는 기지국(eNB1)에 전송할 수 있다.
한편, 상기 특정 주파수 간격이 큰 경우에 상기 단말이 측정한 상기 위상 차이는 모호한 위상 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 위상 차이가 측정된 참조 신호 간의 상기 특정 주파수 간격이 크고 상기 단말과 상기 기지국 간의 거리가 큰 경우, 상기 단말이 측정한 상기 위상 차이는 2pi보다 큰 값을 가질 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 측정된 위상 차이가 2pi 이상 회전한 값인지 명확히 알 수 없다. 이런 점을 고려하여, 상기 기지국(eNB1)은 상기 단말에게 상기 특정 주파수 간격 보다 더 작은 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호를 전송할 수 있고, 상기 단말은 상기 특정 주파수 간격 보다 더 작은 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이에 기초하여 상기 특정 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이가 2pi 이상 회전한 것인지 여부를 검증할 수 있다.
이 경우, 단말은 검증된 상기 특정 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이에 대한 정보를 포지셔닝 정보에 포함시켜 상기 제1 기지국에 피드백 (feedback)할 수 있다.
도 19은 일 실시예에 따른 단말이 포지셔닝 신호에 기초하여 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19을 참조하면, 단말은 제1 기지국으로부터 제1 포지셔닝 신호를 수신할 수 있고, 제2 기지국으로부터 제2 포지셔닝 신호를 수신할 수 있다. 상기 제1 포지셔닝 신호는 적어도 둘 이상의 톤들 각각에 매핑된 참조 신호들을 포함할 수 있다. 상기 적어도 둘이 상의 톤들은 미리 설정된 주파수 간격으로 이격될 수 있다. 마찬가지로, 상기 제2 포지셔닝 신호는 적어도 둘 이상의 톤들 각각에 매핑된 참조 신호들을 포함할 수 있고, 상기 적어도 둘이 상의 톤들은 미리 설정된 주파수 간격으로 이격될 수 있다(S901).
한편, 상기 제1 및 제2 포지셔닝 신호에서 참조 신호가 매핑(mapping)되는 주파수 간격 및 매핑(mapping)되는 참조 신호의 개수 등은 상기 기지국 또는 상기 위치 서버에 의해 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호 각각은 주파수 영역에서 6 RE 간격으로 참조 신호가 매핑(mapping)될 수 있다. 한편, 제1 기지국은 상기 단말과의 관계에서 서빙 셀에 해당한 것으로 가정하여 후술한다.
또는, 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호가 매핑된 투 톤 간의 주파수 간격은 미리 설정될 수 있다. 이 경우, 상기 투 톤 간의 간격은 상기 위치 서버에 의해서 미리 설정되어 이에 대한 정보가 제1 기지국에 제공될 수 있다. 제1 기지국은 상기 위치 서버가 미리 설정한 주파수 간격을 갖는 둘 이상의 톤에 매핑된 상기 참조 신호를 포함하는 상기 제1 포지셔닝 신호를 상기 단말에게 전송할 수 있다. 마찬가지로, 상기 투 톤 간의 간격은 위치 서버에 의해서 미리 설정되어 이에 대한 정보가 제2 기지국에도 제공되고, 상기 제2 기지국은 상기 미리 설정된 주파수 간격을 갖는 톤들에 매핑된 상기 참조 신호를 포함하는 제2 포지셔닝 신호를 상기 단말에게 전송할 수 있다.
또한, 상기 위치 서버가 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 선택도 (selectivity)를 고려하여 상기 투 톤 간의 주파수 간격을 결정할 수 있다. 예를 들면, 주파수 간격이 좁은 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이는 상기 노이즈의 영향을 크게 받는 바, 상기 위치 서버가 상기 채널의 선택도 (selectivity)에 따라 노이즈가 크다고 판단한 경우, 상기 위치 서버는 상기 투 톤 간의 주파수 간격을 크게 설정할 수 있다. 또는, 도 20을 참조하여 설명할 바와 같이, 상기 위치 서버는 상기 주파수 간격이 좁은 투 톤에 참조 신호를 매핑(mapping)시키되, 상기 주파수 간격이 더 넓은 투 톤에 참조 신호를 추가적으로 매핑(mapping)시킬 수 있다. 이 경우, 상기 위치 서버 (또는, 기지국)는 상기 단말이 상기 주파수 간격이 좁은 투 톤뿐만 아니라 상기 주파수 간격이 넓은 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이를 추가적으로 측정하도록 지시할 수 있다. 이 경우, 상기 위치 서버 (또는, 기지국)는 상기 주파수 간격이 좁은 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이에 따른 차이값으로 상기 단말의 대략적인 위치를 추정하고, 주파수 간격이 넓은 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이에 따른 차이값으로 상기 추정된 단말의 대략적인 위치를 보정할 수 있다.
다음으로, 단말은 상기 수신된 제1 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 위상 차이인 제1 위상 차이를 측정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제1 기지국과 상기 단말 간의 거리에 따라 각 톤 별 참조 신호간의 위상 회전 정도의 차이가 발생할 수 있다. 상기 제1 위상 차이는 미리 설정된 주파수 간격을 갖는 투 톤 각각에 매핑된 참조신호 간의 위상 회전 정도의 차이일 수 있다. 마찬가지로, 단말은 상기 수신된 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 위상 차이인 제2 위상 차이를 측정할 수 있다. 상기 제2 위상 차이는 미리 설정된 주파수 간격을 갖는 투 톤 각각에 매핑된 참조신호 간의 위상 회전 정도의 차이일 수 있다. 단말은 상기 제1 위상 차이와 상기 제2 위상 차이 간의 차이값을 산출할 수 있다(S903).
한편, 상기 단말이 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 특정 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이를 측정한 경우, 상기 단말은 상기 제2 포지셔닝 신호에 대한 위상 차이를 측정할 때에도 상기 특정 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이를 측정해야 한다. 즉, 상기 시간 차이에 대한 정보와 대응한 정보의 차이값을 측정하기 위해서, 단말은 서로 동일한 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호에 대하여 상기 제1 포지셔닝 신호에 대한 제1 위상 차이를 측정하고 상기 제2 포지셔닝 신호에 대한 제2 위상 차이를 측정할 필요가 있다.
또는, 상기 제1 및 제2 포지셔닝 신호는 일정 주파수 간격으로 이격된 복수의 톤들에 매핑된 복수의 참조 신호를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 위상 차이를 측정할 때, 단말은 인접한 투 톤을 변경해 가면서 복수 회 일정 주파수 간격에 대한 참조 신호 간의 위상 차이를 산출하고, 산출된 위상 차이들의 평균 값을 상기 제1 위상 차이로 결정할 수 있다. 예를 들면, 미리 설정된 주파수 간격으로 이격된 제1 톤 내지 제5톤 각각에 매핑된 참조 신호들이 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 경우, 상기 단말은 제1 톤과 제2 톤 각각에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이를 측정하고, 제2 톤과 제3 톤 각각에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이를 측정하며, 제3 톤과 제4 톤 각각에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이를 측정하고, 제4 톤과 제5 톤 각각에 매핑된 참조 신호 간의 위상 차이를 측정할 수 있다. 이 때, 단말은 상기 측정된 위상 차이들의 평균 값을 산출하고, 산출된 평균값을 상기 제1 위상 차이로 결정할 수 있다. 또는, 상기 단말은 특정 가중치를 달리 부가하여 상기 평균 값을 산출할 수도 있다. 이는, 주파수 대역 별 SNR 이득이 다를 수 있는 바, 단말은 다양한 주파수 영역에서 인접한 투 톤 간의 위상 차이를 구해 평균을 구하여 노이즈의 영향을 강건하고 정확한 제1 위상 차이를 산출 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 위상 차이를 측정할 때, 단말은 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 인접한 투 톤을 변경해 가면서 복수 회 일정 주파수 간격에 대한 참조 신호 간의 위상 차이를 산출하고, 산출된 위상 차이들의 평균 값을 측정된 상기 제2 위상 차이로 결정할 수 있다.
또한, 단말은 상기 측정된 제1 위상 차이와 상기 측정된 제2 위상 차이의 차이값을 산출할 수 있다. 이 때, 상기 차이값은 수학식 17과 관련하여 설명한 바와 같이 상기 포지셔닝 신호 간의 수신 타이밍의 시간 차이에 대한 정보와 대응한 정보를 포함하고 있다. 한편, 상술한 바와 같이 상기 시간 차이에 대한 정보와 대응한 정보의 차이값을 측정하기 위해서, 단말은 서로 동일한 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호에 대하여 상기 제1 포지셔닝 신호에 대한 제1 위상 차이를 측정하고 상기 제2 포지셔닝 신호에 대한 제2 위상 차이를 측정하여 상기 차이값을 산출할 수 있다.
다음으로, 상기 단말은 상기 차이값에 대한 정보를 포함하는 포지셔닝 정보를 상기 기지국에 피드백(feedback)할 수 있다. 상기 차이값은 상술한 바와 같이 상기 기지국 또는 위치 서버에 RSTD와 대응하는 정보를 제공할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이 상기 차이값을 상기 기지국에 피드백(feedback)하면, 상기 기지국은 상기 위치 서버에 전달할 수 있고, 상기 위치 서버는 전달받은 상기 차이값에 기초하여 상기 단말의 위치를 파악할 수 있다.
상기 단말은 상기 차이값에 대한 정보를 상기 기지국에 피드백(feedback)할 때에 다양한 방법으로 상기 차이값을 변형하여 전송할 수 있다. 구체적으로, 상기 단말은 상기 차이값이 미리 설정된 임계값 미만이면 특정 스케일 값을 곱한 차이값을 상기 포지셔닝 정보에 포함시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 기지국과 상기 단말 간의 거리와 상기 제2 기지국과 상기 단말 간의 거리가 크게 차이가 나지 않는 경우, 상기 차이값 또한 크기가 매우 작을 수 있다. 이 경우, 단말은 일정한 스케일 값을 상기 산출된 차이값에 곱하고, 스케일 값이 곱해진 차이값을 상기 포지셔닝 정보에 포함시켜 상기 기지국에 피드백(feedback)할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 측정된 차이값을 양자화하여 상기 기지국에 피드백 (feedback)할 때에 양자화에 따른 오류를 최소화할 수 있다.
또는, 상기 포지셔닝 정보에 포함된 차이값은 N비트로 양자화될 수 있다. 상기 차이값은 위상 정보로써 2pi와 관련된 정보에 해당한다. 따라서, 2pi를 N비트에 대하는 정보로 표현하는 경우, 2pi를 상기 N 비트로 표현될 수 있는 정보의 크기로 나눈 위상을 최소 단위로 하여 상기 차이값을 기지국에 피드백(feedback) 할 수 있다. 예를 들면, 10 비트로 양자화 가능한 경우라면 1024개의 정보 크기를 가지고 있는바, 2pi를 1024로 나눈 0.001953125pi의 최소 단위로 상기 차이값이 양자화될 수 있다. 이 경우, 시간 정보가 양자화되어 전달되는 경우보다 양자화에 따른 오류가 최소화될 수 있다.
또는, 상기 단말은 상기 차이값만큼 위상 회전시킨 특정 참조 신호의 전송으로 상기 포지셔닝 정보를 상기 제1 기지국에 피드백(feedback)할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1 기지국은 상기 특정 참조 신호의 위상 회전 정도를 측정하여 상기 단말이 측정한 상기 차이값에 대응하는 정보를 획득할 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 네트워크가 단말이 전송한 포지셔닝 정보에 기초하여 단말의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 한편, 상기 네트워크는 위치 서버를 포함할 수 있다.
도 20을 참조하면, 상기 네트워크는 제1 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제1 참조 신호를 포함하는 포지셔닝 신호를 상기 단말에게 전송할 수 있다. 이 경우, 제1 포지셔닝 신호는 제1 기지국에 의해 전송되고, 상기 제2 포지셔닝 신호는 제1 기지국에 인접한 제2 기지국에서 전송될 수 있다. 한편, 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호는 상기 제1 주파수 간격을 갖는 복수의 톤들 각각에 매핑된 복수의 참조 신호를 포함할 수도 있다(S911).
구체적으로, 상기 네트워크는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호가 매핑된 투 톤 간의 주파수 간격인 제1 주파수 간격을 미리 설정할 수 있다. 상기 네트워크는 상기 제1 주파수 간격에 대한 정보를 포함하는 PRS에 대한 정보를 상기 제1 기지국 및 제2 기지국에 제공할 수 있다.
또는, 상기 네트워크는 상기 제1 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제1 참조 신호 및 제2 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제2 참조 신호를 포함하는 상기 포지셔닝 신호를 전송하도록 상기 제1 및 제2 기지국에 지시할 수 있다. 여기서, 상기 제2 주파수 간격은 상기 제1 주파수 간격보다 더 큰 간격을 갖는다. 이 경우, 상기 네트워크 (또는 제1 및 제2 기지국)는 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제2 참조 신호 간의 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 제2 참조 신호 간의 위상 차이를 측정하도록 상기 단말에게 지시할 수 있고, 상기 단말에게 상기 위상 차이간의 차이값인 제2 차이값을 산출하도록 지시할 수 있다.
또는, 상기 네트워크는 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국의 커버리지 또는 상기 제1 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 상태를 고려하여 상기 제1 및 제2 포지셔닝 신호 각각에 상기 제2 참조 신호를 더 포함시킬지 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 상기 채널의 상태가 미리 설정된 채널 상태 미만인 경우, 상기 네트워크는 상기 기지국들(제1 및 제2 기지국)에게 상기 제1 참조 신호 및 상기 제2 참조 신호를 각각 포함하는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호를 피드백(feedback)하도록(상기 서빙 셀인 제1 기지국에) 지시할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 단말로부터 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 기초하여 산출된 포지셔닝 정보를 피드백(feedback) 받을 수 있다. 또는, 상기 단말은 상기 포지셔닝 정보를 서빙 셀인 상기 제1 기지국으로 피드백(feedback)할 수 있고, 상기 네트워크는 상기 제1 기지국으로부터 상기 포지셔닝 정보를 전달 받을 수 있다. 상기 포지셔닝 정보는 상기 제1 참조 신호 간에 측정된 위상 차이 및 상기 제1 및 제2 포지셔닝 신호 간의 상기 위상 차이의 차이값 중에서 적어도 하나의 값을 포함할 수 있다(S913).
또는, 상기 제1 참조 신호 및 상기 제2 참조 신호를 각각 포함하는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송된 경우, 상기 네트워크는 상기 단말에게 상기 제1 참조 신호에 대한 제1 차이값 및 상기 제2 참조 신호에 대한 제2 차이값을 모두 측정 또는 산출하도록 지시할 수 있다. 이 경우, 상기 네트워크는 상기 단말로부터 상기 제1 차이값 및 상기 제2 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)받거나 상기 제1 기지국으로부터 상기 포지셔닝 정보를 전달받을 수 있다.
한편, 상기 네트워크는 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국의 커버리지 또는 상기 제1 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 상태를 고려하여 상기 단말에게 상기 제2 차이값에 대한 측정 및 포지셔닝 정보에 상기 제2 차이값의 포함 여부에 대한 지시를 할 수 있다. 상기 지시는 별도의 지시자를 포함하는 상위 계층 신호로 단말에게 시그널링될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 및 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 선택도 (selectivity)가 미리 설정된 선택도 (selectivity) 미만인 경우, 상기 네트워크는 상기 단말에게 상기 제2 참조 신호에 대한 제2 차이값을 추가적으로 산출하고, 상기 산출된 제2 차이값 및 상기 제1 차이값에 대한 정보를 포함하는 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하도록 지시할 수 있다.
또한, 상기 네트워크는 상기 단말이 상기 제1 차이값 및 상기 제2 차이값을 어떤 방식으로 포지셔닝 정보로 피드백(feedback)할지에 대한 지시를 미리 할 수 있다. 예를 들면, 상기 네트워크는 상기 제1 차이값 또는 상기 제2 차이값이 미리 설정된 임계값 미만이면 특정 스케일 값을 곱한 제1 차이값 또는 제2 차이값을 포함하는 상기 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하도록 상기 단말에게 지시할 수 있다.
또는, 상기 네트워크는 상기 단말에게 상기 제1 차이값 또는 제2 차이값만큼 위상 회전시킨 특정 참조 신호를 전송하도록 지시하여 상기 특정 참조 신호의 위상 회전 정도를 측정하여 상기 포지셔닝 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 상기 네트워크는 상기 포지셔닝 정보에 기초하여 상기 단말의 위치를 결정 또는 추정할 수 있다. 상기 제1 차이값 또는 상기 제2 차이값은 속도을 참조하여 설명한 바와 같이 ODTOA와 관련된 단말의 위치 추정에 필요한 RSTD와 대응하는 정보를 포함하고 있다. 즉, 상기 네트워크는 상술한 수학식 17에 기초하여 상기 제1 차이값 또는 상기 제2 차이값으로부터 상기 단말의 위치를 파악 또는 추정할 수 있다. 한편, 상기 네트워크는 상기 단말의 위치를 파악 또는 추정할 때에 상기 제1 차이값 및 상기 제2 차이값 이외에도 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국의 위치 정보도 고려할 수 있다(S915).
상기 네트워크는 상기 제1 차이값 및 상기 제2 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 피드백(feedback) 받은 경우에 상기 제1 차이값 및 상기 제2 차이값에 기초하여 상기 단말의 위치를 추정할 수 있다. 예컨대, 상기 네트워크는 상기 제1 차이값에 기초하여 단말의 대략적인 위치를 파악하고, 상기 제2 차이값에 기초하여 상기 단말의 구체적인 위치를 추정할 수 있다.
구체적으로, 상기 네트워크는 주파수 간격이 좁은 투 톤 (또는, 제1 주파수 간격을 갖는 투 톤)에 대하여 측정된 상기 제1 차이값이 노이즈의 영향에 민감한 점을 고려하여, 상기 제1 차이값에 기초하여 상기 단말의 대략적인 위치를 파악할 수 잇다. 이 때, 상기 네트워크는 상기 주파수 간격이 넓은 투 톤 (또는, 제2 주파수 간격을 갖는 투 톤)에 대하여 측정된 제2 차이값이 2pi 이상 회전하였는지 여부를 상기 제1 차이값에 기초하여 파악할 수 있다. 즉, 상기 네트워크는 비교적 큰 주파수 간격인 제2 주파수 간격을 갖는 투 톤 각각에 매핑된 제2 참조 신호 간의 위상 차이의 모호성을 상기 제1 차이값에 기초하여 해소시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 차이값이 30도이고 상기 제2 차이값이 10도인 경우, 상기 네트워크는 상기 제2 차이값이 2pi 회전된 값으로 370도와 대응한 값임을 인식할 수 있다. 이 후, 네트워크는 상기 제2 차이값에 기초하여 추정된 단말의 위치와 상기 대략적으로 파악된 단말의 위치를 대비하여 상기 단말의 위치를 보다 정확하게 추정할 수 있다.
도 21는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치들의 블록도이다.
도 21를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (2210) 및 UE (2220)를 포함 할 수 있다. UE (2220)는 기지국의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 무선 통신 시스템은 복수의 UE들을 포함 할 수 있다. 도 21를 참조하면, 기지국 (2210)과 UE (2220)가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 기지국 (2210)은 네트워크 노드, UE, 무선 장치 등으로 대체 될 수 있다. 또는, 기지국 및 UE 각각은 무선 통신 장치 또는 무선 장치로서 표현 될 수 있다.
또한, 기지국 (2210)은 적어도 하나의 프로세서(2211), 적어도 하나의 메모리 (2212), 및 적어도 하나의 송수신기 (2213)를 포함할 수 있다. 프로세서 (2211)는 앞서 설명된 각 실시예에서 기술한 기능, 절차 또는 방법을 구현하기 위해 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
구체적으로, 프로세서 (2211)는 제1 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제1 참조 신호를 각각 포함하는 제1 포지셔닝 신호가 전송되도록 송수신기 (2213)를 제어할 수 있다. 프로세서 (2211)는 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 위상 차이와 다른 기지국이 전송한 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 위상 차이 간의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 송수신기 (2213)를 제어하여 단말로부터 피드백(feedback) 받을 수 있다. 프로세서 (2211)는 상기 포지셔닝 정보를 도 20을 참조하여 설명한 네트워크나 위치 서버에 전달되도록 송수신기 (2213)를 제어할 수 있다. 또는, 프로세서 (2211)는 상기 포지셔닝 정보에 포함된 차이값에 기초하여 RSTD와 대응하는 정보를 획득하여 상기 단말의 위치를 추정 또는 파악할 수 있다.
또한, 하나 이상의 프로토콜이 프로세서 (2211)에 의해 구현 될 수 있다. 예를 들어, 프로세서 (2211)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층 (예를 들어, functional layers)을 구현할 수 있다. 메모리 (2212)는 프로세서 (2211)와 연결되며 다양한 유형의 정보 및/또는 명령어(instruction)를 저장한다. 송수신기 (2213)는 프로세서 (2211)와 전기적으로 연결되어 있으며, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 프로세서 (2211)에 의해 제어될 수 있다.
UE (2220)는 적어도 하나의 프로세서(2221), 적어도 하나의 메모리 (2222), 및 적어도 하나의 송수신기 (2223)를 포함할 수 있다. 프로세서 (2211)는 앞서 설명된 각 실시예에서 기술한 기능, 절차 또는 방법을 구현하기 위해 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(2221)는 송수신기 (2223)를 제어하여 제1 기지국으로부터 제1 포지셔닝 신호를 수신 하고, 제2 기지국으로부터 제2 포지셔닝 신호를 수신 할 수 있다. 프로세서(2221)는 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제1 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제2 위상 차이를 측정할 수 있다. 프로세서(2221)는 상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이 간의 차이값을 산출할 수 있다. 프로세서(2221)는 송수신기 (2223)를 제어하여 상기 산출된 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 상기 제1 기지국으로 피드백(feedback)하는 단계를 포함한다. 또한, 송수신기 (2223)로 수신된 제1 기지국으로부터 제1 포지셔닝 신호를 수신 하고, 제2 기지국으로부터 제2 포지셔닝 신호는 메모리 (2222)에 저장될 수 있고, 프로세서(2221)는 메모리 (2222)에 저장된 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 대응하는 정보를 메모리 (2222)로부터 전달받을 수 있다.
또는, 프로세서(2221)는 서로 동일한 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호에 대하여 각각 상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이를 측정할 수 있다. 또는, 프로세서(2221)는 RSTD와 대응하는 정보를 획득할 수 있는 상기 차이값을 상기 제1 기지국에 전달할 수 있다. 또는, 프로세서(2221)는 상기 차이값의 크기에 기초하여 상기 차이값에 미리 설정된 스케일 값의 적용 여부를 결정할 수 있다. 또는, 프로세서(2221)는 N 비트로 양자화된 상기 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 생성할 수 있다. 또는, 프로세서(2221)는 상기 차이값에 대응한 크기로 위상 회전된 참조 신호를 생성하여 송수신기 (2223)를 제어하여 상기 생성된 참조 신호를 상기 제1 기지국에 전송할 수 있다. 또는, 프로세서(2221)는 송수신기 (2223)를 제어하여 미리 설정된 제1 주파수 간격을 갖는 적어도 둘 이상의 톤들에 매핑된 참조 신호를 각각 포함하는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호를 수신 받을 수 있다. 또는, 프로세서(2221)는 상기 단말의 위치를 추정하는 위치 서버에 의해 결정된 상기 미리 설정된 제1 주파수의 간격을 갖는 적어도 둘 이상의 톤들에 매핑된 참조 신호를 각각 포함하는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호를 수신 받을 수 있다. 또는, 프로세서(2221)는 상기 제1 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 selectivity 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 selectivity 중에서 적어도 하나를 고려하여 상기 위치 서버가 결정한 상기 제1 주파수 간격을 갖는 적어도 둘 이상의 톤들에 매핑된 참조 신호를 각각 포함하는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호를 수신 받을 수 있다.
또한, 하나 이상의 프로토콜이 프로세서 (2221)에 의해 구현 될 수 있다. 예를 들어, 프로세서 (2221)는 무선 인터페이스 프로토콜의 하나 이상의 계층 (예를 들어, functional layers)을 구현할 수 있다. 메모리 (2222)는 프로세서 (2221)와 연결되며 다양한 유형의 정보 및/또는 명령어(instruction)를 저장한다. 송수신기 (2223)는 프로세서 (2221)와 전기적으로 연결되어 있으며, 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 프로세서 (2221)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 메모리 (2212 및 / 또는 2222)는 프로세서 (2211 및 / 또는 2221)의 내부 또는 외부에 각각 배치 될 수 있고, 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 프로세서에 연결될 수 있다.
기지국 (2210) 및/또는 UE (2220)는 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 (2214 및/또는 2224)는 무선 신호를 송신 및 수신하도록 구성 될 수 있다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치를 간략하게 도시한 도면이다.
도 22를 참조하면, 도 21에 도시된 UE (2220)가 자세히 설명되어 있다. 한편도 22의 무선 통신 장치는 UE (2220)에 한정되지 않고, 상술한 실시예의 하나 이상의 구현에 적합하도록 구성된 이동 컴퓨팅 장치일수 있다. 예를 들면, 상기 이동 컴퓨팅 장치는 차량 통신 시스템 및/또는 장치, 웨어러블 장치, 랩톱 또는 스마트 폰 등이 포함될 수 있다.
또한, 도 22를 참조하면, UE (2220)는 디지털 신호 프로세서: DSP 또는 마이크로 프로세서를 포함하는 프로세서(2210), 송수신기 (2335), 전력 관리 모듈 (2305), 안테나 (2340), 배터리 (2355), 키패드 (2320), GPS (Global Positioning System) 칩 (2360), 센서 (2365), 메모리 (2330), 가입자 식별 모듈 (SIM) 카드 (2325), 스피커 (2345) 마이크로폰 (2350) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, UE (2220)는 단일 안테나 또는 멀티 안테나를 포함 할 수 있다.
프로세서 (2310)는 앞서 설명된 각 실시예에서 기술한 기능, 절차 또는 방법을 구현하기 위해 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서 (2310)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층 (예를 들어, 기능 계층)과 같은 하나 이상의 프로토콜을 구현할 수 있다.
메모리 (2330)는 프로세서 (2310)에 연결되고 프로세서 (2310)의 동작에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 메모리 (2330)는 프로세서 (2310)의 내부 또는 외부에 위치 될 수 있고 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 프로세서에 연결될 수 있다.
유저(user)는 키패드 (2320)의 버튼을 누르거나 마이크로폰 (2350)을 이용한 음성 인식 또는 활성화 등의 다양한 기술을 통하여 다양한 형태의 정보 (예를 들어, 전화 번호와 같은 지시 정보)를 입력 할 수 있다. 프로세서 (2310)는 사용자의 정보를 수신 및 처리하고, 전화 번호를 다이얼링하는 것과 같은 적절한 기능을 수행할 수 있다. 일부 실시예에서, 데이터 (예를 들어, operational data)는 특정 기능(들)을 수행하기 위해 SIM 카드(2325) 또는 메모리 (2330)로부터 로딩될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서 (2310)는 GPS 칩 (2360)으로부터 GPS 정보를 수신 및 처리하여 같은 UE의 위치 또는 위치와 관련된 기능 (차량 네비게이션, 지도 서비스 등)을 수행 할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서 (2310)는 사용자의 참고 및 편의를 위해 이러한 다양한 유형의 정보 및 데이터를 디스플레이 (2315) 상에 표시 할 수 있다.
송수신기 (2335)는 프로세서 (2310)와 연결되어 RF (Radio Frequency) 신호와 같은 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프로세서 (2310)는 통신을 개시하고 음성 통신 데이터와 같은 다양한 유형의 정보 또는 데이터를 포함하는 무선 신호를 송신하도록 송수신기 (2335)를 제어 할 수 있다. 송수신기 (2335)는 무선 신호를 수신하고 수신기 및 송신하는 송신기를 포함한다. 안테나 (2340)는 무선 신호의 송신 및 수신이 원활하게 수행하는데 필요한 장치이다. 일부 실시예에서, 상기 송수신기(2335)가 무선 신호를 수신한 경우, 프로세서 (2310)에 의한 처리를 위해서 송수신기 (2335)는 상기 수신된 무선 신호를 기저 대역 주파수(baseband frequency)로 변환 및 포워딩 (convert and forward)할 수 있다(the transceiver 2335 may forward and convert the signals to baseband frequency for processing by the processor 2310). 처리 된 신호는 스피커 (2345) 및/또는 디스플레이(2315)를 통해 출력되도록 가청 또는 판독 가능한 정보로 변환하는 등의 다양한 기술에 따라 처리될 수 있다.
일 실시예에서, 센서 (2365)는 프로세서 (2310)에 연결될 수 있다. 센서 (2365)는 속도, 가속도, 광, 진동, 근접성, 위치, 이미지 등 다양한 유형의 정보를 검출하도록 구성된 하나 이상의 감지 장치를 포함 할 수 있다. 프로세서 (2310)는 센서 (2365)로부터 얻어진 센서 정보를 수신 및 처리하고, 상기 수신 처리된 센서 정보에 기초하여 충돌 회피, 자율 주행 등과 같은 다양한 유형의 기능을 수행 할 수 있다.
또는, 도 22에 도시 된 바와 같이, UE는 다양한 구성 요소 (예를 들어, 카메라, USB 포트 등)를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라는 프로세서 (2310)에 추가로 연결될 수 있으며, 자율 주행, 차량 안전 서비스 등과 같은 다양한 서비스에 사용될 수 있다. 이와 같이, 도 22는 UE의 어느 하나의 실시예이며, 본원 발명의 범위는 도 22에 도시된 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 키패드 (2320), GPS (Global Positioning System) 칩 (2360), 센서 (2365), 스피커 (2345) 및/또는 마이크로폰 (2350) 중에서 일부 구성은 몇몇 실시예에 대한 UE에 포함되지 않거나 구현되지 않을 수 있다.
도 23은 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 송수신기를 간략하게 도시한 블록도이다.
구체적으로, 도 23에 도시된 송수신기는 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템으로 구현 될 수 있는 일 예에 따른 송수신기일 수 있다.
송신 경로에서, 도 21 및 도 22에서 설명된 프로세서와 같은 적어도 하나의 프로세서는 송신될 데이터를 처리 할 수 있고 아날로그 출력 신호와 같은 신호를 송신기(2410)에 제공할 수 있다.
송신기 (2410)에서 아날로그 출력 신호는, 로우 패스 필터 (LPF) (2411)에 의해 필터링(예를 들어 종래의 디지털-아날로그 변환 (ADC)에 의해 발생된 아티팩트 (artifacts)를 제거하기 위해서)되고, 업 컨버터 (예를 들어, 믹서) (2412)에 의해 기저 대역에서 RF로 상향 변환(upconvert)되며, VGA (variable gain amplifier) (2413)에 의해 증폭될 수 있다. 증폭 된 신호는 필터 (2414)에 의해 필터링되고, PA (power amplifier) (2415)에 의해 추가 증폭되며, 듀플렉서(duplexer) (2450) / 안테나 스위치 (2460)를 통해 라우트(routed)되어 안테나 (2470)를 통해 송신될 수 있다.
수신 경로에서, 안테나 (2470)는 무선 환경으로부터 신호를 수신하고, 수신 된 신호는 안테나 스위치 (2460)/듀플렉서 (2450)를 통해 라우트(routed)되어 수신기 (2420)에 제공될 수 있다.
예를 들면, 수신기 (2420)에서 수신된 신호는 LNA(low noise amplifier) (2423)를 포함하는 증폭기에 의해 증폭되고, 대역 통과 필터 (2424)에 의해 필터링되며, 다운 컨버터 (downconverter) (2425) 에 의해, 예를 들어 믹서, RF에서 기저 대역으로 다운 컨버팅된다.
하향 변환 된 신호는 저역 통과 필터 (LPF) (2426)에 의해 필터링되고, 아날로그 입력 신호를 얻기 위해 VGA (2427)를 포함하는 증폭기에 의해 증폭되며, 이는도 21 및 도 22에서 설명된 프로세서에 제공된다.
또한, 국부 발진기 (local oscillator, LO) 생성기 (2440)는 송신 및 수신 LO 신호를 생성하여 상향 변환기 (upconverter) (2412) 및 하향 변환기 (downconverter) (2425)에 각각 제공한다.
한편, 본원 발명은 도 23에 도시된 바와 같은 구성으로 한정되지 않으며, 본원 발명의 실시예에 따른 기능 및 효과를 위해서 다양한 구성 요소 및 회로가 도 23에 도시 된 예와 다르게 배열 될 수 있다.
도 24은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 송수신기의 다른 예를 도시한다.
특히, 도 24는 시분할 듀플렉스 (TDD) 시스템에서 구현 될 수 있는 송수신기의 일 예를 도시한다.
일부 실시예에서, TDD 시스템의 송수신기에 포함된 송신기 (2510) 및 수신기 (2520)는 FDD 시스템의 송수신기에 포함된 송신기 및 수신기와 하나 이상의 유사한 특징을 포함할 수 있다. 이하, TDD 시스템의 송수신기 구조를 후술한다.
송신 경로에서, 송신기의 PA (power amplifier) (2515)에 의해 증폭 된 신호는 대역 선택 스위치 (2550), 대역 통과 필터 (BPF) (2560) 및 안테나 스위치 (2570)를 통하여 라우트(route)되며, 안테나 (2580)를 통하여 전송된다.
수신 경로에서, 안테나 (2580)는 무선 환경으로부터 신호를 수신하고, 수신 된 신호는 안테나 스위치 (들) (2570), 대역 통과 필터 (BPF) (2560) 및 대역 선택 스위치 (2550)를 통해 라우트(route)되어 수신기 2520에 제공된다.
도 25는 사이드 링크에 관련된 무선 디바이스 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 25를 참조하면, 무선 장치는 사이드 링크와 관련된 정보를 획득할 수 있다 (S2910). 사이드 링크와 관련된 정보는 적어도 하나의 자원 구성(resource configuration(s)) 일 수 있고, 다른 무선 장치 또는 네트워크 노드로부터 획득 될 수 있다.
상기 정보를 획득 한 후, 무선 장치는 사이드 링크에 관련된 정보를 디코딩할 수 있다 (S2920).
사이드 링크에 관한 정보를 디코딩 한 후, 무선 디바이스는 사이드 링크에 관한 정보에 기초하여 하나 이상의 사이드 링크 동작을 수행한다 (S2930). 여기서, 무선 장치에 의해 수행되는 사이드 링크 동작 (sidelink operation) (들)은 흐름도에서 도시된 하나 이상의 동작 일 수 있다.
한편, 도 25에 도시된 흐름도는 사이드 링크와 관련된 무선 장치 동작은 단지 일례이며, 다양한 기술을 사용하는 사이드 링크 동작이 무선 장치에 의해 수행 될 수 있다. 사이드 링크는 사이드 링크 통신 및/또는 사이드 링크 디스커버리를 위한 UE 간의 인터페이스일 수 있다. 사이드 링크는 PC5 인터페이스에 해당 할 수 있다. 사이드 링크 동작은 넓은 의미에서 UE들 간의 정보의 송신 및/또는 수신일 수 있다.
도 26은 사이드 링크에 관련된 네트워크 노드 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 26에서 개시된 사이드 링크와 관련된 네트워크 노드 동작은 하나의 일 예에 불가하며, 다양한 기술을 이용한 사이드 링크 동작이 네트워크 노드에 의해 수행 될 수 있다.
네트워크 노드는 무선 장치로부터 사이드 링크와 관련된 정보를 수신할 수 있다 (S3010). 예를 들면, 사이드 링크와 관련된 정보는 네트워크 노드에 대한 사이드 링크 정보 표시에 사용되는 'SidelinkUEInformation'일 수 있다
상기 정보를 수신 한 후, 상기 네트워크 노드는 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 사이드 링크와 관련된 하나 이상의 명령(instruction)들을 전송할지 여부를 결정한다 (S3020).
명령을 송신하기로 결정한 경우, 네트워크 노드는 송신하기로 결정된 명령에 기초하여 사이드 링크와 관련된 명령을 무선 장치로 송신한다 (S3030). 일 예에서, 네트워크 노드에 의해 송신된 명령을 수신한 무선 장치는 수신된 명령에 기초하여 하나 이상의 사이드 링크 동작(들)을 수행 할 수 있다.
도 27는 무선 장치와 네트워크 노드의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다. 여기서, 네트워크 노드 (3120)는 도 21에 도시된 무선 장치 또는 UE로 대체 될 수 있다.
예를 들면, 무선 장치 (3110)는 하나 이상의 다른 무선 장치, 네트워크 노드, 및/또는 네트워크의 다른 요소와 통신하기 위한 통신 인터페이스 (3111)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스 (3111)는 하나 이상의 송신기, 하나 이상의 수신기 및 / 또는 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함 할 수 있다. 또한, 무선 장치 (3110)는 프로세싱 회로 (3112)를 포함할 수 있다. 프로세싱 회로 (3112)는 프로세서 (3113)와 같은 적어도 하나의 프로세서 및 메모리 (3114)와 같은 적어도 하나의 메모리 디바이스를 포함 할 수 있다.
프로세싱 회로 (3112)는 앞서 기술된 방법들 및/또는 프로세스들 중 어느 하나 이상을 제어하고, 그러한 방법들 및/또는 프로세스가 무선 디바이스 (3110)에 의해 수행되도록 할 수 있다. 프로세서 (3113)는 여기에 설명된 무선 장치의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 프로세서와 대응할 수 있다. 또한, 무선 장치 (3110)는 데이터, 프로그래밍 가능한 소프트웨어 코드 및/또는 여기에 설명된 다른 정보를 저장하도록 구성된 메모리 (3114)를 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 메모리 (3114)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 도 25를 참조하여 설명한 프로세스의 일부 또는 전체, 또는 상술한 방법들의 실시예들이 실행되도록 하는 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드 (3115)를 저장하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 정보의 송신 또는 수신과 관련된 적어도 하나의 프로세스(processes)는 정보를 송신 또는 수신하기 위해서 도 26의 송수신기 (2223)를 제어하는 프로세서 (3113)에 의해 수행 될 수 있다.
네트워크 노드 (3120)는 하나 이상의 다른 네트워크 노드들, 무선 디바이스들 및 네트워크의 다른 요소들과 통신하기 위한 통신 인터페이스 (3121) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 통신 인터페이스 (3121)는 적어도 하나의 송신기, 적어도 하나의 수신기 및/또는 적어도 하나의 통신 인터페이스를 포함한다. 또한, 네트워크 노드 (3120)는 프로세싱 회로 (3122)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 회로는 프로세서 (3123) 및 메모리 (3124)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 정보의 송신 또는 수신과 관련된 적어도 하나의 프로세스(processes)는 정보를 송신 또는 수신하기 위해서 도 22에 도시된 송수신기 (2213)를 제어하는 프로세서 (3123)에 의해 수행 될 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 장치, 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 (15)

  1. 무선통신시스템에서 단말이 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)와 관련된 동작을 수행하는 방법에 있어서,
    제1 기지국으로부터 제1 포지셔닝 신호를 수신 하는 단계;
    제2 기지국으로부터 제2 포지셔닝 신호를 수신 하는 단계;
    상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제1 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제2 위상 차이를 측정하는 단계; 및
    상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이 간의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 상기 제1 기지국으로 피드백 (feedback)하는 단계;를 포함하는 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이는 서로 동일한 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 참조 신호에 대하여 각각 측정된 위상 차이인 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국은 상기 포지셔닝 정보에 포함된 차이값으로부터 상기 단말과 관련된 RSTD (Reference Signal Time Difference)와 대응하는 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 상기 차이값의 크기에 기초하여 상기 차이값에 미리 설정된 스케일 값의 적용 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포지셔닝 정보는 N 비트로 양자화된 상기 차이값이 포함된 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 상기 차이값에 대응한 크기로 위상 회전된 참조 신호를 상기 제1 기지국으로 전송하여 상기 포지셔닝 정보를 피드백 (feedback)하는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호 각각은 미리 설정된 제1 주파수 간격을 갖는 적어도 둘 이상의 톤들에 매핑된 참조 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 주파수의 간격은 상기 단말의 위치를 추정하는 위치 서버에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위치 서버는 상기 제1 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 선택도 (selectivity) 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 선택도 (selectivity) 중에서 적어도 하나를 고려하여 상기 제1 주파수 간격을 결정하는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 동작을 수행하는 방법.
  10. 무선통신시스템에서 단말이 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)와 관련된 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하는 방법에 있어서,
    제1 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제1 참조 신호를 각각 포함하는 제1 포지셔닝 신호 및 제2 포지셔닝 신호를 수신 받는 단계;
    상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제1 참조 신호 간의 제1 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제1 참조 신호 간의 제2 위상 차이를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이 간의 제1 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 기지국으로 피드백 (feedback)하는 단계;를 포함하는, 단말이 OTDOA와 관련된 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호는 제2 주파수 간격을 갖는 투 톤에 매핑된 제2 참조 신호를 더 포함하고,
    상기 제2 주파수 간격은 상기 제1 주파수 간격보다 큰 것을 특징으로 하는. 단말이 OTDOA와 관련된 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단말은 상기 단말의 위치를 추정하는 위치 서버의 지시에 따라 상기 제2 참조 신호에 대한 제2 차이값을 측정하고, 상기 측정된 제2 차이값을 더 포함하는 포지셔닝 정보를 전송하고,
    상기 제2 차이값은 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제2 참조 신호 간의 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 상기 제2 참조 신호 간의 위상 차이 간의 차이값인 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 위치 서버는 상기 제1 포지셔닝 신호 및 상기 제2 포지셔닝 신호가 전송되는 채널의 상태에 기초하여 상기 제2 차이값의 측정 여부를 결정하여 상기 단말에 지시하는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 위치 서버는 상기 제1 차이값에 기초하여 상기 단말의 위치를 추정하고, 상기 제2 차이값에 기초하여 상기 추정된 단말의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는, 단말이 OTDOA와 관련된 포지셔닝 정보를 피드백(feedback)하는 방법.
  15. 무선통신시스템에서 OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival)와 관련된 동작을 수행하는 장치에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 연결된 메모리;를 포함하고,
    상기 프로세서는 제1 기지국으로부터 수신한 제1 포지셔닝 신호 및 제2 기지국으로부터 수신한 제2 포지셔닝 신호를 상기 메모리로부터 전달받고, 상기 제1 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제1 위상 차이 및 상기 제2 포지셔닝 신호에 포함된 참조 신호 간의 제2 위상 차이를 측정하고, 상기 제1 위상 차이 및 상기 제2 위상 차이 간의 차이값을 포함하는 포지셔닝 정보를 생성하는, 장치.
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